CN109917965A - 一种触控面板、显示装置及压力检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种触控面板、显示装置及压力检测方法，以解决现有技术中在实现压力触控时，存在成本较高、触控灵敏度以及准确性较差的问题。所述触控面板，包括多个沿第一方向延伸的第一触控电极，以及多个沿第二方向延伸的第二触控电极，每一所述第一触控电极以及所述第二触控电极包括多个触控电极块，其中，同一所述第一触控电极的各所述触控电极块之间通过第一桥接部电连接，且连接所述第一触控电极的各所述触控电极块的至少部分所述第一桥接部的电阻率在受按压时发生变化。

Description

一种触控面板、显示装置及压力检测方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种触控面板、显示装置及压力检测方法。

背景技术

目前在手机市场，压力触控(3D触控)功能已经备受消费者青睐，许多手机都已经增加了3D触控功能，比如苹果(iphone)、小米、华为等。

各家实现压力触控的方案不同，例如，iphone在现实模组下增加一层压力感应Sensor，同时增加一颗检测压力触控的IC，一方面现实模组厚度大幅度增加，另一方面，原材增加，导致成本非常高。小米在平面触控的基础项，通过增加长时间按压检测算法来实现3D触控，此方案的3D触控灵敏性和准确性都较差，消费者体验效果不佳；无论从性能和成本上考虑，都急需能够同时现实2D触控和3D触控的触控设计方案。

发明内容

本发明提供一种触控面板、显示装置及压力检测方法，以解决现有技术中在实现压力触控时，存在成本较高、触控灵敏度以及准确性较差的问题。

本发明实施例提供一种触控面板，包括多个沿第一方向延伸的第一触控电极，以及多个沿第二方向延伸的第二触控电极，每一所述第一触控电极以及所述第二触控电极包括多个触控电极块，其中，同一所述第一触控电极的各所述触控电极块之间通过第一桥接部电连接，且连接所述第一触控电极的各所述触控电极块的至少部分所述第一桥接部的电阻率在受按压时发生变化。

在一种可能的实施方式中，连接所述第一触控电极的各所述触控电极块的全部所述第一桥接部的电阻率在受按压时发生变化。

在一种可能的实施方式中，同一所述第二触控电极的各所述触控电极块之间通过第二桥接部电连接，且连接所述第二触控电极的各所述触控电极块的至少部分所述第二桥接部的电阻率在受按压时发生变化。

在一种可能的实施方式中，连接所述第二触控电极的各所述触控电极块的全部所述第二桥接部的电阻率在受按压时发生变化。

在一种可能的实施方式中，所述第一触控电极的所述触控电极块与所述第二触控电极的所述触控电极块，在交叉位置处设置有第二转接部以及包围所述第二转接部的环状第一转接部，所述第一转接部与所述第二转接部之间相互绝缘；

同一所述第一触控电极的各所述触控电极块之间通过所述第一桥接部经所述第一转接部电连接，同一所述第二触控电极的各所述触控电极块之间通过所述第二桥接部经所述第二转接部电连接。

在一种可能的实施方式中，所述第一触控电极的所述触控电极块为第一触控电极块，所述第二触控电极的所述触控电极块为第二触控电极块，所述第一触控电极块与相邻的所述第二触控电极块之间设置有至少一条浮置电极。

在一种可能的实施方式中，所述第一触控电极和所述第二触控电极为自容式触控电极，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

在一种可能的实施方式中，所述第一触控电极为触控感应电极，所述第二触控电极为触控驱动电极，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括如本发明实施例提供的所述触控面板。

在一种可能的实施方式中，还包括触控芯片，所述触控芯片与所述第一触控电极、所述触控电极连接，用于通过所述第一触控电极以及所述第二触控电极，分时进行平面触控检测以及压力检测。

本发明实施例还提供一种如本发明实施例提供的所述触控面板的压力检测方法，所述压力检测方法包括：

向沿第二方向延伸的各所述第二触控电极加载触控信号；

根据沿第一方向延伸的各所述第一触控电极检测到的感测信号，确定按压信息。

在一种可能的实施方式中，所述根据沿第一方向延伸的各所述第一触控电极检测到的感测信号，确定按压信息，包括：

根据所述第一触控电极的所述第一桥接部在受按压时的电阻率变化，确定按压信息。

本发明实施例还提供一种如本发明实施例提供的所述触控面板的压力检测方法，所述压力检测方法包括：

向沿第一方向延伸的各所述第一触控电极以及沿第二方向延伸的各第二触控电极加载触控信号；

根据沿所述第一方向延伸的各所述第一触控电极以及沿所述第二方向延伸的所述第二触控电极反馈回的感测信号，确定按压信息。

在一种可能的实施方式中，所述根据沿所述第一方向延伸的各所述第一触控电极以及沿所述第二方向延伸的所述第二触控电极反馈回的感测信号，确定按压信息，包括：

根据各所述第一触控电极的所述第一桥接部在受按压时的电阻率变化，以及所述第二触控电极的所述第二桥接部在受按压时的电阻率变化，确定按压信息。

本发明实施例有益效果如下：本发明实施例提供的触控面板，包括多个沿第一方向延伸的第一触控电极，每一第一触控电极包括多个触控电极块，同一第一触控电极的各触控电极块之间通过第一桥接部电连接，且连接第一触控电极的各触控电极块的至少部分第一桥接部的电阻率在受按压时发生变化，进而，在用户按压触控面板并按压到第一桥接部时，第一桥接部的电阻率发生变化，会导致第一触控电极传输的信号发生变化，进而根据第一触控电极反馈回的信号，可以对用户对触控面板的按压信息进行检测。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种触控面板的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种仅在第一触控电极的触控电极块之间设置第一桥接部的触控面板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种在第一触控电极以及第二触控电极的触控电极块之间均设置桥接部的触控面板的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种压力检测方法的流程示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种压力检测方法的流程示意图。

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。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本发明实施例提供一种触控面板，参见图1以及图2所示，其中，图2为图1在A点处的放大结构示意图，触控面板包括多个沿第一方向(图1中的横向)延伸的第一触控电极1，以及多个沿第二方向(图1中的竖向)延伸的第二触控电极2，每一第一触控电极1以及第二触控电极2包括多个触控电极块3，第一方向与第二方向可以为相互垂直，其中，同一第一触控电极1的各触控电极块3之间通过第一桥接11部电连接，且连接第一触控电极1的各触控电极3块的至少部分第一桥接部11的电阻率在受按压时发生变化。

本发明实施例提供的触控面板，包括多个沿第一方向延伸的第一触控电极1，每一第一触控电极1包括多个触控电极块3，同一第一触控电极1的各触控电极块3之间通过第一桥接部11电连接，且连接第一触控电极1的各触控电极块的至少部分第一桥接部11的电阻率在受按压时发生变化，进而，在用户按压触控面板并按压到第一桥接部11时，第一桥接部11的电阻率发生变化，会导致第一触控电极1传输的信号发生变化，进而根据第一触控电极1反馈回的信号，可以对用户对触控面板的按压信息进行检测。

在具体实施时，第一触控电极和第二触控电极可以是为了进行压力检测而专门做的一触控层，也可以是复用平面触控时的触控电极。具体的，为了简化触控面板的结构，本发明实施例中的第一触控电极和第二触控电极复用平面触控时的触控电极，在该种情形下，本发明实施例提供的触控面板在检测平面触控以及压力触控时的检测原理可以为：通过检测第一触控电极1和第二触控电极2之间的电容变化，可以实现平面触控；在受按压时，第一桥接部11发生轻微形变，电阻变化，引起触控通道阻抗变化，最终导致通道充电时间以及电容容值的变化；按压的压力不同时，电阻压敏的第一桥接部11的形变量不同，第一桥接部11电阻变化也不同，通过检测充电时间或电容容值变化，进而可以实现压力触控。在具体实施时，平面触控检测与压力触控检测可以分时进行，也可以同时进行。在平面触控检测与压力触控检测同时进行时，由于压力触控导致的相关信号变化的数量级要远远大于平面触控导致的相关信号变化的数量级，因此，也可以根据输出信号的相关信号变化的数量级大小来确定是否有压力触控。对于对第一触控电极以及第二触控电极输出的信号进行处理的触控IC，其具体可以为Synaptics S3718、意法半导体4代IC和5代IC、汇顶的GT9886等，在传统检测平面触控功能的基础上，都具有检测充电时间，以及通道阻抗变化导致的容值变化。

在具体实施时，本发明实施例中，第一触控电极1和第二触控电极2可以具体位于同一层，第一触控电极的触控电极块具体可以为第一触控电极块，第二触控电极的触控电极块具体可以为第二触控电极块，第一触控电极块与第二触控电极块之间设置有空白区(dummy区)，该dummy区至少一条浮置电极4，该浮置电极4在第一触控电极1和/或第二触控电极2进行检测时，提升输出信号的强度，进而提升压力检测的灵敏度。第一触控电极1与第二触控电极2的材质具体可以为氧化铟锡，各自的触控电极块3的形状具体可以为块状的菱形。第一触控电极1的触控电极块3之间菱角相对，顺次排列；第二触控电极2的触控电极块3之间菱角相对，顺次排列。第一触控电极1与第二触控电极2的延伸方向相互垂直，在触控电极块3的菱角位置处(A点)发生交叉。具体的，触控面板还包括与第一触控电极1以及第二触控电极2连接的引线6，以及与引线连接的引脚7。

在具体实施时，可以使第一触控电极1的部分第一桥接部11的电阻率随按压发生变化，也可以使第一触控电极1的全部第一桥接部11的电阻率随按压发生变化。为了提高触控面板对压力检测的检测精度，具体的，使连接第一触控电极1的各触控电极块3的全部第一桥接部11的电阻率在受按压时发生变化。

在具体实施时，第二触控电极2的各触控电极块3之间可以为一体结构，如图3所示，仅第一触控电极1的各触控电极块3通过第一桥接部11进行连接；也可以是通过第二桥接部21将第二触控电极2的各触控电极块3之间进行连接，参见图2所示。在同一第二触控电极2的各触控电极块3之间通过第二桥接部21电连接时，连接第二触控电极2的各触控电极块3的至少部分第二桥接部21的电阻率在受按压时发生变化。具体的，连接第二触控电极2的各触控电极块3的全部第二桥接部21的电阻率在受按压时发生变化。

在具体实施时，参见图2所示，在第二触控电极2是通过第二桥接部21进行连接时，第一触控电极1的触控电极块3与第二触控电极2的触控电极块3，在交叉位置处设置有第二转接部52以及包围第二转接部52的环状第一转接部51，第一转接部51以及第二转接部52之间相互绝缘；同一第一触控电极1的各触控电极块3之间通过第一桥接部11经第一转接部51电连接，同一第二触控电极2的各触控电极块3之间通过第二桥接部21经第二转接部52电连接。第一转接部51的材质具体可以与第一触控电极1的材质相同，第二转接部52的材质具体可以与第二触控电极2的材质相同。第一触控电极1的每一触控电极块3与第一转接部51具体可以通过一个或多个第一桥接部11进行连接。第二触控电极2的每一触控电极块3与第二转接部52具体可以通过一个或多个第二桥接部52进行连接，具体可以根据实际的需要进行调节。

在具体实施时，本发明实施例的触控面板可以为自容式的触控面板，也可以为互容式的触控面板。在触控面板为自容式的触控面板时，即，在检测压力时，可以向第一触控电极以及第二触控电极均加载触控信号，第一触控电极以及第二触控电极均反馈感测信号。在触摸面板为自容式触控面板时，可以仅使第一触控电极的第一桥接部在受按压时发生电阻率变化，通过第一触控电极来检测按压信息；也可以是使第一触控电极的第一桥接部以及第二触控电极的第二桥接部均在受按压时发生电阻率变化，通过第一触控电极以及第二触控电极来检测按压信息。在触控面板为互容式触控面板时，第一触控电极具体可以为触控感应电极，第二触控电极具体可以为触控驱动电极，即，至少要在第一触控电极之间设置电阻率可以发生变化的第一桥接部，以便使因按压发生的变化信号可以通过触控感应电极进行输出。在检测压力时，向第二触控电极加载触控信号，由第一触控电极输出感测信号，根据第一触控电极输出的感测信号来确定按压信息。

在具体实施时，本发明实施例的触控面板选取自容式进行压力检测。具体的检测原理可以为：触控IC在自容工作模式下，调节充电时间，使得在正常情况下(未按压)，所有通道(所有第一触控电极RX以及第二触控电极TX)达到刚好充满电状态；在压力作用下，压力位置的RX和TX的通道阻抗增加，RX和TX通道充电不能完全充满，导致自容容值减小；触控IC检测此变化，最终实现压力触控；通过检测自容容值减少的程度，到达检测压力大小目的。

在具体实施时，发生电阻率变化的第一桥接部以及第二桥接部，其材质具体可以为碳化硅、氮化钽、碳纳米管或多晶硅。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种显示装置，包括如本发明实施例提供的触控面板。

在具体实施时，本发明实施例的显示装置还包括触控芯片(IC),该触控芯片与第一触控电极、触控电极连接，用于通过第一触控电极以及第二触控电极，分时进行平面触控检测以及压力检测。即，本发明实施例中，第一触控电极以及第二触控电极用作压力检测时的触控电极，也复用作平面触控时的触控电极，平面触控检测与压力触控检测共用同一触控芯片。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种如本发明实施例提供的触控面板的压力检测方法，参见图4所示，压力检测方法包括：

步骤S110、向沿第二方向延伸的各第二触控电极加载触控信号。

步骤S120、根据沿第一方向延伸的各第一触控电极检测到的感测信号，确定按压信息。具体的，根据沿第一方向延伸的各第一触控电极检测到的感测信号，确定按压信息，包括：根据第一触控电极的第一桥接部在受按压时的电阻率变化，确定按压信息。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种如本发明实施例提供的触控面板的压力检测方法，参见图5所示，压力检测方法包括：

步骤S210、向沿第一方向延伸的各第一触控电极以及沿第二方向延伸的各第二触控电极加载触控信号。

步骤S220、根据沿第一方向延伸的各第一触控电极以及沿第二方向延伸的第二触控电极反馈回的感测信号，确定按压信息。具体的，根据沿第一方向延伸的各第一触控电极以及沿第二方向延伸的所述第二触控电极反馈回的感测信号，确定按压信息，包括：根据各第一触控电极的第一桥接部在受按压时的电阻率变化，以及第二触控电极的第二桥接部在受按压时的电阻率变化，确定按压信息。

本发明实施例有益效果如下：本发明实施例提供的触控面板，包括多个沿第一方向延伸的第一触控电极，每一第一触控电极包括多个触控电极块，同一第一触控电极的各触控电极块之间通过第一桥接部电连接，且连接第一触控电极的各触控电极块的至少部分第一桥接部的电阻率在受按压时发生变化，进而，在用户按压触控面板并按压到第一桥接部时，第一桥接部的电阻率发生变化，会导致第一触控电极传输的信号发生变化，进而根据第一触控电极反馈回的信号，可以对用户对触控面板的按压信息进行检测。

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)

1.一种触控面板，其特征在于，包括多个沿第一方向延伸的第一触控电极，以及多个沿第二方向延伸的第二触控电极，每一所述第一触控电极以及所述第二触控电极包括多个触控电极块，其中，同一所述第一触控电极的各所述触控电极块之间通过第一桥接部电连接，且连接所述第一触控电极的各所述触控电极块的至少部分所述第一桥接部的电阻率在受按压时发生变化。

2.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，连接所述第一触控电极的各所述触控电极块的全部所述第一桥接部的电阻率在受按压时发生变化。

3.如权利要求1或2所述的触控面板，其特征在于，同一所述第二触控电极的各所述触控电极块之间通过第二桥接部电连接，且连接所述第二触控电极的各所述触控电极块的至少部分所述第二桥接部的电阻率在受按压时发生变化。

4.如权利要求3所述的触控面板，其特征在于，连接所述第二触控电极的各所述触控电极块的全部所述第二桥接部的电阻率在受按压时发生变化。

5.如权利要求3所述的触控面板，其特征在于，所述第一触控电极的所述触控电极块与所述第二触控电极的所述触控电极块，在交叉位置处设置有第二转接部以及包围所述第二转接部的环状第一转接部，所述第一转接部与所述第二转接部之间相互绝缘；

同一所述第一触控电极的各所述触控电极块之间通过所述第一桥接部经所述第一转接部电连接，同一所述第二触控电极的各所述触控电极块之间通过所述第二桥接部经所述第二转接部电连接。

6.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一触控电极的所述触控电极块为第一触控电极块，所述第二触控电极的所述触控电极块为第二触控电极块，所述第一触控电极块与相邻的所述第二触控电极块之间设置有至少一条浮置电极。

7.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一触控电极和所述第二触控电极为自容式触控电极，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

8.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述第一触控电极为触控感应电极，所述第二触控电极为触控驱动电极，所述第一方向与所述第二方向相互垂直。

9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的触控面板。

10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，还包括触控芯片，所述触控芯片与所述第一触控电极、所述触控电极连接，用于通过所述第一触控电极以及所述第二触控电极，分时进行平面触控检测以及压力检测。

11.一种如权利要求1-8任一项所述的触控面板的压力检测方法，其特征在于，所述压力检测方法包括：

向沿第二方向延伸的各所述第二触控电极加载触控信号；

根据沿第一方向延伸的各所述第一触控电极检测到的感测信号，确定按压信息。

12.如权利要求11所述的压力检测方法，其特征在于，所述根据沿第一方向延伸的各所述第一触控电极检测到的感测信号，确定按压信息，包括：

根据所述第一触控电极的所述第一桥接部在受按压时的电阻率变化，确定按压信息。

13.一种如权利要求1-8任一项所述的触控面板的压力检测方法，其特征在于，所述压力检测方法包括：

向沿第一方向延伸的各所述第一触控电极以及沿第二方向延伸的各第二触控电极加载触控信号；

根据沿所述第一方向延伸的各所述第一触控电极以及沿所述第二方向延伸的所述第二触控电极反馈回的感测信号，确定按压信息。

14.如权利要求13所述的压力检测方法，其特征在于，所述根据沿所述第一方向延伸的各所述第一触控电极以及沿所述第二方向延伸的所述第二触控电极反馈回的感测信号，确定按压信息，包括：

根据各所述第一触控电极的所述第一桥接部在受按压时的电阻率变化，以及所述第二触控电极的所述第二桥接部在受按压时的电阻率变化，确定按压信息。