CN107122071A - 显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种显示装置包括一显示面板、一第一基板、一第一压力电极层、一第二压力电极层及一压缩层。显示面板具有一显示区及位于显示区周边的一周边区。第一基板相对于显示面板设置。第一压力电极层设置于第一基板面向显示面板的一侧,并对应周边区。第二压力电极层设置于显示面板面向第一基板的一侧。压缩层夹置于第一压力电极层与第二压力电极层之间。
Description
技术领域
本发明关于一种显示装置,特别关于一种具有压力传感功能的显示装置。
背景技术
随着科技不断的进步,各种信息设备不断地推陈出新,例如手机、平板电脑、超轻薄笔记本电脑、及卫星导航等。除了一般以键盘或鼠标输入或操控之外,利用触控式技术来操控信息设备是一种相当直觉且受欢迎的操控方式。其中,触控装置具有人性化及直觉化的输入操作介面,使得任何年龄层的使用者都可直接以手指或触控笔选取或操控信息设备。
现今触控技术多为二维(2D)平面的多点触控(Multi-Touch),其利用例如手指碰触显示面来精确判断手指的触碰位置,进而产生对应的控制功能。另外,除了二维平面的触控技术中,为了传感垂直于显示面(Z轴)方向的按压力道,一般会利用电容式压力传感技术来传感Z轴方向的按压力量,进而产生对应的控制功能。不过,电容式压力传感技术与2D的触控传感电极在架构的搭配上有所限制,一般需将压力传感结构设置在显示面板远离显示面的一侧(显示面板的下方),避免压力传感结构的电场干扰而导致触控传感电极的传感灵敏度变差。不过,将压力传感结构设置在显示面板远离显示面的一侧,将使压力传感结构本身的传感灵敏度不佳,使得传感到的按压力量不准确,进而产生误动作。
发明内容
本发明的目的为提供一种可传感按压力道的显示装置。本发明的显示装置可依据按压的力道来产生对应的控制功能,使操作上更便利。此外,相较于已知技术而言,本发明具有压力传感灵敏度较佳与控制较精准的优点。
为达上述目的,本发明提供一种显示装置,包括一显示面板、一第一基板、一第一压力电极层、一第二压力电极层以及一压缩层。显示面板具有一显示区及位于显示区周边的一周边区。第一基板相对于显示面板设置。第一压力电极层设置于第一基板面向显示面板的一侧,并对应周边区。第二压力电极层设置于显示面板面向第一基板的一侧。压缩层夹置于第一压力电极层与第二压力电极层之间。
在一实施例中,压缩层对应显示区与周边区设置。
在一实施例中,压缩层的材料为光学胶、光学透明树脂、光学弹性树脂或硅胶。
在一实施例中,显示装置更包括一遮光层,其设置于第一基板与第一压力电极层之间,并对应周边区。
在一实施例中,显示装置更包括一保护基板及一遮光层。保护基板设置于第一基板远离显示面板的一侧。遮光层设置于保护基板面向显示面板的一侧,并对应周边区。
在一实施例中,显示装置更包括一触控电极结构,其设置于显示面板与第一基板之间或设置于显示面板内。
在一实施例中,触控电极结构包含一触控传感区及与触控传感区连接的一走线区,触控传感区对应显示区设置,走线区对应周边区设置。
在一实施例中,第一压力电极层位于走线区。
在一实施例中,第二压力电极层包含走线区中的至少其中的一条接地线。
在一实施例中,显示面板包含面向第一压力电极层的一透光基板与一偏光板,触控电极结构位于偏光板与透光基板之间。
在一实施例中,显示面板包含面向第一压力电极层的一透光基板与一偏光板,偏光板设置于透光基板面向第一基板的表面上,第二压力电极层为偏光板。
在一实施例中,触控电极结构设置于第一基板面对显示面板的表面上。
在一实施例中,显示装置更包括一第二基板,其设置于第一基板与显示面板之间,且第二压力电极层设置于第二基板面对第一基板的表面上。
在一实施例中,显示装置更包括一第二基板,其设置于第一基板与显示面板之间,且触控电极结构设置于第二基板面对第一基板的表面上。
在一实施例中,显示装置更包括一第二基板,其设置于第一基板与显示面板之间,触控电极结构包含一触控传感区,触控传感区包含一第一触控电极层与一第二触控电极层,且第二基板夹置于第一触控电极层与第二触控电极层之间。
在一实施例中,显示装置更包括一第二基板及一第三基板,第二基板设置于第一基板与第三基板之间,第三基板设置于第二基板与显示面板之间,其中,触控电极结构包含一第一触控电极层与一第二触控电极层,第一触控电极层设置于第二基板面向第一基板的表面上,第二触控电极层设置于第三基板面向第二基板的表面上。
在一实施例中,显示装置更包括一第三压力电极层,其设置于第一压力电极层与第二压力电极层之间,并对应周边区。
在一实施例中,第一压力电极层形成连续的封闭图案,封闭图案为多边形、圆形或椭圆形,或其组合。
在一实施例中,第一压力电极层包含多个压力传感区段,该些压力传感区段形成不连续的开放图案。
在一实施例中,第一压力电极层包含多个压力传感元件,压力传感元件的形状为圆形或多边形,或其组合。
承上所述,于本发明的显示装置中,通过将第一压力电极层设置于第一基板面向显示面板的一侧,并对应周边区,且将第二压力电极层设置于显示面板面向第一基板的一侧,更将压缩层夹置于第一压力电极层与第二压力电极层之间,使得显示装置可依据按压的力道来产生对应的控制功能,使操作上更便利。另外,相较于已知将压力传感结构设置在显示面板远离显示面的一侧而言,本发明除了可避免压力传感结构(第一压力电极层)的电场遮蔽、干扰而导致2D触控的灵敏度变差之外,也由于压力传感结构的位置更靠近使用者,因此受到外界压力产生的电容变化量会更明显,使得压力传感的灵敏度更佳、控制更精准。此外,本发明的显示装置亦可搭配已知的2D触控来实现3D触控功能,从而增加产品于触控功能上的运用性。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的一种显示装置的示意图。
图2A至图2I分别为本发明不同实施态样的显示装置的示意图。
图3A至图4D分别为本发明不同实施态样的第一压力电极层、第二压力电极层与第三压力电极层的图案示意图。
图5A至图5H分别为本发明第一压力电极层、第二压力电极层与第三压力电极层之压力传感元件的不同示意图。
具体实施方式
以下将参照相关图式,说明依本发明较佳实施例的显示装置,其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。本发明所有实施态样的图示只是示意,不代表真实尺寸与比例。另外,以下实施例的内容中所称的方位“上”及“下”只是用来表示相对的位置关系。再者,一个元件形成在另一个元件“上”、“之上”、“下”或“之下”可包括实施例中的一个元件与另一个元件直接接触,或也可包括一个元件与另一个元件之间还有其他额外元件使一个元件与另一个元件无直接接触。此外,一个元件“面对”另一个元件可包括实施例中的一个元件直接面对另一个元件,或也可包括一个元件与另一个元件之间还有其他额外元件使一个元件无直接面对另一个元件。
请参照图1所示,其为本发明较佳实施例的一种显示装置1的示意图。显示装置1例如但不限于为智能手机、平板电脑、超轻薄笔记本电脑或穿戴式装置,或其他显示装置,并不限定。另外,本实施例的显示装置1具有二维平面的多点触控功能,故亦可称触控显示装置。
显示装置1包括一显示面板11、一第一基板12及一压力传感结构,而压力传感结构包含一第一压力电极层13、一第二压力电极层14以及一压缩层15。另外,本实施例的显示装置1更包括一遮光层16及一触控电极结构17。
显示面板11可为液晶显示面板(LCD)、或有机发光二极管显示面板(OLED)、或发光二极管显示面板(LED),并不限定。其中,显示面板11具有一显示区AA及位于显示区AA周边的一周边区PA。显示区AA即为光线可穿过显示面板11的区域(用以显示影像的区域),而周边区PA则对应为部署周边驱动(开关)元件、走线、导线、电路板、或其他电子元件的区域。本实施例的周边区PA是以环设于显示区AA的外围为例。
本实施例的显示面板11是以液晶显示面板为例,并包含一第一透光基板111、一第二透光基板112及一显示介质层LC。第一透光基板111与第二透光基板112相对而设,且显示介质层LC夹置于第一透光基板111与第二透光基板112之间。其中,第一透光基板111可为薄膜晶体管(TFT)基板,而第二透光基板112可为一彩色滤光基板,且显示介质层LC为液晶层。此外,显示装置1更可包含一背光模块(图未显示),背光模块设置于第一透光基板111远离第二透光基板112的一侧,并可发出光线穿过显示面板11,使显示面板11的显示区AA可显示影像。背光模块可包含一导光板、一反射板、多个光学膜片及一背板。由于背光模块为已知技术,熟知液晶显示装置的技术人员,当可了解其与显示面板11的相对设置关系及各元件的功能,本发明不再多作说明。
另外,本实施例的显示面板11更可包含一第一偏光板113与一第二偏光板114。第一偏光板113(下偏光板)设置于第一透光基板111远离第二透光基板112的一侧,且第二偏光板114(上偏光板)设置于第二透光基板112远离第一透光基板111的一侧。本实施例的第一偏光板113贴合于第一透光基板111的下侧表面,而触控电极结构17设置于显示面板11内。于此,第二偏光板114设置于触控电极结构17上,使得触控电极结构17夹置于第二偏光板114与第二透光基板112之间。不过,在不同的实施例中,触控电极结构17也可设置显示面板11的外部,例如位于第二偏光板114之上,且介于显示面板11与第一基板12之间。
另外,本实施例的触控电极层17对应位于显示区AA与周边区PA上,使得显示装置1为Touch On Display(TOD)型触控显示装置。其中,触控电极结构17包含一触控传感区171及与触控传感区171连接的一走线区172,触控传感区171对应显示区AA设置,而走线区172则对应周边区PA设置。顾名思义,触控传感区171即设置有驱动电极与传感电极的区域(2D触控),而走线区172则设置有连接触控传感区171的驱动电极、传感电极的走线(trace)与接地线(ground line)的区域。
第一压力电极层13设置于第一基板12面向显示面板11的一侧,并对应周边区PA,而第二压力电极层14设置于显示面板11面向第一基板12的一侧,且压缩层15夹置于第一压力电极层13与第二压力电极层14之间。本实施例的第二压力电极层14对应于周边区PA设置,且压缩层15则设置于第二偏光板114面向第一基板12的表面上,并对应显示区AA与周边区PA设置。另外,遮光层16设置于第一基板12与第一压力电极层13之间,并对应周边区PA设置。于此,遮光层16设置于第一基板12与面向显示面板11的表面上,并对应周边区PA,而第一压力电极层13亦对应周边区PA设置,而且压缩层15夹置于第一压力电极层13与第二压力电极层14之间。本实施例的遮光层16遮蔽周边区PA是视觉上的考量,亦即缺少遮光层16并不影响本发明的压力传感功能。
第一基板12为可透光的保护玻璃或塑胶板材(例如PC、PMMA、PET)。本实施例的第一基板12为保护玻璃,可使显示装置1免于水气或异物的入侵,而遮光层16则可遮盖对应于周边区PA的驱动(开关)元件、走线、导线、电路板、或其他电子元件,让使用者由第一基板12之上俯视显示装置1时,遮光层16与第一压力电极层13重叠而可遮蔽第一压力电极层13与对应设置于周边区PA的元件。其中,遮光层16的材料可为油墨、光阻、或其组合或贴附装饰膜(decoration film),例如是黑色油墨、白色油墨、黑色矩阵(black matrix,BM)光阻、或黑色油墨与黑色矩阵光阻的组合,但并不以前述所举为限。
第一压力电极层13与第二压力电极层14的材料可分别为金属、合金等导电材料,或为透明的导电材料。金属例如但不限于为钼(Mo)、铝(Al)、银(Ag)或铜(Cu),而透明导电材料例如但不限于为铟锡氧化物(indium-tin oxide,ITO)、铟锌氧化物(indium-zinc oxide,IZO)、铝锌氧化物(aluminum-zinc oxide,AZO)、镉锡氧化物(CTO)、氧化锡(SnO2)、镓锌氧化物(GZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)或锌氧化物(zinc oxide,ZnO)等;另外,第一压力电极层13与第二压力电极层14的材料亦可分别为加入导电高分子的PEDOT︰PSS、纳米碳管(CNT)、石墨烯(graphene)、纳米银丝(silver nanowire)、或金属网格(metal mesh)等,并不限定。其中,当第二压力电极层14对应显示区AA与周边区PA设置时,其材料需为透明导电材料,使光线可穿透第二压力电极层14。当第二压力电极层14对应周边区PA设置时,其材料则可为透光、不透光或部分透光材料,并不限制。此外,压缩层15的材料可为光学胶(例如OCA或LOCA)、光学透明树脂(例如OCR)、光学弹性树脂(例如SVR)、或硅胶,并不限定。
因此,于俯视显示面板11的方向上时(即由第一基板12之上俯视显示面板11),第一压力电极层13实际上是对应位于触控传感区171的外围。另外,在本实施例中,触控电极结构17的走线区172除了传送触控信号的走线之外,更可具有多个条接地线,而且第二压力电极层14为包含走线区172中的至少其中之一的接地线。换言之,由于触控电极结构17的走线区172对应于周边区PA设置,且具有接地线,因此,本实施例的显示装置1是利用触控电极结构17中位于走线区172的图案化的接地线当成压力传感结构的参考电极(即第二压力电极层14)。不过,在不同的实施例中,也可利用触控电极结构17中位于走线区172的传送触控信号的走线当成压力传感结构的参考电极(即第二压力电极层14),其是通过在触控信号中安插入一段空白时间(blanking time)来使走线作为参考电极,并不限定。
承上,在显示装置1中,在未按压第一基板12的上表面时(即Z轴方向未受力时),由于第一压力电极层13与第二压力电极层14(走线区172的图案化的接地线)之间夹置有压缩层15,故第一压力电极层13、压缩层15与第二压力电极层14可形成一电容。于此,显示装置1的一压力检测电路(图未显示)先提供一电压(例如接地电压)给第二压力电极层14,使第二压力电极层14具有一参考电位(接地电位),进而使第一压力电极层13与第二压力电极层14之间具有一初始电容值。
当例如以手指于Z轴方向往下按压第一基板12时,第一压力电极层13与压缩层15将因按压而产生形变,使得第一压力电极层13与第二压力电极层14之间的距离变小,故第一压力电极层13与第二压力电极层14之间的电容值将由初始电容值改变成一按压电容值,而显示装置1的压力检测电路可依据按压电容值与初始电容值的变化量(按压力量越大,变化量越大;该变化量可称为压力传感信号)判断被按压力道的大小,而且压力检测电路更可依据按压力道的大小产生对应的控制功能。例如轻按(peek)时可为预览应用程式选单的功能,而重压(pop)时即可进行开启应用程式选单的功能,让使用者操作上更为省时便利。其中,判断压力传感信号的压力检测电路可以独立成一集成电路(IC),或整合于显示面板11的控制驱动IC内,本发明并不限制。
因此,相较于已知将压力传感结构设置在显示面板远离显示面的一侧而言,本实施例的显示装置1由于将压力传感结构设置于显示面板11面向第一基板12的一侧,并将压力传感结构的第一压力电极层13对应显示面板11的周边区PA设置,因此除了可避免压力传感结构(第一压力电极层13)的电场遮蔽、干扰而导致触控电极结构17的传感灵敏度变差之外,由于压力传感结构的位置更靠近使用者,因此受到外界压力产生的电容变化量会更明显,使压力传感的灵敏度更佳、控制更精准。
请分别参照图2A至图2I所示,其分别为本发明不同实施态样的显示装置1a~1i的示意图。
如图2A所示,显示装置1a一样具有上述显示装置1的显示面板11、第一基板12、第一压力电极层13、第二压力电极层14、压缩层15与遮光层16、触控电极结构17。不过,本实施例的显示装置1a更包括一保护基板18,保护基板18设置于第一基板12远离显示面板11的一侧。本实施例的第一基板12并不是保护件,其可为一玻璃基板、或一塑胶基板、或一膜层(film),而保护基板18才是保护件,例如保护玻璃或塑胶板材,并通过一粘着层19(例如但不限于为光学胶,OCA)粘着于第一基板12上。另外,本实施例的遮光层16并不设置于第一基板12面向显示面板11的表面上,而是设置于保护基板18面向显示面板11的一侧的表面上,但同样对应周边区PA设置。此外,显示装置1a的其他技术特征可参照显示装置1的相同元件,不再赘述。
另外,如图2B所示,显示装置1b与显示装置1主要的不同在于,显示装置1b的触控电极结构17是设置于第一基板12面对显示面板11的表面上。其中,触控传感区171对应设置显示区AA,且走线区172对应设置于周边区PA,而遮光层16夹置于第一基板12与走线区172之间。另外,本实施例是将触控电极结构17的走线区172的至少其中之一的接地线当成第一压力电极层13,也可以说第一压力电极层13位于走线区172。不过,在不同的实施例中,也可利用触控电极结构17中位于走线区172的传送触控信号的走线当成第一压力电极层13,并不限定。
本实施例的显示装置1b更包括一第二基板20,第二基板20设置于第一基板12与显示面板11之间,且第二压力电极层14为一导电膜层,且亦对应周边区PA,并设置于第二基板20面对第一基板12的表面上。另外,第二基板20亦通过一粘着层19粘着于第二偏光板114上。其中,第二基板20可为一玻璃基板或一膜层,并不限定。于此,显示装置1b为WIS(windows integrated sensor)型触控显示装置。此外,显示装置1b的其他技术特征可参照显示装置1的相同元件,不再赘述。
另外,如图2C所示,显示装置1c与显示装置1b主要的不同在于,显示装置1c的触控电极结构17并不设置于第一基板12面对显示面板11的表面上,而是设置于第二基板20面对第一基板12的表面上,使得触控电极结构17夹置于第二基板20与压缩层15之间。其中,第二基板20可为一玻璃基板或一膜层,并不限定。另外,本实施例是将触控电极结构17的走线区172的至少其中之一的接地线当成第二压力电极层14。在不同实施例中,也可利用触控电极结构17中位于走线区172的传送触控信号的走线当成第二压力电极层14,其是通过在触控信号中安插入一段空白时间(blanking time)来使走线作为参考电极,并不限定。于此,显示装置1c为GG(SITO)型触控显示装置。此外,显示装置1c的其他技术特征可参照显示装置1b的相同元件,不再赘述。
另外,如图2D所示,显示装置1d与显示装置1c主要的不同在于,显示装置1d的触控电极结构17的触控传感区(未标示)包含一第一触控电极层1711与一第二触控电极层1712,第一触控电极层1711与其走线区172(第二压力电极层14)设置于第二基板20面对第一基板12的表面上,且第二触控电极层1712与其走线(未标示)设置于第二基板20面向显示面板11的表面上,使得第二基板20夹置于第一触控电极层1711与第二触控电极层1712之间。其中,第二基板20可为一膜层。另外,更通过一粘着层19将第二触控电极层1712与其走线粘着于第二偏光板114面对第二基板20的表面上。于此,显示装置1d为GF2(DITO)型触控显示装置。此外,显示装置1d的其他技术特征可参照显示装置1c的相同元件,不再赘述。
另外,如图2E所示,显示装置1e与显示装置1d主要的不同在于,显示装置1e的第一触控电极层1711与其走线区172(第二压力电极层14)同样设置于第二基板20面对第一基板12的表面上,不过,显示装置1e更可包括一第三基板30,第三基板30设置于第二基板20与显示面板11之间,且第二触控电极层1712与其走线(未标示)设置于第三基板30面向第二基板20的表面上。其中,第二基板20与第三基板30可分别为一膜层。另外,更通过一粘着层19将第二基板20与第二触控电极层1712及其走线粘着起来,且再通过另一粘着层19将第三基板30粘着于第二偏光板114上。于此,显示装置1e为GFF型触控显示装置。此外,显示装置1e的其他技术特征可参照显示装置1d的相同元件,不再赘述。
另外,如图2F所示,显示装置1f与图1的显示装置1主要的不同在于,显示装置1f的触控电极结构17是设置于显示面板11内,并位于第一透光基板111面向第二透光基板112的表面上。另外,显示面板11的第二偏光板114设置于第二透光基板112面向第一基板12的表面上,并可包含一导电膜层(未标示),且第二压力电极层14为该导电膜层。换言之,本实施例的显示装置1f是Touch In Display(TID)型触控显示装置,而且是将具有导电膜层的第二偏光板114当成第二压力电极层14(也可以说第二压力电极层14为第二偏光板114)。在不同实施例中,第二偏光板114可掺杂有导电粒子,而为一具有高片电阻值的导电膜,且其片电阻值可介于108Ω~1012Ω之间。另外,显示装置1f的其他技术特征可参照显示装置1的相同元件,不再赘述。此外,上述显示装置1a~1f的驱动控制模式可参照显示装置1,于此亦不再赘述。
另外,如图2G所示,显示装置1g与图2F的显示装置1f主要的不同在于,显示装置1g更可包括一第三压力电极层21及一绝缘层22。第三压力电极层21设置于绝缘层22上,并对应第一压力电极层13设置,亦即对应于周边区PA设置,且压缩层15夹置于第一压力电极层13与第三压力电极层21之间。另外,绝缘层22设置于第二偏光板114(第二压力电极层14)与压缩层15之间。由于第二偏光板114具有导电膜层,故绝缘层22可避免第三压力电极层21与第二偏光板114(第二压力电极层14)短路。换言之,本实施例的第三压力电极层21同样对应设置于显示面板11的周边区PA,而压缩层15夹置于第一压力电极层13与第三压力电极层21之间,且绝缘层22夹置于第三压力电极层21与第二压力电极层14(第二偏光板114)之间。其中,第三压力电极层21的材料可相同于或不同于第一压力电极层13与第二压力电极层14,亦不限制。此外,显示装置1g的其他技术特征可参照显示装置1f的相同元件,不再赘述。
值得注意的是,本实施例的绝缘层22及第三压力电极层21同样可以应用在上述的显示装置1a~1e的结构上,在此不再多作说明。
由于本实施例的显示装置1g的压力传感结构具有三个压力电极层(第一压力电极层13、第二压力电极层14、第三压力电极层21),因此可具有二种驱动控制模式。
第一种驱动控制模式是:在显示装置1g未被按压时,第一压力电极层13、压缩层15与第三压力电极层21形成一电容而具有初始电容值。于此,是将第三压力电极层21当成参考电极,并提供一参考电压给第三压力电极层21(此时第二压力电极层14不是参考电极)。当显示装置1g被按压时,第一压力电极层13与压缩层15将因按压而产生形变,使得第一压力电极层13与第三压力电极层21之间的距离变小,故第一压力电极层13与第三压力电极层21之间的电容值将由初始电容值改变成按压电容值。因此,显示装置1g的压力检测电路可依据按压电容值与初始电容值的变化量判断被按压力道的大小,而且压力检测电路更可依据按压力道的大小产生对应的控制功能。
第二种驱动控制模式是:在显示装置1g未被按压时,第一压力电极层13、压缩层15与第二压力电极层14形成一第一电容而具有第一初始电容值,且第三压力电极层21、绝缘层22与第二压力电极层14形成一第二电容而具有第二初始电容值。当显示装置1g被按压时,第一压力电极层13与压缩层15将因按压而产生形变,使得第一压力电极层13与第二压力电极层14之间的距离变小,故第一压力电极层13与第二压力电极层14之间的电容值将由第一初始电容值改变成第一按压电容值,但是第三压力电极层21因位于显示装置1g的内部,第三压力电极层21与第二压力电极层14之间的距离维持不变,故第二初始电容值不改变。因此,显示装置1g的压力检测电路可将第一按压电容值与第一初始电容值的变化量,以及第二初始电容值相减后得到一电容差值,并依据此电容差值判断被按压力道的大小,而且压力检测电路更可依据此按压力道的大小产生对应的控制功能。于此,是通过扣除共同的因子,例如材料本身形变所造成的误差,使得显示装置1g的压力检测可更为准确。
因此,在本实施例的显示装置1g中,通过具有第一压力电极层13、第二压力电极层14、压缩层15与第三压力电极层21的压力传感结构的设计,同样可以传感及判断显示装置1g被按压力道的大小,而且压力检测电路也可依据按压力道的大小产生对应的控制功能。另外,除了可避免压力传感结构的电场遮蔽、干扰而导致触控传感结构17的传感灵敏度变差之外,由于压力传感结构的位置更靠近使用者,因此受到外界压力产生的电容变化量会更明显,使压力传感的灵敏度更佳、控制更精准。
另外,如图2H所示,显示装置1h与图2G的显示装置1g主要的不同在于,显示装置1h的触控电极结构17并不设置于第一透光基板111面向第二透光基板112的表面上,而是位于第二透光基板112与第二偏光板114之间。另外,本实施例是利用触控电极结构17位于走线区172的图案化的接地线当成压力传感结构的一参考电极(即第二压力电极层14)。此外,显示装置1h的其他技术特征与驱动控制模式可参照显示装置1g,不再赘述。
另外,如图2I所示,显示装置1i与图2H的显示装置1h主要的不同在于,显示装置1i不具有绝缘层22,故第二偏光板114夹置于触控电极结构17与压缩层15之间。此外,显示装置1i的其他技术特征与驱动控制模式可参照显示装置1h,不再赘述。
另外,请参照图3A至图4D所示,其分别为本发明不同实施态样的第一压力电极层13、第二压力电极层14与第三压力电极层21的图案示意图。
于第一基板12之上俯视显示装置的情况下,第一压力电极层13是对应位于触控传感区171的外围,而且第一压力电极层13、第二压力电极层14与第三压力电极层21可形成连续的封闭图案。于此,以第一压力电极层13为例,如图3A至图3C所示,其封闭图案可为多边形(图3A,例如三边形、四边形、五边形、…)、圆形(图3B)或椭圆形(图3C),或其他封闭图案,或其组合,并不限制。其中,图3B图3C可应用于例如穿戴式装置。
另外,第一压力电极层13、第二压力电极层14、第三压力电极层21也可包含多个压力传感区段,该些压力传感区段可形成不连续的开放图案。于此,仍以第一压力电极层13包含多个压力传感区段131为例,如图4A至图4D所示,各压力传感区段131可为ㄇ字型(图4A)、L型(或倒L型,图4B)、U字型(图4A)、C字型(或倒C型)、弧形(图4D)、或条状(图4C),或其他形状,或其组合,并不限定。
此外,请参照图5A至图5H所示,其分别为本发明第一压力电极层13、第二压力电极层14、第三压力电极层21的压力传感元件的不同示意图。
第一压力电极层13、第二压力电极层14、第三压力电极层21可包含多个压力传感元件。于此,仍以第一压力电极层13包含多个压力传感元件132为例,如图5A至图5H所示,压力传感元件132的形状可为圆形(图5A、图5B)或多边形(图5C至图5H),或其组合。于此,圆形可为实体圆形或空心圆形,多边形亦可为实体多边形或空心多边形,亦不限定。其中,多个压力传感元件132可依照压力传感区段的形状去做排列,且将第一压力电极层13分割成多个压力传感元件132时,各个压力传感元件132可分别连接信号线,藉以粗略的判断压力传感于X-Y平面上的按压位置。
综上所述,于本发明的显示装置中,通过将第一压力电极层设置于第一基板面向显示面板的一侧,并对应周边区,且将第二压力电极层设置于显示面板面向第一基板的一侧,更将压缩层夹置于第一压力电极层与第二压力电极层之间,使得显示装置可依据按压的力道来产生对应的控制功能,使操作上更便利。另外,相较于已知将压力传感结构设置在显示面板远离显示面的一侧而言,本发明除了可避免压力传感结构(第一压力电极层)的电场遮蔽、干扰而导致2D触控的灵敏度变差之外,也由于压力传感结构的位置更靠近使用者,因此受到外界压力产生的电容变化量会更明显,使得压力传感的灵敏度更佳、控制更精准。此外,本发明的显示装置亦可搭配已知的2D触控来实现3D触控功能,从而增加产品于触控功能上的运用性。
以上所述仅为举例性,而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴,而对其进行的等效修改或变更,均应包含于权利要求范围中。
Claims (20)
1.一种显示装置,其特征在于,包括:
一显示面板,具有一显示区及位于该显示区周边的一周边区;
一第一基板,相对于该显示面板设置;
一第一压力电极层,设置于该第一基板面向该显示面板的一侧,并对应该周边区;
一第二压力电极层,设置于该显示面板面向该第一基板的一侧;以及
一压缩层,夹置于该第一压力电极层与该第二压力电极层之间。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,该压缩层对应该显示区与该周边区设置。
3.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,该压缩层的材料为光学胶、光学透明树脂、光学弹性树脂或硅胶。
4.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,更包括:
一遮光层,设置于该第一基板与该第一压力电极层之间,并对应该周边区。
5.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,更包括:
一保护基板,设置于该第一基板远离该显示面板的一侧;及
一遮光层,设置于该保护基板面向该显示面板的一侧,并对应该周边区。
6.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,更包括:
一触控电极结构,设置于该显示面板与该第一基板之间或设置于该显示面板内。
7.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,该触控电极结构包含一触控传感区及与该触控传感区连接的一走线区,该触控传感区对应该显示区设置,该走线区对应该周边区设置。
8.如权利要求7所述的显示装置,其特征在于,该第一压力电极层位于该走线区。
9.如权利要求7所述的显示装置,其特征在于,该第二压力电极层包含该走线区中的至少其中的一条接地线。
10.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,该显示面板包含面向该第一压力电极层的一透光基板与一偏光板,该触控电极结构位于该偏光板与该透光基板之间。
11.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,该显示面板包含面向该第一压力电极层的一透光基板与一偏光板,该偏光板设置于该透光基板面向该第一基板的表面上,该第二压力电极层为该偏光板。
12.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,该触控电极结构设置于该第一基板面对该显示面板的表面上。
13.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,更包括:
一第二基板,设置于该第一基板与该显示面板之间,且该第二压力电极层设置于该第二基板面对该第一基板的表面上。
14.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,更包括:
一第二基板,设置于该第一基板与该显示面板之间,且该触控电极结构设置于该第二基板面对该第一基板的表面上。
15.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,更包括:
一第二基板,设置于该第一基板与该显示面板之间,该触控电极结构包含一触控传感区,该触控传感区包含一第一触控电极层与一第二触控电极层,且该第二基板夹置于该第一触控电极层与该第二触控电极层之间。
16.如权利要求6所述的显示装置,其特征在于,更包括:
一第二基板及一第三基板,该第二基板设置于该第一基板与该第三基板之间,该第三基板设置于该第二基板与该显示面板之间,
其中,该触控电极结构包含一第一触控电极层与一第二触控电极层,该第一触控电极层设置于该第二基板面向该第一基板的表面上,该第二触控电极层设置于该第三基板面向该第二基板的表面上。
17.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,更包括:
一第三压力电极层,设置于该第一压力电极层与该第二压力电极层之间,并对应该周边区。
18.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,该第一压力电极层形成连续的封闭图案,该封闭图案为多边形、圆形或椭圆形,或其组合。
19.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,该第一压力电极层包含多个压力传感区段,该些压力传感区段形成不连续的开放图案。
20.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于,该第一压力电极层包含多个压力传感元件,该压力传感元件的形状为圆形或多边形,或其组合。
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