CN108874243B - 触控面板、电子装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

一种触控面板、电子装置及其驱动方法。该触控面板包括：基板和位于基板上的触觉反馈层、触摸检测电路和多个驱动电极。触觉反馈层在驱动电极的控制下改变其软硬度，触摸检测电路被配置为提供多个触摸检测点，每个触摸检测点对应至少一个驱动电极。触控面板利用触觉反馈层模拟真实物体的触感，通过驱动电极控制触觉反馈层的软硬度，实现指纹识别精度的触觉反馈，提升了触觉反馈体验，降低了功耗，同时，还提高了指纹识别的精度。

Description

触控面板、电子装置及其驱动方法
技术领域
本公开的实施例涉及一种触控面板、电子装置及其驱动方法。
背景技术
触摸屏作为一种全新的人机交互设备，由于其具有直接、高效、准确、流畅、时尚等特点，已经广泛的应用于智能手机、平板电脑、电视等各种电子装置中。随着触摸屏技术的快速发展，触觉反馈技术逐渐发展起来。触觉反馈技术通过软件和硬件的结合，模拟人的真实触觉感受，从而使用户触摸虚拟物体时感受到触摸真实物体的触觉体验，提升了人机交互体验，增加了人机互动性。
发明内容
本公开至少一实施例提供一种触控面板、电子装置及其驱动方法。该触控面板利用触觉反馈层模拟真实物体的触感，通过驱动电极控制触觉反馈层的软硬度，实现指纹识别精度的触觉反馈，提升了触觉反馈体验，降低了功耗，同时，还提高了指纹识别的精度。
本公开至少一实施例提供一种触控面板，其包括：基板和位于基板上的触觉反馈层、触摸检测电路和多个驱动电极。触觉反馈层在驱动电极的控制下改变其软硬度，触摸检测电路被配置为提供多个触摸检测点，每个触摸检测点对应至少一个驱动电极。
例如，在本公开至少一实施例提供的触控面板中，触觉反馈层的软硬度随驱动电极的温度变化，且驱动电极的温度越高，触觉反馈层的硬度越高。
例如，在本公开至少一实施例提供的触控面板中，触觉反馈层的材料为高分子水凝材料。
例如，在本公开至少一实施例提供的触控面板中，触摸检测电路包括电容式触摸检测电路、光电式触摸检测电路、电阻式触摸检测电路、红外式触摸检测电路和表面声波式触摸检测电路中的任意一种。
例如，在本公开至少一实施例提供的触控面板中，触摸检测电路包括层叠设置在基板上且彼此绝缘的第一电极层和第二电极层，第一电极层包括间隔设置的多个第一电极条，第二电极层包括间隔设置的多个第二电极条，多个第一电极条和多个第二电极条相互交叉以得到多个交叉点，该多个交叉点为触摸检测点。
例如，在本公开至少一实施例提供的触控面板中，驱动电极设置在第二电极层中相邻的两个第二电极条之间的间隙处。
例如，在本公开至少一实施例提供的触控面板中，第二电极层上覆盖有绝缘层，驱动电极阵列排布在绝缘层上，且驱动电极在基板上的正投影位于相邻两个触摸检测点在基板上的正投影之间。
例如，在本公开至少一实施例提供的触控面板中，触觉反馈层覆盖在驱动电极上。
例如，本公开至少一实施例提供的触控面板，还包括：相互绝缘设置的多条第一驱动线和多条第二驱动线，多条第一驱动线沿第一电极条的延伸方向延伸，多条第二驱动线沿第二电极条的延伸方向延伸，每个驱动电极分别连接到一条第一驱动线和一条第二驱动线。
例如，在本公开至少一实施例提供的触控面板中，驱动电极的方块电阻大于第一电极条和第二电极条的方块电阻，每个驱动电极分别连接到一个第一电极条和一个第二电极条。
例如，本公开至少一实施例提供的触控面板，还包括保护层。该保护层覆盖在触觉反馈层上，且保护层的材料为弹性材料。
本公开至少一实施例还提供一种电子装置，其包括：上述任一项所述的触控面板和控制器。触控面板被配置为接受触摸信息和反馈触觉信息，控制器被配置为根据触摸信息向触控面板发送控制信号，以控制触控面板开启触觉反馈功能。
例如，本公开至少一实施例提供的电子装置，还包括存储器。控制器还被配置为设定触控面板预定位置的触觉反馈等级，存储器被配置为存储该触觉反馈等级。
例如，本公开至少一实施例提供的电子装置，还包括温度检测传感器。该温度检测传感器被配置为检测驱动电极的温度，当驱动电极的温度大于触觉反馈等级的预设上限温度时，控制器还被配置为关闭用于控制驱动电极的驱动信号；当驱动电极的温度小于触觉反馈等级的预设下限温度时，控制器还被配置为开启用于控制驱动电极的驱动信号。
例如，本公开至少一实施例提供的电子装置，还包括显示面板。该显示面板被配置为与触控面板重叠且显示图像；或者触控面板还被配置为显示图像。
本公开至少一实施例提供一种用于上述任一项所述的电子装置的驱动方法，其包括：设定触控面板预定位置的触觉反馈等级；接收触摸操作的触摸信息；根据触摸信息，发出控制信号；根据控制信号，开启触控面板的触觉反馈功能。
例如，在本公开至少一实施例提供的驱动方法中，获取与触控面板结合使用的图像中的物体的软硬度，根据图像中的物体的软硬度匹配触觉反馈等级；设定图像中的物体对应位置的触觉反馈等级。
例如，本公开至少一实施例提供的驱动方法，还包括：当图像更新后，重新分析图像中的物体的软硬度；更新图像中的物体对应位置的触觉反馈等级。
例如，本公开至少一实施例提供的驱动方法，还包括：当驱动电极的温度超过触觉反馈等级的预设上限温度时，关闭用于控制驱动电极的驱动信号；当驱动电极的温度超过触觉反馈等级的预设下限温度时，开启用于控制驱动电极的驱动信号。
例如，本公开至少一实施例提供的驱动方法，还包括：当触摸操作结束时，关闭触觉反馈功能。
需要理解的是本公开的上述概括说明和下面的详细说明都是示例性和解释性的，用于进一步说明所要求的发明。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1a为本公开一实施例提供的一种触控面板的平面图；
图1b为沿图1a中线A-A'方向该触控面板的截面结构示意图；
图1c为本公开一实施例提供的又一种触控面板的平面图；
图1d为本公开一实施例提供的再一种触控面板的平面图；
图2a为本公开一实施例提供的另一种触控面板的平面图；
图2b为沿图2a中线B-B'方向该触控面板的截面结构示意图；
图3为本公开一实施例提供的一种电子装置的示意性框图；
图4为本公开一实施例提供的一种电子装置的驱动方法的示意性流程图。
具体实施方式
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
附图中各个部件或结构并非严格按照比例绘制，为了清楚起见，可能夸大或缩小各个部件或结构的尺寸，例如增加层的厚度、接口的宽度等，但是这些不应用于限制本公开的范围。为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，可省略已知功能和已知部件的详细说明。
触觉反馈技术是一种使用户在触摸虚拟对象时可再现真实触摸感受的技术，其可以通过作用力、温度、软硬度和振动等触感为用户提供更加真实的触觉体验，从而提升人机交互体验。
从信息输入的角度来看，触觉反馈可以分为对表皮进行刺激和对肌肉中的感受器进行刺激两类。触觉反馈技术可以应用到各种场景中，例如，射击游戏中某种武器的后坐力或爆炸时的冲击力、乐器应用程序中弹奏乐器的震颤感或过山车游戏中耳边呼啸而过的风声等。例如，若电子设备中设置有触觉反馈系统，且触觉反馈系统包括振动反馈，当用户利用电子设备弹奏吉他时，电子设备中的触觉反馈系统可以为用户反馈弹奏吉他时的真实振动感，振动感也会根据高音和低音发生改变，从而为用户创造逼真的弹奏体验。
本公开至少一实施例提供一种触控面板，其包括：基板和位于基板上的触觉反馈层、触摸检测电路和多个驱动电极。触觉反馈层在驱动电极的控制下改变其软硬度，触摸检测电路被配置为提供多个触摸检测点，每个触摸检测点对应至少一个驱动电极。该触控面板利用触觉反馈层模拟真实物体的触感，通过驱动电极控制触觉反馈层的软硬度，实现指纹识别精度(例如微米精度)的触觉反馈，提升了触觉反馈体验，降低了功耗。
下面对本公开的几个实施例进行详细说明，但是本公开并不限于这些具体的实施例。
实施例一
本实施例提供一种触控面板，图1a示出了本实施例提供的一种触控面板的平面图；图1b为沿图1a中线A-A'方向该触控面板的截面结构示意图；图1c示出了本实施例提供的又一种触控面板的平面图；图1d示出了本实施例提供的再一种触控面板的平面图；图2a示出了本实施例提供的另一种触控面板的平面图；图2b为沿图2a中线B-B'方向该触控面板的截面结构示意图。
例如，如图1a和1b所示，触控面板包括基板100和位于基板100上的触觉反馈层14、触摸检测电路和多个驱动电极13。触觉反馈层14在驱动电极13的控制下改变其软硬度，触摸检测电路被配置为提供多个触摸检测点，每个触摸检测点16与至少一个驱动电极13对应设置。
例如，每个触摸检测点16可以和与其相邻的至少一个驱动电极13相对应。当触摸检测点16被触摸时，与其相对应的驱动电极13可以被施加驱动信号以改变触觉反馈层14的软硬度，从而用户可以感受到触摸检测点16所对应的位置的物体的软硬度。
例如，触觉反馈层14的软硬度随驱动电极13的温度变化，且驱动电极13的温度越高，触觉反馈层14的硬度越高。触觉反馈层14在常温下的触摸感受表现为软，随着驱动电极13的温度升高，触觉反馈层14的触摸感受逐渐变硬。触觉反馈层14可以根据显示物体的软硬度提供相应的触觉反馈，让用户真实感受到所触摸的显示物体的软硬度。
例如，触觉反馈层14的软硬度的变化具有可重复性，即，当温度升高时，触觉反馈层14提供的触感变硬；当温度降低时，触觉反馈层14提供的触感重新变软。
需要说明的是，本公开的实施例中，“软”和“硬”是相对的概念，其表示物体不同的性质。例如，当用户触摸玻璃杯时，触摸感觉表现为硬；当用户触摸海绵时，触摸感觉表现为软。
例如，触觉反馈层14设置在驱动电极13上且与驱动电极13直接接触，从而驱动电极13在有电流流过时产生的热量可以快速、高效地转移到触觉反馈层14上，以改变触觉反馈层14的软硬度。
例如，触觉反馈层14的材料为高分子水凝材料。例如，高分子水凝材料为温度敏感性高分子水凝胶，温度敏感性高分子水凝胶可分为高温收缩型和低温收缩型。温度敏感性高分子水凝胶含有一定比例的疏水基团和亲水基团，温度的变化可以影响这些基团的疏水作用以及大分子链间的氢键作用，使凝胶结构改变，体积发生变化。例如，温度敏感性高分子水凝胶的示例包括但不限于聚N-异丙基丙烯酰胺(PNIPAAm)水凝胶，PNIPAAm水凝胶的大分子链上具有亲水性的酰胺基(-NHCO-)和疏水性的异丙基(-CH(CH3)2)，PNIPAAm在32℃左右有一个低临界溶解温度(LCST)，当温度高于LCST时，溶胀的PNIPAAm水凝胶发生收缩；当温度低于LCST时，PNIPAAm水凝胶再度溶胀，也就是说，在低温下，PNIPAAm水凝胶中的高分子为疏松的线团结构，触摸感觉表现为软；在高温下，PNIPAAm水凝胶中的高分子转变为紧密的胶粒状结构，触摸感觉表现为硬。
根据焦耳定律，电流流过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成反比，跟通电时间成正比。因此，焦耳定律的数学表达式如下所示：
Q＝I2Rt
其中，Q表示导体产生的热量，I表示流过导体的电流，R表示导体的电阻，t表示时间。因此，驱动电极13的材料可以采用电阻较大的导电材料，以使驱动电极13在较小的电流下也能产生较大的热量，从而改变触觉反馈层14的软硬度，节约功耗，降低成本。
例如，驱动电极13的材料可以包括铜基金属、铝基金属、镍基金属等金属导电材料。该铜基金属例如可以为铜锌合金(CuZn)、铜镍合金(CuNi)或铜锌镍合金(CuZnNi)等金属合金，镍基金属例如可以为镍铬合金、铝镍铬合金等金属合金。驱动电极13的材料也可以为电阻较小的金属导电材料，例如，铜(Cu)、铝(Al)等金属。需要说明的是，驱动电极13的材料还可以为石墨、碳纳米管等非金属导电材料，或者例如氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO)、铟镓锌氧化物(IGZO)等透明导电材料。
例如，在触控面板上，所有的驱动电极13可以都相同，还可以不相同。“相同”可以表示驱动电极13的电阻、形状和材料等都大致相同，“不相同”可以表示驱动电极13的电阻、形状或材料等明显不同。例如，所有的驱动电极13的电阻、形状和材料都相同，从而对触控面板上任意区域的驱动电极13施加相同的电流时，其产生的热量相同，便于整体控制。
例如，在本公开的实施例中，可以采用多种形式的触摸检测电路，只要其能够反馈被用户触摸的坐标位置即可；并且，该触摸检测电路可以是单点触摸检测电路或者是多点触摸检测电路。例如，触摸检测电路可以包括电容式触摸检测电路、光电式触摸检测电路、电阻式触摸检测电路、红外式触摸检测电路和表面声波式触摸检测电路等中的任意一种。对于这些触摸检测电路的构造本公开不再详述。
例如，电容式触摸检测电路可以包括自电容式触摸检测电路和互电容式触摸检测电路。自电容式触摸检测电路包括在基板上用透明导电材料(例如：ITO)制作的触控电极阵列，这些触控电极分别与地构成电容。当手指触摸基板时，手指的电容将会叠加到对应的触控电极上，触控侦测芯片在触控时间段通过检测各触控电极的电容值变化，从而可以判断出触控位置。互电容式触摸检测电容包括在基板上用透明导电材料(例如：ITO)制作的横向电极和纵向电极，两组电极交叉的地方将会形成电容。当手指触摸基板时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的电容量。触控侦测芯片在触控时间段通过检测这两个电极之间的电容值的变化，从而判断出触控位置。
例如，在本实施例的一个示例中，触摸检测电路为互电容式触摸检测电路。由此，该触摸检测电路包括依次层叠设置在基板100上且彼此绝缘的第一电极层和第二电极层，第一电极层包括间隔设置的多个第一电极条11，第二电极层包括间隔设置的多个第二电极条12，多个第一电极条11和多个第二电极条12相互交叉以得到多个交叉点。第一电极条11和第二电极条12形成互电容式触摸结构，第一电极条11和第二电极条12可以在交叉点处形成电容，通过检测交叉点处电容值的变化而判断出触控位置，即，该多个交叉点为触摸检测点16。
需要说明的是，第一电极条11和第二电极条12还可以形成自电容式触摸结构，对此不做限制。
例如，多个第一电极条11平行排列且沿X方向延伸，多个第二电极条12平行排列且沿Y方向延伸。例如，本实施例中，X方向为行方向，Y方向为列方向，且X方向与Y方向成一定角度交叉，例如相互垂直。“垂直”可以指代严格垂直，或者也可以指代近似垂直。
例如，多个触摸检测点16呈阵列排布在基板100上，驱动电极13也可以呈阵列排布在基板100上，且与触摸检测点16一一对应；或者多个驱动电极13对应一个触摸检测点16；又或者一个驱动电极13对应多个触摸检测点16。
例如，图1c示出了当驱动电极13与第二电极条12位于同层时，一个触摸检测点16与相邻四个驱动电极13相对应设置的平面示意图；图1d示出了当驱动电极13与第二电极条12位于不同层时，一个触摸检测点16与相邻四个驱动电极13相对应设置的平面示意图。如图1c和1d中的矩形虚线框30所示，一个触摸检测点16与相邻的四个驱动电极13相对应，也就是说，在触摸操作过程中，当检测到一个触摸检测点被触摸时，该触摸检测点周围相邻的四个驱动电极可被同时驱动发热以改变触觉反馈层的软硬度，从而在触觉反馈层上形成的触觉反馈面积可以大于检测到的触摸面积。需要说明的是，驱动电极13的数量和排布方式不限于图1c和图1d所示，本公开的实施例对此不做限制。
例如，第一电极条11和第二电极条12其中之一为触控感应电极，另一个为触控驱动电极。
例如，该触摸检测电路还可包括多条电极引出线，多条电极引出线可分别与多个第一电极条11和多个第二电极条12电连接以用于输入/输出信号，该多条电极引出线可连接至触控侦测芯片，触控侦测芯片通过电极引出线输出/接收信号，通过分析接收的各个电极条的信号，从而实现触摸检测和控制。该触控侦测芯片可以单独提供，也可以和其他计算设备一体形成，例如可以用专用计算设备(例如数字处理器(DSP)等)也可以采用通用计算设备(中央处理单元(CPU))实现，下面的实施例与此相同。
例如，如图1b所示，第一电极层和第二电极层之间可以设置第一绝缘层15以达到彼此绝缘的目的。例如，第一绝缘层15的材料的示例包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氮氧化硅(SiNxOy)或其他合适的材料。
例如，第一电极条11和/或第二电极条12的材质可以为透明导电材料。例如，可为铟锡氧化物(ITO)和铟锌氧化物(IZO)等透明金属氧化物。需要说明的是，透明导电材料不限于上述例举的几种。或者，第一电极条11和/或第二电极条12的材质还可以为不透明导电材料。例如多个第二电极条12为透明导电材料制备，而多个第一电极条11为金属线制备，例如在用于显示设备时，只要不影响正常的显示效果即可，而对用于非显示设备的触控装置，则没有这个要求。
需要说明的是，根据所使用的透明导电材料的光学性能、触控面板的大小、精度以及开口率等要求，多个第一电极条11和多个第二电极条12的数量和间距可根据实际情况而变化。例如，当所使用的透明导电材料透明度较低，并且所需要的精度较低时，为增大开口率，可将多个第一电极条11和第二电极条12的数量降低，间隔增大。反之，当所使用的透明导电材料透明度较高，且所需要的精度较高时，可将第一电极条11和第二电极条12的数量增加，间隔减少。
例如，如图1a和1b所示，在一个示例中，驱动电极13位于相邻两个触摸检测点16之间。进一步，例如，驱动电极13与第二电极条12同层设置，且驱动电极13设置在第二电极层中相邻的两个第二电极条12之间的间隙处，且从而可以降低触控面板的厚度。
例如，触觉反馈层14设置在第二电极层上，且覆盖全部驱动电极13和第二电极条12。第二电极层远离第一电极层的一侧为触摸侧，触觉反馈层14覆盖在第二电极层远离第一电极层的一侧；也就是说，相比第一电极层和第二电极层，触觉反馈层14更靠近触控面板的触摸表面，从而可以减少触觉反馈层14与触控面板的触摸表面之间的层结构，提高触觉反馈效果，提升触觉体验。
例如，在另一个示例中，第二电极层上可以覆盖有第二绝缘层(图中未示出)，驱动电极13阵列排布在第二绝缘层上，且驱动电极13在基板100上的正投影位于相邻两个触摸检测点16在基板100上的正投影之间。在X和Y方向上，相邻两个触摸检测点16之间均可以设置有驱动电极13，也就是说，在垂直于基板100的方向上，部分驱动电极13可以与第二电极条12有重叠的部分，从而可以增加驱动电极13的数量，提高触觉反馈的精度。
例如，触控面板可以为驱动电极13单独设置驱动信号线。如图1a所示，在一个示例中，触控面板还包括相互交叉绝缘设置的多条第一驱动线21和多条第二驱动线22，多条第一驱动线21沿第一电极条11的延伸方向延伸，多条第二驱动线22沿第二电极条12的延伸方向延伸，多条第一驱动线21和多条第二驱动线22与第一电极条11和第二电极条12绝缘设置。每个驱动电极13分别通过搭接、过孔等方式连接到一条第一驱动线21和一条第二驱动线22。
例如，第一驱动线21和第二驱动线22用于为驱动电极13提供驱动信号。第一驱动线21连接高电平，第二驱动线22连接低电平，第一驱动线21和第二驱动线22分别为驱动电极13的第一端F和第二端S提供高电平和低电平，也就是说，第一端F的电压大于第二端S的电压，从而电流可以流过驱动电极13以使驱动电极13产生热量，进而控制触觉反馈层14改变其软硬度。第一驱动线21还可以连接低电平，相应地，第二驱动线22连接高电平，只要使驱动电极13的第一端F和第二端S之间具有电压差，从而使电流可以流过驱动电极13即可，对此不做限制。
需要说明的是，第一端F和第二端S之间驱动电极13的电阻可以设置得较大，从而增大驱动电极13产生的热量。根据电阻公式，如下所示：
R＝ρ·L/S
其中，R为材料的电阻，ρ为材料的电阻率，L为材料的长度，S为材料的横截面积。由此，驱动信号可以施加到驱动电极13长度方向的两端，从而在第一驱动线21、驱动电极13和第二驱动线22形成的电流通路中，驱动电极13的电阻较大，在较小的电流下驱动电极13也能产生较大的热量，以改变触觉反馈层14的软硬度，节约功耗。
在另一个示例中，例如，驱动电极13还可以分时复用第一电极条11和第二电极条12作为驱动信号线，减少单独增加的行列驱动线，降低生产成本。如图2a和2b所示，每个驱动电极13可以分别连接到一个第一电极条11和一个第二电极条12。驱动电极13的方块电阻需要大于第一电极条11和第二电极条12的方块电阻，从而保证触觉反馈层14对应于驱动电极13的区域变硬，而触觉反馈层14对应于第一电极条11和第二电极条12的区域几乎不变硬，保证触觉效果。
例如，第一绝缘层15可以包括多个过孔23。多个过孔23均贯穿第一绝缘层15以暴露第一电极条11的一部分。驱动电极13和第二电极条12同层设置，且驱动电极13的第一端F通过该过孔23与第一电极条11连接，驱动电极13的第二端S通过导线24与第二电极条12连接。
例如，第一电极条11连接高电平，第二电极条12连接低电平，从而为驱动电极13提供驱动信号。例如，第一电极条11可以连接电源正极，第二电极条12可以连接电源负极，电源可以包括电压源或电流源。需要说明的是，电源正极与第一电极条11之间可以设置信号调节电路，从而调节第一电极条11传输到驱动电极13上的电压或电流信号的大小，以对不同的驱动电极13提供不同的驱动信号。第一电极条11还可以连接低电平，相应地，第二电极条12连接高电平，对此不做限制。
例如，本实施例提供的触控面板还可以利用电容式触控检测电路以实现指纹检测。在指纹检测时，驱动电极13的驱动信号处于关闭状态，该驱动电极13可以增大互电容的信号量，使指纹检测更加容易，提高指纹检测的精度和灵敏度。
例如，如图1b所示，触控面板还可以包括保护层17。该保护层17覆盖在触觉反馈层14上，以保护触觉反馈层14不受外界影响。
例如，保护层17的材料可以为弹性材料，从而用户可以更好的感受触觉反馈层14的软硬度，提升触觉体验。弹性材料的示例可以包括聚氨酯(Polyurethane Foam)、合成橡胶或天然橡胶等。
例如，基板100可以为透明绝缘基板，该基板100的示例可以为玻璃基板、石英基板、塑料基板、陶瓷基板、硅胶基板或其他合适的基板。基板100还可以为形成有功能部件的基板，例如复用其他装置的基板，例如，液晶显示面板中的彩膜基板、OLED显示面板中的封装基板等。
例如，本实施例提供的触控面板可以为矩形触控面板、圆形触控面板、椭圆形触控面板或多边形触控面板等。另外，该触控面板不仅可以为平面触控面板，也可以为曲面触控面板，甚至球面触控面板
实施例二
本实施例提供一种电子装置，图3为本实施例提供的一种电子装置的示意性框图。
例如，如图3所示，该电子装置包括本公开任一实施例的触控面板1以及控制器2。触控面板1被配置为接受触摸信息和反馈触觉信息。例如，触控检测电路用于检测触摸信息，驱动电极和触觉反馈层用于反馈触觉信息。控制器2被配置为根据触摸信息向触控面板1发送控制信号，以控制触控面板1开启触觉反馈功能。该电子装置可以利用触觉反馈层模拟真实物体的触感，通过驱动电极控制触觉反馈层的软硬度，实现指纹识别精度的触觉反馈，提升了触觉反馈体验，降低了功耗。
例如，控制器2还被配置为设定触控面板1预定位置的触觉反馈等级。例如，该预定位置可以根据固定的背景图像或引用场景提前设定，且例如在操作过程中固定不变。又例如，当该电子装置还包括显示功能且触控面板1结合该显示功能操作时，所显示的图像可以是固定的也可以随时间变化，控制器2可以分析被显示的图像中的信息，例如不同的物体，并根据图像中的物体的软硬度以及显示位置匹配、预设触觉反馈等级，然后设定触控面板1上物体对应位置处的触觉反馈等级。
例如，如图3所示，电子装置还包括存储器3。存储器3可以用于存储触觉反馈等级；存储器3也可以存储触摸位置信息、触觉反馈等级的预设上限温度和预设下限温度等数据，还可以存储用于控制器2的操作指令等。
例如，触觉反馈等级可以按照物体的软硬度进行划分。例如，触觉反馈等级可以包括软、半软、半硬、硬等。需要说明的是，触觉反馈等级与触觉反馈层的软硬度随温度变化而形成的状态相关，若触觉反馈层的软硬度随温度变化具有软、半软、半硬、硬四种状态，则可以设定软、半软、半硬、硬四种触觉反馈等级。上述触觉反馈等级的划分是示意性说明，触觉反馈等级并不局限于软、半软、半硬、硬四种划分，还可以继续细化触觉反馈等级，对此不做限制。
例如，控制器2可以为单片机、可编程逻辑控制器(PLC)或中央处理器(CPU)等，例如可以X86或ARM等CPU。
例如，存储器3可以为各种类型的存储装置，例如易失性存储装置或非易失性存储装置，磁性存储装置或半导体存储装置等，更具体地可以包括移动电话的存储卡、平板电脑的存储部件、个人计算机的硬盘、磁盘、光盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、静态随机访问存储器(SRAM)便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、USB存储器或者上述存储介质的任意组合。
例如，如图3所示，在一个示例中，电子装置还可以包括温度检测传感器4。该温度检测传感器4被配置为检测驱动电极的温度，当驱动电极的温度大于对应的触觉反馈等级的预设上限温度时，控制器2发出关闭信号以关闭用于控制驱动电极的驱动信号；当驱动电极的温度小于对应的触觉反馈等级的预设下限温度时，控制器2发出开启信号以开启用于控制驱动电极的驱动信号。
例如，不同的触觉反馈等级对应不同的预设上限温度和预设下限温度。
例如，温度检测传感器4可以包括接触式温度传感器和非接触式温度传感器。接触式温度传感器例如可以包括热敏电阻器、陶瓷热电阻或超低温热电阻等，而非接触式温度传感器可以为红外温度传感器等。
需要说明的是，由于驱动电极产生的热量与时间成正比，该电子装置还可以控制施加给驱动电极的驱动信号的时间，以控制驱动电极产生的热量。例如，电子装置可以设置计时器，以对施加到驱动电极上的驱动信号的时间进行检测，然后通过控制器2控制驱动信号的开启和关闭。
例如，在一个示例中，电子装置还可以包括显示面板。该显示面板被配置为与触控面板1重叠且显示图像。例如，触控面板1可以设置在显示面板的显示侧，在该情形中，触控面板1与显示面板可以分别独立制作，然后再组装在一起，或者触控面板1可以与显示面板共用部分部件，触控面板1可以部分或全部形成在显示面板的显示侧基板上。例如，触控面板1的基板可以为显示面板的显示侧基板。或者，在另一个示例中，触控面板还被配置为显示图像，触控面板可以与显示面板一体形成，例如，该触控面板以内嵌式方式形成于显示面板之中。
例如，显示面板可以包括液晶显示面板、有机发光二极管显示面板、柔性显示面板、三维显示面板等。
例如，该电子装置可以为电视、数码相机、手机、手表、平板电脑、笔记本电脑、导航仪等任何具有触控功能的产品或者部件。
实施例三
本实施例提供一种用于实施例二任一项所述的电子装置的驱动方法。图4示出了本实施例提供的驱动方法的示意性流程图。
例如，如图4所示，该驱动方法可以包括如下操作：
S1：设定触摸面板预定位置的触觉反馈等级。
S2：接收触摸操作的触摸信息。
S3：根据触摸信息，发出控制信号。
S4：根据控制信号，开启触摸面板的触觉反馈功能。
本实施例提供的驱动方法的驱动过程主要包括：首先，设定触摸面板预定位置的触觉反馈等级；然后，当触控面板检测到触摸操作后，触控面板接收触摸信息并将触摸操作的位置信息传输给控制器；接着，控制器根据该位置信息发出控制信号，并开启触控面板的触觉反馈功能，控制器还用于控制电源以给触摸位置对应的驱动电极施加驱动信号，从而触摸位置对应的触觉反馈层的软硬度发生改变，进而实现触觉反馈。
例如，在电子装置中，可以单独设置第一驱动线和第二驱动线为驱动电极施加驱动信号；或者，还可以分时复用第一电极条和第二电极条为驱动电极施加驱动信号。
例如，在步骤S1中，可以预先设定一幅或几幅图像的触觉反馈等级；或者，还可以根据显示的图像实时设定触觉反馈等级。
例如，在本实施例的一个示例中，步骤S1可以包括：获取与触摸面板结合使用的图像中的物体的软硬度，根据图像中的物体的软硬度匹配触觉反馈等级；设定图像中的物体对应位置的触觉反馈等级。例如，控制器接收触控面板上显示的图像并进行分析，采用图像识别技术识别显示的图像中的物体，根据所述识别出的物体在数据库中查找出该物体所对应的软硬度；然后根据物体的软硬度匹配触觉反馈等级，并将该匹配的触觉反馈等级与触控面板上的物体的位置相对应，从而完成触觉反馈等级的设定。与触摸面板结合使用的图像包括固定的背景图像或显示的图像。可以通过分析这些图像来获取图像中的物体的软硬度。例如，可以通过一个预设的包括材料类型以及这些材料相应的软硬度等级的查询表来进行触觉反馈等级的设定。
例如，在该示例中，驱动方法还包括：当图像更新后，重新分析图像中的物体的软硬度，并更新图像中的物体对应位置的触觉反馈等级。从而该电子装置可以根据显示的图像实时设定触觉反馈等级，以实现不同显示物体的触觉反馈。
例如，图像识别操作可以包括图像输入、预处理、特征提取、分类和匹配等过程。预处理例如包括图像分割、图像增强和灰度二值化等操作，其可以通过硬件或软件实现。
例如，上述驱动方法还可以包括：设定触觉反馈等级的预设上限温度和预设下限温度，当驱动电极的温度超过触觉反馈等级的预设上限温度时，关闭用于控制驱动电极的驱动信号；当驱动电极的温度超过触觉反馈等级的预设下限温度时，开启用于控制驱动电极的驱动信号。例如，通过温度检测传感器实时监测驱动电极的温度，控制器根据监测的结果开启或关闭驱动信号，从而防止温度过高导致触觉反馈出现误差甚至错误，提高触觉体验效果。
例如，上述驱动方法还可以包括：当触摸操作结束时，关闭触觉反馈。用户可以根据实际需要选择开启或关闭触觉反馈。当进行触觉反馈操作时，开启触控面板的触觉反馈功能；而当进行正常触控操作，例如编辑文字时，关闭触控面板的触觉反馈功能。
例如，在一个具体的示例中，触控面板上显示的图像包括两个物体，一个物体为玻璃杯，另一个为海绵，玻璃杯对应触控面板的第一区域，海绵对应触控面板的第二区域。玻璃杯的触摸感觉表现为硬，海绵的触摸感觉表现为软，从而设定第一区域的触觉反馈等级为硬，设定第二区域的触觉反馈等级为软，即，施加给第一区域中的驱动电极的电流信号大于施加给第二区域中的驱动电极的电流信号。例如，当用户触摸第一区域时，电源施加较大的电流信号，以驱动第一区域内的驱动电极产生热量，从而第一区域内触觉反馈层比较硬，用户可以感觉到显示的图像中的玻璃杯的触感是硬的；当用户触摸第二区域时，电源施加较小的电流信号，以驱动第二区域内的驱动电极产生热量，从而第二区域内触觉反馈层比较软，用户可以感觉到显示的图像中的海绵的触感是软的。例如，第一区域所设定的触觉反馈等级对应的上限温度为T11，下限温度为T12。若用户持续触摸第一区域，则电源持续为第一区域内的驱动电极施加电流信号，当第一区域内的驱动电极的温度超过T11时，关闭电流信号，当第一区域内的驱动电极的温度低于T12时，重新开启电流信号，使第一区域内的驱动电极的温度保持在T12至T11之间，从而用户可以感受到玻璃杯的触感，防止触觉反馈层出现太硬或太软的情况，增强触觉反馈效果，提升用户的触觉体验。
对于本公开，还有以下几点需要说明：
(1)本公开实施例附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种触控面板，包括：基板和位于所述基板上的触觉反馈层、触摸检测电路和多个驱动电极，
其中，所述触摸检测电路被配置为提供多个触摸检测点，每个所述触摸检测点对应至少一个所述驱动电极，
所述触觉反馈层响应于所述触摸检测点被触摸而在所述驱动电极的控制下改变其软硬度，
所述触摸检测电路包括层叠设置在所述基板上且彼此绝缘的第一电极层和第二电极层，所述第一电极层包括间隔设置的多个第一电极条，所述第二电极层包括间隔设置的多个第二电极条，所述多个第一电极条和所述多个第二电极条相互交叉以得到多个交叉点，所述多个交叉点为所述触摸检测点，
其中，所述驱动电极与所述第二电极条同层设置。
2.根据权利要求1所述的触控面板，其中，所述触觉反馈层的软硬度随所述驱动电极的温度变化，且所述驱动电极的温度越高，所述触觉反馈层的硬度越高。
3.根据权利要求2所述的触控面板，其中，所述触觉反馈层的材料为高分子水凝材料。
4.根据权利要求1所述的触控面板，其中，所述触摸检测电路包括电容式触摸检测电路。
5.根据权利要求1所述的触控面板，其中，所述驱动电极设置在所述第二电极层中相邻的两个所述第二电极条之间的间隙处。
6.根据权利要求1所述的触控面板，其中，所述第二电极层上覆盖有绝缘层，所述驱动电极阵列排布在所述绝缘层上，所述驱动电极在所述基板上的正投影位于相邻两个所述触摸检测点在所述基板上的正投影之间。
7.根据权利要求5或6所述的触控面板，其中，所述触觉反馈层覆盖在所述驱动电极上。
8.根据权利要求7所述的触控面板，还包括：保护层，
其中，所述保护层覆盖在所述触觉反馈层上，且所述保护层的材料为弹性材料。
9.根据权利要求5或6所述的触控面板，还包括：相互绝缘设置的多条第一驱动线和多条第二驱动线，
所述多条第一驱动线沿所述第一电极条的延伸方向延伸，所述多条第二驱动线沿所述第二电极条的延伸方向延伸，
所述驱动电极每个分别连接到一条所述第一驱动线和一条所述第二驱动线。
10.根据权利要求5或6所述的触控面板，其中，所述驱动电极的方块电阻大于所述第一电极条和所述第二电极条的方块电阻，
所述驱动电极每个分别连接到一个所述第一电极条和一个所述第二电极条。
11.一种电子装置，包括：权利要求1-10任一所述的触控面板和控制器，
其中，所述触控面板被配置为接受触摸信息和反馈触觉信息，
所述控制器被配置为根据所述触摸信息向所述触控面板发送控制信号，以控制所述触控面板开启触觉反馈功能。
12.根据权利要求11所述的电子装置，还包括：存储器，
其中，所述控制器还被配置为设定所述触控面板预定位置的触觉反馈等级；
所述存储器被配置为存储所述触觉反馈等级。
13.根据权利要求12所述的电子装置，还包括：温度检测传感器，被配置为检测所述驱动电极的温度，
当所述驱动电极的温度大于所述触觉反馈等级的预设上限温度时，所述控制器还被配置为关闭所述驱动电极的驱动信号；
当所述驱动电极的温度小于所述触觉反馈等级的预设下限温度时，所述控制器还被配置为开启所述驱动电极的驱动信号。
14.根据权利要求11所述的电子装置，还包括：显示面板，被配置为与所述触控面板重叠且显示图像；或者
所述触控面板还被配置为显示图像。
15.一种用于权利要求11-14任一所述的电子装置的驱动方法，包括：
设定所述触控面板预定位置的触觉反馈等级；
接收触摸操作的触摸信息；
根据所述触摸信息，发出控制信号；
根据所述控制信号，开启所述触控面板的触觉反馈功能。
16.根据权利要求15所述的驱动方法，其中，
获取与所述触控面板结合使用的图像中的物体的软硬度，
根据所述图像中的物体的软硬度匹配所述触觉反馈等级；
设定所述图像中的物体对应位置的所述触觉反馈等级。
17.根据权利要求16所述的驱动方法，还包括：
当所述图像更新后，重新分析所述图像中的物体的软硬度；
更新所述图像中的物体对应位置的所述触觉反馈等级。
18.根据权利要求15所述的驱动方法，还包括：
当所述驱动电极的温度超过所述触觉反馈等级的预设上限温度时，关闭所述驱动电极的驱动信号；
当所述驱动电极的温度超过所述触觉反馈等级的预设下限温度时，开启所述驱动电极的驱动信号。
19.根据权利要求15所述的驱动方法，还包括：
当触摸操作结束时，关闭所述触觉反馈功能。
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