CN112864204B - 一种显示面板、其触控检测方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种显示面板、其触控检测方法及显示装置，其中，所述显示面板包括：衬底基板，位于所述衬底基板上的显示功能层，位于所述显示功能层上的触控功能层，所述触控功能层包括依次背离所述衬底基板的触控层、透明弹性层和透明导电层，其中，所述透明导电层与恒定电位端电连接，若外力施加于所述显示面板，所述透明弹性层发生形变，所述透明导电层与所述触控层之间的电容发生变化，通过所述透明导电层与所述触控层之间的电容变化量，确定所述显示面板所受的外力大小。用于实现显示面板的三维触控功能。

Description

一种显示面板、其触控检测方法及显示装置

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、其触控检测方法及显示装置。

背景技术

随着有源矩阵有机发光二极管(Active-matrix organic light-emittingdiode，AMOLED)显示行业的飞速发展，显示装置也朝着窄边框和轻薄化发展。目前，采用柔性多层一体化集成触控技术(Flexible Multi Layer On Cell，FMLOC)便可更好地实现这些高的需求。采用FMLOC技术的显示装置在设计时，触控结构层直接制作在叠设的发光结构层和封装层上面，减少了光学透明胶(Optically Clear Adhesive，OCA)的使用，且不需要通过驱动触控的柔性电路板(Touch FPC，TFPC)连接，可以很好地实现产品的轻薄化。针对显示装置，如何实现三维触控功能成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种显示面板、其触控检测方法及显示装置，用于实现显示装置的三维触控功能。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括：

衬底基板，位于所述衬底基板上的显示功能层，位于所述显示功能层上的触控功能层，所述触控功能层包括依次背离所述衬底基板的触控层、透明弹性层和透明导电层，其中，所述透明导电层与恒定电位端电连接，若外力施加于所述显示面板，所述透明弹性层发生形变，所述透明导电层与所述触控层之间的电容发生变化，通过所述透明导电层与所述触控层之间的电容变化量，确定所述显示面板所受的外力大小。

在一种可能的实现方式中，所述恒定电位端接地。

在一种可能的实现方式中，所述透明弹性层的厚度范围为[1μm，100μm]。

在一种可能的实现方式中，所述透明导电层为一整层结构，所述触控层在所述衬底基板上的正投影完全落入所述透明导电层在所述衬底基板上的正投影的区域范围内。

在一种可能的实现方式中，所述透明导电层为网格状结构。

在一种可能的实现方式中，所述触控层包括多个触控电极，所述多个触控电极同层设置，各个所述触控电极的引线与所述触控电极异层设置。

在一种可能的实现方式中，所述触控层包括多个触控电极，所述多个触控电极以及各个所述触控电极的引线同层设置。

在一种可能的实现方式中，所述显示面板还包括位于所述透明导电层上的集成有第一天线电极的盖板，所述透明导电层复用为第二天线电极，所述显示面板通过所述第一天线电极和所述第二电线电极收发信号。

第二方面，本发明实施例一种显示装置，所述显示装置包括如上面任一项所述的显示面板。

第三方面，本发明实施例还提供了一种如上面所述的显示面板的触控检测方法，包括：

若外力施加于所述显示面板，则所述透明弹性层发生形变，所述透明导电层与所述触控层之间的电容发生变化；

根据所述透明导电层与所述触控层之间的电容变化量，确定所述显示面板所受外力大小；

根据所述显示面板所受外力大小，检测所述显示面板的触控事件。

本发明的有益效果如下：

本发明实施例提供了一种显示面板、其触控检测方法及显示装置，其中，所述显示面板包括衬底基板，位于所述衬底基板上的显示功能层，位于所述显示功能层上的触控功能层，所述触控功能层包括依次背离所述衬底基板的触控层、透明弹性层和透明导电层，其中，所述透明导电层与恒定电位端电连接，若外力施加于所述显示面板，则所述透明弹性层发生形变，所述透明导电层与所述触控层之间的电容发生变化，通过所述透明导电层与所述触控层之间的电容变化量，确定所述显示面板所受的外力大小。这样的话，在外力施加于显示面板上时，透明弹性层发生形变，透明导电层与触控层之间的电容就发生变化，通过检测透明导电层与触控层之间的电容变化量，就可以确定显示面板所受外力大小，进而根据显示面板所受外力的大小，确定显示面板的触控事件，由于显示面板所受外力往往为垂直于显示面板表面的力，从而实现了显示面板的三维触控功能。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种显示面板的其中一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种显示面板的其中一种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种显示面板中触控层为自容式触控结构的非贯穿式走线的其中一种结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种显示面板中触控层为自容式触控结构的贯穿式走线的其中一种结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种显示面板的其中一种结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种显示面板的其中一种结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种显示面板的触控检测方法的方法流程图。

附图标记说明：

1-衬底基板；2-显示功能层；3-触控功能层；31-触控层；32-透明弹性层；33-透明导电层；4-恒定电位端；21-基底；22-驱动电路层；23-发光功能层；24-封装层；231-阳极层；232-发光层；233-阴极层；5-盖板；51-第一天线电极；52-第二天线电极；6-偏光片；7-光学透明胶。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。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。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需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。

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

如图1所示为本发明实施例提供了一种显示面板，包括：

衬底基板1，位于所述衬底基板1上的显示功能层2，位于所述显示功能层2上的触控功能层3，所述触控功能层3包括依次背离所述衬底基板1的触控层31、透明弹性层32和透明导电层33，其中，所述透明导电层33与恒定电位端4电连接，若外力施加于所述显示面板，所述透明弹性层32发生形变，所述透明导电层33与所述触控层31之间的电容发生变化，通过所述透明导电层33与所述触控层31之间的电容变化量，确定所述显示面板所受的外力大小。

在具体实施过程中，所述衬底基板1可以是玻璃基基板，还可以是硅基基板，在此不做限定。所述显示面板还包括设置在所述衬底基板1上的显示功能层2，所述显示面板还包括设置在所述显示功能层2上的触控功能层3。其中，所述显示功能层2可以是液晶显示(LCD)功能层，或者可以是有机发光二极管(OLED)功能层，或者可以是等离子体显示面板(DPD)功能层，或者可以是电泳显示(EPD)功能层。在其中一种示例性实施方式中，如图2所示，显示功能层2可以是OLED功能层，所述OLED功能层包括基底21、设置在所述基底21上的驱动电路层22，和设置在所述驱动电路层22上的发光功能层23以及设置在所述发光功能层23上的封装层24，所述触控功能层3设置在所述显示功能层2的封装层24上，其中，所述发光功能层23包括依次背离所述基底21设置的阳极层231、发光层232和阴极层233。

在具体实施过程中，所述触控功能层3包括依次背离所述衬底基板1的触控层31、透明弹性层32和透明导电层33，其中，所述透明弹性层32可以是由PDVF制成，所述透明弹性层32内可以掺杂有纳米级金属颗粒，比如，Ti、Ni等，还可以是掺杂有气泡等，在此不做限定。所述透明导电层33可以是由氧化铟锡、银薄层，在此不做限定。其中，所述透明导电层33与恒定电位端4电连接，所述恒定电位端4可以是接地，还可以是接低电位，这样的话，在外力施加于所述显示面板，所述透明弹性层32发生形变，所述透明弹性层32的厚度发生变化，这样的话，所述透明导电层33与所述触控层31之间的电容将发生变化，触控集成电路(Integrated Circuit Chip，IC)芯片可以通过检测该电容的变化量，确定所述显示面板所受的外力大小，从而实现显示面板的三维触控功能。

在具体实施过程中，由于针对显示面板的触控是由外力引起的，不需要人体接地，所述显示面板可以支持任意物体的按压触控，即便是佩戴手套，或者电容笔外的任意笔等都可以实现对显示面板的按压触控，进而提高了显示面板的使用性能。

在本发明实施例中，所述透明弹性层32的厚度范围为[1μm，100μm]，既保证了显示面板的轻薄化设计，又保证了所述透明弹性层32形变时的电容检测精度，进而保证了显示面板的三维触控精度。

在本发明实施例中，若用于制作所述透明弹性层32的材料的固化温度高于100℃，可以通过光学透明胶将所述透明弹性层32与所述触控功能层3进行贴合，保证了所述显示面板的稳固性。若所述透明弹性层32的固化温度低于100℃，可以将制作所述透明弹性层32的材料直接涂布在所述触控功能层3上，保证了所述显示面板的轻薄化设计。

在本发明实施例中，所述透明导电层33可以有以下两种设置方式，但又不仅限于以下两种设置方式。

第一种设置方式为：所述透明导电层33为一整层结构，所述触控层31在所述衬底基板1上的正投影完全落入所述透明导电层33在所述衬底基板1上的正投影的区域范围内。由于所述透明导电层33为一整层结构，所述透明导电层33可以对来自显示面板外部的信号干扰进行有效的屏蔽，比如，所述透明导电层33可以屏蔽手指与地之间所形成的电容，如此一来，在保证了显示面板触控精度的同时，可以支持任意物体的按压触控，保证了显示面板的使用性能。

在具体实施过程中，仍结合图2所示，所述触控层31可以与所述透明导电层33之间形成第一电容C1，所述触控层31还可以与所述显示功能层2中的阴极层233间形成第二电极C2，所述第一电容C1与所述第二电容C2并联，若所述外力施加于所述显示面板，所述透明弹性层32发生形变，所述透明导电层33与所述触控层31之间的距离减小，所述透明导电层33与所述触控层31之间的第一电容C1增加，所述透明弹性层32与阴极层233间的第二电容C2减小，触控IC通过检测所述显示面板的电容增加量便可以确定所述显示面板所受外力的大小。

第二种设置方式为：所述透明导电层33为网格状结构。

在具体实施过程中，所述触控层31可以为自电容触控结构，所述触控层31包括多个触控电极，所述透明导电层33在各个触控电极相对应的位置进行镂空设计，所述透明导电层33中相邻两网格之间的网格线在所述衬底基板1上正投影，完全落入相邻两触控电极之间的间隙区域在所述衬底基板1的正投影的区域范围内，也就是说，相邻两网格之间的网格线尽量不遮挡触控层31中的各个触控电极，从而保证了所述显示面板的触控灵敏度。

此外，在具体实施过程中，所述触控层31可以为互容式触控结构，具体地，所述触控层31中的驱动触控电极和感应触控电极可以是由同一金属层形成，即所述触控层31为单层互容式触控结构，所述驱动触控电极和所述感应触控电极之间间隔设置，所述透明导电层33可以在相邻两触控电极之间的间隔区域所对应的位置进行镂空设计，所述透明导电层33中相邻两网格之间的网格线在所述衬底基板1上的正投影完全落入触控电极在所述衬底基板1上的正投影的区域范围内，有效避免了网格线对互容式触控结构的互容值变化量的干扰，保证了所述显示面板的触控灵敏度。

此外，在具体实施过程中，所述触控层31可以为互容式触控结构，具体地，所述触控层31中的驱动触控电极和感应触控电极还可以是由两层金属层分别形成，两层金属层之间设置有绝缘层，所述驱动触控电极在所述衬底基板1上的正投影和所述感应触控电极在所述衬底基板1上的正投影相互交叠，所述透明导电层33中相邻两网格之间的网格线在所述衬底基板1上的正投影完全落入两触控电极除交叠区域外的区域在所述衬底基板1上的正投影的区域范围内，有效避免了网格线对互容式触控结构的互容值变化量的干扰，保证了所述显示面板的触控灵敏度。

此外，在具体实施过程中，所述触控层31可以为互容式触控结构，具体地，具体地，所述触控层31中的驱动触控电极和感应触控电极可以是由同一金属层形成，即所述触控层31为单层互容式触控结构，所述驱动触控电极所包括的电极块内设置有所述感应触控电极的电极块，所述感应触控电极所包括的电极块内设置有所述驱动触控电极的电极块，这样的话，充分利用了所述驱动触控电极所包括的电极块和所述感应触控电极所包括的电极块的内部区域，增加了所述驱动触控电极与所述感应触控电极的耦合区域，当手指触摸所述显示面板时，对应的所述驱动触控电极和所述感应触控电极间的互容值变化量会显著增加，从而增大了触控灵敏度，提高了所述显示面板的使用性能。而且采用单层互容式触控结构的所述触控层31，简化了所述显示面板的制造工序，降低了成本以及降低了所述触控功能层3的厚度，进而保证了所述显示面板的轻薄化设计。

在具体实施过程中，除了上述提到的几种设置方式来提高所述显示面板的触控灵敏度之外，还可以根据实际应用需要来设置所述透明导电层33为网格状结构时，比如，根据实际应用需要来设计网格的尺寸和形状，相邻网格之间的网格线的尺寸，网格的分布密度，在此不做详述。

在本发明实施例中，所述显示面板中触控层31还可以有以下几种设置方式，如图3和图4所示为所述显示面板的其中一种结构示意图，所述触控层31包括多个触控电极，所述多个触控电极同层设置，各个所述触控电极的引线与所述触控电极异层设置。其中，图3为所述触控层31为自容式触控结构的非贯穿式走线的其中一种结构示意图，图4为所述触控层31为自容式触控结构的贯穿式走线的其中一种结构示意图，其中，标号表示所述触控层31所包括的触控电极，采用图4所示的布线时，由于各触控电极的触控走线长度大致相等，从而保证了所述显示面板的均一性显示，保证了所述显示面板的显示品质。

如图5所示为所述显示面板的其中一种结构示意图，所述触控层31包括多个触控电极，所述多个触控电极以及各个所述触控电极的引线同层设置。在具体实施过程中，各个所述触控电极以及走线可以由同一金属层制作形成，对于小尺寸的显示面板来说，降低了所述显示面板的制作成本。

如图6所示为所述显示面板的其中一种结构示意图，所述显示面板还包括位于所述透明导电层33上的集成有第一天线电极51的盖板5，所述透明导电层33复用为第二天线电极52，所述显示面板通过所述第一天线电极51和所述第二天线电极52收发信号。

在具体实施过程中，所述盖板5集成有所述第一天线电极51，有效避免了来自所述显示面板背面信号对所述第一天线电极51的干扰，保证了天线电极对信号的接收质量。此外，所述透明导电层33复用为第二天线电极52，具体地，所述透明导电层33电连接的所述恒定电位端4接地，所述透明导电层33所复用的所述第二天线电极52可以为天线接地端(GND)电极，这样的话，在保证所述显示面板较好信号接收的同时，保证了所述显示面板的轻薄化设计。此外，将所述透明导电层33所复用的所述第二天线电极52用于第五代移动通信(5^thgeneration mobile networks，5G)天线技术中，可以增强5G信号的接收，提高通信质量。在具体实施过程中，所述第一天线电极51位于所述盖板5和所述透明导电层33之间，所述第一天线电极51和所述透明导电层33之间还设置有依次背离所述衬底基板1的偏光片6和光学透明胶7，通过所述偏光片6保证了所述显示面板对外界环境光的反射，通过所述光学透明胶7保证了集成有所述第一天线电极51的所述盖板5与所述偏光片6以及所述触控功能层3的贴合，保证了所述显示面板的使用性能。此外，在实际应用中，除了可以采用所述偏光片6之外，还可以根据实际需要选用其它功能膜层，比如，彩色滤光片，在此不做限定。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述任一项的显示面板。由于该显示装置解决问题的原理与前述显示面板相似，因此该显示装置的实施可以参见前述显示面板的实施，重复之处不再赘述。

在具体实施过程中，本发明实施例提供的显示装置具体可以为平板电脑、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。示例性的，该显示装置可以为FMLOC显示装置，还可以为FSLOC显示装置，所述显示装置中的所述触控功能层中的所述触控层可以是On cell结构，集成度高，比较轻薄。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此就不做赘述，也不应作为对本发明的限制。

需要说明的是，在本发明实施例中，所述显示面板和显示装置还可以包括其它的结构，这可以根据实际需求而定，本发明实施例对此不作限定。

基于同样的发明构思，如图7所示，本发明实施例还提供了一种显示面板的触控检测方法，包括：

S101：若外力施加于所述显示面板，则所述透明弹性层发生形变，所述透明导电层与所述触控层之间的电容发生变化；

S102：根据所述透明导电层与所述触控层之间的电容变化量，确定所述显示面板所受外力大小；

S103：根据所述显示面板所受外力大小，检测所述显示面板的触控事件。

在具体实施过程中，若外力施加于所述显示面板，比如，用户手指按压所述显示面板，则所述透明弹性层发生形变，手指按压处所述透明弹性层的厚度变薄，所述透明导电层与所述触控层之间的相对距离减小，所述透明导电层与所述触控层之间的电容相较于所述显示面板初始未按压状态下的电容增大，通过检测所述透明导电层与所述触控层之间的电容增加量，可以确定所述显示面板所受外力大小，从而根据所述显示面板所受外力大小，确定所述显示面板的触控事件，实现所述显示面板的三维触控功能。

在具体实施过程中，若外部物体触摸所述显示面板，还可以根据所述显示面板中的不同电容之间的电容增加量的相对比例，来计算外部物体触摸所述显示面板所对应的触摸区域在所述显示面板的二维平面上的二维坐标位置，相应地，可以确定出所述触摸区域的区域位置坐标。此外，通过计算所述透明导电层与所述触控层之间的电容所增加的绝对值大小，和区域位置坐标，可以进一步地确定出所述显示面板所受外部物体的压力大小，从而保证所述显示面板的触控精度。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

衬底基板，位于所述衬底基板上的显示功能层，位于所述显示功能层上的触控功能层，所述触控功能层包括依次背离所述衬底基板的触控层、透明弹性层和透明导电层，其中，所述触控功能层设置在所述显示功能层的封装层上，且所述触控层为自容式触控结构，所述透明导电层与恒定电位端电连接，若外力施加于所述显示面板，所述透明弹性层发生形变，所述透明导电层与所述触控层之间的电容发生变化，通过所述透明导电层与所述触控层之间的电容变化量，确定所述显示面板所受的外力大小；

所述显示面板还包括位于所述透明导电层上的集成有第一天线电极的盖板，所述透明导电层复用为第二天线电极，所述显示面板通过所述第一天线电极和所述第二天线电极收发信号。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述恒定电位端接地。

3.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述透明弹性层的厚度范围为[1μm，100μm]。

4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述透明导电层为一整层结构，所述触控层在所述衬底基板上的正投影完全落入所述透明导电层在所述衬底基板上的正投影的区域范围内。

5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述透明导电层为网格状结构。

6.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述触控层包括多个触控电极，所述多个触控电极同层设置，各个所述触控电极的引线与所述触控电极异层设置。

7.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述触控层包括多个触控电极，所述多个触控电极以及各个所述触控电极的引线同层设置。

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1-7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触控检测方法，其特征在于，包括：

若外力施加于所述显示面板，则所述透明弹性层发生形变，所述透明导电层与所述触控层之间的电容发生变化；

根据所述透明导电层与所述触控层之间的电容变化量，确定所述显示面板所受外力大小；

根据所述显示面板所受外力大小，检测所述显示面板的触控事件。