一种触摸屏、触控显示装置、触摸屏形变检测方法及装置与流程

本申请涉及触控显示领域，尤其涉及一种触摸屏、触控显示装置、触摸屏形变检测方法及装置。

背景技术：

触摸屏是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连接装置，可用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式，可以广泛应用于公共信息的查询、领导办公、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌点菜、多媒体教学、房地产预售等。

然而，由于触摸屏非常轻薄，一方面，在制作过程中，与其它部件进行组装时，极容易产生翘曲、鼓起、挤压等形变，另一方面，在触摸屏的使用过程中，若使用者用较大的力度按压触摸屏时，也会导致触摸屏产生较大形变。产生形变的触摸屏，常常会使触摸屏产生显示失真的问题。而对于触摸屏的形变，通过肉眼通常是难于检测到的。

技术实现要素：

本申请提供一种触摸屏、触控显示装置、触摸屏形变检测方法及装置，以对触摸屏的形变进行检测。

本申请实施例提供一种触摸屏形变检测方法，所述方法包括：

获取包围触摸屏显示区的闭合线圈的每一导线的初始电阻；其中，所述闭合线圈包括至少一根由电阻恒定的电阻材料形成的第一类导线，以及至少一根由压感电阻材料形成的第二类导线；

根据所述第一类导线的初始电阻，确定所述第二类导线的当前电阻；

根据所述第二类导线的初始电阻和当前电阻，检测所述触摸屏的形变。

优选的，所述闭合线圈由四根导线构成，所述第一类导线包括第一导线、第二导线和第三导线，所述第二类导线包括第四导线，所述第一导线和所述第二导线通过第一节点连接，所述第二导线和所述第三导线通过第二节点连接，所述第三导线和所述第四导线通过第三节点连接，所述第四导线和所述第一导线通过第四节点连接。

优选的，根据所述第一类导线的初始电阻，确定所述第二类导线的当前电阻，具体包括：

获取在所述第一节点和所述第三节点施加的第一电压，以及获取所述第二节点和所述第四节点之间的第二电压，根据所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线的初始电阻，以及，所述第一电压和所述第二电压，确定所述第四导线的当前电阻；

或者，获取在所述第二节点和所述第四节点施加的第三电压，以及获取所述第一节点和第三节点之间的第四电压，根据所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线的初始电阻，以及，所述第三电压和所述第四电压，确定所述第四导线的当前电阻。

本申请实施例提供的触摸屏形变检测方法，在触摸屏显示区的外围设置有由四段导线围成的闭合线圈，根据惠斯通电路原理，通过在任意不相邻的两个节点施加电压，可以测量得到另外两个节点的电压，进而可以确定由压感电阻材料形成的第四导线的电阻变化，由于第四导线为与触摸屏连接的一体结构，进而在确定第四电阻形变时，也可以实现对触摸屏的形变进行检测。

优选的，根据所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线的初始电阻，以及，所述第一电压和所述第二电压，确定所述第四导线的当前电阻，具体包括：

通过以下公式确定所述第四导线的当前电阻：

$V_2=\[\frac{R_1}{R1+R}-\frac{R_2}{R_2+R_3}\]\×V_1$

其中，V₂表示所述第二电压，V₁表示所述第一电压，R₁表示所述第一导线的初始电阻，R₂表示所述第二导线的初始电阻，R₃表示所述第三导线的初始电阻，R表示所述第四导线的当前电阻；

或者，根据所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线的初始电阻，以及，所述第三电压和所述第四电压，确定所述第四导线的当前电阻，具体包括：

通过以下公式确定所述第四导线的当前电阻：

$V_4=\[\frac{R_3}{R_3+R}-\frac{R_2}{R_1+R_2}\]\×V_3$

其中，V₄表示所述第四电压，V₃表示所述施加的所述第三电压，R₁表示所述第一导线的初始电阻，R₂表示所述第二导线的初始电阻，R₃表示所述第三导线的初始电阻，R表示所述第四导线的当前电阻。

优选的，根据所述第二类导线的初始电阻和当前电阻，检测所述触摸屏的形变，具体包括：

根据所述第四导线的初始电阻和当前电阻，确定所述第四导线的电阻变化量；

根据所述第四导线的初始电阻和电阻变化量，确定所述第四导线的形变；

根据所述第四导线的形变，检测所述触摸屏的形变。

优选的，根据所述第四导线的初始电阻和电阻变化量，具体通过以下公式确定所述第四导线的形变：

$\mathrm{\ϵ}=\frac{(\mathrm{\Δ}R/R_4)}{GF}$

其中，ε表示所述第四导线的形变，GF表示所述第四导线的预设特性参数值，ΔR表示所述第四导线的电阻变化量，R₄表示所述第四导线的初始电阻。

本申请实施例提供一种触摸屏形变检测装置，所述装置包括：

第一单元，用于获取包围触摸屏显示区的闭合线圈的每一导线的初始电阻；其中，所述闭合线圈包括至少一根由电阻恒定的电阻材料形成的第一类导线，以及至少一根由压感电阻材料形成的第二类导线；

第二单元，用于根据所述第一类导线的初始电阻，确定所述第二类导线的当前电阻；

第三单元，用于根据所述第二类导线的初始电阻和当前电阻，检测所述触摸屏的形变。

优选的，所述闭合线圈由四根导线构成，所述第一类导线包括第一导线、第二导线和第三导线，所述第二类导线包括第四导线，所述第一导线和所述第二导线通过第一节点连接，所述第二导线和所述第三导线通过第二节点连接，所述第三导线和所述第四导线通过第三节点连接，所述第四导线和所述第一导线通过第四节点连接。

优选的，所述第二单元，根据所述第一类导线的初始电阻，确定所述第二类导线的当前电阻，具体包括：

获取在所述第一节点和所述第三节点施加的第一电压，以及获取所述第二节点和所述第四节点之间的第二电压，根据所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线的初始电阻，以及，所述第一电压和所述第二电压，确定所述第四导线的当前电阻；

或者，获取在所述第二节点和所述第四节点施加的第三电压，以及获取所述第一节点和第三节点之间的第四电压，根据所述第一导线、所述第二导线和所述第三导线的初始电阻，以及，所述第三电压和所述第四电压，确定所述第四导线的当前电阻。

优选的，所述第三单元，根据所述第二类导线的初始电阻和当前电阻，检测所述触摸屏的形变，具体包括：

根据所述第四导线的初始电阻和当前电阻，确定所述第四导线的电阻变化量；

根据所述第四导线的初始电阻和电阻变化量，确定所述第四导线的形变；

根据所述第四导线的形变，检测所述触摸屏的形变。

本申请实施例提供一种触摸屏，所述触摸屏设置有第一导线、第二导线、第三导线和第四导线，其中，所述第一导线、所述第二导线、所述第三导线和所述第四导线为包围所述触摸屏显示区的闭合线圈的四段导线，所述第一导线和所述第二导线通过第一节点连接，所述第二导线和所述第三导线通过第二节点连接，所述第三导线和所述第四导线通过第三节点连接，所述第四导线和所述第一导线通过第四节点连接，所述第一导线、所述第二导线以及所述第三导线由电阻恒定的电阻材料形成，所述第四导线由压感电阻材料形成。

本申请实施例提供的触摸屏，设置有包围显示区的闭合线圈，所述闭合线圈由三段电阻恒定的导线，以及一段压感电阻材料形成的导线围成，通过检测由压感电阻材料形成的第四导线的形变，进而可以对触摸屏的形变进行检测，同时，触摸屏外围设置的闭合线圈可以提高触摸屏的抗静电能力。

本申请实施例提供一种触控显示装置，包括本申请实施例所提供的所述触摸屏和报警单元，所述报警单元用于在所述触摸屏的形变达到预设值时，发出提示信号。

本申请实施例提供的触控显示装置，还包括报警单元，进而在检测到触摸屏的形变达到一定预设值时，可以发出提示信号，进而可以方便、实时地对用户的触摸力度进行提醒，避免触摸屏由于受到较大的触摸力度而导致的显示失真或损坏。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种触摸屏形变检测方法流程图；

图2为本申请实施例提供的一种触摸屏的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种触摸屏的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种具体的触摸屏形变检测方法流程图；

图5为本申请实施例提供的一种测量触摸屏形变的等效电路图；

图6为本申请实施例提供的另一种测量触摸屏形变的等效电路图；

图7为本申请实施例提供的一种触摸屏形变检测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本申请实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

如图1所示，本申请实施例提供一种触摸屏形变检测方法，该检测方法包括：

步骤101、获取包围触摸屏显示区的闭合线圈的每一导线的初始电阻；其中，闭合线圈包括至少一根由电阻恒定的电阻材料形成的第一类导线，以及至少一根由压感电阻材料形成的第二类导线；

步骤102、根据第一类导线的初始电阻，确定第二类导线的当前电阻；

步骤103、根据第二类导线的初始电阻和当前电阻，检测触摸屏的形变。

在具体实施时，闭合线圈由四根导线构成时，可通过惠斯通电路原理得到压感电阻材料形成的第二类导线的当前电阻，以下以闭合线圈由四根导线构成为例，即，第一类导线包括第一导线、第二导线和第三导线，第二类导线包括第四导线，第一导线和第二导线通过第一节点连接，第二导线和第三导线通过第二节点连接，第三导线和第四导线通过第三节点连接，第四导线和第一导线通过第四节点连接，对本申请提供的触摸屏及触摸屏检测方法，进行如下说明。

如图2所示，本申请实施例提供一种触摸屏，该触摸屏包括显示区2和包围显示区2的非显示区1，其中，在非显示区1设置有第一导线11、第二导线12、第三导线13和第四导线14，其中，第一导线11、第二导线12、第三导线13和第四导线14为包围触摸屏显示区2的闭合线圈的四段导线，第一导线11和第二导线12通过第一节点A连接，第二导线12和第三导线13通过第二节点B连接，第三导线13和第四导线14通过第三节点C连接，第四导线14和第一导线11通过第四节点D连接，第一导线11、第二导线12以及第三导线13由电阻恒定的电阻材料形成，第四导线14由压感电阻材料形成，具体的，可以为合金单晶硅。触摸屏可以为电容式触摸屏也可以为电阻式触摸屏。

在具体实施时，为了使第一导线11、第二导线12、第三导线13和第四导线14在触摸屏容易制作，因此，优选的，如图3所示，本申请实施例的第一导线11、第二导线12、第三导线13和第四导线14分别对应设置于触摸屏的四个边，相应的，第一节点A、第二节点B、第三节点C和第四节点D分别对应设置于触摸屏的四个端点位置处。当然，第一导线11、第二导线12、第三导线13和第四导线14也可以以其它的方式设置于触摸屏的非显示区，可以在具体实施时，根据需要进行灵活设置，在此不做限制。例如，如图2所示，第一导线11、第二导线12、第三导线13和第四导线14均是部分设置于触摸屏的一个边，其余部分设置于该边的相邻边，第一节点A、第二节点B、第三节点C和第四节点D分别对应设置于触摸屏四个边的中点位置。另外，关于触摸屏的形状，也可以为圆形、三角形、五边形、六边形、八变形等，当触摸屏具有这些相应的形状时，第一导线11、第二导线12、第三导线13和第四导线14可以根据触摸屏的形状进行相应灵活设置。例如，触摸屏的形状为圆形时，相应的，第一导线11、第二导线12、第三导线13和第四导线14可以沿圆形触摸屏的圆形边缘设置，形成一个由第一节点A、第二节点B、第三节点C和第四节点D连接而成的闭合圆形走线圈。

需要说明的是，由于触摸屏的显示区2一般对应于触控区，非显示区1一般包围显示区2，用于设置走线，因此，本申请实施例通过在包围触摸屏显示区2的外围设置闭合线圈，进而可以对触摸屏在触摸时产生的形变进行检测。

本申请实施例提供的触摸屏，设置有包围显示区2的闭合线圈，该闭合线圈由三段电阻恒定的第一导线11、第二导线12和第三导线13，以及一段压感电阻材料的第四导线14围成，通过检测第四导线14的电阻变化，进而可以实现对触摸屏形变的检测，同时，触摸屏外围设置的闭合线圈可以提高触摸屏的抗静电能力。

如图4所示，本申请实施例提供一种触摸屏形变检测方法，用于对本申请实施例提供的触摸屏进行检测，该检测方法包括：

步骤201、获取待检测的触摸屏非显示区的第一导线、第二导线、第三导线和第四导线的初始电阻。

在具体实施时，可以在制作第一导线、第二导线、第三导线和第四导线时，通过电阻测量分别获得第一导线、第二导线、第三导线和第四导线的初始电阻。

步骤202、获取在第一节点和第三节点施加的第一电压，获取第二和第四节点之间的第二电压，根据第一导线、第二导线和第三导线的初始电阻，施加的第一电压，以及第二电压，确定第四导线的当前电阻；或者，获取在第二节点和第四节点施加的第三电压，获取第一节点和第三节点之间的第四电压，根据第一导线、第二导线和第三导线的初始电阻，施加的第三电压，以及第四电压，确定第四导线的当前电阻。

需要说明的是，由于闭合线圈由第一导线、第二导线、第三导线和第四导线四段导线组成，第一导线、第二导线和第三导线电阻恒定，在任意两个不相邻的节点之间施加已知电压，通过测量也可获得另外两个节点的电压，依据惠斯通原理，均可得到第四导线的当前电阻。

以下以图2所示的触摸屏为例，分别对通过在不同的节点施加电压，以得到第四导线的当前电阻的方式进行如下详细举例说明。

例如，在第一节点A和第三节点C施加的第一电压V₁，获取第二节点B和第四节点D之间的第二电压V₂，图5为该种测量方式下对应的等效电路图，其中，R₁表示第一导线11的初始电阻、R₂表示第二导线12的初始电阻、R₃表示第三导线13的初始电阻R₃，R表示第四导线14的当前电阻，即，第一导线11和第四导线14串联，第二导线12和第三导线13串联，两路串联电路再进行并联，当在第一节点A和第三节点C施加第一电压V₁时，可以通过电压测量获取第二节点B和第四节点D之间的第二电压V₂，根据惠斯通原理，第一导线11的初始电阻R₁、第二导线12的初始电阻R₂、第三导线13的初始电阻R₃和第四导线14的当前电阻R，施加的第一电压V₁，以及测量得到的第二电压V₂，满足以下关系式：

$V_2=\[\frac{R_1}{R1+R}-\frac{R_2}{R_2+R_3}\]\×V_1$

由于第一导线11的初始电阻R₁、第二导线12的初始电阻R₂、第三导线13的初始电阻R₃，施加的第一电压V₁，以及测量得到的第二电压V₂，均为已知，则通过以上关系式可获得第四导线14的当前电阻R。

又例如，在第二节点B和第四节点D施加的第三电压V₃，获取第一节点A和第三节点C之间的第四电压V₄，图6为该种测量方式对应的等效电路图，其中，R₁表示第一导线11的初始电阻、R₂表示第二导线12的初始电阻、R₃表示第三导线13的初始电阻R₃，R表示第四导线14的当前电阻，即，第一导线11和第二导线12串联，第三导线13和第四导线14串联，两路串联电路再进行并联，当在第二节点B和第四节点D施加第三电压V₃时，可以通过电压测量获取第一节点A和第三节点C之间的第四电压V₄，根据惠斯通原理，第一导线11的初始电阻R₁、第二导线12的初始电阻R₂、第三导线13的初始电阻R₃和第四导线14的当前电阻R，施加的第三电压V₃，以及第四电压V₄，满足以下关系式：

$V_4=\[\frac{R_3}{R_3+R}-\frac{R_2}{R_1+R_2}\]\×V_3$

由于第一导线11的初始电阻R₁、第二导线12的初始电阻R₂、第三导线13的初始电阻R₃，施加的第三电压V₃，以及测量得到的第四电压V₄，均为已知，则通过以上关系式也可获得第四导线14的当前电阻R。

步骤203、根据第四导线的初始电阻和第四导线的当前电阻，检测触摸屏的形变。

在具体实施时，可以根据压感电阻材料制成的第四导线的初始电阻和第四导线当前电阻，确定第四导线的电阻变化量，进而，根据第四导线的初始电阻和第四导线的电阻变化量，进一步确定第四导线的形变，最后，根据第四导线的形变，确定触摸屏的形变。

对于根据压感电阻材料制成的第四导线的初始电阻和第四导线的当前电阻，确定第四导线的电阻变化量，具体可以通过以下公式确定所述第四导线的电阻变化量：

ΔR＝R-R₄

其中，ΔR表示第四导线的电阻变化量，R表示第四导线的当前电阻，R₄表示第四导线的初始电阻。

对于根据第四导线的初始电阻和第四导线的电阻变化量，进一步确定第四导线的形变，具体可以通过以下公式确定第四导线的形变：

$\mathrm{\ϵ}=\frac{(\mathrm{\Δ}R/R_4)}{GF}$

其中，ε表示第四导线的形变，GF表示第四导线的预设特性参数值，具体可以在购买该种材质的导线时，由商家提供，ΔR表示第四导线的电阻变化量，R₄表示第四导线的初始电阻。

需要说明的是，由于本申请实施例的第四导线是制作于触摸屏的部分区域，为与触摸屏连接的一体结构，进而在触摸屏发生形变时，由压感电阻材料形成的第四导线也会发生形变，进而通过对第四导线在形变时的检测，进而可以间接对触摸屏的形变进行检测。即，可以将对触摸屏形变的检测间接转化为对压感电阻形变的检测。具体的，对于压感电阻材料的形变量与触摸屏的形变等级的对应关系，可以通过对试验触摸屏施加不同压力经过试验获得。

与上述检测方法相对应的，如图7所示，本申请实施例还提供一种触摸屏形变检测装置，用于检测本申请实施例提供的触摸屏，该检测装置包括：第一单元61、第二单元62以及第三单元63，其中，

第一单元61，用于获取待检测触摸屏的第一导线、第二导线、第三导线和第四导线的初始电阻。

第二单元62，用于获取在第一节点和第三节点施加的第一电压，获取第二节点和第四节点之间的第二电压，根据第一导线、第二导线和第三导线的初始电阻，施加的第一电压，以及第二电压，确定第四导线的当前电阻；或者，用于获取在第二节点和第四节点施加的第三电压，获取第一和第三节点之间的第四电压，根据第一导线、第二导线和第三导线的初始电阻，施加的第三电压，以及第四电压，确定第四导线的当前电阻。

优选的，在第一节点和第三节点施加的第一电压，获取第二和第四节点之间的第二电压时，第二单元62具体用于：

通过以下公式确定第四导线的当前电阻：

$V_2=\[\frac{R_1}{R1+R}-\frac{R_2}{R_2+R_3}\]\×V_1$

其中，V₂表示第二电压，V₁表示施加的第一电压，R₁表示第一导线的初始电阻，R₂表示第二导线的初始电阻，R₃表示第三导线的初始电阻，R表示第四导线的当前电阻。

优选的，在第二节点和第四节点施加的第三电压，获取第一和第三节点之间的第四电压时，第二单元62具体用于：

通过以下公式确定第四导线的当前电阻：

$V_4=\[\frac{R_3}{R_3+R}-\frac{R_2}{R_1+R_2}\]\×V_3$

其中，V₄表示第三电压，V₃表示施加的第三电压，R₁表示第一导线的初始电阻，R₂表示第二导线的初始电阻，R₃表示第三导线的初始电阻，R表示第四导线的当前电阻。

第三单元63，用于根据第四导线的初始电阻和第四导线的当前电阻，检测触摸屏的形变。

优选的，第三单元63具体用于：

根据压感电阻材料制成的导线的初始电阻和的当前电阻，确定第四导线的电阻变化量，进一步地，根据第四导线的初始电阻和第四导线的电阻变化量，确定压感电阻材料形变，最后，根据压感电阻材料的形变，检测触摸屏的形变。

在具体实施时，对于根据压感电阻材料制成的第四导线的初始电阻和的当前电阻，确定第四导线的电阻变化量，第三单元63具体可以通过以下公式确定所述第四导线的电阻变化量：

ΔR＝R-R₄

其中，ΔR表示第四导线的电阻变化量，R表示第四导线的当前电阻，R₄表示第四导线的初始电阻。

在具体实施时，对于根据第四导线的初始电阻和第四导线的电阻变化量，进一步确定第四导线的形变，第三单元63具体可以通过以下公式确定第四导线的形变：

$\mathrm{\ϵ}=\frac{(\mathrm{\Δ}R/R_4)}{GF}$

其中，ε表示压感电阻材料的形变，GF表示预设的第四导线的特性参数值，ΔR表示第四导线的电阻变化量，R₄表示第四导线的初始电阻。

本申请实施例提供一种触控显示装置，包括本申请实施例提供的触摸屏，触控显示装置还包括：报警单元，报警单元用于在触摸屏的形变达到预设值时，发出提示信号。在具体实施时，报警单元可以是通过屏幕显示提示信息提醒用户，也可以是通过发出提示声音以提醒用户，可以在具体实施时，根据需要进行灵活设置，在此不做限制。

本申请实施例提供的触控显示装置，还包括报警单元，进而在检测到触摸屏的形变达到一定预设值时，可以通过发出提示信号以提示用户触摸力度较大，进而可以方便、实时地对用户的触摸力度进行提醒，避免触摸屏由于收到较大的触摸力度而导致的显示失真或损坏。

综上所述，本申请实施例提供的触摸屏形变检测方法，在触摸屏显示区的外围设置有由四段导线围成的闭合线圈，根据惠斯通电路原理，通过在任意不相邻的两个节点的施加电压，可以测量得到另外两个节点的电压，进而可以确定由压感电阻材料形成的第四导线的电阻变化，由于第四导线为与触摸屏连接的一体结构，进而在确定第四电阻形变时，也可以实现对触摸屏的形变进行检测。

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