检测组件、触控显示装置、触摸定位方法及压力检测方法
【专利摘要】一种检测组件、触控显示装置、触摸定位方法及压力检测方法，该检测组件包括：第一基板；声波发出装置，设置于所述第一基板上；声波检测装置，设置于所述第一基板上、位于所述声波发出装置的远离所述第一基板的一侧，并且包括多个彼此间隔设置的声波感应单元；以及接触层，覆盖所述声波检测装置。该检测组件可以实现多种检测功能一体化的设计。
【专利说明】
检测组件、触控显示装置、触摸定位方法及压力检测方法
技术领域
[0001]本发明的实施例涉及一种检测组件、触控显示装置、触摸定位方法及压力检测方法。
【背景技术】
[0002]目前，触控技术已广泛应用在手机、平板电脑等电子设备中。触控技术提供了一种高效、便利的人机交互方式，其基本原理是以捕捉触摸物(例如人体手指)的触摸、动作信息为出发点，将获取的触摸及动作信息转化为电信号并加以判断识别，以实现控制功能。
[0003]此外，在电子设备中采用指纹识别(例如采用指纹作为电子设备的解锁密码)以保护存储数据的安全已成为一种新的发展趋势。
【发明内容】
[0004]本发明的至少一个实施例提供一种检测组件、触控显示装置、触摸定位方法及压力检测方法，以实现多种检测功能一体化的设计。
[0005]本发明的至少一个实施例提供了一种检测组件，其包括:第一基板；声波发出装置，设置于所述第一基板上;声波检测装置，设置于所述第一基板上、位于所述声波发出装置的远离所述第一基板的一侧，并且包括多个彼此间隔设置的声波感应单元；以及接触层，覆盖所述声波检测装置。
[0006]例如，所述检测组件还包括:间隔层，在垂直于所述第一基板的方向上设置于所述声波发出装置与所述声波检测装置之间。
[0007]例如，所述检测组件还包括:第二基板，在垂直于所述第一基板的方向上设置于所述声波发出装置与所述声波检测装置之间；以及支撑部，在垂直于所述第一基板的方向上设置于所述第二基板与所述声波发出装置之间以形成所述间隔层。
[0008]例如，在垂直于所述第一基板的方向上，所述支撑部与所述多个声波感应单元不重叠。
[0009]例如，所述声波检测装置包括:第一电极层，包括多个彼此间隔设置的子电极；以及第一压电材料层，包括多个彼此间隔设置的压电层图案，所述多个压电层图案与所述多个子电极一一对应以形成所述多个声波感应单元。
[00?0] 例如，每个压电层图案和每个子电极的面积都小于或等于90ym X 90ym。
[0011 ]例如，所述声波检测装置还包括:第二电极层，设置于所述第一压电材料层的远离所述第一电极层的一侧。
[0012]例如，所述第一电极层、所述第二电极层的材料都为透明导电材料，并且所述第一压电材料层的材料是透明的。
[0013]例如，所述声波检测装置包括多个声波检测单元，所述多个声波检测单元分别包括所述多个声波感应单元，每个声波检测单元包括:压电元件，配置为在所述声波发出装置发出的声波信号经过所述压电元件时产生电信号；以及电容元件，与所述压电元件并联，配置为存储所述电信号。
[0014]例如，所述声波检测装置还包括分别与所述多个声波检测单元电连接的多个晶体管，每个晶体管包括栅极、源极和漏极，所述源极连接与所述晶体管电连接的声波检测单
J L ο
[0015]例如，所述声波检测装置还包括:多条栅线，设置于所述第二基板上、沿第一方向依次排列且分别电连接所述多个晶体管的栅极；以及多条数据线，设置于所述第二基板上且沿第二方向依次排列。所述第二方向与所述第一方向相交，所述多条数据线在垂直于所述第二基板的方向上与所述多条栅线交叠且在交叠的位置处与所述多条栅线间隔设置，并且所述多条数据线分别电连接所述多个晶体管的漏极。
[0016]例如，所述检测组件还包括:触控芯片，与所述多条数据线电连接。
[0017]例如，所述声波发出装置包括依次设置在所述第一基板上的第三电极层、第二压电材料层以及第四电极层，所述第三电极层和所述第四电极层配置为对所述第二压电材料层施加电信号。
[0018]例如，所述第三电极层、所述第四电极层的材料都为透明导电材料，并且所述第二压电材料层的材料是透明的。
[0019]本发明的至少一个实施例还提供一种触控显示装置，其包括上述任一项所述的检测组件。
[0020]例如，所述触控显示装置还包括显示面板，其配置为向预设方向发射成像光线;所述检测组件的所述声波发出装置和所述声波检测装置都设置于所述显示面板之外并且都在所述预设方向上与所述显示面板交叠。
[0021]本发明的至少一个实施例还提供一种用于上述任一项所述的检测组件的触摸定位方法，该方法包括:利用所述声波发出装置沿从所述第一基板到所述接触层的方向发射声波信号，其中，所述声波信号在第一时刻发出；在所述声波信号到达所述接触层之前，利用所述声波检测装置检测所述声波信号，其中，在第二时刻检测到所述声波信号；以及判断所述第二时刻与所述第一时刻的差值是否小于预设值，其中，所述预设值为在未发生触摸事件时从发出声波信号至声波信号到达所述接触层之前检测到声波信号的时长;若所述第二时刻与所述第一时刻的差值小于所述预设值，则判断出发生触摸事件或者根据检测到的所述声波信号确定所述接触层被施加的压力的大小。
[0022]例如，所述方法还包括:在判断出发生触摸事件之后，根据检测到的所述声波信号判断触摸位置。
[0023]例如，所述声波发出装置间断性地发射所述声波信号，且所述声波发出装置发射的相邻的两个声波信号的间隔时间大于或等于预设时间间隔，所述预设时间间隔为在未发生触摸事件时所述声波信号从所述声波发出装置传播到所述接触层以及被所述接触层反射的声波信号到达所述声波检测装置所用的时长。
[0024]例如，所述方法还包括:在判断出发生触摸事件或者确定所述接触层被施加的压力的大小之后，利用所述声波检测装置检测所述声波信号被所述接触层反射之后的反射信号；以及根据所述反射信号生成指纹，或者根据所述反射信号判断触摸位置。
[0025]本发明的至少一个实施例提供一种用于上述任一项包括间隔层的检测组件的压力检测方法，包括:利用所述声波发出装置沿从所述第一基板到所述接触层的方向发射声波信号，其中，所述声波信号在第一时刻发出；利用所述声波检测装置检测所述声波信号，其中，在第二时刻检测到所述声波信号；以及根据所述第二时刻与所述第一时刻的差值确定所述接触层被施加的压力值。
[0026]本发明的至少一个实施例提供一种检测组件、触控显示装置、触摸定位方法和压力检测方法，通过利用声波感应原理提供一种多种检测功能一体化的设计，该设计可以实现指纹识别、触控功能和压力检测中的至少两种。
【附图说明】
[0027]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
[0028]图1为本发明实施例提供的一种检测组件的局部剖视示意图；
[0029]图2为本发明另一实施例提供的一种检测组件的局部剖视示意图；
[0030]图3为本发明实施例提供的一种检测组件的部分电路原理图；
[0031 ]图4为本发明实施例提供的检测组件实现指纹识别的原理图；
[0032]图5为本发明实施例提供的检测组件实现压力感应的原理图；
[0033]图6为本发明实施例提供的触控显示装置的局部剖视示意图；
[0034]图7为本发明实施例提供的触摸定位方法的流程图；
[0035]图8为本发明实施例提供的压力检测方法的流程图。
【具体实施方式】
[0036]为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
[0037]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发明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。“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。
[0038]目前的电子装置中的指纹识别装置通常独立于电子设备内的其它组件，这导致电子设备的集成度较低。
[0039]本发明的至少一个实施例提供一种检测组件、触控显示装置、触摸定位方法和压力检测方法，通过利用声波感应原理提供一种多种检测功能一体化的设计，该设计可以实现指纹识别、触控功能和压力检测中的至少两种。
[0040]如图1所示，本发明的至少一个实施例提供一种检测组件100，其包括:第一基板111;声波发出装置120，设置于第一基板111上;声波检测装置130，设置在第一基板111上、位于声波发出装置120的远离第一基板111的一侧，并且包括多个彼此间隔设置的声波感应单元130a;以及接触层140，覆盖声波检测装置130。
[0041 ]例如，第一基板111可以为玻璃基板、石英基板或塑料基板等。
[0042]声波发出装置120可以发出声波(例如超声波)信号，相应地，声波检测装置130可以通过声波感应单元130a感应该声波信号实现该声波信号的检测。由于超声波的方向性好且穿透能力强，采用超声波信号，可以使声波检测装置130检测到较集中的声波信号，以便于指纹和触摸位置的识别。当然，也可以根据需要采用其它频率的声波信号。
[0043]例如，接触层140可以为玻璃基板、石英基板或塑料薄膜等任意的可以与触摸物(例如用户的手指)接触的层结构。
[0044]在本发明实施例提供的检测组件100中，声波发出装置120用于向接触层140发射声波信号;在接触层140被触摸后，声波检测装置130在触摸位置处检测到的被接触层140反射的声波信号的强度相比接触层140被触摸前发生变化，据此可判断出触摸位置。此外，由于声波检测装置130包括彼此间隔设置的多个声波感应单元130a，通过设置声波感应单元130a的尺寸，可以使本发明实施例提供的检测组件用于指纹识别。
[0045]继续参见图1，例如，检测组件100还可以包括间隔层150，该间隔层150在垂直于第一基板111的方向上设置于声波发出装置120与声波检测装置130之间。由于在声波发出装置120和声波检测装置130之间设置有间隔层150，当发生触摸时，声波发出装置120与声波检测装置130之间的距离在触摸位置处发生变化，导致声波检测装置130检测到声波信号的时刻发生变化，声波检测装置130检测到声波信号的时刻与声波发出装置120发出声波信号的时刻之差随着触摸压力大小的变化而变化，据此可以判断出触摸压力的大小以及触摸位置。
[0046]例如，间隔层150可以为气体层(例如空气层)等，只要可以使接触层140被触摸时，声波发出装置120与声波检测装置130之间的距离在触摸位置处发生变化即可。
[0047]例如，检测组件100还可以包括第二基板112和支撑部160，第二基板112在垂直于第一基板111的方向上设置于声波发出装置120与声波检测装置130之间，支撑部160在垂直于第一基板111的方向上设置于第二基板112与声波发出装置120之间，以在第二基板112与声波发出装置120之间产生间隙，即形成间隔层150。
[0048]例如，第二基板112可以为玻璃基板、石英基板或塑料基板等。
[0049]例如，在垂直于第一基板111的方向上，支撑部160可以与声波检测装置130包括的多个声波感应单元130a不重叠，也就是说，支撑部160可以位于检测组件的触摸检测区之夕卜，以避免影响声波检测装置130检测声波信号。
[0050]例如，参见图1，声波检测装置130可以包括:第一电极层131，设置于第二基板112上，并且包括多个彼此间隔设置的子电极131a;以及第一压电材料层133，其包括多个彼此间隔设置的压电层图案133a，该多个压电层图案133a与上述多个子电极131a—一对应且分别电连接以形成上述多个声波感应单元130a。
[0051]也就是说，声波检测装置130可以采用压电换能器。在这种情况下，声波感应单元130a可以用于感应声波信号并产生相应的电信号，即当声波发出装置120发出的声波信号经过第一压电材料层133时第一压电材料层133的多个压电层图案133a的表面产生相应的电信号；第一电极层131包括的多个子电极131a在连接导线后可以分别将对应的压电层图案133a产生的电信号传导出去。
[0052]例如，声波检测装置130还可以包括:第二电极层132，设置于第二基板112上且设置于第一压电材料层133的远离第一电极层131的一侧。第二电极层132可以用于为第一压电材料层133提供偏置电压，以有利于当声波信号经过第一压电材料层133时第一压电材料层133的多个压电层图案133a的表面产生相应的电信号。当然，在声波检测装置130检测声波信号的时候，也可以不对第二电极层132施加电压，即也可以不对第一压电材料层133提供偏置电压。
[0053]例如，每个压电层图案133a和每个子电极131a的面积可以都小于或等于90μπι(微米)X 90μηι，例如小于或等于80μηιΧ 80μηι或50μηιΧ 50μηι，优选为小于或等于50μηιΧ 50μηι。例如，每个子电极的平面形状可以为边长小于或等于50μπι的正方形。由于手指的一个谷脊周期的宽度通常为300μπι，通过设置子电极的尺寸，有利于保证识别的指纹的清晰度。
[0054]例如，第一电极层131、第二电极层132的材料都可以为透明导电材料，例如氧化铟锡、氧化铟镓锌等透明导电金属氧化物等，并且第一压电材料层133的材料是透明的，例如透明铁电压电陶瓷或透明聚偏氟乙烯压电材料等。采用透明材料制作第一、二电极层和第一压电材料层可以避免将本发明实施例提供的检测组件应用于显示装置中时对显示效果造成影响。当然，本发明实施例包括但不限于这些透明导电材料和透明压电材料。
[0055]例如，声波发出装置120也可以采用压电换能器。在这种情况下，例如，如图1所示，声波发出装置120可以包括依次设置在第一基板111上的第三电极层123、第二压电材料层122以及第四电极层124，第三电极层123和第四电极层124配置为对第二压电材料层122施加电信号。根据逆压电效应，例如，当给第三电极层123和第四电极层124施加高频电信号时，第二压电材料层122能够产生声波信号。通过调整施加的高频电信号的频率，可以使第二压电材料层122产生超声波信号，该超声波信号可以向接触层140发送。
[0056]例如，第三电极层123、第四电极层124的材料都可以为透明导电材料，并且第二压电材料层122的材料是透明的，以避免将本发明实施例提供的检测组件应用于显示装置中时对显示效果造成影响。
[0057]在图1所示的实施例中，声波检测装置130包括的第一电极层131和第一压电材料层133之间直接接触；当然，本发明实施例不限于图1所示的实施例。例如，如图2所示，第一电极层131和第一压电材料层133之间也可以通过导电连接部137连接。例如，导电连接部137可以米用异向导电胶，该异向导电胶可实现压电层图案133a与相应的子电极13 Ia之间的电连接，但不会将相邻的子电极131a导通。
[0058]如图3所示，在声波检测装置(图3中未标出)采用压电换能器的情况下，声波检测装置可以包括多个声波检测单元1300，这些声波检测单元1300分别对应上述多个声波感应单元130a，也就是说，声波检测装置130包括的第二电极层132以及上述多个声波感应单元130a形成上述多个声波检测单元1300，每个声波检测单元1300包括一个声波感应单元130a。每个声波检测单元1300包括:压电元件1301，其配置为在声波发出装置120发出的声波信号经过压电元件1301时产生电信号；以及电容元件1302，其与压电元件1301并联并且配置为存储压电元件1301产生的电信号。
[0059]例如，声波检测装置还可以包括:多个晶体管134，分别与上述多个声波检测单元1300电连接，每个晶体管134包括栅极134a、源极134b和漏极134c，源极134b电连接与该晶体管134电连接的声波检测单元1300。晶体管134作为相应的声波检测单元1300的信号读取开关。例如，晶体管134可以为薄膜晶体管等。
[0060]例如，声波检测装置还可以包括多条栅线135和多条数据线136，栅线135设置于第二基板112上且沿第一方向依次排列，数据线136设置于第二基板112上且沿第二方向依次排列，第二方向与第一方向相交，该多条数据线136在垂直于第二基板112的方向上与该多条栅线135交叠且在交叠的位置处与多条栅线135间隔设置；上述多个晶体管134的栅极134a分别与栅线135电连接，并且上述多个晶体管134的漏极134c分别与数据线136电连接。通过对栅线135施加扫描信号(例如可以采用逐行扫描的方式)，可以控制与栅线135电连接的晶体管134的导通状态，在晶体管134导通的情况下，对应的声波检测单元1300检测到的信号可以通过该晶体管134传导到数据线136上。
[0061]例如，本发明的至少一个实施例提供的检测组件(图3中未标出)还可以包括触控芯片170，其与多条数据线136电连接。这样数据线136上的信号可以传导到触控芯片170中以进行触摸位置判断、指纹识别或压力检测。
[0062]下面结合图4介绍本发明实施例提供的检测组件实现指纹识别和声波触控的原理。
[0063]在本发明实施例中，在接触层140的表面处未发生触摸的情况下，声波发出装置120发出的声波信号可以被接触层140的表面反射，声波检测装置130可以检测到反射的声波信号;如图4所示，在接触层140的表面发生触摸的情况下，由于触摸物(例如用户的手指，图4中仅示出了用户手指的部分指纹，详见图中的锯齿状线条)与接触层140的表面之间的接触可以使部分声波信号透过接触层140进入该触摸物中，因而声波检测装置130检测到的在触摸位置处被接触层140反射的声波信号发生变化，而未被触摸位置处反射的声波信号未发生变化，通过检测被触摸的位置与未被触摸的位置分别反射的声波信号之间的差异能够判断出触摸位置，即实现声波触控。
[0064]此外，通过设置声波检测装置130包括的声波感应单元(图4中未标出)的尺寸，使手指的一个谷脊周期对应多个声波感应单元，由于手指的指纹谷和指纹脊处反射的信号强度不同，则对应指纹谷的声波感应单元与对应指纹脊的声波感应单元感应到的反射声波信号不同，从而产生不同的电信号。例如，分别对应指纹谷和指纹脊的声波感应单元产生不同的电荷数量，触控芯片通过检测电荷数量的差异可实现指纹识别。
[0065]由于声波发出装置120发出的声波信号在到达接触层140之前经过声波检测装置130且在被接触层140反射之后再次到达声波检测装置，因此，为了方便声波检测装置130检测反射回来的声波信号，需要设置一定的时间差以避免向接触层140传播的声波信号与被接触层140反射的声波信号混合，以方便信号检测。例如，可以在声波发出装置120发出声波信号的时候开始计时，待声波信号传递到手指的时间点，声波检测装置130开始工作。
[0066]需要说明的是，图4仅示例性地示出了第一压电材料层133，在实施中，第一压电材料层133包括多个如上所述的压电层图案。
[0067]下面结合图5介绍本发明实施例提供的检测组件实现压力感应的原理。如图5所示，当手指施加压力时，相应地第二基板112会产生形变。例如，可以在声波发出装置120发出的声波信号到达接触层140之前检测，在这种情况下，由于第二基板112产生形变，所以声波信号到达声波检测装置130的时间与未施加压力时的时间之间有差值，当压力大小改变时该差值也相应改变，因此声波检测装置130通过检测该差值可识别压力的大小和/或实现压力触控。当然，也可以在声波发出装置120发出的声波信号到达接触层140之后检测声波检测装置130检测到反射声波信号的时间与未施加压力时的时间之间的差值。
[0068]需要说明的是，图5仅示例性地示出了第一压电材料层133，在实施中，第一压电材料层133包括多个如上所述的压电层图案。
[0069]由上可知，通过调整声波检测装置130的工作时间就能分时地检测触控、指纹及压力信号。例如，在声波发出装置120发出的声波信号到达接触层140之前，可以进行压力大小检测和/或压力触控;和/或在声波发出装置120发出的声波信号达到接触层140之后可以进行指纹识别和/或声波触控。
[0070]本发明实施例提供的检测组件可以为触控面板、指纹识别器或者压力传感器等。
[0071]本发明的至少一个实施例还提供一种触控显示装置，如图6所示，该触控显示装置包括上述任一项实施例提供的检测组件100。
[0072]例如，该触控显示装置还可以包括显示面板200，该显示面板200配置为向预设方向(如图6中的箭头所示)发射成像光线，检测组件100的声波发出装置120和声波检测装置130都设置于显示面板200之外并且都在预设方向上与显示面板200交叠。
[0073]例如，显示面板200可以包括彼此相对的基板201和202以及用于连接这两个基板的连接部203，检测组件100可以设置于基板201的远离基板202的一侧。例如，基板201可以作为检测组件100包括的第一基板111。
[0074]本发明的至少一个实施例还提供了一种可以用于上述任一项实施例中的检测组件100的触摸定位方法。检测组件100的结构可参考上述实施例的描述，这里不再赘述。如图1和图7所示，本发明实施例提供的触摸定位方法包括:利用声波发出装置120沿从第一基板111到接触层140的方向发射声波信号，使该声波信号在第一时刻T1发出，参见步骤SI;在声波信号到达接触层140之前，利用声波检测装置130检测声波信号，在该步骤中，在第二时刻!^检测到声波信号，参见步骤S2;以及判断第二时刻T2与第一时刻T1的差值是否小于预设值，参见步骤S3，这里的预设值为在未发生触摸事件时从发出声波信号至声波信号到达接触层140之前检测到声波信号的时长;若该差值小于预设值，则判断出发生触摸事件(参见步骤S41)或者根据检测到的声波信号确定接触层140被施加的压力的大小(参见步骤S42)。
[0075]例如，可以预先计算出检测组件100包括的第二基板112的形变量与接触层140被施加的压力的大小之间的对应关系;在步骤S42中通过第二时刻T2与第一时刻T1之间的时间差以及声波信号的传播速度计算出第二基板的形变量，并根据上述对应关系确定压力的大小。当然，本发明实施例包括但不限于此。
[0076]关于是否发生触摸事件的判断可参考以上检测组件的实施例中的相关描述，这里不再赘述。
[0077]例如，声波发出装置120可以间断性地发射声波信号，且声波发出装置120发射的相邻的两个声波信号的间隔时间大于或等于预设时间间隔，该预设时间间隔为在未发生触摸事件时声波信号从声波发出装置120传播到接触层140以及被接触层140反射的声波信号到达声波检测装置130所用的时长。这样可以避免向接触层140发射的声波信号与被接触层140反射的声波信号相混合造成的影响。
[0078]例如，本发明的至少一个实施例提供的触摸定位方法还可以包括:在判断出发生触摸事件或者确定接触层被施加的压力的大小之后，根据检测到的声波信号判断触摸位置，即进行步骤S51。
[0079]例如，本发明的至少一个实施例提供的方法还可以包括:在判断出发生触摸事件或者确定接触层被施加的压力的大小之后，利用声波检测装置130检测声波信号被接触层140反射之后的反射信号，参见图7中的步骤S52;以及根据反射信号生成指纹(参见步骤S61)或者根据反射信号判断触摸位置(参见步骤S62)。
[0080]步骤S51、步骤S61和步骤S62可参考检测组件的实施例中的相关描述，这里不再赘述。
[0081 ]此外，当第二时刻T2与第一时刻Tl的差值未小于上述预设值时，则可能未发生触摸事件或者可能虽然发生触摸事件但未改变声波检测装置与声波发出装置之间的距离。在这种情况下，可利用声波检测装置检测声波被接触层反射之后的反射信号，以进一步判断是否发生触摸事件并判断触摸位置。当然，也可以根据反射信号进行指纹识别。
[0082]本发明的至少一个实施例还提供了一种用于上述任一项实施例提供的包括间隔层150的检测组件100的压力检测方法，如图1和图8所示，该方法包括以下步骤:步骤SSljlJ用声波发出装置120沿从第一基板111到接触层140的方向发射声波信号，使声波信号在第一时刻发出；步骤S82，利用声波检测装置130检测声波信号，在该步骤中，在第二时刻检测到所述声波信号；以及步骤S83，根据第二时刻与第一时刻的差值确定接触层140被施加的压力值。
[0083]例如，在步骤S82中，可以在声波发出装置120发射的声波信号到达接触层140之前通过声波检测装置130检测该声波信号，也可以在声波发出装置120发射的声波信号到达接触层之后通过声波检测装置130检测被接触层140反射的声波信号。
[0084]例如，在步骤S83中，可以根据第二时刻与第一时刻的差值以及声波信号的传播速度计算出检测组件100的第二基板的因接触层140被施加压力而产生的形变量，根据该形变量确定接触层140被施加的压力值。当然，压力值的确定方式包括但不限于该方式。
[0085]当然，除了上述触摸定位方法和压力检测方法之外，本发明的上述任一实施例提供的检测组件也可以直接用于指纹识别。以图1所示的检测组件为例，相应的指纹识别方法可以包括以下步骤:利用声波发出装置120沿从第一基板111到接触层140的方向发射声波信号;在声波信号到达接触层140之后，利用声波检测装置130检测被接触层140反射的声波信号；以及根据该反射的声波信号识别指纹。
[0086]有以下几点需要说明:(I)本发明实施例附图中，只涉及到与本发明实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；(2)附图中各层薄膜厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明实施例的内容；(3)在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0087]以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。
【主权项】
1.一种检测组件，包括: 第一基板； 声波发出装置，设置于所述第一基板上； 声波检测装置，设置于所述第一基板上、位于所述声波发出装置的远离所述第一基板的一侧，并且包括多个彼此间隔设置的声波感应单元;以及 接触层，覆盖所述声波检测装置。2.根据权利要求1所述的检测组件，还包括: 间隔层，在垂直于所述第一基板的方向上设置于所述声波发出装置与所述声波检测装置之间。3.根据权利要求2所述的检测组件，还包括: 第二基板，在垂直于所述第一基板的方向上设置于所述声波发出装置与所述声波检测装置之间；以及 支撑部，在垂直于所述第一基板的方向上设置于所述第二基板与所述声波发出装置之间以形成所述间隔层。4.根据权利要求3所述的检测组件，其中， 在垂直于所述第一基板的方向上，所述支撑部与所述多个声波感应单元不重叠。5.根据权利要求1至4中任一项所述的检测组件，其中，所述声波检测装置包括: 第一电极层，包括多个彼此间隔设置的子电极；以及 第一压电材料层，包括多个彼此间隔设置的压电层图案，其中，所述多个压电层图案与所述多个子电极一一对应以形成所述多个声波感应单元。6.根据权利要求5所述的检测组件，其中，每个压电层图案和每个子电极的面积都小于或等于 90μηιΧ90μηι。7.根据权利要求5所述的检测组件，其中，所述声波检测装置还包括: 第二电极层，设置于所述第一压电材料层的远离所述第一电极层的一侧。8.根据权利要求7所述的检测组件，其中，所述第一电极层、所述第二电极层的材料都为透明导电材料，并且所述第一压电材料层的材料是透明的。9.根据权利要求1至4中任一项所述的检测组件，其中，所述声波检测装置包括多个声波检测单元，所述多个声波检测单元分别包括所述多个声波感应单元，每个声波检测单元包括: 压电元件，配置为在所述声波发出装置发出的声波信号经过所述压电元件时产生电信号；以及 电容元件，与所述压电元件并联，配置为存储所述电信号。10.根据权利要求9所述的检测组件，其中，所述声波检测装置还包括: 多个晶体管，分别与所述多个声波检测单元电连接，其中，每个晶体管包括栅极、源极和漏极，所述源极连接与所述晶体管电连接的声波检测单元。11.根据权利要求10所述的检测组件，其中，所述声波检测装置还包括: 多条栅线，设置于所述第二基板上、沿第一方向依次排列且分别电连接所述多个晶体管的栅极；以及 多条数据线，设置于所述第二基板上且沿第二方向依次排列，其中，所述第二方向与所述第一方向相交，所述多条数据线在垂直于所述第二基板的方向上与所述多条栅线交叠且在交叠的位置处与所述多条栅线间隔设置，并且所述多条数据线分别电连接所述多个晶体管的漏极。12.根据权利要求11所述的检测组件，还包括: 触控芯片，与所述多条数据线电连接。13.根据权利要求1至4中任一项所述的检测组件，其中，所述声波发出装置包括依次设置在所述第一基板上的第三电极层、第二压电材料层以及第四电极层，其中，所述第三电极层和所述第四电极层配置为对所述第二压电材料层施加电信号。14.根据权利要求13所述的检测组件，其中，所述第三电极层、所述第四电极层的材料都为透明导电材料，并且所述第二压电材料层的材料是透明的。15.—种触控显示装置，包括根据权利要求1至14中任一项所述的检测组件。16.根据权利要求15所述的触控显示装置，还包括: 显示面板，配置为向预设方向发射成像光线， 其中，所述检测组件的所述声波发出装置和所述声波检测装置都设置于所述显示面板之外并且都在所述预设方向上与所述显示面板交叠。17.—种用于权利要求1至14中任一项所述的检测组件的触摸定位方法，包括: 利用所述声波发出装置沿从所述第一基板到所述接触层的方向发射声波信号，其中，所述声波信号在第一时刻发出； 在所述声波信号到达所述接触层之前，利用所述声波检测装置检测所述声波信号，其中，在第二时刻检测到所述声波信号；以及 判断所述第二时刻与所述第一时刻的差值是否小于预设值，其中，所述预设值为在未发生触摸事件时从发出声波信号至声波信号到达所述接触层之前检测到声波信号的时长；若所述第二时刻与所述第一时刻的差值小于所述预设值，则判断出发生触摸事件或者根据检测到的所述声波信号确定所述接触层被施加的压力的大小。18.根据权利要求17所述的方法，还包括: 在判断出发生触摸事件之后，根据检测到的所述声波信号判断触摸位置。19.根据权利要求17所述的方法，其中，所述声波发出装置间断性地发射所述声波信号，且所述声波发出装置发射的相邻的两个声波信号的间隔时间大于或等于预设时间间隔，所述预设时间间隔为在未发生触摸事件时所述声波信号从所述声波发出装置传播到所述接触层以及被所述接触层反射的声波信号到达所述声波检测装置所用的时长。20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，还包括: 在判断出发生触摸事件或者确定所述接触层被施加的压力的大小之后，利用所述声波检测装置检测所述声波信号被所述接触层反射之后的反射信号；以及根据所述反射信号生成指纹，或者根据所述反射信号判断触摸位置。21.—种用于权利要求2至4中任一项所述的检测组件的压力检测方法，包括: 利用所述声波发出装置沿从所述第一基板到所述接触层的方向发射声波信号，其中，所述声波信号在第一时刻发出； 利用所述声波检测装置检测所述声波信号，其中，在第二时刻检测到所述声波信号；以及根据所述第二时刻与所述第一时刻的差值确定所述接触层被施加的压力值。
【文档编号】G06K9/00GK105843446SQ201610159269
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月18日
【发明人】王海生, 董学, 薛海林, 陈小川, 刘英明, 丁小梁, 杨盛际, 赵卫杰, 李昌峰, 刘伟, 王鹏鹏, 卢鹏程
【申请人】京东方科技集团股份有限公司, 北京京东方光电科技有限公司