CN106445239A - 一种触控显示装置、触控显示面板及其压力检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种触控显示装置、触控显示面板及其压力检测方法，包括相对设置的第一基板和背光模组；背光模组包括灯条和光学膜片，灯条出射的光透过光学膜片照射到第一基板；第一基板具有感光层和压力检测电路，感光层包括多个感光电极，压力检测电路与多个感光电极相连；其中，感光电极的电阻随背光模组照射到感光电极的光的强度变化而变化。基于此，压力检测电路可根据感光电极的电阻变化值确定背光模组透射到感光电极的光的强度变化值，根据光的强度变化值确定背光模组与感光电极之间距离的变化值，并根据距离的变化值确定触控显示面板承受的压力大小。与现有的触控显示面板相比，本发明中的触控显示面板中感光电极的结构相对较简单。

Description

一种触控显示装置、触控显示面板及其压力检测方法

技术领域

本发明涉及触控显示技术领域，更具体地说，涉及一种触控显示装置、触控显示面板及其压力检测方法。

背景技术

参考图1，图1为现有的一种触控显示面板的剖面结构示意图，该触控显示面板包括相对设置的彩膜基板10、阵列基板11以及设置在阵列基板11背离彩膜基板10一侧的背光模组12。其中，背光模组12上设置有第一压力电极120，阵列基板11上设置有多个第二压力电极110。

其中，第一压力电极120和第二压力电极110都与触控驱动电路电连接，该触控驱动电路用于向第一压力电极120输入基准电压，向第二压力电极110输入压力检测信号，并检测第二压力电极110输出的压力感应信号，以根据压力感应信号获得第一压力电极120和对应的第二压力电极110构成的电容的变化量，并根据该电容变化量确定触控显示面板承受的压力的大小。

但是，这种触控显示面板需要通过分别制作在阵列基板11和背光模组12上的两层压力电极来进行压力大小的检测，其压力电极的结构较复杂，不利于触控显示面板的广泛应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种触控显示装置、触控显示面板及其压力检测方法，以解决现有触控显示面板中压力电极结构较复杂的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种触控显示面板，包括相对设置的第一基板和背光模组；

所述背光模组包括灯条和光学膜片，所述灯条出射的光透过所述光学膜片照射到所述第一基板；

所述第一基板具有感光层和压力检测电路，所述感光层包括多个感光电极，所述压力检测电路与所述多个感光电极相连；

其中，所述感光电极的电阻随所述背光模组照射到所述感光电极的光的强度变化而变化。

一种触控显示面板的压力检测方法，应用于所述的触控显示面板，包括：

检测获得触控显示面板中感光电极的电阻变化值；

根据所述电阻变化值确定所述触控显示面板中背光模组透射到所述感光电极的光的强度变化值；

根据所述光的强度变化值确定所述背光模组与所述感光电极之间距离的变化值；

根据所述距离的变化值确定所述触控显示面板承受的压力大小。

一种触控显示装置，包括所述的触控显示面板。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明所提供的触控显示装置、触控显示面板及其压力检测方法，该触控显示面板包括感光层，该感光层包括多个感光电极，该感光电极的电阻随背光模组照射到感光电极的光的强度变化而变化，基于此，与感光电极相连的压力检测电路可根据感光电极的电阻变化值确定背光模组透射到感光电极的光的强度变化值，根据光的强度变化值确定背光模组与感光电极之间距离的变化值，并根据距离的变化值确定触控显示面板承受的压力大小。与现有的触控显示面板相比，本发明中的触控显示面板只需一层感光电极即可实现压力大小的检测，其电极结构和制作工序也相对简单。

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为现有的一种触控显示面板的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种触控显示面板的剖面结构示意图；

图3为图2所示的第一基板20的一种平面结构示意图；

图4为图3所示的第一基板20沿切割线AA’的剖面结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种第一基板20的平面结构示意图；

图6为图5所示的第一基板20沿切割线BB’的剖面结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种触控显示面板的压力检测方法流程图。

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。

本发明实施例提供了一种触控显示面板，该触控显示面板可以为液晶显示面板，也可以为有机发光显示面板等，本实施例中仅以液晶显示面板为例进行说明。如图2所示，图2为本发明实施例提供的一种触控显示面板的剖面结构示意图，该触控显示面板包括相对设置的第一基板20和背光模组21。

此外，本实施例中的触控显示面板还包括设置在第一基板20背离背光模组21一侧的第二基板22，以及设置在第一基板20和第二基板22之间的液晶层23等。其中，本实施例中的第一基板20为阵列基板，第二基板22为彩膜基板，当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，第一基板20还可以为彩膜基板，第二基板22还可以为阵列基板。

本实施例中，背光模组21包括灯条210和光学膜片211，该灯条210为具有多个LED(Light Emitting Diode，发光二极管)的灯条，光学膜片211包括导光板和扩散板等。可选的，灯条210可以设置在光学膜片211的左右侧面，也可以设置在光学膜片211的远离第一基板20的一侧，本实施例中仅以灯条210设置在光学膜片211的侧面为例进行说明。其中，灯条210出射的光在导光板的导光作用和扩散板的扩散作用下均匀出射，即灯条210出射的光透过光学膜片211后均匀照射到整个第一基板20上。

本实施例中，第一基板20具有感光层201和压力检测电路，可选的，感光层201位于第一基板20朝向背光模组21的一侧表面，当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，感光层201还可以位于第一基板20背离背光模组21的一侧表面。其中，感光层201和背光模组21之间在垂直于第一基板20方向上的间隙大小范围为0.1mm至1mm，以提高感光电极2010的感光灵敏度和触控显示面板的压力检测灵敏度。此外，需要说明的是，本实施例中的感光层201为透明感光层，以避免感光层201影响第一基板20的透光率，进而避免影响触控显示面板的显示亮度。

参考图3，图3为图2所示的第一基板20的一种平面结构示意图，其中，感光层201包括多个感光电极2010，压力检测电路202与所有的感光电极2010相连。本实施例中，感光电极2010为块状电极，并且，多个感光电极2010呈阵列式排布，当然，本发明并不仅限于此，在其他实施例中，感光电极2010还可以为三角形或平行四边形等形状的电极。本实施例中，在第一基板20上蒸镀形成感光层201后，对感光层201进行刻蚀即可形成多个感光电极2010，其制作工序相对较简单。

如图3所示，第一基板20还包括多条第一压力触控引线2011，该第一压力触控引线2011的一端与一个感光电极2010电连接、另一端与压力检测电路202电连接，也就是说，压力检测电路202通过第一压力触控引线2011与感光电极2010电连接。

其中，第一压力触控引线2011与感光电极2010可以位于不同膜层，也可以位于同一膜层。当第一压力触控引线2011与感光电极2010位于同一膜层时，二者之间可以直接接触电连接；当第一压力触控引线2011与感光电极2010位于不同膜层时，如图4所示，图4为图3所示的第一基板20沿切割线AA’的剖面结构示意图，第一压力触控引线2011与感光电极2010之间具有第一绝缘层2012，第一压力触控引线2011通过贯穿第一绝缘层2012的过孔2013与对应的感光电极2010电连接。

本实施例中，感光电极2010的电阻随背光模组21照射到感光电极2010的光的强度变化而变化，即当背光模组21照射到感光电极2010的光的强度增大时，感光电极2010的电阻增大，当背光模组21照射到感光电极2010的光的强度减小时，感光电极2010的电阻减小，或者，当背光模组21照射到感光电极2010的光的强度增大时，感光电极2010的电阻减小，当背光模组21照射到感光电极2010的光的强度减小时，感光电极2010的电阻增大。本实施例中仅以当背光模组21照射到感光电极2010的光的强度增大时，电阻减小的感光电极2010为例进行说明。

当触控显示面板上无按压时，背光模组21照射到感光电极2010的光的强度无变化，感光电极2010的电阻值无变化；当触控显示面板上有按压时，按压位置处的感光电极2010到背光模组21的距离r变小，根据光强度公式I＝R*E以及光照度公式E＝∫∫BdScosθcosθ’/r²可知，当r变小时，背光模组21照射到感光电极2010的光的强度I变大，感光电极2010的电阻值变小，基于此，压力检测电路202可根据感光电极2010的电阻变化值确定背光模组21透射到感光电极2010的光的强度变化值，根据光的强度变化值确定背光模组21与感光电极2010之间距离的变化值，并根据距离的变化值确定触控显示面板承受的压力大小。其中，I为光强度，R为反射系数(该反射系数为一常数)，E为光照度，B为光源亮度即背光模组21透射的光的亮度，S为感光电极2010的面积，r为背光模组21和感光电极2010之间的距离。

本实施例中，压力检测电路202通过向感光电极2010输入基准电压，并检测感光电极2010的电流变化值，来获得感光电极2010的电阻变化值，也就是说，当感应电极2010的电阻值变化时，其输出的电流会发生变化，而感光电极2010的电压是恒定不变的，因此，压力检测电路202可以根据电流变化值计算出电阻变化值。

本实施例中，感光层201可以为硒、氧化锌、硫化镉或有机光导体等感光材料制作而成的膜层。其中，感光层201的制作材料已知后，感光电极2010的电阻与光强度的变化曲线也是已知的，基于此，当触控显示面板上有按压时，压力检测电路202可根据感光电极2010的电阻与光强度变化曲线以及感光电极2010的电阻变化值确定背光模组21透射到感光电极2010的光的强度变化值。

并且，根据光强度公式I＝R*E以及光照度公式E＝∫∫BdScosθcosθ’/r²可知，背光模组21透射到感光电极2010的光的强度与背光模组21与感光电极2010之间距离的平方成反比，基于此，压力检测电路202可根据背光模组21透射到感光电极2010的光的强度I与背光模组21与感光电极2010之间距离r的平方成反比的线性关系以及光的强度变化值确定背光模组21与感光电极2010之间距离的变化值，再根据背光模组21与感光电极2010之间距离的变化值以及背光模组21和第一基板20的弹性模量确定触控显示面板承受的压力大小。

在本发明的另一实施例中，参考图5，图5为本发明实施例提供的另一种第一基板20的平面结构示意图，该第一基板20还包括多个电阻元件203和至少一条第二压力触控引线204，每个电阻元件203的第一端与一个感光电极2010的第一端对应连接、第二端与第二压力触控引线204的第一端相连，该第二压力触控引线204的第二端与压力检测电路202相连，第一压力触控引线2011与电阻元件203和感光电极2010的连接端电连接，该第一压力触控引线2011的另一端与压力检测电路202相连。此外，每个感光电极2010还与接地端电连接，以实现感光电极2010与电阻元件203的串联分压。基于此，压力检测电路202通过第二压力触控引线204向电阻元件203和感光电极2010输入基准电压，通过第一压力触控引线2011检测获得感光电极2010的电压变化值，并根据电压变化值来获得感光电极2010的电阻变化值。具体的检测原理会在下面的检测方法中进一步阐述。

其中，第二压力触控引线204可以与电阻元件203位于不同膜层，也可以位于同一膜层。当第二压力触控引线204与电阻元件203位于不同膜层时，如图6所示，图6为图5所示的第一基板20沿切割线BB’的剖面结构示意图，第二压力触控引线204与电阻元件203之间具有第二绝缘层205，第二压力触控引线204通过贯穿第二绝缘层205的过孔206与对应的电阻元件203电连接。并且，第一压力触控引线2011与电阻元件203和感光电极2010的连接端电连接，即第一压力触控引线2011的一端与电阻元件203电连接、另一端与感光电极2010电连接。其中，第一压力触控引线2011和第二压力触控引线204优选采用透明ITO(Indium TinOxides，氧化铟锡)材料制作而成，以免引线影响第一基板20的透光率。

本实施例中，电阻元件203可以设置于感光层201，即电阻元件203可以与感光电极2010设置在同一层；或者，触控显示面板还包括第一导电层，电阻元件203设置于第一导电层，该第一导电层与感光层201为不同层，即电阻元件203与感光电极2010可以设置在不同层，此时，感光层201和第一导电层之间也具有绝缘层。

本实施例中，电阻元件203由透明材料或非透明材料制作而成。可选的，电阻元件203可以由透明ITO制作而成，也可以由不透明的金属制作而成。当电阻元件203由非透明材料制作而成时，触控显示面板的彩膜基板上的黑矩阵在第一基板20上的投影覆盖电阻元件203在第一基板20上的投影，以避免不透明的电阻元件203影响第一基板20的透光率。此外，还可以通过减小电阻元件203的尺寸，来避免不透明的电阻元件203影响第一基板20的透光率。

本发明所提供的触控显示面板，包括感光层，该感光层包括多个感光电极，该感光电极的电阻随背光模组照射到感光电极的光的强度变化而变化，基于此，与感光电极相连的压力检测电路可根据感光电极的电阻变化值确定背光模组透射到感光电极的光的强度变化值，根据光的强度变化值确定背光模组与感光电极之间距离的变化值，并根据距离的变化值确定触控显示面板承受的压力大小。与现有的触控显示面板相比，本发明实施例中的触控显示面板只需一层感光电极即可实现压力大小的检测，其电极结构和制作工序相对简单。

本发明实施例还提供了一种触控显示面板的压力检测方法，应用于上述任一实施例提供的触控显示面板，如图7所示，图7为本发明实施例提供的触控显示面板的压力检测方法流程图，该压力检测方法包括：

S101：检测获得触控显示面板中感光电极的电阻变化值；

S102：根据所述电阻变化值确定所述触控显示面板中背光模组透射到所述感光电极的光的强度变化值；

S103：根据所述光的强度变化值确定所述背光模组与所述感光电极之间距离的变化值；

S104：根据所述距离的变化值确定所述触控显示面板承受的压力大小。

当触控显示面板上无按压时，背光模组照射到感光电极的光的强度无变化，感光电极的电阻值无变化；当触控显示面板上有按压时，按压位置处的感光电极到背光模组的距离r变小，根据光强度公式I＝R*E以及光照度公式E＝∫∫BdScosθcosθ’/r²可知，当r变小时，背光模组照射到感光电极的光的强度I变大，感光电极的电阻值变小，基于此，压力检测电路可根据感光电极的电阻变化值确定背光模组透射到感光电极的光的强度变化值，根据光的强度变化值确定背光模组与感光电极之间距离的变化值，并根据距离的变化值确定触控显示面板承受的压力大小。

其中，当触控显示面板为图3所示的结构时，检测获得触控显示面板中感光电极的电阻变化值，包括：

向所述感光电极输入基准电压；

检测所述感光电极的电流变化值，以获得所述感光电极的电阻变化值。

当触控显示面板为图5所示的结构时，检测获得触控显示面板中感光电极的电阻变化值，包括：

向所述感光电极和与所述感光电极相连的电阻元件输入基准电压；

检测所述感光电极的电压变化值，以获得所述感光电极的电阻变化值。

并且，压力检测电路可根据感光电极的电阻与光强度变化曲线以及感光电极的电阻变化值确定背光模组透射到感光电极的光的强度变化值，根据背光模组透射到感光电极的光的强度I与背光模组与感光电极之间距离r的平方成反比的线性关系以及光的强度变化值确定背光模组与感光电极之间距离的变化值，根据背光模组与感光电极之间距离的变化值以及背光模组和第一基板的弹性模量确定触控显示面板承受的压力大小。

本发明所提供的触控显示面板的压力检测方法，获取感光电极的电阻变化值后，根据感光电极的电阻变化值确定背光模组透射到感光电极的光的强度变化值，根据光的强度变化值确定背光模组与感光电极之间距离的变化值，并根据距离的变化值确定触控显示面板承受的压力大小。与现有的触控显示面板相比，本发明实施例中的检测方法简单、灵敏度较高。

本发明实施例还提供了一种触控显示装置，该触控显示装置包括上述任一实施例提供的触控显示面板，该触控显示装置可以为液晶显示装置，也可以为有机发光显示装置等。与现有的触控显示装置相比，本发明实施例中的触控显示装置中压力电极的结构和制作工序相对简单，应用更为广泛。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

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 (13)

1.一种触控显示面板，其特征在于，包括相对设置的第一基板和背光模组；

所述背光模组包括灯条和光学膜片，所述灯条出射的光透过所述光学膜片照射到所述第一基板；

所述第一基板具有感光层和压力检测电路，所述感光层包括多个感光电极，所述压力检测电路与所述多个感光电极相连；

其中，所述感光电极的电阻随所述背光模组照射到所述感光电极的光的强度变化而变化。

2.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述第一基板还包括多条第一压力触控引线，所述第一压力触控引线与所述感光电极位于同一膜层或不同膜层。

3.根据权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于，所述第一基板还包括多个电阻元件和至少一条第二压力触控引线；

每个所述电阻元件的第一端与一个所述感光电极的第一端对应连接，所述电阻元件的第二端与所述第二压力触控引线的第一端相连，所述第二压力触控引线的第二端与所述压力检测电路相连。

4.根据权利要求3所述的触控显示面板，其特征在于，所述第二压力触控引线与所述电阻元件位于不同膜层或同一膜层；

当所述第二压力触控引线与所述电阻元件位于不同膜层时，所述第二压力触控引线与所述电阻元件之间具有绝缘层，所述第二压力触控引线通过贯穿所述绝缘层的过孔与对应的所述电阻元件连接。

5.根据权利要求4所述的触控显示面板，其特征在于，所述电阻元件设置于所述感光层；

或者，所述触控显示面板还包括第一导电层，所述电阻元件设置于所述第一导电层。

6.根据权利要求5所述的触控显示面板，其特征在于，所述电阻元件由透明材料或非透明材料制作而成；

当所述电阻元件由非透明材料制作而成时，所述触控显示面板的黑矩阵在所述第一基板上的投影覆盖所述电阻元件在所述第一基板上的投影。

7.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述感光层位于所述第一基板朝向所述背光模组的一侧表面。

8.根据权利要求7所述的触控显示面板，其特征在于，所述感光层和所述背光模组之间在垂直于所述第一基板方向上的间隙大小范围为0.1mm至1mm。

9.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述感光电极为块状电极，所述多个感光电极呈阵列式排布。

10.一种触控显示面板的压力检测方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的触控显示面板，包括：

检测获得触控显示面板中感光电极的电阻变化值；

根据所述电阻变化值确定所述触控显示面板中背光模组透射到所述感光电极的光的强度变化值；

根据所述光的强度变化值确定所述背光模组与所述感光电极之间距离的变化值；

根据所述距离的变化值确定所述触控显示面板承受的压力大小。

11.根据权利要求10所述的检测方法，其特征在于，检测获得触控显示面板中感光电极的电阻变化值，包括：

向所述感光电极输入基准电压；

检测所述感光电极的电流变化值，以获得所述感光电极的电阻变化值。

12.根据权利要求10所述的检测方法，其特征在于，检测获得触控显示面板中感光电极的电阻变化值，包括：

向所述感光电极和与所述感光电极相连的电阻元件输入基准电压；

检测所述感光电极的电压变化值，以获得所述感光电极的电阻变化值。

13.一种触控显示装置，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的触控显示面板。