CN112148151B - 显示面板、显示装置及触控方法 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种显示面板、显示装置及触控方法，涉及显示技术领域。该显示面板，包括阵列基板、液晶层、彩膜基板、设置于阵列基板背向液晶层的一侧的屏蔽层、设置于阵列基板与彩膜基板之间的触控电极层、触控集成电路和电势提升信号生成单元；电势提升信号生成单元与屏蔽层电连接，用于为屏蔽层提供电势提升信号，电势提升信号用于升高触控电极层的对地电压；触控集成电路与触控电极层电连接，用于为触控电极层提供驱动信号，以及用于获取触控电极层反馈的感应信号，感应信号的电压值与触控电极层的对地电压呈正相关。利用本申请的技术方案能够增大显示面板实现的悬浮触控距离。
Description
技术领域
本申请属于显示技术领域，尤其涉及一种显示面板、显示装置及触控方法。
背景技术
随着显示技术和触控技术的发展，用户对触控显示面板的需求也不断增加。悬浮触控技术是一种新兴的触控技术，能够在不接触显示面板的触控面的情况下实现人机交互。悬浮触控技术可通过红外传感器技术或电容式灵敏触控技术实现。电容式灵敏触控技术相对比红外传感器技术而言，触控点报点更加精确，使用的范围也更广。
但现阶段的采用电容式灵敏触控技术的显示面板的悬浮触控生效距离较小，不便于用户操作。
发明内容
本申请实施例提供了一种显示面板、显示装置及触控方法，能够增大显示面板实现的悬浮触控距离。
第一方面，本申请实施例提供一种显示面板，包括阵列基板、液晶层、彩膜基板、设置于阵列基板背向液晶层的一侧的屏蔽层、设置于阵列基板与彩膜基板之间的触控电极层、触控集成电路和电势提升信号生成单元；电势提升信号生成单元与屏蔽层电连接，用于为屏蔽层提供电势提升信号，电势提升信号用于升高触控电极层的对地电压；触控集成电路与触控电极层电连接，用于为触控电极层提供驱动信号，以及用于获取触控电极层反馈的感应信号，感应信号的电压值与触控电极层的对地电压呈正相关。
第二方面，本申请实施例提供一种显示装置，包括第一方面中的显示面板。
第三方面，本申请实施例提供一种触控方法，应用于第一方面中的显示面板，该触控方法包括：向触控电极层提供触控驱动信号；向屏蔽层提供电势提升信号，以升高触控电极层的对地电压；获取触控电极层的感应信号，根据感应信号确定触控发生的位置，感应信号的电压值与触控电极层的对地电压呈正相关。
本申请实施例提供一种显示面板、显示装置及触控方法，在显示面板的阵列基板背向液晶层的一侧设置有屏蔽层，显示面板中的电势提升信号生成单元与屏蔽层连接，用于为屏蔽层提供电势提升信号，即对屏蔽层施加电势提升信号。电势提升信号可升高触控电极层的对地电压。显示面板中触控电极层与地可形成电容，当用户身体部分与显示面板的触控面的距离小于或等于悬浮触控生效距离，触控电极层与地形成的电容会发生变化。对应地，触控集成电路获取的触控电极层反馈的感应信号也会发生变化。感应信号的电压值与触控电极层对地电压呈正相关。即触控电极层的对地电压越大，感应信号的电压值也越大。通过提供电势提升信号，增大触控电极层的对地电压，从而增大感应信号。触控集成电路能够根据感应信号，确定是否发生触控。由于感应信号增大，能够在用户身体部分与显示面板之间的距离较大的情况下，确定发生触控，从而增大显示面板能够实现的悬浮触控距离。
附图说明
从下面结合附图对本申请的具体实施方式的描述中可以更好地理解本申请。其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1为本申请第一方面提供的显示面板的一实施例的结构示意图；
图2为本申请第一方面提供的显示面板的另一实施例的结构示意图；
图3为本申请第一方面提供的显示面板的又一实施例的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的显示面板中未施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的结构示意图；
图5为本申请实施例提供的显示面板中未施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的另一示例的结构示意图；
图6为本申请实施例提供的在第一阶段显示面板中未施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的示意图；
图7为本申请实施例提供的在第二阶段显示面板中未施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的示意图；
图8为本申请实施例提供的在第三阶段显示面板中未施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的示意图；
图9为本申请实施例提供的在第四阶段显示面板中未施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的示意图；
图10为本申请实施例提供的在第五阶段显示面板中未施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的示意图；
图11为本申请实施例提供的显示面板中施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的结构示意图；
图12为本申请实施例提供的显示面板中施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的另一示例的结构示意图；
图13为本申请实施例提供的在第三阶段显示面板中施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的示意图；
图14为本申请实施例提供的在第三阶段显示面板中施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的另一示例的示意图；
图15为本申请实施例中屏蔽层的一示例的示意图；
图16为本申请实施例中触控电极层与触控集成电路的一示例的示意图；
图17为本申请第二方面提供的显示装置的一实施例的结构示意图；
图18为本申请第三方面提供的触控方法的一实施例的流程图；
图19为本申请第三方面提供的触控方法的另一实施例的流程图。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本申请的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。本申请决不限于下面所提出的任何具体配置和算法，而是在不脱离本申请的精神的前提下覆盖了元素、部件和算法的任何修改、替换和改进。在附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以便避免对本申请造成不必要的模糊。
随着显示技术和触控技术的发展，显示面板在具有显示功能的基础上，还可具有触控功能。悬浮触控技术能够在不接触显示面板的触控面的情况下实现人机交互。电容式灵敏触控技术应用范围更加广泛。现阶段所采用的具有悬浮触控功能的显示面板可支持的悬浮触控生效距离较小，在10毫米左右，不便于用户进行操作。
本申请实施例提供一种显示面板、显示装置及触控方法，能够增大显示面板可支持的悬浮触控生效距离，从而提高用户操作的便利性。
本申请第一方面提供的显示面板可包括阵列基板、液晶层、彩膜基板、屏蔽层、触控电极层、触控集成电路和电势提升信号生成单元。屏蔽层设置于阵列基板背向液晶层的一侧。触控电极层设置于阵列基板与彩膜基板之间，在此并不限定触控电极层与液晶层之间的位置关系。电势提升信号生成单元与屏蔽层电连接。触控集成电路与触控电极层电连接。显示面板还可包括其他结构，在此并不限定。
图1为本申请第一方面提供的显示面板的一实施例的结构示意图。图1示出了显示面板层级结构的剖面图以及显示面板的层级结构与触控集成电路和电势提升信号生成单元的连接关系。如图1所示，显示面板的层级结构从下至上依次可包括下偏光板11、屏蔽层12、阵列基板13、触控电极层14、液晶层15、彩膜基板16、上偏光板17和盖板18。
其中，触控电极层14位于阵列基板13面向液晶层15的一侧设置，即位于阵列基板13与液晶层15之间。在本示例中，下偏光板11可复用为衬底基板。在其他示例中，也可在下偏光板11远离屏蔽层12的一侧设置衬底基板，在此并不限定。
图2为本申请第一方面提供的显示面板的另一实施例的结构示意图。图2示出了显示面板层级结构的剖面图以及显示面板的层级结构与触控集成电路21和电势提升信号生成单元22的连接关系。图2与图1的不同之处在于，显示面板的层级结构从下至上依次可包括下偏光板11、屏蔽层12、阵列基板13、液晶层15、触控电极层14、彩膜基板16、上偏光板17和盖板18。
如图1和图2所示，电势提升信号生成单元22与屏蔽层12连接，可为屏蔽层12提供电势提升信号。屏蔽层12可将地与本地电路地如集成电路等地属性系统隔离，从而实现抬高手指触摸后信号量增大的功能。触控集成电路21可与电势提升信号生成单元22连接，触控集成电路21可控制电势提升信号生成电源向屏蔽层12提供电势提升信号。具体地，触控集成电路21可控制电势提升信号生成单元22在触控驱动阶段输出电势提升信号。显示面板中还可包括直流/直流变换器23，已将电源的直流电信号变换为适用于触控集成电路21的直流电信号。
图3为本申请第一方面提供的显示面板的又一实施例的结构示意图。图3与图2的不同之处在于，显示面板中的触控集成电路21还可复用为电势提升信号生成单元22，即电势提升信号生成电源的功能可集成于触控集成电路21中。触控集成电路21即可为触控电极层14提供驱动信号，又可为屏蔽层12提供电势提升信号。
本申请实施例中的触控集成电路21还用于获取触控电极层14反馈的感应信号。感应信号可表征触控电极层14与地形成的电容的容值变化。
上述实施例中的触控集成电路21在显示面板中具体可实现为独立的触控IC(即Touch IC)，也可实现为显示装置中显示驱动功能和触控驱动功能一体的触控与显示驱动集成IC(Touch and Display Driver Integration Integrated Circuit，TDDI IC)，在此并不限定。
电势提升信号可用于升高触控电极层14的对地电压。显示面板中触控电极层14与地可形成电容，当用户身体部分与显示面板的触控面的距离小于或等于悬浮触控生效距离，则触控电极层14与地形成的电容会发生变化。对应地，触控集成电路21获取的触控电极层14反馈的感应信号也会发生变化。触控集成电路21能够根据感应信号，确定是否发生触控。感应信号的电压值与触控电极层14对地电压呈正相关。即触控电极层14的对地电压越大，感应信号的电压值也越大。通过提供电势提升信号，增大触控电极层14的对地电压，从而增大感应信号。使得根据感应信号确定触控是否发生的判断更加灵敏，进而能够实现更大的悬浮触控距离。
具体地，触控集成电路21中可包括采样电容。感应信号可为该采样电容的电压。下面结合包括触控电极层14与地形成的电容、触控集成电路21中采样电容以及等效开关的等效电路，来对本申请实施例中的悬浮触控生效距离增大的原理进行说明。等效开关在触控集成电路21中具体可通过开关晶体管等器件实现，在此并不限定。
图4为本申请实施例提供的显示面板中未施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的结构示意图。如图4所示，该等效电路包括三个等效开关、采样电容Cs和触控电容Cp。触控电容Cp为触控电极层14与地形成的电容。三个等效开关分别为开关S1、开关S2和开关S3。等效开关与采样电容Cs设置于触控集成电路21中。开关S1一端与本地电路地GND1连接，另一端与采样电容Cs的一端、触控电容Cp的一端连接。开关S2的一端与本地电路的工作电压端VDD连接，另一端与开关S3的一端、采样电容Cs的另一端连接。开关S3的另一端与本地电路地GND1连接。触控电容Cp的另一端与地GND2连接。其中，本地电路地GND1指的是本地电路对应的地。这里的本地电路指的是显示面板内部的电路，可包括触控集成电路与触控电极层形成的电路、触控驱动电路、显示驱动电路等，在此并不限定。地GND2指的是大地。
图5为本申请实施例提供的显示面板中未施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的另一示例的结构示意图。图5中示出了用户身体部分如手指接近显示面板的触控面的情况下的触控集成电路与触控电极层的等效电路。图5与图4的不同之处在于，图5所示的等效电路还可包括电容Cf，并联的触控电容Cp和电容Cf相当于用户身体部分如手指接近显示面板的触控面的情况下触控电极层14与地形成的电容，可用Cp’表示。
在触控驱动阶段中，触控电容Cp通过采样电容Cs被不断地充电，使得采样电容Cs的电压即感应信号的电压值不断增大。在感应信号的电压值大于或等于触控电压门限值的情况下，确定显示面板发生触控。在感应信号的电压值小于触控电压门限值的情况下，确定显示面板未发生触控。需要说明的是，这里的“发生触控”包括发生悬浮触控和接触触控。
触控驱动阶段可包括第一阶段至第五阶段。其中，第二阶段至第五阶段可在触控驱动阶段中反复进行。下面以图4所示的等效电路为例进行说明。
在第一阶段，开关S1和开关S3闭合，开关S2打开，对采样电容Cs和触控电容Cp进行电压的复位。图6为本申请实施例提供的在第一阶段显示面板中未施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的示意图。如图6所示，由于开关S1和开关S3闭合，开关S2打开，相当于采样电容Cs两端接本地电路地GND1，触控电容Cp一端接本地电路地GND1，触控电容Cp另一端接地GND2。
在第二阶段，开关S1、开关S2和开关S3均打开，相当于采样电容Cs和触控电容Cp串联。图7为本申请实施例提供的在第二阶段显示面板中未施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的示意图。如图7所示，由于开关S1、开关S2和开关S3均打开，采样电容Cs和触控电容Cp串联。采样电容Cs的一端相当于悬空，触控电容Cp的另一端接地GND2。
在第三阶段，开关S1和开关S3均打开，开关S2闭合，本地电路工作电压端VDD通过采样电容Cs向触控电容Cp充电。图8为本申请实施例提供的在第三阶段显示面板中未施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的示意图。如图8所示，由于开关S1和开关S3均打开，开关S2闭合，采样电容Cs和触控电容Cp串联，采样电容Cs的一端与本地电路工作电压端VDD连接，触控电容Cp的另一端接地GND2，采样电容Cs的电压Vcs为Vcs1。
在第四阶段，开关S1、开关S2和开关S3均打开，相当于采样电容Cs和触控电容Cp串联。图9为本申请实施例提供的在第四阶段显示面板中未施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的示意图。如图9所示，由于开关S1、开关S2和开关S3均打开，采样电容Cs和触控电容Cp串联。采样电容Cs的一端相当于悬空，触控电容Cp的另一端接地GND2，采样电容Cs的电压Vcs依然为Vcs1。
在第五阶段，开关S1闭合，开关S2和开关S3均打开，相当于为触控电容Cp放电。图10为本申请实施例提供的在第五阶段显示面板中未施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的示意图。如图10所示，由于开关S1闭合，开关S2和开关S3均打开，采样电容Cs和触控电容Cp串联，采样电容Cs的电压Vcs依然为Vcs1。触控电容Cp的一端与本地电路地GND1连接，为触控电容Cp放电，以在重复第二阶段至第五阶段的过程中，能够为采样电容Cs继续充电，使得采样电容Cs的电压持续增大。
重复上述第二阶段至第五阶段，采样电容Cs的电压Vcs持续增大，为Vcs1+Vcs2。以此类推，Vcs＝Vcs1+Vcs2+……。
在用户身体部分接近显示面板的触控面的情况下，如图5所示，相当于在等效电路中为触控电容Cp并联了一个电容Cf。触控电容Cp的容值大于电容Cf的容值。并联的电容Cf与触控电容Cp可视为用户身体部分接近显示面板的触控面的情况下触控电极层14与地形成的电容Cp’。电容Cp’的容值大于电容Cf的容值与触控电容Cp的容值之和。
以图4所示的等效电路为例，在用户身体部分未接近显示面板的触控面的情况下，采样电容Cs的电压Vcs可见算式(1)：
以图5所示的等效电路为例，在用户身体部分接近显示面板的触控面的情况下，采样电容Cs的电压Vcs可见算式(2)：
在算式(1)和(2)中，Vcs为采样电容Cs的电压，VDD为本地电路工作电压端VDD提供的电压的值，Cp为触控电容Cp的容值，Cs为采样电容Cs的容值，Cf为上述实施例中电容Cf的容值。
通过算式(1)和(2)，可确定在用户身体部分接近显示面板的情况下的采样电容的电压，大于用户身体部分未接近显示面板的情况下的采样电容的电压。用户身体部分与显示面板之间的距离小于或等于悬浮触控生效距离阈值的情况下，采样电容的电压大于或等于触控电压门限值。用户身体部分与显示面板之间的距离大于悬浮触控生效距离阈值，采样电容的电压小于触控电压门限值。
例如，等效电路如图4和图5所示，本地电路工作电压端VDD提供的电压的值为4伏特，触控电容Cp的容值为1皮法，采样电容Cs的容值为1纳法，电容Cf的容值为10-15法拉。根据算式(1)，可计算得到用户身体部分未接近显示面板的触控面的情况下，Vcs＝0.003996004伏特。根据算式(2)，可计算得到用户身体部分接近显示面板的触控面的情况下，Vcs＝0.003999996伏特。用户身体部分接近显示面板的触控面的情况下采样电容的电压Vcs达到触控电压门限值所花费的时间也越短。
图11为本申请实施例提供的显示面板中施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的结构示意图。图11与图4的不同之处在于，由于对屏蔽层12施加了电势提升信号，提升了触控电极层14的对地电压，相当于触控电容Cp的另一端连接有提供有电压值为Vxx的电压的供电端VXX，Vxx的值可与电势提升信号的电压幅值相等。对应地，可将本地电路工作电压端VDD提供的电压的值抬升至Vx，Vx-Vxx＝VDD。电势提升信号的电压幅值大于0，可根据工作场景和工作需求设定，在此并不限定。
图12为本申请实施例提供的显示面板中施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的另一示例的结构示意图。图12与图11的不同之处在于，图12所示的等效电路还包括电容Cf，并联的触控电容Cp和电容Cf相当于用户身体部分如手指接近显示面板的触控面的情况下触控电极层14与地形成的电容，可用Cp’表示。
同理，在触控驱动阶段中，触控电容Cp通过采样电容Cs被不断地充电，使得采样电容Cs的电压即感应信号的电压值不断增大。在感应信号的电压值大于或等于触控电压门限值的情况下，确定显示面板发生触控。在感应信号的电压值小于触控电压门限值的情况下，确定显示面板未发生触控。
施加电势提升信号后，触控驱动阶段依然包括第一阶段至第五阶段。其中，第二阶段至第五阶段可在触控驱动阶段中反复进行。
在施加电势提升信号后的第一阶段至第五阶段中，触控电容Cp的另一端相当于连接的是供电端VXX，本地电路工作电压端VDD提供的电压的电压值抬升至Vx，相当于连接的是供电端VX。施加电势提升信号后的第一阶段至第五阶段中开关S1、开关S2和开关S3的开合状态，与未施加电势提升信号后的第一阶段至第五阶段中开关S1、开关S2和开关S3的开合状态相同。
图13为本申请实施例提供的在第三阶段显示面板中施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的一示例的示意图。图13示出了用户身体部分未接近显示面板的情况下在第三阶段中触控集成电路与触控电极层的等效电路。在第三阶段，开关S1和开关S3均打开，开关S2闭合，供电端VX通过采样电容Cs向触控电容Cp充电。如图13所示，由于开关S1和开关S3均打开，开关S2闭合，采样电容Cs和触控电容Cp串联，采样电容Cs的一端与供电端VX连接，触控电容Cp的另一端接供电端VXX。
图14为本申请实施例提供的在第三阶段显示面板中施加电势提升信号的触控集成电路与触控电极层的等效电路的另一示例的示意图。图14示出了用户身体部分接近显示面板的情况下在第三阶段中触控集成电路与触控电极层的等效电路。图14与图13的不同之处，在于为触控电容Cp并联了一个电容Cf。电流I1为从供电端VX流向采样电容Cs的电流，电流I2为从采样电容Cs另一端流向地GND2的电流。
施加电势提升信号后，重复上述第二阶段至第五阶段，采样电容Cs的电压Vcs持续增大。
以图11和图13所示的等效电路为例，在用户身体部分未接近显示面板的触控面的情况下，采样电容Cs的电压Vcs可见算式(3)：
以图12和图14所示的等效电路为例，在用户身体部分接近显示面板的触控面的情况下，采样电容Cs的电压Vcs可根据算式(4)计算得到：
在算式(3)和(4)中，Vcs为采样电容Cs的电压，VDD为本地电路工作电压端VDD提供的电压的值，Vx为等效的供电端VX的电压的值，Vxx为等效的供电端VXX的电压的值，Cp为触控电容Cp的容值，Cs为采样电容Cs的容值，Cf为上述实施例中电容Cf的容值，f为电势提升信号的频率，I1为电流I1的值，I耀为电流I2的值。
例如，等效电路如图11、图12、图13和图14所示，Vx-Vxx为4伏特，供电端VXX的电压的值为1伏特，供电端VX的电压的值为5伏特，触控电容Cp的容值为1皮法，采样电容Cs的容值为1纳法，电容Cf的容值为10-15法拉。根据算式(3)，可计算得到用户身体部分未接近显示面板的触控面的情况下，Vcs＝0.003996004伏特。根据算式(4)，可计算得到用户身体部分接近显示面板的触控面的情况下，Vcs＝0.004000995v伏特。由算式(4)可得，Vx越大，用户身体部分接近显示面板的触控面的情况下的采样电容Cs的电压Vcs就越大，能够实现的悬浮触控距离就越大。
由上可得，施加电势提升信号后用户身体部分接近显示面板的情况下的采样电容Cs的电压的值，比未施加电势提升信号后用户身体部分接近显示面板的情况下的采样电容Cs的电压的值更大。即施加电势提升信号后用户身体部分接近显示面板的情况下的触控检测的信号量，比未施加电势提升信号后用户身体部分接近显示面板的情况下的触控检测的信号量更大。因此，本申请实施例中的显示面板可大幅度提升悬浮触控生效距离的阈值，本申请实施例中的显示面板能够实现更大的悬浮触控距离，远高于现阶段其他显示面板能够实现的悬浮触控距离。
而且，施加电势提升信号后用户身体部分接近显示面板的触控面的情况下采样电容的电压Vcs达到触控电压门限值所花费的时间，也比未施加电势提升信号后用户身体部分接近显示面板的触控面的情况下采样电容的电压Vcs达到触控电压门限值所花费的时间更短。即本申请实施例中的显示面板的触控反应速度也更快。
在一些示例中，上述施加在屏蔽层12的电势提升信号可包括直流电压信号或正弦交流电压信号。直流电压信号的电压值大于0，可根据具体工作场景和工作需求设定，在此并不限定。例如，直流电压信号的电压范围可为10伏特至20伏特。正弦交流电压信号的电压幅值大于0，可根据具体工作场景和工作需求设定，在此并不限定。例如，正弦交流电压信号的电压幅值的范围为10伏特至20伏特。
上述实施例中的直流电压信号或正弦交流电压信号为波形干净标准的信号，以提高本申请实施例中显示面板的电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility，EMC)。例如，电势提升信号包括直流电压信号，波形干净标准的直流电压信号指毛刺、噪音尽可能少的直流电压信号。又例如，电势提升信号包括正弦交流电压信号，波形干净标准的正弦交流电压信号指正弦波形标准谐波尽可能少的正弦交流电压信号。
在本申请实施例中，在显示面板的阵列基板13背向液晶层15的一侧设置有屏蔽层12，显示面板中的电势提升信号生成单元22与屏蔽层12连接，用于为屏蔽层12提供电势提升信号，即对屏蔽层12施加电势提升信号。电势提升信号可升高触控电极层14的对地电压。显示面板中触控电极层14与地可形成电容，当用户身体部分与显示面板的触控面的距离小于或等于悬浮触控生效距离，触控电极层14与地形成的电容会发生变化。对应地，触控集成电路21获取的触控电极层14反馈的感应信号也会发生变化。感应信号的电压值与触控电极层14对地电压呈正相关。即触控电极层14的对地电压越大，感应信号的电压值也越大。通过提供电势提升信号，增大触控电极层14的对地电压，从而增大感应信号。触控集成电路21能够根据感应信号，确定是否发生触控。由于感应信号增大，能够在用户身体部分与显示面板之间的距离较大的情况下，确定发生触控，从而增大显示面板能够实现的悬浮触控距离，以提高用户触控操作的便利性，提高悬浮触控的灵敏度。例如，本申请实施例中的显示面板可实现50毫米的悬浮触控距离，远远高于现阶段能够实现的悬浮触控距离。
在一些示例中，屏蔽层12在触控驱动阶段接收电势提升信号，以利用电势提升信号升高触控电极层14的对地电压。对应地，电势提升信号生成单元22在触控驱动阶段向屏蔽层12提供电势提升信号。显示装置的触控驱动阶段与与显示驱动阶段在时间上并不重叠，即触控驱动在显示装置的非显示驱动时间进行，以减少显示装置噪声的影响，提高触控报点的精准度。
而且，由于本申请实施例中的屏蔽层12设置于阵列基板13背向液晶层15的一侧，屏蔽层12的大小并不会影响显示装置的显示区，屏蔽层12不需要扩展至显示区对应的区域以外，从而使具有触控功能的显示装置能够支持窄边框设计。
在一些示例中，屏蔽层12可包括膜层结构。膜层结构覆盖阵列基板13背向液晶层15的一面，以将地与本地电路地如触控集成电路21等地属性系统隔离。具体地，膜层结构可包括透明导电层或金属网格导电膜。例如，透明导电层具体可为氧化铟锡层即ITO层，在此并不限定。整面屏蔽层12为金属网格导电膜的情况下，屏蔽层12的面阻抗更小，实现悬浮触控的效果更佳。
在另一些示例中，屏蔽层12包括膜层结构和边框结构体。边框结构体围合膜层结构周围设置，膜层结构与边框结构体电连接。具体地，膜层结构可为透明导电层，边框结构体可为金属结构体。金属结构的边框结构体可减小屏蔽层12的面阻抗。
例如，图15为本申请实施例中屏蔽层的一示例的示意图。如图15所示，屏蔽层12包括膜层结构121和边框结构体122。边框结构体为金属边框，可通过金属边框的接脚123与电势提升信号生成单元22连接。
多点触控技术为能够识别并支持同时针对触控面的多点的触控操作。为了能够实现多点触控，以及提高触控报点的精确度，触控电极层14可包括阵列排布的多个触控电极块141。
图16为本申请实施例中触控电极层与触控集成电路的一示例的示意图。如图16所示，触控电极层14可包括阵列排布的多个触控电极块141。每个触控电极块141通过触控信号线142与触控集成电路21连接。每个触控电极块141各自具有对应的感应信号，因此可通过对每个触控电极块141对应的感应信号进行的检测实现多点触控的识别。多点触控发生在多个触控电极块141各自对应的区域，可通过发生触控的区域对应的触控电极块141所对应的感应信号实现多点触控的识别，即实现精确的触控报点。
触控电极块141的大小可根据工作场景和工作需求设定，在此并不限定。例如，触控电极块141的边长可为5毫米至6毫米，以平衡触控报点的精确度和制作工艺难度。
为了降低显示面板结构的复杂度，便于制作，可将触控电极层14复用为公共电极层，减少显示面板的层结构。
本申请第二方面提供一种显示装置，该显示装置可包括上述实施例中的显示面板。图17为本申请第二方面提供的显示装置的一实施例的结构示意图。如图17所示，该显示面板可包括显示面板10和背光模组30。本申请实施例提供的显示装置包括但不限于上述结构。本申请实施例提供的显示装置可为手机、计算机、平板电脑、电视、电子纸、车载显示屏等具有显示功能和触控功能的显示装置，在此并不限定。本申请实施例中显示装置的有益效果可参见上述实施例中显示面板的有益效果，在此不再赘述。
本申请第三方面提供一种触控方法，应用于上述第一方面中的显示面板。图18为本申请第三方面提供的触控方法的一实施例的流程图。如图18所示，该触控方法可包括步骤S401至步骤S403。
在步骤S401中，向触控电极层提供触控驱动信号。
触控驱动信号用于驱动触控电极层。具体地，在触控驱动阶段向触控电极层提供触控驱动信号。
在步骤S402中，向屏蔽层提供电势提升信号，以升高触控电极层的对地电压。
向屏蔽层提供的电势提升信号可施加在触控电极层与地之间，从而升高触控电极层的对地电压，相当于升高了触控电极层与地形成的电容的另一端的电压。触控电极层的对地电压升高，从而能够提高在相同的触控电容、采样电容、用户身体部位接近触控面额外产生的电容的条件下的触控电极层的感应信号。即感应信号的电压值与触控电极层的对地电压呈正相关。触控电极层的对地电压越大，感应信号的电压值越大。
在步骤S403中，获取触控电极层的感应信号，根据感应信号确定触控发生的位置。
根据触控电极层的感应信号的大小，可判定触控发生的位置。触控发生的位置所对应的感应信号的电压值高于触控电压门限值。
步骤S401至步骤S403可在非显示驱动阶段时间的触控驱动阶段中执行。步骤S401至步骤S403的具体内容可参见上述实施例中的相关说明，在此不再赘述。
在本申请实施例中，对屏蔽层施加电势提升信号，升高了触控电极层的对地电压。感应信号与触控电极层对地电压呈正相关。通过提供电势提升信号，增大触控电极层的对地电压，从而增大感应信号。触控集成电路能够根据感应信号，确定是否发生触控。由于感应信号增大，能够在用户身体部分与显示面板之间的距离较大的情况下，确定发生触控，从而增大显示面板能够实现的悬浮触控距离。
在一些示例中，触控电极层包括阵列排布的多个触控电极块，每个触控电极块通过触控信号线与触控集成电路连接。图19为本申请第三方面提供的触控方法的另一实施例的流程图。图19与图18的不同之处在于，图18所示的步骤S403可具体细化为步骤S4031和步骤S4032。
在步骤S4031中，获取各触控电极块的感应信号的电压值。
每个触控电极块具有各自对应的感应信号。具体地，感应信号可包括上述实施例中采样电容的电压。
在步骤S4032中，将电压值高于或等于触控电压门限值的感应信号对应的触控电极块的触控区域确定为触控发生的位置。
触控电压门限值用于区分是否发生触控。每个触控电极块具有对应的感应信号。在显示面板中，每个触控电极块对应有触控区域。在某个感应信号的电压值高于或等于触控电压门限值的情况下，认为该感应信号对应的触控电极块所对应的触控区域发生触控，可将该触控区域确定为触控发生的位置，以实现触控报点。在某个感应信号的电压值低于触控电压门限值的情况下，认为该应信号对应的触控电极块所对应的触控区域未发生触控。
步骤S4031和步骤S4032的具体内容可参见上述实施例中的相关说明，在此不再赘述。
需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。对于触控方法实施例和显示装置实施例而言，相关之处可以参见显示面板实施例的说明部分。本申请并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。本领域的技术人员可以在领会本申请的精神之后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。并且，为了简明起见，这里省略对已知技术的详细描述。
本领域技术人员应能理解，上述实施例均是示例性而非限制性的。在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。在权利要求书中，术语“包括”并不排除其他装置或步骤；数量词“一个”不排除多个；术语“第一”、“第二”用于标示名称而非用于表示任何特定的顺序。权利要求中的任何附图标记均不应被理解为对保护范围的限制。权利要求中出现的多个部分的功能可以由一个单独的硬件或软件模块来实现。某些技术特征出现在不同的从属权利要求中并不意味着不能将这些技术特征进行组合以取得有益效果。
Claims (13)
1.一种显示面板，其特征在于，包括阵列基板、液晶层、彩膜基板、设置于所述阵列基板背向所述液晶层的一侧的屏蔽层、设置于所述阵列基板与所述彩膜基板之间的触控电极层、触控集成电路和电势提升信号生成单元；
所述电势提升信号生成单元与所述屏蔽层电连接，用于为所述屏蔽层提供电势提升信号，所述电势提升信号用于升高所述触控电极层的对地电压；
所述触控集成电路与所述触控电极层电连接，用于为所述触控电极层提供驱动信号，以及用于获取所述触控电极层反馈的感应信号，所述感应信号的电压值与所述触控电极层的对地电压呈正相关；
所述屏蔽层在触控驱动阶段接收所述电势提升信号，以利用所述电势提升信号升高所述触控电极层的对地电压。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述屏蔽层包括膜层结构，
或者，
所述屏蔽层包括所述膜层结构和边框结构体。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述膜层结构包括透明导电层或金属网格导电膜，所述膜层结构覆盖所述阵列基板背向所述液晶层的一面。
4.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述屏蔽层包括所述膜层结构和所述边框结构体，所述边框结构体围合所述膜层结构周围设置，所述膜层结构与所述边框结构体电连接，其中，所述膜层结构为透明导电层，所述边框结构体为金属结构体。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述电势提升信号包括直流电压信号或正弦交流电压信号。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，
在所述电势提升信号包括所述直流电压信号的情况下，所述直流电压信号的电压范围为10伏特至20伏特；
在所述电势提升信号包括所述正弦交流电压信号的情况下，所述正弦交流电压信号的电压幅值的范围为10伏特至20伏特。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述触控电极层包括阵列排布的多个触控电极块，每个所述触控电极块通过触控信号线与所述触控集成电路连接。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述触控电极块的边长为5毫米至6毫米。
9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述触控电极层复用为公共电极层。
10.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述触控集成电路与所述电势提升信号生成单元电连接，还用于控制所述电势提升信号生成单元在触控驱动阶段输出所述电势提升信号；
或者，
所述触控集成电路复用为所述电势提升信号生成单元。
11.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至10中任意一项所述的显示面板。
12.一种触控方法，其特征在于，应用于如权利要求1至10中任意一项所述的显示面板，所述方法包括：
向所述触控电极层提供触控驱动信号；
向所述屏蔽层提供电势提升信号，以升高所述触控电极层的对地电压；
获取所述触控电极层的感应信号，根据所述感应信号确定触控发生的位置，所述感应信号的电压值与所述触控电极层的对地电压呈正相关。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述触控电极层包括阵列排布的多个触控电极块，每个所述触控电极块通过触控信号线与所述触控集成电路连接；
所述获取所述触控电极层的感应信号，根据所述感应信号确定触控发生的位置，包括：
获取各所述触控电极块的感应信号的电压值；
将电压值高于或等于触控电压门限值的所述感应信号对应的所述触控电极块的触控区域确定为触控发生的位置。
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