CN117337424A - 一种显示模组、电子终端以及位置检测方法 - Google Patents
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Abstract
一种显示模组、应用于该显示模组的位置检测方法以及电子终端,显示模组其包括显示面板(22)和集成在显示面板(22)上多个天线单元(23)。其中,显示面板包括多个像素单元(10),且任一像素单元(10)由至少三个天线单元(23)在中心频率下辐射的波束覆盖。显示模组即可实现接触式,也可实现非接触式触控。
Description
本公开属于显示技术领域,具体涉及一种显示模组、电子终端以及位置检测方法。
随着显示技术的飞速发展,包含触控屏(Touch Screen Panel)的显示设备已经被广泛应用于人们的生活中。按照工作原理,触摸屏可以分为:电容式触摸屏、电阻式触摸屏、红外线式触摸屏、表面声波式触摸屏、电磁式触摸屏以及振波感应式触摸屏等。由于电容式触摸屏具有支持多点触控、抗噪声能力强、技术成熟、制备成本低廉等优点,已成为手机、平板电脑等消费类电子产品的主流技术。
现有技术中的一种电容式触摸屏的工作原理为:在基板上设置有用于确定触摸点位置信息的第一电极和第二电极,即触控电极,并通过挖孔的方式,使处于同一行或同一列的触控电极实现电连接,以用于确定触摸点的X轴或Y轴的坐标。该种电容式触摸屏常用于小尺寸显示面板中,当被应用于大尺寸或超大显示面板中时,实现触控功能的成本较高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一,提供一种显示模组、电子终端以及位置检测方法。
第一方面,本公开提供了一种显示模组,其包括显示面板和集成在所述显示面板上多个天线单元;其中,所述显示面板包括多个像素单元,且任一所述像素单元由至少三个所述天线单元在中心频率下辐射的波束覆盖。
其中,所述显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板,以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层;所述天线单元包括相对设置的第一辐射部和参考电极;所述第一辐射部集成在所述第二基板上,所述参考电极集成在所述第一基板上。
其中,所述第一基板包括第一衬底基板,以及设置在第一衬底基板靠近所述液晶层一侧的驱动层;所述驱动层作为各所述天线单元的参考电极。
其中,所述第二基板包括第二衬底基板,以及设置在所述第二衬底基板靠近所述液晶层一侧的彩膜层;所述第一辐射部设置在所述第一衬底基板背离所述彩膜层的一侧。
其中,所述第二基板上集成有第一辐射层;所述第一辐射部位于第一辐射层;所述第一辐射层还包括与所述位于所述相邻设置的所述第一辐射部之间的冗余辐射部,且所述冗余辐射部与所述第一辐射部断开设置。
其中,所述第一辐射层包括金属网格结构;所述金属网格结构包括交叉设置的多条第一金属线和第二金属线;所述第一金属线和所述第二金属线均在所述第一辐射部和所述冗余辐射部的交界位置断开设置。
其中,所述天线单元为定向天线。
其中,所述天线单元为八木天线。
其中,所述天线单元所辐射的电磁波的频段为毫米波频段。
其中,还包括:控制单元和数据处理单元;所述控制单元,被配置为根据待检测的触控物的位置,控制所述天线单元辐射第一频率的电磁波并接收所述触控物所反射的电磁波;所述数据处理单元,被配置为根据所述第一频率和所述反射的电磁波的频率,生成所述待检测的触控物的位置。
其中,还包括:信号传输单元;所述信号传输单元的第一端和所述天线单元通信连接,所述信号传输单元的第二端和数据处理单元和/或控制单元通信连接。
其中,所述信号传输单元包括第一信号传输部、第二信号传输部以及设置在所述第一信号传输部和所述第二传输部之间的第三信号传输部;所述第一信号传输部覆盖所述信号传输单元的第一端;所述第二信号传输部覆盖所述信号传输单元的第二端;所述第一信号传输部和所述第二信号传输部包括ACF胶;所述第三信号传输部包括LCP基材以及信号线。
其中,所述信号线包括微带线或带状线中的至少一种。
其中,所述数据处理单元包括信号发生子模块、功分子模块、混频子模块、中频信号处理子模块、模数转换子模块、基带信号处理子模块以及位置计算子模块;所述信号发生子模块,被配置为根据所述第一频率,生成第一参考信号;所述功分子模块,被配置为根据所述第一参考信号,生成第一子参考信号;所述第一子参考信号的频率包括所述第一频率;所述混频子模块,被配置为根据所述天线单元接收到的反射信号和所述第一子参考信号,生成第一混频信号;所述中频信号处理子模块,被配置为根据所述第一混频信号,生成第一中频信号;所述模数转换子模块,被配置为根据所述第一中频信号,生成第一数字信号;所述基带信号处理子模块,被配置为根据所述第一数字信号,生成距离信息;所述位置计算子模块,被配置为根据多组所述距离信息,生成所述待检测触控物的位置。
第二方面,本公开提供了一种位置检测方法,可应用于如上述显示模组中,所述显示模组包括N组天线单元,所述位置检测方法包括:第i组天线单元辐射所述第一频率的电磁波;所述第i组天线单元接收所述第二频率的电磁波;所述数据处理单元根据所述第一频率和所述第二频率生成第i组距离信息;所述数据处理单元根据N组所述距离信息,生成所述待检测的触控物的位置;1≤i≤N,3≤N;i和N都为正整数。
其中,第j+1组天线单元辐射所述第一频率的电磁波的步骤和生成所述第j组位置信息的步骤同时发生;1≤j<N;j为正整数。
第三方面,本公开还提供了一种电子终端,其包括如上所述的显示模组。
其中,所述电子终端至少包括冰箱、洗衣机以及显示装置中的至少一种或多种。
图1示例性的一种显示基板;
图2为图1所示的显示基板的一种截面示意图;
图3为图1所示的显示基板中一个像素单元的等效电路示意图;
图4为一种示例性的触控基板示意图;
图5为本公开实施例的显示模组的一种示意图;
图6为本公开实施例的八木天线的示意图;
图7为本公开实施例的显示模组的另一种示意图;
图8为本公开实施例的显示模组的另一种示意图;
图9为本公开实施例的第一辐射部的一种局部放大示意图;
图10为本公开实施例的冗余辐射部的另一种局部放大示意图;
图11为本公开实施例的显示模组的另一种示意图;
图12为本公开实施例的数据处理单元的一种示意图;
图13为本公开实施例的位置检测方法的一种流程示意图;
图14为本公开实施例的位置检测方法的另一种流程示意图。
为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细描述。
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。同样,“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“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。
图1是一种示例性的显示基板,该显示基板包括沿第一方向和第二方向呈阵列排布的多个像素单元10;其中,第一方向和第二方向相交,其中一者可以为行方向,另一者为列方向,在本公开实施例中以第一方向为行方向,第二方向为列方向进行描述。其中,在本公开实施例中多个像素单元10可以包括但不限于包括红色像素单元10、绿色像素单元10、蓝色像素单元10等。
如图1所示,该显示基板具有显示区Q1和环绕显示区Q1的周边区Q2,该显示基板包括相对设置的显示基板和对置基板,以及设置在显示基板和对置基板之间的液晶层1111,显示基板和对置基板通过设置在周边区Q2的封框胶9完成固定。其中,显示基板可以为阵列基板,对置基板可以为彩膜基板13。当然,显示基板还可以是COA基板(Color On Array),相应的对置基板可以为盖板。在公开实施例中以显示基板为阵列基板,对置基板为彩膜基板13为例进行说明。
图2为图1的显示基板截面图;参照图2,对显示基板的结构进行具体说明;如图2所示,显示基板包括第三衬底基板1,和设置在第三衬底基板1上的多个像素单元10,像素单元10的结构包括:依次在第三衬底基板1上的第一金属层2、第一层间绝缘层3、有源半导体层4、第二金属层5、第二层间绝缘层6、第一透明导电层、液晶层11和彩膜基板13。其中,第一金属层2设置于第三衬底基板1的一侧,该第一金属层2包括位于显示区Q1的各薄膜晶体管TFT的控制极,以及存储电容Cst的第二极板;第一层间绝缘层3设置于第一金属层2背离第三衬底基板1的一侧;有源半导体层4设置于第一层间绝缘层3背离第三衬底基板1的一侧,有源半导体层4包括显示区Q1的各薄膜晶体管TFT的沟道区和源漏掺杂区;第二金属层5设置于有源半导体层4和第一层间绝缘层3,背离第三衬底基板1的一侧,该第二金属层5包括位于显示区Q1的各薄膜晶体管TFT的第一极和第二极;第二层间绝缘层6和第一透明导电层分别依次设置于第二金属层5背离第三 衬底基板1的一侧,第一透明导电层包括显示区Q1的各个像素单元10的像素电极7,像素电极7通过贯穿第二层间绝缘层6的第三连接过孔与薄膜晶体管TFT的漏极相连。彩膜基板13与第一透明导电层相对设置,通过封框胶9将二者相连接,封框胶9和液晶层11处于彩膜基板13和第二层间绝缘层6之间。彩膜基板13相对第一透明导电层的一侧设置有公共电极12。
图3为上述显示基板中一个像素单元10的等效电路示意图;如图3所示,该等效电路包括薄膜晶体管TFT、存储电容Cst、液晶电容Clc;该薄膜晶体管TFT的第一极连接数据线,该薄膜晶体管TFT第二极连接存储电容Cst的第一极板和液晶电容Clc的第一极板,该薄膜晶体管TFT的控制极连接栅线;存储电容Cst的第二极板连接公共电极线14;液晶电容Clc的第二极板连接公共电极线14。当栅线被写入工作电平信号时,薄膜晶体管TFT被选通,通过数据线上所写入的数据线电压信号实现相应灰阶的显示。
在示例性的实施例中,继续参照图2,示例性的显示基板还包括如图4所示的触控基板,以使得示例性的显示基板具有触控功能。具体参照图4,触控基板包括第四衬底基板,设置在第四衬底基板上、且沿第一方向并排设置的多个第一电极15,以及沿第二方向并排设置的多个第二电极16;多个第一电极15中包括沿第二方向并排设置的多个第一电极块17,以及任意相邻设置的第一电极块17之间连接的第一连接部19;多个第二电极16中的每个包括沿第二方向设置的多个第二电极块18,以及任意相邻设置的第二电极块18之间连接第二连接部21。第一连接部19所在层和第一电极15、第二电极16所在层之间设置有第一绝缘层,第一绝缘层上还设置有多个第一通孔20,第一通孔20和第一连接部19在第三衬底基板1上的正投影至少部分重叠。第一连接部19通过第一通孔20连接相邻设置的第一电极块17。
在该种示例性的触控基板中,如图4所示,图4中仅以一个第一电极15和两个第二电极16为例进行说明。第一电极块17和第二电极块18沿第一方向和第二方向呈矩阵排布,沿第二方向排布的第一电极块17依次通过设置于第一通孔20内的第一转接电极和第一连接部19电连接组成第一电极 15,沿第一方向排布的第二电极块18依次通过同层设置的第二连接部21电连接组成第二电极16。一个第一电极15中的第一电极块17和一个与其相邻的第二电极16中的第二电极块18形成一个第一耦合电容,第一电极15和第二电极16在第四衬底基板上形成多个呈阵列排布的第一耦合电容。当有一触控物触摸上述触控基板时,例如人的手指触摸上述触摸基板时,驱动电极传来的电荷部分通过手指传入大地,流经第一耦合电容的电荷变少,感应电极在手触控位置接收的电荷明显减小,从而确定手指触控的位置。
在示例性的显示基板中,当其被应用在大尺寸或超大尺寸的显示模组中时,显示模组实现触控功能的成本较高。同时,由于触控基板自身结构限制,示例性的显示基板仅可进行接触式触控,无法实现非接触式触控。
针对上述问题,本公开实施例提供了一种显示模组、电子终端以及位置检测方法。
第一方面,本公开实施例提供了一种显示模组,其包括显示面板22和集成在显示面板22上多个天线单元23。显示面板22包括多个像素单元10,且任一像素单元10由至少三个天线单元23在中心频率下辐射的波束覆盖。在本公开实施例中,像素单元10根据显示模组待显示的画面发光。天线单元23辐射第一频率的电磁波并接收第一频率的电磁波被触控物反射的电磁波。在本公开实施例中,触控物可以是人的手指或触控笔,以下仅以触控物是人的手指为例进行说明。由于任一像素单元10由至少三个天线单元23在中心频率下辐射的波束覆盖,因此当手指位于像素单元10所在区域时,手指被至少三个天线单元23在中心频率下辐射的波束覆盖。此时,任一天线单元23辐射的第一频率的电磁波,第一频率的电磁波被手指所反射,反射后的电磁波被天线单元23接收。对每个天线单元23的辐射频率和接收频率进行处理,即可得到手指和每个天线单元23之间的距离信息。由于手指被至少三个天线单元23在中心频率下辐射的波束覆盖,因此可以通过计算手指和每个天线单元23之间的距离信息,得到手指的位置信息。此时可以将手指的位置信息映射到显示模组待显示的画面上,即可实现手指对显示模组 的触控。
具体的,如图5所示,在本公开实施例中仅以一个像素单元10被三个天线单元23在中心频率下辐射的波束覆盖为例进行说明。其中,第一天线单元A在水平方向上的坐标为(Xa,Ya);第二天线单元B在水平方向上的坐标为(Xb,Yb);第三天线单元C在水平方向上的坐标为(Xc,Yc)。在该种情况下,手指在水平方向上和第一天线单元A之间的距离X1=v*Δfa/2k;手指在水平方向上和第二天线单元B之间的距离X2=v*Δfb/2k;手指在水平方向上和第三天线单元C之间的距离X3=v*Δfc/2k;其中,v是电磁波传输的速度,Δfa、Δfb以及Δfc分别是第一天线单元A、第二天线单元B以及第三天线单元C的辐射频率和接收频率之差,k是线性调频连续波的调制斜率。因此,分别计算第一天线单元A、第二天线单元B以及第三天线单元C的Δfa、Δfb以及Δfc,即可计算分别计算出手指在水平方向上和第一天线单元A的距离X1、第二天线单元B的距离X2以及第三天线单元23的距离X3。由于第一天线单元A的距离
第二天线单元B的距离
第三天线单元C的距离
因此可以根据预设好的Xa、Xb以及Xc以及Ya、Yb以及Yc的值,计算出手指在水平方向上的坐标O(X
0,Y
0),通过将手指在水平方向上的坐标O(X
0,Y
0)映射到显示模组待显示的画面上,即可实现手指对显示模组的触控。
在本公开实施例中,通过该种方式可以实现以低成本的方式,在大尺寸或超大尺寸的显示模组上实现触控功能。同时由于天线单元23辐射的电磁波覆盖像素单元10以及像素单元10上方区域,因此手指在不接触显示模组时,也可以实现对触控功能。进一步的,可以通过手势对显示模组进行控制。
在一些实施例中,为了保证位置信息的精度,天线单元23所辐射的电磁波的频段为毫米波频段,例如:天线单元23所辐射的电磁波的频率为60GHz。
在一些实施例中,天线单元23为定向天线。由于定向天线的方向性单 一,因此在处理手指和每个天线单元23之间的距离信息时,信号的噪声较小,信号的处理较为简便。在一些实施例中,由于八木天线29的方向性较好,天线单元23可以是如图6所示的八木天线29。以下仅以天线单元23为八木天线29为例进行说明。
具体的,在一些实施例中,如图7所示,显示面板22包括相对设置的第一基板24和第二基板25,以及设置在所述第一基板24和所述第二基板25之间的液晶层11。天线单元23包括相对设置的第一辐射部261和参考电极,第一辐射部261集成在第二基板25上,参考电极集成在所述第一基板24上。在本公开实施例中,第一辐射部261用于将馈入其中的信号转换成第一频率的电磁波,并接收手指所反射的电磁波。参考电极用作第一辐射部261上的电信号的返回路径,通过该种方式,实现天线单元23对电磁波的辐射和接收。
在一些实施例中,参考电极可以和接地端电连接。在一些实施例中,第一基板24包括第一衬底基板241,以及设置在第一衬底基板241靠近所述液晶层11一侧的驱动层242。驱动层242作为各所述天线单元23的参考电极。在本公开实施例中,驱动层242可以是像素单元10中的包括多个薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)的驱动电路,其用于控制像素单元10中的发光器件发光。在本公开实施例中,通过该种方式,不需要设置新的参考电极层,降低了工艺难度。
在一些实施例中,第二基板25包括第二衬底基板251,以及设置在所述第二衬底基板251靠近液晶层11一侧的彩膜层252,第一辐射部261设置在第一衬底基板241背离彩膜层252的一侧。具体如图8所示,显示模组包括包括导光板33以及设置在导光板33一侧的显示面板22,显示面板22包括背离导光板33方向依次设置在导光板33一侧的第一偏光片34、第一基板24、液晶层11、第二基板25、多个第一辐射部261以及第二偏光片36。其中,导光板33用于将光源所产生的光传输至显示面板22内;第一偏光片34用于滤过第五方向的偏振光;第一基板24包括背离导光板33方向设置的第 一衬底基板241以及驱动层242,驱动层242用于控制与其对应的像素单元10发光;液晶层11用于在加载在其上的电场的控制下,将穿越其中的光线有规律的折射出;第二基板25包括朝向导光板33方向设置的第二衬底基板251以及彩膜层252,彩膜层252用于将经由液晶层11射出的光转换成相应颜色的光;第二偏光片36用于滤过第六方向的偏振光,第六方向与第五方向之间相互垂直;第一辐射部261用于将馈入其中的信号转换成第一频率的电磁波,并接收手指所反射的电磁波。在本公开实施例中,通过该种方式,天线单元23的损耗较低。
在一些实施例中,继续参照图8,显示模组包括:集成在第二基板25上的第一辐射层26,第一辐射层26还包括与位于相邻设置的第一辐射部261之间的冗余辐射部262,且冗余辐射部262与所述第一辐射部261断开设置。在本公开实施例中,由于第一辐射部261设置在第一衬底基板241背离彩膜层252的一侧,因此第一辐射层26设置在第一衬底基板241背离彩膜层252的一侧。通过该种方式,第一辐射部261和冗余辐射部262便于安装在显示模组中。同时通过设置冗余辐射部262,保证显示模组的显示效果以及消除第一辐射部261的段差。
具体的,如图9和图10所示,图9是第一辐射部261的一种局部放大示意图,图10是冗余辐射部262的一种局部放大示意图。在一些实施例中,第一辐射层26包括金属网格结构,金属网格结构包括交叉设置的多条第一金属线27和第二金属线28,第一金属线27和第二金属线28均在第一辐射部261和冗余辐射部262的交界位置断开设置。如图9所示,第一金属线27和第二金属线28分别沿第三方向和第四方向交叉设置,构成如图9所示的菱形状网格结构。其中,第三方向和第四方向之间的夹角的范围可以是63°-67°;第一金属线27和第二金属线28的线宽可以是5微米±10%;第一辐射层26的厚度可以是1微米±10%;菱形状网格结构中的各个菱形的边长可以是18.63微米。通过该种方式,第一辐射部261不会对显示模组的透光产生影响,即不影响显示模组的显示效果,实现了一种透明的天线结构。同时, 参照图10,冗余辐射部262的尺寸可以和菱形状网格结构的尺寸相同,冗余辐射部262中的第一金属线27和第二金属线28相交的区域附近存在间隔将第一辐射部261和冗余辐射部262之间断开。通过该种方式,冗余辐射部262不会对显示模组的透光产生影响,同时易于冗余辐射部262的制备。例如:形成一个完整的菱形状金属网格,再通过激光对需要断开的区域进行切割,最终得到包括冗余辐射部262和第一辐射部261的第一辐射层26。同时,在本公开实施例中,通过设置冗余辐射部262,保证了显示模组的显示效果并且消除了第一辐射部261的段差。
在一些实施例中,如图11所示,显示模组还包括控制单元30和数据处理单元31。控制单元30被配置为根据待检测的触控物的位置,控制所述天线单元23辐射第一频率的电磁波并接收触控物所反射的电磁波。数据处理单元31被配置为根据第一频率和触控物所反射的电磁波的频率,生成待检测的触控物的位置。在本公开实施例中,如图11所示,控制单元30和数据处理单元31可以集成在一个片上系统内(System on a Chip,缩写:SoC),其可以是FPGA(Field Programmable Gate Array)、中央处理器(central processing unit,CPU)、微控制单元30(Microcontroller Unit,MCU)以及数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)中的至少一种或多种。在本公开实施例中,控制单元30和数据处理单元31的硬件结构被设置在一块PCB板上。
在一些实施例中,如图12所示,数据处理单元31的具体结构可以包括信号发生子模块311、功分子模块312、混频子模块313、中频信号处理子模块314、模数转换子模块315、基带信号处理子模块316以及位置计算子模块317。信号发生子模块311被配置为根据所述第一频率,生成第一参考信号。功分子模块312被配置为根据所述第一参考信号,生成第一子参考信号。混频子模块313被配置为根据所述天线单元23接收到的反射信号和所述第一子参考信号,生成第一混频信号。中频信号处理子模块314被配置为根据所述第一混频信号,生成第一中频信号。模数转换子模块315被配置为根据 所述第一中频信号,生成第一数字信号。基带信号处理子模块316被配置为根据所述第一数字信号,生成距离信息。位置计算子模块317,被配置为根据多组所述距离信息,生成待检测触控物的位置。
具体的,信号发生子模块311根据天线单元23所要辐射的信号的第一频率,生成线性调频连续波作为第一参考信号,并传输至功分子模块312。功分子模块312将第一参考信号分成相同的两路第一子参考信号,第一子参考信号的频率包括第一频率。功分子模块312输出的一路第一子参考信号经放大滤波后,传输至天线单元23,天线单元23接收到第一子参考信号后辐射第一频率的电磁波,并接收手指所反射的电磁波。混频子模块313接收到手指反射的电磁波,并将其与功分子模块312输出的一路第一子参考信号混频,生成第一混频信号。此时,第一混频信号的频率可以是手指反射的电磁波的频率和第一子参考信号的频率之差。中频信号处理子模块314接收到第一混频信号,并对其进行处理生成第一中频信号。模数转换子模块315接收第一中频信号并将第一中频信号转换成数字信号,最终生成第一数字信号传输至基带信号处理子模块316。基带信号处理子模块316接收模数转换子模块315生成的第一数字信号,并对其进行处理生成距离信息。位置计算子模块317根据至少三组距离信息生成触控物的位置。
在一些实施例中,如图11所示,显示模组还包括信号传输单元32,信号传输单元32将PCB板和各个天线单元23通信连接。具体的,信号传输单元32的第一端和天线单元23通信连接,信号传输单元32的第二端与数据处理单元31和控制单元30通信连接。通过该种方式,完成天线单元23和PCB板之间的信号传输。
在一些实施例中,信号传输单元32包括第一信号传输部321、第二信号传输部322以及设置在第一信号传输部321和第二信号传输部322之间的第三信号传输部323。第一信号传输部321覆盖信号传输单元32的第一端,第二信号传输部322覆盖信号传输单元32的第二端。第三信号传输部323包括低损耗的LCP基材以及信号线。在一些实施例中,信号线可以是微带线或 带状线。第一信号传输部321和第二信号传输部322包括ACF胶,其中ACF胶中的金属粒子直径较大,金属粒子的直径范围可以大于10微米。ACF胶将天线单元23和信号线之间相绑定。在本公开实施例中,通过该种方式,信号传输单元32中的信号损耗较低。
第二方面,本公开提供可一种电子终端,其包括如上实施例所述的的显示模组。在一些实施例中,电子终端可以是包括显示功能的冰箱、洗衣机以及显示装置中的任意一种。
本公开实施例所提供的显示装置可以为:柔性可穿戴设备、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的,在此不做赘述,也不应作为对本发明的限制。
第三方面,本公开提供了一种位置检测方法,其可应用于如上所述的显示模组中。显示模组包括N组天线单元23,如图13所示,位置检测方法包括:
S1、第i组天线单元23辐射第一频率的电磁波。
S2、第i组天线单元23接收手指所反射的电磁波。
S3、数据处理单元31根据所述第一频率和待检测的触控物所反射的电磁波的频率生成第i组距离信息。
S4、数据处理单元31根据N组距离信息,生成待检测的触控物的位置;1≤i≤N,3≤N;i和N都为正整数。
在本公开实施例中,通过第i组天线单元23辐射的第一频率的电磁波和触控物反射的电磁波作为第i组检测信号。数据处理单元31对第i组检测信号进行处理生成触控物和第i组天线单元23的距离信息,同时数据处理单元31根据N组距离信息,生成待检测的触控物的位置。在本公开实施例中,通过该种方式,实现了通过天线单元23对显示模组上的触控物的位置进行检测,以使得可以通过低成本的方式,在大尺寸或超大尺寸的显示模组上实 现触控功能。同时由于天线单元23辐射的电磁波覆盖像素单元10以及像素单元10上方区域,因此手指在不接触显示模组时,也可以实现对触控功能。进一步的,可以通过手势对显示模组进行控制。
在一些实施例中,每一组天线单元23生成距离信息的步骤可以各自独立进行,也可以至少部分同时进行,以下仅以每组天线单元23通过时分复用的方式生成距离信息为例进行说明。第j+1组天线单元23辐射所述第一频率的电磁波的步骤和生成所述第j组位置信息的步骤同时发生;1≤j<N;j为正整数。
在本公开实施例中,N的值可以是3,因此j的值分别为1和2。以下仅以N=3,j=1,2为例进行说明。在该种情况下,如图14所示,位置检测方法包括:
S101、第1组天线单元23辐射第一频率的电磁波。
S102、第1组天线单元23接收手指所反射的电磁波。
S103、数据处理单元31根据所述第一频率和手指所反射的电磁波的频率生成第i组距离信息。
当步骤S103发生时:
S201、第2组天线单元23辐射第一频率的电磁波。
S202、第2组天线单元23接收手指所反射的电磁波。
S203、数据处理单元31根据所述第一频率和手指所反射的电磁波的频率生成第i组距离信息。
当步骤S203发生时:
S301、第3组天线单元23辐射第一频率的电磁波。
S302、第2组天线单元23接收手指所反射的电磁波。
S303、数据处理单元31根据所述第一频率和手指所反射的电磁波的频率生成第i组距离信息。
步骤S303完成后:
S4、数据处理单元31根据3组距离信息,生成待检测的触控物的位置。
至此完成一次位置检测。在本公开实施例中,通过时分复用的方式,缩短了进行一次位置检测所需要的时间。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式,然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本公开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公开的保护范围。
Claims (18)
- 一种显示模组,其包括显示面板和集成在所述显示面板上多个天线单元;其中,所述显示面板包括多个像素单元,且任一所述像素单元由至少三个所述天线单元在中心频率下辐射的波束覆盖。
- 根据权利要求1所述的显示模组,其中,所述显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板,以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层;所述天线单元包括相对设置的第一辐射部和参考电极;所述第一辐射部集成在所述第二基板上,所述参考电极集成在所述第一基板上。
- 根据权利要求2所述的显示模组,其中,所述第一基板包括第一衬底基板,以及设置在第一衬底基板靠近所述液晶层一侧的驱动层;所述驱动层作为各所述天线单元的参考电极。
- 根据权利要求2所述的显示模组,其中,所述第二基板包括第二衬底基板,以及设置在所述第二衬底基板靠近所述液晶层一侧的彩膜层;所述第一辐射部设置在所述第一衬底基板背离所述彩膜层的一侧。
- 根据权利要求2所述的显示模组,其中,所述第二基板上集成有第一辐射层;所述第一辐射部位于第一辐射层;所述第一辐射层还包括与所述位于所述相邻设置的所述第一辐射部之间的冗余辐射部,且所述冗余辐射部与所述第一辐射部断开设置。
- 根据权利要求5所述的显示模组,其中,所述第一辐射层包括金属网格结构;所述金属网格结构包括交叉设置的多条第一金属线和第二金属线;所述第一金属线和所述第二金属线均在所述第一辐射部和所述冗余辐射部的交界位置断开设置。
- 根据权利要求1所述的显示模组,其中,所述天线单元为定向天线。
- 根据权利要求7所述的显示模组,其中,所述天线单元为八木天线。
- 根据权利要求1所述的显示模组,其中,所述天线单元所辐射的电磁波的频段为毫米波频段。
- 根据权利要求1所述的显示模组,其中,还包括:控制单元和数据 处理单元;所述控制单元,被配置为根据待检测的触控物的位置,控制所述天线单元辐射第一频率的电磁波并接收所述触控物所反射的电磁波;所述数据处理单元,被配置为根据所述第一频率和所述反射的电磁波的频率,生成所述待检测的触控物的位置。
- 根据权利要求1所述的显示模组,其中,还包括:信号传输单元;所述信号传输单元的第一端和所述天线单元通信连接,所述信号传输单元的第二端和数据处理单元和/或控制单元通信连接。
- 根据权利要求11所述的显示模组,其中,所述信号传输单元包括第一信号传输部、第二信号传输部以及设置在所述第一信号传输部和所述第二传输部之间的第三信号传输部;所述第一信号传输部覆盖所述信号传输单元的第一端;所述第二信号传输部覆盖所述信号传输单元的第二端;所述第一信号传输部和所述第二信号传输部包括ACF胶;所述第三信号传输部包括LCP基材以及信号线。
- 根据权利要求12所述的显示模组,其中,所述信号线包括微带线或带状线中的至少一种。
- 根据权利要求10所述的显示模组,其中,所述数据处理单元包括信号发生子模块、功分子模块、混频子模块、中频信号处理子模块、模数转换子模块、基带信号处理子模块以及位置计算子模块;所述信号发生子模块,被配置为根据所述第一频率,生成第一参考信号;所述功分子模块,被配置为根据所述第一参考信号,生成第一子参考信号;所述第一子参考信号的频率包括所述第一频率;所述混频子模块,被配置为根据所述天线单元接收到的反射信号和所述第一子参考信号,生成第一混频信号;所述中频信号处理子模块,被配置为根据所述第一混频信号,生成第一中频信号;所述模数转换子模块,被配置为根据所述第一中频信号,生成第一数字信号;所述基带信号处理子模块,被配置为根据所述第一数字信号,生成距离信息;所述位置计算子模块,被配置为根据多组所述距离信息,生成所述待检测触控物的位置。
- 一种位置检测方法,可应用于如权利要求1-14中任一项所述的显示模组中,所述显示模组包括N组天线单元,所述位置检测方法包括:第i组天线单元辐射所述第一频率的电磁波;所述第i组天线单元接收所述第二频率的电磁波;所述数据处理单元根据所述第一频率和所述第二频率生成第i组距离信息;所述数据处理单元根据N组所述距离信息,生成所述待检测的触控物的位置;1≤i≤N,3≤N;i和N都为正整数。
- 根据权利要求15所述的位置检测方法,其中,第j+1组天线单元辐射所述第一频率的电磁波的步骤和生成所述第j组位置信息的步骤同时发生;1≤j<N;j为正整数。
- 一种电子终端,其包括如权利要求1-14中任一项所述的显示模组。
- 根据权利要求17所述的电子终端,其中,所述电子终端包括冰箱、洗衣机以及显示装置中的任意一种。
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