一种触控显示面板以及触控显示装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，更具体地说，涉及一种触控显示面板以及触控显示装置。

背景技术：

随着科技的不断发展，触控显示屏也得到了飞速的发展。相对于按键输入，触控显示屏凭借其操作便捷等特性，被广泛应用在手机、平板电脑等设备上。

为了更好的满足用户的需求，通常在触控显示面板中设置压力感应电桥，用于检测按压压力的大小，以使触控显示面板既能检测触控的位置，又能检测触控的压力大小。但是，对于任意一种压力感应电桥而言，触控显示面板上总会出现一个区域，当用户进行按压时，不能够检测到压力大小。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种触控显示面板，能够检测触控显示面板上的所有位置的压力大小。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种触控显示面板，包括：

第一基板，所述第一基板包括显示区以及围绕所述显示区的非显示区；

多个第一压力感应电桥以及至少一个第二压力感应电桥，所述第一压力感应电桥与所述第二压力感应电桥分别设置在位于对侧的两个所述非显示区；

所述第一压力感应电桥与所述非显示区的第一边框呈第一预设夹角以及第二预设夹角；所述第二压力感应电桥与所述第一边框呈第三预设夹角以及第四预设夹角，所述第一预设夹角以及所述第三预设夹角均大于等于20°且小于等于70°；

且，至少一个所述第一压力感应电桥与所述第二压力感应电桥的连线方向与所述第一边框呈第五预设夹角，所述第五预设夹角大于等于第一预设角减去37°，小于等于第一预设角减去22°。

一种触控显示装置，包括任意一项上述的触控显示面板。

与现有技术相比，本发明所提供的技术方案具有以下优点：

本发明通过将第一压力感应电桥与所述第二压力感应电桥分别设置在位于对侧的两个所述非显示区，使得第一压力感应电桥不能检测到的区域，由第二压力感应电桥进行压力信号的检测，实现了第二压力感应电桥对第一压力感应电桥的补充检测，即，通过对压力感应电桥的位置排布，以使触控显示面板上不存在检测不到信号的位置。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实施例提供的一种压力感应电桥的结构示意图；

图2为本实施提供的利用仿真方法得到的一种触控显示面板进行全屏按压测试时，不同位置在两个测试方向上形变差值的分布示意图；

图3为本实施提供的另一种利用仿真方法得到的一种触控显示面板进行全屏按压测试时，不同位置在两个测试方向上形变差值的分布示意图；

图4为本实施提供的另一种利用仿真方法得到的一种触控显示面板进行全屏按压测试时，不同位置在两个测试方向上形变差值的分布示意图；

图5为本实施例提供的一种压力感应电桥的结构示意图；

图6为按压屏幕各处时，压力感应电桥所在位置的(Eyy-Exx)大小的仿真图；

图7为按压触控显示面板中央位置时，应变主轴的方向同X轴方向的夹角分布图；

图8为本实施例提供的一种触控显示面板的结构示意图；

图9为本实施例提供的又一种触控显示面板的结构示意图；

图10为本实施例提供的又一种触控显示面板的结构示意图；

图11为本实施例提供的又一种触控显示面板的结构示意图；

图12为本实施例提供的又一种触控显示面板的结构示意图；

图13为本实施例提供的又一种触控显示面板的结构示意图；

图14为本实施例提供的又一种触控显示面板的结构示意图；

图15为本实施例提供的又一种触控显示面板的结构示意图；

图16为本实施例提供的一种触控显示装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种触控显示面板的结构示意图，其中，该触控显示面板包括：第一基板10、多个第一压力感应电桥101以及至少一个第二压力感应电桥102。

其中，所述第一基板10包括显示区11以及围绕所述显示区的非显示区12。

在本实施例中，可以将非显示区12分成四个子非显示区，如第一子非显示区110、第二子非显示区111、第三子非显示区112以及第四子非显示区113。其中，第一子非显示区110位于第三子非显示区112的对侧，第二子非显示区111位于第四子非显示区113的对侧，需要说明的是，本方案并不局限于上述子显示区的个数以及设置位置。

具体的，本发明实施例中所述第一压力感应电桥101与所述第二压力感应电桥102分别设置在位于对侧的两个所述子非显示区。如，第一压力感应电桥101设置在第一子非显示区110，那么第二压力感应电桥102则设置在第三子非显示区112(图1中未示出)。同样，如果第一压力感应电桥101设置在第二子非显示区111，那么第二压力感应电桥102则设置在第四子非显示区113上，如图1所示。

需要说明的是，在本实施例中，定义所述第一压力感应电桥101的第一应变方向与所述非显示区的第一边框121(图中第一方向)的夹角为第一预设夹角α以及定义所述第一压力感应电桥101的第二应变方向与所述非显示区的第一边框121的夹角为第二预设夹角β。同理，定义所述第二压力感应电桥102的第一应变方向与所述第一边框121的夹角为第三预设夹角φ，定义所述第二压力感应电桥102的第二应变方向与所述第一边框121的夹角为第四预设夹角ω。其中，结合图5，第一应变方向为压力感应电桥中R1以及R3的长边的延伸方向，第二应变方向为R2和R4的长边的延伸方向。并且，第一应变方向与第二应变方向垂直。

具体的，例如，图1中示意的第一压力感应电桥101的第一应变方向与第一边框121的夹角α为50°，则第二预设夹角β与第一边框的夹角为40°。又如，图1中示意的第二压力感应电桥102的第一应变方向与第一边框的夹角φ为90°，第二压力感应电桥102的第二应变方向与所述第一边框121的夹角ω为0°，所以图中未示出第四预设夹角ω。

在本实施例中，第一压力感应电桥101以及第二压力感应电桥102的设置角度可以根据实际的需求进行任意设定，如第一预设夹角可以和第三预设夹角度数一样，也可以度数不同。

可选的，在本实施例中，第一预设夹角α以及第三预设夹角φ均大于等于20°且小于等于70°。

并且，本实施例中至少一个所述第一压力感应电桥101与所述第二压力感应电桥102的连线方向与所述第一边框呈第五预设夹角γ，其中，所述第五预设夹角γ大于等于第一预设夹角α减去37°，小于等于第一预设夹角α减去22°。

结合图2、图3以及图4可知，其中，图2、图3以及图4均为将第一压力感应电桥101设置在第二子非显示区111侧的位置A处，不同的是，图2中第一压力感应电桥101的第一预设夹角与第二预设夹角与第一方向的夹角均为45°；图3中第一压力感应电桥101的第一预设夹角与第一方向的夹角为90°，第二预设夹角与第一方向的夹角为0°；图4中第一压力感应电桥101的第一预设夹角与第一方向的夹角为15°，第二预设夹角与第一方向的夹角为75°。

需要说明的是，图中曲线为实验模拟出的表征第一压力感应电桥101能检测到的触控显示面板上的各位置对应的形变差的曲线，即形变差越大，压力感应的灵敏度越高。其中，形变差为第一压力感应电桥中第一应变方向和第二应变方向的形变差，如图5所示，压力感应电桥包括多个压变感应单元，其中第一应变方向为第一压变感应单元R1的长边的延伸方向，第二应变方向为第二压变感应单元R2的长边的延伸方向。

从图2-图4中不难看出，无论是第一压力感应电桥与第一方向的夹角为任何角度时，触控显示面板上仍会存在不能检测到压力感应电桥的形变差的位置区域B，即图2-图4中虚线的位置。因此，如图1所示，本方案实施例在第二子非显示区111设置了第一压力感应电桥101的基础上，还在第四子非显示区113上(第二子非显示区111的对侧)设置有第二压力感应电桥102，使得第二压力感应电桥102能检测到位于区域B(第一压力感应电桥101在触控显示面板上不能检测到形变差的区域)内的形变差，进而使得整个触控显示面板上均可以通过第一压力感应电桥101以及第二压力感应电桥102的配合，检测到任意形变差，进而将该形变差转化为输出电压，实现对触控显示面板上各位置点的压力信号检测。

可选的，如图5所示，所述第一压力感应电桥包括第一压变感应单元501、第二压变感应单元502、第三压变感应单元503以及第四压变感应单元504。

其中，所述第一压变感应单元501以及所述第三压变感应单元503的第一应变方向与所述第一方向X形成所述第一预设夹角；所述第二压变感应单元502以及第四压变感应单元504的第一应变方向与所述第一方向X形成所述第二预设夹角。

在上述实施例的基础上，本方案还提供了一种压变感应单元的具体结构，如：所述第一压变感应单元501包括第一电阻R1，所述第二压变感应单元502包括第二电阻R2，所述第三压变感应单元503包括第三电阻R3，所述第四压变感应单元504包括第四电阻R4。

其中，所述第一电阻R1的第一端以及所述第四电阻R4的第一端与第一电源的输入端VDC电连接，所述第一电阻R1的第二端以及所述第二电阻R2的第一端与第一感应信号测量端V-电连接，所述第四电阻R4的第二端以及所述第三电阻R3的第一端与第二感应信号测量端V+电连接，所述第二电阻R2的第二端以及所述第三电阻R3的第二端与第二电源输入端GND电连接。

同样，本发明实施例提供了一种第二压力感应电桥的结构，图中未示出，其结构与第一压力感应电桥相同，包括：第五压变感应单元、第六压变感应单元、第七压变感应单元以及第八压变感应单元。

其中，所述第五压变感应单元以及所述第七压变感应单元的主应变方向与所述非显示区的边框成所述第三预设夹角；所述第六压变感应单元以及第八压变感应单元的主应变方向与所述非显示区的边框成所述第四预设夹角。

在上述实施例的基础上，所述第五压变感应单元包括第五电阻，所述第六压变感应单元包括第六电阻，所述第七压变感应单元包括第七电阻，所述第八压变感应单元包括第八电阻；

所述第五电阻的第一端以及所述第八电阻的第一端与第三电源的输入端电连接，所述第五电阻的第二端以及所述第六电阻的第一端与第三感应信号测量端电连接，所述第八电阻的第二端以及所述第七电阻的第一端与第四感应信号测量端电连接，所述第六电阻的第二端以及所述第七电阻的第二端与第四电源输入端电连接。

需要说明的是，本方案中，所述第一预设夹角可以与所述第三预设夹角的角度相同。也可以是第一预设夹角与所述第三预设夹角的角度不同。

更优的，发明人对按压屏幕各处时，压力感应电桥所在位置的形变差(Eyy-Exx)大小，进行了仿真，如图6所示，其中，Eyy是压力感应电桥在Y轴方向投影的形变量的值，Exx是压力感应电桥在X轴方向投影的形变量的值，Eyy-Exx是压力感应电桥在Y轴方向投影的形变量的值与在X轴方向投影的形变量的值的差值，其中，X轴和Y轴分别是压力感应电桥的两个应变方向所对应的轴，而不是屏幕长边与短边所对应的轴。以压力感应电桥45度设置为例，其X轴与Y轴的方向与屏幕的短边与长边均为45度。需要说明的是，本仿真是采用当第一压力感应电桥为图5所示的包含四个压变感应单元的情况，即第一压变感应单元R1、第二压变感应单元R2、第三压变感应单元R3以及第四压变感应单元R4。

根据公式当形变系数GF取值为2时，则

需要说明的是，通常形变系数GF为与2接近的一些数值，如GF取值为2.01、1.98、1.99、2.1等，在本方案中，为了计算方便，将GF取值为2。公式中，ΔR1、ΔR2、ΔR3以及ΔR4分别为第一压变感应单元R1、第二压变感应单元R2、第三压变感应单元R3以及第四压变感应单元R4在接收到压力按压时，电阻的变化值(电阻值与电阻率、长度以及截面大小有关，当电阻在受到机械形变时，电阻率、长度以及截面大小均发生变化，因此，电阻的阻值也发生变化)，R为第一压变感应单元R1、第二压变感应单元R2、第三压变感应单元R3以及第四压变感应单元R4的电阻值。

从图5中不难看出，每个压变感应单元都有一个输入端和一个输出端，其中，定义Vin为压变感应单元的输入端电压，Vout为压变感应单元的输出端电压，具体的，结合图5，压变感应单元R1的输入端电压Vin等于VDC，Vout等于V-，压变感应单元R2的输入端电压Vin等于V-，Vout等于GND，压变感应单元R3的输入端电压Vin等于V+，Vout等于GND，压变感应单元R4的输入端电压Vin等于VDC，Vout等于V+。

假定，压力感应电桥检测能力为1uV，即Vout为1uV，当施加的输入电压Vin＝3.3V时，则，公式中1uV/3.3V＝3*10-7，那么，压力感应电桥可以有效感测的区域的形变差Eyy-Exx应该为大于3E-7的能力范围。需要说明的是，根据公式可得：其中，3E-7是电压的比值，没有单位，因此形变差Eyy-Exx的单位根据形变系数的单位决定，二者乘积后，没有单位。

结合图6的仿真图，当第一压力感应电桥101设置在右侧图中位置时，只有形变差Eyy-Exx≥3E-7的位置能检测采集到压力感应信号，即对图中左侧压力感应电桥处于大括号所示的区域时进行补偿。需要说明的是，左侧大括号的范围为-0.1至-0.35或0.1至0.35，其中，-0.1、-0.2以及-0.4等坐标系数为相对系数，即只取Eyy-Exx值的前两位有效值，如3.55E-07，则取0.36。其单位根据触摸显示屏的屏幕尺寸而有所不同，如触摸显示屏为5寸时，则屏幕的长为110mm，宽为60mm，那么，图6中，屏幕的长度分为十个刻度(-0.5-0.5)，则每个刻度代表11mm再除以形变系数。

由于检测IC能检测到的形变差需大于0.3，因此，本方案中为了提高检测精度，进一步限定了位于大括号内的第二压力感应电桥对第一压力感应电桥101进行补偿。此时，当第二压力感应电桥位于-0.1处时，第一压力感应电桥101与第二压力感应电桥的连线与第一方向的角度约为8°，当第二压力感应电桥位于-0.35处时，第一压力感应电桥101与第二压力感应电桥的连线与第一方向的角度约为23°。

而又由于图6的实施例仿真图是基于第一压力感应电桥101的角度为45°时的仿真情况。基于上述结果，本发明中，参考图1所示结构，第一压力感应电桥101与第二压力感应电桥102的连线方向与所述第一边框呈第五预设夹角γ，由仿真结果可知，第五预设夹角γ大于等于第一预设夹角减去37°(即45°-8°)，小于等于第一预设夹角减去22°(即45°-23°)。

然而，随着压力感应电桥检测能力的提高，如检测能力高于1uV，检测此角度可以相应地扩大，即，当Vout为0.1uV时，施加的输入电压Vin＝3.3V时，则，压力感应电桥可以有效感测的区域的形变差Eyy-Exx≥3E-8，即，1uV/3.3V＝3*10-8。则，此时对应仿真的曲线，可知，压力感应电桥能检测的角度范围也变大，如大括号的范围取值可以为-0.05至-0.45。即压力感应电桥的感应能力越强，其能检测的角度范围也越大。

随着第一压力感应电桥的设置位置不同，第一压力感应电桥与第二压力感应电桥的连线与第一方向的夹角也随着变化，即，第一预设角度变化δ时，第五预设夹角γ也变化，但二者的对应关系不变，即：所述第五预设夹角大于等于第一预设角减去37°，小于等于第一预设角减去22°。

综上，本实施例通过将第一压力感应电桥与所述第二压力感应电桥分别设置在位于对侧的两个所述非显示区，使得第一压力感应电桥不能检测到的区域，由第二压力感应电桥进行压力信号的检测，实现了第二压力感应电桥对第一压力感应电桥的补充检测，即，通过对压力感应电桥的位置排布，以使触控显示面板上不存在检测不到信号的位置。

可选的，在本实施例中，发明人对按压触控显示面板中央位置时，应变主轴的方向(第一走向)与X轴方向(第一方向)的夹角的分布情况进行了仿真，如图7所示。从仿真图中不难看出，曲线为对不同角度的压力感应电桥在同一位置点的输出压力大小与角度的模拟关系，其中，在应变主轴方向上，基本汇集在45°或者-45°附近，即，位于图中701区域以及702区域，在这两个区域时，压力感应电桥的有最大形变输出，即图中701和702位置时，形变差输出为20至60或-60至-20，而位于其他角度时(703)，形变差输出基本为0。因此，本方案中压力感应电桥与第一方向的设置角度可以为45°。

而曲线在与X轴的设置角度基本聚集在20°到60°，而在区域703内基本检测不到信号，因此，本方案中，压力感应电桥的第一预设夹角优先选取大于等于20°且小于等于60°的角度。为了进一步的扩充本方案中压力感应电桥的设置角度，可以设定压力感应电桥的第一预设夹角为大于等于20°且小于等于70°的角度。

图8为本实施例提供的一种触控显示面板的结构示意图，在本触控显示面板内，第一基板为阵列基板61，所述触控显示面板还包括与所述阵列基板相对设置的彩膜基板62，其中，所述压力感应电桥20(20a以及20b)设置在所述阵列基板靠近所述彩膜基板的一侧。

可选的，如图9所示，所述阵列基板61包括公共电极层611、像素电极层612，所述彩膜基板62包括色阻层621。

所述公共电极层611位于所述像素电极层612以及所述色阻层621之间，所述压力感应电桥20a及20b与所述公共电极层611同层设置。

或，所述压力感应电桥20a及20b与所述像素电极层612同层设置，如图10所示。

图11示出了本实施例提供的另一种触控显示面板的结构示意图，其中，所述第一基板为阵列基板61，所述触控显示面板还包括与所述阵列基板相对设置的彩膜基板62；

所述压力感应电桥20a以及20b设置在所述阵列基板61远离所述彩膜基板62的一侧。

如图12所示，本实施例还提供了一种触控显示面板，其中，第一基板为彩膜基板62，所述触控显示面板还包括与所述彩膜基板相对设置的阵列基板61。

其中，所述压力感应电桥20设置在所述彩膜基板远离所述阵列基板的一侧。

或，如图13所示，所述压力感应电桥设置在所述彩膜基板靠近所述阵列基板61的一侧。

可选的，如图14所示，所述彩膜基板62包括色阻层621，所述压力感应电桥与所述色阻层621同层设置。

需要说明的是，如图15所示，本方案提供的触控显示面板还可以为有机发光二极管显示面板，该有机发光二极管显示面板可以包括阵列基板61、以及与该阵列基板相对设置的封装基板60，其中，压力感应电桥20a及20b可以设置在封装基板60靠近所述阵列基板61的一侧。

具体的，该有机发光二极管显示面板还可以包括：位于阵列基板61表面的像素驱动电路10和像素定义层30，位于所述像素定义层30表面通过接触电极40与所述像素驱动电路20连接的多个显示像素，每个所述显示像素包括一个第一子像素70、一个第二子像素80和一个第三子像素90，此外，所述有机发光显示面板还包括封装材料50和封装基板60；其中，所述第一子像素70、第二子像素80和第三子像素90分别为红色子像素、蓝色子像素和绿色子像素中的一种。其中，阵列基板61还可以为柔性材质。

在上述实施例的基础上，如图16所示，本实施例还提供了一种触控显示装置1，包括任意一项上述的触控显示面板，其中，显示面板包括显示区11。

综上所述：本实施例通过将第一压力感应电桥与所述第二压力感应电桥分别设置在位于对侧的两个所述非显示区，使得第一压力感应电桥不能检测到的区域，由第二压力感应电桥进行压力信号的检测，实现了第二压力感应电桥对第一压力感应电桥的补充检测，即，通过对压力感应电桥的位置排布，以使触控显示面板上不存在检测不到信号的位置。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。