TWI650684B

TWI650684B - 顯示裝置

Info

Publication number: TWI650684B
Application number: TW106104381A
Authority: TW
Inventors: 鄭小兵
Original assignee: 大陸商業成科技（成都）有限公司; 大陸商業成光電（深圳）有限公司
Priority date: 2017-01-16
Filing date: 2017-02-10
Publication date: 2019-02-11
Also published as: CN106843580A; TW201828001A; CN106843580B

Abstract

本發明提供一種顯示裝置，其包括：壓力感測裝置、設置在壓力感測裝置一側的顯示面板、位於所述壓力感測裝置與顯示面板上方的蓋板；所述顯示面板包括一顯示面板，所述顯示面板包括顯示區域與位於該顯示區域周邊的周邊區域；所述壓力感測裝置包括：至少一信號傳輸膜層與複數個壓力感測單元，所述的複數個壓力感測單元與所述至少一信號傳輸膜層電性連接，所述至少一信號傳輸膜層包括與所述顯示區域對應的主線路區，且所述主線路區基本延伸覆蓋所述顯示區域，所述複數個壓力感測單元對應設置在該主線路區上。所述壓力感測裝置由於在顯示區排布有壓力感測單元，其對壓力大小的感測更加直觀準確。

Description

顯示裝置

本發明涉及一種具有壓力感測裝置的顯示裝置。

目前，針對電容式觸控屏表面潮濕或存污漬時會引起電容式觸控屏的誤操作的問題，習知的壓電薄膜感測器可以改善上述問題。然習知技術的壓電薄膜感測器的壓力感測單元位於顯示器的周邊區域，例如位於非顯示區的四個角落。在感測觸控屏上受到的壓力時，需要將訊號從觸控屏受到壓力的位置透射到四個角落的壓力感測單元進行感測，如此訊號不能被直接感測到，需經過計算才可以對信號進行進一步地處理，並且從觸壓點開始需要經過較大的距離才能到達壓力感測單元，會造成一定程度的信號衰減，影響壓力感測的精確度。

有鑑於此，有必要提供一種具有壓力感測裝置的顯示裝置。

一種顯示裝置，其包括：壓力感測裝置、設置在壓力感測裝置一側的顯示面板、位於所述壓力感測裝置與顯示面板上方的蓋板；所述顯示面板包括一顯示面板，所述顯示面板包括顯示區域與位於該顯示區域周邊的周邊區域；所述壓力感測裝置包括：至少一信號傳輸膜層與複數個壓力感測單元，所述的複數個壓力感測單元與所述至少一信號傳輸膜層電性連接，所述至少一信號傳輸膜層承載每一壓力感測單元，為每一壓力感測單元提供信號傳輸通路，所述至少一信號傳輸膜層包括與所述顯示區域對應的主線路區，且所述主線路區基本延伸覆蓋所述顯示區域，所述複數個壓力感測單元對應設置在該主線路區上。

1‧‧‧驅動晶片

2‧‧‧周邊區域

3‧‧‧顯示區域

4、4'‧‧‧信號傳輸膜層

41‧‧‧連接區

42‧‧‧主線路區

5、5'‧‧‧壓力感測單元

51、51'‧‧‧第一電極

52、52'‧‧‧間隔層

53'‧‧‧第二電極

521、521'‧‧‧第一表面

522、522'‧‧‧第二表面

6‧‧‧保護層

7‧‧‧蓋板

8‧‧‧顯示面板

9‧‧‧黏合層

100、200、300‧‧‧壓力感測裝置

10、20‧‧‧顯示裝置

圖1係本發明第一實施例的顯示裝置立體圖。

圖2係圖1的顯示裝置的沿III-III線剖面示意圖。

圖3係本發明第一實施例的顯示面板與信號傳輸膜層的位置關係平面示意圖。

圖4係壓力感測單元一種具體實施例的平面佈局示意圖。

圖5係本發明一較佳實施例的信號傳輸膜層上壓力感測單元的平面佈局示意圖。

圖6係圖4的壓力感測裝置沿IV-IV線的剖面示意圖。

圖7係本發明一較佳實施例的顯示裝置的剖面示意圖。

圖8係本發明一較佳實施例壓力感測裝置的剖面示意圖。

請參考圖1與圖2，圖1係本發明第一實施例的顯示裝置10立體圖，圖2係圖1的顯示裝置10的沿III-III線剖面示意圖。本發明的顯示裝置10可以係電腦、電視、移動電話等具有顯示功能的電子裝置，但不以此為限。

顯示裝置10包括壓力感測裝置100、蓋板7、位於壓力感測裝置100與蓋板7之間的顯示面板8，即其由上至下的疊放次序為：蓋板7、顯示面板8、壓力感測裝置100。壓力感測裝置100用於感測施加在蓋板7上的觸碰的壓力大小，顯示面板8具有顯示功能，蓋板7對顯示裝置10起保護作用。顯示面板8與壓力感測裝置100之間還可包含一黏合層9，用於連接壓力感測裝置100與顯示面板8。在本實施例中，該顯示面板8為一自發光式顯示面板，如有機二極體發光顯示器(organic light-emitting diode display，OLED)。該顯示面板8包括相對設置的對向基板與陣列基板，用於驅動顯示面板8的自發光單元，如：有機發光層單元，的圖元驅動陣列設置在陣列基板上，用於封裝保護自發光單元，如：有機發光單元，的封裝結構設置在對向基板上(圖未示)。顯示面板8的圖元驅動陣列驅動所需的工作電壓及顯示用的資料電壓由至少一驅動晶片提供。顯示面板8進一步包括控制電路模組，用於為驅動晶片提供工作電壓及運算處理圖像資料。(圖未示)在本實施例中，控制電路模組經由一軟性電路板與該驅動晶片電性連接，控制電路模組可設置在一印刷電路板上，驅動晶片可設置在顯示面板8上，亦可直接設置在該軟性電路板上。

顯示面板8進一步定義有顯示區域3與周邊區域2，顯示區域3為顯示裝置10用於顯示圖像的區域，周邊區域2位於該顯示區域3的周邊。周邊區域2可為顯示面板8的非顯示區域，非顯示區域可用於排布用於信號傳輸的信號線及連接墊，亦可為顯示面板8的邊框裝飾區，邊框裝飾區對應設置有油墨。

請一併參閱圖3及圖4，圖3係本發明第一實施例的顯示面板8與信號傳輸膜層4的位置關係平面示意圖，圖4為壓力感測單元5一種具體實施例的平面佈局示意圖。

壓力感測裝置100包括至少一信號傳輸膜層4、設置在信號傳輸膜層4上的複數個壓力感測單元5及驅動晶片1。複數個壓力感測單元5與信號傳輸膜層4 電性連接，信號傳輸膜層4為各壓力感測單元5提供信號傳輸通路，以便各壓力感測單元5接收驅動晶片1提供的壓力驅動信號或/並傳輸壓力感測信號至驅動晶片1。壓力感測裝置100先將信號傳輸膜層4及壓力感測單元5集成化，再將集成化的壓力感測裝置100與顯示面板8相組裝，可以簡化顯示裝置10的裝置複雜化與組裝繁冗程度。

在本實施例中，壓力感測裝置100位於顯示面板10遠離顯示面的一側，且所述壓力感測裝置100包括二相對設置的信號傳輸膜層4。每一信號傳輸膜層4為軟性電路板(Flexible Printed Circuit,FPC)，每個壓力感測單元5設置在二軟性電路板之間，並經由軟性電路板內的傳輸路徑，如FPC內的佈線，建立與驅動晶片1間的信號傳輸通路。

每一信號傳輸膜層4，如軟性電路板包括連接區41(如：金手指區域)與主線路區42，連接區41位於信號傳輸膜層4的一側邊緣區處，且至少部分對應周邊區域2設置。主線路區42對應顯示區域3設置，且所述主線路區42延伸覆蓋所述顯示區域3。即，主線路區42的面積大小與顯示區3的面積大小基本相同。主線路區42的面積可略大於顯示區3，使整個顯示區3均落在主線路區42的範圍內，以確保顯示區3的具有較佳的壓力感測功能。較佳地，主線路區42的面積與顯示區3的面積大小相同。對於軟性電路板而言，主線路區42內置有與連接區41電性連接的佈線，外側有保護佈線的覆蓋膜，覆蓋膜對應各壓力感測單元5的位置裸露而形成邦定區，以電性邦定各壓力感測單元。複數個壓力感測單元5分散排布在信號傳輸膜層4上。具體地，所述複數個壓力感測單元5不僅設置在主線路區42的四邊角處，主線路區42的其他區域亦設置有壓力感測單元5。

在本實施例中，該複數個壓力感測單元5呈陣列排布在二信號傳輸膜4之間的間隔處，且複數個壓力感測單元5的間隔設置係等距的。此外，在本實施例中，複數個壓力感測單元5的尺寸相同。一驅動晶片1設置於連接區41，驅動晶片1為壓力感測單元5提供電信號。

可變更地，請參考圖5，圖5係本發明一較佳實施例的信號傳輸膜層上壓力感測單元的平面佈局示意圖。為了描述方便，本實施例的元件符號沿用第一實施例的元件符號。如圖5，在該實施例中，複數個壓力感測單元5在信號傳輸膜層4上的間隔設置係非等距的。複數個壓力感測單元5的尺寸不相同。一驅動晶片1設置於連接區41，驅動晶片1為壓力感測單元5提供電信號。在本實施例中，壓力感測單元5在第一方向上的長度由靠近驅動晶片1的方向至遠離驅動晶片1的方向逐漸增大。隨著壓力感測單元5尺寸的增大，在走線排布的過程中，與壓力感測單元5連接的佈線在第一方向上的長度可相應的減少或者保持不變，有利於走線路徑的簡化。

請參考圖6，圖6係圖4的壓力感測裝置100沿IV-IV線的剖面示意圖。在該實施例中，壓力感測裝置100包括兩相對設置的信號傳輸膜層4、設置在信號傳輸膜層4的連接區41的驅動晶片1、設置在信號傳輸膜層4的主線路區42的複數個壓力感測單元5。

每一個壓力感測單元5優選為一壓電式壓力感測單元，包括相對設置的兩個第一電極51以及夾設於所述兩個第一電極51之間的間隔層52。在本實施例中，間隔層52夾於相對的兩個第一電極51之間，間隔層52的第一表面521及與第一表面521相對的第二表面522分別與一個第一電極51連接。第一電極51連接一信號傳輸膜層4，藉由該信號傳輸膜層4引出訊號。第二電極52連接另一信號傳輸膜層4，藉由該信號傳輸膜層4進行信號的傳遞。

當所述壓力感測裝置100受到按壓時，間隔層52產生形變進而在相對的兩個第一電極51之間產生電勢差，壓力感測裝置100藉由偵測電勢差以換算得出按壓力的大小。由於顯示面板8的顯示區域3內均散佈有壓力感測單元5，每個壓力感測單元5單獨連接驅動晶片，當壓力施加於顯示幕幕時，施加點相應的壓力感測單元5無需經過計算便可以直接感測壓力資訊，同時避免了訊號模擬到相應壓力感測單元5時由於距離產生的訊號衰減，提高壓力感測的精確度。

由於壓力感測單元5設置在所述信號傳輸膜層4上，使得當壓力感測裝置100出現故障時，無需對顯示面板8進行拆解，降低了重工及組裝的難度。作為其中一信號傳輸膜層4的軟性電路板可與顯示面板上連接的軟性電路板共用，即，該軟性電路板既作為該顯示面板8與顯示驅動晶片間進行顯示所需驅動信號與資料信號的傳輸的傳輸通道，亦作為該壓力感測單元5與驅動晶片1進行信號傳遞的傳輸通道。這樣的結構，能夠簡少軟性電路板的使用，簡化結構與降低成本。

在本實施例中，軟性電路板覆蓋膜的材質可為聚醯亞胺或聚酯薄膜，佈線可選自銀、銅等金屬；壓力感測單元5的第一電極51可採用銀(Ag)或其它合適的導電材料；間隔層52的材質可採用聚偏氟乙稀(Polyvinylidene Fluoride，PVDF)、鋯鈦酸鉛壓電陶瓷(piezoelectric ceramic transducer，PZT)或其他可由形變產生電壓的材料。

請參考圖7，圖7係本發明第二實施例的顯示裝置的剖面示意圖。圖7揭示一種顯示裝置20，顯示裝置20包括顯示面板8、蓋板7、位於顯示面板8與蓋板7之間的壓力感測裝置200，即其由上至下的疊放次序為：蓋板7、壓力感測裝置200、顯示面板8。在本實施例的顯示裝置20的與第一實施方式中顯示裝置10的結構基本相同，區別在於：壓力感測裝置200位於顯示面板8之上，為了不影響顯示器的顯示功能，壓力感測裝置200中的元件均採用透明材料。具體地，信號傳輸膜層4為一透明軟性電路板，其覆蓋膜可採用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)等透明絕緣材料，佈線可採用氧化銦錫(ITO)、具有高透光率的薄膜金屬線或其他高透光導電材料。可變更地，信號傳輸膜層4可包括基底以及設置在基底上的經圖案化的氧化銦錫等金屬氧化物，信號傳輸膜層4以圖案化的氧化銦錫作為信號傳輸路徑(圖未示)。壓力感測單元5亦為具有高透光性的壓力感測單元，其第一電極51可採用氧化銦錫(ITO)或其它合適的透明導電材料；間隔層52的材質可採用聚偏氟乙稀(Polyvinylidene Fluoride，PVDF)或其他可由形變產生電壓的高透光壓電材料。在本實施例中，顯示面板8可為一自發光顯示面板或一由背光單元提供光源的非自發光的顯示面板(如液晶顯示面板)。可以理解，本實施例的壓力感測裝置200亦可設置在該顯示面板8下方。

請參考圖8，圖8係本發明壓力感測裝置另一實施方式的剖面示意圖。圖8揭示一種壓力感測裝置300，該壓力感測裝置300可用於替換前文提及的，如第一及第二實施方式中的壓力感測裝置。該壓力感測裝置300包括信號傳輸膜層4'、與信號傳輸膜層4'相對設置的保護層6及設置於信號傳輸膜層4'與保護層6之間的複數個壓力感測單元5'。

每一個壓力感測單元5'包括一第一電極51'，與第一電極51'相對設置的第二電極53'以及夾設於第一電極51'與第二電極53'之間的間隔層52'。該間隔層52'包括靠近保護層6的第一表面521'及與第一表面521'相對的第二表面522'。其中，第二電極53'覆蓋所述第一表面521'且延伸部分覆蓋所述第二表面522'。第一電極501'部分覆蓋第二表面522'。保護層6覆蓋在第二電極53'遠離第一電極51'的表面上，起保護的作用。在該第二表面522'上，第一電極51'與第二電極53'間隔絕緣設置，所述第二電極53'延伸至第二表面522'的部分與第一電極51'與該信號傳輸膜層4'接觸，藉由信號傳輸膜層4'進行信號的傳輸。在本實施例中，因第二電極53'具有反轉設置，使壓力感測裝置300僅需一層信號傳輸膜層4'即可實現壓力感測功能，進一步降低製造成本。可以理解，該信號傳輸膜層4'亦可為一軟性電路板。該軟性電路板與顯示面板上連接的軟性電路板共用，即，該軟性電路板既作為該顯示面板與顯示驅動晶片間進行顯示所需驅動信號與資料信號的傳輸的傳輸通道，亦作為該壓力感測單元5'與驅動晶片進行信號傳遞的傳輸通道。

可以理解的，上述顯示裝置還可進一步地包括一觸控模組(圖未示)，所述觸控模組用於感測觸摸位置。觸控模組可為一外掛式觸控模組，亦可為一內嵌於顯示面板內的內嵌式觸控模組。當為外掛式觸控模組時，該觸控模組位於蓋板與顯示面板之間，壓力感測裝置優選位於顯示面板下方。

以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神與範圍。

Claims

一種顯示裝置，其包括：壓力感測裝置、設置在壓力感測裝置一側的顯示面板、位於所述壓力感測裝置與顯示面板上方的蓋板；其改良在於：所述顯示面板包括一顯示面板，所述顯示面板包括顯示區域與位於該顯示區域周邊的周邊區域；所述壓力感測裝置包括：二信號傳輸膜層與複數個壓力感測單元，所述的複數個壓力感測單元與所述至少一信號傳輸膜層電性連接，所述至少一信號傳輸膜層承載每一壓力感測單元，為每一壓力感測單元提供信號傳輸通路，所述至少一信號傳輸膜層包括與所述顯示區域對應的主線路區，且所述主線路區基本延伸覆蓋所述顯示區域，所述複數個壓力感測單元對應設置在該主線路區上；每一壓力感測單元包括第一電極、第二電極與設置於所述第一電極與所述第二電極之間的間隔層，每一所述壓力感測單元設置在所述二信號傳輸膜層之間，所述壓力感測單元的第一電極與第二電極分別與所述二信號傳輸膜層電性連接。
如請求項1所述的顯示裝置，其中：所述主線路區的面積與所述顯示區域的面積基本相同。
如請求項1所述的顯示裝置，其中：所述壓力感測單元在所述至少一信號傳輸膜層上呈陣列排布。
如請求項1所述的顯示裝置，其中：所述壓力感測單元的尺寸不相等。
如請求項1所述的顯示裝置，其中：所述壓力感測單元的間距不相等。
一種顯示裝置，其包括：壓力感測裝置、設置在壓力感測裝置一側的顯示面板、位於所述壓力感測裝置與顯示面板上方的蓋板；其改良在於：所述顯示面板包括一顯示面板，所述顯示面板包括顯示區域與位於該顯示區域周邊的周邊區域；所述壓力感測裝置包括：一信號傳輸膜層與複數個壓力感測單元，所述的複數個壓力感測單元與所述至少一信號傳輸膜層電性連接，所述至少一信號傳輸膜層承載每一壓力感測單元，為每一壓力感測單元提供信號傳輸通路，所述至少一信號傳輸膜層包括與所述顯示區域對應的主線路區，且所述主線路區基本延伸覆蓋所述顯示區域，所述複數個壓力感測單元對應設置在該主線路區上；每一壓力感測單元包括第一電極、第二電極與設置於第一電極與第二電極之間的間隔層，所述間隔層包括相對設置的第一表面與第二表面，所述第二電極設置在所述間隔層的第一表面並延伸至所述第二表面且部分覆蓋所述第二表面，所述第一電極設置於所述間隔層的第二表面且與第二電極間隔，每一所述壓力感測單元在所述第二表面上的第一電極與第二電極電性連接所述信號傳輸膜層。
如請求項1-6任意一項所述的顯示裝置，其中：所述至少一信號傳輸膜層為軟性電路板。
如請求項7所述的顯示裝置，其中：所述軟性電路板同時作為所述顯示面板顯示提供所需驅動信號與資料信號的傳輸用的軟性電路板。
如請求項1-6任意一項所述的顯示裝置，其中：所述至少一軟性電路板為透明軟性電路板。
如請求項9所述的顯示裝置，其中：所述壓力感測裝置位於蓋板與顯示面板之間。
如請求項9所述的顯示裝置，其中：所述透明軟性電路板包括透明導電材料的佈線及覆蓋所述佈線且透明絕緣的覆蓋膜。
如請求項1-6任意一項所述的顯示裝置，其中：所述至少一信號傳輸膜層包括基底及金屬氧化物，所述金屬氧化物圖案化設置於所述基底上。
如請求項12所述的顯示裝置，其中：所述金屬氧化物為氧化銦錫。
如請求項1-6任意一項所述的顯示裝置，其中：所述壓力感測裝置位於所述顯示面板的下方，所述顯示面板為一自發光式顯示面板。
如請求項1所述的顯示裝置，其中：該顯示裝置進一步包括用於感測觸摸位置的觸控模組。
如請求項1任意一項所述的顯示裝置，其中：所述壓力感測裝置為一壓電式壓力感測裝置。