CN106054433B - 一种显示面板及其驱动方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种显示面板及其驱动方法、显示装置。所述显示面板包括：第一基板；第二基板，与所述第一基板相对设置，第一压感检测电极，设置于所述第一基板上，位于靠近所述第二基板的一侧；第二压感检测电极，设置于所述第二基板上，位于靠近所述第一基板的一侧，所述第二压感检测电极与所述第一压感检测电极之间形成第一电容；第三压感检测元件，位于所述第一基板远离所述第二基板的一侧，且与所述第一基板相互间隔设置，所述第三压感检测元件与所述第一压感检测电极之间形成第二电容；当所述显示面板受到按压时，通过检测第一电容的变化量和第二电容的变化量，确定受到压力的大小。

Description

一种显示面板及其驱动方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示面板、该显示面板的驱动方法以及具有该显示面板的显示装置。
背景技术
很多电子设备使用集成触控元件的显示面板供用户输入。当用户利用例如手指来触摸显示面板时，显示面板把信号发送到该设备。在各种设备中使用的很多显示面板采用电容式压力传感技术来检测触控压力大小。
具体而言，现有技术的显示面板通常通过在阵列基板上设置第一压感检测电极，而在彩膜基板上设置第二压感检测电极，通过手指检测按压时阵列基板与彩膜基板形成的液晶盒盒厚的变化(即第一压感检测电极和第二压感检测电极形成的电容的变化)来检测按压时的压力变化。在时序上，显示面板的每一显示周期包括了显示时段、触控感测时段以及压感检测时段。
然而，现有的采用集成触控技术的显示面板(即通过检测液晶盒厚变化导致的电容变化量来判断压力的大小)，在按压时，液晶盒的盒厚的变化较小，因此，导致压感检测的效果并不理想，需要寻求其他方式来增加按压时电容的变化量。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种显示面板，该显示面板可以有效地提升显示面板的压感检测性能。
根据本发明的一个方面提供一种显示面板，所述显示面板包括：第一基板；第二基板，与所述第一基板相对设置，第一压感检测电极，设置于所述第一基板上，位于靠近所述第二基板的一侧；第二压感检测电极，设置于所述第二基板上，位于靠近所述第一基板的一侧，所述第二压感检测电极与所述第一压感检测电极之间形成第一电容；第三压感检测元件，位于所述第一基板远离所述第二基板的一侧，且与所述第一基板相互间隔设置，所述第三压感检测元件与所述第一压感检测电极之间形成第二电容；当所述显示面板受到按压时，通过检测第一电容的变化量和第二电容的变化量，确定受到压力的大小。
根据本发明的另一个方面，还提供一种显示装置，所述液晶显示装置包括上述的液晶显示面板。
根据本发明的又一个方面，还提供一种上述的显示面板的驱动方法，所述显示面板的每一显示周期内均包括至少一压感检测时段，所述驱动方法包括如下步骤：在所述压感检测时段内，检测所述显示面板的第一压感检测电极与第二压感检测电极之间形成的第一电容的变化量以及所述显示面板的第一压感检测电极与第三压感检测元件之间形成的第二电容的变化量，确定受到压力的大小。
本发明实施例提供的显示面板通过对第一基板上的第一压感检测电极与第二基板上的第二压感检测电极之间形成的第一电容的变化量以及第一压感检测电极与第三压感检测元件(在此实施例中为显示面板的边框组件的底壁)之间形成的第二电容的变化量进行检测，以此来确定按压于显示面板上的压力的大小。由于第一压感检测电极与第二压感检测电极之间形成的第一电容与第一压感检测电极与作为第三压感检测元件之间形成的第二电容并联，因此，相比现有技术来说增加了基础容值，进而，当所述显示面板受到按压时，在相同的压力作用下，总的电容变化量有了明显的增加(至少大于50％)，因此，能够有效地提升显示面板的压感检测性能，改善低压力下显示面板检测到的信号量较小的问题。并且该显示面板的结构还结合了内嵌式触控显示面板的结构特点，从而，更容易实现多点压力触控。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的一种显示面板的剖面结构示意图；
图2为本发明的一种显示面板的第一基板上的第一电极的俯视图；
图3为本发明的一种显示面板的第一压感检测电极的结构示意图；
图4为本发明的一种显示面板的第一压感检测电极与第二压感检测电极和第三压感检测元件之间形成的等效电路图；
图5为现有技术中的显示面板在受到质量为1000克的按压作用下的信号图；
图6为本发明的一种显示面板在受到质量为500克的按压作用下的信号图；
图7为本发明的一种显示面板在受到质量为1000克的按压作用下的信号图；
图8为本发明的显示面板与现有的显示面板在相同压力下的信号量随空间分布的曲线图；
图9为本发明的显示面板的驱动方法的流程图；
图10为本发明的一种显示面板的第二压感检测电极的结构示意图；
图11为本发明的一种显示面板的剖面结构示意图；
图12为本发明的一种显示面板的剖面结构示意图；
图13为本发明的的一种显示面板的第一基板上的第一电极的俯视图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有特定细节中的一个或更多，或者采用其它的方法、组元、材料等，也可以实践本发明的技术方案。在某些情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明。
请一并参见图1至图3，其分别示出了本发明的一种显示面板的剖面结构示意图、显示面板的第一基板上的第一电极的俯视图以及显示面板的第一压感检测电极的结构示意图。如图1至图3所示，在本发明的可选实施例中，所述显示面板可以是液晶显示面板或者是OLED显示面板。所述显示面板包括：第一基板1、第二基板2、第一压感检测电极3、第二压感检测电极4以及第三压感检测元件5。
第一基板1可选地为一阵列基板。第二基板2与第一基板1相对设置。在图1所示的实施例中，第二基板2相对设置于第一基板1的上方。
第一压感检测电极3设置于第一基板1上，位于靠近第二基板2的一侧。具体来说，在图1至图3所示的实施例中，所述显示面板包括多个第一电极6。第一电极6用于在显示面板的触控感测时段提供触控感测信号。如图1所示，至少部分第一电极6包括一空心部61。图1和图3中以具有空心部61的一个第一电极6进行说明。如图1和图3所示，第一压感检测电极3设置于第一电极6的空心部61内，被第一电极6所包围。需要说明的是，在本发明的其他实施例中，第一压感检测电极3也可以并不设置于该空心部，例如，第一压感检测电极3可以形成有一个凹部，第一压感检测电极设置于该凹部，这些实施例均可实现类似的效果，在此不予赘述。
第二压感检测电极4设置于第二基板2上，位于靠近第一基板1的一侧，第二压感检测电极4与第一压感检测电极3之间形成第一电容C1。需要说明的是，第二压感检测电极4位于靠近第一基板1的一侧并不限于图1中所示的直接设置于第二基板2的下表面，也包括了与第二基板2相互间隔地设置于靠近第一基板1的一侧，即第二压感检测电极4与第二基板2之间可以设有其他元件，在此不予赘述。
在图1至图3所示的实施例中，第二压感检测电极4的位置和数量与第一基板1上的第一压感检测电极3相对应。并且每个第二压感检测电极4在第一基板1上的投影至少覆盖一个第一压感检测电极3。如图1所示的可选实施例中，每个第二压感检测电极4大致呈矩形，第二压感检测电极4在第一基板1上的投影大于第一压感检测电极3，从而，可以避免第一压感检测电极3的信号损失。
进一步地，所述显示面板还包括多个间隔物7。间隔物7设置于第一基板1和第二基板2之间。每个第二压感检测电极4均位于多个间隔物7之间。
第三压感检测元件5位于第一基板1远离第二基板2的一侧，且与第一基板1互间隔设置(即不与第一基板1的表面直接接触，相互之间存在间隙或其他元件)，第三压感检测元件5与第一压感检测电极3之间形成第二电容C2。具体来说，在图1所示的实施例中，所述显示面板还包括边框组件和背光模组8。
所述边框组件包括底壁51以及与底壁51相接、形成一容置空间的侧壁(图中未示出)，背光模组8设置于所述边框组件的容置空间内，位于第一基板1远离第二基板2的一侧，且与第一基板1相互间隔(即不与第一基板1的表面直接接触，相互之间存在间隙或其他元件)。底壁51位于背光模组8远离第一基板1的一侧，即如图1所示，背光模组8置于底壁51上。在此实施例中，底壁51被复用为第三压感检测元件5，换言之，底壁51即为第三压感检测元件5。进而，当所述显示面板受到按压时，通过检测第一压感检测电极3与第二压感检测电极4之间形成的第一电容C1的变化量和第一压感检测电极3与作为第三压感检测元件5的底壁51之间形成的第二电容C2的变化量，确定受到压力的大小。
需要说明的是，在本发明的其他实施例中，第三压感检测元件5也可以是一个单独的电极，其可以设置于如图1所示的背光模组8与底壁51之间；或者在OLED显示面板中，由于不具有背光模组，因此作为第三压感检测元件的电极也可以直接设置在第一基板的远离第二基板一侧的表面(即图1中的下表面)，在此不予赘述。
进一步地，在图1所示的实施例中，所述显示面板还包括遮光层9。遮光层9位于第一基板1和背光模组8之间，用于贴附背光模组8与第一基板1，可防止背光模组8出现漏光，并在第一基板1和背光模组8之间形成间隙。
进一步地，请一并参见图4，其示出了本发明的显示面板的第一压感检测电极与第二压感检测电极和第三压感检测元件之间形成的等效电路图。具体来说，图1中第一压感检测电极3与第二压感检测电极4之间形成的第一电容C1与第一压感检测电极3与作为第三压感检测元件5的底壁51之间形成的第二电容C2如图4所示相互并联，因此，二者形成的总的对地电容为C1和C2之和，即相比现有技术来说增加了基础容值，进而，当所述显示面板受到按压时，在相同的压力作用下，总的电容变化量有了明显的增加(至少大于50％)，因此，能够有效地提升显示面板的压感检测性能。
进一步地，图5示出了现有技术中的显示面板在受到质量为1000克的按压作用下的信号图。图6和图7分别示出了本发明的显示面板在受到质量为500克和1000克的按压作用下的信号图。如图5至图8所示，在同一按压区域A处，现有技术中的显示面板在按压区域A处的信号量仅为238(如图5所示)，而在同样的压力作用下(1000克)本发明的显示面板在按压区域A处的信号量为531(如图7所示)，即使使用一半的压力按压，本发明的显示面板在按压区域A处的信号量仍然为376(如图6所示)、大于现有技术中的信号量。并且请参见图8，其示出了本发明的显示面板与现有的显示面板在相同压力下的信号量随空间分布的曲线图。如图8所示，X轴为显示面板上的空间分布，Y轴为检测到的显示面板上的信号量。L1为现有的不具有第三压感检测元件的显示面板在受到压力情况下的曲线，L2为现有的不具有第二压感检测电极的显示面板在受到压力情况下的曲线；L3为本发明的显示面板(即同时结合第一压感检测电极、第二压感检测电极和第三压感检测元件)在受到压力情况下的曲线。其中，L1、L2、L3均为受到质量为1000克的压力作用下形成的曲线。由图5至图8可见，本发明的显示面板的压感检测性能具有大幅度的提高，并且可具有改善低压力下显示面板检测到的信号量较小的问题。
进一步地，本发明还提供一种显示装置，所述液晶显示装置包括如图1至图3所示的液晶显示面板。该显示装置由于使用了上述的显示面板，因此，同样可大幅度提高其压感检测性能，在此不予赘述。
进一步地，本发明还提供一种如图1至图3所示的显示面板的驱动方法，具体来说，所述显示面板的每一显示周期内均包括至少一压感检测时段，其中，在所述压感检测时段内，检测所述显示面板的第一压感检测电极与第二压感检测电极之间形成的第一电容的变化量以及所述显示面板的第一压感检测电极与第三压感检测元件之间形成的第二电容的变化量，确定受到压力的大小。
具体来说，请参见图9，其示出了本发明的显示面板的驱动方法的流程图。在图9所示的实施例中，显示面板的每一显示周期内还包括至少一触控感测时段以及一显示时段。即显示面板的每一显示周期内均包括一显示时段、一触控感测时段以及一压感检测时段。驱动方法包括如下步骤：
步骤S100：显示面板进入显示时段，第一电极和第一压感检测电极可以均接地。
步骤S200：显示面板进入触控感测时段，在触控感测时段内，显示面板的第一电极提供触控感测信号，实现显示面板的触控感测功能。
步骤S300：显示面板进入压感检测时段，在压感检测时段内，同时检测显示面板的第一压感检测电极与第二压感检测电极之间形成的第一电容的变化量和显示面板的第一压感检测电极与第三压感检测元件之间形成的第二电容的变化量，以此来确定按压于显示面板上的压力大小，实现显示面板的压感检测功能
需要说明的是，在本发明的其他实施例中，在压感检测时段内，也可以先检测显示面板的第一压感检测电极与第二压感检测电极之间形成的第一电容的变化量后，再检测显示面板的第一压感检测电极与第三压感检测元件之间形成的第二电容的变化量。或者，先检测显示面板的第一压感检测电极与第三压感检测元件之间形成的第二电容的变化量后，再检测显示面板的第一压感检测电极与第二压感检测电极之间形成的第一电容的变化量。这些实施例可以实现与实施例类似的效果，在此不予赘述。
图9中仅仅以显示面板依次经过一个显示时段、一个触控感测时段以及一个压感检测时段为例进行说明，而根据显示面板的需求，在本发明的另一些实施例中，每一显示周期中各个时段设置是可以不同的，例如一个显示周期内可以包括多个显示时段、多个触控感测时段以及多个压感检测时段，显示时段、触控感测时段以及压感检测时段之间相互交替，在此不予赘述。
由上可见，本发明的显示面板通过对第一基板上的第一压感检测电极与第二基板上的第二压感检测电极之间形成的第一电容的变化量以及第一压感检测电极与第三压感检测元件(在此实施例中为显示面板的边框组件的底壁)之间形成的第二电容的变化量进行检测，以此来确定按压于显示面板上的压力的大小。由于第一压感检测电极与第二压感检测电极之间形成的第一电容与第一压感检测电极与作为第三压感检测元件之间形成的第二电容并联，因此，相比现有技术来说增加了基础容值，进而，当所述显示面板受到按压时，在相同的压力作用下，总的电容变化量有了明显的增加(至少大于50％)，因此，能够有效地提升显示面板的压感检测性能，改善低压力下显示面板检测到的信号量较小的问题。并且该显示面板的结构还结合了内嵌式触控显示面板的结构特点，从而，更容易实现多点压力触控。
图10和图11为本发明的显示面板的另外一种实施方式，请一并参见图10和图11，其分别示出了本发明的一种显示面板的第二压感检测电极的结构示意图以及剖面结构示意图。其中，图11为图10中B-B处的剖面结构示意图。与上述图1至图3所示的显示面板不同的是，在此实施例中，第二压感检测电极4呈网格状。具体来说，所述显示面板还包括黑矩阵41。如图10和图11所示，黑矩阵41设置于第二压感检测电极4与第二基板2之间。图10可以视为黑矩阵41和第二压感检测电极4在第二基板2上的投影。如图10所示，黑矩阵41在第二基板2上的投影至少覆盖网格状的第二压感检测电极4在第二基板2上的投影，从而，避免第二压感检测电极4对显示面板的显示区的显示造成影响。
在此实施例中，第二压感检测电极4仍然与第一基板1上的多个第一压感检测电极相对应，从而形成第一电容C1，以实现与上述图1至图3中所示的显示面板类似的效果，并且该第二压感检测电极4的结构相比上述的图1至图3所示的显示面板中形成的多个与第一压感检测电极对应的电极结构来说，制程过程更为方便，在此不予赘述。
图12和图13为本发明的触控显示面板的另外一种实施方式，请一并参见图12和图13，其示出了本发明的一种显示面板的剖面结构示意图以及显示面板的第一基板上的第一电极的俯视图。与上述图1至图3所示的显示面板不同的是，在此实施例中，第一基板1上的至少部分第一电极6被分时复用为触控电极和第一压感检测电极。具体来说，在此实施例中，无需额外在第一电极6上形成空心部。如图13所示，部分第一电极6当显示面板处于触控感测时段时被配置为触控电极，而当显示面板处于压感检测时段时被配置为第一压感检测电极3。图12以一个被分时复用的第一电极为例，如图12所示，当显示面板处于压感检测时段，即第一电极6也即为第一压感检测电极3。该实施例同样可以实现与上述图1至图3中所示的显示面板类似的效果，并且，由于无需额外形成空心部并在空心部内单独制程用于压感检测的第一压感检测电极，因此，该实施例中的显示面板的制程过程更为便捷，在此不予赘述。
综上所述，本发明实施例提供的显示面板通过对第一基板上的第一压感检测电极与第二基板上的第二压感检测电极之间形成的第一电容的变化量以及第一压感检测电极与第三压感检测元件(在此实施例中为显示面板的边框组件的底壁)之间形成的第二电容的变化量进行检测，以此来确定按压于显示面板上的压力的大小。由于第一压感检测电极与第二压感检测电极之间形成的第一电容与第一压感检测电极与作为第三压感检测元件之间形成的第二电容并联，因此，相比现有技术来说增加了基础容值，进而，当所述显示面板受到按压时，在相同的压力作用下，总的电容变化量有了明显的增加(至少大于50％)，因此，能够有效地提升显示面板的压感检测性能，改善低压力下显示面板检测到的信号量较小的问题。并且该显示面板的结构还结合了内嵌式触控显示面板的结构特点，从而，更容易实现多点压力触控。
虽然本发明已以可选实施例揭示如上，然而其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与修改。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定的范围为准。

Claims (13)

1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：
第一基板；
第二基板，与所述第一基板相对设置，
第一压感检测电极，设置于所述第一基板上，位于靠近所述第二基板的一侧；
第二压感检测电极，设置于所述第二基板上，位于靠近所述第一基板的一侧，所述第二压感检测电极与所述第一压感检测电极之间形成第一电容；
第三压感检测元件，位于所述第一基板远离所述第二基板的一侧，且与所述第一基板相互间隔设置，所述第三压感检测元件与所述第一压感检测电极之间形成第二电容；
当所述显示面板受到按压时，通过检测第一电容的变化量和第二电容的变化量，确定受到压力的大小；
所述显示面板包括多个第一电极，其中，至少部分所述第一电极包括一空心部，所述第一压感检测电极设置于所述空心部内，其中，一个所述空心部对应设置一个所述第一压感检测电极。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二压感检测电极在所述第一基板上的投影至少覆盖所述第一压感检测电极。
3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括多个间隔物，所述间隔物设置于所述第一基板和所述第二基板之间，所述第二压感检测电极位于多个所述间隔物之间。
4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二压感检测电极呈网格状。
5.如权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括黑矩阵，所述黑矩阵在所述第二基板上的投影至少覆盖所述网格状的第二压感检测电极在所述第二基板上的投影。
6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括边框组件，所述边框组件包括底壁以及与所述底壁相接、形成一容置空间的侧壁，其中，所述底壁被复用为所述第三压感检测元件。
7.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括背光模组，所述背光模组设置于所述容置空间内，位于所述第一基板远离所述第二基板的一侧，且与所述第一基板相互间隔，其中，所述底壁位于所述背光模组远离所述第一基板的一侧。
8.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求1至7中任一项所述的显示面板。
9.一种如权利要求1-7任一项所述的显示面板的驱动方法，其特征在于，所述显示面板的每一显示周期内均包括至少一压感检测时段，所述驱动方法包括如下步骤：
在所述压感检测时段内，检测所述显示面板的第一压感检测电极与第二压感检测电极之间形成的第一电容的变化量以及所述显示面板的第一压感检测电极与第三压感检测元件之间形成的第二电容的变化量，确定受到压力的大小。
10.如权利要求9所述的显示面板的驱动方法，其特征在于，在所述压感检测时段内，先检测所述显示面板的第一压感检测电极与第二压感检测电极之间形成的第一电容的变化量后，再检测所述显示面板的第一压感检测电极与第三压感检测元件之间形成的第二电容的变化量。
11.如权利要求9所述的显示面板的驱动方法，其特征在于，在所述压感检测时段内，先检测所述显示面板的第一压感检测电极与第三压感检测元件之间形成的第二电容的变化量后，再检测所述显示面板的第一压感检测电极与第二压感检测电极之间形成的第一电容的变化量。
12.如权利要求9所述的显示面板的驱动方法，其特征在于，在所述压感检测时段内，同时检测所述显示面板的第一压感检测电极与第二压感检测电极之间形成的第一电容的变化量和所述显示面板的第一压感检测电极与第三压感检测元件之间形成的第二电容的变化量。
13.如权利要求9所述的显示面板的驱动方法，其特征在于，所述显示面板的每一显示周期内还包括至少一触控感测时段，在所述触控感测时段内，所述显示面板的第一电极提供触控感测信号。
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