CN106406619B - 一种触控显示面板、显示装置及驱动方法 - Google Patents

一种触控显示面板、显示装置及驱动方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种触控显示面板、显示装置及驱动方法，通过将压力传感器和触控感应电极设置在显示面板的出光侧，且与显示面板一体化设置，并将压力传感器的一个压力电极复用为驱动电极，使该驱动电极和触控感应电极形成触控模组，从而将触控检测功能与压力检测功能集成到显示面板上，可有效减少产品的模组贴合工艺流程，节省成本；此外，由于采用一体化工艺制程，可有效减小触控显示面板的厚度，同时更好的实现各膜层间的应力匹配，在提升产品性能及使用寿命方面具有更大的优势。

Description

一种触控显示面板、显示装置及驱动方法
技术领域
本发明涉及触控设备技术领域，具体涉及一种触控显示面板、显示装置及驱动方法。
背景技术
随着触控显示技术的发展，特别是智能手表、智能手环等穿戴技术的快速发展，人们对显示产品的要求越来越高。现有的触控显示面板大多采用外挂式触控方案，其结构如图1所示，包括显示面板1和触控模组2，触控膜组2包括：触控感应电极21、驱动电极22、绝缘层23和盖板24，显示面板1和触控模组2之间通过胶层3贴合。
由于现有的触控显示面板采用外挂式触控方案，需要进行多次的模组绑定与贴合，使得相应的工艺制成成本也会随之提升，同时产品良率方面也存在相应的问题。
因此，亟需一种触控显示面板、显示装置及驱动方法以解决上述技术问题。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供一种触控显示面板、显示装置及驱动方法，用以至少部分解决制成工艺复杂带来的触控显示面板制成成本高、产品良率低的问题。
本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：
本发明提供一种触控显示面板，包括显示面板，还包括多个触控感应电极和多个压力传感器，所述压力传感器和触控感应电极位于所述显示面板的出光侧；
所述压力传感器包括第一压力电极和第二压力电极，所述第一压力电极形成于所述显示面板上，所述第二压力电极与所述触控感应电极形成触控模组，且所述第二压力电极复用为所述触控模组的驱动电极。
进一步的，所述压力传感器还包括压电材料层，所述压电材料层位于所述第一压力电极和第二压力电极之间。
优选的，所述显示面板为OLED显示面板，所述第一压力电极形成于所述OLED显示面板的封装薄膜上。
进一步的，所述触控显示面板还包括偏光片或彩色滤光片，所述偏光片或彩色滤光片形成于所述触控感应电极远离所述显示面板的一侧。
本发明还提供一种触控显示装置，包括控制器和如前所述的触控显示面板，所述控制器分别与所述第一压力电极、第二压力电极和触控感应电极相连。
优选的，各第二压力电极形成多行多列的矩阵，各触控感应电极位于各行第二压力电极之间，或者，各触控感应电极位于各列第二压力电极之间；所述触控感应电极和第二压力电极的延伸方向不一致。
优选的，当各触控感应电极位于各列第二压力电极之间时，在触控检测阶段，所述控制器用于，控制相同行的第二压力电极相连作为一个驱动电极，向各驱动电极加载驱动控制信号，并根据触控感应电极反馈的信号，确定触控位置；
当各触控感应电极位于各行第二压力电极之间时，在触控检测阶段，所述控制器用于，控制相同列的第二压力电极相连作为一个驱动电极，向各驱动电极加载驱动控制信号，并根据触控感应电极反馈的信号，确定触控位置。
优选的，所述控制器用于，在压力检测阶段，向各第一压力电极加载第一电压信号，并根据第二压力电极反馈的信号，确定按压位置和压力大小。
本发明还提供一种驱动方法，用于驱动如前所述的显示装置，所述方法包括：
在压力检测阶段，控制器向所述第一压力电极加载第一电压信号，并根据所述第二压力电极反馈的信号，确定按压位置和压力大小；
在触控检测阶段，控制器向所述各驱动电极加载驱动控制信号，并根据所述触控感应电极反馈的信号，确定触控位置。
优选的，当各触控感应电极位于各列第二压力电极之间时，在触控检测阶段，控制器在向所述各驱动电极加载驱动控制信号之前，控制相同行的第二压力电极相连作为一个驱动电极；
当各触控感应电极位于各行第二压力电极之间时，在触控检测阶段，控制器在向所述各驱动电极加载驱动控制信号之前，控制相同列的第二压力电极相连作为一个驱动电极。
本发明能够实现以下有益效果：
本发明通过将压力传感器和触控感应电极设置在显示面板的出光侧，且与显示面板一体化设置，并将压力传感器的一个压力电极复用为驱动电极，使该驱动电极和触控感应电极形成触控模组，从而将触控检测功能与压力检测功能集成到显示面板上，可有效减少产品的模组贴合工艺流程，节省成本；此外，由于采用一体化工艺制程，可有效减小触控显示面板的厚度，同时更好的实现各膜层间的应力匹配，在提升产品性能及使用寿命方面具有更大的优势。
附图说明
图1为现有的触控显示面板的结构示意图；
图2为本发明提供的触控显示面板的结构示意图；
图3a-3b为本发明提供的压力传感器的工作原理示意图；
图4为本发明提供的包括OLED显示面板的触控显示面板的结构示意图；
图5为本发明提供的触控显示装置的结构示意图；
图6为本发明提供的显示装置工作过程中的时序图；
图7为本发明提供的驱动方法流程示意图。
图例说明：
1、显示面板 2、触控膜组 3、胶层
21、触控感应电极 22、驱动电极 23、绝缘层
24、盖板 4、触控感应电极 5、压力传感器
51、第一压力电极 52、第二压力电极 53、压电材料层
6、偏光片 7、盖板 8、绝缘层
11、基底 12、阳极层 13、有机功能层
14、阴极层 15、封装薄膜 9、控制器
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出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。
以下结合图2-7，详细说明本发明的技术方案。
如图2所示，本发明实施例提供一种触控显示面板，包括显示面板1，还包括多个触控感应电极4和多个压力传感器5，压力传感器5和触控感应电极4位于显示面板1的出光侧。
压力传感器5包括第一压力电极51和第二压力电极52，第一压力电极51形成于显示面板1上，第二压力电极52与触控感应电极4形成触控模组，且第二压力电极52复用为所述触控模组的驱动电极。
通过将压力传感器的一个压力电极复用作为触控模组的驱动电极，只需额外制作一层触控感应电极，而无需再额外制作驱动电极，即可实现触控检测，简化了产品的工艺流程。
本发明通过将压力传感器5和触控感应电极4设置在显示面板1的出光侧，且与显示面板1一体化设置，并将压力传感器5的一个压力电极复用为驱动电极，使该驱动电极和触控感应电极4形成触控模组，从而将触控检测功能与压力检测功能集成到显示面板上，可有效减少产品的模组贴合工艺流程，节省成本；此外，由于采用一体化工艺制程，可有效减小触控显示面板的厚度，同时更好的实现各膜层间的应力匹配，在提升产品性能及使用寿命方面具有更大的优势。
进一步的，如图2所示，所述触控显示面板还包括盖板7覆盖在触控感应电极4远离压力传感器5的一侧。也就是说，压力传感器5和触控模组嵌入在触控显示面板的内部，且压力传感器5和触控模组位于盖板7和显示面板1之间。
需要说明的是，如图2所示，所述触控显示面板还可以包括绝缘层8，绝缘层8位于触控感应电极4和第二压力电极52之间。由于第二压力电极52复用为驱动电极，因此，触控感应电极4、绝缘层8和第二压力电极52形成触控模组，用于实现触控检测。
如图2所示，压力传感器5还包括压电材料层53，压电材料层53位于第一压力电极51和第二压力电极52之间。
以下结合图3a和图3b对压力传感器的工作原理进行详细说明。
如图3a所示，当外力未施加在触控显示面板上时，第一压力电极51和第二压力电极52上无额外电荷产生。如图3b所示，当有外力施加在触控显示面板上时，在压电材料的压电特性影响下，外力转换为正、负电荷，压电材料层53产生电荷，正、负电荷分别分布在第一压力电极51和第二压力电极52表面，压力越大，产生的电荷越多，通过检测各压力传感器5两端(即第一压力电极51和第二压力电极52)的电荷量的变化，即可实现对按压位置及压力大小的判定。
由于压力传感器5采用了压电式压敏感测，对所感知的压力更加敏感，且对触控显示面板整体形变量的要求大大减小，从而可以延长触控显示面板的使用寿命。
需要说明的是，所述显示面板1可以为OLED、LCD或EPD。
OLED作为一种利用有机材料封装成型的显示器件，其具有工作电压低、响应速度快、发光效率高、视角广、工作温度广等优点，利于显示器件的轻薄化，低功耗等优点，尤其在实现柔性显示具有明显的优势。因此，在实现柔性显示时，通常选用OLED显示面板，在本发明实施例中，以OLED为例进行说明。
如图4所示，显示面板1为OLED显示面板，包括：基底11、阳极层12、阴极层14以及设置在阳极层12和阴极层14之间的有机功能层13。有机功能层13沿阳极层12朝向阴极层14依次包括：空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层以及电子注入层，其中，空穴注入层与阳极层12相邻，电子注入层与阴极层14相邻。在阴极层14远离有机功能层13的一侧还设置有封装薄膜(TFE)15。
当显示面板1选用OLED显示面板时，可以降低显示面板内各膜层及封装材料的应力匹配要求，从而进一步提高柔性触控显示面板的柔性性能及使用寿命。
如图4所示，第一压力电极51形成于OLED显示面板的封装薄膜15上。
为了降低OLED显示面板的反光，增强显示效果，如图4所示，所述触控显示面板还可以包括偏光片6，偏光片6形成于触控感应电极4远离显示面板1的一侧，即偏光片6位于盖板7和触控感应电极4之间。需要说明的是，偏光片6也可以由彩色滤光片替代，同样能够起到降低OLED显示面板的反光，增强显示效果的作用。
本发明实施例还提供一种显示装置，如图5所示，所述显示装置包括控制器9和触控显示面板，所述触控显示面板为如前所述的触控显示面板，其具体结构在此不再赘述。控制器9分别与触控显示面板1的第一压力电极51、第二压力电极52和触控感应电极4相连。
需要说明的是，在本发明实施例中，触控模组采用互容式触控模组，以避免自容式触控模组对电容及电阻的限制。
以下结合图5，对本发明的触控模组的触控电极的结构进行详细说明。
如图5所示，各第二压力电极52形成多行多列的矩阵，各触控感应电极4位于各行第二压力电极52之间，或者，各触控感应电极4位于各列第二压力电极52之间，触控感应电极4和第二压力电极52的延伸方向不一致，以实现互容式触控模组。
进一步的，为了减少触控检测时间，可以将所述矩阵中相同行的第二压力电极52相连形成一组，作为一个驱动电极，或者，将所述矩阵中相同列的第二压力电极52相连形成一组，作为一个驱动电极，并向相连的各第二压力电极52(即同一驱动电极)施加同一驱动控制信号，这样就可以以一组为单位，施加驱动控制信号，无需对每个驱动电极逐一施加驱动控制信号，从而减少触控检测时间。
在本发明实施例中，如图5所示，各触控感应电极4位于各行第二压力电极52之间，在进行触控检测时，控制器9将矩阵中各列的第二压力电极52连接在一起形成一组第二压力电极，作为一个驱动电极，并向所述驱动电极施加驱动控制信号，通过接收触控感应电极4反馈的感应信号，即可实现触控检测。
结合图6所示，控制器9用于，在压力检测阶段，向各第一压力电极51加载第一电压信号Vref，并根据第二压力电极52反馈的信号，确定按压位置和压力大小。
当各触控感应电极4位于各列第二压力电极52之间时，在触控检测阶段，控制器9用于，控制相同行的第二压力电极52相连作为一个驱动电极，向各驱动电极加载驱动控制信号，并根据触控感应电极4反馈的信号，确定触控位置。
当各触控感应电极4位于各行第二压力电极52之间时，在触控检测阶段，控制器9用于，控制相同列的第二压力电极52相连作为一个驱动电极，向各驱动电极加载驱动控制信号，并根据触控感应电极4反馈的信号，确定触控位置。
需要说明的是，当从压力检测阶段切换到触控检测阶段时，将原本加载在第一压力电极51上的第一电压信号悬空(即停止加载第一电压信号)，并向各组第二压力电极52(即各驱动电极)加载驱动控制信号。
本发明实施例还提供一种驱动方法，所述驱动方法用于驱动如前所述的显示装置，如图7所示，所述方法包括以下步骤：
步骤71，在压力检测阶段，控制器向所述第一压力电极加载第一电压信号，并根据所述第二压力电极反馈的信号，确定按压位置和压力大小。
步骤72，在触控检测阶段，控制器向所述各驱动电极加载驱动控制信号，并根据所述触控感应电极反馈的信号，确定触控位置。
具体的，当各触控感应电极位于各列第二压力电极之间时，在触控检测阶段，在向所述各驱动电极加载驱动控制信号之前，控制器9可以控制矩阵中相同行的第二压力电极相连作为一个驱动电极，从而减少触控检测时间。
当各触控感应电极位于各行第二压力电极之间时，在触控检测阶段，在向所述各驱动电极加载驱动控制信号之前，在向所述各驱动电极加载驱动控制信号之前，控制器9可以控制矩阵中相同列的第二压力电极相连作为一个驱动电极。
本发明提供一种集压力检测和触控为一体的触控显示方案，将压电式压力检测和互容式触控方案结合现有OLED封装结构，并将一压电电极复用作为触控驱动电极，并额外添加金属层制作触控触控感应电极，通过在时序上分时复用，实现压力与触控的检测，最终实现集成化的触控与压力检测的柔性触控显示方案。本发明简化了产品的工艺生产流程，减少了模组绑定与贴合工艺，节省制成成本，同时有助于提升产品的体验，确保触控显示面板的柔性性能和使用寿命。
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 (8)

1.一种触控显示面板，包括显示面板，其特征在于，还包括多个触控感应电极和多个压力传感器，所述压力传感器和触控感应电极位于所述显示面板的出光侧；
所述压力传感器包括第一压力电极和第二压力电极，所述第二压力电极位于所述第一压力电极的上方，所述第一压力电极形成于所述显示面板上，所述第二压力电极与所述触控感应电极形成触控模组，且所述第二压力电极复用为所述触控模组的驱动电极，所述触控模组为互容式触控模组。
2.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述压力传感器还包括压电材料层，所述压电材料层位于所述第一压力电极和第二压力电极之间。
3.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述显示面板为OLED显示面板，所述第一压力电极形成于所述OLED显示面板的封装薄膜上。
4.如权利要求3所述的触控显示面板，其特征在于，还包括偏光片或彩色滤光片，所述偏光片或彩色滤光片形成于所述触控感应电极远离所述显示面板的一侧。
5.一种显示装置，其特征在于，包括控制器和如权利要求1-4任一项所述的触控显示面板，所述控制器分别与所述第一压力电极、第二压力电极和触控感应电极相连。
6.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，各第二压力电极形成多行多列的矩阵，各触控感应电极位于各行第二压力电极之间，或者，各触控感应电极位于各列第二压力电极之间。
7.如权利要求6所述的显示装置，其特征在于，当各触控感应电极位于各列第二压力电极之间时，在触控检测阶段，所述控制器用于，控制相同行的第二压力电极相连作为一个驱动电极，向各驱动电极加载驱动控制信号，并根据触控感应电极反馈的信号，确定触控位置；
当各触控感应电极位于各行第二压力电极之间时，在触控检测阶段，所述控制器用于，控制相同列的第二压力电极相连作为一个驱动电极，向各驱动电极加载驱动控制信号，并根据触控感应电极反馈的信号，确定触控位置。
8.如权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述控制器用于，在压力检测阶段，向各第一压力电极加载第一电压信号，并根据第二压力电极反馈的信号，确定按压位置和压力大小。
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