CN103336603A - 触控显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种触控显示装置，包括电容式触控模组、压电式触控模组与显示模组。显示模组用于显示图像。电容式触摸模组包括第一基板与设置于第一基板远离该显示模组的侧面的多个触控电极，用于依据在接受到一带电导体的触摸操作时发生的电容的变化来识别接受触摸操作的位置。压电式触控模组包括四个压电感测元件组，分别对应第一基板的四个侧边设置于第一基板邻近显示模组的一侧面，每一压电感测元件组在接收到触摸操作而受力时感测压力在相应的压力分量，并依据该压力分量输出相应的电压信号，利用该电压信号识别触摸操作的位置。

Description

触控显示装置

技术领域

本发明涉及一种触控显示装置。

背景技术

近年来，具有触控功能的显示装置广泛应用。目前的触控显示装置以触控感测原理大致可以分为电容式、电阻式、光学式等，其中以电容式为主流产品。电容式触控显示装置的优点在于易于进行手写辨识以及多点触控，然而，其限制是必须以导体材质的物体进行触碰才能操作，若使用者带着手套或者以绝缘材质的物体进行操作，则无法实现触摸操作，造成使用不便。

发明内容

鉴于此，提供一种具有多种触摸操作形式触控显示装置。

一种触控显示装置，包括一电容式触控模组、一压电式触控模组与一显示模组，该显示模组用于显示图像，该电容式触控模组与该压电式触控模组设置于该显示模组的一侧，用于接收触摸操作并识别该触摸操作的位置，该电容式触摸模组包括第一基板与设置于该第一基板远离该显示模组的侧面的多个触控电极，该多个触控电极用于依据在接受到一带电导体的触摸操作时发生的电容的变化来识别接受触摸操作的位置。该压电式触控模组包括四个压电感测元件组，该四个压电感测元件组分别对应该第一基板的四个侧边设置于该第一基板邻近该显示模组的一侧面，每一压电感测元件组在该触控模组接收触摸操作而受力时感测该压力在相应的压电感测元件组上产生的压力分量，并依据该压力分量输出相应的电压信号，再利用该电压信号识别该触摸操作的位置。

相较于现有技术，该触控显示装置具有电容式触控模组与压电式触控模组两种触控操作形式，由此，即使使用者不便于使用导体材质的物体触碰并操作该触控显示装置，仍然能够利用压电式触控模组来实现触摸操作，简化并方便使用者的使用。

附图说明

图1是本发明第一实施方式中触控显示装置的分解结构示意图。

图2是图1所示触控显示装置的平面结构示意图。

图3是本发明触控显示装置第二实施方式的平面结构示意图。

图4是本发明触控显示装置第三实施方式的剖面结构示意图。

主要元件符号说明

触控显示装置	10、10’ 、20
		电容式触控模组	100
第一基板	110、110’
		第一平面	111
第二平面	112
		侧面	a、b、c、d
触控电极	120
		第一电极图案层	121
第二电极图案层	122
		压电式触控模组	200
压电感测元件组	201
		压电感测元件	P
显示模组	300、30
		边框	40
间隙	50
		启动开关	60
电容	C1
		触控区域	A、A’
非触控区域	B、B’

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请一并参阅图1和图2，其中图1为本发明触控显示装置10第一实施方式的分解结构示意图，图2为图1所示触控显示装置的平面结构示意图。

触控显示装置10包括电容式触控模组100与压电式触控模组200以及显示模组300。电容式触控模组100用于依据在接受到触摸操作时电容的变化来识别接受触摸操作的位置，该压电式触控模组200位于该电容式触控模组100的一侧，用于依据该触摸操作的按压发生形变而产生电压变化，并利用该电压变化识别该触摸操作的位置。显示模组300位于该压电式触控模组200远离该电容式触控模组100的一侧，用于显示图像。显示模组300可以是液晶显示模组或者有机电激光发光显示模组(OLED，Organic Light-Emitting Diode)。

需要说明的是，该电容式触控模组100与该压电式触控模组200的定位精度与准确度均经过预先校正，针对同一触摸操作，该二者确定的位置相同，并且该电容式触控模组100与该压电式触控模组200同步感测该触摸操作。

电容式触控模组100包括第一基板110与触控电极120。第一基板110为矩形形状，包括相对的第一平面111与第二平面112，以及包围该二平面的四个侧面a、b、c、d，其中，侧边a、c相对且平行，侧边b、d相对且平行。该多个触控电极120设置于第一基板110的第一平面111上。

在第一平面111上包括触控区域A与非触控区域B，该触控区域A中设置该多个触控电极120，其中，该触控区域A位于该第一平面111的中部区域，也即是该二电极图案层设置于第一平面111或者第二平面112自侧面a、b、c、d向该二平面的中心点(图未示)靠近的区域。该非触控区域B环绕该触控区域A，并邻近该四个侧面a、b、c、d，且该非触控区域B对应于触控显示装置10的引线区(图未示)以及黑色油墨区或粘贴层。

该触控电极120包括第一电极图案层121与第二电极图案层122，用于侦测两个相互垂直方向上的带电导体的触摸操作，该带电导体例如为图1所示的手指或者带电的触控笔，该带电导体与该触控电极120之间形成电容C1，当该带电导体与触控电极120之间的距离发生变化时，使得电容C1发生变化，依据该带电导体引起的电容C1的变化来判定该触摸操作的位置。

第一电极图案层121与第二电极图案层122均位于该触控区域A中，并可以位于同一平面的层结构上，并设置于该第一基板110的第一平面111或者第二平面112表面。当然，第一、二电极图案层121、122也可以位于不同平面的层结构上，例如，该二电极图案层分别位于该第一基板110的第一平面111与第二平面112上。本实施方式中，第一电极图案层121与第二电极图案层122的形状为菱形，在本发明其他实施方式中，该二电极图案层的形状并不局限于菱形，还可以为六边形、正方形、长方形或者圆形。

压电式触控模组200包括多个相互独立、且具有正压电效应的压电感测元件组201，均设置于该第一基板110的第二平面112上，且该压电感测元件组201的设置位置位于该非触控区域B内。

本实施方式中，压电式触控模组200包括4个压电感测元件组201，该四个压电感测元件组201设置于第一基板110的第二平面112的表面，且该四个压电感测元件组201的设置位置均邻近该四个侧边a、b、c、d。每一压电感测元件组201均为长条状的压电元件，该四长条状的压电元件分别沿该第一基板110的四个边缘延伸设置，且在该第一基板110上的投影互不交叠。

优选地，位于该第一基板110四个侧边a、b、c、d的相对两边的两列压电感测元件组201一一对应设置，也即是位于侧边a、c的两列压电感测元件组201对应设置，位于侧边b、d的两列压电感测元件组201对应设置。

该四个压电感测元件组201用于依据由于触摸操作时按压该第一基板110其发生形变，同时也使得压电感测元件组201发生形变，并对应该形变产生对应的的四个电压变化，其中，该四个电压变化分别表示该按压操作在四个不同方向上产生的压力分量，并利用该四个电压变化来识别触摸操作的位置。可以理解，压电式触控模组200还包括一位置计算单元（图未示出），依据该多个压电感测元件组201的电压变化来识别该触摸操作的位置。

现结合图1与图2具体说明该电容式触控模组100与该压电式触控模组200识别该触控操作的位置的过程:

当使用者采用带电导体，例如手指或者带电触控笔接近或者触碰该触控区域A中的任意位置时，该带电导体与该触控电极120之间的电容C1的发生变化，该电容式触控模组100中的触控电极120依据该电容C1的变化输出对应的感测信号，依据该感测信号即可准确确定本次触摸操作的位置。

与此同时，若本次触摸操作也使得第一基板110与该四个压电感测元件组201同时产生形变时，每一个压电感测元件组201分别感测该触摸操作在其所在方向上的压力分量，并产生对应的电压信号，依据该四个电压信号的比例值即可准确识别并确定本次触摸操作的位置。

若本次触摸操作未使得该第一基板110以及压电感测元件组201产生形变，则此时压电式触控模组200并不对本次触摸操作的位置进行进行识别。也即是以电容式触控模组100对本次触摸操作的位置进行确定的结果为准。

当使用者采用绝缘性物体，例如带有手套的手指触碰或按压该触控区域A中的任意位置时，该带电导体与该触控电极120之间的电容C1并未发生变化，该电容式触控模组100则并不对该触摸操作的位置进行识别。

同时，该触摸操作的按压使得第一基板110与该四个压电感测元件组201产生形变，每一个压电感测元件组201在该触摸操作在四个不同方向产生形变，感测该触摸操作在该四个不同方向上施加的压力分量，并依据该压力分量分别产生对应的的电压信号，依据该四个电压信号的比例值即可准确识别并确定本次触摸操作的位置。也即是本次触摸操作是以压电式触控模组200对本次触摸操作的位置进行确定的结果为准。

请参阅图3，其为本发明触控显示装置第二实施方式中的平面结构示意图，本实施方式中，触控显示装置10’与第一实施方式中触控显示装置10的结构基本相同，区别仅在于，位于非触控区B’的每一压电感测元件组201’包括多个排成一列的压电感测元件P，每一列压电感测元件P分别沿该第一基板110’的四侧边a、b、c、d依序排列设置，且在该第一基板110’上的投影互不交叠。

请参阅图4，其为本发明触控显示装置第三实施方式的剖面结构示意图。触控显示装置20的结构与触控显示装置10的结构基本相同，包括电容式触控显示模组100、压电式触摸模组200、显示模组30以及边框40，显示模组30用于显示图像，可以为一液晶显示模组或者OLED显示模组。边框40设置于电容式触控显示模组100与显示模组30的边缘，用于利用一粘贴元件(未标示)将该电容式触控显示模组100与显示模组30进行固定，该粘贴元件可以为双面胶带。

该触控显示装置20中，第一基板110设置有多个触控电极120的第一平面111远离该显示模组30设置，第一基板110设置有压电式触控模组200的第二平面112邻近该显示模组30设置。第二平面112与显示模组30之间具有一间隙50，该间隙50可以为真空或者充置有其他惰性气体，例如氦气，氖气等，该多个压电感测元件组201位于该间隙50内。

优选地，触控显示装置20进一步包括一启动开关60，该启动开关60设置于该边框40上，用于控制电容式触控模组100与该压电式触控模组200分时进行工作。当该启动开关60被触发开启后，该触控显示装置20启动该压电式触控模组200开始正常工作，同时关闭该电容式触控模组100，当未启动该启动开关60时，该电容式触控模组100正常工作，而该压电式触控模组200处于不工作状态。本实施方式中，该启动开关60可以通过通过控制该电容式触控模组100与压电式触控模组200的电源的通、断来控制其是否工作。

Claims (10)

1.一种触控显示装置，包括一电容式触控模组、一压电式触控模组与一显示模组，该显示模组用于显示图像，该电容式触控模组与该压电式触控模组设置于该显示模组的一侧，用于接收触摸操作并识别该触摸操作的位置，该电容式触摸模组包括第一基板与设置于该第一基板远离该显示模组的侧面的多个触控电极，该多个触控电极用于依据在接受到一带电导体的触摸操作时发生的电容的变化来识别接受触摸操作的位置，其特征在于，该压电式触控模组包括四个压电感测元件组，该四个压电感测元件组分别对应该第一基板的四个侧边设置于该第一基板邻近该显示模组的一侧面，每一压电感测元件组在接收触摸操作而受力时感测该压力在相应的压电感测元件组上产生的压力分量，并依据该压力分量输出相应的电压信号，再利用该电压信号识别该触摸操作的位置。

2.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，每一压电感测元件组为长条状的压电感测元件，该四个长条状的压电感测元件分别沿该第一基板的四个侧边延伸设置，且在该第一基板上的投影互不交叠。

3.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，每一压电感测元件组包括多个排成一列的压电感测元件，每一列压电感测元件分别沿该第一基板的四个侧边依序排列设置，且在该第一基板上的投影互不交叠。

4.如权利要求3所述的触控显示装置，其特征在于，位于该第一基板的四个侧边中相对两边的两列压电感测元件组的压电感测元件一一对应设置。

5.如权利要求2至4任意一项所述的触控显示装置，其特征在于，该压电感测元件具有正压电效应。

6.如权利要求2至4任意一项所述的触控显示装置，其特征在于，该触控模组与该显示模组之间具有一间隙，该压电式触控模组的各压电感测元件组容置于该间隙内。

7.如权利要求5所述的触控显示装置，其特征在于，该间隙内充置有惰性气体。

8.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该触控模组进一步包括包括非触控区域与设置该触控电极的触控区域，该非触控区域环绕该触控区域设置，并邻近该第一基板的该四个侧边，该非触控区域对应于该电容式触控模组的引线区域及黑色油墨区，且该四个压电感测元件组设置于该非触控区。

9.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该压电式触控模组与该电容式触控模组同步感测该触摸操作。

10.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该触控显示装置进一步包括一启动开关，当该启动开关被触发开启后，该触控显示装置启动该压电式触控模组开始正常工作，同时关闭该电容式触控模组，当未启动该启动开关时，该电容式触控模组正常工作，而该压电式触控模组处于不工作状态。

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