CN117472175A - 一种触觉反馈显示模组和显示装置 - Google Patents

一种触觉反馈显示模组和显示装置 Download PDF

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CN117472175A CN202311254403.4A CN202311254403A CN117472175A CN 117472175 A CN117472175 A CN 117472175A CN 202311254403 A CN202311254403 A CN 202311254403A CN 117472175 A CN117472175 A CN 117472175A
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黄灿
何瑞
查国伟
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Wuhan China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种触觉反馈显示模组和显示装置,包括显示面板、触觉反馈模组和保护盖板;所述触觉反馈模组位于所述显示面板和所述保护盖板之间;所述触觉反馈模组包括依次位于所述显示面板靠近所述保护盖板一侧的第一电极层、立体结构层、驻极体薄膜层和第二电极层;所述第二电极层与所述驻极体薄膜层贴合设置,且所述驻极体薄膜层的表面具有预设表面电位;所述立体结构层的相对两侧分别与所述第一电极层和所述驻极体薄膜层接触;当所述第一电极层接入驱动电压时,所述第一电极层和所述第二电极层之间产生周期性变化的静电力,且所述立体结构层发生周期性的形变。本申请有利于降低触觉反馈模组的驱动电压,且有利于减小整机厚度和体积。

Description

一种触觉反馈显示模组和显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种触觉反馈显示模组和显示装置。
背景技术
手机、平板电脑等智能移动终端在互联网、教育、医疗、军事和日常生活的方方面面得到了广泛运用,随着触控技术飞速发展,触摸屏交互设备逐渐取代了鼠标、键盘等设备,成为应用最为广泛的人机交互媒介。通过触摸屏幕来感知视觉对象的触觉特征,通过触觉再现技术可以打开人与虚拟世界沟通的新通道,将人类与虚拟世界的交流推向了听觉、视觉与触觉三维融合的崭新阶段,提高人机交互操作的真实性和沉浸感。
触觉反馈技术主要通过外部设备给手指施加作用力、振动等一系列动作试图为操作者再现触感。通过计算机控制激励信号的频率和振幅实现不同的力学刺激,通过这一虚拟的力学刺激去提示手势操作的准确性,降低对视觉的依赖;或尽可能的去感知不同真实对象的触感,提升显示设备的真实感。
目前,触觉反馈设计采用的方案均为各式致动器,包括马达或压电。根据执行器的实现原理可以分为三类:偏转质量马达、线性共振致动器和压电式致动器。偏转质量致动器在偏心旋转时形成的是一个全方向的振动,形成复杂波形能力受到限制。线性致动器通过线圈环绕的磁铁的线性运动实现振动,能带来更复杂和精细的体验,但受限于结构的共振频率,驱动频率在共振带以外时性能衰减明显,因此带宽很低。而相对于前面两种方案,压电致动器是一种较为理想的解决方案,其体积比偏转质量马达和线性共振致动器的体积均小的多,符合电子产品微型化的实现。然而,由于受限于逆压电系数,压电致动器的驱动电压一般较高,导致能耗较高;并且,现有的压电致动器设置在显示屏的下方,且体积较大,安装时需要在整机中预留较大空间,导致整机的厚度和体积较大。
发明内容
本申请提供一种触觉反馈显示模组和显示装置,通过将触觉反馈模组与显示面板集成设置,且触觉反馈模组中设有具有预设表面电位的驻极体薄膜层,在减小整机厚度和体积的基础上可以降低驱动电压,从而节省能耗。
本申请提供一种触觉反馈显示模组,包括显示面板、触觉反馈模组和保护盖板;所述触觉反馈模组位于所述显示面板和所述保护盖板之间;
所述触觉反馈模组包括依次位于所述显示面板靠近所述保护盖板一侧的第一电极层、立体结构层、驻极体薄膜层和第二电极层;所述第二电极层与所述驻极体薄膜层贴合设置,且所述驻极体薄膜层的表面具有预设表面电位;所述立体结构层的相对两侧分别与所述第一电极层和所述驻极体薄膜层接触;
当所述第一电极层接入驱动电压时,所述第一电极层和所述第二电极层之间产生周期性变化的静电力,且所述立体结构层发生周期性的形变。
可选地,所述立体结构层包括呈阵列分布的多个支撑单元;每个所述支撑单元的相对两侧分别与所述第一电极层和所述驻极体薄膜层接触。
可选地,所述第一电极层包括呈阵列分布的多个电极块,每个所述电极块独立的接入所述驱动电压;每个所述电极块上设有多个所述支撑单元。
可选地,所述第一电极层包括与所述支撑单元对应设置且形状相同的凸起结构。
可选地,所述第一电极层包括呈阵列分布的多个薄膜晶体管结构,且所述触觉反馈模组还包括位于所述薄膜晶体管结构和所述显示面板之间的驱动电路层,所述驱动电路层与所述薄膜晶体管结构电连接。
可选地,所述支撑单元的形状包括圆柱状、长方体状、圆台状和圆锥状中的任意一种;所述支撑单元的材料包括聚二甲基硅氧烷。
可选地,所述驱动电压的极性呈周期性变化。
可选地,所述第二电极层的材料包括氧化铟锡、金、银和铂中的任意一种或多种;所述驻极体薄膜层的材料包括氟化乙烯丙烯共聚物。
可选地,所述显示面板包括液晶显示面板和有机电致发光显示面板中的任意一种。
本申请还提供一种显示装置,包括触摸感测模组、触觉控制模组和前述的触觉反馈显示模组;
所述触摸感测模块的一端与所述触觉反馈模组或所述显示面板电连接,且另一端与所述触觉控制模组电连接,用于从所述触觉反馈模组或所述显示面板获取触摸信息并向所述触觉控制模组传递控制信号;所述触觉控制模组与所述第一电极层电连接,用于接收所述控制信号并根据所述控制信号向所述第一电极层提供所述驱动电压。
本申请提供的触觉反馈显示模组和显示装置,一方面,将触觉反馈模组设置在显示面板和保护盖板之间,即将触觉反馈模组与显示面板集成设置,有利于减小整机的厚度和体积;另一方面,触觉反馈模组在第二电极层靠近第一电极层的一侧设有驻极体薄膜层,且驻极体薄膜层的表面具有预设表面电位,可以在制作驻极体薄膜层时控制预设表面电位处于较高电位状态,由于第二电极层与驻极体薄膜层贴合设置,故第二电极层也具有较高的预设表面电位,当操作者触摸触觉反馈显示模组的保护盖板时,只需要向第一电极层提供较小的驱动电压就可以在第一电极和第二电极之间产生较大的电位差,使得第一电极层和第二电极层之间产生较大的周期性变化的静电力(例如吸引力和排斥力),该静电力促使立体结构层发生周期性的形变(例如压缩或恢复形变),使得保护盖板上产生振动效果,从而实现触觉反馈。因此,本申请可以在减小整机厚度和体积的基础上可以降低驱动电压,从而节省能耗。
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它有益效果显而易见。
图1为一种示例性的触觉反馈显示模组的截面结构示意图。
图2为本申请实施例提供的一种触觉反馈显示模组的截面结构示意图。
图3为本申请实施例提供的另一种触觉反馈显示模组的截面结构示意图。
图4为本申请实施例提供的一种触觉反馈模组的截面结构示意图。
图5a至图5c为本申请实施例提供的支撑单元的结构示意图。
图6为本申请实施例提供的另一种触觉反馈模组的截面结构示意图。
图7为本申请实施例提供的第一电极层的电极块和立体结构层的支撑单元的分布示意图。
图8为本申请实施例提供的另一种触觉反馈模组的截面结构示意图。
图9为本申请实施例提供的触觉反馈仿真模拟实验中手指触摸区域和电极块的位置关系示意图。
图10为本申请实施例提供的触觉反馈仿真模拟实验中手指指尖触摸触觉反馈模组的结构示意图。
图11为本申请实施例提供的触觉反馈仿真模拟实验获得的手指触觉加速度的变化示意图。
图12为本申请实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
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。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。此外,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所述特征。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。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。此外,本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
目前,常规的触觉反馈显示方案均为屏下致动器方案,其基本结构如图1所示。如图1所示,致动器1设置在显示屏2的下方,显示屏2为液晶显示屏,具体包括背光模组3、显示面板4和保护盖板5,致动器1设置在背光源3远离显示面板4的一侧。
具体的,致动器的类型包括偏心旋转质量、线性共振式和压电式致动器,三种致动器各有优劣,目前最实用的是压电式致动器。但是,常规的致动器体积较大,屏下引入致动器的设计需要在整机上预留较大的空间,导致整机的厚度和体积较大,同时,为了获得较好的振动效果,现有的致动器的驱动电压较高,导致能耗较高。
为了解决以上技术问题,本申请实施例提供了一种触觉反馈显示模组和显示装置,具体参考以下实施例的描述。
如图2和图3所示,本申请实施例提供了一种触觉反馈显示模组10,触觉反馈显示模组10包括显示面板11、触觉反馈模组12和保护盖板13;触觉反馈模组12位于显示面板11和保护盖板13之间。
如图2所示,显示面板11可以为液晶显示面板(例如LCD),具体包括背光源14、阵列基板15、液晶层16和彩膜基板17;触觉反馈模组12位于彩膜基板17远离液晶层16的一侧。
如图3所示,显示面板11还可以为有机电致发光显示面板(例如OLED),具体包括衬底层18、阵列基板19、有机发光层20和封装层21;触觉反馈模组12位于封装层21远离有机发光层20的一侧。
可以理解的,触觉反馈模组12位于显示面板11的出光侧(或显示侧)。
具体的,结合图2(或图3)和图4所示,触觉反馈模组12包括依次位于显示面板11靠近保护盖板13一侧的第一电极层22、立体结构层23、驻极体薄膜层24和第二电极层25;第二电极层25与驻极体薄膜层24贴合设置,且驻极体薄膜层24的表面具有预设表面电位;立体结构层23的相对两侧分别与第一电极层22和驻极体薄膜层24接触。
当第一电极层22接入驱动电压时,第一电极层22和第二电极层25之间产生周期性变化的静电力,且立体结构层23发生周期性的形变。
可以理解的,在第一电极层22和第二电极层25之间的静电力的作用下,驻极体薄膜层24也会发生振动。
具体的,驱动电压的极性呈周期性变化,当然,在此基础上,驱动电压的大小也可以呈周期性变化。例如,驱动电压包括正弦波、方波、三角波和其它具有频率分量和波宽的电压信号。
具体的,驻极体薄膜层24的材料包括氟化乙烯丙烯共聚物(FEP),但不限于此。基于驻极体薄膜层24的材料的特性,可以在制作驻极体薄膜层24时或组装整机时,通过电晕极化的方法对驻极体薄膜层24注入一定量的电荷,由于该电荷会被驻极体薄膜层24半永久地储存,因此会在驻极体薄膜层24的表面会形成预设表面电位。
具体的,驻极体薄膜层24的表面的预设表面电位可以配置的较高。在一具体实施方式中,预设表面电位的范围包括500伏特(V)至2000伏特,例如预设表面电位为500伏特、1000伏特或2000伏特,但不限于此。可以理解的,由于第二电极层25与驻极体薄膜层24贴合设置,故第二电极层25也具有较高的表面电压。
可以理解的,本申请实施例中的驱动电压为交流电,即周期性的改变极性,而驻极体薄膜层24的表面的预设表面电位为静电力,极性不变,故当第一电极层22接入驱动电压时,第一电极层22和第二电极层25之间的电位差呈周期性变化,并且,基于同性相斥异性相吸的原理,第一电极层22和第二电极层25会产生周期性的静电力,该静电力具体表现为第一电极层22和第二电极层25之间的吸引力和排斥力。在该静电力的作用下,驻极体薄膜层24发生周期性的振动,同时带动立体结构层23发生周期性的形变(例如压缩和恢复形变)。
由于驻极体薄膜层24的表面的预设表面电位可以配置的较高,故触觉反馈模组12需要作出触觉反馈时,只需要在第一电极层22上接入较低的驱动电压,就可以使得第一电极层22和第二电极层25之间的电位差较大,从而使得第一电极层22和第二电极层25之间的静电力较大且足以驱动立体结构层23发生较大的形变,以实现清晰的触觉效果。
因此,本申请实施例中,立体结构层23发生周期性的形变是基于第一电极层22和第二电极层25之间的静电力的周期性变化。当第一电极层22接入驱动电压(或激励电压)时,由于第一电极层22和第二电极层25之间的电位差呈周期性变化,使得第一电极层22和第二电极层25之间产生周期性变化的静电力(吸引力和排斥力),在该周期性变化的静电力的作用下,驻极体薄膜层24发生周期性的振动且促使立体结构层23发生周期性的形变(例如压缩和恢复形变),从而产生有效的振动效果,同时,这种振动效果会传递到保护盖板13上,使得操作者可以感知到触摸位置的振动信号。
具体的,如图4所示,立体结构层23包括呈阵列分布的多个支撑单元26;每个支撑单元26的相对两侧分别与第一电极层22和驻极体薄膜层24接触。如图5a、图5b、图5c和图5d所示,支撑单元26的形状包括圆柱状、长方体状、圆台状和圆锥状中的任意一种。
可以理解的,立体结构层23主要用于提供较大形变,使振动和反馈有空间执行。如图6所示,立体结构层23作为连接触觉反馈模组12的底部膜层27和顶部膜层28的结构,一方面能提供结构支撑作用,以保持触觉反馈模组12整体的稳定性;另一方面,由于触觉反馈模组12需要实现振动效果,立体结构层23可以提供振动空间,例如,驻极体薄膜层24发生振动时会推动立体结构层23发生相应的形变。因此,立体结构层23的材料需要弹性好且杨氏模量小。
需要说明的是,以上所述的底部膜层27是指触觉反馈模组12中位于立体结构层23远离驻极体薄膜层24一侧的结构,例如第一电极层22和下文所述的基底层31(或驱动电路层33)的堆叠结构;顶部膜层28是指触觉反馈模组12中位于立体结构层23远离第一电极层22一侧的结构,例如驻极体薄膜层24和第二电极层25的堆叠结构。
具体的,由于立体结构层23需要具有良好的柔性,故将立体结构层23设计为由支撑单元26阵列构成。
可以理解的,如图4和图6所示,立体结构层23中的多个支撑单元26可以相互连接(例如底部相互连接),也可以相互独立设置,本申请对此不做限定;相邻的支撑单元26之间可以为空气,但不限于此。
在一具体实施方式中,支撑单元26的材料为高分子材料,例如聚二甲基硅氧烷(PDMS),但不限于此。
具体的,如图7所示,第一电极层22包括呈阵列分布的多个电极块29,每个电极块29独立地接入驱动电压;每个电极块29上设有多个支撑单元26,图7中所示的一个电极块29上设有四个支撑单元26仅作为一种示例,具体数量不限于此。
在一具体实施方式中,每个电极块29上的支撑单元26与电极块29的中心之间的间距大于该支撑单元26与电极块29的边缘的最小距离;例如,如图9所示,四个支撑单元26与电极块29的四条边一一对应设置,且每个支撑单元26靠近对应的边设置。
可以理解的,每个电极块29上的多个支撑单元26更靠近电极块26的边缘设置,该设计使得电极块29的中心区域被多个支撑单元26包围,故电极块29的中心区域可作为手指按压的区域,可以更方便手指触摸(或按压),有利于增大手指触摸产生的形变量。该设计一方面有利于提高触摸位置的感应准确性,从而有利于提高触觉反馈的灵敏度,另一方面手指触摸位置被多个支撑单元26包围,触觉反馈时多个支撑单元26产生的振动效果更容易被手指感受到,从而有利于提高触觉反馈的效果。
可以理解的,对于具有较大尺寸的触觉反馈显示模组10,针对不同位置需要设计不同的振动效果,因此,需要将第一电极层22图案化设计,即由电极块29阵列构成。与显示的像素设计类似,在不同的区域可以设计相同的电极块29,而对不同区域的电极块29可以施加不同的驱动电压,使得不同区域的上下电极之间产生的静电力不一样,从而实现的振动效果也不一样。
具体的,在触觉反馈过程中,立体结构层23会周期性的被压缩和恢复支撑形式,为了保持振动效果,第一电极层22需要满足在形变量较大时,其表面方阻变化较小。
在一具体实施方式中,如图4所示,第一电极层22包括与支撑单元26对应且形状相同的凸起结构30;对应的,第一电极层22的材料包括导电聚合物PEDOT:PSS,但不限于此。在该实施方式中,将第一电极层22配置的具有与支撑单元26对应且形状相同的凸起结构30,可以有效的减小在触觉反馈过程中第一电极层22的表面方阻变化量。可以理解的,每个电极块29可以包括多个凸起结构30。
针对上述具体实施方式,触觉反馈模组12还可以包括设置在第一电极层22和显示面板11之间的基底层31,基底层31的材料包括玻璃、PET或PDMS,但不限于此。在该实施方式中,可以通过将与电极块29连接的连接线引出至基底层31的边缘位置形成电极阵列,并对电极阵列施加不同的驱动电压。
在另一具体实施方式中,如图8所示,第一电极层22包括呈阵列分布的多个薄膜晶体管结构32,且触觉反馈模组12还包括位于薄膜晶体管结构32和显示面板11之间的驱动电路层33,驱动电路层33与薄膜晶体管结构32电连接。具体的,驱动电路层33向每个薄膜晶体管结构32独立的提供驱动电压,也就是说,不同的薄膜晶体管结构32接收到的驱动电压可以不一样。可以理解的,每个薄膜晶体管结构32可以相当于一个电极块29。在该实施方式中,薄膜晶体管结构32中的电极与立体结构层23并不直接接触,当立体结构层23发生形变时,薄膜晶体管结构32中的电极的方阻不会发生变化,故每个电极块29为表面平整的结构,不需要与立体结构层23的形状保持一致。
针对上述具体实施方式,驱动电路层33包括衬底基板和位于衬底基板上且呈阵列分布的多个驱动电路单元,多个驱动电路单元与多个薄膜晶体管结构32一一对应电连接。
具体的,第二电极层25的材料包括氧化铟锡、金、银和铂中的任意一种或多种。第二电极层25可以通过溅射、旋涂等方法制备得到,且第二电极层25的方阻不能过大,以保证第二电极层25的表面可以通过与驻极体薄膜层24接触而获得较大的表面电位。具体可选用低阻抗靶材制作第二电极层25,并且在溅射电极时可以通过提高真空度或者增加溅射时间提高厚度来减小方阻。
具体的,保护盖板13主要起到保护触觉反馈模组12和显示面板11的作用;保护盖板13的材料包括玻璃(Glass)或聚对苯二甲酸乙二酯(PET)但不限于此。
可以理解的,操作者触摸显示终端时,通常是与保护盖板13接触,故触觉反馈模组12产生的振动通过传递到保护盖板13上使操作者感知。
具体的,本申请实施例对触觉反馈显示模组10进行了触觉反馈仿真模拟实验。如图9所示,在触觉反馈仿真模拟实验中,手指触摸区域位于区域A中,即对应电极块的中间区域。如图10所示,当手指的指尖接触到触觉反馈模组12的顶部膜层28的表面时,向第一电极层22提供驱动电压,在静电力的作用下立体结构层23周期性的被压缩和恢复形变,基于触觉反馈模组12整体结构的运动带来运动加速度的差异,可以在指尖产生触觉。图11为本申请实施例提供的触觉反馈仿真实验获得的手指触觉加速度的变化示意图,从图11所示的结果可知,触觉反馈模组12在手指指尖中心处产生的加速度为3G至4G(G为重力加速度),且余波会持续7个周期。由此可知,本申请实施例所提供的触觉反馈模组12产生的加速度与图1所示的现有的用于实现触觉反馈效果的马达等制动器所产生的加速度相当,进一步说明了本申请实施例所提的的触觉反馈模组12可以实现较好的触觉反馈效果。
因此,本申请实施例可以在LCD或OLED显示技术的基础上,将触觉反馈模组12集成设置在保护盖板13和显示面板11之间,实现与常规制动器相同的触觉反馈效果,同时,与现有的在屏下添加制动器相比,可以有效的缩减整机的成本和尺寸(厚度和体积),从而增加产品的附加值;更重要的是,本申请实施例所提供的触觉反馈模组12中通过引入具有较高的预设表面电位的驻极体薄膜层24,可以有效的减小触觉反馈模组12的驱动电压,从而有效的减小能耗。
如图12所示,本申请实施例还提供了一种显示装置34,显示装置34包括触摸感测模组35、触觉控制模组36和前述实施例所述的触觉反馈显示模组10。
具体的,触摸感测模组35的一端与触觉反馈模组12或显示面板11电连接,且另一端与触觉控制模组36电连接,用于从触觉反馈模组12或显示面板11获取触摸信息并向触觉控制模组36传递控制信号。
具体的,显示装置34还包括感测单元,用于感测触摸位置以及触摸强度等触摸信息,并将触摸信息传递给触摸感测模组35。在一具体实施方式中,触觉反馈模组12中的第一电极层22和第二电极层25可以复用为感测单元,例如,如图12所示,触觉反馈模组12中的第一电极层22和第二电极层25与触摸感测模组35电连接。当然,在另一具体实施方式中,感测单元可以集成在显示面板11中。
具体的,感测单元可以为电容式传感器件,但不限于此。
具体的,触摸感测模组35还用于判断是否需要触觉反馈以及需要的触觉反馈强度,当需要触觉反馈时才向触觉控制模组36传递控制信息。可以理解的,控制信息包括触觉反馈位置以及触觉反馈强度等信息。
具体的,触觉控制模组36还与第一电极层22电连接,用于接收控制信号并根据控制信号向第一电极层22提供驱动电压。
具体的,触觉控制模组36接收到触觉信息后进行处理并生成需求的驱动电压(包括驱动波形、幅度、及频率等),并将驱动电压加载到触觉反馈模组12的第一电极层22。
具体的,触摸感测模组35和触觉控制模组36均可以为芯片(IC)。
基于上述显示装置34,触觉反馈过程包括以下步骤:手指触摸显示装置34(显示终端)的显示侧,开始交互;显示装置34中的触摸感测模组35对触摸位置、是否需要触觉反馈等触觉信息做出预判断和计算;触摸感测模组35将触觉信息发送给触觉控制模组36;触觉控制模组36接收到触觉信息后进行处理并生成需求的驱动电压,并将驱动电压加载到触觉反馈模组12的第一电极层22上;在第一电极层22和第二电极层25之间的静电力作用下产生振动效果,且振动效果被传递到显示装置34的保护盖板13(即显示端表面)上;保护盖板13将振动效果传递给手指,使用户能感知到触摸位置的振动信号,从而完成交互。
具体的,本申请实施例提供的触觉反馈显示面板和显示装置可应用于手机和平板上,主要用于实现提醒效果,例如支付成功时的短暂振动、密码输入错误时的异常提醒、以及玩游戏时的碰撞或受伤振动等。
当然,本申请实施例提供的触觉反馈显示面板和显示装置还可以应用在车载产品上。由于开车时必须立即将注意力转移到道路、乘客、收音机和其他辅助噪音等多个事物上,在车载触摸屏上很难知道驾驶者何时成功完成了动作;通过本申请实施例提供的触觉反馈显示模组可以根据触觉反馈表明操作已完成并被系统成功识别,例如旋钮的边缘和旋转时的卡顿、以及滑屏时不同的辅助震感,通过触觉的方式,驾驶者可以及时知道自己触摸是否有效,同时不会给驾驶者带来视觉上的打扰。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种触觉反馈显示模组和显示装置进行了详细介绍,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技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种触觉反馈显示模组,其特征在于,包括显示面板、触觉反馈模组和保护盖板;所述触觉反馈模组位于所述显示面板和所述保护盖板之间;
所述触觉反馈模组包括依次位于所述显示面板靠近所述保护盖板一侧的第一电极层、立体结构层、驻极体薄膜层和第二电极层;所述第二电极层与所述驻极体薄膜层贴合设置,且所述驻极体薄膜层的表面具有预设表面电位;所述立体结构层的相对两侧分别与所述第一电极层和所述驻极体薄膜层接触;
当所述第一电极层接入驱动电压时,所述第一电极层和所述第二电极层之间产生周期性变化的静电力,且所述立体结构层发生周期性的形变。
2.根据权利要求1所述的触觉反馈显示模组,其特征在于,所述立体结构层包括呈阵列分布的多个支撑单元;每个所述支撑单元的相对两侧分别与所述第一电极层和所述驻极体薄膜层接触。
3.根据权利要求2所述的触觉反馈显示模组,其特征在于,所述第一电极层包括呈阵列分布的多个电极块,每个所述电极块独立的接入所述驱动电压;每个所述电极块上设有多个所述支撑单元。
4.根据权利要求2所述的触觉反馈显示模组,其特征在于,所述第一电极层包括与所述支撑单元对应设置且形状相同的凸起结构。
5.根据权利要求2所述的触觉反馈显示模组,其特征在于,所述第一电极层包括呈阵列分布的多个薄膜晶体管结构,且所述触觉反馈模组还包括位于所述薄膜晶体管结构和所述显示面板之间的驱动电路层,所述驱动电路层与所述薄膜晶体管结构电连接。
6.根据权利要求2所述的触觉反馈显示模组,其特征在于,所述支撑单元的形状包括圆柱状、长方体状、圆台状和圆锥状中的任意一种;所述支撑单元的材料包括聚二甲基硅氧烷。
7.根据权利要求1所述的触觉反馈显示模组,其特征在于,所述驱动电压的极性呈周期性变化。
8.根据权利要求1所述的触觉反馈显示模组,其特征在于,所述第二电极层的材料包括氧化铟锡、金、银和铂中的任意一种或多种;所述驻极体薄膜层的材料包括氟化乙烯丙烯共聚物。
9.根据权利要求1所述的触觉反馈显示模组,其特征在于,所述显示面板包括液晶显示面板和有机电致发光显示面板中的任意一种。
10.一种显示装置,其特征在于,包括触摸感测模组、触觉控制模组和如权利要求1至9任意一项所述的触觉反馈显示模组;
所述触摸感测模块的一端与所述触觉反馈模组或所述显示面板电连接,且另一端与所述触觉控制模组电连接,用于从所述触觉反馈模组或所述显示面板获取触摸信息并向所述触觉控制模组传递控制信号;所述触觉控制模组与所述第一电极层电连接,用于接收所述控制信号并根据所述控制信号向所述第一电极层提供所述驱动电压。
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