CN115061597A - 触控显示模组和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种触控显示模组和电子设备，属于通信技术领域。本申请的触控显示模组，包括：触控显示面板，所述触控显示面板包括触控电容层；柔性线路板，所述柔性线路板上设置有压感模组和驱动芯片，且所述压感模组位于所述柔性线路板和所述触控显示面板之间；其中，所述驱动芯片分别与所述压感模组、所述触控电容层连接，用于通过所述触控电容层检测所述触控显示面板上的按压位置，以及通过所述压感模组检测所述触控显示面板上的按压力。

Description

触控显示模组和电子设备
技术领域
本申请属于通信技术领域，具体涉及一种触控显示模组和电子设备。
背景技术
目前的电子设备上，为实现更方便、快捷和灵活的触控按压操作体验，压感功能在电子设备的应用越来越多。
然而，现有的压感功能的实现方案是独立设计、部署的，而往往电子设备需要实现功能的多样化，要求内部部署相机、天线、扬声器等各种功能器件。这样，压感功能独立设计部署的方案，消耗设备内部空间，增加了制造成本。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种触控显示模组和电子设备，能够解决现有压感功能实现方案的空间占用的问题。
第一方面，本申请实施例提供了一种触控显示模组，包括：
触控显示面板，所述触控显示面板包括触控电容层；
柔性线路板，所述柔性线路板上设置有压感模组和驱动芯片，且所述压感模组位于所述柔性线路板和所述触控显示面板之间；
其中，所述驱动芯片分别与所述压感模组、所述触控电容层连接，用于通过所述触控电容层检测所述触控显示面板上的按压位置，以及通过所述压感模组检测所述触控显示面板上的按压力。
第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：中央处理器，以及第一方面所述的触控显示模组；其中，
所述中央处理器与所述触控显示模组连接。
在本申请实施例中，触控显示模组能够经设置在柔性线路板上的一驱动芯片，一方面通过压感模组检测触控显示面板上的按压力，一方面通过触控电容层检测触控显示面板上的按压位置，无需独立设置压感驱动和电容触控驱动，减少了空间占用，使得安装该触控显示模组的电子设备具有足够空间设置其他器件，且降低了成本。
附图说明
图1为本申请实施例的触控显示模组的结构示意图；
图2为压感模组的示意图；
图3为本申请实施例的触控显示模组的走线示意图；
图4为两组惠斯通电桥的设计示意图；
图5为压感电阻位置示意图之一；
图6为压感电阻位置示意图之二；
图7为压感电阻位置示意图之三；
图8为柔性线路板贴合前的压感模组位置示意图之一；
图9为柔性线路板贴合后的压感模组位置示意图；
图10为压感电阻位置示意图之四；
图11为柔性线路板贴合前的压感模组位置示意图之二；
图12为本申请实施例的电子设备的结构示意图；
图13为本申请实施例的电子设备的走线示意图。
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地描述，显然，所描述的实施例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，本领域普通技术人员获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的触控显示模组和电子设备进行详细地说明。图中印刷电阻形状大小仅为示例说明。
如图1所示，本申请实施例的一种触控显示模组，包括：
触控显示面板1，所述触控显示面板1包括触控电容层；
柔性线路板2，所述柔性线路板2上设置有压感模组4和驱动芯片3，且所述压感模组4位于所述柔性线路板2和所述触控显示面板1之间；
其中，所述驱动芯片分别与所述压感模组、所述触控电容层连接，用于通过所述触控电容层检测所述触控显示面板上的按压位置，以及通过所述压感模组检测所述触控显示面板上的按压力。
这样，本申请实施例的触控显示模组，能够经设置在柔性线路板2上的一驱动芯片，一方面通过压感模组检测触控显示面板1上的按压力，一方面通过触控电容层检测触控显示面板1上的按压位置，无需独立设置压感驱动和电容触控驱动，减少了空间占用，使得安装该触控显示模组的电子设备具有足够空间设置其他器件，且降低了成本。
其中，驱动芯片3通过柔性线路板2上的走线11分别与压感模组4、触控电容层连通。
该实施例中，如图1所示，驱动芯片3也可以设置于柔性线路板2和触控显示面板1之间。当然，驱动芯片也可以设置在柔性线路板远离触控显示面板的一侧。
需要说明的是，该实施例中，触控电容层包括驱动电极、绝缘介质层和接收电极。其中，驱动电极和接收电极在绝缘介质层的上下两面(驱动电极和接收电极上下位置互换能实现同样功能)，驱动电极和接收电极的电气连接方向垂直，而且驱动电极和接收电极上下不重叠。驱动电极和接收电极之间的电容在用户触控时会发生变化，驱动芯片通过检测该电容的变化实现按压位置(也可称为触控位置)的识别。即，当有触控发生时，对应位置接收电极的电容会发生变化，从而检测到的电压也会相应发生变化，从而能识别到触控的位置。
可选地，该实施例中，所述压感模组包括压感电阻和温补电阻；其中，
所述压感电阻包括第一电阻和第二电阻，所述温补电阻包括第三电阻和第四电阻；
所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻形成第一惠斯通电桥。
故，若压感电阻包括第一电阻R2和第二电阻R3，温补电阻包括第三电阻R1和第四电阻R4，则R1、R2、R3和R4形成惠斯通电桥，即第一惠斯通电桥，如图2所示。其中，R1、R2、R3和R4原始阻值一样，所用材料也一样。R2和R3在受到压力产生形变时，电阻产生形变，电阻值会有明显变化，从而使电压Vp和Vn出现明显差异。因为R1、R2、R3和R4是相同阻值相同材料的电阻，它们的温变系统一样，在不同温度情况下，Vp和Vn得到的电压一样，差值为0，利用图2所示电路，就能准确得到不同温度下压力和电压的对应关系。
可选地，压感模组的压感电阻和温补电阻可以直接印刷到柔性线路板上。
当柔性线路板(FPC)直接贴合到电子设备的屏幕背面时，可以省略额外的压感模组的FPC设计。
该实施例中，驱动芯片周期性地发送电压驱动脉冲驱动压感模组和触控电容层。具体的，基于触控电容层中驱动电极的数量N，驱动芯片在一个周期内发送N+1个电压驱动脉冲，其中，N个电压驱动脉冲分别到达N个驱动电极，一个电压驱动脉冲到达压感模组。其中，驱动芯片发送电压驱动脉冲的频率可以为几十赫兹(Hz)到一百多Hz；所发送的电压驱动脉冲的电压一般为几伏到十几伏。
本申请实施例中，如图3所示，驱动芯片包括I2C接口模块、微处理器以及片上处理器、模拟检测接收(RX)模块、检测驱动(TX)模块和升压(Charge Pump)模块。其中，微处理器以及片上处理器能够对采集到的数据进行初步处理；检测TX模块能够驱动压感模组和触控电容层；模拟检测RX模块不仅能够周期性检测压感模组的差分电压，通过ADC得到数字化的电压差，还能够周期性检测触控电容层的电压变化，通过ADC得到数字化的电压；I2C接口模块能够与在安装到电子设备上时，与电子设备的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)进行通信传递信息和进行芯片设置；Charge Pump模块能够产生高压，以使检测TX模块输出的脉冲电压幅度足够高，这样，触控带来的电容变化能够产生足够大的电压变化，方便模拟检测RX模块的ADC有足够的信噪比和精确度。
具体的，检测TX模块的第一输出端与触控电容层的驱动电极连接，第二输出端与压感模组的R1和R3连接。模拟检测RX模块的第一输入端与触控电容层的接收电极连接，第二输入端与压感模组的R2和R3连接，第三输入端与压感模组的R3和R4连接。
另外，可选地，该实施例中，所述压感电阻还包括第五电阻和第六电阻，所述温补电阻还包括第七电阻和第八电阻；
所述第五电阻、所述第六电阻、所述第七电阻和所述第八电阻形成第二惠斯通电桥，且所述第一惠斯通电桥的中心轴线和所述第二惠斯通电桥的中线轴线的夹角为预设阈值。
如此，按压的力和形变对两组惠斯通电桥的电阻影响不可能完全相同，能够避免在按压的力产生的形变在R1和R3，或者R2和R4上一样，其阻值的变化也一样的情况下，惠斯通电桥的差值为0，无法得到电压差的问题。其中，预设阈值是预先设置的，可以是45度。例如，如图4所示，柔性线路板上设置有驱动芯片3和压感模组4(图中压感模组到驱动芯片的电路走线没有画出)，压感模组4是由两组惠斯通电桥组成的，这两组惠斯通电桥的中线轴线的夹角为45度。
此外，可选地，该实施例中，所述触控显示模组还包括：
设置与所述触控显示面板和所述柔性线路板之间的泡棉。
可选地，所述泡棉在对应所述压感模组的位置处设置有第一开孔，所述第一开孔内设置有一压力传导件。
如此，通过压力传导件大大提升按压时在压感电阻上产生的形变，有助于提升压感的灵敏度。
可选地，所述压力传导件上设置有朝向所述柔性线路板开口的凹槽；
所述压感模组的压感电阻横跨所述凹槽；
所述压感模组的温补电阻位于所述压力传导件在所述柔性线路板的垂直投影的范围内。
如图5-9所示，触控显示面板1背面的泡棉5开孔之后，将蚀刻出一个凹槽8的压力传导件6嵌于泡棉5的开孔中，该凹槽8对应位置的柔性线路板2上印刷有压感电阻7，且压感电阻7横跨凹槽，而压力传导件6在凹槽周围的部分对应位置的柔性线路板2上还有印刷温补电阻9，相当于把柔性线路板复用为压感模组的FPC。
其中，触控显示面板1与泡棉5之间设置有胶10，柔性线路板2与泡棉5之间设置有胶10。柔性线路板2包括走线层21和柔性基板22，走线层21上设置有走线11。压感电阻7横跨压力传导件6的凹槽8，即压感电阻7的长度大于该凹槽8在第一方向(即压感电阻7的轴线方向)上的长度。
还需要说明的是，图中未示出的是，驱动芯片设置在柔性线路板2上，通过走线层21上的走线11与压感电阻7和温补电阻9连通；而触控显示面板1内部的触控电容层也通过走线层21上的走线11与驱动芯片连通。如此，实现驱动芯片对触控电容层以及压感模组的应用。
该实施例中，压力传导件可以为钢片。
应该知道的是，在该实施例中，若设置了压力传导件，优选地，需要一组惠斯通电桥即可。当然，对于有两组惠斯通电桥的压感模组，也可以相应地设置两个压力传导件，在此不再赘述。
可选地，该实施例中，所述柔性线路板包括柔性基板和硬性基板，所述硬性基板在对应所述压感模组的压感电阻的位置处设置有第二开孔，且所述压感电阻横跨所述第二开孔。
如图10所示，柔性线路板2包括走线层21、柔性基板22和硬性基板23。通过在硬性基板23上设置第二开孔12，而该第二开孔12的位置与压感模组的压感电阻的位置对应，使得按压时，柔性基板22可以产生更大的形变，从而使压感电阻7有更大的变化量，提高了按压的灵敏度。
当然，对应于硬性基板上设置第二开孔的情况，如图11所示，柔性线路板2对应位置的屏幕背面的泡棉5设置有第三开孔13。
可选地，该实施例中，所述硬性基板位于靠近所述泡棉的一侧，所述柔性基板位于远离所述泡棉的一侧。
当然，也可以如图10所述，硬性基板23位于远离泡棉的一侧，而柔性基板22位于靠近泡棉的一侧。
还需要说明的是，该实施例中，触控显示面板可连接一显示驱动芯片；触控显示面板可以是OLED面板，也可以称为OLED屏幕。
综上，本申请实施例的触控显示模组，能够经设置在柔性线路板上的一驱动芯片，一方面通过压感模组检测触控显示面板上的按压力，一方面通过触控电容层检测触控显示面板上的按压位置，无需独立设置压感驱动和电容触控驱动，减少了空间占用，使得安装该触控显示模组的电子设备具有足够空间设置其他器件，且降低了成本。
本申请实施例提供了一种电子设备，包括：中央处理器，以及如上所述的触控显示模组；其中，
所述中央处理器与所述触控显示模组连接。
如此，该电子设备的触控显示模组能够经设置在柔性线路板上的一驱动芯片，一方面通过压感模组检测触控显示面板上的按压力，一方面通过触控电容层检测触控显示面板上的按压位置，无需独立设置压感驱动和电容触控驱动，减少了空间占用，使得内部具有足够空间设置其他器件，且降低了成本。
如图12、13所示，PMIC为触控显示模组提供电源；与触控显示面板连接的显示驱动芯片，以及与触控电容层和压感模组分别连接的驱动芯片(也可称为触控驱动芯片)，均能够与CPU进行通信传递信息和进行芯片设置。
其中，CPU与显示驱动芯片之间通过MIPI接口传输显示数据及寄存器数据，其他控制信号包括复位、电源控制等；CPU与驱动芯片之间通过I2C传输数据，另外还包括中断和复位等控制信号。以上的通信接口不局限于所示出的I2C和MIPI接口，如SPI/I3C等接口也能实现同样功能。
本申请实施例中的电子设备，可以是终端，也可以为除终端之外的其他设备。示例性的，电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、移动上网装置(Mobile Internet Device，MID)、增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)设备、机器人、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobilepersonal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，还可以为服务器、网络附属存储器(Network Attached Storage，NAS)、个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。
本申请实施例中的电子设备可以具有操作系统。该操作系统可以为安卓(Android)操作系统，可以为ios操作系统，还可以为其他可能的操作系统。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以计算机软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (9)

1.一种触控显示模组，其特征在于，包括：
触控显示面板，所述触控显示面板包括触控电容层；
柔性线路板，所述柔性线路板上设置有压感模组和驱动芯片，且所述压感模组位于所述柔性线路板和所述触控显示面板之间；
其中，所述驱动芯片分别与所述压感模组、所述触控电容层连接，用于通过所述触控电容层检测所述触控显示面板上的按压位置，以及通过所述压感模组检测所述触控显示面板上的按压力。
2.根据权利要求1所述的触控显示模组，其特征在于，还包括：
设置与所述触控显示面板和所述柔性线路板之间的泡棉。
3.根据权利要求2所述的触控显示模组，其特征在于，所述泡棉在对应所述压感模组的位置处设置有第一开孔，所述第一开孔内设置有一压力传导件。
4.根据权利要求3所述的触控显示模组，其特征在于，所述压力传导件上设置有朝向所述柔性线路板开口的凹槽；
所述压感模组的压感电阻横跨所述凹槽；
所述压感模组的温补电阻位于所述压力传导件在所述柔性线路板的垂直投影的范围内。
5.根据权利要求2所述的触控显示模组，其特征在于，所述柔性线路板包括柔性基板和硬性基板，所述硬性基板在对应所述压感模组的压感电阻的位置处设置有第二开孔，且所述压感电阻横跨所述第二开孔。
6.根据权利要求5所述的触控显示模组，其特征在于，所述硬性基板位于靠近所述泡棉的一侧，所述柔性基板位于远离所述泡棉的一侧。
7.根据权利要求1所述的触控显示模组，其特征在于，所述压感模组包括压感电阻和温补电阻；其中，
所述压感电阻包括第一电阻和第二电阻，所述温补电阻包括第三电阻和第四电阻；
所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻形成第一惠斯通电桥。
8.根据权利要求7所述的触控显示模组，其特征在于，所述压感电阻还包括第五电阻和第六电阻，所述温补电阻还包括第七电阻和第八电阻；
所述第五电阻、所述第六电阻、所述第七电阻和所述第八电阻形成第二惠斯通电桥，且所述第一惠斯通电桥的中心轴线和所述第二惠斯通电桥的中线轴线的夹角为预设阈值。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：中央处理器，以及如权利要求1至8任一项所述的触控显示模组；其中，
所述中央处理器与所述触控显示模组连接。
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