CN104102054B - 显示装置及其驱动方法和制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示装置及其驱动方法和制造方法。该显示装置包括：相对设置的显示模组和液晶盒，显示模组包括第一电极，液晶盒包括相对设置的第二电极和第三电极，第一电极和第二电极相交设置；在进行立体显示时，在触控时间段内第一电极和第二电极之间形成耦合电场，在立体显示时间段内第二电极和第三电极之间形成光栅电场，耦合电场用于触摸发生时生成触控信号，光栅电场用于使得显示模组显示的显示画面形成立体画面。本发明的显示装置通过显示模组和液晶盒实现触控技术和立体显示技术的结合，降低了显示装置的厚度，从而提高了显示装置的透过率和显示效果，显示模组和液晶盒的制程简单且制作成本低。

Description

显示装置及其驱动方法和制造方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示装置及其驱动方法和制造方法。
背景技术
近年来，随着显示技术的发展，立体显示技术日益普及，各大厂商均在立体显示领域投入巨资，展开激烈竞争。其中，三维立体图形(Three-Dimensional，简称：3D)显示技术是立体显示技术中的重要技术。3D显示技术的原理是左右眼同时接收不同角度的影像，从而模拟真实双眼的3D效果。
目前，3D显示装置具备单一的显示功能，但多数并不具备触控功能。3D显示技术和触控技术给消费者带来的切身体验使得其受追捧的程度越来越高，在如此大的市场需求推动之下，3D显示技术和触控技术结合的产品也被众多显示产品厂家所关注和积极开发。
现有技术中，3D显示技术和触控技术结合形成的显示装置通常包括3D显示模组和外置式触控(Add On Touch)模组，3D显示模组和外置式触控模组结合以形成具备3D显示技术和触控技术的显示装置。但是上述显示装置的厚度较厚，从而降低了透过率和显示效果；上述显示装置制程较复杂且制作成本高。
发明内容
本发明提供一种显示装置及其驱动方法和制造方法，用于提高显示装置的透过率和显示效果，且实现显示装置的制程简单且制作成本低。
为实现上述目的，本发明提供了一种显示装置，包括：相对设置的显示模组和液晶盒，所述显示模组包括第一电极，所述液晶盒包括相对设置的第二电极和第三电极，所述第一电极和所述第二电极相交设置；
在进行立体显示时，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成耦合电场，在立体显示时间段内所述第二电极和所述第三电极之间形成光栅电场，所述耦合电场用于触摸发生时生成触控信号，所述光栅电场用于使得所述显示模组显示的显示画面形成立体画面。
可选地，所述显示模组还包括第四电极；
在进行平面显示时，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成所述耦合电场，在平面显示时间段内所述第四电极和所述第一电极之间形成平面显示电场，所述平面显示电场用于形成显示画面。
可选地，所述第一电极为条状结构，所述第二电极为条状结构，所述第三电极为面状结构。
可选地，所述液晶盒包括相对设置的上基板和下基板，所述上基板和所述下基板之间填充有液晶，所述第二电极设置于所述下基板上，所述第三电极设置于所述上基板上。
可选地，所述显示模组包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板之间填充有液晶，所述下基板位于所述第一基板上，所述第一基板包括所述第一电极。
可选地，在进行立体显示时，所述第三电极上加载的电压信号和所述第二电极上加载的电压信号相同。
可选地，在进行平面显示时，所述第三电极上加载的电压信号和所述第二电极上加载的电压信号不同。
为实现上述目的，本发明提供了一种显示装置的驱动方法，所述驱动方法用于对显示装置进行驱动，所述显示装置包括：相对设置的显示模组和液晶盒，所述显示模组包括第一电极，所述液晶盒包括相对设置的第二电极和第三电极，所述第一电极和所述第二电极相交设置；
所述驱动方法包括：
在进行立体显示时，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成耦合电场，所述耦合电场用于触摸发生时生成触控信号；
在立体显示时间段内所述第二电极和所述第三电极之间形成光栅电场，所述光栅电场用于使得所述显示模组显示的显示画面形成立体画面。
可选地，所述显示模组还包括第四电极；
所述驱动方法还包括：
在进行平面显示时，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成所述耦合电场；
在平面显示时间段内所述第四电极和所述第一电极之间形成平面显示电场，所述平面显示电场用于形成显示画面。
为实现上述目的，本发明提供了一种显示装置的制造方法，包括：
制备显示模组，所述显示模组包括第一电极；
制备液晶盒，所述液晶盒包括相对设置的第二电极和第三电极，所述第一电极和所述第二电极相交设置，在进行立体显示时，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成耦合电场，在立体显示时间段内所述第二电极和所述第三电极之间形成光栅电场，所述耦合电场用于触摸发生时生成触控信号，所述光栅电场用于使得所述显示模组显示的显示画面形成立体画面；
将所述显示模组和所述液晶盒相对设置。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的显示装置及其驱动方法和制造方法的技术方案中，显示装置包括显示模组和液晶盒，显示模组包括第一电极，液晶盒包括相对设置的第二电极和第三电极，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成耦合电场，在立体显示时间段内第二电极和第三电极之间形成光栅电场，光栅电场用于使得显示模组显示的显示画面形成立体画面，本发明的显示装置通过显示模组和液晶盒实现触控技术和立体显示技术的结合，降低了显示装置的厚度，从而提高了显示装置的透过率和显示效果，显示模组和液晶盒的制程简单且制作成本低。
附图说明
图1为本发明实施例一提供的一种显示装置的结构示意图；
图2为图1中第一电极、第二电极和第三电极的立体示意图；
图3为图2中液晶盒的工作原理示意图；
图4为第二电极与第二基板中的彩色矩阵图形的对应关系图；
图5为显示装置进行平面显示的工作示意图；
图6为显示装置进行立体显示的工作示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的显示装置及其驱动方法和制造方法进行详细描述。
图1为本发明实施例一提供的一种显示装置的结构示意图，如图1所示，该显示装置包括：相对设置的显示模组1和液晶盒2，显示模组1包括第一电极11，液晶盒2包括相对设置的第二电极21和第三电极22，第一电极11和第二电极21相交设置。在进行立体显示时，在触控时间段内第一电极11和第二电极21之间形成耦合电场，在立体显示时间段内第二电极21和第三电极22之间形成光栅电场，耦合电场用于触摸发生时生成触控信号，光栅电场用于使得显示模组1显示的显示画面形成立体画面。
可选地，显示模组1还包括第四电极(图中未示出)。在进行平面显示时，在触控时间段内第一电极11和第二电极21之间形成耦合电场，在平面显示时间段内第四电极和第一电极11之间形成平面显示电场，平面显示电场用于形成显示画面。其中，显示画面为平面画面。
图2为图1中第一电极、第二电极和第三电极的立体示意图，如图2所示，本实施例中，第一电极11的数量为多个，多个第一电极11平行设置；第二电极21的数量为多个，多个第二电极21平行设置。优选地，第一电极11为条状结构，第二电极21为条状结构。第一电极11和第二电极21垂直相交设置。优选地，第三电极22为面状结构，第三电极22的材料可以为高阻材料。可选地，第一电极11可包括多个电连接的第一子电极，多个第一子电极中的部分子电极为空闲(Dummy)子电极，多个第一子电极采用捆绑式布线方式形成第一电极11，从而提高触控效果。
本实施例中，液晶盒2包括相对设置的上基板23和下基板24，上基板23和下基板24之间填充有液晶25，第二电极21设置于下基板24上，第三电极22设置于上基板23上。可选地，第二电极21之上还形成有保护层26。本实施例中，液晶盒2为3D光栅，具体地，该3D光栅为3D裸眼光栅。
图3为图2中液晶盒的工作原理示意图，如图3所示，液晶盒2的显示模式为TN模式，且TN模式为长白模式。当第二电极21和第三电极22之间形成光栅电场时，该光栅电场可以使得位于第二电极21上方的电场区域中的液晶25发生偏转，从而使得电场区域为暗场区域；而与电场区域相邻的非电场区域由于未形成光栅电场，因此液晶25未发生偏转，从而使得非电场区域为亮场区域。由于TN模式为长白模式，因此光栅电场为垂直电场。亮场区域和暗场区域交替设置，形成了黑白交替的屏障栅栏效果，从而使得显示模组1显示的显示画面形成立体画面。
若进行平面显示时，需要非电场区域和电场区域均为亮场区域。此时第二电极21上加载的电压信号和第三电极22上加载的电压信号相同，第二电极21和第三电极22之间无电压差，因此第二电极21和第三电极22不能形成光栅电场，从而使得非电场区域和电场区域均为亮场区域。优选地，第二电极21上加载的电压信号和第三电极22上加载的电压均为0V。
本实施例中，显示模组1包括相对设置的第一基板12和第二基板13，第一基板12和第二基板13之间填充有液晶(图中未示出)，下基板24位于第二基板13上，第一基板12包括第一电极11。优选地，显示模组1为高级超维场转换技术(ADvanced Super DimensionSwitch，简称：ADS)显示模组。则第一基板12可以为阵列基板，第二基板13可以为彩膜基板。具体地，第一基板12可包括第一衬底基板121、形成于第一衬底基板121之上的薄膜晶体管、第四电极和第一电极11，薄膜晶体管与第四电极电连接，薄膜晶体管可位于第四电极的上方或者下方，第一电极11位于第四电极的上方。优选地，第四电极为板状结构。在图1所示的显示模组1中，第一电极11可以为公共电极，第四电极可以为像素电极。需要说明的是：在图1中薄膜晶体管和第四电极均未具体画出。图4为第二电极与第二基板中的彩色矩阵图形的对应关系图，如图4所示，第二基板13为彩膜基板，则第二基板包括依次排列的彩色矩阵图形，彩色矩阵图形可包括红色矩阵图形51、绿色矩阵图形52或者蓝色矩阵图形53。每个第二电极21的宽度可以为彩色矩阵图形的宽度的二分之一，则每个第二电极21可覆盖彩色矩阵图形的二分之一。
如图1所示，第一衬底基板121的入光侧还设置有第一偏振片3，上基板23的出光侧还设置有第二偏振片4，第二基板13的出光侧还设置有第三偏振片14。
下面通过图5和图6对本实施例中的显示装置的工作原理进行详细描述。
图5为显示装置进行平面显示的工作示意图，如图5所示，为降低触控与平面显示之间的相互干扰，可采用分时驱动的方式对显示装置进行驱动，其中，触控时间段可以为4ms，平面显示时间段可以为12.67ms。触控时间段和平面显示时间段通过帧识别信号(Vsync)来区分，具体地，如图5所示，当帧识别信号为低电平信号时显示装置处于触控时间段，当帧识别信号为高电平信号时显示装置处于平面显示时间段。在触控时间段内，第一电极11充当发射电极Tx，第二电极21充当感应电极Rx，第一电极11上加载驱动信号以使第一电极11和第二电极21之间产生耦合电场，该驱动信号可以为脉冲信号，当触摸发生时耦合电场发生变化而使得第二电极21上的感应电极信号发生改变以使第二电极21上产生并输出触控信号，该触控信号可用于确定触控位置。在触控时间段内，第三电极22上加载的电压为0V，此时该第三电极22的材料应采用高阻材料；第四电极上未加载数据信号；栅极Gn上未加载栅极信号。在实际应用中，优选地，第三电极22还可处于浮接(floating)状态，从而使得第三电极22不会屏蔽到触控信号，此种情况不再具体画出。需要说明的是：图5方框中的1、2、3、N-1至N表示的是栅极上加载的栅极信号的排列序号。
在平面显示时间段内，第一电极11充当公共电极，第二电极21充当狭缝电极。第一电极11上加载公共电极电压Vcom，栅极G1、G2……Gn上依次加载栅极信号以使栅极G1、G2……Gn依次开启，第四电极上加载数据信号以使显示模组显示出显示画面，该显示画面为平面画面。在平面显示时间段内，第三电极22和第二电极21之间无压差，也就是说，第三电极22上加载的电压信号和第二电极21上加载的电压信号相同，优选地，第三电极22上加载的电压信号和第二电极21上加载的电压信号均为0V，第三电极22可充当屏蔽层。此时，第三电极22和第二电极21之间未产生光栅电场，则液晶25不会发生偏转，液晶盒为长白模式，不会对显示模组显示的显示画面产生影响，从而使得显示画面为平面画面，因此图5中显示装置的显示模式为2D显示模式。
图6为显示装置进行立体显示的工作示意图，如图6所示，为降低触控与立体显示之间的相互干扰，可采用分时驱动的方式对显示装置进行驱动，其中，触控时间段可以为4ms，立体显示时间段可以为12.67ms。触控时间段和立体显示时间段通过帧识别信号(Vsync)来区分，具体地，如图6所示，当帧识别信号为低电平信号时显示装置处于触控时间段，当帧识别信号为高电平信号时显示装置处于立体显示时间段。在触控时间段内，第一电极11充当发射电极Tx，第二电极21充当感应电极Rx，第一电极11上加载驱动信号以使第一电极11和第二电极21之间产生耦合电场，该驱动信号可以为脉冲信号，当触摸发生时耦合电场发生变化而使得第二电极21上的感应电极信号发生变化以使第二电极21上产生并输出触控信号，该触控信号可用于确定触控位置。在触控时间段内，第三电极22上加载的电压为0V，此时该第三电极22的材料应采用高阻材料；第四电极上未加载数据信号；栅极Gn上未加载栅极信号。在实际应用中，优选地，第三电极22还可处于浮接(floating)状态，从而使得第三电极22不会屏蔽到触控信号，此种情况不再具体画出。需要说明的是：图6方框中的1、2、3、N-1至N表示的是栅极上加载的栅极信号的排列序号。
在立体显示时间段内，第一电极11充当公共电极，第二电极21充当狭缝电极。第一电极11上加载公共电极电压Vcom，栅极G1、G2……Gn上依次加载栅极信号以使栅极G1、G2……Gn依次开启，第四电极上加载数据信号以使显示模组显示出显示画面，该显示画面为平面画面。在立体显示时间段内，第三电极22和第二电极21之间存在压差，也就是说，第三电极22上加载的电压信号和第二电极21上加载的电压信号不同，优选地，第三电极22上加载的电压信号为0V，第二电极21上加载的电压信号均为3V。此时，第三电极22和第二电极21之间产生光栅电场，由于液晶盒为长白模式，则液晶25发生偏转后使得液晶盒形成交替设置的亮场区域和暗场区域，从而形成了黑白交替的屏障栅栏效果，进而使得显示模组1显示的显示画面形成立体画面，因此图6中显示装置的显示模式为3D显示模式。
本实施例提供的显示装置的技术方案中，显示装置包括显示模组和液晶盒，显示模组包括第一电极，液晶盒包括相对设置的第二电极和第三电极，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成耦合电场，在立体显示时间段内第二电极和第三电极之间形成光栅电场，光栅电场用于使得显示模组显示的显示画面形成立体画面，本实施例的显示装置通过显示模组和液晶盒实现触控技术和立体显示技术的结合，降低了显示装置的厚度，从而提高了显示装置的透过率和显示效果，显示模组和液晶盒的制程简单且制作成本低。本实施例可实现多点完全盒内(full in cell)触控，从而提高了触控灵敏度和信噪比。本实施例可实现立体显示和平面显示的切换，也就是说可实现3D显示和2D显示的切换。
本发明实施例二提供了一种显示装置的驱动方法，所述驱动方法用于对显示装置进行驱动，所述显示装置包括：相对设置的显示模组和液晶盒，所述显示模组包括第一电极，所述液晶盒包括相对设置的第二电极和第三电极，所述第一电极和所述第二电极相交设置；
所述驱动方法包括：
在进行立体显示时，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成耦合电场，所述耦合电场用于触摸发生时生成触控信号；
在立体显示时间段内所述第二电极和所述第三电极之间形成光栅电场，所述光栅电场用于使得所述显示模组显示的显示画面形成立体画面。
可选地，所述显示模组还包括第四电极。则所述驱动方法还包括：
在进行平面显示时，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成所述耦合电场；
在平面显示时间段内所述第四电极和所述第一电极之间形成平面显示电场，所述平面显示电场用于形成显示画面。
本实施例提供的显示装置的驱动方法可用于驱动上述实施例一提供的显示装置，对显示装置的具体描述可参见上述实施例一，此处不再赘述。
本实施例提供的显示装置的驱动方法的技术方案中，显示装置包括显示模组和液晶盒，显示模组包括第一电极，液晶盒包括相对设置的第二电极和第三电极，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成耦合电场，在立体显示时间段内第二电极和第三电极之间形成光栅电场，光栅电场用于使得显示模组显示的显示画面形成立体画面，本实施例的显示装置通过显示模组和液晶盒实现触控技术和立体显示技术的结合，降低了显示装置的厚度，从而提高了显示装置的透过率和显示效果，显示模组和液晶盒的制程简单且制作成本低。本实施例可实现多点完全盒内(full in cell)触控，从而提高了触控灵敏度和信噪比。本实施例可实现立体显示和平面显示的切换，也就是说可实现3D显示和2D显示的切换。
本发明实施例三提供了一种显示装置的制造方法，该方法可包括：
步骤101、制备显示模组，所述显示模组包括第一电极。
步骤102、制备液晶盒，所述液晶盒包括相对设置的第二电极和第三电极，所述第一电极和所述第二电极相交设置。在进行立体显示时，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成耦合电场，在立体显示时间段内所述第二电极和所述第三电极之间形成光栅电场，所述耦合电场用于触摸发生时生成触控信号，所述光栅电场用于使得所述显示模组显示的显示画面形成立体画面。
步骤103、将所述显示模组和所述液晶盒相对设置。
本实际应用中，步骤101和步骤102的执行顺序可根据需要进行变更。
本实施例提供的显示装置的制造方法可用于制造上述实施例一提供的显示装置，对显示装置的具体描述可参见上述实施例一，此处不再赘述。
本实施例提供的显示装置的制造方法的技术方案中，显示装置包括显示模组和液晶盒，显示模组包括第一电极，液晶盒包括相对设置的第二电极和第三电极，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成耦合电场，在立体显示时间段内第二电极和第三电极之间形成光栅电场，光栅电场用于使得显示模组显示的显示画面形成立体画面，本实施例的显示装置通过显示模组和液晶盒实现触控技术和立体显示技术的结合，降低了显示装置的厚度，从而提高了显示装置的透过率和显示效果，显示模组和液晶盒的制程简单且制作成本低。本实施例可实现多点完全盒内(full in cell)触控，从而提高了触控灵敏度和信噪比。本实施例可实现立体显示和平面显示的切换，也就是说可实现3D显示和2D显示的切换。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括：相对设置的显示模组和液晶盒，所述液晶盒包括相对设置的第二电极和第三电极，在进行立体显示时，在立体显示时间段内所述第二电极和所述第三电极之间形成光栅电场，所述光栅电场用于使得所述显示模组显示的显示画面形成立体画面，其特征在于，所述显示模组包括第一电极，所述第一电极和所述第二电极相交设置，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成耦合电场，所述耦合电场用于触摸发生时生成触控信号。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示模组还包括第四电极；
在进行平面显示时，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成所述耦合电场，在平面显示时间段内所述第四电极和所述第一电极之间形成平面显示电场，所述平面显示电场用于形成显示画面。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述第一电极为条状结构，所述第二电极为条状结构，所述第三电极为面状结构。
4.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，所述液晶盒包括相对设置的上基板和下基板，所述上基板和所述下基板之间填充有液晶，所述第二电极设置于所述下基板上，所述第三电极设置于所述上基板上。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述显示模组包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板之间填充有液晶，所述下基板位于所述第二基板上，所述第一基板包括所述第一电极。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，在进行立体显示时，所述第三电极上加载的电压信号和所述第二电极上加载的电压信号相同。
7.根据权利要求2所述的显示装置，在进行平面显示时，所述第三电极上加载的电压信号和所述第二电极上加载的电压信号不同。
8.一种显示装置的驱动方法，其特征在于，所述驱动方法用于对显示装置进行驱动，所述显示装置包括：相对设置的显示模组和液晶盒，所述显示模组包括第一电极，所述液晶盒包括相对设置的第二电极和第三电极，所述第一电极和所述第二电极相交设置；
所述驱动方法包括：
在进行立体显示时，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成耦合电场，所述耦合电场用于触摸发生时生成触控信号；
在立体显示时间段内所述第二电极和所述第三电极之间形成光栅电场，所述光栅电场用于使得所述显示模组显示的显示画面形成立体画面。
9.根据权利要求8所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，所述显示模组还包括第四电极；
所述驱动方法还包括：
在进行平面显示时，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成所述耦合电场；
在平面显示时间段内所述第四电极和所述第一电极之间形成平面显示电场，所述平面显示电场用于形成显示画面。
10.一种显示装置的制造方法，其特征在于，包括：
制备显示模组，所述显示模组包括第一电极；
制备液晶盒，所述液晶盒包括相对设置的第二电极和第三电极，所述第一电极和所述第二电极相交设置，在进行立体显示时，在触控时间段内所述第一电极和所述第二电极之间形成耦合电场，在立体显示时间段内所述第二电极和所述第三电极之间形成光栅电场，所述耦合电场用于触摸发生时生成触控信号，所述光栅电场用于使得所述显示模组显示的显示画面形成立体画面；
将所述显示模组和所述液晶盒相对设置。
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