CN109933250B - 显示模组、显示装置和显示设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示模组，所述显示模组包括多个像素单元组，每个像素单元组包括至少一个像素单元，其中，所述显示模组还包括至少一个触控电极，所述触控电极设置在所述像素单元组的外围，所述触控电极的一端设置有信号输出端，所述触控电极的另一端设置有用于与参考电压端电连接的参考端，所述触控电极与所述像素单元绝缘间隔，且所述信号输出端与所述参考端之间有间隔。本发明提供一种显示装置和一种显示设备。所述显示模组能实现电磁式触控，且结构简单。

Description

显示模组、显示装置和显示设备

技术领域

本发明涉及显示设备领域，具体地，涉及一种显示模组、一种包括该显示模组的显示装置和一种显示设备。

背景技术

对于能够触控操作的电子设备而言，实现触控的方式包括电阻式触控、电容式触控、电磁式触控等方式。目前能够实现电磁式触控的电磁触控显示板包括贴附在电磁式触控显示面板背板上的电磁天线板，通常电磁天线板包括纵横交错的金属线，厚度较大、且不透明，这种设置不能够满足人们对显示装置轻薄化的追求。

因此，如何实现轻薄化的电磁触控式的显示面板成为本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显示模组、一种包括该显示模组的显示装置和一种显示设备。包括所述显示模组的显示设备能够实现电磁式触控，且所述显示设备结构简单，能够实现轻薄化。

为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，提供一种显示模组，所述显示模组包括多个像素单元组，每个像素单元组包括至少一个像素单元，其中，所述显示模组还包括至少一个触控电极，所述触控电极设置在所述像素单元组的外围，所述触控电极的一端设置有信号输出端，所述触控电极的另一端设置有用于与参考电压端电连接的参考端，所述触控电极与所述像素单元绝缘间隔，且所述信号输出端与所述参考端之间有间隔。

可选地，所述显示模组包括多个触控电极，不同触控电极之间绝缘间隔。

可选地，所述像素单元包括沿所述显示模组的厚度方向间隔设置的第一电极和第二电极，其中，

不同像素单元的第一电极相间隔，所述显示模组包括与所述第一电极同层设置的触控电极，与所述第一电极同层设置的触控电极设置在所述第一电极的外围，所述第一电极与所述触控电极间隔设置；和/或

不同像素单元的第二电极相间隔，所述显示模组包括与所述第二电极同层设置的触控电极，与所述第二电极同层设置的触控电极设置在所述第二电极的外围，所述第二电极与所述触控电极间隔设置。

可选地，所述显示模组包括阵列基板、与所述阵列基板对盒设置的对盒基板和填充在所述阵列基板与所述对盒基板之间的液晶材料，所述第一电极形成为所述像素单元的公共电极，所述第二电极形成为所述像素单元的像素电极。

可选地，所述像素单元包括发光二极管，所述发光二极管的阴极形成为所述第一电极，所述发光二极管的阳极形成为所述第二电极。

可选地，与所述第一电极同层设置的触控电极的材料与与所述第一电极的材料相同；

与所述第二电极同层设置的触控电极的材料与所述第二电极的材料相同。

可选地，所述阵列基板包括与所述像素单元的第一电极异层设置的第一电极线，所述第一电极线用于将不同像素单元的第一电极电连接。

可选地，所述显示模组还包括参考信号线，所述参考端与所述参考信号线电连接，所述参考信号线与所述参考电压端电连接。

作为本发明的第二个方面，提供一种显示装置，其中，所述显示装置包括至少一个显示模组、显示驱动模块、触控感应模块、转轴，所述显示模组为本发明所提供的上述显示模组，所述显示模组能够绕所述转轴旋转；

所述显示驱动模块用于向所述显示模组的各个像素单元提供显示信号；

所述触控感应模块与各个触控电极的信号输出端电连接，且所述触控感应模块能够根据各个触控电极输出的电信号确定触控点的坐标。

作为本发明的第三个方面，提供一种显示设备，所述显示设备包括本发明所提供的上述显示装置，其中，所述显示设备还包括能够产生磁场的触控件。

可选地，所述显示装置还包括外表面，所述外表面透光且位于所述显示模组的出光侧，所述触控件用于与所述外表面接触。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明所提供的第一种实施方式的显示模组的示意图；

图2是本发明所提供的显示模组中，像素单元与触控电极的放大图；

图3是图2中所示的像素单元的M-M剖视示意图；

图4是显示模组处于水平位置的示意图；

图5是显示模组旋转90°后的示意图；

图6是显示图像的示意图；

图7是图4中I处的放大图；

图8是不同像素单元的第一电极的连接示意图；

图9是所述显示装置的显示原理示意图；

图10是本发明所提供的第二种实施方式的显示模组的示意图；

图11是本发明所提供的第三种实施方式的显示模组的示意图。

附图标记说明

110：像素单元 120：触控电极

120a：信号输出端 120b：参考端

210：触控感应模块 300：参考信号线

400：第一电极线 111：第一电极

112：第二电极 110r：红色子像素单元

110g：绿色子像素单元 110b：蓝色子像素单元

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的一个方面，提供一种显示模组，所述显示模组包括多个像素单元组，每个像素单元组包括至少一个像素单元110，其中，如图1和图2所示，所述显示模组还包括至少一个触控电极120，触控电极120设置在所述像素单元组的外围。如图2所示，触控电极120的一端设置有信号输出端120a，触控电极120的另一端设置有用于与参考电压端电连接的参考端120b，触控电极120与所述像素单元绝缘间隔，且信号输出端120a与参考端120b之间有间隔。

如图1和图2中所示，触控电极120为形成有缺口的环状电极。当显示模组应用于显示装置中时，参考端120b与参考电压端电连接，输出端120a与触控感应模块210电连接，从而形成一个闭环回路。当包括触控电极120的闭环回路内的磁通量发生变化时，该闭环回路内会产生电流。

需要指出的是，触控电极120应当至少包围相应像素单元组的四分之三。

下面结合图4至图6、以及图9解释本发明所提供的显示模组应用于显示装置中时，如何实现画面的显示。

显示模组A进行显示时，需要绕预定轴线旋转。在图4至图6中的实施方式中，显示模组A绕垂直于纸面的轴线旋转，且所述轴线穿过显示模组的中点。在图4和图5中，填充图案的条状结构所表示的即为所述显示模组。

显示模组A绕轴线旋转180°或360°实现一帧图像的显示，按照待显示的图形，显示模组A显示相应的图案。例如，为了显示图6中所示的松树图形，显示模组A需要旋转180°，显示模组A在不同的位置处显示的图像不同。显示模组A旋转的速度足够快时，根据人眼的视觉残留，可以视觉上看到待显示的图案。图4中所示的是显示模组A的初始状态，图5中所示的是显示模组A旋转了90°后的状态。图9中所示的是显示模组中的一个像素单元110在四个不同位置时的示意图，当显示模组于位水平状态时，像素单元110显示第一灰阶；当显示模组旋转角度α后，像素单元110显示第二灰阶；当显示模组从角度α处继续旋转角度β后，像素单元110显示第三灰阶；当显示模组从角度β处继续旋转角度γ后，像素单元110显示第四灰阶。

上文中介绍了显示模组如何实现图像显示，下文中介绍如何实现电磁式触控。

如上文中所述，在包括所述显示模组A的显示装置在进行显示时，显示模组A处于旋转状态。在这种情况中，利用能够产生磁场的触控件靠近旋转的显示模组A时，触控电极切割磁场线产生电流，可以根据电流的大小来确定触控件触控显示模组的触控点的位置。

由于所述显示模组在不同的位置可以显示不同的画面，并且，所述显示模组在一个显示周期内的所有位置处显示的画面可以组成一副完整的图像，因此，与现有的静态显示模组相比，显示相同大小的图像本发明所提供的显示模组中的像素单元的数量也越少，从而有利于简化显示模组的结构。

实现电磁触控功能的触控电极集成在显示模组中，而非贴附在显示模组的外部，从而可以降低显示模组的厚度，有利于实现显示装置的轻薄化。

在本发明中，对显示模组中触控电极120的数量不做特殊的限定，触控电极120的数量越多，则触控精度越高，触控电极120的数量越少，则触控精度也相应越低。可以根据包括显示模组的显示装置的具体应用场合对精度的需求来确定触控电极120的数量。为了提高触控精度，可选地，所述显示模组包括多个触控电极120，不同触控电极之间绝缘间隔。

相应地，对每个像素单元组中所包括的像素单元的数量也不做特殊的限定，每个像素单元组中包括的像素单元的数量越多则触控精度越低，每个像素单元组中包括的像素单元的数量越少则触控精度越高。可以根据所述显示装置的具体应用场合对精度的需求来确定像素单元组中像素单元的数量。

为了提高触控精度，可选地，每个像素单元组包括一个所述像素单元。

所述像素单元可以包括多个子像素单元。作为一种常见的实施方式，如图7所示，所述像素单元可以包括红色子像素单元110r、绿色子像素单元110g、蓝色子像素单元110b共三个子像素单元。当然，每个像素单元还可以包括四个或者更多个颜色互不相同的子像素单元。

在本发明中，对所述显示模组的具体类型不做特殊的限定，例如，所述显示模组可以是液晶显示模组，也可以是有机发光二极管显示模组，当然，还可以是其他类型的显示模组。在所述显示模组显示时，像素单元发光，如图3所示，所述像素单元可以包括沿所述显示模组的厚度方向间隔设置的第一电极111和第二电极112。

在本发明中，对触控电极120的设置位置不做特殊的限定。例如，触控电极120可以与第一电极111同层设置，也可以和第二电极112同层设置。再例如，所述显示模组既包括与第一电极111同层设置的触控电极，又包括与第二电极112同层设置的触控电极。

当所述显示模组包括与第一电极111同层设置的触控电极时(如图3所示)，不同像素单元的第一电极111相间隔，与第一电极111同层设置的触控电极120设置在第一电极111的外围，且第一电极111与触控电极120间隔设置。

当所述显示模组包括与所述第二电极112同层设置的触控电极时，不同像素单元的第二电极相间隔，与所述第二电极同层设置的触控电极设置在所述第二电极的外围，所述第二电极与所述触控电极间隔设置。

为了便于制造，与所述第一电极同层设置的触控电极的材料与与所述第一电极的材料相同，因此，可以在同一步构图工艺中获得第一电极和与该第一电极同层设置的触控电极。

相应地，与所述第二电极同层设置的触控电极的材料与所述第二电极的材料相同。因此，可以在同一步构图工艺中获得第二电极和与该第二电极同层设置的触控电极。

当显示模组为液晶显示模组时，可以利用透明电极材料(例如，氧化铟锡)形成触控电极、第一电极和第二电极。

当显示模组为发光二极管显示模组时，可以利用透明电极材料形成第一电极、利用金属材料形成第二电极。在这种实施方式中，第二电极也为块状电极。

在图3所示的实施方式中，第一电极111为块状电极，触控电极120与第一电极111同层设置，且设置在第一电极111的外围，第一电极111与触控电极120间隔设置。

当显示模组显示时，分别向第一电极111和第二电极112提供相应的信号。

作为一种实施方式，所述显示模组为液晶显示模组，相应地，所述显示模组包括阵列基板、与该阵列基板对盒设置的对盒基板和填充在所述阵列基板与所述对盒基板之间的液晶材料。相应地，第一电极111形成为所述像素单元的公共电极，第二电极112形成为所述像素单元的像素电极。需要指出的是，在图3中，第一电极111和第二电极112之间的矩形为绝缘材料，该矩形仅仅是处于示意，而非限制像素单元的具体结构。

为了驱动显示模组中的液晶分子偏转，像素单元中的第一电极111与像素电极112之间形成电场。当第一电极111为矩形块时，像素电极112可以为包括多个电极条的梳状电极。并且，在同一个像素单元中，像素电极与第一电极绝缘间隔设置。

在驱动液晶分子偏转时，向第一电极111提供公共电压信号，并且向第二电极112提供灰阶电压信号。不同像素单元的第一电压信号可以相同，不同像素单元的第二电极接收到的灰阶电压信号可以根据待显示亮度确定。

作为另一种实施方式，所述显示模组为发光二极管显示模组，所述像素单元包括发光二极管，所述发光二极管的阴极形成为第一电极111，所述发光二极管的阳极形成为第二电极112。

在图3中所示的实施方式中，第一电极111为矩形块，相应地，触控电极120的形状可以为具有缺口的矩形框。所述缺口的尺寸不宜过大，可选地，所述缺口的宽度不应当超过触控电极120设置该缺口的边的边长的五分之一。

为了便于向第一电极提供信号，可选地，如图8所示，所述阵列基板包括与所述像素单元的第一电极异层设置的第一电极线400，该第一电极线400用于将不同像素单元的第一电极电连接。可以通过第一电极线400向不同的像素单元的第一电极提供相同的电压信号。

在本发明中，对第一电极线400的具体位置不做特殊的限定。例如，可以将第一电极线400与显示模组的金属走线同层设置，通过过孔将第一电极与相应的第一电极线400电连接。所述金属走线可以包括栅线或者数据线。当然，也可以单独设置一层包括第一电极线400的第一电极线层。

在本发明中，同一行像素单元可以对应同一条第一电极线400。

在本发明中，对显示模组的具体形状也不做特殊的限定。例如，在图1所示的实施方式中，显示模组的形状为矩形，相应地，所述阵列基板为矩形板。

在本发明中，对如何将参考端120b与所述参考电压端电连接不做特殊限定，作为一种优选实施方式，为了便于设置，如图1所示，所述显示模组还可以包括参考信号线300，各个触控电极120的参考端120b与参考信号线300电连接，将参考信号线300与参考电压端电连接，从而可以使得参考端120b与所述参考电压端电连接。

所述参考电压端可以是接地端。为了提高触控的精确性，可选地，可以向参考电压端提供预定电压，触控电极120本身具有电阻，当触控电极120所在的闭环电路产生电流时，触控电极120上位于触控点两侧的两个部分形成为分压电阻，从而可以实现高精度的触控。

在图1中所示的实施方式中，显示模组A的主表面(即，面积最大的表面)形成为显示面，显示模组绕垂直于显示面的轴线旋转，当显示模组旋转时，可以在平面上显示图像。

在图10中所示的实施方式中，显示模组也是矩形板，只不过在图10中所示的实施方式中，像素单元110的发光面形成在矩形板的侧面上。图10中，圆圈表示的是该处形成有像素单元110。显示模组绕平行于矩形板的一个侧面的轴线旋转，从而可以形成圆柱形的表面。圆柱的两个端面可以显示图像，圆柱的圆柱面也显示图像

当然，本发明并不限于此，如图11所示，所述显示模组的阵列基板还可以为五角星形状的板上，像素单元110形成在侧面上，当显示模组绕该显示模组的轴线旋转时，回转表面上都可以显示图像。

作为本发明的第二个方面，提供一种显示装置，其中，所述显示装置包括至少一个显示模组、显示驱动模块、触控感应模块210和转轴，所述显示模组为本发明所提供的上述显示模组，所述显示模组能够绕所述转轴旋转。

所述显示驱动模块用于向所述显示模组的各个像素单元提供显示信号，所述触控感应模块与各个触控电极的信号输出端电连接，且所述触控感应模块能够根据各个触控电极输出的电信号确定触控点的坐标。

如上文中所述，通过驱动显示模组绕预定轴线(即，所述转轴)旋转可以实现图像的显示，并且，与传统的静止的显示面板相比，本发明所提供的显示装置在显示大小相同的图像时所需要的像素单元的数量更少，从而可以降低所述显示装置的成本。当所述显示装置与能够产生磁场的触控件配合使用时，还能够通过检测触控电极输出的电信号确定触控点的坐标，从而实现显示装置的触控功能。

在本发明中，可以将触控感应模块与显示驱动模块集成在同一个芯片上，从而简化显示模组的结构。在图1中所示的实施方式中，集成有触控感应模块的芯片设置在显示模组的阵列基板上，该芯片大概位于阵列基板的中间位置，芯片的两侧均形成有像素单元组。

作为本发明的第三个方面，提供一种显示设备，所述显示设备包括本发明所提供的上述显示装置，其中，所述显示设备还包括能够产生磁场的触控件。

如上文中所述，在显示装置显示画面时，显示模组处于旋转状态。当触控件处于所述显示装置的显示面一侧且与显示面之间的距离足够近时，触控电极切割磁感线，从而产生电流，根据产生的电流的大小可确定触控点的坐标。由于触控电极集成在显示模组中，不需要再额外设置电磁触控天线，从而简化了显示装置的结构。

在本发明中，对触控件的具体结构不做特殊的限制，例如，触控件的外形和大小可以与市场上常见的铅笔相似。所述触控件上可以设置电磁铁，也可以设置永磁铁。

在本发明中，对如何驱动显示模组旋转不做特殊的限定，例如，所述显示设备可以包括动力输出组件，所述动力输出组件用于驱动所述显示模组旋转。例如，所述动力输出组件可以包括电机，显示模组与所述电机的输出轴电连接，通过所述电机可以带动所述显示模组绕该电极的输出轴旋转。

为了便于触控件实现触控，可选地，所述显示装置还包括外表面，所述外表面透光且位于所述显示模组的出光侧，所述触控件用于与所述外表面接触。

作为一种可选实施方式，所述显示装置可以包括具有所述外表面的盖板，所述显示模组通过所述转轴与所述盖板固定连接。

作为另一种可选实施方式，所述显示装置可以包括具有所述外表面的容纳盒，所述显示模组设置在所述容纳盒内。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括至少一个显示模组、显示驱动模块、触控感应模块、轴线，所述显示模组包括多个像素单元组，每个像素单元组包括至少一个像素单元，其特征在于，所述显示模组还包括至少一个触控电极，所述触控电极设置在所述像素单元组的外围，所述触控电极的一端设置有信号输出端，所述触控电极的另一端设置有用于与参考电压端电连接的参考端，所述触控电极与所述像素单元绝缘间隔，且所述信号输出端与所述参考端之间有间隔；所述显示模组能够绕所述轴线旋转；

所述显示驱动模块用于向所述显示模组的各个像素单元提供显示信号；

所述触控感应模块与各个触控电极的信号输出端电连接，且所述触控感应模块能够根据各个触控电极输出的电信号确定触控点的坐标；

所述触控电极集成在所述显示模组中实现电磁触控功能；所述触控感应模块与所述显示驱动模块集成在同一个芯片上；所述触控感应模块根据所述触控电极切割磁感线产生的电流的大小来确定触控件触控所述显示模组的触控点的位置。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示模组包括多个触控电极，不同触控电极之间绝缘间隔。

3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述像素单元包括沿所述显示模组的厚度方向间隔设置的第一电极和第二电极，其中，

不同像素单元的第一电极相间隔，所述显示模组包括与所述第一电极同层设置的触控电极，与所述第一电极同层设置的触控电极设置在所述第一电极的外围，所述第一电极与所述触控电极间隔设置；和/或

不同像素单元的第二电极相间隔，所述显示模组包括与所述第二电极同层设置的触控电极，与所述第二电极同层设置的触控电极设置在所述第二电极的外围，所述第二电极与所述触控电极间隔设置。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述显示模组包括阵列基板、与所述阵列基板对盒设置的对盒基板和填充在所述阵列基板与所述对盒基板之间的液晶材料，所述第一电极形成为所述像素单元的公共电极，所述第二电极形成为所述像素单元的像素电极。

5.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述像素单元包括发光二极管，所述发光二极管的阴极形成为所述第一电极，所述发光二极管的阳极形成为所述第二电极。

6.根据权利要求3至5中任意一项所述的显示装置，其特征在于，与所述第一电极同层设置的触控电极的材料与与所述第一电极的材料相同；

与所述第二电极同层设置的触控电极的材料与所述第二电极的材料相同。

7.根据权利要求4或5所述的显示装置，其特征在于，所述阵列基板包括与所述像素单元的第一电极异层设置的第一电极线，所述第一电极线用于将不同像素单元的第一电极电连接。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的显示装置，其特征在于，所述显示模组还包括参考信号线，所述参考端与所述参考信号线电连接，所述参考信号线与所述参考电压端电连接。

9.一种显示设备，所述显示设备包括如权利要求1至8所述的显示装置，其特征在于，所述显示设备还包括能够产生磁场的触控件。

10.根据权利要求9所述的显示设备，其特征在于，所述显示装置还包括外表面，所述外表面透光且位于所述显示模组的出光侧，所述触控件用于与所述外表面接触。