CN105183230B - 一种显示装置、压力检测方法及压力检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种显示装置、压力检测方法及压力检测装置，通过在显示面板与FPC之间增加位于FPC面向显示面板一侧的FPC电极，位于显示面板面向FPC一侧且接地的上电极，位于FPC电极与上电极之间且与FPC电极及上电极分别接触的具备弹性形变能力的电介质材料；或者，在FPC与整机中框之间增加位于FPC面向整机中框一侧的FPC电极，位于FPC电极与整机中框之间且与FPC电极及整机中框分别接触的具备弹性形变能力的电介质材料，来检测作用在显示面板上的压力的大小，从而解决了现有的显示装置不能实现压力检测的问题，提高了用户体验。

Description

一种显示装置、压力检测方法及压力检测装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置、压力检测方法及压力检测装置。

背景技术

随着生活水平的不断提高，用户对电子产品的功能的要求也越来越高，往往需要一件电子产品能够同时实现多种功能，例如，要求显示装置能够在实现显示功能的同时实现压力检测的功能。

但是，如图1所示，由于传统的显示装置主要包括显示面板11、接地的整机中框12以及位于所述显示面板11与所述整机中框12之间的FPC(Flexible Printed Circuit，柔性电路板)13等，因而，通常只能实现显示的功能，当有外力作用于显示面板11上时，显示装置无法检测到该外力的大小，即，无法实现对作用于显示面板11上的压力的检测，从而导致显示装置所具备的功能并不丰富，不能满足用户的需求，使得用户体验较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种显示装置，包括显示面板、接地的整机中框、以及位于所述显示面板与所述整机中框之间的柔性电路板FPC，还包括：

位于所述FPC面向所述显示面板一侧的FPC电极；

位于所述显示面板面向所述FPC一侧、且接地的上电极；以及，

位于所述FPC电极与所述上电极之间、且与所述FPC电极以及所述上电极分别接触的具备弹性形变能力的电介质材料。

本发明实施例还提供了一种基于上述显示装置的压力检测方法，所述方法包括：

检测有外力作用于所述显示面板之上时，所述上电极与所述FPC电极之间的电容变化值；

根据检测到的所述电容变化值，确定作用于所述显示面板之上的压力的大小。

本发明实施例还提供了一种基于上述显示装置的压力检测装置，所述装置包括：

检测单元，用于检测有外力作用于所述显示面板之上时，所述上电极与所述FPC电极之间的电容变化值；

处理单元，用于根据所述检测单元检测到的所述电容变化值，确定作用于所述显示面板之上的压力的大小。

本发明实施例还提供了另一种显示装置，包括显示面板、接地的整机中框、以及位于所述显示面板与所述整机中框之间的柔性电路板FPC，还包括：

位于所述FPC面向所述整机中框一侧的FPC电极；以及，

位于所述FPC电极与所述整机中框之间、且与所述FPC电极以及所述整机中框分别接触的具备弹性形变能力的电介质材料。

本发明实施例还提供了一种基于上述另一种显示装置的压力检测方法，所述方法包括：

检测有外力作用于所述显示面板之上时，所述FPC电极与所述整机中框之间的电容变化值；

根据检测到的所述电容变化值，确定作用于所述显示面板之上的压力的大小。

本发明实施例还提供了一种基于上述另一种显示装置的压力检测装置，所述装置包括：

检测单元，用于检测有外力作用于所述显示面板之上时，所述FPC电极与所述整机中框之间的电容变化值；

处理单元，用于根据所述检测单元检测到的所述电容变化值，确定作用于所述显示面板之上的压力的大小。

本发明有益效果如下：

本发明实施例提供了一种显示装置、压力检测方法及压力检测装置，通过在FPC面向显示面板的一侧增加FPC电极，在显示面板面向FPC的一侧增加接地的上电极，以及，在上电极和FPC电极之间增加与FPC电极以及上电极分别接触的具备弹性形变能力的电介质材料；或者，在FPC与接地的整机中框之间增加位于FPC面向整机中框一侧的FPC电极，在FPC电极与整机中框之间增加与FPC电极以及整机中框分别接触的具备弹性形变能力的电介质材料，使得当外力作用于显示面板之上时，可通过检测上电极与FPC电极之间的电容变化值或者FPC电极与整机中框之间的电容变化值，来确定作用于显示面板之上的压力的大小，从而解决了现有的显示装置不能实现压力检测的问题，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为现有技术中传统的显示装置结构示意图；

图2所示为本发明实施例一中所述显示装置的结构示意图；

图3所示为本发明实施例一中包括多个以矩阵式排列的子电极的矩阵式电极的示意图；

图4所示为本发明实施例一中矩阵式FPC电极的各子电极与FPC的连接示意图；

图5所示为本发明实施例二中一种压力检测方法的流程图；

图6所示为电容式压力传感器的原理图；

图7所示为本发明实施例三中一种压力检测装置的结构示意图；

图8所示为本发明实施例四中一种显示装置的结构示意图；

图9所示为本发明实施例五中一种压力检测方法的流程图；

图10所示为本发明实施例六中一种压力检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

为了解决现有的显示装置不能实现压力检测的问题，本发明实施例一提供了一种显示装置。具体地，如图2所示，其为本发明实施例一中所述显示装置的结构示意图，所述显示装置可包括显示面板11、接地的整机中框12、以及位于所述显示面板11与所述整机中框12之间的FPC(柔性电路板)13，所述显示装置还可包括：

位于所述FPC13面向所述显示面板11一侧的FPC电极14；

位于所述显示面板11面向所述FPC13一侧、且接地的上电极15；以及，

位于所述FPC电极14与所述上电极15之间、且与所述FPC电极14以及所述上电极15分别接触的具备弹性形变能力的电介质材料16。

这样，当外力作用于显示面板11之上时，具备弹性形变能力的电介质材料16会随之发生弹性形变，进而使得上电极15与FPC电极14之间的距离发生变化，进一步导致上电极15与FPC电极14之间的电容值发生变化，这样即可通过检测上电极15与FPC电极14之间的电容变化值，来确定作用于显示面板11之上的压力的大小，从而解决了现有的显示装置不能实现压力检测的问题，提高了用户体验。

需要说明的是，显示面板11通常可包括三个部分，分别为CF(彩膜基板)、Array(阵列基板)以及BLU(背光模组)，且通常BLU可设置在面向FPC13与整机中框12的一侧，CF可设置在远离FPC13与整机中框12的一侧，Array可设置在CF与BLU之间。

具体地，本发明实施例一中的显示面板11可为TN(Twisted Nematic，扭曲向列型)面板、IPS(In-Plane Switching，平面转换)面板、CPA(Continuous Pinwheel Alignment，连续焰火状排列)面板、ADSDS(Advanced Super Dimension Switch，高级超维场转换技术)面板、MVA(Multi-domain Vertical Alignment，多象限垂直配向技术)面板以及PVA(Patterned Vertical Alignment，图案垂直配向技术)面板等，本发明实施例对此不作任何限定。

具体地，所述具备弹性形变能力的电介质材料16是指能够在压力下发生形变，并且在压力消失后可立即回弹至原来的状态的电介质材料，如可为泡棉，当然，还可为橡胶、树脂等，本发明对此也不作任何限定。

进一步地，所述FPC电极14可为面电极(即，可为一整面的电极)，或者，可为包括多个以矩阵式排列的子电极的矩阵式电极(如图3所示，其为包括多个以矩阵式排列的子电极的矩阵式FPC电极14的结构示意图)。

需要说明的是，当所述FPC电极14为包括多个以矩阵式排列的子电极的矩阵式电极时，其所包含的每一子电极的形状可根据实际需求而定，如可为图3所示的正方形，或者还可为条形、三角形等，本发明实施例对此不作赘述。

类似的，所述上电极15可为面电极(即，可为一整面的电极)；或者，可为包括多个以矩阵式排列的子电极的矩阵式电极。

也就是说，所述上电极15一方面可作为电容的一个电极，另一方面还可起到屏蔽信号的作用，使得显示器件中各电极和金属线对压力传感器的影响有所降低，提高抗干扰能力，进一步提高用户体验。

需要说明的是，当所述FPC电极14为包括多个以矩阵式排列的子电极的矩阵式电极时，为了更好地实现多点检测，所述上电极15通常可设置为包括多个以矩阵式排列的子电极的矩阵式电极；且，所述上电极15包括的多个子电极与所述FPC电极14包括的多个子电极一一对应。

具体地，所述FPC电极14以及上电极15的材料可为金属导电材料(如，金、银、铜等)或非金属导电材料(如，氧化铟锡ITO、石墨烯、碳纳米管等)，本发明对此不作任何限定。

优选地，所述上电极15具体可通过导电胶17与所述整机中框12相连，间接实现接地的目的。其中，导电胶17可为任意能够实现导电功能的胶粘剂，本发明实施例对此不作任何限定。

进一步地，所述FPC电极14是通过金属走线导入所述FPC13的走线层，以与所述FPC13相连的。

例如，如图4所示，所述FPC电极14中的每一个子电极都可通过相应的金属走线与FPC13相连；其中，所述金属走线为任意能够实现导电性能的金属材料，可根据实际需求进行选择，如，金、银、铜等，本发明实施例对此不作任何限定。

进一步地，需要说明的是，本发明实施例中所述的显示装置具体可用于手机、平板电视(LCD和PDP)、笔记本电脑、数码相机等电子产品上，本发明实施例对此不作任何限定。

本发明实施例提供了一种显示装置，通过在显示面板与FPC之间增加位于FPC面向显示面板一侧的FPC电极，位于显示面板面向FPC一侧且接地的上电极，位于FPC电极与上电极之间且与FPC电极及上电极分别接触的具备弹性形变能力的电介质材料，使得当外力作用于显示面板之上时，可通过检测上电极与FPC电极之间的电容变化值，来确定作用于显示面板之上的压力的大小，从而解决了现有的显示装置不能实现压力检测的问题，提高了用户体验。

实施例二：

本发明实施例二提供了一种适用于本发明实施例一所述显示装置的压力检测方法。具体地，如图5所示，其为本发明实施例二中一种压力检测方法的流程图，所述方法可包括以下步骤：

步骤501：检测有外力作用于所述显示面板11之上时，所述上电极15与所述FPC电极14之间的电容变化值。

具体地，当有外力作用于显示面板11之上时，具备弹性形变能力的电介质材料16在压力的作用下发生压缩形变，即，可改变上电极15和FPC电极14之间的距离，进而改变两者之间的电容值。

也就是说，所述上电极15、FPC电极14以及具备弹性形变能力的电介质材料16组成的电容器可被应用于压力检测方面，如可作为一个电容式压力传感器。其中，所述电容式压力传感器的原理可如图6所示，由图6可知，电容式压力传感器可由两层金属极板(如，本发明实施例二中所述的FPC电极14以及上电极15等)以及所述两层金属极板之间的电介质(如，本发明实施例二中的具备弹性形变能力的电介质材料16等)组成，当有压力作用在两层金属极板上时，电介质受力发生压缩形变，从而导致两层金属极板之间的距离变小，根据平板电极公式C＝(ε·S)/d可知，两层电极板之间距离的变小，可使得相应的电容值增大(如，公式中d减小，可导致C增大)。

步骤502：根据检测到的所述电容变化值，确定作用于所述显示面板11之上的压力的大小。

也就是说，在本发明实施例二所述技术方案中，当外力作用于显示面板之上时，可通过检测上电极与FPC电极之间的电容变化值，来确定作用于显示面板之上的压力的大小，从而解决了现有的显示装置不能实现压力检测的问题，提高了用户体验。

实施例三：

基于与本发明实施例二相同的构思，本发明实施例三提供了一种适用于本发明实施例一所述显示装置的压力检测装置，如图7所示，其为本发明实施例三中压力检测装置的结构示意图，由图7可知，所述压力检测装置可包括：

检测单元71，可用于检测有外力作用于所述显示面板11之上时，所述上电极15与所述FPC电极14之间的电容变化值。

处理单元72，可用于根据所述检测单元检测到的所述电容变化值，确定作用于所述显示面板11之上的压力的大小。

也就是说，在本发明实施例三所述技术方案中，当外力作用于显示面板之上时，可通过检测上电极与FPC电极之间的电容变化值，来确定作用于显示面板之上的压力的大小，从而解决了现有的显示装置不能实现压力检测的问题，提高了用户体验。

实施例四：

本发明实施例四提供了一种显示装置。具体地，如图8所示，其为本发明实施例四中所述显示装置的结构示意图，所述显示装置可包括显示面板11、接地的整机中框12、以及位于所述显示面板11与所述整机中框12之间的柔性电路板FPC13，还可包括：

位于所述FPC13面向所述整机中框12一侧的FPC电极14；以及，

位于所述FPC电极14与所述整机中框12之间、且与所述FPC电极14以及所述整机中框12分别接触的具备弹性形变能力的电介质材料16。

这样，当外力作用于显示面板11之上时，具备弹性形变能力的电介质材料16会随之发生弹性形变，进而使得FPC电极14与整机中框12之间的距离减小，进一步导致FPC电极14与整机中框12之间的电容值发生变化，这样即可通过检测FPC电极14与整机中框12之间的电容变化值，来确定作用于显示面板11之上的压力的大小，从而解决了现有的显示装置不能实现压力检测的问题，提高了用户体验。

具体地，本发明实施例四中的显示面板11可为TN(Twisted Nematic，扭曲向列型)面板、IPS(In-Plane Switching，平面转换)面板、CPA(Continuous Pinwheel Alignment，连续焰火状排列)面板、ADSDS(Advanced Super Dimension Switch，高级超维场转换技术面板)、MVA(Multi-domain Vertical Alignment，多象限垂直配向技术)面板以及PVA(Patterned Vertical Alignment，图案垂直配向技术)面板等，本发明实施例对此不作任何限定。

具体地，所述具备弹性形变能力的电介质材料16是指能够在压力下发生形变，并且在压力消失后可立即回弹至原来的状态的电介质材料，如可为泡棉；当然，还可为橡胶、树脂等，本发明对此也不作任何限定。

进一步地，所述FPC电极14可为面电极(即，可为一整面的电极)，或者，可为包括多个以矩阵式排列的子电极的矩阵式电极(此时，所述FPC电极14的结构可如图3所示)。

需要说明的是，当所述FPC电极14为包括多个以矩阵式排列的子电极的矩阵式电极时，其所包含的每一子电极的形状可根据实际需求而定，如可为图3所示的正方形，或者还可为条形、三角形等，本发明实施例对此不作赘述。

进一步地，需要说明的是，为了更好地实现多点检测，所述FPC电极14通常可为包括多个以矩阵式排列的子电极的矩阵式电极。

具体地，所述FPC电极14的材料可为金属导电材料(如，如，金、银、铜等)或非金属导电材料(如，如，氧化铟锡ITO、石墨烯、碳纳米管等)，本发明对此不作任何限定。

进一步地，所述FPC电极14是通过金属走线导入所述FPC13的走线层，以与所述FPC13相连的；其中，所述金属走线为任意能够实现导电性能的金属材料，可根据实际需求进行选择，如，金、银、铜等，本发明实施例对此不作任何限定。

例如，如图4所示，所述FPC电极14中的每一个子电极都可通过相应的金属走线与FPC13相连；其中，所述金属走线为任意能够实现导电性能的金属材料，可根据实际需求进行选择，如，金、银、铜等，本发明实施例对此不作任何限定。

进一步地，需要说明的是，本发明实施例四中所述的显示装置具体可用于手机、平板电视(LCD和PDP)、笔记本电脑、数码相机等电子产品上，本发明实施例对此不作任何限定。

本发明实施例四提供了一种显示装置，通过在FPC与整机中框之间增加位于FPC面向整机中框一侧的FPC电极，位于FPC电极与整机中框之间且与FPC电极及整机中框分别接触的具备弹性形变能力的电介质材料，使得当外力作用于显示面板之上时，可通过检测FPC电极与整机中框之间的电容变化值，来确定作用于显示面板之上的压力的大小，从而解决了现有的显示装置不能实现压力检测的问题，提高了用户体验。

实施例五：

本发明实施例五提供了一种适用于本发明实施例四所述显示装置的压力检测方法。具体地，如图9所示，其为本发明实施例五中一种压力检测方法的流程示意图，所述方法可包括以下步骤：

步骤901：检测有外力作用于所述显示面板11之上时，所述FPC电极14与所述整机中框12之间的电容变化值。

具体地，当有外力作用于显示面板11之上时，具备弹性形变能力的电介质材料16在压力的作用下发生压缩形变，即，可改变FPC电极14与整机中框12之间的距离，进而改变两者之间的电容值。

步骤902：根据检测到的所述电容变化值，确定作用于所述显示面板11之上的压力的大小。

也就是说，在本发明实施例五所述技术方案中，当外力作用于显示面板之上时，可通过检测FPC电极与整机中框之间的电容变化值，来确定作用于显示面板之上的压力的大小，从而解决了现有的显示装置不能实现压力检测的问题，提高了用户体验。

实施例六：

基于与本发明实施例五相同的构思，本发明实施例六提出了一种基于本发明实施例四中所述显示装置的压力检测装置，如图10所示，其为本发明实施例六中压力检测装置的结构示意图，由图10可知，所述装置包括：

检测单元101，可用于检测有外力作用于所述显示面板11之上时，所述FPC电极14与所述整机中框12之间的电容变化值；

处理单元102，可用于根据所述检测单元检测到的所述电容变化值，确定作用于所述显示面板11之上的压力的大小。

也就是说，在本发明实施例六所述技术方案中，当外力作用于显示面板之上时，可通过检测FPC电极与整机中框之间的电容变化值，来确定作用于显示面板之上的压力的大小，从而解决了现有的显示装置不能实现压力检测的问题，提高了用户体验。

本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种显示装置，包括显示面板、接地的整机中框、以及位于所述显示面板与所述整机中框之间的柔性电路板FPC，其特征在于，还包括：

位于所述FPC面向所述显示面板一侧的FPC电极；

位于所述显示面板面向所述FPC一侧、且接地的上电极；以及，

位于所述FPC电极与所述上电极之间、且与所述FPC电极以及所述上电极分别接触的具备弹性形变能力的电介质材料；

其中，所述显示面板包括：彩膜基板、阵列基板以及背光模组。

2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述具备弹性形变能力的电介质材料为泡棉。

3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述FPC电极为面电极；或者，为包括多个以矩阵式排列的子电极的矩阵式电极。

4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述上电极为面电极；或者，为包括多个以矩阵式排列的子电极的矩阵式电极。

5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述上电极与所述整机中框通过导电胶相连。

6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，

所述FPC电极通过金属走线导入所述FPC的走线层，以与所述FPC相连。

7.一种基于权利要求1～6任一所述的显示装置的压力检测方法，其特征在于，包括：

检测有外力作用于所述显示面板之上时，所述上电极与所述FPC电极之间的电容变化值；

根据检测到的所述电容变化值，确定作用于所述显示面板之上的压力的大小。

8.一种基于权利要求1～6任一所述的显示装置的压力检测装置，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测有外力作用于所述显示面板之上时，所述上电极与所述FPC电极之间的电容变化值；

处理单元，用于根据所述检测单元检测到的所述电容变化值，确定作用于所述显示面板之上的压力的大小。

9.一种显示装置，包括显示面板、接地的整机中框、以及位于所述显示面板与所述整机中框之间的柔性电路板FPC，其特征在于，还包括：

位于所述FPC面向所述整机中框一侧的FPC电极；以及，

位于所述FPC电极与所述整机中框之间、且与所述FPC电极以及所述整机中框分别接触的具备弹性形变能力的电介质材料；

其中，所述显示面板包括：彩膜基板、阵列基板以及背光模组。

10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，

所述具备弹性形变能力的电介质材料为泡棉。

11.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，

所述FPC电极为面电极；或者，为包括多个以矩阵式排列的子电极的矩阵式电极。

12.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，

所述FPC电极通过金属走线导入所述FPC的走线层，以与所述FPC相连。

13.一种基于权利要求9～12任一所述的显示装置的压力检测方法，其特征在于，包括：

检测有外力作用于所述显示面板之上时，所述FPC电极与所述整机中框之间的电容变化值；

根据检测到的所述电容变化值，确定作用于所述显示面板之上的压力的大小。

14.一种基于权利要求9～12任一所述的显示装置的压力检测装置，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测有外力作用于所述显示面板之上时，所述FPC电极与所述整机中框之间的电容变化值；

处理单元，用于根据所述检测单元检测到的所述电容变化值，确定作用于所述显示面板之上的压力的大小。