本實(shí)用新型涉及觸摸顯示領(lǐng)域，特別是涉及一種具有壓力感應(yīng)功能的觸摸顯示裝置。

背景技術(shù)：

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，指紋識(shí)別技術(shù)迅速在手機(jī)、IPAD類電子產(chǎn)品中得以應(yīng)用。目前的指紋識(shí)別技術(shù)大多是通過在將電子產(chǎn)品中設(shè)置指紋識(shí)別模塊來實(shí)現(xiàn)的。通常是在保護(hù)蓋板非可視區(qū)設(shè)置一個(gè)孔，然后在該孔內(nèi)設(shè)置封膠或者機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)，最后將指紋識(shí)別模組設(shè)置于該支撐結(jié)構(gòu)上完成組裝。如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中的觸摸顯示裝置10包括保護(hù)蓋板11，支撐結(jié)構(gòu)14以及中框15，各層依次層疊設(shè)置；在保護(hù)蓋板11中設(shè)置有孔12。觸摸顯示裝置還包括有指紋識(shí)別模13組，且設(shè)置與所述孔12中。所述保護(hù)蓋板11包括顯示區(qū)和非顯示區(qū)，孔12設(shè)置在非顯示區(qū)。所述指紋識(shí)別模組13設(shè)置在該孔12中，指紋識(shí)別模組13正下方設(shè)置有支撐結(jié)構(gòu)14。所以保護(hù)蓋板11，指紋識(shí)別模組13和中框15各層依次層疊設(shè)置。

然而，由于該支撐結(jié)構(gòu)14是封膠或者機(jī)械結(jié)構(gòu)，因此所述指紋識(shí)別模塊13在實(shí)際生產(chǎn)過程中存在如下技術(shù)問題：例如封膠需要管控溢膠的范圍，以防止后續(xù)整機(jī)組裝過程中受到影響，同時(shí)在膠水的選擇也需要考量多個(gè)因素，比如壽命和粘性等，因此生產(chǎn)良率比較低，增加成本。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的指紋識(shí)別模塊的功能僅限于開機(jī)鎖屏或者移動(dòng)支付，功能比較單一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，本實(shí)用新型旨在提供一種具有不需要封膠或機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)的指紋識(shí)別模組，同時(shí)指紋識(shí)別模組具有多種功能的觸摸顯示裝置。

一種觸摸顯示裝置，包括保護(hù)蓋板，指紋識(shí)別模組、中框以及設(shè)置在保護(hù)蓋板上的孔，所述觸摸顯示裝置還包括微型壓力感應(yīng)元件，所述微型壓力感應(yīng)元件位于所述指紋識(shí)別模組和中框之間。

在其中一個(gè)實(shí)施中，所述微型壓力感應(yīng)元件包括第一層，粘接層和第二層，各層從上至下依次層疊設(shè)置。

在其中一個(gè)實(shí)施中，所述第一層包括第一基底，第一電極層，第一壓力感應(yīng)層，各層從上至下依次層疊設(shè)置。

在其中一個(gè)實(shí)施中，所述的第二層包括第二壓力感應(yīng)層，第二電極層和第二基底，各層從上至下依次層疊設(shè)置。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述第一壓力感應(yīng)層和第二壓力感應(yīng)層為壓阻材料層。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的第一基底層和第二基底層為PET或者PC薄膜。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的第一電極和第二電極為銀、銅等金屬。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，還包括觸摸感應(yīng)單元和顯示模組。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述顯示模組為TFT液晶顯示模組或者IPS液晶顯示模組或者OLED顯示器。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述的中框?yàn)榻饘僦锌蚧蛘咚芰现锌颉?/p>

上述觸摸顯示裝置通過在指紋識(shí)別模組的正下方設(shè)置有微型壓力感應(yīng)元件，可以避免使用封膠和機(jī)械結(jié)構(gòu)作為支撐結(jié)構(gòu)來支撐指紋識(shí)別模塊，提高組裝良率；同時(shí)通過按壓指紋識(shí)別模塊后不僅可以開機(jī)鎖屏和移動(dòng)支付，還增加了更多的其他功能，例如簡(jiǎn)單的壓力感應(yīng)功能等。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的觸摸顯示裝置的部分爆炸示意圖。

圖2為本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的觸摸顯示裝置的部分爆炸示意圖。

圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的觸摸顯示裝置中的微型壓力感應(yīng)元件層疊結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型一實(shí)施例所提供的觸摸顯示裝置中的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本實(shí)用新型提供的觸摸顯示裝置可以作為手機(jī)、平板電腦等類型的具有觸摸交互形式的顯示終端。

如圖2所示，觸摸顯示裝置20包括保護(hù)蓋板21，孔22，指紋識(shí)別模組23，微型壓力感應(yīng)元件24以及中框25。所述保護(hù)蓋板21包括顯示區(qū)和非顯示區(qū)，所述孔22設(shè)置在非顯示區(qū)，可以為盲孔或者通孔，依據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇。所述指紋識(shí)別模組23設(shè)置在孔22中，指紋識(shí)別模組23正下方設(shè)置有微型壓力感應(yīng)元件24。所以保護(hù)蓋板21，指紋識(shí)別模組23，微型壓力感應(yīng)元件24和中框25各層依次層疊設(shè)置。在該觸摸顯示裝置20中的指紋識(shí)別模組中直接用微型壓力感應(yīng)元件24代替現(xiàn)有技術(shù)中的封膠或者機(jī)械結(jié)構(gòu)作為支撐結(jié)構(gòu)14，不需要管控封膠溢膠的范圍，也不需要在膠水的選擇時(shí)考慮膠水壽命和粘性等多個(gè)因素，可以提高后續(xù)整機(jī)組裝的良率，降低成本。

在本實(shí)用新型的一些實(shí)施例中，指紋識(shí)別模塊23和微型壓力感應(yīng)元件24還可以位于中框25背向保護(hù)蓋板21的表面適當(dāng)位置處，以便于手指按壓為前提。在另外一些實(shí)施例中，指紋識(shí)別模塊23和微型壓力感應(yīng)元件24也可以位于所述中框25的左右或者上下側(cè)邊框，例如可以位于設(shè)置在電源鍵或者音量鍵旁邊。

如圖3所示，本實(shí)用新型中的微型壓力感應(yīng)元件24包括第一層247，粘接層249和第二層248。所述第一層247包括第一基底241，第一電極層242和第一壓力感應(yīng)層243，各層從上至下依次層疊設(shè)置。所述第二層248包括第二壓力感應(yīng)層244，第二電極層245和第二基底246，各層從上至下依次層疊設(shè)置。所述的第一壓力感應(yīng)層243和第二壓力感應(yīng)層244均為壓阻材料層。該壓阻材料層由量子隧道復(fù)合材料組成，可以為摻導(dǎo)電顆粒的壓敏復(fù)合材料。壓阻材料層中的細(xì)微導(dǎo)電顆粒均勻分散在絕緣基體中。絕緣基體可以為聚酯纖維、環(huán)氧樹脂、聚酯、有機(jī)硅、橡膠等材料制成。導(dǎo)電顆?？梢詾榻饘兕w粒，如鎳、銀、銅粉或金屬合金顆粒，也可以為碳黑、石墨，還可以是碳納米管，也可以為導(dǎo)電氧化物如氧化銦錫、氧化銦、氧化錫、氧化鋅、氧化鈦等。導(dǎo)電顆粒尺寸為10nm-100μm。所述壓阻材料層可以通過絲印、噴墨打印、黃光制程、涂覆等方式將壓阻材料油墨制作在所述的基材上。其中壓阻材料油墨由前面所述的絕緣基體、導(dǎo)電顆粒、溶劑、固化劑等調(diào)制而成，并可通過加熱固化或UV照射的方式實(shí)現(xiàn)固化。溶劑可以為常見的有機(jī)溶劑例如2-丁酮、乙二醇醚和四氫呋喃中的一種或以上的組合。根據(jù)絕緣基體的類型也可選擇合適類型的固化劑例如脂肪族胺類、酰胺基胺類等。其中壓阻薄膜非常薄，厚度為0.01-2um。所述第一基底241和第二基底246為PET或者PC薄膜。該微型壓力感應(yīng)元件24中的第一電極層242和第二電極層245的主要導(dǎo)電成分可以為銀粉、碳粉、ITO、ZnO、聚噻吩、銀納米線、碳納米管、石墨烯等導(dǎo)電材料，電極材料可以通過濺射、蒸鍍、鍍膜、絲印等方式形成；同時(shí)，所述的第一電極層242和第二電極層245也可以是其它導(dǎo)電材料，如雙面導(dǎo)電膠，不但可以作為所述第一壓力感應(yīng)層243和第二壓力感應(yīng)層244的電極，還可以作為第一電極層242、第二電極層層245與基材層進(jìn)行貼合時(shí)的貼合材料。

上述微型壓力感應(yīng)元件24的壓力檢測(cè)原理為，當(dāng)壓阻材料層不受壓力時(shí)，壓阻材料層中的導(dǎo)電顆粒距離較遠(yuǎn)，壓阻材料層呈絕緣或高電阻狀態(tài)；當(dāng)壓阻材料層受壓力時(shí)，絕緣基體受壓縮，其中的導(dǎo)電顆粒之間的距離變短，由于量子隧道效應(yīng)，導(dǎo)電顆粒之間的電子遷移能力增強(qiáng)，從而在宏觀上體現(xiàn)為壓阻材料層的電阻值降低。隨著壓阻材料層受壓力的增大，與其相連的電極之間的電阻值逐漸減小。因此，可以建立觸摸顯示裝置中前述的微型壓力感應(yīng)元件24中的電極電阻變化信息與觸摸顯示裝置的受力信息的相互關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。在實(shí)際應(yīng)用中，所述觸摸顯示裝置中還包括存儲(chǔ)器和處理器，存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有在觸摸顯示裝置中的不同位置進(jìn)行不同的力值觸摸下，觸摸顯示裝置中檢測(cè)力的各個(gè)相鄰電極的電阻變化信息，處理器用于對(duì)比觸摸顯示裝置檢測(cè)獲得的相鄰電極的電阻變化信息與所預(yù)存儲(chǔ)的電阻變化信息，從而判斷觸摸顯示裝置的觸摸信息。其中觸摸信息包括觸摸的力的大小，也可以包括觸摸力的位置。

在使用過程中，指紋識(shí)別模組23和微型壓力感應(yīng)元件24既可以獨(dú)立使用又可以配合使用。例如，通過存儲(chǔ)器設(shè)置一定的程序，在電阻變化值小于A時(shí)只進(jìn)行指紋識(shí)別功能，比如指紋識(shí)別解鎖或指紋支付等功能；當(dāng)檢測(cè)到的電阻變化值大于A而小于B時(shí)，既可以進(jìn)行指紋識(shí)別功能又可以進(jìn)行壓力感應(yīng)功能；當(dāng)檢測(cè)到的電阻變化值大于B時(shí)，只進(jìn)行壓力感應(yīng)功能，此時(shí)可以檢測(cè)壓力信息，配合著使用可以產(chǎn)生一些創(chuàng)意應(yīng)用，快速進(jìn)入某個(gè)APP應(yīng)用的操作，可以通過設(shè)置幾個(gè)不同梯度的電流或電壓變化值，來分別進(jìn)入不同的應(yīng)用APP界面。當(dāng)然，這里講到的A或者B可以根據(jù)具體情形具體設(shè)置成不同的值。另外這里獨(dú)立使用或者配合使用的先后循序也是可以變化的。因此，本實(shí)用新型通過將微型壓力感應(yīng)元件24直接設(shè)置在指紋識(shí)別模組的正下方，不僅可以是通過按壓觸摸顯示裝置中的指紋識(shí)別模塊來實(shí)現(xiàn)開機(jī)鎖屏和移動(dòng)支付的功能，還增加了更多其他的功能，例如簡(jiǎn)單的壓力感應(yīng)功能，快速進(jìn)入某個(gè)或者某幾個(gè)應(yīng)用APP的功能。

如圖4所述，觸摸顯示裝置30還包括觸摸感應(yīng)單元37和顯示模組38，且保護(hù)蓋板31，微型壓力感應(yīng)元件34，觸摸感應(yīng)單元37，顯示模組38和中框35依次層疊設(shè)置。在該觸摸顯示裝置30中，指紋識(shí)別模組33設(shè)置在保護(hù)蓋板31的孔32中。該觸摸感應(yīng)單元37包括觸摸驅(qū)動(dòng)電極和觸摸感應(yīng)電極。觸摸驅(qū)動(dòng)電極和觸摸感應(yīng)電極可以分布于同一基材上，例如業(yè)界所稱的GF結(jié)構(gòu)、GF2結(jié)構(gòu)等，或分別分布于兩個(gè)不同的基材，例如業(yè)界所稱的GFF結(jié)構(gòu)。另外的一些實(shí)施例中，觸摸驅(qū)動(dòng)電極和觸摸感應(yīng)電極也可以形成在保護(hù)蓋板31的下表面而使得保護(hù)蓋板31兼具電容傳感器的功能，該種結(jié)構(gòu)被業(yè)界稱為OGS結(jié)構(gòu)。另外的一些實(shí)施例中，該兩種觸控電極中的一種也可以形成在貼合于保護(hù)蓋板31的基板的表面，例如業(yè)界所稱的G1F結(jié)構(gòu)。此外，該觸摸感應(yīng)單元也可以業(yè)界中的in-cell結(jié)構(gòu)和on-cell結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型的顯示模組38可以為TFT液晶顯示模組或者IPS液晶顯示模組或者OLED顯示器，依據(jù)實(shí)際需要可以自由選擇。

為減少壓阻薄膜受外界電磁屏蔽的干擾，可以在觸摸感應(yīng)單元中的電容感應(yīng)層的上下表面或保護(hù)蓋板上再分別增加一層接地的導(dǎo)電層。

本實(shí)用新型公開的觸摸顯示裝置通過在指紋識(shí)別模組的正下方設(shè)置有微型壓力感應(yīng)元件，可以避免使用封膠和機(jī)械結(jié)構(gòu)作為支撐結(jié)構(gòu)來支撐指紋識(shí)別模塊，提高組裝良率；同時(shí)通過按壓指紋識(shí)別模塊后不僅可以開機(jī)鎖屏和移動(dòng)支付，還增加了更多的其他功能，例如簡(jiǎn)單的壓力感應(yīng)功能等。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。