TWI631502B - 具有壓力感測功能的顯示裝置 - Google Patents

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TWI631502B TW106104552A TW106104552A TWI631502B TW I631502 B TWI631502 B TW I631502B TW 106104552 A TW106104552 A TW 106104552A TW 106104552 A TW106104552 A TW 106104552A TW I631502 B TWI631502 B TW I631502B
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Abstract

一種顯示裝置，包括顯示模組及壓力感測模組，所述壓力感測模組包 括依次層疊設置的參考電極、第一絕緣層、第一感測電極、第二絕緣層和第二感測電極；所述顯示模組包括導電體，所述參考電極為所述顯示模組中的任一導電體；所述第一絕緣層和所述第二絕緣層均具有彈性；所述第一絕緣層包括間隔設置的多個凸塊，所述第二絕緣層對應所述每一凸塊處設有間隙；所述參考電極、所述第一絕緣層和所述第一感測電極配合構成第一電容；所述第一感測電極、所述第二絕緣層和所述第二感測電極構成配合第二電容；所述顯示裝置依據第一電容和第二電容的電容值變化進行壓力感測。

Description

具有壓力感測功能的顯示裝置
本發明涉及顯示裝置，特別涉及具有壓力感測功能的顯示裝置。
近年來，壓力感測功能在顯示領域得到了廣泛的應用，顯示裝置會整合壓力感測功能以感測人手觸摸的壓力來實現特定的功能(如手機的Home鍵)。壓力感測功能通常通過在顯示裝置中整合電容結構來實現，當人手指按壓時，該電容結構的感測電極之間的距離發生改變，從而導致電容發生變化產生相應的電信號。習知技術中，感測電極之間通常用空氣作為介質，然而在實際製造過程中，組裝公差的存在會導致電容感應電極間的實際距離小於預定值，甚至小於實際下壓的形變量，這大大降低了壓力感測的靈敏度。
鑒於以上內容，有必要提供一種整合壓力感測功能的顯示裝置，該顯示裝置具有較高的壓力感測靈敏度。
一種顯示裝置，包括顯示模組及壓力感測模組，所述壓力感測模組包括依次層疊設置的參考電極、第一絕緣層、第一感測電極、第二絕緣層和第二感測電極；所述顯示模組包括導電體，所述參考電極為所述顯示模組中的任一導電體；所述第一絕緣層和所述第二絕緣層均具有彈性；所 述第一絕緣層包括間隔設置的多個凸塊，所述第二絕緣層對應所述每一凸塊處設有間隙；所述參考電極、所述第一絕緣層和所述第一感測電極配合構成第一電容；所述第一感測電極、所述第二絕緣層和所述第二感測電極構成配合第二電容；所述顯示裝置依據第一電容和第二電容的電容值變化進行壓力感測。
本發明的顯示裝置採用具有彈性的絕緣層作為電容的介質層，保證感測電極與參考電極之間的間距大小，有效解決組裝公差導致感測電極與參考電極間距過小而引起的壓力感測靈敏度降低的問題；同時採用雙電容串聯感測架構，設有凸塊的第一絕緣層和設有間隙的第二絕緣層互相配合，進一步提高了壓力感測的靈敏度。
1，2‧‧‧顯示裝置
11‧‧‧蓋板
12‧‧‧顯示模組
21‧‧‧液晶面板
22‧‧‧背光模組
13‧‧‧壓力感測模組
14‧‧‧中框
31‧‧‧第一感測電極
32‧‧‧第二感測電極
34‧‧‧第一絕緣層
35‧‧‧第二絕緣層
340‧‧‧凸塊
341‧‧‧本體
350‧‧‧間隙
36‧‧‧參考電極
C1‧‧‧第一電容
C2‧‧‧第二電容
圖1為本發明第一實施例的顯示裝置的剖面示意圖。
圖2為本發明的壓力感測模組的結構示意圖。
圖3為本發明第二實施例的顯示裝置的剖面示意圖。
請參閱圖1，圖1為本發明第一實施例的顯示裝置1的剖面示意圖。所述顯示裝置1包括依次層疊的蓋板11、顯示模組12、第一絕緣層34、第一感測電極31、第二絕緣層35、第二感測電極32和一中框14。所述第一絕緣層34包括一本體341及設置在所述本體341靠近第一感測電極31的表面的凸塊340。所述第二絕緣層35對應每一所述凸塊340處設有間隙350。即，所述凸塊340在第二絕緣層35上的投影位於所述間隙35內。在本實施例中，所述凸塊340為半球形。所述凸塊340還可為其它形狀，如柱狀。較佳地，所述 第一絕緣層34和所述第二絕緣層35均為彈性體，可為具有彈性的絕緣樹脂或者泡棉。當所述第一絕緣層34被按壓時，所述凸塊340可擠壓第一感測電極31使其發生形變並向間隙350突起。較佳地，所述間隙350的大小能夠容納所對應的凸塊340，所述凸塊340受到壓力時可伸入所對應的間隙350內。在本實施例中，所述顯示模組12為液晶顯示模組，所述顯示模組12包括一液晶面板21和一背光模組22。所述液晶面板21上設有公共電極(圖未示)和畫素電極(圖未示)，所述公共電極與所述畫素電極之間形成驅動電場驅動液晶分子旋轉，進而實現畫面顯示。所述背光模組22用於提供所述顯示裝置1顯示畫面的光源。
請參閱圖2，圖2為本發明的壓力感測模組的結構示意圖。所述第一絕緣層34、第一感測電極31、第二絕緣層35、第二感測電極32以及一參考電極36構成一壓力感測模組13。本實施例中，將所述顯示模組12中的所述公共電極(圖未示)設置為所述參考電極36。在其它實施例中，可將所述顯示模組12中的任一導電體設為所述參考電極36，如所述畫素電極或所述背光模組22上的任一導電體。所述參考電極36、第一絕緣層34和第一感測電極31配合構成第一電容C1，所述第一感測電極31、第二絕緣層35和第二感測電極32配合構成第二電容C2。所述第一電容C1和所述第二電容C2共用第一感測電極31，所述第一電容C1和第二電容C2串聯連接。
當所述蓋板11被按壓時，所述第一絕緣層34受壓後向所述第一感測電極31的方向擠壓，所述凸塊340擠壓所述第一感測電極31使其發生形變並向間隙350內突起，當壓力較大時，可使所述凸塊340完全伸入間隙350內，即所述參考電極36與所述第一感測電極31、所述第一感測電極31與所述第二感測電極32之間的間距均發生改變，進而所述第一電容C1和第二電 容C2的電容值發生改變。所述壓力感測模組13根據所述第一電容C1和所述第二電容C2的電容值的變化進行壓力感測，輸出壓力感測信號。
可變更地，所述第一絕緣層34僅包括間隔設置的多個凸塊340，所述第一絕緣層34附著於所述背光模組22靠近所述第一感測電極31的表面。可變更地，所述顯示模組12也可為其它顯示模組，如OLED顯示模組。當所述顯示模組12為OLED顯示模組時，所述參考電極為所述OLED顯示模組中的任一導電體。
可變更地，所述顯示裝置1還可包括一觸控模組，所述觸控模組可整合於所述顯示模組12內，也可設置於所述顯示模組12與所述蓋板11之間。本實施例控制的公差主要體現在控制所述背光模組22與所述第二感測電極32之間的距離，由於所述背光模組22與所述第二感測電極32之間設置有所述第一絕緣層34和所述第二絕緣層35，可以通過設計所述第一絕緣層34和所述第二絕緣層35的厚度來保證所述背光模組22與所述第二感測電極32之間的距離不低於預定值，來滿足實際下壓形變量的需要；同時採用雙電容串聯架構，設有凸塊340的第一絕緣層34和設有間隙350的第二絕緣層35互相配合，進一步提高了壓力感測的靈敏度。
請參閱圖3，圖3為本發明第二實施例的顯示裝置2的剖面示意圖。所述顯示裝置2與所述顯示裝置1的結構基本相同，區別僅在於所述壓力感測模組13與所述顯示模組12的相對位置不同，在本實施例中，所述壓力感測模組13除所述參考電極以外的結構均位於所述液晶面板21和所述背光模組22之間。為方便說明，下文中與第一實施例中結構相同的組件沿用第一實施例中的組件符號。
具體地，所述第二感測電極32設於所述背光模組22靠近所述液晶面板21的表面。在本實施例中，所述第一絕緣層34附著於所述液晶面板21 靠近所述背光模組22的表面。在其它實施例中，所述第一絕緣層34也可附著於所述第一感測電極31靠近所述液晶面板21的表面。
將所述液晶面板21中的公共電極(圖未示)設置為所述參考電極36，在其它實施例中，可將所述液晶面板21中的任一導電體設為所述參考電極36，如畫素電極。從而所述參考電極36、所述第一絕緣層34、所述第一感測電極31、所述第二絕緣層35和所述第二感測電極32構成所述壓力感測模組13。所述參考電極36、所述第一絕緣層34和所述第一感測電極31配合構成第一電容C1，所述第一感測電極31、所述第二絕緣層35和所述第二感測電極32配合構成第二電容C2。所述第一電容C1和所述第二電容C2共用所述第一感測電極31，所述第一電容C1和所述第二電容C2串聯連接。
當所述蓋板11被按壓時，所述第一絕緣層34受壓後向所述第一感測電極31的方向擠壓，所述凸塊340擠壓所述第一感測電極31使其發生形變並向間隙350內突起，當壓力較大時，可使所述凸塊340完全伸入間隙350內，即所述參考電極36與所述第一感測電極31、所述第一感測電極31與所述第二感測電極32之間的間距均發生改變，進而所述第一電容C1和第二電容C2的電容值發生改變。所述壓力感測模組13根據所述第一電容C1和所述第二電容C2的電容值的變化進行壓力感測，輸出壓力感測信號。
可變更地，所述第一絕緣層34僅包括間隔設置的多個凸塊340，所述第一絕緣層34附著於所述背光模組22靠近所述第一感測電極31的表面。
可變更地，所述顯示裝置2還可包括一觸控模組，所述觸控模組可整合於所述顯示模組12內，也可設置於所述顯示模組12與所述蓋板11之間。
本實施例控制的公差主要體現在控制所述液晶面板21與所述第二感測電極32之間的距離，由於所述液晶面板21與所述第二感測電極32之間設置有所述第一絕緣層34和所述第二絕緣層35，可以通過設計所述第一絕 緣層34和所述第二絕緣層35的厚度來保證所述液晶面板21與所述第二感測電極32之間的距離不低於預定值，來滿足實際下壓形變量的需要；同時採用雙電容串聯架構，設有凸塊340的第一絕緣層34和設有間隙350的第二絕緣層35互相配合，進一步提高了壓力感測的靈敏度。
以上已描述本發明的優選實施例，但所屬技術領域人員一旦得知了基本創造性概念，則可對這些實施例作出另外的變更與修改。倘若這些變更與修改屬於本發明權利要求極其等同技術範圍，則本發明也意圖包含這些變更與修改。

Claims (11)

  1. 一種顯示裝置，包括顯示模組及壓力感測模組，其改良在於，所述壓力感測模組包括依次層疊設置的參考電極、第一絕緣層、第一感測電極、第二絕緣層和第二感測電極；所述顯示模組包括導電體，所述參考電極為所述顯示模組中的任一導電體；所述第一絕緣層和所述第二絕緣層均具有彈性；所述第一絕緣層包括間隔設置的多個凸塊，所述第二絕緣層對應所述每一凸塊處設有間隙；所述參考電極、所述第一絕緣層和所述第一感測電極配合構成第一電容；所述第一感測電極、所述第二絕緣層和所述第二感測電極構成配合第二電容；所述顯示裝置依據第一電容和第二電容的電容值變化進行壓力感測。
  2. 如請求項1之顯示裝置，其中，所述間隙的大小能夠容納所述凸塊，所述凸塊受到壓力時可伸入所對應的間隙內。
  3. 如請求項1之顯示裝置，其中，所述顯示模組為液晶顯示模組，所述液晶顯示模組包括層疊設置的液晶面板和背光模組，所述第一絕緣層位於所述背光模組遠離所述液晶面板的一側。
  4. 如請求項1之顯示裝置，其中，所述顯示模組為液晶顯示模組，所述液晶顯示模組包括層疊設置的液晶面板和背光模組，所述第一絕緣層位於所述液晶面板及所述背光模組之間。
  5. 如請求項1之顯示裝置，其中，所述第二感測電極設於所述背光模組靠近所述液晶面板的表面，所述參考電極為所述液晶面板上任一導電體。
  6. 如請求項3或4之顯示裝置，其中，所述液晶面板上設有公共電極和畫素電極，所述參考電極為所述公共電極或畫素電極。
  7. 如請求項1之顯示裝置，其中，所述顯示模組為OLED顯示模組，所述參考電極為所述OLED顯示模組中任一導電體。
  8. 如請求項1之顯示裝置，其中，所述第一絕緣層還包括一本體，所述凸塊設置於所述本體靠近所述第一感測電極的表面。
  9. 如請求項1或8之顯示裝置，其中，所述凸塊為半球形或柱形。
  10. 如請求項1或8之顯示裝置，其中，所述第一絕緣層和所述第二絕緣層的材料為彈性體。
  11. 如請求項1之顯示裝置，其中，所述顯示裝置還包括一觸控模組及一蓋板，所述觸控模組或整合於所述顯示模組內，或設置於所述顯示模組與所述蓋板之間。
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