壓力觸控顯示屏的製作方法

2023-09-23 10:36:15

本發明涉及顯示技術領域，特別是涉及一種壓力觸控顯示屏。

背景技術：

隨著電子產品的不斷開發，電子產品的功能更加多樣化，越來越多的應用場景需要檢測觸控位置處的壓力大小以實現更多的產品功能，使用戶擁有更加豐富的使用體驗。

一般的，大多數電子產品的觸控顯示裝置的壓力檢測結構都設置在顯示屏的下方，並且壓力檢測結構與顯示屏下方的框架之間設置有空氣層來隔開電容式觸控結構的兩極。然而，壓力檢測結構本身的厚度和空氣層都會增加電子產品整機的厚度，影響用戶使用和體驗效果。除此之外，壓力檢測結構安裝在顯示屏下方，需要考慮結構的裝配公差，增加了貼合工藝的難度。

技術實現要素：

基於此，有必要針對上述問題，提供一種能夠減小整機厚度和貼合難度的壓力觸控顯示屏。

一種壓力觸控顯示屏，包括封裝蓋板、基板、封裝側板、顯示單元、壓力檢測層和第一導電層，封裝側板的上端與封裝蓋板連接，封裝側板的下端與基板連接，封裝側板、封裝蓋板和基板包圍形成密封腔室，顯示單元、壓力檢測層和第一導電層設置在密封腔室內部，顯示單元與基板連接，第一導電層與封裝蓋板或顯示單元連接，且第一導電層接地，壓力檢測層與第一導電層相對設置，第一導電層與壓力檢測層形成電容器。

上述壓力觸控顯示屏，將壓力檢測層和第一導電層設置在顯示屏的封裝側板、封裝蓋板和基板形成的密封腔室的內部，壓力檢測層與第一導電層相對設置形成一電容器，壓力檢測層用於檢測二者之間的電容值，通過檢測電容值的大小檢測觸控壓力的大小。上述壓力觸控顯示屏的導電層和壓力檢測層組成的壓力檢測結構的厚度很小並且設置在顯示屏內部，從而避免了將壓力檢測結構設置在顯示屏下方並需額外設置空氣層所帶來的產品整機厚度的增加，除此之外，不需要考慮壓力檢測結構設置在顯示屏下方時的裝配公差，降低了貼合工藝的難度。

在其中一個實施例中，壓力檢測層為檢測電極。

在其中一個實施例中，第一導電層設置在封裝蓋板的下表面上，檢測電極與基板連接，且檢測電極設置於顯示單元與封裝側板之間。

在其中一個實施例中，第一導電層設置在顯示單元的上表面上，檢測電極設置在封裝蓋板的下表面上，且檢測電極與第一導電層的邊緣相對應。

在其中一個實施例中，檢測電極的數量為四個，每個檢測電極均為L型電極。

在其中一個實施例中，壓力檢測層為第二導電層。

在其中一個實施例中，第一導電層設置在封裝蓋板的下表面上，第二導電層設置在顯示單元的上表面上，第二導電層與第一導電層相對應。

在其中一個實施例中，第一導電層設置在顯示單元的上表面上，第二導電層設置在封裝蓋板的下表面上，第二導電層與第一導電層相對應。

在其中一個實施例中，還包括第一絕緣層，第一絕緣層與第一導電層連接，第一絕緣層用於防止第一導電層與壓力檢測層接觸發生短路。

在其中一個實施例中，還包括第二絕緣層，第二絕緣層與壓力檢測層連接，第二絕緣層用於防止第一導電層與壓力檢測層接觸發生短路。

附圖說明

圖1為一個實施例中壓力觸控顯示屏的結構剖視圖；

圖2為圖1所示的壓力觸控顯示屏中的檢測電極的結構示意圖；

圖3為另一個實施例中壓力觸控顯示屏的結構剖視圖；

圖4為再一個實施例中壓力觸控顯示屏的結構剖視圖；

圖5為又一個實施例中壓力觸控顯示屏的結構剖視圖。

附圖標號：10、封裝蓋板；12、基板；14、封裝側板；16、顯示單元；18檢測電極；20、第一導電層；22、第一絕緣層；24、第二導電層；26、第二絕緣層。

具體實施方式

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

如圖1所示，一實施方式的壓力觸控顯示屏包括封裝蓋板10、基板12、封裝側板14、顯示單元16、壓力檢測層和第一導電層20，封裝側板14的上端與封裝蓋板10連接，封裝側板14的下端與基板12連接，封裝側板14、封裝蓋板10和基板12包圍形成密封腔室，顯示單元16、壓力檢測層和第一導電層20設置在密封腔室內部，顯示單元16與基板12連接。第一導電層20與封裝蓋板10連接，壓力檢測層與基板12連接，且壓力檢測層與第一導電層20相對設置，第一導電層20與壓力檢測層形成電容器。其中，封裝蓋板10和基板12的材料可以為玻璃、強化玻璃等硬質材料。

具體的，在本實施例中，壓力檢測層為檢測電極18，第一導電層20與封裝蓋板10連接且設置在封裝蓋板10的下表面上，檢測電極18與基板12連接且設置在基板12的上表面上，並且檢測電極18設置在顯示單元16與封裝側板14之間，檢測電極18與第一導電層20相對設置。第一導電層20與檢測電極18之間具有間隙，間隙形成空氣層，第一導電層20的形狀、面積大小與檢測電極18相適應以使第一導電層20與檢測電極18相配合形成一電容器的兩極。進一步的，第一導電層20和檢測電極18均與壓力觸控顯示屏的測量電路連接，第一導電層20接地，壓力觸控顯示屏在受到壓力觸控時，第一導電層20與檢測電極18之間的電容值會發生改變，測量電路通過檢測第一導電層20與檢測電極18之間的電容值以實現檢測觸控壓力。

具體的，檢測電極18和第一導電層20的材料可以是ITO(氧化銦錫)、納米銀線或石墨烯等導電材料。檢測電極18和第一導電層20的厚度均小於1微米，檢測電極18和第一導電層20之間的空氣層的厚度為幾個微米。

如圖1所示，壓力觸控顯示屏還包括第一絕緣層22，第一絕緣層22與第一導電層20連接，設置在第一導電層20的下表面上，第一絕緣層22用於防止第一導電層20和檢測電極18接觸發生短路，起到保護測量電路的作用。

如圖2所示，在一個實施例中，設置在基板12上的檢測電極18的數量為四個，每個檢測電極18均為狹長的L型電極並且設置在基板12的四周，每個L型檢測電極18均與壓力觸控顯示屏的測量電路連接。本實施例中，採用多個檢測電極18，可以使得按壓位置四周位置處檢測到的電容變化值變化更為明顯，提高觸控壓力檢測的靈敏度。

如圖3所示，另一實施方式的壓力觸控顯示屏包括封裝蓋板10、基板12、封裝側板14、顯示單元16、壓力檢測層和第一導電層20，封裝側板14的上端與封裝蓋板10連接，封裝側板14的下端與基板12連接，封裝側板14、封裝蓋板10和基板12包圍形成密封腔室，顯示單元16、壓力檢測層和第一導電層20設置在密封腔室內部，顯示單元16與基板12連接。第一導電層20與顯示單元16連接，壓力檢測層與封裝蓋板10連接，且壓力檢測層與第一導電層20相對設置，第一導電層20與壓力檢測層形成電容器。其中，封裝蓋板10和基板12的材料可以為玻璃、強化玻璃等硬質材料。

具體的，在本實施例中，壓力檢測層為檢測電極18，第一導電層20與顯示單元16連接且設置在顯示單元16的上表面上，檢測電極18與封裝蓋板10連接且設置在封裝蓋板10的下表面上，檢測電極18與第一導電層20相對設置且檢測電極18在封裝蓋板10上的位置與第一導電層20的邊緣相對應。第一導電層20與檢測電極18之間具有間隙，間隙形成空氣層，第一導電層20的形狀、面積大小與檢測電極18相適應以使第一導電層20與檢測電極18相配合形成一電容器的兩極。進一步的，第一導電層20和檢測電極18均與壓力觸控顯示屏的測量電路連接，第一導電層20接地，壓力觸控顯示屏在受到壓力觸控時，第一導電層20與檢測電極18之間的電容值會發生改變，測量電路通過檢測第一導電層20與檢測電極18之間的電容值以實現檢測觸控壓力。

具體的，檢測電極18和第一導電層20的材料可以是ITO(氧化銦錫)、納米銀線或石墨烯等導電材料。檢測電極18和第一導電層20的厚度均小於1微米，檢測電極18和第一導電層20之間空氣層的厚度為幾個微米。

在一個實施例中，壓力觸控顯示屏還包括第一絕緣層22，第一絕緣層22與第一導電層20連接，設置在第一導電層20的上表面上。第一絕緣層22用於防止第一導電層20和檢測電極18接觸發生短路，起到保護測量電路的作用。

在一個實施例中，設置在封裝蓋板10上的檢測電極18的數量為四個，每個檢測電極18均為狹長的L型電極並且設置在封裝蓋板10的四周。每個L型檢測電極18均與壓力觸控顯示屏的測量電路連接。採用多個檢測電極18，可以使得按壓位置四周位置處檢測到的電容變化值變化更為明顯，提高觸控壓力檢測的靈敏度。

如圖4所示，再一實施方式的壓力觸控顯示屏包括封裝蓋板10、基板12、封裝側板14、顯示單元16、壓力檢測層和第一導電層20，封裝側板14的上端與封裝蓋板10連接，封裝側板14的下端與基板12連接，封裝側板14、封裝蓋板10和基板12包圍形成密封腔室，顯示單元16、壓力檢測層和第一導電層20設置在密封腔室內部，顯示單元16與基板12連接。第一導電層20與封裝蓋板10連接，壓力檢測層與顯示單元16連接，且壓力檢測層與第一導電層20相對設置，第一導電層20與壓力檢測層形成電容器。其中，封裝蓋板10和基板12的材料可以為玻璃、強化玻璃等硬質材料。

具體的，在本實施例中，壓力檢測層為第二導電層24，第一導電層20與封裝蓋板10連接且設置在封裝蓋板10的下表面上，第二導電層24與顯示單元16連接且設置在顯示單元16的上表面上，第二導電層24與第一導電層20相對設置，第一導電層20與第二導電層24之間具有間隙，間隙形成空氣層，第一導電層20與第二導電層24的形狀、面積大小相同且相配合形成一電容器的兩極。進一步的，第一導電層20和第二導電層24均與壓力觸控顯示屏的測量電路連接，第一導電層20接地，壓力觸控顯示屏在受到壓力觸控時，第一導電層20與第二導電層24之間的電容值會發生改變，測量電路通過檢測第一導電層20與第二導電層24之間的電容值以實現檢測觸控壓力。

具體的，第一導電層20和第二導電層24的材料可以是ITO(氧化銦錫)、納米銀線或石墨烯等導電材料。第一導電層20和第二導電層24的厚度均小於1微米，第一導電層20和第二導電層24之間空氣層的厚度為幾個微米。

在一個實施例中，壓力觸控顯示屏還包括第一絕緣層22，第一絕緣層22與第一導電層20連接，設置在第一導電層20的下表面上。更進一步的，壓力觸控顯示屏還包括第二絕緣層26，第二絕緣層26與第二導電層24連接，設置在第二導電層24的上表面上。設置第一絕緣層22和第二絕緣層26用於防止第一導電層20和第二導電層24接觸發生短路，起到保護測量電路的作用。

如圖5所示，又一實施方式的壓力觸控顯示屏包括封裝蓋板10、基板12、封裝側板14、顯示單元16、壓力檢測層和第一導電層20，封裝側板14的上端與封裝蓋板10連接，封裝側板14的下端與基板12連接，封裝側板14、封裝蓋板10和基板12包圍形成密封腔室，顯示單元16、壓力檢測層和第一導電層20設置在密封腔室內部，顯示單元16與基板12連接。第一導電層20與顯示單元16連接，壓力檢測層與封裝蓋板10連接，且壓力檢測層與第一導電層20相對設置，第一導電層20與壓力檢測層形成電容器。其中，封裝蓋板10和基板12的材料可以為玻璃、強化玻璃等硬質材料。

具體的，在本實施例中，壓力檢測層為第二導電層24，第一導電層20與顯示單元16連接且設置在顯示單元16的上表面上，第二導電層24與封裝蓋板10連接且設置在封裝蓋板10的下表面上，第二導電層24與第一導電層20相對設置，第一導電層20與第二導電層24之間間隙，間隙形成空氣層，第一導電層20與第二導電層24的形狀、面積大小相同且相配合形成一電容器的兩極。第一導電層20和第二導電層24均與壓力觸控顯示屏的測量電路連接，第一導電層20接地，壓力觸控顯示屏在受到壓力觸控時，第一導電層20與第二導電層24之間的電容值會發生改變，測量電路通過檢測第一導電層20與第二導電層24之間的電容值以實現檢測觸控壓力。

具體的，第一導電層20和第二導電層24的材料可以是ITO(氧化銦錫)、納米銀線或石墨烯等導電材料。第一導電層20和第二導電層24的厚度均小於1微米，第一導電層20和第二導電層24之間空氣層的厚度為幾個微米。

在一個實施例中，壓力觸控顯示屏還包括第一絕緣層22，第一絕緣層22與第一導電層20連接，設置在第一導電層20的上表面上。更進一步的，壓力觸控顯示屏還包括第二絕緣層26，第二絕緣層26與第二導電層24連接，設置在第二導電層24的下表面上。設置第一絕緣層22和第二絕緣層26用於防止第一導電層20和第二導電層24接觸發生短路，起到保護測量電路的作用。

以下具體說明上述實施例中壓力觸控顯示屏的工作原理：壓力觸控顯示屏的上方設置有觸控螢幕用於檢測觸控位置，當有觸控壓力作用於觸控螢幕時，壓力觸控顯示屏的封裝蓋板10也會受到觸控壓力的作用發生彈性形變，因此，設置在封裝蓋板10下方的第一導電層20的位置就會下移，第一導電層20與壓力檢測層之間的距離減小。根據平板電容器的公式：C＝(ε·S)/d，C表示電容值，ε表示介電常數，S表示第一導電層20與壓力檢測層的相對面積，d表示第一導電層20與壓力檢測層之間的距離。當其他參數值不發生變化的條件下，第一導電層20與壓力檢測層之間距離的減小會導致電容值的增大，測量電路用於檢測兩極之間的電容值。因此，觸控壓力的變化會導致第一導電層20與壓力檢測層之間距離的變化，從而導致電容值的變化，觸控壓力大小與電容值大小具有一一對應的關係，通過測量電路檢測兩極之間的電容值即可得到觸控壓力的大小。

需要說明的是，本發明實施例中壓力觸控顯示屏的類型不做限定，例如，顯示屏可以是液晶顯示屏，也可以是LED(發光二極體)顯示屏，還可以是電子紙等其他類型的顯示屏。上述壓力觸控顯示屏中的測量電路的結構和位置也不做限定，測量電路可以是集成在單片機或者IC(集成電路)晶片中的電路單元，也可以是單獨的電路結構，只要滿足檢測第一導電層20和壓力檢測層之間的電容值大小即可。

一般的，大多數壓力觸控檢測結構設置在顯示屏的下方，同時需要在顯示屏的下方預留空氣層，壓力觸控檢測結構與空氣層的厚度總和能都達到0.3～0.5毫米，而本發明將壓力觸控檢測結構即第一導電層20和壓力檢測層設置在顯示屏內，通過檢測第一導電層20與壓力檢測層形成的電容器的電容值，可以實現觸控壓力的檢測。第一導電層20和壓力檢測層和二者之間空氣層的厚度總和只有幾個微米，這對於壓力觸控顯示屏整體厚度的影響是可以忽略的。因此，相對於在顯示屏的下方設置零點幾個毫米的壓力觸控檢測結構和空氣層，本發明中的壓力觸控顯示屏不僅對電子產品整機的厚度沒有影響，而且能夠大大減小電子產品的整機厚度。同時，將壓力觸控檢測結構設置在顯示屏下方時需要預留裝配公差並由此帶來貼合工藝難度增加，而本發明的壓力觸控顯示屏將壓力檢測結構與顯示屏一體化，不需要考慮裝配公差並且能夠減小結構裝配時貼合工藝的難度。

以上所述實施例的各技術特徵可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特徵所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特徵的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的範圍。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。