[實(shí)用新型]一種具有壓力感測功能的觸碰顯示屏

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620895015.3
• 申請日: 2016-08-18
• 公開（公告）號: CN206696832U
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周建良;王伯賢;吳易駿
• 申請（專利權(quán)）人: 福建捷聯(lián)電子有限公司
• 主分類號: G06F3/041
• 分類號: G06F3/041;G06F3/044
• 代理公司: 福州元?jiǎng)?chuàng)專利商標(biāo)代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學(xué)俊

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及觸摸顯示屏領(lǐng)域，特別是涉一種具有壓力感測功能的觸碰顯示屏。

背景技術(shù)

伴隨著科技日益的進(jìn)步，對于觸碰顯示屏的應(yīng)用要求也越來越多元，而傳統(tǒng)X-Y二維平面坐標(biāo)觸碰感測，已經(jīng)不能夠滿足各種新興人機(jī)界面的互動應(yīng)用要求，直到Apple Iphone 6S等智能型手機(jī)上市，除了平面坐標(biāo)的偵測外，因具備壓力感測功能，故能藉由手指或觸控筆所施予的觸碰壓力深淺，實(shí)現(xiàn)Z軸維度的感知，讓觸控顯示設(shè)備可以有機(jī)會提供更多的觸控變化信息給開發(fā)者運(yùn)用與開發(fā)，并帶給使用者更多直覺性與多樣性的觸控便利應(yīng)用及使用經(jīng)驗(yàn)，傳統(tǒng)二維觸控顯示屏及新三維壓力觸控觸控顯示屏操作差異如圖1與圖2所示。

以Apple Iphone6的壓力觸碰感測技術(shù)結(jié)構(gòu)說明為例，如圖3所示，為了有效地減少整個(gè)觸控顯示面板的模塊厚度，使用是圖4所示的「內(nèi)嵌電容式X-Y二維觸控傳感器」的技術(shù)面板，將X-Y二維平面觸控傳感器整合至TFT-LCD顯示面板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)之中，用來感測X/Y 觸碰位置；而負(fù)責(zé)Z軸(Force力度)感測電極，則是外置于背光模塊之下，利用間隙與中框之接地電極，隔空形成壓力感測電容Cz，一旦手指施予足夠力量使間隙產(chǎn)生受壓形變，就能依照壓力感測電容 Cz變化的程度知道手指施力的大小，達(dá)成壓力感側(cè)目的。

現(xiàn)有Apple iPhone 6S產(chǎn)品的壓力觸碰感測技術(shù)優(yōu)勢，主要在于整合性高，但是最大的缺點(diǎn)及限制，即在于于觸碰靈敏性低、成本高、產(chǎn)品厚度限制等問題。而造成觸碰靈敏性低的原因，主要為手指位置至壓力形變區(qū)過遠(yuǎn)，導(dǎo)致力傳導(dǎo)路徑過長；力傳導(dǎo)路徑還會經(jīng)過液晶區(qū)，使得有效施力將減損折扣。生產(chǎn)成本高的原因是因?yàn)樾枰嘤囝~外兩層電極的制造物料成本(Z軸感測電極及接地電極)，方能實(shí)現(xiàn)Z 軸壓力觸碰感測功能；而為實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)觸控功能，該技術(shù)Z軸壓力感應(yīng)電極也一定需要圖形化設(shè)計(jì)及額外制程制作，也會再額外增加生產(chǎn)負(fù)擔(dān)。產(chǎn)品厚度限制的原因是因?yàn)楫a(chǎn)品需要額外制造中框的空氣間隙結(jié)構(gòu)，形成壓力形變區(qū)，故會限制產(chǎn)品結(jié)構(gòu)選擇，且膨脹產(chǎn)品厚度體積。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的是提供一種具有壓力感測功能的觸碰顯示屏，將觸控及顯示結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化整合，實(shí)現(xiàn)三維觸碰功能，并有效改善現(xiàn)有三維觸碰技術(shù)方式存在的觸碰靈敏性、成本、結(jié)構(gòu)限制等缺點(diǎn)，除了結(jié)構(gòu)簡單及低成本優(yōu)勢之外，更具備高靈敏性的壓力感測特性及低厚度優(yōu)點(diǎn)。

本實(shí)用新型采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種具有壓力感測功能的觸碰顯示屏，包括一X-Y二維平面坐標(biāo)觸碰感測單元、一偏光板單元、一Z 軸壓力感應(yīng)電極單元以及一顯示器單元；所述Z軸壓力感應(yīng)電極單元設(shè)置于所述顯示器單元的上方，所述偏光板單元設(shè)置于所述Z軸壓力感應(yīng)電極單元的上方，所述X-Y二維平面坐標(biāo)觸碰感測單元設(shè)置于所述偏光板單元的上方；所述X-Y二維電容式觸控感應(yīng)單元用以檢測 X/Y平面觸碰位置，所述偏光組件用以提高所述顯示單元的顯示特性；所述Z軸壓力感應(yīng)電極單元設(shè)置于所述偏光組件與所述顯示單元之間，用以進(jìn)行手指按壓的壓力感測。

進(jìn)一步地，所述X-Y二維平面坐標(biāo)觸碰感測單元的上方設(shè)置有一保護(hù)蓋單元，所述保護(hù)蓋單元采用玻璃材料、藍(lán)寶石、硬化處理保護(hù)膜、裝飾膜、功能膜或塑料蓋板材料；所述玻璃包括無堿玻璃、鈉鈣玻璃、強(qiáng)化玻璃、鋁硅酸鹽玻璃；所述功能膜包括抗刮膜(Hard Coating,HC)、防眩光膜(Anti-Glare,AG)、防污膜(Anti-Smudge, AS)、防反射膜(Anti-Reflection,AR)、低反射膜(Low-Reflection, LR)、防霧膜(Anti-Fog,AF)；所述塑料蓋板材料包括聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、PMMA/PC共混材料、PMMA/PC/PMMA共混材料。

進(jìn)一步地，所述X-Y二維平面坐標(biāo)觸碰感測單元包括F1、F2、 FF薄膜結(jié)構(gòu)以及OGS/TOL、GG、PG、GF1、GF2以及GFF玻璃結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述F1、F2、FF薄膜結(jié)構(gòu)分別是一片膜材上或上下面或兩片膜材上有觸碰傳感器結(jié)構(gòu)；所述OGS(One Glass Solution)/TOL(Touch on Lens)玻璃結(jié)構(gòu)為單片玻璃上有觸碰傳感器的結(jié)構(gòu)；所述GG玻璃結(jié)構(gòu)指的是兩片玻璃基板上有觸碰傳感器的結(jié)構(gòu)；所述PG玻璃結(jié)構(gòu)為一片塑料一片玻璃上有觸碰傳感器的結(jié)構(gòu)；所述GF1玻璃結(jié)構(gòu)為一片玻璃加一片膜材上有觸碰傳感器結(jié)構(gòu)；所述 GF2玻璃結(jié)構(gòu)為一片玻璃加一片膜材上有上下兩面構(gòu)成的觸碰傳感器結(jié)構(gòu)；所述GFF玻璃結(jié)構(gòu)為一片玻璃加兩片膜材上有觸碰傳感器結(jié)構(gòu)。