TW201828000A - 觸控顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

一種觸控顯示裝置，其包括顯示面板及蓋設於該顯示面板上的透明的蓋板，所述觸控顯示裝置定義有顯示區及圍繞顯示區的邊框區，該觸控顯示裝置設置有觸控感測電極，該觸控感測電極對應該顯示區設置，該觸控顯示裝置設置有至少一個壓力感測元件；每一個壓力感測元件包括層疊設置的兩個電極層及設置在所述兩個電極層之間的一壓電材料層；所述兩個電極層中的一層與觸控感測電極為同層設置。所述觸控顯示裝置具有良好的觸控感測和壓力感測功能；且壓力感測元件位於觸控感測電極的周邊，而不是與觸控感測電極上下層疊設置，故可有效降低觸控顯示裝置的厚度。

Description

觸控顯示裝置
本發明涉及顯示裝置，尤其涉及一種具有觸控感測壓力功能的顯示裝置。
習知的觸控顯示裝置通常設置有觸控電極以進行觸控感測。該觸控顯示裝置既是呈現圖像的輸出裝置，也是接收使用者的觸摸指令的輸入裝置。當手指觸摸顯示裝置的特定區域時，觸摸位置被感測到並實現特定的功能操作。然而，習知的觸控顯示裝置通常沒有感測觸摸時按壓力度大小的功能。
鑒於以上內容，有必要提供一種可感測觸摸時按壓力度大小的顯示裝置。
一種觸控顯示裝置，其包括顯示面板及蓋設於該顯示面板上的透明的蓋板，所述觸控顯示裝置定義有顯示區及圍繞顯示區的邊框區，該觸控顯示裝置設置有觸控感測電極，該觸控感測電極對應該顯示區設置，該觸控顯示裝置設置有至少一個壓力感測元件；每一個壓力感測元件包括層疊設置的兩個電極層及設置在所述兩個電極層之間的一壓電材料層；所述兩個電極層中的一層與觸控感測電極為同層設置。
所述顯示裝置具有良好的觸控感測和壓力感測功能；且壓力感測元件位於觸控感測電極的周邊，而不是與觸控感測電極上下層疊設置，故可起到降低顯示裝置的厚度。
請一併參考圖1及圖2，圖1是本發明第一實施方式的觸控顯示裝置100的示意圖，圖2是圖1的觸控顯示裝置100的剖面示意圖。
該觸控顯示裝置100為液晶顯示裝置或有機電致發光顯示裝置。該觸控顯示裝置100包括顯示面板10及蓋設於顯示面板10上的蓋板30。該蓋板30為透明的。該蓋板30的材質可為透明的玻璃或透明的塑膠。該觸控顯示裝置100定義有顯示區110（圖1中虛線框內部）及圍繞該顯示區110的邊框區130（圖1中虛線框外部）。該蓋板30對應該顯示區110形成有觸摸面。當該觸控顯示裝置100為液晶顯示裝置，該顯示面板10為常規的液晶顯示面板，其包括層疊設置的對向基板、液晶層及薄膜電晶體陣列基板。當該觸控顯示裝置100為有機電致發光顯示裝置，該顯示面板10為常規的有機電致發光顯示面板，其包括層疊設置的薄膜電晶體陣列基板以及有機發光層。
該蓋板30與該顯示面板10之間設置有觸控感測電極40和至少一個壓力感測元件50，使得該觸控顯示裝置100具有觸控感測和壓力感測的功能。該觸控感測電極40對應該顯示區110設置，該至少一個壓力感測元件50設置在該觸控感測電極40的周邊。
本實施例中，該觸控顯示裝置100具有四個角落，該壓力感測元件50的數量為四個，每個壓力感測元件50對應該觸控顯示裝置100的一個角落設置。該四個壓力感測元件50對應邊框區130設置。可以理解的，在其他的實施方式中，壓力感測元件50也可對應該顯示區110設置。
本實施例中，該觸控感測電極40為單層且透明的，其包括間隔排布的複數個子電極塊41。該複數個子電極塊41的材質可為本領域常規使用的各種透明導電材料，如氧化銦錫（ITO）。
每一個壓力感測元件50包括層疊設置的第一電極層51、壓電材料層53及第二電極層55，其中該第一電極層51相對更靠近該蓋板30。該壓電材料層53的材質可為聚合物壓電材料，如聚偏氟乙烯（PVDF）。該壓電材料層53的厚度小於等於20微米。該第一電極層51與所述複數個子電極塊41為同層設置，即該第一電極層51與所述複數個子電極塊41採用同一導電材料層經同一圖案化製程同時形成。
該觸控顯示裝置100的邊框區130設置有觸摸控制電路60。所述觸控感測電極40藉由多條走線120電性連接該觸摸控制電路60。具體可為每一個子電極塊41藉由一條走線120電性連接該觸摸控制電路60，或者是兩個或兩個以上相鄰的子電極塊41藉由一條走線120電性連接該觸摸控制電路60。該當手指觸摸該蓋板30的觸摸面時，該觸摸處對應的子電極塊41的電信號發生改變，該電信號的改變藉由走線120傳輸到觸摸控制電路60，從而使觸摸位置得以偵測到。
該觸控顯示裝置100的邊框區130還設置有壓力感測電路70。所述每一個該壓力感測元件50藉由走線120電性連接該壓力感測電路70。具體可為第一電極層51和第二電極層55分別藉由一條走線120電性連接該壓力感測電路70。該當手指按壓該蓋板30的觸摸面時，壓力感測元件50的壓電材料層53承受到手指觸摸壓力的分解力，使第一電極層51與第二電極層55的之間的電勢差發生改變，該電勢差的改變藉由走線120傳輸到壓力感測電路70，換算得到每一個壓力感測元件50所受到的壓力，再綜合四個壓力感測元件50的壓力換算得到觸摸處所受的實際的觸摸壓力。所述換算的具體方法可為本領域常規的換算方法，此處不再贅述。
如圖2所示，所述觸控感測電極40直接形成在該蓋板30靠近該顯示面板10的表面，第一電極層51也直接形成在蓋板30朝向該顯示面板10的表面。可以理解的，該蓋板30與該顯示面板10之間還形成有光學透明膠80以將該蓋板30與該顯示面板10粘結於一體。該觸控感測電極40和壓力感測元件50被所述光學透明膠80包裹。
可以理解的，所述壓力感測元件50的數量可以根據需要調整為一個、兩個、三個或四個以上。
請一併參考圖3及圖4，圖3是本發明第二實施方式的觸控顯示裝置200的示意圖，圖4是圖3的觸控顯示裝置200的剖面示意圖。
該觸控顯示裝置200為液晶觸控顯示裝置或有機電致發光觸控顯示裝置。該觸控顯示裝置200包括顯示面板10及蓋設於顯示面板10上的蓋板30。該蓋板30為透明的。該蓋板30的材質可為透明的玻璃或透明的塑膠。該觸控顯示裝置200定義有顯示區110及圍繞該顯示區110的邊框區130。該蓋板30對應該顯示區110形成有一觸摸面。當該觸控顯示裝置200為液晶顯示裝置，該顯示面板10為常規的液晶顯示面板，其包括層疊設置對向基板、液晶層及薄膜電晶體陣列基板。當該觸控顯示裝置200為有機電致發光顯示裝置，該顯示面板10為常規的有機電致發光顯示面板，其包括層疊設置的薄膜電晶體陣列基板以及有機發光層。
該蓋板30與該顯示面板10之間設置有觸控感測電極40和至少一個壓力感測元件50，使得該觸控顯示裝置100具有觸控感測和壓力感測的功能。該觸控感測電極40對應該顯示區110設置，該至少一個壓力感測元件50設置在該觸控感測電極40的周邊。
本實施例中，該觸控顯示裝置100具有四個角落，該壓力感測元件50的數量為四個，每個壓力感測元件50鄰近該觸控顯示裝置100的一個角落設置。該四個壓力感測元件50對應邊框區130設置。
本實施例中，該觸控感測電極40為雙層且透明的，其包括複數個第一觸控電極43和複數個第二觸控電極45。所述複數個第一觸控電極43層疊於所述複數個第二觸控電極45上方，且該複數個第一觸控電極43更靠近所述蓋板30。 所述複數個第一觸控電極43間隔設置，每一個第一觸控電極43呈長條狀且沿第一方向延伸。所述複數個第二觸控電極45間隔設置，每一個第二觸控電極45呈長條狀且沿第二方向延伸。該第一方向與第二方向為不同的方向。本實施例中，第一方向垂直第二方向。所述複數個第一觸控電極43與所述複數個第二觸控電極45相互絕緣，如圖4所示，所述複數個第一觸控電極43與所述複數個第二觸控電極45之間設置有一絕緣層140。
所述複數個第一觸控電極43和所述複數個第二觸控電極45的材質可為本領域常規使用的各種透明導電材料，如氧化銦錫（ITO）。
每一個壓力感測元件50包括層疊設置的第一電極層51、壓電材料層53及第二電極層55，其中該第一電極層51相對更靠近該蓋板30。該壓電材料層53的材質可為聚合物壓電材料，如聚偏氟乙烯（PVDF）。該壓電材料層53的厚度小於等於20微米。本實施例中，該第一電極層51與所述複數個第二觸控電極45為同層設置，即該第一電極層51與所述複數個第二觸控電極45採用同一導電材料層經同一圖案化製程同時形成。
可以理解的，在其他的變更實施例中，也可設置為第一電極層51或第二電極層55與所述複數個第一觸控電極43同層設置，即第一電極層51或第二電極層55與所述複數個第一觸控電極43採用同一導電材料層經同一圖案化製程同時形成。
該觸控顯示裝置200的邊框區130設置有觸摸控制電路60。所述觸控感測電極40藉由多條走線120電性連接該觸摸控制電路60。具體可為每個第一觸控電極43和每個第二觸控電極45分別藉由一條走線120電性連接該觸摸控制電路60，或者是兩個或兩個以上相鄰的子電極塊41藉由一條走線電性連接該觸摸控制電路60。該當手指觸摸該蓋板30的觸摸面時，該觸摸處對應的第一觸控電極43或第二觸控電極45的電信號發生改變，該電信號的改變藉由走線120傳輸到觸摸控制電路60，從而使觸摸位置得以偵測到。 該觸控顯示裝置200的邊框區130還設置有壓力感測電路70。所述每一個該壓力感測元件50藉由一走線120電性連接該壓力感測電路70。具體可為第一電極層51和第二電極層55分別藉由一條走線120電性連接該壓力感測電路70。該當手指按壓該蓋板30的觸摸面時，壓力感測元件50的壓電材料層53承受到手指觸摸壓力的分解力，使第一電極層51與第二電極層55的之間的電勢差發生改變，該電勢差的改變藉由走線120傳輸到壓力感測電路70，換算得到每一個壓力感測元件50所受到的壓力，再綜合四個壓力感測元件50的壓力換算得到觸摸處所受的實際的觸摸壓力。所述換算的具體方法可為本領域常規的換算方法，此處不再贅述。 可以理解的，該蓋板30與該顯示面板10之間還形成有光學透明膠80以該蓋板30與該顯示面板10粘結於一體。該觸控感測電極40和壓力感測元件50被所述光學透明膠80包裹。
可以理解的，所述壓力感測元件50的數量可以根據需要調整為一個、兩個、三個或四個以上。
第一實施例的觸控顯示裝置100和第二實施例的觸控顯示裝置200均為外掛式觸控顯示裝置，即觸控感測電極40形成在顯示面板10的外部；可以理解的，本發明的觸控顯示裝置不限於外掛式觸控顯示裝置，也可以為內嵌式觸控顯示裝置，即觸控感測電極40形成在顯示面板10的內部。
100，200‧‧‧觸控顯示裝置
10‧‧‧顯示面板
30‧‧‧蓋板
110‧‧‧顯示區
130‧‧‧邊框區
40‧‧‧觸控感測電極
50‧‧‧壓力感測元件
41‧‧‧子電極塊
51‧‧‧第一電極層
53‧‧‧壓電材料層
55‧‧‧第二電極層
60‧‧‧觸摸控制電路
70‧‧‧壓力感測電路
120‧‧‧走線
43‧‧‧第一觸控電極
45‧‧‧第二觸控電極
80‧‧‧光學透明膠
140‧‧‧絕緣層
圖1是本發明第一實施方式的觸控顯示裝置的俯視平面示意圖。
圖2是圖1的觸控顯示裝置的剖面示意圖。
圖3是本發明第二實施方式的觸控顯示裝置的俯視平面示意圖。
圖4是圖3的觸控顯示裝置的剖面示意圖。
無
無

Claims (10)

  1. 一種觸控顯示裝置，其包括顯示面板及蓋設於該顯示面板上的透明的蓋板，所述觸控顯示裝置定義有顯示區及圍繞顯示區的邊框區，該觸控顯示裝置設置有觸控感測電極，該觸控感測電極對應該顯示區設置，其改良在於：該觸控顯示裝置設置有至少一個壓力感測元件；每一個壓力感測元件包括層疊設置的兩個電極層及設置在所述兩個電極層之間的一壓電材料層；所述兩個電極層中的一層與觸控感測電極為同層設置。
  2. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中：每一個壓力感測元件設置在鄰近該觸控顯示裝置的一個角落處。
  3. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中：該觸控感測電極和該至少一個壓力感測元件均設置在該顯示面板與蓋板之間。
  4. 如請求項3所述的觸控顯示裝置，其中：該觸控感測電極為單層且透明的，其包括間隔排布的複數個子電極；所述兩個電極層中的一層與所述複數個子電極為同層設置。
  5. 如請求項3所述的觸控顯示裝置，其中：該觸控感測電極包括相互絕緣且層疊設置的第一觸控電極和第二觸控電極，該第一觸控電極相對更靠近蓋板。
  6. 如請求項5所述的觸控顯示裝置，其中：所述兩個電極層中的一層與該第二觸控電極為同層設置。
  7. 如請求項5所述的觸控顯示裝置，其中：所述兩個電極層中的一層與該第一觸控電極為同層設置。
  8. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中：該觸控顯示裝置具有四個角落，每一個角落處設置有一個壓力感測元件。
  9. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中：所述壓電材料層的材質為壓電聚合物。
  10. 如請求項1所述的觸控顯示裝置，其中：所述至少一個壓力感測元件對應邊框區設置。
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