背光源组件、触控显示模组、触控显示装置及触控感应方法与流程

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种背光源组件、触控显示模组、触控显示装置及触控感应方法。

背景技术：

随着触控感应技术的发展，越来越多的触控显示装置中配置有电容触控模组以使触控显示装置同时具备触控感应功能。传统的电容触控模组中，电极层之间形成电容，当手指等导体触摸时，会引起电极层之间的局部电容发生变化，通过检测电容发生变化的位置，即可获取导体的触摸位置，实现触控感应功能。

然而，传统的电容触控模组，当运用于水下环境时，由于水也是导体，能够引起电极层之间的电容变化，水引起的电容变化会与手指触摸引起的电容变化产生干涉，导致电容触控模组难以准确获取手指的触摸位置，无法实现触控感应功能。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的电容触控模组运用于水下环境时无法实现触控感应功能的问题，提供一种背光源组件、触控显示模组、触控显示装置及触控感应方法。

一种背光源组件，包括：

基板，具有安装面；

发光单元，设置有多个，所述发光单元设置于所述安装面上；以及

光敏元件，设置有多个，所述光敏元件设置于所述安装面上，且任意一个所述光敏元件的相邻位置设置有至少一个所述发光单元。

在其中一个实施例中，在第一方向上，所述发光单元与所述光敏元件交替排布，在第二方向上，所述发光单元及所述光敏元件交替排布，所述第一方向及所述第二方向为平行于所述安装面的平面上两个正交的方向。

在其中一个实施例中，在第一方向上，所述发光单元与所述光敏元件交替排布，在第二方向上，所述发光单元之间相邻设置，所述光敏元件之间相邻设置，所述第一方向及所述第二方向为平行于所述安装面的平面上两个正交的方向。

在其中一个实施例中，所述光敏元件及所述发光单元的分布阵列包括第一分布行以及第二分布行，在第一方向上，所述发光单元之间相邻设置形成所述第一分布行，所述发光单元与所述光敏元件交替排布形成所述第二分布行，在第二方向上，所述第一分布行及所述第二分布行交替排布，且所述第二分布行中的一个所述光敏元件与所述第一分布行中的两个所述发光单元相对，所述第一方向及所述第二方向为平行于所述安装面的平面上两个正交的方向。

在其中一个实施例中，两个相邻的所述光敏元件的几何中心之间的距离小于或等于6mm。

一种触控显示模组，包括显示组件以及上述任一实施例所述的背光源组件，所述显示组件用于形成图像，所述显示组件及所述背光源组件层叠设置，所述安装面朝向所述显示组件。

在其中一个实施例中，所述背光源组件还包括电容式触控组件，用于根据电容变化获取导体的位置信息，所述电容式触控组件设置于所述显示组件背离所述背光源组件的一侧，所述电容式触控组件与所述光敏元件交替运行。

在其中一个实施例中，所述触控显示模组还包括检测元件，所述检测元件用于检测所述电容式触控组件背离所述显示组件一侧的电容值，当所述检测元件检测到所述电容式触控组件背离所述显示组件一侧的电容值变化大于或等于10％时，所述电容式触控组件关闭，所述光敏元件开启。

一种触控显示装置，包括壳体以及上述任意实施例所述的触控显示模组，所述触控显示模组设置于所述壳体。

一种触控感应方法，用于获取被测物的位置信息，包括：

提供如上述任一实施例所述的背光源组件，其中，所述安装面与所述被测物相对；

所述发光单元的发光面朝向所述被测物发光，其中，所述发光单元背离所述安装面的表面为发光面；

所述光敏元件的感光面接收经所述被测物反射的光线，其中，所述光敏元件背离所述安装面的表面为感光面；

根据多个所述光敏元件接收到的光线的强弱获取所述被测物的位置信息。

上述背光源组件，将所述发光单元与光敏元件设置于同一安装面上，且一个所述光敏元件至少与一个所述发光单元相邻设置。由此，当被测物位于基板的安装面一侧时，所述发光单元发出的光线经被测物反射后能够被相邻的光敏元件吸收，离被测物越远的光敏元件接收到的光线强度越弱。而光敏元件能够将接收到的光信号转换为电信号，根据各光敏元件转换的电信号的强弱，即可获取被测物的位置信息。采用上述背光源组件，只要被测物能够将发光单元发出的光线反射到光敏元件上，即能够获取被测物的位置信息。因此，即使被测物不是导体，或所述背光源组件位于水下等传统的电容触控模组无法工作的环境，上述背光源组件也能够进行触控感应功能，适用性更强。

附图说明

图1为本申请一些实施例中触控显示模组的示意图；

图2为本申请一些实施例中发光单元与光敏元件的分布阵列的示意图；

图3为图2所示的分布阵列实现触控感应功能的示意图；

图4为本申请另一些实施例中发光单元与光敏元件的分布阵列的示意图；

图5为本申请又一些实施例中发光单元与光敏元件的分布阵列的示意图；

图6为本申请一些实施例中触控感应方法的示意图。

其中，100、触控显示模组；110、被测物；120、背光源组件；121、基板；122、安装面；123、发光单元；124、发光面；125、光敏元件；126、感光面；127、第一分布行；128、第二分布行；130、显示组件；140、玻璃盖板；141、触控面；150、电容式触控组件；160、第一方向；170、第二方向。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，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”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。

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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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，除非另有明确的限定。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发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参见图1，图1示出了本申请一些实施例中触控显示模组100的示意图，触控显示模组100具备图像显示功能以及针对被测物110的触控感应功能，其中，被测物110可以为用户的手指。具体地，触控显示模组100包括背光源组件120以及显示组件130。背光源组件120包括基板121，基板121朝向显示组件130的表面为安装面122，安装面122上设置有多个发光单元123，发光单元123可作为显示组件130的背光源。显示组件130可包括液晶层等具备光调制功能的材料，用于将背光源组件120发出的光线进行调制形成图像呈现于显示组件130背离背光源组件120的一侧。例如，在一些实施例中，显示组件130可理解为液晶显示屏中的液晶面板。

具体地，背光源组件120还包括设置于安装面122上的多个光敏元件125，光敏元件125与发光单元123间隔设置于安装面122上，且每个光敏元件125与至少一个发光单元123相邻设置，且任意一个光敏元件125的相邻位置设置有至少一个发光单元123，即可理解为，每个光敏元件125均能够与多个发光单元中的至少一个相邻设置，从而使发光单元123发出的光线经过被测物反射后能够进入与该发光单元123相邻的光敏元件125中。在一些实施例中，触控显示模组100还包括玻璃盖板140，玻璃盖板140设置于显示组件130背离背光源组件120的一侧，且玻璃盖板140背离显示组件130的表面为触控面141。玻璃盖板140可作为触控显示模组100的窗口，同时对显示组件130及背光源组件120起保护作用。

上述背光源组件120，将发光单元123与光敏元件125设置于同一安装面122上，当被测物110位于玻璃盖板140的触控面141一侧时，发光单元123发出的光线到达被测物110的表面，经被测物110反射后能够被相邻的光敏元件125吸收，离被测物110越远的光敏元件125接收到的光线强度越弱。而光敏元件125能够将接收到的光信号转换为电信号，根据各光敏元件125转换的电信号的强弱，即可获取被测物110的位置信息。采用上述背光源组件120，只要被测物110能够将发光单元123发出的光线反射到光敏元件125上，即能够获取被测物110的位置信息。因此，即使被测物110不是导体，或背光源组件120位于水下等传统的电容触控模组无法工作的环境，上述背光源组件120也能够进行触控感应功能，适用性更强。

进一步地，参考图1和图2所示，在一些实施例中，发光单元123可以为发光二极管(led)。更进一步地，在一些实施例中，发光单元123可以为次毫米发光二极管(miniled)，即可理解为发光单元123为晶粒尺寸大于75um且设置有蓝宝石衬底的led产品。发光单元123于安装面122上呈规则阵列均匀分布，则背光源组件120各发光单元123发出的光线于平行于安装面122的平面上均匀分布，以保证从背光源组件120进入显示组件130内不同位置的光线强度相同。由此，发光单元123在配合光敏元件125实现触控感应功能的同时，也能够作为显示组件130的背光源使用，显示组件130无需再额外配置背光源，有利于缩小触控显示模组100的厚度尺寸。

而在一些实施例中，光敏元件125可以为光电二极管、光电三极管、光电池、光电场效应管、光敏电阻等能够将光信号转换为电信号的元件，只要光敏元件125能够接收经被测物110反射的光线，并将光信号转换为电信号即可。需要说明的是，当光敏元件125为光电二极管、光电池等能够吸收光线并产生相应电流的光电转换元件时，通过获取各光敏元件125产生的电流的大小，即可获取被测物110的位置信息。而当光敏元件125为光敏电阻等能够根据光线改变自身电学性能的光电元件时，在触控感应过程中，光敏元件125持续通电。当光敏电阻接收到经被测物110反射的光线时，光敏元件125自身电学性能如电阻值发生改变，导致光敏元件125所在电学回路的电流值发生改变，根据各光敏元件125所在电学回路的电流值变化量的大小，即可获取被测物110的位置信息。

并且，参考图2所示，在一些实施例中，光敏元件125于安装面122上也呈规则阵列分布，光敏元件125与发光单元123共同形成一规则分布阵列。规则分布阵列使光敏元件125及发光单元123均匀分布于安装面122上，能够避免从安装面122上发射光线分布不均匀或光敏元件125分布不均匀对触控感应精度的影响。且光敏元件125与发光单元123的排列规则不限，只要每个光敏元件125均能够与至少一个发光单元123相邻，与发光单元123配合实现触控感应功能即可。例如，在一些实施例中，在光敏元件125与发光单元123共同形成的规则分布阵列中，在第一方向160上，发光单元123与光敏元件125交替排布，在第二方向170上，发光单元123与光敏元件125也交替排布。其中，第一方向160及第二方向170为平行于安装面122的平面上两个正交的方向。

此时，一并参考图1和图3所示，当被测物110位于触控感应模组的触控面141一侧时，被测物110与部分的发光单元123及光敏元件125相对。例如，在图3所示的实施例中，被测物110与光敏元件a、部分的光敏元件b、部分的光敏元件c、发光单元d、部分的发光单元e以及部分的发光单元f相对，且被测物110与光敏元件b相对部分的面积大于被测物110与光敏元件c相对部分的面积。则当发光单元123朝向被测物110发光时，被测物110将发光单元d、发光单元e以及发光单元f发射的部分光线反射到光敏元件a、光敏元件b以及光敏元件c的表面。且光敏元件a上接收的光线最多，即可理解为光敏元件a接收的光线强度最大，而光敏元件b及光敏元件c接收的光线强度依次递减。由此，光敏元件a、光敏元件b及光敏元件c吸收光线转换的电流值也依次减小，即可理解为光敏元件a、光敏元件b及光敏元件c根据光信号转换的电信号的强度依次减小，根据光敏元件a、光敏元件b及光敏元件c转换的电信号的强弱，即可获得被测物110的位置信息。

可以理解的是，光敏元件125接收到的光线强度越强，则可理解为被测物110的几何中心离该光敏元件125的几何中心越近。例如，在图3所示的实施例中，被测物110的几何中心离光敏元件a的几何中心距离最近，而被测物110的几何中心与光敏元件b的几何中心之间的距离小于被测物110的几何中心与光敏元件c的几何中心之间的距离。

请参见图1和图4，在一些实施例中，在光敏元件125及发光单元123共同形成的规则分布阵列中，在第一方向160上，发光单元123与光敏元件125交替排布，在第二方向170上，发光单元123之间相邻设置，光敏元件125之间相邻设置。可以理解的是，在图4所示的实施例中，被测物110与光敏元件g相对部分的面积大于被测物110与光敏元件h相对部分的面积。则当发光单元123朝向被测物110发光时，光敏元件g接收到的光线强度大于光敏元件h接收到的光线强度，根据光敏元件g及光敏元件h转换的电信号的强弱，即可得知被测物110与光敏元件g及光敏元件h相对，且被测物110的几何中心与光敏元件g的几何中心之间的距离小于被测物110的几何中心与光敏元件h的几何中心之间的距离。

另外，参考图5所示，在一些实施例中，光敏元件125及发光单元123的分布阵列包括第一分布行127以及第二分布行128。其中，在第一方向160上，发光单元123相邻设置形成第一分布行127，发光单元123与光敏元件125交替排布形成第二分布行128，而在第二方向170上，第一分布行127与第二分布行128交替排布。且在第二方向170上，第二分布行128中的一个光敏元件125与第一分布行127中的两个发光单元123相对设置，即可理解为在光敏元件125及发光单元123的分布阵列中，第二分布行128中的一个光敏元件125与第一分布行127中的两个发光单元123位于同一列。

可以理解的是，在图5所示的实施例中，被测物110与光敏元件i相对设置，则当发光单元123朝向被测物110发光时，光敏元件i接收到的光线强度越大，根据各光敏元件125接收到的光线强度的强弱，可得知被测物110与光敏元件i相对这一位置信息。

需要说明的是，在图5所示的实施例中，被测物110仅与一个光敏元件125相对，并不意味着经被测物110反射的光线仅到达光敏元件i的表面，由于被测物110的表面可能存在弧形面或漫反射表面，光线在被测物110表面反射后可能朝向倾斜于安装面122的方向射出，被其他光敏元件125接收。并且，在光敏元件i指向安装面122的边缘的方向上，各光敏元件125转换的电信号的强度依次递减，根据各光敏元件125转换的电信号的强弱关系，也能够得到被测物110的位置信息。同理，在图5所示的实施例中，被测物110与5个发光单元123相对设置，也不意味着仅其中5个发光单元123发射的光线能够到达被测物110的表面发生反射，由于发光单元123发射的光线具有发散角，其他发光单元123发射的光线也可能会倾斜入射到被测物110的表面。

并且，可以理解的是，在图5所示的实施例中，发光单元123的数量大于光敏元件125的数量，则与一个光敏元件125相邻的发光单元123的数量大于图3及图4中与一个光敏元件125相邻的发光单元123的数量。由此，在图5所示的实施例中，被测物110将更多的发光单元123射出的光线反射到光敏元件i上，使光敏元件i转换的电信号与其他光敏元件125转换的电信号的强弱之比更大。即可理解为在安装面122上，发光单元123的数量与光敏元件125的数量的比值越大，各光敏元件125转换的电信号的强弱对比越明显，越容易根据各光敏元件125转换的电信号的强弱关系获取被测物110的位置信息。

需要说明的是，图5所示的实施例中，仅示出了安装面122上的部分光敏元件125及发光单元123，在一些实施例中，安装面122上还可设置有更多数量的光敏元件125及发光单元123，只要光敏元件125及发光单元123的排列规则不变即可。更进一步地，在一些实施例中，发光单元123环绕光敏元件125设置，即每个光敏元件125的四周均设置有相邻的发光单元123，以保证光敏元件125能做充分接收到被测物110反射的光线。在其他实施例中，光敏元件125及发光单元123也可设置有更多个，且光敏元件125也可以被发光单元123环绕，此处不再赘述。

另外，在图3、图4和图5所示的实施例中，两个相邻的光敏元件125的几何中心之间的距离小于或等于6mm。例如，在图3所示的实施例中，光敏元件125a与光敏元件125b的几何中心之间的距离以及光敏元件125b与光敏元件125c的几何中心之间的距离均为6mm。两个相邻的光敏元件125的几何中心之间的距离越小，即安装面122上光敏元件125的分布密度越大，则同等尺寸的被测物110反射的光线到达光敏元件125上的概率越大，获取的被测物110的位置信息越准确。

当然，在图3、图4和图5所示的实施例中，仅示出了安装面122上部分的光敏元件125及发光单元123，根据安装面122面积大小的变化，光敏元件125及发光单元123的数量也可有其他设置，且各光敏元件125及发光单元123的排列规则不变，共同形成规则分布阵列。并且，发光单元123背离安装面122的表面为发光面124，光敏元件125背离安装面122的表面为感光面126，发光面124与感光面126的形状也不限。在一些实施例中，发光面124可以为圆形，感光面126可以为正方形或长方形。

请再参见图1，在一些实施例中，触控显示模组100还可包括电容式触控组件150，电容式触控组件150设置于显示组件130背离背光源组件120的一侧，用于根据电容变化获取导体的位置信息。并且，电容式触控组件150中的电极可设置于玻璃盖板140上，此时，玻璃盖板140与电容式触控组件150整体可以为传统电容式触控屏中的电容触控模组。可以理解的是，当被测物110为导体时，电容式触控组件150也可以实现对被测物110于触控显示模组100的触控面141一侧的触控感应功能，因此，电容式触控组件150可以与光敏元件125交替运行，共同实现对被测物110的触控感应功能。

例如，当被测物110为导体时，且触控面141上无其他导体干扰被测物110的感应时，电容式触控组件150工作，发光单元123朝向显示组件130发光作为显示组件130的背光源，而光敏元件125关闭，通过电容式触控组件150实现触控显示模组100的触控感应功能。当被测物110为非导体，或触控面141上存在其他导体干扰被测物110的感应，例如触控显示模组100位于水下环境时，电容式触控组件150关闭，光敏元件125工作，光敏元件125与发光单元123配合实现触控显示模组100的触控感应功能。通过设置电容式触控组件150，当被测物110为导体或非导体时，或触控显示组件130处于水下等特殊环境中时，触控显示组件130均能够对被测物110进行触控感应，使触控显示组件130的适用范围更广，适用性强。

可以理解的是，在一些实施例中，触控显示模组100还应该包括数据处理组件(图未示出)，数据处理组件可以包括单片机或微型计算机，用于根据各光敏元件125转换的电信号的强弱获取被测物110的位置信息。而基板121上还应当设置有连接线路(图未示出)，用于将光敏元件125与触控显示模组100进行电性连接，此时，基板121可以为电路板或柔性电路板(fpc)。并且，在一些实施例中，每个光敏元件125可以通过基板121上的连接线路与数据处理组件之间形成独立回路，以便数据处理组件准确获取各光敏元件125转换的电信号的强弱信息。

另外，在一些实施例中，触控显示模组100还可与壳体组装形成触控显示装置(图未示出)，触控显示装置可以为手机、平板电脑、液晶触控显示屏等具备显示功能及触控感应功能的电子设备，且玻璃盖板140为触控显示装置的显示窗口。并且，当触控显示装置为手机时，壳体可以为触控显示装置的中框，当触控显示装置为液晶触控显示屏时，壳体可以为触控显示装置的外壳。

进一步地，一并参考图1和图6所示，图6示出了本申请一些实施例中的触控感应方法，触控感应方法采用上述的背光源组件120实现对被测物110的触控感应功能，具体地，触控感应方法包括：

s110、提供上述任一实施例所述的背光源组件120及玻璃盖板140，安装面122与被测物110相对，被测物110位于玻璃盖板140的触控面141一侧。

s120、开启发光单元123，发光单元123的发光面124朝向被测物110发光。发光单元123发射的光线经被测物110的反射后朝向安装面122的方向射回。

s130、开启光敏元件125，光敏元件125的感光面126接收经被测物110反射的光线，并将光信号转换为电信号。

s140、根据各光敏元件125接收到的光线的强弱，即根据各光敏元件125转换的电信号的强弱关系获取被测物110的位置信息。

更进一步地，在一些实施例中，上述触控感应方法，在开启光敏元件125之前，还可包括：

获取触控显示模组100的使用环境，当触控显示模组100的使用环境为水下环境时，开启光敏元件125。当然，若触控显示模组100的使用环境为空气环境，且被测物110为导体时，可不开启光敏元件125，仅通过电容式触控组件150实现触控感应功能。具体地，获取触控显示模组100的使用环境可通过数据处理组件判断玻璃盖板140的触控面141一侧的电学性能实现，也可通过人为向数据处理组件输入指令实现。例如，在一些实施例中，触控显示模组100还包括检测元件(图未示出)，检测元件用于检测电容式触控组件150背离显示组件130一侧的电容值。当检测元件检测到电容式触控组件150背离显示组件130一侧的电容值变化大于或等于10％时，可得知触控显示模组100处于水下环境。此时，检测元件向电容式触控组件150及光敏元件125发出信号，使电容式触控组件150关闭，光敏元件125开启。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。