CN109753156B - 触控显示组件及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种触控显示组件，包括触控显示屏、第一电极模块、信号转换模块和第一驱动模块；信号转换模块、触控显示屏以及第一电极模块依次层叠设置，信号转换模块与第一驱动模块电性连接；第一驱动模块，用于产生第一电信号，并将第一电信号传输至信号转换模块；当检测到用户手指针对第一电极模块的滑动操作时，第一电极模块输出刺激电流，信号转换模块基于第一电信号在用户手指与第一电极模块的滑动区域间形成空气薄膜。本申请通过多种改变触感的方式相互结合，从而弥补触控刺激方式存在的缺陷，以提高触控显示屏的触感反馈效果。

Description

触控显示组件及电子设备

技术领域

本申请属于通信技术领域，尤其涉及一种触控显示组件及电子设备。

背景技术

触觉，不同于视觉、听觉、嗅觉以及味觉，触觉是指分布于全身皮肤上的神经细胞接受来自外界的温度、湿度、疼痛、压力、振动等方面的感觉，触觉并不固定在某一个位置。相比较视觉和听觉而言，触觉应用比较滞后。近几年随着科技的发展，触觉再现开始成为科学界的研究热点。目前，触觉再现在盲人教育、远程医疗等领域有着重要应用作用，随着技术的逐步成熟，触觉再现将更多的进入大众生活中。

相关技术中，常见的人机交互反馈包括触控刺激，当用户手指触摸到触控显示屏时其会产生刺激电流，以为用户提供触觉体验。但采用触控刺激方式，当用户手指在触控显示屏滑动时会产生接触阻抗，从而导致触感效果不佳。

发明内容

本申请实施例提供一种触控显示组件及电子设备，采用多种改变触感的方式相互结合，从而弥补触控刺激方式存在的缺陷，以提高触控显示屏的触感反馈效果。

本申请实施例提供一种触控显示组件，包括触控显示屏、第一电极模块、信号转换模块和第一驱动模块；

所述信号转换模块、触控显示屏以及第一电极模块依次层叠设置，所述信号转换模块与所述第一驱动模块电性连接；

所述第一驱动模块，用于产生第一电信号，并将所述第一电信号传输至所述信号转换模块；

当检测到用户手指针对所述第一电极模块的滑动操作时，所述第一电极模块输出刺激电流，所述信号转换模块基于所述第一电信号在用户手指与所述第一电极模块的滑动区域间形成空气薄膜。

相应的，本申请实施例还提供一种电子设备，包括壳体、电路板以及触控显示组件，所述触控显示组件、电路板安装在所述壳体内，所述电路板与所述触控显示组件电性连接，所述触控显示组件为上述的触控显示组件。

本申请实施例提供的触控显示组件，在该触控显示屏上设置第一电极模块，并设置该第一驱动模块驱动该信号转换模块在用户手指与第一电极模块之间形成空气薄膜。当用户手指在该第一电极模块上滑动时，通过产生的空气薄膜改变用户手指与电子设备接触面的摩擦力系数，在此基础上第一电极模块输出刺激电流，通过多种改变触感的方式相互结合，从而弥补触控刺激方式存在的缺陷，以提高触控显示屏的触感反馈效果。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其有益效果显而易见。

图1是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的图1所示电子设备沿线A1-A1方向的剖面示意图。

图3是本申请实施例提供的触控显示组件的第一结构示意图。

图4是本申请实施例提供的触控显示组件的第二结构示意图。

图5是本申请实施例提供的触控显示组件的第一驱动模块的结构示意图。

图6是本申请实施例提供的触控显示组件的第一驱动模块的另一结构示意图。

图7是本申请实施例提供的电子设备人机交互的场景示意图。

图8是本申请实施例提供的人体皮肤的触觉感受器的结构示意图。

图9是本申请实施例提供的触控显示组件的第三结构示意图。

图10是本申请实施例提供的触控显示组件的第四结构示意图。

图11是本申请实施例提供的触控显示组件的第五结构示意图。

图12是本申请实施例提供的第二电极模块模型的结构示意图。

图13是本申请实施例提供的触控显示组件的第二驱动模块的结构示意图。

图14是本申请实施例提供的触控显示组件的第一电极模块的结构示意图。

图15是本申请实施例提供的触控显示组件的第三驱动模块的结构示意图。

图16是本申请实施例提供的触控显示组件的第三驱动模块的另一结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

请参阅图1及图2，图1是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图，图2是图1所示电子设备沿线A1-A1方向的剖面示意图。该电子设备1可以包括触控显示组件20、电路板30、电池40以及壳体50。

在一些实施例中，该电子设备1还可以包括盖板10。

其中，盖板10安装到触控显示组件20上，以覆盖触控显示组件20。盖板10可以为透明玻璃盖板。在具体实施例中，盖板10可以是用诸如蓝宝石等材料制成的玻璃盖板。

电路板30安装在壳体50内部。电路板30可以为电子设备1的主板。在一些实施例中，电路板30上还可以集成接近传感器以及处理器等功能组件。同时，触控显示组件20可以电连接至电路板30上。

电池40安装在壳体50内部。电池40用于为电子设备1提供电能。在一些实施例中，电池40可以通过电子设备1中的电源管理系统与电路板30上的处理器逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。

壳体50用于形成电子设备1的外部轮廓。壳体50的材质可以为塑料、金属、玻璃等。壳体50普遍可以采用一体成型的工艺方法进行制造。

请参阅图3至图4，图3为本申请实施例提供的触控显示组件的第一结构示意图，图4为本申请实施例提供的触控显示组件的第二结构示意图。

图3的触控显示组件20可以包括第三驱动模块210、第一电极模块220、触控显示屏230、信号转换模块260、第一驱动模块270；该信号转换模块260、触控显示屏230以及第一电极模块220依次层叠设置。

图4的触控显示组件20可以包括第三驱动模块210、第一电极模块220、绝缘介质层280、触控显示屏230、信号转换模块260、第一驱动模块270；该信号转换模块260、触控显示屏230、绝缘介质层280以及第一电极模块220依次层叠设置。

需要明说明的是，上述术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。

在本申请实施例中，触控显示组件20安装在壳体50内。其中，触控显示屏230电连接至电路板30上，以形成电子设备1的显示面。在一些实施例中，电子设备1的显示面可以设置非显示区域，比如：电子设备1的顶端或/和底端可以形成非显示区域，即电子设备1在触控显示屏230的上部或/和下部形成非显示区域，电子设备1可以在非显示区域安装摄像头、受话器等器件。需要说明的是，电子设备1的显示面也可以不设置非显示区域，即触控显示屏230可以为全面屏。可以将显示屏铺设在电子设备1的整个显示面，以使得显示屏可以在电子设备1的显示面进行全屏显示。

在一些实施例中，触控显示屏230可以为规则的形状，比如长方体结构、圆角矩形结构，触控显示屏230也可以为不规则的形状。

在一些实施例中，触控显示屏230可以为液晶显示器，有机发光二极管显示器，电子墨水显示器，等离子显示器，使用其它显示技术的显示器中一种或者几种的组合。触控显示屏230可以包括触摸传感器阵列(即，触控显示屏230可以是触控显示屏)。触摸传感器可以是由透明的触摸传感器电极(例如氧化铟锡(ITO)电极)阵列形成的电容式触摸传感器，或者可以是使用其它触摸技术形成的触摸传感器，例如音波触控，压敏触摸，电阻触摸，光学触摸等，本申请实施例不作限制。

其中，盖板10安装到第一电极模块220上，以覆盖第一电极模块220及触控显示屏230。盖板10可以为透明玻璃盖板。在具体实施例中，盖板10可以是用诸如蓝宝石等材料制成的玻璃盖板。盖板10的面积大于触控显示屏230的面积。在具体实施例中，盖板10可覆盖触控显示组屏230上的显示区域和非显示区域。

在一些实施例中，电子设备1可以不包括盖板10。在本实施例中，没有盖板10，用户与第一电极模块220的接触更加直接、更加全面，刺激电流的输出增强，从而触控显示屏230的触觉反馈效果更好。

在一些实施例中，第一电极模块220安装到触控显示屏230上，可以最大限度覆盖触控显示屏230，信号转换模块260设置在触控显示屏230下方，并与触控显示屏230直接接触。本申请中对该信号转换模块260的大小无具体限定。一般说来，若该信号转换模块260的大小可以覆盖触控显示屏230，振动信号的传播区域更广。

需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请实施例中，一种触控显示组件20，包括触控显示屏230、第一电极模块220、信号转换模块260和第一驱动模块270。

该信号转换模块260、触控显示屏230以及第一电极模块220依次层叠设置，该信号转换模块260与该第一驱动模块270电性连接。

该第一驱动模块270，用于产生第一电信号，并将该第一电信号传输至该信号转换模块260。

当检测到用户手指针对该第一电极模块220的滑动操作时，该第一电极模块220输出刺激电流，该信号转换模块260基于该第一电信号在用户手指与该第一电极模块220的滑动区域间形成空气薄膜。

其中，该第一电信号可以是连续信号，在一定的时间范围内，代表信息的特征量可以有无数个取值。其中，代表信息的特征量可以是频率、幅度、相位、功率、电压等等。

其中，检测到用户手指针对该第一电极模块220的滑动操作，可以获取第一电极模块220上的滑动信息，当该滑动信息满足预设条件时，用户手指针对该第一电极模块220进行滑动操作。滑动信息可以包括速度信息、方向信息、加速度信息或角度信息、压力信息等，该预设条件可以根据实际需要进行灵活设置。在一些实施例中，当滑动信息是速度信息时，获取第一电极模块220上的速度值；若该速度值大于预设阈值，用户手指针对该第一电极模块220进行滑动操作。在一些实施例中，当滑动信息是加速度信息时，获取第一电极模块220上的加速度值；若该加速度值大于预设阈值，用户手指针对该第一电极模块220进行滑动操作。在一些实施例中，当滑动信息是方向信息时，实时获取用户手指的位置，基于位置判断用户的方向，当用户方向改变时，用户手指针对该第一电极模块220进行滑动操作。在一些实施例中，当滑动信息是角度信息时，用户用两个手指接触该第一电极模块220，实时获取第一手指的第一位置，实时获取第二手指的第二位置，根据第一位置及第二位置得出线段信息，当线段与前次获取的线段构成的角度变化时，用户手指针对该第一电极模块220进行滑动操作。在一些实施例中，当滑动信息是压力信息时，获取手指施加在第一电极模块220上的压力值；若该压力值大于预设阈值，用户手指针对该第一电极模块220进行滑动操作。

例如，终端S包括该触控显示组件20，当用户手指放置在该第一电极模块220上时，无论手指放置在第一电极模块上的任意方向、任意位置，无论手指在第一电极模块上是否滑动，只要用户手指接触到该第一电极模块220，终端S获取手指的速度值N，假设终端S的预设阈值为W，当获取的速度值N大于预设阈值W，向第一驱动模块270发出执行指令，以在用户手指与该第一电极模块220的滑动区域间振动形成空气薄膜；当获取的速度值N等于或小于预设阈值W，终端S不作反应。其中，终端S不作反应，可以包括下面情景：用户手指在终端S的第一电极模块220上不滑动、以及用户手指在终端S的第一电极模块220上滑动速度太小。

需要说明的是，当用户对该第一电极模块220进行滑动操作时，用户与该第一电极模块220的滑动区域间会产生接触阻抗，从而使刺激电流的触觉效果变差。本申请检测到用户针对该第一电极模块220的滑动操作时，可以利用空气薄膜以改变滑动区域间的摩擦力系数，可以利用静电力大小以改变手指与第一电极模块之间的摩擦力，弥补阻抗带来的触觉效果下降，从而保证该触控显示屏230的触觉反馈效果。

请参阅图5和图6，图5是本申请实施例提供的触控显示组件20的第一驱动模块270的结构示意图；图6是本申请实施例提供的触控显示组件20的第一驱动模块270的另一结构示意图。

在一些实施例中，该第一驱动模块270，可以包括第一控制子模块272和第一功率放大子模块274，该第一控制子模块272通过该第一功率放大子模块274与该信号转换模块260连接。

其中，该第一控制子模块272，用于将产生的第一电信号发送至该第一功率放大子模块274；该第一功率放大子模块274，用于将接收到的该第一电信号进行功率放大，并将放大后的第一电信号发送至该信号转换模块260。

在一些实施例中，除了第一控制子模块272和第一功率放大子模块274，该第一驱动模块270，还可以包括：第一调压子模块276。

其中，该第一功率放大子模块274可以包括第一输入端2741、第二输入端2742及第一输出端2743，该第一功率放大子模块274通过该第一输入端2741与该第一控制子模块272连接，该第一功率放大子模块274通过该第二输入端2742与该第一调压子模块276连接，该第一功率放大子模块274通过该第一输出端2743与该信号转换模块260连接。

其中，该第一控制子模块272，还用于产生第一控制信号，并将该第一控制信号发送至该第一调压子模块276，以控制该第一调压子模块276对该第一功率放大子模块274进行功率放大处理后的第一电信号进行电压调节。

其中，该第一控制子模块272，可以用于产生第一电信号并发送至第一功率放大子模块274、产生第一控制信号并发送至第一调压子模块276。实际应用中，该第一控制子模块272可以是一微型处理器。

其中，该第一功率放大子模块274，可以包括功率放大器。该功率放大器，可以用于将第一电信号以放大功率输出至该信号转换模块260，以驱动该信号转换模块260振动。

其中，该第一调压子模块276，可以包括调压器。该调压器可以根据第一控制信号对第一功率放大子模块274进行功率放大处理后的第一电信号进行电压调节。

请参阅图7，图7是本申请实施例提供的电子设备人机交互的场景示意图。当用户在电子设备1的触控显示屏组件20上触摸时，向用户输出刺激电流；当用户在电子设备1的触控显示屏组件20上触摸并滑动时，向用户输出刺激电流，并且在用户与该触控显示组件20的滑动区域间形成空气薄膜。在用户使用电子设备时，通过产生的空气薄膜改变用户手指与电子设备1接触面的摩擦力系数，在此基础上第一电极模块220输出刺激电流，通过多种改变触感的方式相互结合，从而弥补触控刺激方式存在的缺陷，以提高触控显示屏的触感反馈效果。

在一些实施例中，当电子设备1检测到该第一电极模块220的滑动信息时，若滑动信息满足预设条件时，该电子设备1的触摸显示组件20向用户输出刺激电流，并且在用户与该触控显示组件的滑动区域间形成空气薄膜；若滑动信息不满足预设条件时，该电子设备1的触摸显示组件20向用户输出刺激电流。具体实施如下，假设滑动信息为滑动速率，当滑动速率位于区间[0,A]时，向用户输出刺激电流；当滑动速率位于区间[A,∞]时，向用户输出刺激电流，并且在用户与该触控显示组件的滑动区域间形成空气薄膜。

其中，刺激电流具体实施如下，通过施加在第一电极模块220的信号极性不同，使得电极间存在电势差。当用户接触该第一电极模块220时，接触区域的电极存在电势差，用户与接触区域的电极形成闭合回路，接触区域的电极进行放电、并将产生的刺激电流传输给该用户。当用户接收到刺激电流，皮肤引发神经纤维动作电位，传导到大脑的感觉神经中枢，使操作者产生被接触的意识，从而实现触觉再现。

请参阅图8，图8为人体皮肤的触觉感受器的结构示意图，人体皮肤有四种类型的触觉感受器，分别是迈斯纳小体(Meissner’s Corpuscle)、梅克尔触盘(Merkel’s Disk)、环层小体(Pacinian Corpuscle)和鲁菲尼终末(Ruffini’s Ending)，它们分别位于表皮层的下方、表皮的基底、真皮层深层及皮下组织和真皮层及关节处。其中迈斯纳小体主要感受低频率振动和皮肤的突然位移；梅克尔触盘主要响应轻触、皮肤的切线反应；环层小体主要感受高频率振动和皮肤的突然位移；鲁菲尼终末主要响应皮肤的牵拉。它们的相关参数，比如适应速度、感受面积、刺激频率、感知深度阈及感觉类型，详见表1。

表1

当电流通过皮肤表面的时候，会在皮肤表面产生一个电位分布，这个电位分布沿着神经轴突产生膜电流，进而导致一个膜上的电压差，即神经的刺激是通过改变外部膜电位来改变神经膜的电压差。当神经膜的电压差达到某一特定的阈值即电流足够大时，膜电流传输到神经内部，进而导致神经内部电压差的产生，最终刺激了神经末梢中的触觉感受器，比如迈斯纳小体、梅克尔触盘、环层小体和/或鲁菲尼终末，等等。触觉感受器将信息通过神经中枢传递给大脑皮层，进而使大脑产生触觉。

本申请实施例，采用电刺激原理，在电子设备1的触摸区域设置该第一电极模块220，并对该第一电极模块220施加电势差，当用户触摸该第一电极模块220时，该第一电极模块220输出刺激电流。当用户接收到刺激电流，如上面叙述的引起神经动作电位至到大脑皮层，以使用户产生触觉。

其中，空气薄膜具体实施如下，对相对平行的其中一个表面施加交变电信号，让其产生受迫振动。当操作者手指位于受迫振动的支撑平板上方时，由于平板的高频振动，两者之间的空气分子遭到周期性的挤压，空气分子在振动循环中不能及时逃离，从而在两个表面之间产生一定厚度的高压空气。空气薄膜，是空气分子的粘滞性和压缩性相互影响的结果。

在一些实施例中，电子设备1触摸区域下方设置信号转换模块260，通过信号转换模块260的高频振动，使得手指与触摸区域间的空气分子产生挤压聚集现象，形成高压的空气薄膜，进而改变触摸区域的摩擦力系数。其中，可以通过控制不同的震动频率来实现摩擦力系数的调节，进而产生不同的触觉感觉。例如，可参阅表2，表2为摩檫力系数改变值、第一电信号频率及第一电信号类型间的映射关系表。当检测到用户触摸该第一电极模块220时，该触摸显示组件显示映射关系表，以供用户选择；接收用户的选择指令，根据用户的选择指令产生对应的第一电信号，以改变信号转换模块260的振动信号频率，进而控制空气薄膜的大小及厚度，实现摩擦力系数的调节。

其中，该映射关系表可以更新，比如，在某频率区间出现一种新的信号类型，可以在映射关系表中的相应位置添加该种新的信号类型，再比如，映射关系表中的某一处出现错误，可以对映射关系表进行纠正，等等。本申请对映射关系表的更新方式不做具体限定，可以采用定时跟新，也可以采用实时更新，等等。

表2

在一些实施例中，该触控显示组件20，还包括：绝缘介质层280；该信号转换模块260、触控显示屏230、该绝缘介质层280以及第一电极模块220依次层叠设置；该第一电极设置在该触控显示屏230上，且呈交替阵列式排布。

其中，绝缘介质层280又称电介质层，是用来隔离电极的绝缘材料，绝缘介质层280在触控显示组件20的结构中起着绝缘及机械固定作用，即将该第一电极模块220与该触摸显示屏进行隔离，将该第一电极模块220上的第一电极、第二电极固定在该绝缘介质层280上。绝缘介质层280采用绝缘介质材料制成，绝缘介质材料诸多，有固态绝缘介质，比如塑料、玻璃、橡胶；有液态绝缘介质，比如矿物油；有气态绝缘介质，比如二氧化碳。在力学性能上，绝缘介质材料性能差异较大，具体又分为脆性、塑性及弹性，本申请的绝缘介质层280的材料不作具体限定。此外，该绝缘介质层280覆盖在触控显示屏230上，该绝缘介质层280的上表面积大于或等于该触控显示屏230的上表面积。

其中，交替阵列排布，采用阵列的排布方式，用该第一电极、该第二电极交替放置在阵列的放置位置上，以使得用户与该第一电极模块220接触区域至少一个第一电极和一个第二电极。阵列的排布方式多种多样，比如矩形阵列、圆形阵列等等，本申请对阵列方式不作具体限定。在一些实施例中，该第一电极和该第二电极可以等间隔设置。

上述实施例提供的触控显示组件20，在触控显示屏230上设置该第一电极模块220，以及设置该第一驱动模块270驱动该信号转换模块260，当用户手指针对该第一电极模块220滑动时，该第一电极模块220输出刺激电流，该信号转换模块260致使空气薄膜产生，即采用电刺激和空气薄膜相结合的方式，以提高触控显示屏的触感反馈效果。

请参阅图9至图11，图9为本申请实施例提供的触控显示组件的第三结构示意图，图10为本申请实施例提供的触控显示组件的第四结构示意图，图11为本申请实施例提供的触控显示组件的第五结构示意图。

图9的触控显示组件20可以包括第三驱动模块210、第一电极模块220、触控显示屏230、信号转换模块260、第一驱动模块270、第二电极模块240、第二驱动模块250；该信号转换模块260、第二电极模块240、触控显示屏230以及第一电极模块220依次层叠设置。

图10的触控显示组件20可以包括第三驱动模块210、第一电极模块220、绝缘介质层280、第二电极模块240、第二驱动模块250、触控显示屏230、信号转换模块260、第一驱动模块270；该信号转换模块260、第二电极模块240、触控显示屏230、绝缘介质层280以及第一电极模块220依次层叠设置。

图11的触控显示组件20可以包括第三驱动模块210、第一电极模块220、绝缘介质层280、第二电极模块240、第二驱动模块250、触控显示屏230、信号转换模块260、第一驱动模块270；该信号转换模块260、触控显示屏230、第二电极模块240、绝缘介质层280以及第一电极模块220依次层叠设置。

在一些实施例中，该触控显示组件20，还包括：第二电极模块240、第二驱动模块250。

该信号转换模块260、第二电极模块240、触控显示屏230以及第一电极模块220依次层叠设置。

该第二电极模块240与该第二驱动模块250电性连接。

该第二驱动模块250，用于产生第二电信号，并将该第二电信号传输至该第二电极模块240。

当检测到用户手指针对该第一电极模块220的滑动操作时，该第一电极模块220输出刺激电流，该信号转换模块260基于该第一电信号在用户手指与该第一电极模块220的滑动区域间形成空气薄膜，该第二电极模块240基于该第二电信号与用户手指形成等效电容。

在一些实施例中，该触控显示组件20，还包括：第二电极模块240、第二驱动模块250、绝缘介质层280。

该信号转换模块260、触控显示屏230、第二电极模块240、绝缘介质层280以及第一电极模块220依次层叠设置。

该第二电极模块240与该第二驱动模块250电性连接。

该第二驱动模块250，用于产生第二电信号，并将该第二电信号传输至该第二电极模块240。

当检测到用户手指针对该第一电极模块220的滑动操作时，该第一电极模块220输出刺激电流，该信号转换模块260基于该第一电信号在用户手指与该第一电极模块220的滑动区域间形成空气薄膜，该第二电极模块240基于该第二电信号与用户手指形成等效电容。

本申请实施例，在绝缘介质材料下方设置第二电极模块240。当用户手指接触该第一电极模块220时，用户手指、绝缘介质下方的第二电极模块240形成等效电容，该第二电极模块接收到第二电信号以与该用户手指之间的极性相反，用户受到竖直方向的静电力。基于力平衡原理，该静电力和压力大小相等、方向相反，再结合摩擦力公式，摩擦力等于摩擦系数与压力的乘积，故而通过该静电力的调控，可以实现摩擦力调节，从而提高触控显示屏的触感反馈效果。

请参阅图12，在理想的平板模型上，两侧为导电平板，中间为绝缘介质。当导电平板上存在电场时，导电平板间会产生静电力。当导电平板的长b、宽a尺寸足够大时，忽略边缘效应，根据电容的定义式，该绝缘介质的介电常数、绝缘介质上方导体面积的乘积与绝缘介质厚度d的比值等于电容。基于电容，可以得出导电平板间的电能，导电平板间的电能等于两导电平板间电压差的平方与电容乘积的二分之一。基于虚功原理，导电平板间的静电力等于导电平板间的电能对绝缘介质厚度的偏导。故导电平板间的静电力，与绝缘介质的介电常数、绝缘介质上方导体面积、两导电平板间电压差的平方成正比，与绝缘介质厚度d的两倍成反比。

其中，利用静电力大小以改变手指与第一电极模块之间的摩擦力具体实施如下，当用户接触该第一电极模块220时，接触区域的手指等效成理想的平板模型中上面的平板，设置第二驱动模块250控制该第二电极模块240的电压，以通过改变手指与第二电极模块240间的电压差对摩擦力进行调节，进而提高提高触控显示屏的触感反馈效果。

在某些实施例中，利用静电力大小以改变手指与第一电极模块之间的摩擦力还可以具体实施如下。当用户接触该第一电极模块220时，接触区域的手指等效成理想的平板模型中上面的平板，手指与该第一电极模块220间的绝缘介质可以包括绝缘介质层280、空气薄膜，绝缘介质层厚度不易改变，但可以通过改变空气薄膜厚度进行摩擦力调节。

在一些实施例中，该第二电极模块280可以为平板电极。

请参阅图13，图13是本申请实施例提供的触控显示组件20的第二驱动模块250的结构示意图。

在一些实施例中，该第二驱动模块250，包括：第二控制子模块252，第二调压子模块254和第二功率放大子模块256；该第二控制子模块252与该第二调压子模块254连接。

该第二功率放大子模块256包括第三输入端2561、第四输入端2562及第二输出端2563，该第二功率放大子模块256通过该第三输入端2561与该第二控制子模块252连接，该第二功率放大子模块256通过该第四输入端2562与该第二调压子模块254连接，该第二功率放大子模块256通过该第二输出端2563与该第二电极模块240连接；

该第二控制子模块252，用于产生第二电信号并将该第二电信号发送至该第二功率放大子模块256；该第二功率放大子模块256，用于将接收到的该第二电信号进行功率放大处理，并将处理后的第二电信号输出至该第二电极模块240；该第二调压子模块254，用于对该第二功率放大子模块256进行功率放大处理后的第二电信号进行电压调节。

其中，该第二控制子模块252，还用于产生第二控制信号，并将该第二控制信号发送至该第二调压子模块254，以控制该第二调压子模块254对该第二功率放大子模块256进行功率放大处理后的第二电信号进行电压调节。

其中，该第二控制子模块252，可以用于产生第二电信号并发送至第二功率放大子模块256、产生第二控制信号并发送至第二调压子模块254。实际应用中，该第二控制子模块252可以是一微型处理器。

其中，该第二功率放大子模块256，可以包括功率放大器。该功率放大器，可以用于将第二电信号以放大功率输出至该第二电极模块240，以使该第二电极模块240与该用户手指形成等效电容。

其中，该第二调压子模块254，可以包括调压器。该调压器可以根据第二控制信号对第二功率放大子模块256进行功率放大处理后的第二电信号进行电压调节。

在一些实施例中，一种触控显示组件20，包括触控显示屏230、第二电极模块240、绝缘介质层280、第一电极模块220、信号转换模块260、第三驱动模块210、第一驱动模块270、第二驱动模块250。

该信号转换模块260、触控显示屏230、第二电极模块240、绝缘介质层280以及第一电极模块220依次层叠设置，该第一电极模块220与该第三驱动模块210电性连接；该信号转换模块260与该第一驱动模块270电性连接；该第二电极模块240与该第二驱动模块250电性连接。

该第三驱动模块210，用于产生第三电信号，并将该第三电信号传输至该第一电极模块220。

该第一驱动模块270，用于产生第一电信号，并将该第一电信号传输至该信号转换模块260。

该第二驱动模块250，用于产生第二电信号，并将该第二电信号传输至该第二电极模块240。

该信号转换模块260，用于将接收到的第一电信号转换成振动信号。

当检测到用户手指针对该第一电极模块220的滑动操作，该信号转换模块260基于转换得到的振动信号在用户手指与该第一电极模块220的滑动区域间振动形成空气薄膜、且该第二电极模块240接收到第二电信号以与该用户手指之间形成等效电容时，该第一电极模块220基于接收到的第三电信号输出刺激电流。

请参阅图14，图14是本申请实施例提供的触控显示组件20的第一电极模块220的结构示意图。

在一些实施例中，该第一电极模块220，包括多个第一电极和多个第二电极，其中施加在该第一电极的信号极性与施加在该第二电极的信号极性相反。该第一电极和该第二电极设置在该触控显示屏230上，且呈交替阵列排布。

在一些实施例中，该第一电极和该第二电极等间隔设置。

其中，当用户接触该第一电极模块220时，接触区域的第一电极、第二电极与用户形成闭合回路，接触区域的第一电极、第二电极进行放电，产生的刺激电流。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

具体实施例可参阅图14，图14是本申请实施例提供的触控显示组件20的第一电极模块220的结构示意图。其中，图11的A可以表示第一电极，B可以表示第二电极，M1、M2、M3、M4、H1、H2、H3表示开关。在一些实施例中，当用户触摸该第一电极模块220时，开关M1、M2、M3、M4、H1、H2、H3闭合，形成闭合回路，施加在该第一电极的信号极性与施加在该第二电极的信号极性相反，以使得该第一电极与该第二电极形成电势差。在一些实施例中，当用户触摸该第一电极模块220时，仅触摸区域的开关闭合，施加在触摸区域的第一电极的信号极性与施加在触摸区域的第二电极的信号极性相反，以使得触摸区域的第一电极和第二电极形成电势差。

请参阅图15及图16，图15是本申请实施例提供的触控显示组件20的第三驱动模块210的结构示意图；图16是本申请实施例提供的触控显示组件20的第三驱动模块210的另一结构示意图。

在一些实施例中，该第三驱动模块210，包括：第三控制子模块212，第三调压子模块214和第三功率放大子模块216；该第三控制子模块212与该第三调压子模块214连接。

该第三功率放大子模块216可以包括第五输入端2161、第六输入端2162及第三输出端2163，该第三功率放大子模块216通过该第五输入端2161与该第三控制子模块212连接，该第三功率放大子模块216通过该第六输入端2162与该第三调压子模块214连接，该第三功率放大子模块216通过该第三输出端2163与该第一电极模块220连接。

该第三控制子模块212，用于产生第三电信号并将该第三电信号发送至该第三功率放大子模块216；该第三功率放大子模块216，用于将接收到的该第三电信号进行功率放大处理，并将处理后的第三电信号输出至该第一电极模块220；该第三调压子模块214，用于对该第三功率放大子模块216进行功率放大处理后的第三电信号进行电压调节。

其中，该第三控制子模块212，还用于产生第三控制信号，并将该第三控制信号发送至该第三调压子模块214，以控制该第三调压子模块214对该第三功率放大子模块216进行功率放大处理后的第三电信号进行电压调节。

在一些实施例中，该第三电信号的电压小于该第一电信号的电压，该第三电信号的频率小于该第一电信号的频率。

在一些实施例中，除了第三控制子模块212，第三调压子模块214和第三功率放大子模块216，第三驱动模块210，还可以包括：检测子模块218，该检测子模块218与该第三控制子模块212连接、该第三功率放大子模块216通过该第三输出端与该检测子模块218连接；该检测子模块218用于检测经该第三功率放大子模块216调节电压后的第三电信号的电压值，并将检测到的电压值反馈给该第三控制子模块212。

在一些实施例中，该检测子模块218，还可以放置在其他位置达到相同的效果。例如，该检测子模块218与该第三控制子模块212连接，该第三功率放大子模块216通过该第六输入端2162与该检测子模块218连接，该检测子模块218用于检测第三调压子模块214的输出电压或者输出电流。例如，该检测子模块218与该第三控制子模块212连接，该第三调压子模块214包括一个输出端口和一个输入端口，该第三调压子模块214通过该输出端与检测子模块218连接，该检测子模块218用于检测第三调压子模块214的输出电压或者输出电流。该检测子模块218，可以采用全桥电路进行设置，也可以采用其他方式进行设置，此处不作具体限定。其中，该第三控制子模块212，可以包括两个输出端口和一个输入端口，该第三控制子模块212通过其中一个输出端口与该第三调压子模块214连接，该第三控制子模块212通过另一个输出端口与该第三功率放大子模块216连接，该第三控制子模块212通过输入端口与该检测子模块218连接。该第三控制子模块212，还用于当该电压值大于预设电压值时，产生第四控制信号，并将该第四控制信号发送至该第三调压子模块214，以控制该第三调压子模块214对该第三功率放大子模块216进行功率放大处理后的第三电信号进行电压调节，使调节后第三电信号的电压值小于或等于该预设电压值。

其中，该检测子模块218，可以包括电压计。该电压计，可以用于检测经该第三功率放大子模块216调节电压后的第三电信号的电压值。该检测子模块218，还可以包括比较器，可以用于将该电压值与预设电压值进行比较，若电压值大于预设电压值时，发送调节指令到第三控制子模块212。

在一些实施例中，比较器可以设置在该第三控制子模块212上；或者比较器可以单独放置，分别与该第三控制子模块212、该检测子模块218电性连接；或者比较器可以设置在检测子模块218上。对比较器的设置位置，本申请不作限定。

其中，该第三控制子模块212，可以用于产生第三电信号并发送至第三功率放大子模块216、产生第三控制信号并发送至第三调压子模块214、以及基于接收的调节指令产生第四控制信号发送至第一调压子模块214。实际应用中，该第三控制子模块212可以是一微型处理器。

其中，该第三功率放大子模块216，可以包括功率放大器。该功率放大器，可以用于将第三电信号以放大功率输出至该第一电极模块220，以驱动该第一电极模块220输出刺激电流。

其中，该第三调压子模块214，可以包括调压器。该调压器可以根据控制信号对第三功率放大子模块216进行功率放大处理后的第三电信号进行电压调节。需要说明的是，控制信号可以包括第三控制信号、第四控制信号。

需要说明的是，刺激电流的大小由接触区域的第一电极和第二电极间的电势差决定，电势差越大，产生的刺激电流越大，反之，电势差越小，产生的刺激电流越小。而第一电极与第二电极间的电势差产生的原因，是施加在该第一电极的信号极性与施加在该第二电极的信号极性相反，故而电势差的大小，可以由第三驱动模块210的第三电信号控制。当第三电信号的输出电压越大，施加在该第一电极的信号极性与施加在该第二电极的信号极性越强，从而导致第一电极与第二电极间的电势差越大，产生的刺激电流越大，反之亦然。

上述实施例中，在触控显示屏230上设置有第一电极模块220，在触控显示屏230下设置有信号转换模块260，并设置第三驱动模块210和第一驱动模块270，在用户接触该第一电极模块220时，该第三驱动模块210驱动该第一电极模块220输出刺激电流，在用户接触该第一电极模块220并在该第一电极模块220上滑动时，该第三驱动模块210驱动该第一电极模块220输出刺激电流；该第一驱动模块270驱动该信号转换模块260产生振动信号，从而在滑动区域间生成空气薄膜，实现摩擦力系数改变。该第二驱动模块250致使该第二电极模块与该用户手指之间形成等效电容，从而控制摩擦力的大小。本申请通过多种改变触感的方式相互结合，从而弥补触控刺激方式存在的缺陷，以提高触控显示屏的触感反馈效果。

以上对本申请实施例所提供的一种触控显示装置以及电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (12)

1.一种触控显示组件，其特征在于，包括触控显示屏、第一电极模块、信号转换模块和第一驱动模块，所述信号转换模块、触控显示屏以及第一电极模块依次层叠设置；

所述第一电极模块，包括多个第一电极和多个第二电极，多个所述第一电极和多个所述第二电极设置在所述触控显示屏上且呈交替阵列排布，其中施加在所述第一电极的信号极性与施加在所述第二电极的信号极性相反，当用户手指接触所述第一电极模块时，接触区域的所述第一电极和所述第二电极与用户手指形成闭合回路，接触区域的所述第一电极和所述第二电极放电并产生刺激电流；

所述第一驱动模块，与所述信号转换模块电性连接，所述第一驱动模块用于产生第一电信号，并将所述第一电信号传输至所述信号转换模块；

当检测到用户手指针对所述第一电极模块的滑动操作时，所述第一电极模块输出所述刺激电流，所述信号转换模块基于所述第一电信号在用户手指与所述第一电极模块的滑动区域间形成空气薄膜。

2.根据权利要求1所述的触控显示组件，其特征在于，所述第一驱动模块，包括第一控制子模块和第一功率放大子模块，所述第一控制子模块通过所述第一功率放大子模块与所述信号转换模块连接；

所述第一控制子模块，用于将产生的第一电信号发送至所述第一功率放大子模块；

所述第一功率放大子模块，用于将接收到的所述第一电信号进行功率放大，并将放大后的第一电信号发送至所述信号转换模块。

3.根据权利要求2所述的触控显示组件，其特征在于，所述第一驱动模块，还包括：第一调压子模块；

所述第一功率放大子模块包括第一输入端、第二输入端及第一输出端，所述第一功率放大子模块通过所述第一输入端与所述第一控制子模块连接，所述第一功率放大子模块通过所述第二输入端与所述第一调压子模块连接，所述第一功率放大子模块通过所述第一输出端与所述信号转换模块连接；

所述第一控制子模块，还用于产生第一控制信号，并将所述第一控制信号发送至所述第一调压子模块，以控制所述第一调压子模块对所述第一功率放大子模块进行功率放大处理后的第一电信号进行电压调节。

4.根据权利要求1至3任一项所述的触控显示组件，其特征在于，所述触控显示组件，还包括：绝缘介质层；

所述信号转换模块、触控显示屏、绝缘介质层以及第一电极模块依次层叠设置。

5.根据权利要求1所述的触控显示组件，其特征在于，还包括：第二电极模块、第二驱动模块；

所述信号转换模块、第二电极模块、触控显示屏以及第一电极模块依次层叠设置；

所述第二电极模块与所述第二驱动模块电性连接；

所述第二驱动模块，用于产生第二电信号，并将所述第二电信号传输至所述第二电极模块并控制所述第二电极模块的电压；

当检测到用户手指针对所述第一电极模块的滑动操作时，所述第一电极模块输出刺激电流，所述信号转换模块基于所述第一电信号在用户手指与所述第一电极模块的滑动区域间形成空气薄膜，所述第二电极模块基于所述第二电信号传输与用户手指极性相反的电信号以与用户手指形成等效电容，并在所述第二电信号的控制下改变与用户手指之间的电压差。

6.根据权利要求1所述的触控显示组件，其特征在于，还包括：第二电极模块、第二驱动模块、绝缘介质层；

所述信号转换模块、触控显示屏、第二电极模块、绝缘介质层以及第一电极模块依次层叠设置；

所述第二电极模块与所述第二驱动模块电性连接；

所述第二驱动模块，用于产生第二电信号，并将所述第二电信号传输至所述第二电极模块并控制所述第二电极模块的电压；

当检测到用户手指针对所述第一电极模块的滑动操作时，所述第一电极模块输出刺激电流，所述信号转换模块基于所述第一电信号在用户手指与所述第一电极模块的滑动区域间形成空气薄膜，所述第二电极模块基于所述第二电信号传输与用户手指极性相反的电信号以与用户手指形成等效电容，并在所述第二电信号的控制下改变与用户手指之间的电压差。

7.根据权利要求5或6所述的触控显示组件，其特征在于，所述第二驱动模块，包括：第二控制子模块，第二调压子模块和第二功率放大子模块；

所述第二控制子模块与所述第二调压子模块连接；

所述第二功率放大子模块包括第三输入端、第四输入端及第二输出端，所述第二功率放大子模块通过所述第三输入端与所述第二控制子模块连接，所述第二功率放大子模块通过所述第四输入端与所述第二调压子模块连接，所述第二功率放大子模块通过所述第二输出端与所述第二电极模块连接；

所述第二控制子模块，用于产生第二电信号并将所述第二电信号发送至所述第二功率放大子模块；

所述第二功率放大子模块，用于将接收到的所述第二电信号进行功率放大处理，并将处理后的第二电信号输出至所述第二电极模块；

所述第二调压子模块，用于对所述第二功率放大子模块进行功率放大处理后的第二电信号进行电压调节。

8.根据权利要求7所述的触控显示组件，其特征在于，所述第二控制子模块，还用于产生第二控制信号，并将所述第二控制信号发送至所述第二调压子模块，以控制所述第二调压子模块对所述第二功率放大子模块进行功率放大处理后的第二电信号进行电压调节。

9.根据权利要求1所述的触控显示组件，其特征在于，还包括：第三驱动模块；

所述第一电极模块与所述第三驱动模块电性连接；

所述第三驱动模块，用于产生第三电信号，并将所述第三电信号传输至所述第一电极模块；

当检测到用户手指针对所述第一电极模块的滑动操作，所述第一电极模块基于接收到的第三电信号输出刺激电流。

10.根据权利要求9所述的触控显示组件，其特征在于，所述第三驱动模块，包括：第三控制子模块，第三调压子模块和第三功率放大子模块；

所述第三控制子模块与所述第三调压子模块连接；

所述第三功率放大子模块包括第五输入端、第六输入端及第三输出端，所述第三功率放大子模块通过所述第五输入端与所述第三控制子模块连接，所述第三功率放大子模块通过所述第六输入端与所述第三调压子模块连接，所述第三功率放大子模块通过所述第三输出端与所述第一电极模块连接；

所述第三控制子模块，用于产生第三电信号并将所述第三电信号发送至所述第三功率放大子模块，产生第三控制信号并将所述第三控制信号发送至所述第三调压子模块，以控制所述第三调压子模块对所述第三功率放大子模块进行功率放大处理后的第三电信号进行电压调节；

所述第三功率放大子模块，用于将接收到的所述第三电信号进行功率放大处理，并将处理后的第三电信号输出至所述第一电极模块；

所述第三调压子模块，用于对所述第三功率放大子模块进行功率放大处理后的第三电信号进行电压调节。

11.根据权利要求10所述的触控显示组件，其特征在于，所述第三驱动模块，还包括：检测子模块，所述检测子模块与所述第三控制子模块连接，所述第三功率放大子模块通过所述第三输出端与所述检测子模块连接；

所述检测子模块用于检测经所述第三功率放大子模块调节电压后的第三电信号的电压值，并将检测到的电压值反馈给第三控制子模块；

所述第三控制子模块，还用于当所述电压值大于预设电压值时，产生第四控制信号，并将所述第四控制信号发送至所述第三调压子模块，以控制所述第三调压子模块对所述第三功率放大子模块进行功率放大处理后的第三电信号进行电压调节，使调节后第三电信号的电压值小于或等于所述预设电压值。

12.一种电子设备，其特征在于，包括壳体、电路板以及触控显示组件，所述触控显示组件、电路板安装在所述壳体内，所述电路板与所述触控显示组件电性连接，所述触控显示组件为权利要求1至11中任一项所述的触控显示组件。

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