CN105786243A - 触控显示面板及其制备方法、显示装置及其驱动方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种触控显示面板及其制备方法、显示装置及其驱动方法，属于显示技术领域，其可解决现有的触控显示面板无法同时实现触摸控制功能和压力控制功能的问题。本发明的触控显示面板，包括第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板相对设置，在所述第一基板远离所述第二基板的一侧设置有触控电极，所述第二基板包括公共电极，所述公共电极包括驱动电极和压力电极；在触摸发生时，所述压力电极和位于所述触控显示面板下方的中框之间的驱动电容发生变化形成压力电容，以根据所述压力电容生成压力信号。

Description

触控显示面板及其制备方法、显示装置及其驱动方法
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种触控显示面板及其制备方法、显示装置及其驱动方法。
背景技术
压力感应技术是指能对外部压力实施探测的技术，目前，许多厂商正在寻求合适的方案来实现在显示领域，尤其在是移动应用领域，实现压力感应以便使客户得到更好的人机交互体验。
请参照图1，在现有的触控显示面板中，一般包括彩膜基板和阵列基板，彩膜基板与阵列基板相对设置，驱动电极101设置在阵列基板靠近彩膜基板的一侧上，触控电极21设置在彩膜基板远离阵列基板的一侧，驱动电极101为并列排布的条状电极，触控电极21为与驱动电极101垂直的条状电极。
但在现有技术中至少存在以下问题：现有的触控显示面板无法同时实现触摸控制功能和压力控制功能，操作灵活性低，且若要使其具有压力控制功能，就必须在触控显示面板中再设置一组用于进行对压力进行感测的电极，导致触控显示面板的结构复杂，使成本增加。
发明内容
本发明针对现有的触控显示面板无法同时实现触摸控制功能和压力控制功能的问题，提供一种能够同时实现触摸控制功能和压力控制功能且结构简单的触控显示面板及其制备方法、显示装置及其驱动方法。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种触控显示面板，包括第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板相对设置，在所述第一基板远离所述第二基板的一侧设置有触控电极，所述第二基板包括公共电极，所述公共电极包括驱动电极和压力电极；
在触摸发生时，所述压力电极和位于所述触控显示面板下方的中框之间的驱动电容发生变化形成压力电容，以根据所述压力电容生成压力信号。
其中，在触摸发生时，所述触控电极与所述驱动电极形成触控电容，以根据所述触控电容生成触控信号。
其中，所述压力电极与所述触控电极对应设置。
其中，所述触控电极还用于在触摸发生时，屏蔽手指与所述压力电极之间的寄生电容。
其中，所述公共电极的数量为多个且按列排列，每列所述公共电极中的所述驱动电极与所述压力电极交替设置。
其中，所述驱动电极和所述压力电极均为块状电极。
其中，所述触控显示面板为改善边缘场型显示面板。
作为另一技术方案，本发明还提供一种显示装置，包括触控显示面板和中框，所述触控显示面板为上述任意一项所述的触控显示面板，所述中框位于所述触控显示面板的下方。
作为另一技术方案，本发明还提供一种触控显示面板的制备方法，包括：
形成公共电极，所述第二基板包括所述公共电极，所述公共电极包括驱动电极和压力电极；
形成触控电极，所述触控电极位于所述第一基板远离所述第二基板的一侧；
在触摸发生时，所述压力电极和位于所述触控显示面板下方的中框之间的驱动电容发生变化形成压力电容，以根据所述压力电容生成压力信号。
作为另一技术方案，本发明还提供一种显示装置的驱动方法，所述显示装置为上述的显示装置，所述驱动方法包括：
检测触摸发生时所述压力电极和所述中框之间形成的压力电容，根据所述压力电容生成压力信号，并根据所述压力信号确定施加在触摸位置上的压力。
其中，所述驱动方法还包括：
检测触控电极与所述驱动电极形成的触控电容，根据所述触控电容生成触控信号，并根据所述触控信号确定触摸位置。
本发明的触控显示面板及其制备方法、显示装置及其驱动方法中，该触控显示面板包括第一基板和第二基板，第一基板和第二基板相对设置，在第一基板远离第二基板的一侧设置有触控电极，第二基板包括公共电极，公共电极包括驱动电极和压力电极，在触摸发生时，压力电极和位于触控显示面板下方的中框之间的驱动电容发生变化形成压力电容，以根据压力电容生成压力信号，通过使公共电极包括驱动电极和压力电极，将驱动电极和压力电极同层设置，该触控显示面板能够同时实现触摸控制和压力控制，不需要在触控显示面板外额外设置实现压力控制的电极，简化了触控显示面板的结构，降低了生产成本，提高了产品竞争力。
附图说明
图1为现有的触控显示面板的电极俯视图；
图2为本发明的实施例1的触控显示面板的结构示意图；
图3为本发明的实施例1的触控显示面板的时序图；
图4为本发明的实施例1的触控显示面板的电极俯视图；
图5为本发明的实施例2的显示装置的结构示意图；
图6为本发明的实施例3的触控显示面板的制备方法的流程示意图；
图7a为本发明的实施例3的触控显示面板的制备方法中步骤101后形成的结构示意图；
图7b为本发明的实施例3的触控显示面板的制备方法中步骤102后形成的结构示意图；
图8为本发明的实施例4的显示装置的驱动方法的流程示意图；
其中，附图标记为：1、第二基板；10、公共电极；101、驱动电极；102、压力电极；11、第二衬底；2、第一基板；21、触控电极；3、液晶层；4、第二偏光片；5、第一偏光片；6、保护层；7、盖板；8、中框。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
请参照图2和图3，本实施例提供一种触控显示面板，包括第一基板2和第二基板1，第一基板2和第二基板1相对设置，在第一基板2远离第二基板1的一侧设置有触控电极21，第二基板1包括公共电极10，公共电极10包括驱动电极101和压力电极102；在触摸发生时，压力电极102和位于触控显示面板下方的中框之间的驱动电容发生变化形成压力电容，以根据压力电容生成压力信号。
根据压力电容生成压力信号的过程为：当触摸未发生时，电容C0，若充电电压为方波型电压，取从最低电位到某一高电位为读取时间，当触摸发生后，电容变大为C1，此时，再充同样方波电压到相同电位所需要时间就会增加，通过判断充电到同一电位的时间就可以区分按压是否发生，根据电容的不同可以得到不同的压力信号(即读取电位)；或者，取相同的读取时间，当触摸未发生时，电容C0，若充电电压为方波型电压，当触摸发生后，电容变大为C1，此时，再充相同读取时间的方波电压所达到的电容就会降低，通过判断同一读取时间内充电的大小就可以区分按压是否发生，根据电容的不同可以得到不同的压力信号(即读取电位)。根据压力信号，可以获取该压力信号对应的压力等级，根据不同的压力等级可以执行不同的指令，即实现多层级压力感应，例如，在“音乐”程序中的压力等级为1的指令为打开音乐，压力等级为2的指令为关闭音乐，压力等级为3的指令为暂停音乐等，在此不再赘述。
从图2中可以看出，第二基板1包括第二衬底11和公共电极10，公共电极10位于第二衬底11的上方，第二衬底11的下方设置有第二偏光片4；第一基板2和第二基板1相对设置，液晶层3位于第一基板2和第二基板1之间，在第一基板2远离液晶层3的一侧(即第一基板2的上方)设置有触控电极21，在触控电极21的上方设置有第一偏光片5，第一偏光片5覆盖在整个第一基板2，在第一偏光片5的上方设置有保护层6，在保护层6的上方设置有盖板7；其中，公共电极10包括驱动电极101和压力电极102，且驱动电极101和压力电极102是同层设置的。
其中，在触摸发生时，触控电极21与驱动电极101形成触控电容，以供触控显示面板根据触控电容生成触控信号。
具体地，当用户的手指接触到触控显示面板表面的盖板7时，手指的触摸会使驱动电极101与触控电极21之间的电容发生变化，形成触控电容，根据触控电容可以生成触控信号，该触控信号通过设置在第一基板2和第一偏光片5之间的金属线(图中未示出)进行传输，从而获取到手指在触控显示面板表面发生触摸的位置，实现触摸控制。
需要说明的是，如图3所示，在显示阶段，作为公共电极的驱动电极101和压力电极102所产生的信号是恒定的，同时，触摸电极21产生的信号也是恒定的，当然，触摸电极21也可以不产生信号；在触摸发生时，即压力控制和触摸控制阶段，压力电极102与驱动电极101都会产生相同类型的信号，但信号的振幅可能会存在差异，由于驱动电极101的信号发生了变化，而触摸电极21的信号仍不改变，因此，在触摸发生时，驱动电极101和触摸电极21之间的电容会发生变化，也就是说，在手指在触控显示面板表面发生触摸的同时，手指就会对触控显示面板表面产生压力，此时，也实现压力控制，即触摸控制和压力控制是同时发生的。
其中，压力电极102与触控电极21对应设置。
其中，触控电极21还用于在触摸发生时，屏蔽手指与压力电极102之间的寄生电容。
之所以将压力电极102与触控电极21对应设置，是由于在触摸发生时，在压力电极102与手指之间会产生对触控电容有干扰的寄生电容，将压力电极102与触控电极21对应设置，可以用触控电极21屏蔽手指与压力电极102之间的寄生电容，从而提高触摸控制的精准性。
如图4所示，其中，公共电极10的数量为多个且按列排列，每列公共电极10中的驱动电极101与压力电极102交替设置。
从图4中可以看出，多个公共电极10按列排列(即从左到右或从右到左排列)，每列公共电极10中包括多个驱动电极101和多个压力电极102，多个驱动电极101与多个压力电极102交替设置，从而实现了将驱动电极101和压力电极102同层设置。其中，驱动电极101和压力电极102均为块状电极。之所以如此设置，是由于将驱动电极101和压力电极102都设置为块状电极，有利于驱动电极101和压力电极102的排布。
需要说明的是，本实施例中的压力电极102是自容式电极，同一个公共电极10中的每个压力电极102之间是分开的，每个压力电极102通过不同的引线输出信号；驱动电极101是互容式电极，同一列公共电极10中的每个驱动电极101之间是相连的，通过同一根引线将信号输出。
优选地，触控显示面板为改善边缘场型(IFFS型)显示面板。
当然，触控显示面板的类型并不局限于此，还可以是其他类型的显示面板，如高级超维场转换型(ADS型)显示面板，只要是能将公共电极设置包括同层设置的压力电极和驱动电极即可，在此不再赘述。
本实施例的触控显示面板，包括第一基板2和第二基板1，第一基板2和第二基板1相对设置，在第一基板2包括触控电极21，第二基板1包括公共电极10，公共电极10包括驱动电极101和压力电极102，在触摸发生时，压力电极102和位于触控显示面板下方的中框之间的驱动电容发生变化形成压力电容，以根据压力电容生成压力信号，通过使公共电极10包括驱动电极101和压力电极102，将驱动电极101和压力电极102同层设置，该触控显示面板能够同时实现触摸控制和压力控制，不需要在触控显示面板外额外设置实现压力控制的电极，简化了触控显示面板的结构，降低了生产成本，提高了产品竞争力。
实施例2：
请参照图5，本实施例提供了一种显示装置，包括触控显示面板和中框8，触控显示面板为实施例1的触控显示面板，中框8位于触控显示面板的下方。
之所以如此设置，是由于在触摸发生时，压力电极102和位于触控显示面板下方的中框8之间的驱动电容发生变化形成压力电容，以根据压力电容生成压力信号。
根据压力信号，可以获取该压力信号对应的压力等级，根据不同的压力等级可以执行不同的指令，即实现多层级压力感应，例如，在“音乐”程序中的压力等级为1的指令为打开音乐，压力等级为2的指令为关闭音乐，压力等级为3的指令为暂停音乐等，在此不再赘述。
当用户的手指接触到触控显示面板表面的盖板7时，手指的触摸会使驱动电机101与触控电极21之间的电容发生变化，形成触控电容，根据触控电容可以生成触控信号，该触控信号通过设置在第一基板2和第一偏光片5之间的金属线(图中未示出)进行传输，从而获取到手指在触控显示面板表面发生触摸的位置，实现触摸控制。
需要说明的是，在手指在触控显示面板表面发生触摸的同时，手指就会对触控显示面板表面产生压力，此时，也实现压力控制，即触摸控制和压力控制是同时发生的。
显示装置可以为：液晶显示面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
本实施例的显示装置包括实施例1的触控显示面板，具体描述可参照实施例1。
本实施例的显示装置，包括触控显示面板和中框8，触控显示面板为实施例1的触控显示面板，该触控显示面板包括第一基板2和第二基板1，第一基板2和第二基板1相对设置，在第一基板2包括触控电极21，第二基板1包括公共电极10，公共电极10包括驱动电极101和压力电极102，在触摸发生时，压力电极102和位于触控显示面板下方的中框8之间的驱动电容发生变化形成压力电容，以根据压力电容生成压力信号，通过使公共电极10包括驱动电极101和压力电极102，将驱动电极101和压力电极102同层设置，该触控显示面板能够同时实现触摸控制和压力控制，不需要在触控显示面板外额外设置实现压力控制的电极，简化了触控显示面板的结构，降低了生产成本，提高了产品竞争力。
实施例3：
请参照图6和图7a-7b，本实施例提供一种触控显示面板的制备方法，包括：
如图7a所示，步骤101，形成公共电极10，第二基板1包括公共电极10，公共电极10包括驱动电极101和压力电极102。
其中，公共电极10的数量为多个且按列排列，每列公共电极10中的驱动电极101与压力电极102交替设置。
从图3中可以看出，多个公共电极10按列排列(即从左到右或从右到左排列)，每列公共电极10中包括多个驱动电极101和多个压力电极102，多个驱动电极101与多个压力电极102交替设置，从而实现了将驱动电极101和压力电极102同层设置。
其中，驱动电极101和压力电极102均为块状电极。之所以如此设置，是由于将驱动电极101和压力电极102都设置为块状电极，有利于驱动电极101和压力电极102的排布。
如图7b所示，步骤102，形成触控电极21，触控电极21位于第一基板2远离第二基板1的一侧。
其中，压力电极102与触控电极21对应设置。
之所以将压力电极102与触控电极21对应设置，是由于在触摸发生时，在压力电极102与手指之间会产生对触控电容有干扰的寄生电容，将压力电极102与触控电极21对应设置，可以用触控电极21屏蔽手指与压力电极102之间的寄生电容，从而提高触摸控制的精准性。
需要说明的是，本实施例中的压力电极102是自容式电极，同一个公共电极10中的每个压力电极102之间是分开的，每个压力电极102通过不同的引线输出信号；驱动电极101是互容式电极，同一列公共电极10中的每个驱动电极101之间是相连的，通过同一根引线将信号输出。
步骤103，在触摸发生时，压力电极102和位于触控显示面板下方的中框8之间的驱动电容发生变化形成压力电容，以根据压力电容生成压力信号。
当然，本实施例的触控显示面板的制备方法中还包括在形成触控电极21上方依次形成第一偏光片5、保护层6和盖板7的步骤，在此不再赘述。
本实施例的触控显示面板的制备方法用于制备实施例1的触控显示面板，具体描述可参照实施例1。
本实施例的触控显示面板的制备方法，用于制备实施例1的触控显示面板，通过使公共电极10包括驱动电极101和压力电极102，将驱动电极101和压力电极102同层设置，该触控显示面板能够同时实现触摸控制和压力控制，不需要在触控显示面板外额外设置实现压力控制的电极，简化了触控显示面板的结构，降低了生产成本，提高了产品竞争力。
实施例4：
请参照图8，本实施例提供一种显示装置的驱动方法，显示装置为实施例2的显示装置，驱动方法包括：
步骤201，检测触控电极21与驱动电极101形成的触控电容，根据触控电容生成触控信号，并根据触控信号确定触摸位置。
具体地，当用户的手指接触到触控显示面板表面的盖板7时，手指的触摸会使驱动电机101与触控电极21之间的电容发生变化，形成触控电容，根据触控电容可以生成触控信号，该触控信号通过设置在第一基板2和第一偏光片5之间的金属线(图中未示出)进行传输，从而获取到手指在触控显示面板表面发生触摸的位置，实现触摸控制。
步骤202，检测触摸发生时压力电极102和中框8之间形成的压力电容，根据压力电容生成压力信号，并根据压力信号确定施加在触摸位置上的压力。
根据压力信号，可以获取该压力信号对应的压力等级，根据不同的压力等级可以执行不同的指令，即实现多层级压力感应，例如，在“音乐”程序中的压力等级为1的指令为打开音乐，压力等级为2的指令为关闭音乐，压力等级为3的指令为暂停音乐等，在此不再赘述。
需要说明的是，在手指在触控显示面板表面发生触摸的同时，手指就会对触控显示面板表面产生压力，此时，也实现压力控制，即触摸控制和压力控制是同时发生的，也就是说，步骤201和步骤202是同时发生的。
本实施例的显示装置的驱动方法，用于驱动实施例2的显示装置，该显示装置包括触控显示面板和中框8，触控显示面板为实施例1的触控显示面板，该触控显示面板包括第一基板2和第二基板1，第一基板2和第二基板1相对设置，在第一基板2包括触控电极21，第二基板1包括公共电极10，公共电极10包括驱动电极101和压力电极102，在触摸发生时，压力电极102和位于触控显示面板下方的中框8之间的驱动电容发生变化形成压力电容，以根据压力电容生成压力信号，通过使公共电极10包括驱动电极101和压力电极102，将驱动电极101和压力电极102同层设置，该触控显示面板能够同时实现触摸控制和压力控制，不需要在触控显示面板外额外设置实现压力控制的电极，简化了触控显示面板的结构，降低了生产成本，提高了产品竞争力。
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 (11)

1.一种触控显示面板，包括第一基板和第二基板，所述第一基板和所述第二基板相对设置，其特征在于，在所述第一基板远离所述第二基板的一侧设置有触控电极，所述第二基板包括公共电极，所述公共电极包括驱动电极和压力电极；
在触摸发生时，所述压力电极和位于所述触控显示面板下方的中框之间的驱动电容发生变化形成压力电容，以根据所述压力电容生成压力信号。
2.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，在触摸发生时，所述触控电极与所述驱动电极形成触控电容，以根据所述触控电容生成触控信号。
3.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述压力电极与所述触控电极对应设置。
4.根据权利要求3所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控电极还用于在触摸发生时，屏蔽手指与所述压力电极之间的寄生电容。
5.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述公共电极的数量为多个且按列排列，每列所述公共电极中的所述驱动电极与所述压力电极交替设置。
6.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述驱动电极和所述压力电极均为块状电极。
7.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控显示面板为改善边缘场型显示面板。
8.一种显示装置，其特征在于，包括触控显示面板和中框，所述触控显示面板为权利要求1至7任意一项所述的触控显示面板，所述中框位于所述触控显示面板的下方。
9.一种触控显示面板的制备方法，其特征在于，包括：
形成公共电极，所述第二基板包括所述公共电极，所述公共电极包括驱动电极和压力电极；
形成触控电极，所述触控电极位于所述第一基板远离所述第二基板的一侧；
在触摸发生时，所述压力电极和位于所述触控显示面板下方的中框之间的驱动电容发生变化形成压力电容，以根据所述压力电容生成压力信号。
10.一种显示装置的驱动方法，其特征在于，所述显示装置为权利要求8所述的显示装置，所述驱动方法包括：
检测触摸发生时所述压力电极和所述中框之间形成的压力电容，根据所述压力电容生成压力信号，并根据所述压力信号确定施加在触摸位置上的压力。
11.根据权利要求10所述的显示装置的驱动方法，其特征在于，还包括：
检测触控电极与所述驱动电极形成的触控电容，根据所述触控电容生成触控信号，并根据所述触控信号确定触摸位置。
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