CN105117058B - 一种触控面板、触控显示面板及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种触控面板、触控显示面板及电子设备，该触控面板包括：透明盖板；设置在透明盖板同一侧的第一触控电极以及第二触控电极，第一触控电极位于透明盖板与第二触控电极之间；设置在第二触控电极与透明盖板之间的压电感应单元，压电感应单元与第一触控电极同层设置；触控检测电路，触控检测电路与第一触控电极、第二触控电极以及压电感应单元均电连接；其中，触控检测电路用于驱动第一触控电极以及第二触控电极进行触控检测；且触控检测电路还用于根据压电感应单元的压电信号检测触控面板受到的压力。触控面板不增减触控面板厚度以及制作成本，即可实现压力检测功能。

Description

一种触控面板、触控显示面板及电子设备

技术领域

本发明涉及电子设备技术领域，更具体的说，涉及一种触控面板、触控显示面板及电子设备。

背景技术

随着科学技术的不断发展，具有触控功能的电子设备越来越多的应用到人们的工作以及日常生活当中，为人们的工作以及日常生活带来了巨大的便利。

一般的，现有的具有触控功能的电子设备只能实现触控检测，无法检测压力。通过在点电子设备内设置压力传感器以及对应的控制器可以使得电子设备具有压力检测功能。

但是，在电子设备内部设置压力传感器以及控制器实现压力检测功能制作成本高，易增加电子设备的厚度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种触控面板、触控显示面板及电子设备，在不增加电子设备厚度的同时，实现了压力检测，同时制作成本较低。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种触控面板，该触控面板包括：

透明盖板；

设置在所述透明盖板同一侧的第一触控电极以及第二触控电极，所述第一触控电极位于所述透明盖板与所述第二触控电极之间；

设置在所述第二触控电极与所述透明盖板之间的压电感应单元，所述压电感应单元与所述第一触控电极同层设置；

触控检测电路，所述触控检测电路与所述第一触控电极、所述第二触控电极以及所述压电感应单元均电连接；

其中，所述触控检测电路用于驱动所述第一触控电极以及所述第二触控电极进行触控检测；且所述触控检测电路还用于根据所述压电感应单元的压电信号检测所述触控面板受到的压力。

优选的，在上述触控面板中，还包括：与所述第二触控电极贴合固定的显示模组；

其中，所述触控检测电路固定在所述显示模组上。

优选的，在上述触控面板中，所述透明盖板包括：显示区以及包围所述显示区的边框区；

其中，在垂直于所述透明盖板的方向上，所述压电感应单元以及所述触控检测电路在所述透明盖板上的投影均在所述边框区。

优选的，在上述触控面板中，所述触控面板包括四个所述压电感应单元；

所述透明盖板为矩形或是圆角矩形；其中，所述透明盖板的四个角对应的区域各设置有一个所述压电感应单元。

优选的，在上述触控面板中，所述第一触控电极与所述第二触控电极中的一者用作触摸感测电极，另一者用作触摸驱动电极；

其中，所述触控检测电路为所述触摸驱动电极提供触控检测信号，根据所述触摸感测电极的电容变化进行触控检测。

优选的，在上述触控面板中，所述压电感应单元为压电感应材料块。

本发明还提供了一种触控显示面板，该触控显示面板包括：

相对设置的彩膜基板以及TFT阵列基板，其中，所述彩膜基板或所述TFT阵列基板包括触控电极；

设置在所述彩膜基板与所述TFT阵列基板之间的液晶层以及压电感应单元，其中，所述液晶层位于显示区，所述压电感应单元位于边框区；

触控检测电路，所述触控检测电路与所述触控电极以及所述压电感应单元均电连接；

其中，所述触控检测电路用于驱动所述触控电极进行触控检测；且所述触控检测电路还用于根据所述压电感应单元的压电信号检测所述触控面板受到的压力。

优选的，在上述触控显示面板中，所述触控显示面板具有多个所述压电感应单元，所述压电感应单元间隔的设置在所述边框区；

其中，所述压电感应单元用于所述彩膜基板以及所述TFT阵列基板的支撑柱。

优选的，在上述触控显示面板中，所述压电感应单元为压电感应材料块。

本发明还提供了一种电子设备，该电子设备包括：上述任一项所述的触控面板，或上述任一项所述的触控显示面板。

通过上述描述可知，本申请实施例提供的触控面板包括：透明盖板；设置在所述透明盖板同一侧的第一触控电极以及第二触控电极，所述第一触控电极位于所述透明盖板与所述第二触控电极之间；设置在所述第二触控电极与所述透明盖板之间的压电感应单元，所述压电感应单元与所述第一触控电极同层设置；触控检测电路，所述触控检测电路与所述第一触控电极、所述第二触控电极以及所述压电感应单元均电连接；其中，所述触控检测电路用于驱动所述第一触控电极以及所述第二触控电极进行触控检测；且所述触控检测电路还用于根据所述压电感应单元的压电信号检测所述触控面板受到的压力。所述触控面板设置与第一触控电极同层的压电感应单元，不增加触控面板厚度，通过复用触控电极的触控检测电路根据所述压电感应单元的压电信号检测所述触控面板受到的压力，无需单元设置压力传感器以及控制器实现压力检测功能，不增减触控面板厚度以及制作成本。

本发明提供的触控显示面板包括：相对设置的彩膜基板以及TFT阵列基板，其中，所述彩膜基板或所述TFT阵列基板包括触控电极；设置在所述彩膜基板与所述TFT阵列基板之间的液晶层以及压电感应单元，其中，所述液晶层位于显示区，所述压电感应单元位于边框区；触控检测电路，所述触控检测电路与所述触控电极以及所述压电感应单元均电连接；其中，所述触控检测电路用于驱动所述触控电极进行触控检测；且所述触控检测电路还用于根据所述压电感应单元的压电信号检测所述触控面板受到的压力。所述触控显示面板将压电感应单元设置与液晶层同层，通过复用触控电极的触控检测电路根据所述压电感应单元的压电信号检测所述触控面板受到的压力，无需单元设置压力传感器以及控制器实现压力检测功能，不增减触控显示面板厚度以及制作成本。

本发明提供的电子设备包括上述触控面板或是触控显示面板，通过亚刘感应单元以及复用触控电极的触控检测电路实现压力检测功能，不需单独设置压力传感器以及控制器，因此，电子设备厚度较薄，制作成本较低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种触控面板的结构示意图；

图2为图1所示触控面板的俯视图；

图3为触控面板的触控检测的原理示意图；

图4为本申请实施例提供的一种压力检测电容变换与压力的关系示意图；

图5为本申请实施例提供的一种触控显示面板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术中所述，现有的电子设备为了显示压力检测功能，需要单独设置压力传感器以及控制器，导致电子设备的厚度以及制作成本增加。

现有的具有触控显示功能的电子设备一般采用原理制备而成。一种是：分别制备触控面板以及显示面板，然后将二者贴合固定用于制备具有触控显示功能的电子设备。另一种是：直接在显示模组中集成触控检测电极以及触控检测电路，制备成触控显示面板，用于制备具有触控显示功能的电子设备。

发明人研究发现，针对上述实现触控显示面板的方案，可以在触控面板或是触控显示面板内部集成压电感应单元，并复用触控电极的触控检测电路进行压力检测。压电感应单元与触控面板或是触控显示面板中的结构同层设置，不增加面板厚度，复用触控检测电路进行压力检测，不需要单独设置控制器，制作成本低。

本申请实施例提供了一种触控面板，参考图1，图1为本申请实施例提供的一种触控面板的结构示意图，该触控面板包括：透明盖板11；设置在所述透明盖板11同一侧的第一触控电极12以及第二触控电极13，所述第一触控电极12位于所述透明盖板11与所述第二触控电极13之间；设置在所述第二触控电极13与所述透明盖板11之间的压电感应单元14，所述压电感应单元14与所述第一触控电极12同层设置；触控检测电路15，所述触控检测电路15与所述第一触控电极12、所述第二触控电极13以及所述压电感应单元14均电连接。

其中，所述触控检测电路15用于驱动所述第一触控电极12以及所述第二触控电极13进行触控检测；且所述触控检测电路15还用于根据所述压电感应单元14的压电信号检测所述触控面板受到的压力。

可选的，所述触控面板还包括：与所述第二触控电极13贴合固定的显示模组16。其中，所述触控检测电路15固定在所述显示模组16上。

参考图2，图2为图1所示触控面板的俯视图，所述触控面板的透明盖板11包括：显示区111以及包围所述显示区111的边框区112。其中，在垂直于所述透明盖板11的方向上，所述压电感应单元14以及所述触控检测电路在所述透明盖板11上的投影均在所述边框区112。

可选的，所述触控面板包括四个所述压电感应单元14。所述透明盖板11为矩形或是圆角矩形。如图2所示，所述透明盖板的四个角对应的区域各设置有一个所述压电感应单元14。通过四个所述压电感应单元14输出的平均电信号确定所述触控面板受到的压力值。

所述第一触控电极12与所述第二触控电极13中的一者用作触摸感测电极，另一者用作触摸驱动电极。其中，所述触控检测电路15为所述触摸驱动电极提供触控检测信号，根据所述触摸感测电极的电容变化进行触控检测，以确定触控位置。

在本申请实施例中，所述压电感应单元14为压电感应材料块。

参考图3，图3为触控面板的触控检测的原理示意图。触控面板的第一触控电极包括：多个沿第一方向Y的触摸感测电极，触控面板的第二触控电极包括：多个沿第二方向X的触摸驱动电极。触控检测电路20包括：扫描电路21以及检测电路22。其中，第一方向Y垂直于第二方向X。图2中示出了Tx1-Tx5共5个触摸感测电极，并示出了Rx1-Rx6共6个触摸驱动电极。

扫描电路21具有多个第一引脚，每个触摸驱动电极分别通过一个第一引脚与扫描电路21连接。检测电路22具有多个第二引脚，每个触摸感测电极分别通过一个第二引脚与检测电路连接。扫描电路21按照设定的扫描顺序依次为各触摸驱动电极提供驱动信号，各触摸感测电极通过电容感测，输出对应的电信号给检测电路22。检测电路可以根据各触摸感测电极输出信号的变化判断触控位置。如触控位置发生在(Rx2，Tx2)，当扫描到RX2时，Tx2的输出信号会发生改变。触控面板的触控检测原理是根据电容变化确触摸位置。

所述压电感应单元连接所述扫描电路21以及所述检测电路22。所述扫描电路21为所述压电感应单元提供驱动信号，在不同的压力条件下压电感应单元的电容变化，进而输出不同的电信号(压电信号)。压电感应单元与感测电极输出的电信号为同类型电信号，一般是电容值或是电流值的改变。

因此，可以复用触控检测电路进行压力检测。无需改变触控检测电路的电路结构，只需要对触控检测电路写入对应的压力检测控制逻辑，以便于对触控电路获取的压电感应单元输出信号进行对应的算法计算即可实现对触控面板承受压力进行检测。

参考图4，图4为本申请实施例提供的一种压力检测电容变换与压力的关系示意图。压电感应单元的电容变化与承受的压力时线性相关的。无论压电感应单元接地还是不接地，电容的变化量越大，表示触控面板受到的压力越大。电容变化量与受到的压力拟合曲线为一次函数，可以根据该一次函数确定受压力的大小。横轴为压力F，单位是N，纵轴为电容C，单位是pF。

具体的，可以为触控面板施加已知压力，获取电容的变化量。通过两组压力与电容的变化量关系，求得该拟合曲线的函数表达式F＝k*C+b，k，b为已知参数。在后续压力测量中，当触控检测电路通过压电感应单元的电信号获取电容变化量时，根据所述表达式即可检测压力的大小。

通过上述描述可知，本申请实施例所提供的触控面板中，通过压电感应单元以及触控检测电路实现对触控面板受到压力的检测。压电感应单元与第一触控电极同层，复用触控电极的触控检测电路进行压力检测，不会增加面板厚度以及制作成本。

本申请实施例还提供了一种触控显示面板，参考图5，图5为本申请实施例提供的一种触控显示面板的结构示意图，该触控显示面板包括：相对设置的彩膜基板51以及TFT阵列基板52，所述彩膜基板51或所述TFT阵列基板52包括触控电极；设置在所述彩膜基板51与所述TFT阵列基板52之间的液晶层53以及压电感应单元54；触控检测电路55，所述触控检测电路55与所述触控电极以及所述压电感应单元54均电连接。

其中，该触控显示面板具有显示区以及包围所述显示区的边框区。所述液晶层53位于显示区，所述压电感应单元54位于边框区。所述触控检测电路55用于驱动所述触控电极进行触控检测；且所述触控检测电路55还用于根据所述压电感应单元54的压电信号检测所述触控显示面板受到的压力。

可选的，所述触控显示面板具有多个所述压电感应单元55，所述压电感应单元55间隔的设置在所述边框区。其中，所述压电感应单元用于所述彩膜基板51以及所述TFT阵列基板52的支撑柱。所述压电感应单元55为压电感应材料块。

触控显示面板的触控功能实现原理同样根据触摸时触控电极的电容变化检测触控位置，因此，对于触控显示面板，同样可以复用触控电极的触控检测电路实现压力检测。

所述触控显示面板为具有触控功能的液晶显示屏。相对于现有的液晶显示屏，所述触控显示面板通过所述压电感应单元作为所述彩膜基板51以及所述TFT阵列基板52的支撑柱，以便于在二者之间填充液晶层53，复用支撑柱的空间设置压电感应单元，且无需再设置支撑柱，不增加面板厚度。同时复用触控电极的触控检测电路55进行压力检测，不需单独设置控制器进行压力检测，制作成本低。

本申请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括上述实施例所述的触控面板或是触控显示面板。

所述电子设备可以为手机、笔记本电脑以及平板电脑等具有触控显示屏幕的电子设备。所述电子设备可以进行压力检测，且实现压力检测的功能的同时不增加电子设备的厚度以及制作成本。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种触控面板，其特征在于，包括：

透明盖板；

设置在所述透明盖板同一侧的第一触控电极以及第二触控电极，所述第一触控电极位于所述透明盖板与所述第二触控电极之间；

设置在所述第二触控电极与所述透明盖板之间的压电感应单元，所述压电感应单元与所述第一触控电极同层设置；

触控检测电路，所述触控检测电路与所述第一触控电极、所述第二触控电极以及所述压电感应单元均电连接；

其中，所述触控检测电路用于驱动所述第一触控电极以及所述第二触控电极进行触控检测；且所述触控检测电路还用于根据所述压电感应单元的压电信号检测所述触控面板受到的压力，所述触控检测电路通过所述压电感应单元的电信号获取电容C变化量时，根据函数表达式F＝k*C+b检测压力F的大小，k，b为已知参数。

2.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，还包括：与所述第二触控电极贴合固定的显示模组；

其中，所述触控检测电路固定在所述显示模组上。

3.根据权利要求2所述的触控面板，其特征在于，所述透明盖板包括：显示区以及包围所述显示区的边框区；

其中，在垂直于所述透明盖板的方向上，所述压电感应单元以及所述触控检测电路在所述透明盖板上的投影均在所述边框区。

4.根据权利要求3所述的触控面板，其特征在于，所述触控面板包括四个所述压电感应单元；

所述透明盖板为矩形或是圆角矩形；其中，所述透明盖板的四个角对应的区域各设置有一个所述压电感应单元。

5.根据权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一触控电极与所述第二触控电极中的一者用作触摸感测电极，另一者用作触摸驱动电极；

其中，所述触控检测电路为所述触摸驱动电极提供触控检测信号，根据所述触摸感测电极的电容变化进行触控检测。

6.根据权利要求1-5任一项所述的触控面板，其特征在于，所述压电感应单元为压电感应材料块。

7.一种触控显示面板，其特征在于，包括：

相对设置的彩膜基板以及TFT阵列基板，其中，所述彩膜基板或所述TFT阵列基板包括触控电极；

设置在所述彩膜基板与所述TFT阵列基板之间的液晶层以及压电感应单元，其中，所述液晶层位于显示区，所述压电感应单元位于边框区；

触控检测电路，所述触控检测电路与所述触控电极以及所述压电感应单元均电连接；

其中，所述触控检测电路用于驱动所述触控电极进行触控检测；且所述触控检测电路还用于根据所述压电感应单元的压电信号检测所述触控显示面板受到的压力，所述触控检测电路通过所述压电感应单元的电信号获取电容C变化量时，根据函数表达式F＝k*C+b检测压力F的大小，k，b为已知参数。

8.根据权利要求7所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控显示面板具有多个所述压电感应单元，所述压电感应单元间隔的设置在所述边框区；

其中，所述压电感应单元用于所述彩膜基板以及所述TFT阵列基板的支撑柱。

9.根据权利要求7或8所述的触控显示面板，其特征在于，所述压电感应单元为压电感应材料块。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求1-6任一项所述的触控面板，或如权利要求7-9任一项所述的触控显示面板。