CN107678597B - 一种触控显示面板和触控显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种触控显示面板和触控显示装置。该触控显示面板包括衬底基板；所述衬底基板的所述显示区设置有多个自容式触控位置检测电极、多条触控位置走线以及多个压感触控单元；所述压感触控单元的第一电源信号线、第二电源信号线、第一压感检测信号线和第二压感检测信号线与所述多条触控位置走线位于同一层；或，至少部分所述多条触控位置走线复用为所述第一电源信号线、所述第二电源信号线、所述第一压感检测信号线和所述第二压感检测信号线中的至少一种。本发明可以显著减小触控显示面板的厚度，实现了触控显示面板的轻薄化。
Description
技术领域
本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种触控显示面板和触控显示装置。
背景技术
压力感应技术是在显示屏幕上加入压力感应装置，手指轻触显示屏幕和重按会带来不同的交互效果。即屏幕可以感受到轻点、普通触摸以及重压等不同的力度，更立体的感受手指操作，可以实现更多样性的操作方式。
为了实现压力感应，现有的触控显示面板一般采用外挂式的压感触控单元，将压感触控单元作为一个独立的模块叠加设置在显示面板的显示区，并且通过信号线与驱动芯片电连接，需要分别设置压感触控电极层和走线层。这样制作而成的触控显示面板使得触控显示面板厚度较大。
发明内容
本发明提供一种触控显示面板和触控显示装置，以减小触控显示面板的厚度，实现触控显示面板的轻薄化。
第一方面，本发明实施例提供了一种触控显示面板，包括：
显示区和围绕所述显示区的非显示区；
衬底基板；
所述衬底基板的所述显示区设置有多个自容式触控位置检测电极、多条触控位置走线以及多个压感触控单元；每个所述自容式触控位置检测电极与至少一条所述触控位置走线电连接；
所述压感触控单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述压感触控单元的第一输入端与第一电源信号线电连接，所述压感触控单元的第二输入端与第二电源信号线电连接，所述压感触控单元的第一输出端与第一压感检测信号线电连接，所述压感触控单元的第二输出端与第二压感检测信号线电连接；所述第一电源信号线和所述第二电源信号线用于向所述压感触控单元输入偏置电压信号；所述第一压感检测信号线和所述第二压感检测信号线用于从所述压感触控单元输出压感检测信号；
所述第一电源信号线、所述第二电源信号线、所述第一压感检测信号线和所述第二压感检测信号线与所述多条触控位置走线位于同一层；或，至少部分所述多条触控位置走线复用为所述第一电源信号线、所述第二电源信号线、所述第一压感检测信号线和所述第二压感检测信号线中的至少一种；
所述压感触控单元位于所述多条触控位置走线所在膜层与所述衬底基板之间；所述多个自容式触控位置检测电极位于所述多条触控位置走线远离所述衬底基板的一侧。
第二方面，本发明实施例还提供了一种触控显示装置，包括第一方面所述的触控显示面板。
本发明通过将压感触控单元设置于多条触控位置走线所在膜层与衬底基板之间，多个自容式触控位置检测电极位于多条触控位置走线远离衬底基板的一侧，压感触控单元的第一电源信号线、第二电源信号线、第一压感检测信号线和第二压感检测信号线与多条触控位置走线位于同一层，或者通过将至少部分多条触控位置走线复用为第一电源信号线、第二电源信号线、第一压感检测信号线和第二压感检测信号线中的至少一种，可以实现将压感触控的压感触控单元以及各信号线(第一电源信号线、第二电源信号线、第一压感检测信号线和第二压感检测信号线)集成在触控显示面板内，相比于现有技术中具有压感触控功能的外挂式触控显示面板，厚度显著减小，实现了触控显示面板的轻薄化。此外，由于本发明中压感触控单元的第一电源信号线、第二电源信号线、第一压感检测信号线和第二压感检测信号线与多条触控位置走线位于同一层，或者至少部分多条触控位置走线复用为第一电源信号线、第二电源信号线、第一压感检测信号线和第二压感检测信号线中的至少一种，因此无需额外为压感触控单元单独设置一层金属层布置信号线，因而进一步减小了触控显示面板的厚度，减少了制备工艺制程数量，降低了成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种触控显示面板的俯视结构示意图；
图2为沿图1中EE′的剖面结构示意图；
图3为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的俯视结构示意图；
图4为沿图3中EE′的剖面结构示意图；
图5为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的俯视结构示意图；
图6为沿图5中EE′的剖面结构示意图；
图7为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的俯视结构示意图；
图8为沿图7中EE′的剖面结构示意图；
图9为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的俯视结构示意图；
图10为本发明实施例提供的一种压感触控单元的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的俯视结构示意图；
图12为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的俯视结构示意图；
图13为本发明实施例提供的又一种压感触控单元的结构示意图；
图14为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的结构示意图；
图15为本发明实施例提供的一种触控显示面板的驱动周期的示意图；
图16为本发明实施例提供的一种触控显示装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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。
本发明实施例提供的一种触控显示面板，包括：显示区和围绕显示区的非显示区。触控显示面板还包括：衬底基板；衬底基板的显示区设置有多个自容式触控位置检测电极、多条触控位置走线以及多个压感触控单元；每个自容式触控位置检测电极与至少一条触控位置走线电连接。压感触控单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；压感触控单元的第一输入端与第一电源信号线电连接，压感触控单元的第二输入端与第二电源信号线电连接，压感触控单元的第一输出端与第一压感检测信号线电连接，压感触控单元的第二输出端与第二压感检测信号线电连接；第一电源信号线和第二电源信号线用于向压感触控单元输入偏置电压信号；第一压感检测信号线和第二压感检测信号线用于从压感触控单元输出压感检测信号。
本发明通过将第一电源信号线、第二电源信号线、第一压感检测信号线和第二压感检测信号线与多条触控位置走线位于同一层；或，至少部分多条触控位置走线复用为第一电源信号线、第二电源信号线、第一压感检测信号线和第二压感检测信号线中的至少一种；压感触控单元位于多条触控位置走线所在膜层与衬底基板之间；多个自容式触控位置检测电极位于多条触控位置走线远离衬底基板的一侧，可以实现将压感触控的压感触控单元以及各信号线(第一电源信号线、第二电源信号线、第一压感检测信号线和第二压感检测信号线)集成在触控显示面板内，相比于现有技术中具有压感触控功能的外挂式触控显示面板，厚度显著减小，实现了触控显示面板的轻薄化。此外，由于本发明中压感触控单元的第一电源信号线、第二电源信号线、第一压感检测信号线和第二压感检测信号线与多条触控位置走线位于同一层，或者至少部分多条触控位置走线复用为第一电源信号线、第二电源信号线、第一压感检测信号线和第二压感检测信号线中的至少一种，因此无需额外为压感触控单元单独设置一层金属层布置信号线，因而进一步减小了触控显示面板的厚度，减少了制备工艺制程，降低了成本。若至少部分多条触控位置走线复用为第一电源信号线、第二电源信号线、第一压感检测信号线和第二压感检测信号线中的至少一种，还可以减少压感触控单元对应的信号线的数量。
以上是本发明的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。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。
图1为本发明实施例提供的一种触控显示面板的俯视结构示意图，图2为沿图1中EE′的剖面结构示意图。参见图1，本发明实施例提供的触控显示面板包括显示区10和围绕显示区10的非显示区20。参见图1和图2，触控显示面板还包括衬底基板300；衬底基板300的显示区10设置有多个自容式触控位置检测电极11、多条触控位置走线12以及多个压感触控单元21。每个自容式触控位置检测电极11与至少一条触控位置走线12电连接。其中，多个触控位置检测电极11一般与地形成电容，当有触控物体触摸任一触控位置检测电极11时，该触控位置检测电极11与地之间的电容会发生变化，触控显示面板的处理器能够通过与该触控位置检测电极11电连接的触控位置走线12获取该触控位置检测电极11上的信号值，从而确定该触控位置检测电极11所在位置为触控物体的触摸位置。图1中黑色填充圆圈表示自容式触控位置检测电极11与对应的触控位置走线12电连接。图1中示例性的设置每个自容式触控位置检测电极11与一条触控位置走线12电连接，在其他实施方式中，还可以设置每个自容式触控位置检测电极11与多条触控位置走线12电连接，从而避免一条触控位置走线12断线时导致触控位置检测失灵的问题。
继续参见图1和图2，压感触控单元21用于检测触控压力的大小，包括第一输入端A、第二输入端C、第一输出端B和第二输出端D；压感触控单元21的第一输入端A与第一电源信号线221电连接，压感触控单元21的第二输入端C与第二电源信号线222电连接，压感触控单元21的第一输出端B与第一压感检测信号线223电连接，压感触控单元21的第二输出端D与第二压感检测信号线224电连接；第一电源信号线221和第二电源信号线222用于向压感触控单元21输入偏置电压信号；第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224用于从压感触控单元21输出压感检测信号。压感触控单元21位于多条触控位置走线12所在膜层与衬底基板300之间；多个自容式触控位置检测电极11位于多条触控位置走线12远离衬底基板300的一侧。
其中，至少部分多条触控位置走线12复用为信号线22(第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224)中的至少一种。示例性的，图1中将触控位置走线12复用为压感触控单元21的第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224。参见图1，将从左向右数第一条触控位置走线12复用为左侧压感触控单元21的第一电源信号线221；将从左向右数第二条触控位置走线12复用为左侧压感触控单元21的第一压感检测信号线223；将从左向右数第三条触控位置走线12复用为左侧感触控单元21的第二电源信号线222；将从左向右数第四条触控位置走线12复用为左侧感触控单元21的第二压感检测信号线224。图1中虚线圆圈表示触控位置走线12与压感触控单元21电连接。
在触控位置检测阶段，触控位置走线12向对应的自容式触控位置检测电极11传输触控位置信息；在压力检测阶段，由触控位置走线/第一电源信号线12/221、触控位置走线/第二电源信号线12/222、触控位置走线/第一压感检测信号线12/223和触控位置走线/第二压感检测信号线12/224向压感触控单元21传输压感检测信号。
具体地，触控位置走线/第一电源信号线12/221向压感触控单元21输入电压Vcc1，触控位置走线/第二电源信号线12/222向压感触控单元21输入电压Vcc2，触控位置走线/第一电源信号线12/221和触控位置走线/第二电源信号线12/222用于向压感触控单元21输入偏置电压信号是指|Vcc1-Vcc2|≠0。此时，触控位置走线/第一压感检测信号线12/223输出电压V+，触控位置走线/第二压感检测信号线12/224输出电压V-。触控位置走线/第一压感检测信号线12/223和触控位置走线/第二压感检测信号线12/224输出的信号共同决定了压感触控单元21输出的压感检测信号。触控显示面板的处理器能够通过触控位置走线/第一压感检测信号线12/223和触控位置走线/第二压感检测信号线12/224输出的电压差值ΔV确定出触控压力的大小，其中，ΔV＝|V+-V-|。示例性地，在未按压触控显示面板时，V+＝V-，即ΔV＝0，从而确定出触控压力为0；在按压触控显示面板时，触控位置走线/第一压感检测信号线12/223和触控位置走线/第二压感检测信号线12/224输出不同的电压值，即V+≠V-，触控显示面板的处理器根据ΔV的大小确定出触控压力的大小，并且触控压力的大小与ΔV的大小成正相关，ΔV的值越大，触控压力越大。
本发明实施例通过将触控位置走线12所在膜层设置于压感触控单元21和自容式触控位置检测电极11所在膜层之间，以及将至少部分多条触控位置走线12复用为第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224中的至少一种，可以实现将压感触控的压感触控单元21以及各信号线22(第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224)集成在触控显示面板内，相比于现有技术中具有压感触控功能的外挂式触控显示面板，厚度显著减小，实现了触控显示面板的轻薄化。并且，由于至少部分多条触控位置走线复用为第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224中的至少一种，因此无需额外为压感触控单元单独设置一层金属层布置信号线，因而进一步减小了触控显示面板的厚度，减少了制备工艺制程，降低了成本。此外，继续参见图1，触控位置走线12以及各压感触控单元21的各信号线22连接驱动芯片13上的对应接口，本发明实施例由于至少部分多条触控位置走线复用为第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224中的至少一种，减少了触控显示面板的走线数量，因此还可以减少驱动芯片13的接口数量，降低驱动芯片13的成本。
需要说明的是，在上述各技术方案的基础上，至少部分多条触控位置走线12的复用方式可以有多种，在实际应用中，可以根据需要选择触控位置走线12的复用方式和复用的走线的数量。以及，为在图中清楚展示复用为压感触控单元21信号线22的触控位置走线12，本发明在各实施例对应的附图中均将复用为信号线22的触控位置走线12进行加粗展示。
参见图2，可选地，在压感触控单元21与多条触控位置走线12之间设置有第一绝缘层16；多条触控位置走线12与多个自容式触控位置检测电极11之间设置有第二绝缘层17；第一绝缘层16设置有第一过孔161；第二绝缘层17设置有第二过孔172；触控位置走线12通过第二过孔172与对应的自容式触控位置检测电极11电连接；第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224通过第一过孔161分别与对应的压感触控单元21的第一输入端A、第二输入端C、第一输出端B和第二输出端D电连接。
具体地，触控位置走线/第一电源信号线12/221通过第一过孔161与压感触控单元21的第一输入端A电连接；触控位置走线/第二电源信号线12/222通过第一过孔161与压感触控单元21的第二输入端C电连接；触控位置走线/第一压感检测信号线12/223通过第一过孔161与压感触控单元21的第一输出端B电连接，触控位置走线/第一压感检测信号线12/223通过第二过孔172与自容式触控位置检测电极11电连接，实现触控位置走线12的复用；触控位置走线/第二压感检测信号线12/224通过第一过孔161与压感触控单元21的第二输出端D电连接。通过第一过孔161电连接位于两个膜层的压感触控单元21和信号线22，以及通过第二过孔172电连接位于两个膜层的自容式触控位置检测电极11和触控位置走线12可以使得走线设置更加灵活。
继续参见图1，复用为同一压感触控单元21的第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224的两条触控位置走线12与不同的自容式触控位置检测电极11电连接。即与某一自容式触控位置检测电极11电连接的一条触控位置走线12复用为压感触控单元21的第一压感检测信号线223，那么，该触控位置走线12以及该自容式触控位置检测电极11的其他触控位置走线12不再复用为该压感触控单元21的第二压感检测信号线224。这样设置的原因是，如果复用为同一压感触控单元21的第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224的两条触控位置走线12与同一个自容式触控位置检测电极11电连接，相当于该压感触控单元21的第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224同时与同一个自容式触控位置检测电极11电连接，即该压感触控单元21的第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224短路，使得V+＝V-，即ΔV＝0，从而确定出触控压力为0，不能检测出触控压力。
图3为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的俯视结构示意图，图4为沿图3中EE′的剖面结构示意图，如图3和图4所示，压感触控单元21包括第一输入端A、第二输入端C、第一输出端B和第二输出端D；压感触控单元21的第一输入端A与第一电源信号线221电连接，压感触控单元21的第二输入端C与第二电源信号线222电连接，压感触控单元21的第一输出端B与第一压感检测信号线223电连接，压感触控单元21的第二输出端D与第二压感检测信号线224电连接；第一电源信号线221和第二电源信号线222用于向压感触控单元21输入偏置电压信号；第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224用于从压感触控单元21输出压感检测信号。压感触控单元21位于多条触控位置走线12所在膜层与衬底基板300之间；多个自容式触控位置检测电极11位于多条触控位置走线12远离衬底基板300的一侧。第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224与多条触控位置走线12位于同一层。相比于现有技术中具有压感触控功能的外挂式触控显示面板，厚度显著减小，实现了触控显示面板的轻薄化。此外，由于本发明中压感触控单元的第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224与多条触控位置走线12位于同一层，因此在制作多条触控位置走线12时可以使用同种材料在同一工艺制程中形成压感触控单元的第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224，无需额外为压感触控单元单独设置一层金属层布置信号线，因而进一步减小了触控显示面板的厚度，减少了制备工艺制程，降低了成本。
可选地，压感触控单元21的信号线22可以部分采用与触控位置走线12复用的方式。图5为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的俯视结构示意图，图6为沿图5中EE′的剖面结构示意图。示例性地，如图5和图6所示，仅将触控位置走线12复用为压感触控单元21的第一电源信号线221，而触控位置走线12可以不复用为压感触控单元21的第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224，并且设置压感触控单元21的第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224与多条触控位置走线12位于同一层。在触控位置检测阶段，复用的触控位置走线12向对应的自容式触控位置检测电极11传输触控位置信息；在压力检测阶段，由触控位置走线/第一电源信号线12/221向压感触控单元21输入电压Vcc1。
图7为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的俯视结构示意图，图8为沿图7中EE′的剖面结构示意图，可选地，如图7和图8所示，触控显示面板还包括虚拟触控位置走线14，第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224复用为虚拟触控位置走线14，虚拟触控位置走线14不与自容式触控位置检测电极11电连接，且与触控位置走线12绝缘且平行设置。触控显示面板的显示区一般设置有多条数据线和多条扫描线15，多条数据线和多条扫描线15绝缘交叉限定出多个像素单元50。每个自容式触控位置检测电极11可以覆盖多个像素单元50。图7中数据线被触控位置走线12以及虚拟触控位置走线14遮挡，因此图7中未示出。根据触控显示面板对触控精准度的要求，可以具体调整每个自容式触控位置检测电极11覆盖像素单元50的数量。为避免触控位置走线12影响像素单元50的开口率，一般将触控位置走线12设置在相邻列像素单元50之间，并且触控位置走线12位于数据线正上方，这样数据线上方的黑色矩阵也可以遮挡触控位置走线12。例如图7所示，有些相邻列像素单元50之间设置有触控位置走线12，有些相邻列像素单元50之间没有设置触控位置走线12，设置触控位置走线12的地方与未设置触控位置走线12的地方的电场以及透过率稍有不同，因此为提高显示均匀性，在未设置有触控位置走线12的相邻列像素单元50之间设置虚拟触控位置走线14，虚拟触控位置走线14不与自容式触控位置检测电极11电连接。触控位置走线12以及虚拟触控位置走线14与数据线平行，且绝缘交叠。将压感触控单元21的第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224复用为虚拟触控位置走线14，同样可以减小触控显示面板的厚度，实现了显示面板的轻薄化，并且可以减少触控显示面板中设置的走线数量。
图9为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的俯视结构示意图；可选地，如图9所示，多个压感触控单元21呈阵列排布；位于同一列的压感触控单元21的第一输入端A连接同一第一电源信号线221；位于同一列的压感触控单元21的第二输入端C连接同一第二电源信号线222。不同的压感触控单元21的第一输出端B连接不同的第一压感检测信号线223；不同的压感触控单元21的第二输出端D连接不同的第二压感检测信号线224。这样设置可以使得位于同一列的压感触控单元21的输入信号保持相同，并且还可以减少与压感触控单元21连接的信号线的数量。图9中示例性地设置两行两列压感触控单元21，在其他实施方式中，还可以根据触控显示面板的设计需求调整压感触控单元21的数量。可选的，参见图9，位于第一行第一列的压感触控单元21的第一输入端A和位于第二行第一列的压感触控单元21的第一输入端A连接同一第一电源信号线221；位于第一行第一列的压感触控单元21的第二输入端C和位于第二行第一列的压感触控单元21的第二输入端C连接同一第二电源信号线222。与位于第一行第一列的自容式触控位置检测电极11电连接的触控位置走线12复用为位于第一行第一列的压感触控单元21的第一压感检测信号线223；与位于第二行第一列的自容式触控位置检测电极11电连接的触控位置走线12复用为位于第二行第一列的压感触控单元21的第一压感检测信号线223；以及与位于第三行第一列的自容式触控位置检测电极11电连接的触控位置走线12复用为位于第一行第一列的压感触控单元21的第二压感检测信号线224；与位于第四行第一列的自容式触控位置检测电极11电连接的触控位置走线12复用为位于第二行第一列的压感触控单元21的第二压感检测信号线224。
需要说明的是，上述各实施例中压感触控单元21的具体结构可以有多种，本发明实施例中的压感触控单元21例如可以使用半导体材料或者金属材料。下面就其中几种典型的压感触控单元21的结构进行说明，但并不对此进行限定。
图10为本发明实施例提供的一种压感触控单元的结构示意图，如图10所示，压感触控单元21包括第一压感电阻R1、第二压感电阻R2、第三压感电阻R3和第四压感电阻R4。第一压感电阻R1的第一端a1与第二压感电阻R2的第一端a2连接作为压感触控单元21的第一输入端A，第一压感电阻R1的第二端b1与第四压感电阻R4的第一端a4连接作为压感触控单元21的第一输出端B，第四压感电阻R4的第二端b4与第三压感电阻R3的第二端b3连接作为压感触控单元21的第二输入端C，第三压感电阻R3的第一端a3与第二压感电阻R2的第二端b2连接作为压感触控单元21的第二输出端D。
图10所示的压感触控单元21构成惠斯通电桥结构，第一压感电阻R1、第二压感电阻R2、第三压感电阻R3和第四压感电阻R4连成四边形ABCD，称为电桥的四个臂。四边形ABCD的对角线BD连有检流计G，检流计G的两极分别通过第一压感检测信号线223输出第一压感检测信号V+，以及通过第二压感检测信号线224输出第二压感检测信号V-，四边形ABCD的对角线AC上的A、C处分别通过第一电源信号线221输入第一电源电压Vcc1，通过第二电源信号线222输入第二电源电压Vcc2。当第一电源信号线221和第二电源信号线222用于向压感触控单元21输入偏置电压信号时，电桥线路中各支路均有电流通过。第一压感电阻R1、第二压感电阻R2、第三压感电阻R3和第四压感电阻R4的阻值满足
时，BD两点之间的电位相等，流过检流计G的电流为零，检流计G指针指示零刻度，电桥处于平衡状态，并且称
为电桥平衡条件。当第一压感电阻R1、第二压感电阻R2、第三压感电阻R3和第四压感电阻R4的阻值不满足上述电桥平衡条件时，BD两点的电位不相等，此时流过检流计G的电流不为0，检流计G的指针发生偏转，输出相应的信号值，进而确定出触控压力值。
图11为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的结构示意图，如图11所示，在上述各实施例的基础上，触控显示面板还包括黑矩阵18，压感触控单元21的第一压感电阻R1、第二压感电阻R2、第三压感电阻R3和第四压感电阻R4在衬底基板300上的垂直投影位于黑矩阵18在衬底基板300上的垂直投影内。黑矩阵18用于遮挡与像素单元50电连接的数据线(图中未示出)和扫描线(图中未示出)，将压感触控单元21设置在像素单元50之间，同时黑矩阵18也可以遮挡压感触控单元21，从而避免压感触控单元21设置在显示区10上影响触控显示面板的开口率。
压感触控单元21通常要求第一压感电阻R1、第二压感电阻R2、第三压感电阻R3和第四压感电阻R4所感受的形变不同，比如第一压感电阻R1和第三压感电阻R3感受压缩形变，第二压感电阻R2和第四压感电阻感受R4拉伸形变。因此，以图11为例进行说明，第一压感电阻R1由第一端a1到第二端b1的延伸长度在第一延伸方向X上的分量大于在第二延伸方向Y上的分量，第二压感电阻R2由第一端a2到第二端b2的延伸长度在第二延伸方向Y上的分量大于在第一延伸方向X上的分量，第三压感电阻R3由第一端a3到第二端b3的延伸长度在第一延伸方向X上的分量大于在第二延伸方向Y上的分量，第四压感电阻R4由第一端a4到第二端b4的延伸长度在第二延伸方向Y上的分量大于在第一延伸方向X上的分量；第一延伸方向X和第二延伸方向Y交叉设置。第一压感电阻R1、第二压感电阻R2、第三压感电阻R3和第四压感电阻R4这样设置可以使得第一压感电阻R1和第三压感电阻R3感应沿第一延伸方向X的应变，第二压感电阻R2和第四压感电阻感受R4感应沿第二延伸方向Y的应变。当按压触控显示面板时，假设按压力在第一延伸方向X上的分量大于第二延伸方向Y上的分量，那么，与按压前相比，第一压感电阻R1、第二压感电阻R2、第三压感电阻R3和第四压感电阻R4的阻值不再满足电桥平衡条件。按压后第一电阻R1上的分压增大，第二电阻R2上的分压减小，相反，第三电阻R3上的分压增大，第四电阻R4上的分压减小，即
并且不等式两端值的差值越大，BD两点的电位不相等的量越大。将第一压感电阻R1、第二压感电阻R2、第三压感电阻R3和第四压感电阻R4设置长边的延伸方向不同，加剧了不等式两端值的差值，进而确定出触控压力值也越大，增加了触控压力检测的精度；这样设置也可以将压感触控单元21的电阻分布在显示区10的同一处或者距离相近的位置，从而使得第一压感电阻R1和第二压感电阻R2，以及第三压感电阻R3和第四压感电阻R4有同步温度变化，消除温度差异的影响，提高了压力感应的精度。
图12为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的结构示意图，如图12所示，可选地，压感触控单元21的第一压感电阻R1、第二压感电阻R2、第三压感电阻R3和第四压感电阻R4的轮廓呈蛇形。从而使得第一压感电阻R1由第一端a1到第二端b1的延伸长度在第一延伸方向X上的分量可以大于在第二延伸方向Y上的分量，第二压感电阻R2由第一端a2到第二端b2的延伸长度在第二延伸方向Y上的分量可以大于在第一延伸方向X上的分量，第三压感电阻R3由第一端a3到第二端b3的延伸长度在第一延伸方向X上的分量可以大于在第二延伸方向Y上的分量，第四压感电阻R4由第一端a4到第二端b4的延伸长度在第二延伸方向Y上的分量可以大于在第一延伸方向X上的分量。需要说明的是，在实际设计中，蛇形电阻的每条边的长度可以根据需要灵活设定，可以横跨或纵跨一个或多个像素单元50，以使压感触控单元21在衬底基板300上的垂直投影位于黑矩阵18在衬底基板300上的垂直投影内，使得黑矩阵18也可以遮挡压感触控单元21，从而避免压感触控单元21设置在显示区10上影响触控显示面板的开口率。
可选的，本发明各实施例中的压感触控单元21还可以如图1-图9所示的块状，其形状为至少包括四个边的多边形。图13为本发明实施例提供的又一种压感触控单元的结构示意图，如图13所示，压感触控单元21包括第一输出端B、第二输出端D、第一输入端A和第二输入端C。第一输入端A、第二输入端C、第一输出端B和第二输出端D分别通过第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223以及第二压感检测信号线224与驱动芯片13电连接。第一输出端B、第二输出端D、第一输入端A和第二输入端C分别设置于多边形的四个边上，第一输出端B所在的边和第二输出端D所在的边不相连，第一输入端A所在的边和第二输入端C所在的边不相连。示例性的，图13以压感触控单元21为四边形进行说明，但本发明实施例对压感触控单元21的形状并不限定。参见图13，压感触控单元21为四边形，设置第一输出端B、第二输出端D、第一输入端A和第二输入端C分别为位于压感触控单元21的第一边、第二边、第三边和第四边，压感触控单元21的第一边和第二边相对设置，第三边和第四边相对设置，第一输入端A与第一电源信号线221电连接，第二输入端C与第二电源信号线222电连接，第一输出端B与第一压感检测信号线223电连接，第二输出端D与第二压感检测信号线224电连接。第一电源信号线221和第二电源信号线222用于向压感触控单元21输入电源驱动信号；第一压感检测信号线223以及第二压感检测信号线224用于从压感触控单元21输出压力检测信号。图13所示压感触控单元可以等效为图10中第一压感电阻R1、第二压感电阻R2、第三压感电阻R3和第四压感电阻R4构成的惠斯通电桥电路，其进行压力检测的原理与图10所示的压感触控单元的检测原理相同，这里不再赘述。
本发明实施例提供的触控显示面板例如可以是触控液晶显示面板或者触控OLED显示面板。触控显示面板上的压感触控单元21在触控显示面板内的膜层位置可以有多种，在此并不对其进行限定。例如，自容式触控位置检测电极11和压感触控单元21所在膜层例如可以位于触控液晶显示面板的彩膜基板远离液晶的一侧，或者自容式触控位置检测电极11和压感触控单元21所在膜层可以位于触控OLED显示面板的封装层远离发光元件的一侧。本领域技术人员可在本发明构思的教导下设置自容触控检测式的触控显示面板中各膜层的上下层关系。
图14为本发明实施例提供的又一种触控显示面板的结构示意图，在上述各实施例的基础上，触控显示面板还包括阵列基板33，阵列基板33包括衬底基板300，多个自容式触控位置检测电极11、多条触控位置走线12以及多个压感触控单元21位于阵列基板33内，自容式触控位置检测电极11呈阵列式排布。例如，自容式触控位置检测电极11呈现M*N阵列式排布，M与N为大于等于2的正整数。本发明实施例实现了将多个自容式触控位置检测电极11、多条触控位置走线12以及多个压感触控单元21集成在阵列基板33内，相比于现有技术中外挂式触控位置检测面板以及外挂式触控压力检测面板，可以显著减小触控显示面板的厚度，实现了触控显示面板的轻薄化。可选地，如图14所示，触控显示面板可以为触控液晶显示面板，该触控液晶显示面板包括阵列基板33、彩膜基板34以及位于阵列基板33和彩膜基板34之间的液晶层35。
在上述各实施例的基础上，多个自容式触控位置检测电极11复用为公共电极。这样设置的好处是，在制作过程中无需对自容式触控位置检测电极11和公共电极分别制作掩膜板，节省了成本，减少了制程数量，提高了生产效率。
图15为本发明实施例提供的一种触控显示面板的驱动周期的示意图，如图15所示，每一驱动周期对应触控显示面板显示每一帧的时间，每一驱动周期包括显示阶段、触控位置检测阶段、压力检测阶段；显示阶段、触控位置检测阶段和压力检测阶段分时进行。图15示例性的设置先进行显示阶段，再进行触控位置检测阶段，最后进行压力检测阶段，但这并非对本发明实施例的限定，在其他实施方式中还可以设置先进行压力检测阶段，或者先进行触控位置检测阶段。
在显示阶段，向触控显示面板发送用于驱动显示面板进行图像显示的图像显示信号具体为：若触控显示面板为触控液晶显示面板，在显示阶段内，分别向触控显示面板输入数据信号以及向公共电极输入公共电压信号，以控制位于阵列基板和彩膜基板之间的液晶发生翻转，以显示图像；若触控显示面板为触控OLED显示面板，分别向阳极层输入阳极电压信号以及向阴极层输入阴极电压信号，以控制有机发光层发光，以显示图像。
在触控位置检测阶段，多个自容式触控位置检测电极11用于检测触控位置，以及触控位置检测信号通过多条触控位置走线12传输。
在压力检测阶段，至少一条触控位置走线12分别复用为压感触控单元21的第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223或第二压感检测信号线224，压感触控单元21用于检测触控压力的大小，以及通过第一电源信号线221和第二电源信号线222向压感触控单元21提供输入电压信号，通过第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224输出压力检测电压信号。
本发明实施例提供的触控显示面板在实现显示图像的基础上，既可以实现触控位置的检测又可以实现触控压力的检测。由于多个自容式触控位置检测电极11复用为公共电极，因此显示阶段和触控位置检测阶段分时进行，又由于至少部分多条触控位置走线12复用为压感触控单元21的第一电源信号线221、第二电源信号线222、第一压感检测信号线223和第二压感检测信号线224中的至少一种，因此压力检测阶段和触控位置检测阶段分时进行。
本发明还提供一种触控显示装置，图16为本发明实施例提供的一种触控显示装置的结构示意图，如图16所示触控显示装置包括：上述实施例提供的触控显示面板400。需要说明的是，本发明实施例提供触控显示装置还可以包括其他用于支持触控显示装置正常工作的电路及器件，上述的触控显示装置可以为手机、平板电脑、电子纸、电子相框中的一种。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (16)
1.一种触控显示面板，包括显示区和围绕所述显示区的非显示区，其特征在于，包括：
衬底基板；
所述衬底基板的所述显示区设置有多个自容式触控位置检测电极、多条触控位置走线以及多个压感触控单元；每个所述自容式触控位置检测电极与至少一条所述触控位置走线电连接；
所述压感触控单元包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端；所述压感触控单元的第一输入端与第一电源信号线电连接，所述压感触控单元的第二输入端与第二电源信号线电连接，所述压感触控单元的第一输出端与第一压感检测信号线电连接，所述压感触控单元的第二输出端与第二压感检测信号线电连接；所述第一电源信号线和所述第二电源信号线用于向所述压感触控单元输入偏置电压信号；所述第一压感检测信号线和所述第二压感检测信号线用于从所述压感触控单元输出压感检测信号；
所述第一电源信号线、所述第二电源信号线、所述第一压感检测信号线和所述第二压感检测信号线与所述多条触控位置走线位于同一层；或，至少部分所述多条触控位置走线复用为所述第一电源信号线、所述第二电源信号线、所述第一压感检测信号线和所述第二压感检测信号线中的至少一种；
所述压感触控单元位于所述多条触控位置走线所在膜层与所述衬底基板之间；所述多个自容式触控位置检测电极位于所述多条触控位置走线远离所述衬底基板的一侧。
2.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述压感触控单元与所述多条触控位置走线之间设置有第一绝缘层；所述多条触控位置走线与所述多个自容式触控位置检测电极之间设置有第二绝缘层；所述第一绝缘层设置有第一过孔；所述第二绝缘层设置有第二过孔；所述触控位置走线通过所述第二过孔与对应的所述自容式触控位置检测电极电连接；所述第一电源信号线、所述第二电源信号线、所述第一压感检测信号线和所述第二压感检测信号线通过所述第一过孔分别与对应的所述压感触控单元的所述第一输入端、所述第二输入端、所述第一输出端和所述第二输出端电连接。
3.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述压感触控单元采用金属材料。
4.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述压感触控单元为块状，其形状为至少包括四个边的多边形；
所述第一输入端、所述第二输入端、所述第一输出端和所述第二输出端分别设置于所述多边形的四个边上，所述第一输入端所在的边和所述第二输入端所在的边不相连，所述第一输出端所在的边和所述第二输出端所在的边不相连。
5.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述压感触控单元包括第一压感电阻、第二压感电阻、第三压感电阻和第四压感电阻；
所述第一压感电阻的第一端与所述第二压感电阻的第一端连接作为所述压感触控单元的第一输入端，所述第一压感电阻的第二端与所述第四压感电阻的第一端连接作为所述压感触控单元的第一输出端，所述第四压感电阻的第二端与所述第三压感电阻的第二端连接作为所述压感触控单元的第二输入端，所述第三压感电阻的第一端与所述第二压感电阻的第二端连接作为所述压感触控单元的第二输出端。
6.根据权利要求5所述的触控显示面板，其特征在于，还包括黑矩阵，所述第一压感电阻、所述第二压感电阻、所述第三压感电阻和所述第四压感电阻在所述衬底基板上的垂直投影位于所述黑矩阵在所述衬底基板上的垂直投影内。
7.根据权利要求5所述的触控显示面板，其特征在于，所述第一压感电阻由第一端到第二端的延伸长度在第一延伸方向上的分量大于在第二延伸方向上的分量，所述第二压感电阻由第一端到第二端的延伸长度在所述第二延伸方向上的分量大于在所述第一延伸方向上的分量，所述第三压感电阻由第一端到第二端的延伸长度在所述第一延伸方向上的分量大于在所述第二延伸方向上的分量，所述第四压感电阻由第一端到第二端的延伸长度在所述第二延伸方向上的分量大于在所述第一延伸方向上的分量；
所述第一延伸方向和所述第二延伸方向交叉设置。
8.根据权利要求5所述的触控显示面板，其特征在于，所述第一压感电阻、所述第二压感电阻、所述第三压感电阻和所述第四压感电阻的轮廓呈蛇形。
9.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，复用为同一所述压感触控单元的所述第一压感检测信号线和所述第二压感检测信号线的两条所述触控位置走线与不同的所述自容式触控位置检测电极电连接。
10.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述多个压感触控单元阵列排布；位于同一列的所述压感触控单元的所述第一输入端连接同一所述第一电源信号线；位于同一列的所述压感触控单元的所述第二输入端连接同一所述第二电源信号线；
不同的所述压感触控单元的所述第一输出端连接不同的所述第一压感检测信号线；不同的所述压感触控单元的所述第二输出端连接不同的所述第二压感检测信号线。
11.根据权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述第一电源信号线、所述第二电源信号线、所述第一压感检测信号线和所述第二压感检测信号线与所述多条触控位置走线位于同一层；
所述第一电源信号线、所述第二电源信号线、所述第一压感检测信号线和所述第二压感检测信号线复用为虚拟触控位置走线，所述虚拟触控位置走线不与所述自容式触控位置检测电极电连接，且与所述触控位置走线绝缘且平行设置。
12.根据权利要求1-11中任一所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控显示面板为触控液晶显示面板或者触控OLED显示面板。
13.根据权利要求12所述的触控显示面板，其特征在于，还包括阵列基板；
所述阵列基板包括所述衬底基板，所述多个自容式触控位置检测电极、多条触控位置走线以及多个压感触控单元位于所述阵列基板内，所述自容式触控检测电极呈阵列式排布。
14.根据权利要求13所述的触控显示面板，其特征在于，所述多个自容式触控位置检测电极复用为公共电极。
15.根据权利要求14所述的触控显示面板，其特征在于，包括显示阶段、触控位置检测阶段、压力检测阶段；所述显示阶段、所述触控位置检测阶段和所述压力检测阶段分时进行。
16.一种触控显示装置，其特征在于，所述触控显示装置包括如权利要求1至15中任一项所述的触控显示面板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710952091.2A CN107678597B (zh) | 2017-10-13 | 2017-10-13 | 一种触控显示面板和触控显示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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