CN205068343U - 一种触控模组及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种触控模组及显示装置，在触控基板的触控相反面上依次设置有第一透明电极层、透明柔性介质层和第二透明电极层；其中，第一透明电极层由呈阵列排布且相互绝缘的第一触控检测电极组成。在触控检测时间段，同时对第一透明电极层和第二透明电极层加载第一触控检测信号，通过检测各第一触控检测电极的电容值变化以判断触控位置，实现触控的二维侦测功能。在压力检测时间段，对第一透明电极层或第二透明电极层加载第二触控检测信号，通过检测各第一触控检测电极和第二透明电极层之间的电容值变化的方式，对垂直于触摸屏表面的z方向的压力进行探测，实现压力感应功能。

Description

一种触控模组及显示装置

技术领域

本实用新型涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种触控模组及显示装置。

背景技术

随着显示技术的飞速发展，触摸屏(TouchScreenPanel)已经逐渐遍及人们的生活中。目前，触摸屏按照组成结构可以分为：外挂式触摸屏(AddonModeTouchPanel)、覆盖表面式触摸屏(OnCellTouchPanel)、以及内嵌式触摸屏(InCellTouchPanel)。其中，外挂式触摸屏是将触控模组与显示屏分开生产，然后贴合到一起成为具有触控功能的显示屏。

目前的触摸屏大部分只能进行二维坐标的探测，即只能探测手指在触摸屏表面上的xy方向的触碰位置，不能对手指按压屏幕时垂直于触摸屏表面的z方向的压力进行探测。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种触控模组及显示装置，用以实现触控模组的三维探测。

因此，本实用新型实施例提供的一种触控模组，包括：触控基板，依次设置于所述触控基板的触控相反面上的第一透明电极层、透明柔性介质层和第二透明电极层，以及触控侦测芯片；其中，

所述第一透明电极层由呈阵列排布且相互绝缘的第一触控检测电极组成；

所述触控侦测芯片用于在触控检测时间段，同时对所述第一透明电极层和所述第二透明电极层加载第一触控检测信号，检测各所述第一触控检测电极的电容值变化以判断触控位置；在压力检测时间段，对所述第一透明电极层或所述第二透明电极层加载第二触控检测信号，检测由触控位置的压力引起的各所述第一触控检测电极和所述第二透明电极层之间的电容值变化。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控模组中，在压力检测时间段，所述触控侦测芯片具体用于对所述第二透明电极层加载第二触控检测信号，对所述第一透明电极层加载固定值信号，同时检测各所述第一触控检测电极的信号量变化。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控模组中，在压力检测时间段，所述触控侦测芯片具体用于对所述第二透明电极层加载固定值信号，对所述第一透明电极层加载第二触控检测信号，同时检测各所述第一触控检测电极的信号量变化。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控模组中，所述第二透明电极层由面状电极组成。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控模组中，所述第二透明电极层由呈阵列排布且相互绝缘的第二触控检测电极组成；

所述第二触控检测电极与所述第一触控检测电极一一对应，且在保护盖板上的正投影相互重合。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控模组中，在压力检测时间段，所述触控侦测芯片具体用于对所述第一透明电极层加载第二触控检测信号，对所述第二透明电极层加载固定值信号，同时检测各所述第二触控检测电极的信号量变化。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控模组中，在压力检测时间段，所述触控侦测芯片具体用于对所述第一透明电极层加载固定值信号，对所述第二透明电极层加载第二触控检测信号，同时检测各所述第二触控检测电极的信号量变化。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述触控模组中，所述触控基板为保护基板。

本实用新型实施例提供的一种显示装置，包括：显示面板，以及固定于所述显示面板的出光侧的本实用新型实施例提供的上述触控模组，所述触控模组的第二透明电极层与所述显示面板的出光侧相互接触。

在一种可能的实现方式中，在本实用新型实施例提供的上述显示装置中，所述显示面板为液晶显示面板、有机电致发光显示面板、阴极射线管显示面板、等离子显示面板、电子纸或电致发光显示面板中的任意一种。

本实用新型实施例的有益效果包括：

本实用新型实施例提供的一种触控模组及显示装置，在触控基板的触控相反面上依次设置有第一透明电极层、透明柔性介质层和第二透明电极层；其中，第一透明电极层由呈阵列排布且相互绝缘的第一触控检测电极组成。由于透明柔性介质层具有一定的伸缩性，因此在对触控基板进行触控按压时，按压着力点处的透明柔性介质层会被压缩，此处对应的第一透明电极层和第二透明电极层之间的距离会减小。在触控检测时间段，由于同时对第一透明电极层和第二透明电极层加载第一触控检测信号，因此此时由触控按压造成的第一透明电极层和第二透明电极层之间距离的变化不会带来两者之间形成的电容结构的充放电，即不会对第一透明电极层加载的第一触控检测信号造成影响，因此，可以通过检测各第一触控检测电极的电容值变化以判断触控位置，实现触控的二维侦测功能。在压力检测时间段，对第一透明电极层或第二透明电极层加载第二触控检测信号，此时由触控按压造成的第一透明电极层和第二透明电极层之间距离的变化会影响两者之间形成的电容结构的充放电，因此可以通过检测各第一触控检测电极和第二透明电极层之间的电容值变化的方式，对垂直于触摸屏表面的z方向的压力进行探测，实现压力感应功能。

附图说明

图1和图2分别为本实用新型实施例提供的触控模组的结构示意图；

图3和图4分别为本实用新型实施例提供的触控模组的驱动时序示意图；

图5为本实用新型实施例提供的触控模组的驱动方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型实施例提供的触控模组及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。

附图中各膜层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本实用新型内容。

本实用新型实施例提供的一种触控模组，如图1所示，包括：触控基板100，依次设置于触控基板100的触控相反面上的第一透明电极层200、透明柔性介质层300和第二透明电极层400，以及触控侦测芯片(图1中未示出)；其中，

第一透明电极层200由呈阵列排布且相互绝缘的第一触控检测电极201组成；

触控侦测芯片用于在触控检测时间段，同时对第一透明电极层和第二透明电极层加载第一触控检测信号，检测各第一触控检测电极的电容值变化以判断触控位置；在压力检测时间段，对第一透明电极层或第二透明电极层加载第二触控检测信号，检测由触控位置的压力引起的各第一触控检测电极和第二透明电极层之间的电容值变化。

值得注意的是，上述触控模组中的触控基板100的触控相反面指的是与触控面的背面，即在图1中，触控基板的触控面为上表面，触控相反面即为下表面。

在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述触控模组中，触控基板100可以作为保护基板，其中一种实施例为保护盖板，这样，将实现三维触控的检测电极集成于保护盖板中，可以在进行触控二维探测的同时实现压力感应的功能，可以兼容各种显示模式的显示面板，应用场景广泛。

具体地，在本实用新型实施例提供的上述触控模组中，由于位于第一透明电极层200和第二透明电极层400之间的透明柔性介质层300具有一定的伸缩性，因此在对触控基板100进行触控按压时，按压着力点处的透明柔性介质层300会被压缩，此处对应的第一透明电极层200和第二透明电极层400之间的距离会减小，这样第一透明电极层200和第二透明电极层400之间形成的电容就会增大，通过检测此电容值的变化就可以确定出触控压力的大小。

在具体实施时，在本实用新型实施例提供的上述触控模组中，组成第一透明电极层200的各第一触控检测电极201一般具有块状结构，在触控检测时间段(Touch)，如图3和图4所示，触控侦测芯片通过对各第一触控检测电极201加载第一触控检测信号后，检测由于触控时人体的电容引起的各第一触控检测电极的电容值变化可以判断出触控点在屏幕的二维坐标，即确定出触控位置。并且，如图3和图4所示，由于在该时间段对第一透明电极层200和第二透明电极层400同时加载第一触控检测信号，第二透明电极层400的电位与第一透明电极层200的电位相同，第二透明电极层400一方面可以作为屏蔽层以屏蔽其他信号的干扰，另一方面可以消除第一透明电极层200的寄生电容，因此此时由触控按压造成的第一透明电极层200和第二透明电极层400之间距离的变化就不会带来两者之间形成的电容结构的充放电，即不会对第一透明电极层200加载的第一触控检测信号造成影响。

在压力检测时间段(Force)，触控侦测芯片对第一透明电极层200或第二透明电极层400加载第二触控检测信号，此时由触控按压造成的第一透明电极层200和第二透明电极层400之间距离的变化会影响两者之间形成的电容结构的充放电，因此可以通过检测各第一触控检测电极200和第二透明电极层400之间的电容值变化的方式，对垂直于触摸屏表面的z方向的压力进行探测，实现压力感应功能。

在具体实施时，在触控检测时间段加载的第一触控检测信号和在压力检测时间段加载的第二触控检测信号的信号频率、占空比和幅值可以相同，也可以不同，在此不做限定。

具体地，在压力检测时间段(Force)触控侦测芯片对于第一透明电极层200或第二透明电极层400加载信号可以采用以下四种方式：

第一种方式，如图3所示：在压力检测时间段，触控侦测芯片对第二透明电极层400加载第二触控检测信号；同时对第一透明电极层200加载固定值信号，即第一透明电极层200此时的电平相对固定。这样，在触控按压时造成的第一透明电极层200和第二透明电极层400之间距离的变化会带来两者之间形成的电容结构的充放电，利用互容检测原理，检测各第一触控检测电极200的信号量变化，可以确定出第一透明电极层200和第二透明电极层400之间的电容值变化量，从而计算出压力的大小。

第二种方式，如图4所示：在压力检测时间段，触控侦测芯片对第一透明电极层200加载第二触控检测信号；同时对第二透明电极层400加载固定值信号，即第二透明电极层400此时的电平相对固定。这样，在触控按压时造成的第一透明电极层200和第二透明电极层400之间距离的变化会带来两者之间形成的电容结构的充放电，该充放电过程造成的影响会计入第一透明电极层200的探测信号量中，假设此时得到的探测信号量为b，而在触控检测时间段(Touch)通过手指与第一透明电极层200之间产生的电容探测到第一透明电极层200的探测信号量假设为a，则由于压力而产生的探测信号量f＝b-a。f越大则表明压力值越大，通过上述方式可以确定出压力值。

在具体实施时，采用上述两种方式的触控模组中的第二透明电极层400如图1所示一般具体采用面状电极结构，即第二透明电极层400为一无构图的整面电极。当然，采用上述两种方式的触控模组中的第二透明电极层400也可以采用块状电极组成，自此不做限定。

在具体实施时，本实用新型实施例提供的上述触控模组中的第二透明电极层400，如图2所示，具体可以由呈阵列排布且相互绝缘的第二触控检测电极401组成；并且，第二触控检测电极401与第一触控检测电极201一一对应，且在触控基板100上的正投影相互重合。

基于第二透明电极层400采用图4所示的结构，在压力检测时间段(Force)触控侦测芯片对于第一透明电极层200或第二透明电极层400加载信号可以采用下述两种方式：

第三种方式，如图4所示：在压力检测时间段，触控侦测芯片对第一透明电极层200加载第二触控检测信号；同时对第二透明电极层400加载固定值信号，即第二透明电极层400此时的电平相对固定。这样，在触控按压时造成的第一透明电极层200和第二透明电极层400之间距离的变化会带来两者之间形成的电容结构的充放电，利用互容检测原理，检测各第二触控检测电极400的信号量变化，可以确定出第一透明电极层200和第二透明电极层400之间的电容值变化量，从而计算出压力的大小。

第四种方式，如图3所示：在压力检测时间段，触控侦测芯片对第二透明电极层400加载第二触控检测信号；同时对第一透明电极层200加载固定值信号，即第一透明电极层200此时的电平相对固定。这样，在触控按压时造成的第一透明电极层200和第二透明电极层400之间距离的变化会带来两者之间形成的电容结构的充放电，利用自容检测原理，检测各第二触控检测电极400的信号量变化，可以确定出第一透明电极层200和第二透明电极层400之间的电容值变化量，从而计算出压力的大小。

基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供了一种上述触控模组的驱动方法，如图5所示，包括以下步骤：

S501、在触控检测时间段，同时对第一透明电极层和第二透明电极层加载第一触控检测信号，并检测第一透明电极层中的各第一触控检测电极的电容值变化以判断触控位置；

S502、在压力检测时间段，对第一透明电极层或第二透明电极层加载第二触控检测信号，并检测由触控位置的压力引起的各第一触控检测电极和第二透明电极层之间的电容值变化。

在具体实施时，步骤S501中加载的第一触控检测信号和步骤S502中加载的第二触控检测信号的信号频率、占空比和幅值可以相同，也可以不同，在此不做限定。

具体地，在本实用新型实施例提供的上述触控模组的驱动方法中，步骤S502中对第一透明电极层或第二透明电极层加载第二触控检测信号，具体的一种实现方式为：对第二透明电极层加载第二触控检测信号，同时对第一透明电极层加载固定值信号；对应地，步骤S502中检测由触控位置的压力引起的各第一触控检测电极和第二透明电极层之间的电容值变化，具体实现方式为：检测各第一触控检测电极的信号变化。

具体地，在本实用新型实施例提供的上述触控模组的驱动方法中，步骤S502中对第一透明电极层或第二透明电极层加载第二触控检测信号，具体的另一种实现方式为：对第二透明电极层加载固定值信号，同时对第一透明电极层加载第二触控检测信号；对应地，步骤S502中检测由触控位置的压力引起的各第一触控检测电极和第二透明电极层之间的电容值变化，具体实现方式为：检测各第一触控检测电极的信号变化。

具体地，在本实用新型实施例提供的上述触控模组的驱动方法中，当第二透明电极层由呈阵列排布且相互绝缘的第二触控检测电极组成，第二触控检测电极与第一触控检测电极一一对应且在保护盖板上的正投影相互重合时；步骤S502中对第一透明电极层或第二透明电极层加载第二触控检测信号，具体的一种实现方式为：对第一透明电极层加载第二触控检测信号，同时对第二透明电极层加载固定值信号；对应地，步骤S502中检测由触控位置的压力引起的各第一触控检测电极和第二透明电极层之间的电容值变化，具体实现方式为：检测各第二触控检测电极的信号变化。

具体地，在本实用新型实施例提供的上述触控模组的驱动方法中，当第二透明电极层由呈阵列排布且相互绝缘的第二触控检测电极组成，第二触控检测电极与第一触控检测电极一一对应且在保护盖板上的正投影相互重合时；步骤S502中对第一透明电极层或第二透明电极层加载第二触控检测信号，具体的另一种实现方式为：对第一透明电极层加载固定值信号，同时对第二透明电极层加载第二触控检测信号；对应地，步骤S502中检测由触控位置的压力引起的各第一触控检测电极和第二透明电极层之间的电容值变化，具体实现方式为：检测各第二触控检测电极的信号变化。

基于同一实用新型构思，本实用新型实施例还提供了一种显示装置，包括：显示面板以及固定于显示面板的出光侧的本实用新型实施例提供的上述触控模组，且触控模组的第二透明电极层与显示面板的出光侧相互接触。该显示装置可以为：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。该显示装置的实施可以参见上述触控模组的实施例，重复之处不再赘述。

在具体实施时，本实用新型实施例提供的上述显示装置中并不限定显示面板的类型，显示面板具体可以是液晶显示面板、有机电致发光显示面板、阴极射线管显示面板、等离子显示面板、电子纸或电致发光显示面板中的任意一种。

本实用新型实施例提供的上述触控模组及显示装置，在触控基板的触控相反面上依次设置有第一透明电极层、透明柔性介质层和第二透明电极层；其中，第一透明电极层由呈阵列排布且相互绝缘的第一触控检测电极组成。由于透明柔性介质层具有一定的伸缩性，因此在对触控基板进行触控按压时，按压着力点处的透明柔性介质层会被压缩，此处对应的第一透明电极层和第二透明电极层之间的距离会减小。在触控检测时间段，由于同时对第一透明电极层和第二透明电极层加载第一触控检测信号，因此此时由触控按压造成的第一透明电极层和第二透明电极层之间距离的变化不会带来两者之间形成的电容结构的充放电，即不会对第一透明电极层加载的第一触控检测信号造成影响，因此，可以通过检测各第一触控检测电极的电容值变化以判断触控位置，实现触控的二维侦测功能。在压力检测时间段，对第一透明电极层或第二透明电极层加载第二触控检测信号，此时由触控按压造成的第一透明电极层和第二透明电极层之间距离的变化会影响两者之间形成的电容结构的充放电，因此可以通过检测各第一触控检测电极和第二透明电极层之间的电容值变化的方式，对垂直于触摸屏表面的z方向的压力进行探测，实现压力感应功能。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种触控模组，其特征在于，包括：触控基板，依次设置于所述触控基板的触控相反面上的第一透明电极层、透明柔性介质层和第二透明电极层，以及触控侦测芯片；其中，

所述第一透明电极层由呈阵列排布且相互绝缘的第一触控检测电极组成；

所述触控侦测芯片用于在触控检测时间段，同时对所述第一透明电极层和所述第二透明电极层加载第一触控检测信号，检测各所述第一触控检测电极的电容值变化以判断触控位置；在压力检测时间段，对所述第一透明电极层或所述第二透明电极层加载第二触控检测信号，检测由触控位置的压力引起的各所述第一触控检测电极和所述第二透明电极层之间的电容值变化。

2.如权利要求1所述的触控模组，其特征在于，在压力检测时间段，所述触控侦测芯片具体用于对所述第二透明电极层加载第二触控检测信号，对所述第一透明电极层加载固定值信号，同时检测各所述第一触控检测电极的信号量变化。

3.如权利要求1所述的触控模组，其特征在于，在压力检测时间段，所述触控侦测芯片具体用于对所述第二透明电极层加载固定值信号，对所述第一透明电极层加载第二触控检测信号，同时检测各所述第一触控检测电极的信号量变化。

4.如权利要求2或3所述的触控模组，其特征在于，所述第二透明电极层由面状电极组成。

5.如权利要求1所述的触控模组，其特征在于，所述第二透明电极层由呈阵列排布且相互绝缘的第二触控检测电极组成；

所述第二触控检测电极与所述第一触控检测电极一一对应，且在保护盖板上的正投影相互重合。

6.如权利要求5所述的触控模组，其特征在于，在压力检测时间段，所述触控侦测芯片具体用于对所述第一透明电极层加载第二触控检测信号，对所述第二透明电极层加载固定值信号，同时检测各所述第二触控检测电极的信号量变化。

7.如权利要求5所述的触控模组，其特征在于，在压力检测时间段，所述触控侦测芯片具体用于对所述第一透明电极层加载固定值信号，对所述第二透明电极层加载第二触控检测信号，同时检测各所述第二触控检测电极的信号量变化。

8.如权利要求1-3、5-7任一项所述的触控模组，其特征在于，所述触控基板为保护基板。

9.一种显示装置，其特征在于，包括：显示面板，以及固定于所述显示面板的出光侧的如权利要求1-8任一项所述的触控模组，所述触控模组的第二透明电极层与所述显示面板的出光侧相互接触。

10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板为液晶显示面板、有机电致发光显示面板、阴极射线管显示面板、等离子显示面板、电子纸或电致发光显示面板中的任意一种。