CN205028264U - 一种触控显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种触控显示装置，属于平板显示技术领域。本实用新型包括一种触控显示装置，其至少包括一第一基板；第一基板包括相背设置的第一表面和第二表面，第一表面用于触控操作，在第二表面上形成一压力元件；压力元件在第二表面的投影被第一表面在第二表面的投影所覆盖。本实用新型通过压力元件识别并传导触点电容变量进行定位，并测得该触点所受压力的大小。实现垂直于该装置的Z轴方向的触控定位。

Description

一种触控显示装置

技术领域

本实用新型涉及平板显示技术领域，尤其涉及一种触控显示装置。

背景技术

电容式触控显示设备作为电子产品的一种信息输入工具被广泛应用于手机、电视、电脑等各种显示产品中，操作方便，且较传统手机可视范围广。其中自电容触控显示装置是在玻璃表面利用透明的导电材料氧化铟锡制作成横向与纵向电极阵列，这些横向和纵向的电极分别与地构成电容，即自电容。当手指触摸到电容屏时，手指的电容将会叠加到屏体电容上，使屏体电容量增加。

在触摸检测时，自电容触控显示装置依次分别检测横向与纵向电极阵列，根据触摸前后电容的变化，分别确定横向坐标和纵向坐标，然后组合成平面的触摸坐标。自电容的扫描方式，相当于把触摸屏上的触点分别投影到X轴和Y轴方向，然后分别在X轴和Y轴方向计算出坐标，最后组合成触点的坐标。但自电容触控显示装置在多点触控时因X轴和Y轴坐标计算组合不唯一，会产生“鬼点”。且这种平面计算坐标的触控定位方式常常受到手指宽度的影响，当触控位置在相邻多个自电容电极中心时，用于判断触点位置的信噪比较低。

在触控操作过程中，手指往往会给触控显示装置一个垂直于触控屏的压力，该压力指向的Z轴定位触点唯一，该方向的所受压力的大小为变量，但现有技术中利用施加于该方向的压力进行触控操作的触控显示装置较为复杂，且精确度低，其操作性能和体验效果达不到用户要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种能够在垂直于触控显示装置的方向上通过感应触控压力进行精确定位并可检测其所受压力大小的触控显示装置，在垂直于该装置的Z轴方向进行触控定位，即实现Z轴压力触控。

本实用新型提供的一种触控显示装置中，该装置至少包括一第一基板；所述第一基板包括相背设置的第一表面和第二表面，所述第一表面用于触控操作，在所述第二表面上形成一压力元件；所述压力元件在所述第二表面的投影被所述第一表面在所述第二表面的投影所覆盖。

优选地，本实用新型提供的一种触控显示装置中，所述压力元件整面形成于所述第二表面，所述压力元件在所述第二表面的投影覆盖所述第二表面。

优选地，本实用新型提供的一种触控显示装置中，至少一所述压力元件呈矩阵式分布于所述第二表面。

优选地，本实用新型提供的一种触控显示装置中，至少一所述压力元件呈条状分布于所述第二表面。

优选地，本实用新型提供的一种触控显示装置中，至少一所述压力元件呈脉冲波形分布于所述第二表面。

优选地，本实用新型提供的一种触控显示装置中，所述第一基板为一盖板，所述第一基板下方设置一第二基板，所述第二基板为一显示输出面板；所述第一基板由钢化玻璃制成，所述第一基板具有形变以及保护所述压力元件以及所述第二基板的作用。

进一步的，本实用新型提供的一种触控显示装置中，所述第一基板和所述第二基板之间设置一压敏介电层；所述压敏介电层与所述压力元件贴合；所述压敏介电层由透明压敏介电材料制成。

进一步的，本实用新型提供的一种触控显示装置中，所述第一基板在所述第二基板的投影覆盖所述压敏介电层在所述第二基板的投影。

进一步的，本实用新型提供的一种触控显示装置中，所述压力元件由透明导电材料制成。

进一步的，本实用新型提供的一种触控显示装置中，所述触控显示装置还包括一处理器，所述处理器用于对触点进行定位；所述压力元件检测电容变化并将其传输至所述处理器。

本实用新型提供的触控显示装置中，通过于所述第一基板的所述第二表面上形成一压力元件，触控过程中，手指施加一个垂直于触控显示装置方向的压力，使得第一基板与第二基板形变产生阻抗变化，因此改变触点的电容值大小，压力元件识别并传导该点电容变量从而进行精确定位，并可因电容值的变化检测该触点所受压力的大小。在垂直于该装置的Z轴方向进行触控精确定位，并可检测触控显示装置所受压力的大小，具有广泛的应用前景。该触控显示装置生产结构简便，且精确度高，其操作性能和体验效果佳。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1为本实用新型提供的一较佳实施例的触控显示装置的结构示意图；

图2为本实用新型提供的另一较佳实施例的触控显示装置的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一较佳实施例的压力元件的平面示意图；

图4为本实用新型提供的另一较佳实施例的压力元件的平面示意图；

图5为本实用新型提供的另一较佳实施例的压力元件的平面示意图；

图6为本实用新型提供的另一较佳实施例的压力元件的平面示意图。

具体实施方式

为说明本实用新型提供的触控显示装置所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参考图1，图1为本实用新型提供的一较佳实施例的触控显示装置的结构示意图。本实用新型提供的触控显示装置的优选实施例包括：相对设置的第一基板10和第二基板20。第一基板10为一盖板，第二基板20为一显示输出面板，该盖板优选钢化玻璃、钢化超薄玻璃或其他硬质透明材料，且该第一基板10硬度应保证既能起到保护触控显示装置各层叠构的作用，又具有一定形变量，可在适度范围受压轻微形变。该显示输出面板优选采用液晶显示器LCD、发光二极管LED、阴极射线管显示器CRT以及等离子显示器PDP等。第一基板10包括相背设置的第一表面11和第二表面12，该第一表面11形成于第一基板10对外实施触控操作的一面，即该第一表面11形成于第一基板10远离第二基板20的一面；压力元件121形成于第二表面12，该压力元件121可传输该电容值变量。在本实施例中，形成压力元件121的材料可以为透明导电材料，例如铟锡氧化物、铟锌氧化物或其他透明导电材料。压力元件在第二表面12上感应触点的电容变化确定触点位置。压力元件121在第二表面12的投影被第一表面11的投影所覆盖。该压力元件121可以为压敏感测图案层或/和压力感测层。

参考图2，图2为本实用新型提供的另一较佳实施例的触控显示装置的结构示意图。本实用新型提供另一较佳实施例的触控显示装置可以为：相对设置的第一基板10和第二基板20以及位于第一基板10和第二基板20之间的压敏介电层30，第一基板10为一盖板，第二基板20为一显示输出面板。该盖板优选钢化玻璃、钢化超薄玻璃或其他硬质透明材料，且该第一基板硬度应保证既能起到保护触控显示装置各层叠构，又具有一定形变量，可在适度范围受压轻微形变。该显示输出面板优选采用液晶显示器LCD、发光二极管LED、阴极射线管显示器CRT以及等离子显示器PDP等。该第一基板10设置于第二基板20的上方，压敏介电层30铺设于第二基板20上，该第一基板10铺设于压敏介电层30之上，将上述三部分贴合，为实现更佳的技术效果上述三部分可采用全贴合的方式贴合。第一基板10包括相背的第一表面11和第二表面12。该第一表面11形成于第一基板10对外实施触控操作的一面，即该第一表面11形成于第一基板10远离第二基板20的一面。该第二表面12形成于第一基板10临近第二基板20的一面，第二表面12与压敏介电层30的顶面贴合，压力元件121形成于第二表面12，该压力元件121可传输该电容值变量，并且第二表面12上的压力元件121也与压敏介电层30贴合。压力元件121的材料可以为透明导电材料，例如铟锡氧化物、铟锌氧化物或其他透明导电材料，压力元件121在第二表面12上感应触点的电容变化确定触点位置。

作为用于感测电容、压力变化以及保护该装置较硬材质的第一基板10与作为光学面板的第二基板20之间会产生寄生电容。当手指近接触控显示装置时会使得该寄生电容发生变化，压力元件121可在触控显示装置垂直方向进行触控定位。触控第一基板10与第二基板20时发生形变产生阻抗变化，因此改变触点的电容值大小，压力元件121可识别并传导该点电容变量从而进行精确定位，并可因电容值的变化检测该触点所受压力的大小。由于在第一基板10与第二基板20之间设置有压敏介电层30，当手指接触触控显示装置并施加压力时，压敏介电层30产生形变，使得压敏介电层30的电阻增大，放大电容发生变化时所产生的变量更易通过压力元件121进行识别与传导。压敏介电层30可采用透明压敏介电材料。

上述所说阻抗原理为，触控显示装置的第一基板10受到向下施加的压力时产生形变，该第一基板10受压弯曲，并在弯曲的过程中被拉长。该第一基板10未受到向下施加的压力形变弯曲时，假设该第一基板10具有横向尺寸L(即，长度)。在向第一基板10施加压力以使第一基板10弯曲，横向尺寸L大小可以增加到L’(即，L’>L)。横向尺寸L(即，长度)的延长以及与第一基板10的横向尺寸相关联的其他尺寸的减小(即，宽度的减小)可增加第一基板10当沿着其横向尺寸长度测量时的阻抗。即第一基板10受压横向尺寸L增加，其相贴合的压力元件中电子通过的长度增加，第一基板10受压其他尺寸的减小，例如宽度的减小，使压力元件121中电子通过的宽度减小，从而阻力增大。

触控显示装置还设置有处理器(图中未示出)，用于接收压力元件所传输的电容值变量，并识别该电容值变量，处理器通过数据运算在垂直于触控显示装置的方向对该电容值变量产生的触点位置进行定位，并将电容变化的数值转换为触控显示装置所受压力的数值，从而测得该点所受压力的大小。

设置于第二表面12上的压力元件121的材料可以为透明导电材料，例如铟锡氧化物、铟锌氧化物或其他透明导电材料，该压力元件121在第二表面12上所形成的图案具有感应电容变化的功能。压力元件121检测到第一基板10与第二基板20之间的电容在压敏介电层30的作用下已放大的电容值变量，并将其传输至处理器。

作为一种优选的实施例，压力元件可由多种导电材料制成，如透明导电材料或金属材料，并可以由多种形状串联组成，如菱形形状、正方形形状等，本实用新型对此不做限制。在一个实施例中，压力元件可由透明导电材料制成的块状结构组成，或者是由金属材料形成的网状结构组成。

第一基板10为一盖板，第一基板10也可为透明玻璃类材质，具有美化、装饰和保护触控显示装置不易因碰撞而损坏的功能。第一基板10在第二基板20的投影覆盖压敏介电层30在第二基板20的投影。

更佳的，参考图3，图3为本实用新型提供的一较佳实施例的压力元件的平面示意图。作为一种优选的实施例，压力元件121与压敏介电层30相贴合，手指触控施加压力后，第一基板10带动压力元件121以及压敏介电层30产生形变，改变第一基板10与第二基板20之间电容大小，压力元件30可监测电容变化大小并将其传输至处理器(图中未示出)。在本实施例中压力元件121整面形成于第二表面12，压力元件121在第二表面12的投影覆盖第二表面12。通过镀膜蚀刻为压力感应图形的压力元件121铺设于整个第二表面12。

此时，不论手指接触触控显示装置的任何一点都可感应该触点的电容变化并检测该触点所受压力。

更佳的，参考图4，图4为本实用新型提供的另一较佳实施例的压力元件的平面示意图。作为一种优选的实施例，压力元件121与压敏介电层30相贴合，手指触控施加压力后，第一基板12带动压力元件121以及压敏介电层30产生形变，改变第一基板10与第二基板20之间电容大小，压力元件121可监测电容变化大小并将其传输至处理器(图中未示出)。在本实施例中至少一压力元件121呈矩阵式分布于第二表面12。即压力元件121通过镀膜蚀刻矩阵式分布于第二表面12。

此时，手指施压于触控显示装置的各触控面板区域，尤其是其边缘区域时，不因边框外力固定而出现手指接触距离边框较近的区域与接触距离边框较远的区域时作用效果不同的情况，即手指在触控显示装置的任何一点施加触控压力不因外力而受到阻碍。

更佳的，参考图5，图5为本实用新型提供的另一较佳实施例的压力元件的平面示意图。作为一种优选的实施例，压力元件121与压敏介电层30相贴合，手指触控施加压力后，第一基板12带动压力元件121以及压敏介电层30产生形变，改变第一基板10与第二基板20之间电容大小，压力元件121可监测电容变化大小并将其传输至处理器(图中未示出)。在本实施例中至少一压力元件121呈条状分布于第二表面12。即压力元件121通过镀膜蚀刻条状分布于第二表面12。

此时，手指施压于触控显示装置的各触控面板区域，尤其是其边缘区域时，不因边框外力固定而出现手指接触距离边框较近的区域与接触距离边框较远的区域时作用效果不同的情况，即手指在触控显示装置的任何一点施加触控压力不因外力而受到阻碍。

更佳的，参考图6，图6为本实用新型提供的另一较佳实施例的压力元件的平面示意图。作为一种优选的实施例，压力元件121与压敏介电层30相贴合，手指触控施加压力后，第一基板12带动压力元件121以及压敏介电层30产生形变，改变第一基板10与第二基板20之间电容大小，压力元件121可监测电容变化大小并将其传输至处理器(图中未示出)。在本实施例中至少一压力元件121呈蛇形分布于第二表面12。即压力元件121通过镀膜蚀刻蛇形分布于第二表面12。

此时，手指施压于触控显示装置的各触控面板区域，尤其是其边缘区域时，不因边框外力固定而出现手指接触距离边框较近的区域与接触距离边框较远的区域时作用效果不同的情况，即手指在触控显示装置的任何一点施加触控压力不因外力而受到阻碍。

上述多种实施方式均可实现，本实用新型提供的触控显示装置中，通过于第一基板20的第二表面12上形成一压力元件121，触控过程中，手指施加一个垂直于触控显示装置方向的压力，使得第一基板10与第二基板20形变产生阻抗变化，因此改变触点的电容值大小，压力元件121识别并传导该点电容变量从而进行精确定位，并可因电容值的变化检测该触点所受压力的大小。在垂直于该装置的Z轴方向施加向下的压力进行触控定位，并可检测触控显示装置所受压力的大小，具有广泛的应用前景。该触控显示装置生产结构简便，且精确度高，其操作性能和体验效果佳。

以上为本实用新型提供的触控显示装置的较佳实施方式，并不能理解为对本实用新型权利保护范围的限制，本领域的技术人员应该知晓，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可做多种改进或替换，所有的该等改进或替换都应该在本实用新型的权利保护范围内，即本实用新型的权利保护范围应以权利要求为准。

Claims (10)

1.一种触控显示装置，其特征在于，所述触控显示装置至少包括一第一基板；

所述第一基板包括相背设置的第一表面和第二表面，所述第一表面用于触控操作，在所述第二表面上形成一压力元件；

所述压力元件在所述第二表面的投影被所述第一表面在所述第二表面的投影所覆盖。

2.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述压力元件整面形成于所述第二表面，所述压力元件在所述第二表面的投影覆盖所述第二表面。

3.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，至少一所述压力元件呈矩阵式分布于所述第二表面。

4.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，至少一所述压力元件呈条状分布于所述第二表面。

5.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，至少一所述压力元件呈脉冲波形分布于所述第二表面。

6.如权利要求1至5任一项所述的触控显示装置，其特征在于，所述第一基板为一盖板；

所述第一基板下方设置一第二基板，所述第二基板为一显示输出面板；

所述第一基板由钢化玻璃制成，所述第一基板可形变并且具有保护所述压力元件以及所述第二基板的作用。

7.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板之间设置一压敏介电层；

所述压敏介电层与所述压力元件贴合；

所述压敏介电层由透明压敏介电材料制成。

8.如权利要求7所述的触控显示装置，其特征在于，所述第一基板在所述第二基板的投影覆盖所述压敏介电层在所述第二基板的投影。

9.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，所述压力元件由透明导电材料制成。

10.如权利要求9所述的触控显示装置，其特征在于，所述触控显示装置还包括一处理器，所述处理器用于对触点进行定位；

所述压力元件检测电容变化并将其传输至所述处理器。