觸控顯示裝置及壓力觸控單元的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于觸控顯示領域，涉及一種觸控顯示裝置，特別是涉及一種具有壓力傳感功效的觸控顯示裝置。
【背景技術】
[0002]目前，具有觸控功能的手機、平板電腦、電視等電子產品越來越多地采用電容式觸控方案。然而，電容式觸控屏亦存在諸多缺陷，例如當較大面積的手掌或導體靠近電容式觸控屏而不是觸摸時會引起電容式觸控屏的誤判；在潮濕的環(huán)境中或電容式觸控屏表面存在水滴、污漬時，也會引起電容式觸控屏的誤操作或操作不靈敏；此外，不能采用帶手套的手或持不導電的物體進行正常操作電容式觸控屏。
[0003]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問題，目前尚未出現(xiàn)令人滿意的方案能夠予以解決。有部分廠商通過提高電容式觸控屏的靈敏度等方式改善帶手套時的觸控操作效果，但這種方案會使當不帶手套操作時電容式觸控屏過于靈敏而產生誤操作，另外這種方案也不能解決不導電物體的觸控操作。
[0004]還有部分廠商通過結合使用壓力傳感器的觸控方案，例如采用壓電薄膜。壓電薄膜在受壓或受拉的條件下時，由于材料具有壓電效應的自身特性，在壓電薄膜的兩側會產生符號相反的感應電荷。由壓電薄膜制備的力傳感器廣泛應用于各種工業(yè)生產中的壓力測試領域?，F(xiàn)有的壓電薄膜傳感器需要在壓電薄膜上下表面分別制備一電極，同時為了抵抗電磁干擾需要在上下電極外再分別增加一電磁屏蔽導電層，并且電磁屏蔽導電層與電極之間需用絕緣材料封裝，兩側的外表面也由兩絕緣基層材料保護。如此導致厚度非常大，同時由于層數(shù)多制備過程冗雜，不利于應用到微電子領域，特別是手機、平板等移動終端設備。另外，在需要采用多個壓電薄膜傳感器進行測試應用時，壓電薄膜傳感器會通過粘貼或焊接的方式連接于待測物表面，壓電薄膜傳感器之間的電路連接排線較為復雜，安裝不方便。
【實用新型內容】
[0005]基于此，有必要針對上述問題，提供一種壓力觸控單元及采用該壓力觸控單元的觸控顯示裝置。
[0006]—種壓力觸控單元，包括柔性電路板以及與柔性電路板結合設置的壓電薄膜傳感器，其中:
[0007]所述柔性電路板包括依次設置的第一表面覆蓋膜、第一線路層、基材、第二線路層和第二表面覆蓋膜，所述柔性電路板上設置折疊區(qū)域和非折疊區(qū)域，所述折疊區(qū)域用于安裝所述壓電薄膜傳感器，所述折疊區(qū)域包括第一折疊覆蓋區(qū)、第二折疊覆蓋區(qū)和連接第一、第二折疊覆蓋區(qū)的彎折區(qū)，第一、第二折疊覆蓋區(qū)上的對應的第一表面覆蓋膜的部分存在開口，從而裸露第一線路層；
[0008]所述壓電薄膜傳感器包括壓電薄膜，所述壓電薄膜設置在柔性電路板的折疊區(qū)域，且壓電薄膜的下表面與第一折疊覆蓋區(qū)的第一線路層粘合，壓電薄膜的上表面與第二折疊覆蓋區(qū)的第一線路層粘合。
[0009]上述壓力觸控單元將壓電薄膜傳感器與柔性電路板集成，能夠解決使用多個壓力傳感器時排線復雜、安裝不便等問題，而且還能應用于曲面或多表面物體的力的檢測。同時本實用新型采用折疊式設計，可降低柔性電路板非折疊區(qū)域的厚度，更適于應用在各種類型的觸控顯示裝置中。
[0010]在其中一個實施例中，所述壓電薄膜傳感器還包括分別位于壓電薄膜上、下表面的上電極和下電極，所述上電極與第二折疊覆蓋區(qū)的第一線路層粘合，所述下電極與第一折疊覆蓋區(qū)的第一線路層粘合。
[0011]在其中一個實施例中，所述壓電薄膜傳感器的上、下電極均為導電膠，所述上電極直接與第二折疊覆蓋區(qū)的第一線路層粘合，所述下電極直接與第一折疊覆蓋區(qū)的第一線路層粘合。
[0012]在其中一個實施例中，所述下表面通過導電膠與第一折疊覆蓋區(qū)的第一線路層粘合，所述上表面通過另一導電膠與第二折疊覆蓋區(qū)的第一線路層粘合。
[0013]在其中一個實施例中，所述下表面通過非導電膠與第一折疊覆蓋區(qū)的第一線路層粘合，所述上表面通過另一非導電膠與第二折疊覆蓋區(qū)的第一線路層粘合。
[0014]在其中一個實施例中，所述第二線路層作為電磁屏蔽層，所述第一線路層作為壓電薄膜傳感器的電信號傳輸層，且第一線路層還包括用于接地的線路，所述基材上設置通孔，使第二線路層與第一線路層中用于接地的線路連接。
[0015]在其中一個實施例中，所述柔性電路板的非折疊區(qū)域內，于第一表面覆蓋膜上設置導電屏蔽層，且第一表面覆蓋膜上開設窗口，使導電屏蔽層與第一線路層中用于接地的線路連接。
[0016]在其中一個實施例中，所述第一線路層在柔性電路板的接口端引出信號觸角，所述第二線路層與第一線路層中用于接地的線路連接后在柔性電路板的接口端引出接地觸角，所述信號觸角與接地觸角位于同一平面。
[0017]在其中一個實施例中，所述壓電薄膜的厚度為0.05-2 μ m。
[0018]本實用新型還提供一種觸控顯示裝置，包括上述任意一種壓力觸控單元。
【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型一實施例提供的壓力觸控單元中采用的柔性電路板在折疊前的外形結構示意圖；
[0020]圖2為圖1圈中部分放大結構示意圖；本實用新型一實施例提供的壓力觸控單元中采用的柔性電路板在折疊前的外形結構示意圖；
[0021]圖3為圖3所示柔性電路板與壓電薄膜傳感器結合后的外形結構示意圖；
[0022]圖4為本實用新型一實施例提供的壓力觸控單元中采用的柔性電路板在折疊前與壓電薄膜傳感器結合處的截面結構示意圖；
[0023]圖5為圖3所示柔性電路板與壓電薄膜傳感器結合后的截面結構示意圖；
[0024]圖6為圖1所示柔性電路板在接口端的正面結構示意圖；
[0025]圖7為圖1所示柔性電路板在接口端的截面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026]如圖1、圖2和圖5所示，本實用新型一實施例提供的一種壓力觸控單元，包括柔性電路板10以及與柔性電路板10結合設置的壓電薄膜傳感器20。
[0027]如圖4所示，柔性電路板10包括依次設置的第一表面覆蓋膜11、第一線路層12、基材13、第二線路層14和第二表面覆蓋膜15。其中第一表面覆蓋膜11、基材13和第二表面覆蓋膜15的材料為有機薄膜，例如聚酰亞胺(PI)薄膜或苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜。第一線路層12、第二線路層14可以為銅層。
[0028]在一實施例中，第二線路層14作為電磁屏蔽層，所述第一線路層12作為壓電薄膜傳感器20的電荷信號傳輸層，且第一線路層12還包括用于接地的線路，所述基材13上設置通孔，使第二線路層14與第一線路層12中用于接地的線路連接。
[0029]如圖1、圖2所示，所述柔性電路板10上設置折疊區(qū)域101和非折疊區(qū)域105，所述折疊區(qū)域101用于安裝所述壓電薄膜傳感器20。所述折疊區(qū)域100包括第一折疊覆蓋區(qū)102、第二折疊覆蓋區(qū)103和連接第一、第二折疊覆蓋區(qū)102、103的彎折區(qū)104。沿著彎折區(qū)104，可使第一、第二折疊覆蓋區(qū)102、103對折。第一、第二折疊覆蓋區(qū)102、103上的對應的第一表面覆蓋膜11的部分存在開口，從而裸露第一線路層12，用于與壓電薄膜傳感器20形成電性連接或者非電性連接。對折后的第一、第二折疊覆蓋區(qū)102、103的外形結構如圖3中所示。
[0030]進一步地，如圖4所示，在一些實施例中，所述柔性電路板10的非折疊區(qū)域105內，于第一表面覆蓋膜11上設置導電屏蔽層17，且第一表面覆蓋膜11上開設窗口(圖未示)，使導電屏蔽層17與第一線路層11中用于接地的線路連接。第二線路層14和導電屏蔽層17的作用為，當該壓力觸控單元應用至智能手機等觸控顯示裝置內時，通過對第二線路層14和導電屏蔽層17進行接地處理，可降低外界對壓電薄膜傳感器20的信號的電磁干擾。
[0031]所述柔性電路板10的折疊區(qū)域101內，于裸露的第一線路層11上設置導電膠16，用于粘接壓電薄膜傳感器20。
[0032]為降低壓力觸控單元的成本，提高柔性電路板10的利用率，其集成壓電薄膜傳感器20的柔性電路板10可以為一個整體，或者包括兩個或多個柔性電路板，多個柔性電路板之間可通過連接結構例如是零插入力(Zero Insert1n Force, ZIF)插接結構或板對板(Board To Board,BTB)按扣結構達成連接。另外，如圖1中所示，柔性電路板10上可設置多個折疊區(qū)域101，則可集成多個壓電薄膜傳感器20。當該壓力觸控單元應用至觸控顯示裝置中時，多個壓電薄膜傳感器20可位于觸控顯示裝置的不同位置，以能夠同時獲取觸控顯示裝置的不同位置的壓力感應信號。
[0033]如圖4所示，在一實施方