TWI633369B - 顯示裝置 - Google Patents

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TWI633369B
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Abstract

一種顯示裝置，其包括第一基板及與第一基板相對設置的第二基板，所述第一基板上設置有間隔排布的複數個第一電極，所述第二基板靠近第一基板的表面上設置有間隔排布的複數個第二電極；所述顯示裝置還包括設置於所述第二基板遠離所述複數個第二電極一側的金屬框；所述複數個第一電極、複數個第二電極配合構成一第一電容式壓力感測元件，所述複數個第二電極和所述金屬框配合構成一第二電容式壓力感測元件。本發明的顯示裝置可以由第一電極、第二電極和金屬框共同感測壓力大小，可以增加壓力感測的範圍。

Description

顯示裝置
本發明涉及一種顯示裝置，尤其涉及一種具有壓力感測功能的顯示裝置。
隨著科技的不斷發展，結合有觸控感測功能的顯示面板已經越來越廣泛地被應用在各種電子產品用途，並依不同的感測技術的原理差異，而有電阻式、電容式、光學式等技術的應用與發展。In-cell觸控顯示技術係一種內嵌式觸控面板技術，使將觸控感測器整合在薄膜電晶體-液晶顯示面板(TFT-LCD)中。In-cell觸控面板可結合壓力感測功能，然而，習知的In-cell觸控面板的壓力感測功能並不能感測較大範圍壓力值。
鑒於此，有必要提供一種壓力感測範圍更大的顯示裝置。
一種顯示裝置，其包括第一基板及與第一基板相對設置的第二基板，所述第一基板上設置有間隔排布的複數個第一電極，所述第二基板靠近第一基板的表面上設置有間隔排布的複數個第二電極；所述顯示裝置還包括設置於所述第二基板遠離所述複數個第二電極一側的金屬框；
所述複數個第一電極、複數個第二電極配合構成一第一電容式壓力感測元件，所述複數個第二電極和所述金屬框配合構成一第二電容式壓力感測元件。
相較於習知技術，本發明的顯示裝置可以由第一電極、第二電極和金屬框共同感測壓力大小，可以增加壓力感測的範圍。
100、200‧‧‧顯示裝置
10‧‧‧蓋板
20‧‧‧固定框
30‧‧‧外殼
40‧‧‧第一基板
50‧‧‧第二基板
60‧‧‧液晶層
70‧‧‧第一電極
80、81‧‧‧第二電極
811‧‧‧第一子電極
812‧‧‧第二子電極
90‧‧‧金屬框
101‧‧‧主機板
102‧‧‧電池
103‧‧‧容置空間
104‧‧‧空氣間隙層
120‧‧‧顯示面板
圖1係本發明第一實施例的顯示裝置的平面示意圖。
圖2係圖1沿II-II線的剖面結構示意圖。
圖3係本發明第一實施例的第二電極的平面佈局示意圖。
圖4係本發明第一實施例的第一電極的平面佈局示意圖。
圖5係本發明另一實施例的第一電極的平面佈局示意圖。
圖6係本發明一實施例的顯示裝置在受到小於等於第一極值的按壓力時的剖面示意圖。
圖7係本發明一實施例的顯示裝置在受到大於第一極值的按壓力時的剖面示意圖。
圖8係本發明第一實施例的第二電容變化量與壓力關係圖。
圖9係本發明第一實施例的第一電容變化量與壓力關係圖。
圖10係本發明第一實施例的總電容變化量與壓力關係圖。
圖11係本發明第一實施例的顯示裝置採用垂直分時法時的第一驅動時序表。
圖12係本發明第一實施例的顯示裝置採用水準驅動法時的第二驅動時序表。
圖13係本發明第一實施例的顯示裝置的第三驅動時序表。
圖14係本發明第二實施例的顯示裝置的剖面結構示意圖。
圖15係本發明第二實施例的顯示裝置採用垂直分時法時的第四驅動時序表。
圖16係本發明第二實施例的顯示裝置採用水準驅動法時的第五驅動時序表。
圖17係本發明第二實施例的顯示裝置的第六驅動時序表。
附圖中示出了本發明的實施例，本發明可以藉由多種不同形式實現，而並不應解釋為僅局限於這裡所闡述的實施例。相反，提供這些實施例係為了使本發明更為全面和完整的公開，並使本領域的技術人員更充分地瞭解本發明的範圍。為了清晰可見，在圖中，層和區域的尺寸被放大了。
本實施例以整合觸控感測功能和壓力感測功能的液晶顯示裝置為例進行說明，但係，並不僅限於液晶顯示裝置，在其他的實施例中，本發明的觸控感測器可以為適用於本技術方案的其他類型的顯示裝置。具體地，以下將以整合有觸控感測功能和壓力感測功能的液晶顯示裝置為例說明本發明的顯示裝置的具體實施例。
請同時參考圖1、圖2，圖1係本發明第一實施例的顯示裝置100的平面示意圖，圖2係圖1沿II-II線的局部剖面示意圖(第一實施例的顯示裝置100剖面結構示意圖)。本發明第一實施例的顯示裝置100用於顯示圖像、感測觸模操作及感測壓力操作。所述顯示裝置100包括蓋板10、外殼30及設置於蓋板10與該外殼30之間的固定框20，所述固定框20用以連接所述蓋板10和外殼30。所述蓋板10、固定框20及外殼30配合共同形成一容置空間 103，以容置顯示裝置100的其他元件。在本實施例中，所述蓋板10還作為顯示裝置100的顯示觸控式螢幕，被感測的觸摸操作及壓力操作施加於所述蓋板10。
所述顯示裝置100還包括設置於所述容置空間103內的顯示面板120，該顯示面板120包括第一基板40及第二基板50。該第二基板50與第一基板40相對設置。在本實施例中，所述蓋板10、所述第一基板40和所述第二基板50為依次層疊設置，所述第一基板40相對於第二基板50更靠近蓋板10，所述第二基板50設置於第一基板40遠離蓋板10的一側，所述第一基板40為彩色濾光膜(CF)基板，第二基板50為薄膜電晶體(TFT)基板，其包括複數個TFT(圖未示)。該顯示面板120還包括位於所述第一基板40與第二基板50之間的一液晶層60。所述第一基板40靠近液晶層60的一側上設置有相互獨立(相互間隔設置)的複數個第一電極70，但不限於此，在其他實施例中，所述第一電極70可以設置在所述第一基板40遠離液晶層60的一側。所述第二基板50靠近液晶層60的一側上設置有相互獨立(相互間隔設置)的複數個第二電極80。
所述顯示裝置100還包括設置於所述容置空間103內的一金屬框90，該金屬框90設置於第二基板50遠離第二電極80的一側，所述金屬框90與所述固定框20相固定。在本實施例中所述第二基板50和所述金屬框90之間具有一空氣間隙層104，在其他實施例中，所述第二基板50和所述金屬框90之間可填充具有一具有彈性的絕緣材料。可選地，顯示面板120還包括設置在所述第二基板50和所述金屬框90之間的一背光模組(圖未示)，所述背光模組可以設置於第二基板50靠近金屬框90的一面，所述背光模組亦可以設置於所述金屬框90靠近第二基板50的一面。為了描述方便，後續的對顯示裝置100的描述(包括對顯示裝置100的壓力感測的描述)均省略了 背光模組。所述第二基板50和金屬框90之間具有的空間，使得第二電極80與金屬框90之間的距離大於第二基板50的厚度。所述第二基板50與金屬框90之間的距離約為50μm~300μm，因此，第二基板50與金屬框90之間具有更大的形變空間。在本實施例中，所述複數個第一電極70與複數個第二電極80之間的距離約為2μm~4μm。所述複數個第一電極70、複數個第二電極80配合構成所述顯示裝置100的一第一電容式壓力感測元件，所述複數個第二電極80和所述金屬框90配合構成所述顯示裝置100的一第二電容式壓力感測元件。
所述顯示裝置100還包括設置於所述容置空間103內的一主機板101和一電池102，在本實施例中，所述主機板101和所述電池102設置於所述金屬框90與外殼30之間。所述主機板101集合有影像處理器等多種元件，所述主機板101作為所述顯示裝置100的控制中心，控制所述顯示裝置100多種功能的運行。所述電池102為所述顯示裝置100提供電源。
請參考圖3，圖3係本發明第一實施例的第二電極80的平面佈局示意圖。在本實施例中，所述複數個第二電極80還分時段複用為該顯示裝置100的公共電極以及觸控感測電極。作為公共電極時，所述複數個第二電極80與該顯示裝置100的畫素電極(圖未示)配合以顯示一圖像資訊。具體地，所述複數個第二電極80與複數個畫素電極產生電場，使得液晶層60的液晶分子(圖未示)偏轉對應角度，從而顯示圖像。在本實施例中，所述第二電極80作為自容式單層觸控感測電極，完成對觸控操作感測；在其他實施例中，所述第二電極80可以和第一電極70共同作為互容式雙層觸控感測電極，完成對觸控操作感測。本實施例中，如圖3所示，所述複數個第二電極80在第二基板50上呈矩陣排列，該矩陣包括沿第一方向(圖3所示的X方向)排列的複數個行和沿第二方向排列(圖3所示的Y方向)的複數個 列。在其他實施例中，所述複數個第二電極80亦可為非矩陣排列。所述每一個第二電極80的形狀可以為矩形塊狀，比如長和寬均為3-6mm的矩形塊狀，但不限於此，在其他實施例中，所述複數個第二電極80的形狀可以為其他形狀，比如菱形、圓形等。每一第二電極80藉由一第一導線(圖未示)與驅動IC(圖未示)連接。本實施例中，所述驅動IC為觸控感測、壓力感測和顯示驅動整合IC，既可進行觸控感測驅動、壓力感測驅動，又可進行顯示驅動。在其它實施例中，該驅動IC僅為觸控感測和壓力感測驅動IC，該顯示裝置的顯示功能另有一顯示驅動IC進行驅動。
所述複數個第二電極80的材料可選自金屬、氧化銦錫(ITO)中的一種，但不以此為限。優選地，所述第二電極80為透明材料。其中，當所述複數個第二電極80為不透光材料時，所述複數個第二電極80可以為網狀結構，比如網狀金屬(亦稱為metal mesh)，以允許光線透過，不影響顯示功能，但不限於此，在其他實施例中，所述複數個第二電極80設計成其他允許光線透過的圖案。
請參考圖4，圖4係本發明第一實施例的第一電極70平面佈局示意圖。第一基板40為彩色濾光片基板(亦稱為對向基板)。所述第一電極70部分覆蓋第一基板40。在本實施例中，每一第一電極70在第一基板40上沿第二方向(圖4所示為Y方向)延伸成長條狀，且所述複數個第一電極70在第一基板40上沿第一方向(圖4所示X方向)間隔排列。可以理解的，相鄰的兩個第一電極70之間需確保有足夠大的間隙以使觸摸於該蓋板10上的導體(如手指)所產生的信號可以傳遞至第二電極80，影響第二電極80的電信號，使得觸控位置可以被感測到。每一第一電極70藉由一第二導線連接至一柔性電路板(圖未示)，藉由該柔性電路板傳遞信號。本實施例中，每一第一電極70與沿第二方向排列的一個列的第二電極80對應設置。
在其他實施例中，所述複數個第一電極70在第一基板40可以沿其他方向排列設置，如圖5，圖5係本發明另一實施例的第一電極70平面佈局示意圖。所述複數個第一電極70在第一基板40可以沿第一方向(圖5所示為X方向)延伸成長條狀，且所述複數個第一電極70在第一基板40上呈沿一第二方向(圖5所示Y方向)間隔排列。每一第一電極70藉由一第二導線連接至一柔性電路板，藉由該柔性電路板傳遞信號(圖未示)。在其他實施例中，所述複數個第一電極70在第一基板40還可以以其他形狀或者其他排布方式設置，比如可以與所述複數個第二電極80的形狀和位置一一對應。本實施例中，每一第一電極70與沿第一方向排列的一個行的第二電極80對應設置。所述複數個第一電極70的材料可選自金屬、氧化銦錫(ITO)中的一種，但不以此為限。優選地，所述第一電極70為透明材料。其中，當所述複數個第一電極70為不透光材料時，所述複數個第一電極70可以為網狀結構，比如網狀金屬(亦稱為metal mesh)，以允許光線透過，不影響顯示功能，但不限於此，在其他實施例中，所述複數個第一電極70設計成其他允許光線透過的圖案。
請繼續參考圖2，在本實施例中，所述金屬框90所在的位置並不會影響顯示裝置100的顯示功能，因此所述金屬框90可以為一不透光的金屬層，但不限於此，在其他實施例中，所述金屬框90還可以為圖案化的金屬層。所述金屬框90的材料可以選自合適的金屬，比如銅(Cu)、銀(Ag)、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鋁(Al)、鎢(W)等，但不限於此。所述金屬框90在顯示裝置100可為一接地層，可有效避免主機板101和電池102對顯示裝置100的顯示信號和感測信號的干擾，提高顯示裝置100的顯示效果、感測靈敏度。
所述蓋板10、第一基板40和第二基板50的材料並不受限制，只要滿足能夠受到按壓後發生形變及滿足顯示所需的材料即可，可以為合適的玻璃、塑膠等材料。
請一併參考圖2、圖6及圖7，圖6係本發明一實施例的顯示裝置100在受到小於等於第一極值的觸摸壓力時的剖面示意圖。圖7係本發明一實施例的顯示裝置100在受到大於第一極值的按壓力時的剖面示意圖。在本實施例中，所述第一電極70與第二電極80之間的間距定義為一第一間距D1，所述第二電極80與金屬框90之間的間距定義為一第二間距D2。當所述顯示裝置100的蓋板10受到按壓時，所述第一間距D1和所述第二間距D2發生改變。所述第一間距D1發生改變時，第一電極70與第二電極80之間的電容C1發生改變。所述第二間距D2發生改變時，所述第二電極80與金屬框90之間的電容C2發生改變。該顯示裝置100可根據電容C1和電容C2的變化換算得到觸摸壓力的大小，且可感測範圍較廣的觸摸壓力。
所述蓋板10受到按壓後，所述第一基板40和第二基板50一同發生形變，導致第一間距D1和第二間距D2減小，壓力越大，第一間距D1與第二間距D2的變化量越大，其中，第二間距D2的變化量大於第一間距1。 如圖6，當所述壓力足夠大時，所述第二間距D2的變化量達到最大，此時，第二間距D2達到最小值。在本實施例中，第二間距D2達到最小值，即顯示面板120與金屬框90直接接觸。在本實施例中，設定使第二間距D2剛好達到最小值的壓力值為第一極值a。
如圖7，當施加於蓋板10的壓力大於第一極值a，第二間距D2達到最小值不再變化，而所述第一間距D1減小，直到第一間距D1的變化量達到最大，此時，第一間距D1達到最小值。
請一併參考圖8和圖9，圖8係本發明第一實施例的第二電容變化量與壓力關係圖。圖9係本發明第一實施例的第一電容變化量與壓力關係圖。
在本實施例中，第二電極80與金屬框90之間的第二電容C2與施加於蓋板10的壓力的對應關係定義為公式：C2=f(X)……(1)
其中，X表示施加於蓋板10的壓力的大小，C2表示第二電極80與金屬框90之間的電容。
第一電極70與第二電極80之間的第一電容C1與施加於蓋板10的壓力的關係定義為公式：C1=g(X)……(2)
其中，X表示施加於蓋板10的壓力的大小，C1表示第一電極70與第二電極80之間的電容變化量。
如圖8，當施加於蓋板10的壓力小於第一極值a，第二間距D2變小導致第二電容C2變化，且壓力越大，第二電極80與金屬框90之間的第二間距D2越小，即，壓力越大，第二電容C2越大。當壓力的大於等於第一極值a小於第二極值b，第二間距D2達到最小值(如圖6所示，顯示面板120與金屬框90直接接觸)不再變化，進而第二電容C2達到最大值不再發生變化。
如圖9，當施加於蓋板10的壓力小於第一極值a，第一間距D1變小導致第一電容C1變化，且壓力越大，第一電極70與第二電極80之間的第一間距D1越小，即，壓力越大，第一電容C1越大。當壓力大於等於第一極值a小於第二極值b，第一間距D1變小且第一電容C1變化，且壓力越大， 第一電極70與第二電極80之間的第一間距D1越小，即，壓力越大，第一電容C1越大，如圖7所示。
本實施例中，當施加於蓋板10的壓力大於等於第一極值a小於第二極值b時，每增加一個單位的壓力所述第一電容C1的變化量大於當壓力小於第一極值a時每增加一個單位的壓力所述第一電容C1的變化量。直到施加於蓋板10的壓力大於b值，第一電容C1達到最大，此時，第一間距D1達到最小值，第一電容C1達到最大值不再發生變化。
請一併參考圖8、圖9和圖10，圖10係本發明第一實施例的總電容變化量與壓力關係圖。圖10的總電容C係由圖8所示的第二電容C2和圖9所示的第一電容C1相加得到的，將式上述(1)和式(2)相結合可以得到式(3)。在本實施例中，顯示裝置100的電容與壓力大小的關係定義為： C=a*f(X)+b*g(X)+c……(3)
其中，X表示施加於蓋板10的壓力大小，a、b和c係常數，Y表示第一電容C1和第二電容C2的總和，即總電容C。第一電容C1和第二電容C2的總和與壓力的關係，不限於圖10所示，僅為示例。
在本實施例中，在施加於蓋板10的壓力小於b值之前，總電容C與壓力大小呈線性關係，隨著壓力的增大呈線性增大。藉由總電容C與壓力大小的關係，所述顯示裝置100可以根據總電容C計算出施加於蓋板10的壓力大小。
請參考圖11~13，圖11~13係本發明第一實施例的顯示裝置100的三種不同驅動時序表。
在本實施例中，所述主機板101的驅動IC藉由分時驅動控制顯示裝置100的顯示功能、觸控感測功能、壓力感測功能。具體地，所述複數個第二電極80具有作為公共電極的第一狀態、作為觸控感測電極的第二狀 態和作為壓力感測電極的第三狀態，當所述驅動IC向第二電極80輸入顯示驅動信號時，所述第二電極80作為公共電極(第一狀態)，配合顯示裝置100的畫素電極進行畫面顯示；當驅動所述IC向第二電極80輸入觸控驅動信號時，所述第二電極80作為自容式單層觸控感測電極(第二狀態)感測觸控操作；當所述驅動IC向第二電極80輸入壓力驅動信號時，所述第二電極80作為壓力感測電極(第三狀態)感測壓力操作。
如圖11，圖11係本發明第一實施例的顯示裝置100採用垂直分時法(V blanking Timing)時的第一驅動時序表。所述主機板101上的驅動IC控制複數個第二電極80依照所述第一驅動時序表進行工作。所述第一驅動時序包括複數個驅動週期T1，每一驅動週期T1為每一第二電極80對應的觸控顯示區域載入一幀畫面資訊的時間，該驅動週期T1的時長為1H。在本實施例中，1H=16.667ms。在本實施例中，每一個驅動週期T1包括一個第一時段DM(顯示時段)、一個第二時段TM(觸控感測時段)和一個第三時段FM(壓力感測時段)，所述第二時段TM位於所述第一時段DM和所述第三時段FM之間。在第一時段DM，所述第二電極80處於顯示時段(第一狀態)，所述驅動IC發送一顯示驅動信號給第二電極80，第二電極80作為公共電極配合顯示裝置100的畫素電極進行畫面顯示；在第二時段TM，所述第二電極80處於觸控感測時段(第二狀態)，驅動IC發送一觸控驅動信號給第二電極80，此時，第二電極80進行觸控感應並產生觸控感測信號，所述觸控感測信號傳遞到所述驅動IC由驅動IC進行處理(圖未示)。在第三時段FM，所述第二電極80處於壓力感測時段(第三狀態)，驅動IC發送一壓力驅動信號給第二電極80，此時，第二電極80進行壓力感應並產生壓力感測信號，所述壓力感測信號傳遞到所述驅動IC由驅動IC進行處理(圖未示)。由於每一第二電極80均相互獨立發送並接受觸控感測信號，因此並 不需要錯開不同第二電極80產生觸控感測信號的時間。在本實施例中，每一第二電極80的處於第二時段TM的時間可以重疊，無需錯開，但不限於此；在其他實施例中，每一第二電極80的處於第二時段TM的時間可以不重疊，每一第二電極80的處於第二時段TM的時間可以錯開；在另一些實施例中，所述複數個第二電極80處於第二時段TM的時間可以部分重疊，此時有部分的第二時段TM的時間重疊，而另一部分的第二時段TM不重疊(圖未示)。
在第一時段DM，所述第二電極80處於顯示時段(第一狀態)時，所述第二電極80被施加一公共電壓(Vcom)；所述第一電極70可以被施加一公共電壓(Vcom)或者處於懸浮狀(Floating)而不接受電信號；所述金屬框90可以被施加一接地電壓。在第二時段TM，所述第二電極80處於觸控感測時段(第二狀態)，所述第二電極80被施加一脈衝信號電壓(Vsignal pulse)；所述第一電極70可以被施加一公共電壓(Vcom)或者處於懸浮狀(Floating)而不接受電信號；所述金屬框90可以被施加一接地電壓。在第三時段FM，所述第二電極80處於壓力感測時段(第三狀態)，所述第二電極80被施加一脈衝信號電壓(Vsignal pulse)；所述第一電極70可以被施加一脈衝信號電壓(Vsignal pulse)或者處於懸浮狀(Floating)而不接受電信號；所述金屬框90可以被施加一接地電壓或者脈衝信號電壓(Vsignal pulse)。優選地，所述第一電極70在第一時段DM和第二時段TM係均被施加一公共電壓(Vcom)，除了第一電極70和第二電極80在第一時段DM時的同被施加一公共電壓(Vcom)會使顯示裝置100顯示時的電壓更加穩定，還能避免了對第一電極70切換電壓時有殘留電荷，影響觸控和顯示的效果，使顯示裝置100的性能更優。
如圖12，圖12係本發明第一實施例的顯示裝置100採用水準驅動法(Long H blanking Timing)時的第二驅動時序表。在本實施例中，與顯示裝置100採用垂直分時法(V blanking Timing)時的第一驅動時序表相同的部分將不再贅述。在本實施例中，所述第二驅動時序包括複數個驅動週期T，每一個驅動週期T包括複數個第一時段DM(DM1~DMn；顯示時段)、複數個第二時段TM(TM1~TMn；觸控感測時段)和一個第三時段FM(FMn；壓力感測時段)，在本實施例中，每一所述第一時段DM與每一所述第二時段TM交替設置，所述第三時段FM位於每一驅動週期T的末尾。
如圖13，圖13係本發明第一實施例的顯示裝置100的第三驅動時序表。在本實施例中，與顯示裝置100採用垂直分時法(V blanking Timing)時的第一驅動時序表相同的部分將不再贅述。在本實施例中，所述第三驅動時序包括複數個驅動週期T，每一個驅動週期T包括複數個第一時段DM(DM1~DMn；顯示時段)、複數個第二時段TM(TM1~TMn；觸控感測時段)和複數個第三時段FM(FM1~FMn；壓力感測時段)，其中，在本實施例中，每一所述第一時段DM、所述第二時段TM和所述第三時段FM依序排列為一組，每一組在每一驅動週期T中依序排列。
請參考圖14，圖14係本發明第二實施例的顯示裝置200的剖面結構示意圖。本實施例中與第一實施例具有相同結構及功能的元件沿用相同的元件符號，與第一實施例具有相同結構及功能的元件在此不再贅述。 本實施例與第一實施例的區別在於：所述第二電極81包括第一子電極811和第二子電極812。所述第一子電極811與第一電極70配合形成一第一電容式壓力感測元件，所述第一子電極811與金屬框90配合形成一第二電容式壓力感測元件；所述第二子電極812作為觸控感測電極，用於感測觸摸位置。 所述第一子電極811與所述第二子電極812的形狀和排布方式並不受限制。優選地，第一子電極811和第二子電極812個數相等。
請參考圖15~17，圖15~17係本發明第二實施例的顯示裝置200的三種不同驅動時序表。
在本實施例中，所述主機板101的驅動IC藉由分時驅動控制顯示裝置200的顯示功能、觸控感測功能、壓力感測功能。具體地，所述複數個第一子電極811具有作為公共電極的第一狀態和作為壓力感測電極的第三狀態，當所述驅動IC向第一子電極811輸入顯示驅動信號時，所述第一子電極811作為公共電極(第一狀態)，配合顯示裝置200的畫素電極進行畫面顯示；當驅動所述IC向第一子電極811輸入壓力驅動信號時，所述第一子電極811作為壓力感測電極(第三狀態)感測壓力操作。所述複數個第二子電極812具有作為公共電極的第一狀態和作為觸控感測電極的第二狀態，當所述驅動IC向第二子電極812輸入顯示驅動信號時，所述第二子電極812作為公共電極(第一狀態)，配合顯示裝置200的畫素電極進行畫面顯示；當驅動所述IC向第二子電極812輸入觸控驅動信號時，所述第二子電極812作為自容式單層觸控感測電極(第二狀態)感測觸控操作。
在本實施例中，所述顯示裝置200同樣可以具有不同的驅動時序表。如圖15，圖15係本發明第二實施例的顯示裝置200採用垂直分時法(V blanking Timing)時的第四驅動時序表。所述主機板101上的驅動IC控制複數個第一子電極811與所述第二子電極812依照所述第四驅動時序表進行工作。所述第四驅動時序包括複數個驅動週期T，每一驅動週期T為每一第一子電極811與所述第二子電極812對應的觸控顯示區域載入一幀畫面資訊的時間，該驅動週期T的時長為1H。在本實施例中，1H=16.667ms。在本實施例中，每一個驅動週期T包括一個第一時段DM(顯示時段)、一個第二時 段TM(觸控感測時段)和一個第三時段FM(壓力感測時段)，所述第二時段TM位於所述第一時段DM和所述第三時段FM之間。在第一時段DM，所述第一子電極811和第二子電極812處於顯示時段(第一狀態)，所述驅動IC發送一顯示驅動信號給所述第一子電極811和第二子電極812，所述第一子電極811和第二子電極812作為公共電極配合顯示裝置200的畫素電極進行畫面顯示；在第二時段TM4，所述第二子電極812處於觸控感測時段(第二狀態)，驅動IC發送一觸控驅動信號給第二子電極812，此時，第二子電極812進行觸控感應並產生觸控感測信號，所述觸控感測信號傳遞到所述驅動IC由驅動IC進行處理(圖未示)。在第三時段FM，所述第一子電極811處於壓力感測時段(第三狀態)，驅動IC發送一壓力驅動信號給第一子電極811，此時，第一子電極811進行壓力感應並產生壓力感測信號，所述壓力感測信號傳遞到所述驅動IC由驅動IC進行處理(圖未示)。由於每一第二子電極812均相互獨立發送並接受觸控感測信號，因此並不需要錯開不同第二子電極812產生觸控感測信號的時間。在本實施例中，每一第二子電極812的處於第二時段TM4的時間可以重疊，無需錯開，但不限於此；在其他實施例中，每一第二子電極812的處於第二時段TM的時間可以不重疊，每一第二子電極812的處於第二時段TM的時間可以錯開；在另一些實施例中，所述複數個第二子電極812處於第二時段TM的時間可以部分重疊，此時有部分的第二時段TM的時間重疊，而另一部分的第二時段TM不重疊(圖未示)。
在第一時段DM，所述第一子電極811和第二子電極812處於顯示時段(第一狀態)時，所述第一子電極811和第二子電極812被施加一公共電壓(Vcom)；所述第一電極70可以被施加一公共電壓(Vcom)或者處於懸浮狀(Floating)而不接受電信號；所述金屬框90被施加一接地電壓。 在第二時段TM，所述第二子電極812處於觸控感測時段(第二狀態)，所述第二子電極812被施加一脈衝信號電壓(Vsignal pulse)；所述第一子電極811被施加一公共電壓(Vcom)；所述第一電極70可以被施加一公共電壓(Vcom)或者處於懸浮狀(Floating)而不接受電信號；所述金屬框90被施加一接地電壓。在第三時段FM，所述第一子電極811處於壓力感測時段(第三狀態)，所述第一子電極811被施加一脈衝信號電壓(Vsignal pulse)；所述第二子電極812被施加一公共電壓(Vcom)或接地電壓；所述第一電極70可以被施加一脈衝信號電壓(Vsignal pulse)或者處於懸浮狀(Floating)而不接受電信號；所述金屬框90可以被施加一接地電壓或者脈衝信號電壓(Vsignal pulse)。
如圖16，圖16係本發明第二實施例的顯示裝置200採用水準驅動法(Long H blanking Timing)時的第五驅動時序表。在本實施例中，與顯示裝置200採用垂直分時法(V blanking Timing)時的第四驅動時序表相同的部分將不再贅述。在本實施例中，所述第四驅動時序包括複數個驅動週期T，每一個驅動週期T包括複數個第一時段DM(DM1~DMn；顯示時段)、複數個第二時段TM(TM1~TMn；觸控感測時段)和一個第三時段FM(FMn；壓力感測時段)，其中，在本實施例中，每一所述第一時段DM與每一所述第二時段TM交替設置，所述第三時段FM位於每一驅動週期T的末尾。
如圖17，圖17係本發明第二實施例的顯示裝置200的第六驅動時序表。在本實施例中，與顯示裝置200採用垂直分時法(V blanking Timing)時的第四驅動時序表相同的部分將不再贅述。在本實施例中，所述第六驅動時序包括複數個驅動週期T，每一個驅動週期T包括複數個第一時段DM(DM1~DMn；顯示時段)、複數個第二時段TM(TM1~TMn；觸控感測時段)和一個第三時段FM(FM1~FMn；壓力感測時段)，其中，在本實施例中， 每一所述第一時段DM、所述第二時段TM和所述第三時段FM依序排列為一組，每一組在每一驅動週期T中依序排列。
以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和範圍。

Claims (9)

  1. 一種顯示裝置，其包括第一基板及與第一基板相對設置的第二基板，所述第一基板上設置有間隔排布的複數個第一電極，所述第二基板靠近第一基板的表面上設置有間隔排布的複數個第二電極；所述顯示裝置還包括設置於所述第二基板遠離所述複數個第二電極一側的金屬框；其改良在於：所述複數個第一電極、複數個第二電極配合構成一第一電容式壓力感測元件，所述複數個第二電極和所述金屬框配合構成一第二電容式壓力感測元件；所述複數個第一電極與複數個第二電極的之間的間距定義為第一間距，所述複數個第二電極與金屬框之間的間距定義為第二間距，當所述顯示裝置受到壓力按壓時所述第一間距和所述第二間距均變小；所述複數個第一電極與複數個第二電極的之間的電容變化量定義為第一電容變化量，所述複數個第二電極與金屬框之間的電容變化量定義為第二電容變化量；當觸摸壓力小於一第一極值，所述第一電容變化量和第二電容變化量均發生變化；當觸摸壓力等於大於所述第一極值小於一第二極值，所述第二電容變化量達到一頂端值不再變化，所述第一電容變化量發生變化。
  2. 如請求項1所述的顯示裝置，其中：所述金屬框與所述第二基板之間具有一空氣間隙層。
  3. 如請求項1所述的顯示裝置，其中：所述顯示裝置根據所述第一電容變化量和第二電容變化量的總和換算得到觸摸壓力的大小。
  4. 如請求項1所述的顯示裝置，其中：每一所述第二電極還複用為自容式的單層觸控感測電極。
  5. 如請求項1所述的顯示裝置，其中：所述複數個第二電極包括複數個第一子電極和複數個第二子電極，所述複數個第一子電極為壓力感測電極，所述複數個第二子電極為觸控感測電極。
  6. 如請求項4-5任一項所述的顯示裝置，其中：所述第二電極還複用為該顯示裝置用於顯示功能的公共電極。
  7. 如請求項1所述的顯示裝置，其中：所述複數個第一子電極和所述複數個第二子電極數量相等。
  8. 如請求項1所述的顯示裝置，其中：所述第一基板為薄膜電晶體陣列基板，所述第二基板為彩色濾光片基板，所述第一基板與所述第二基板之間設置有液晶層。
  9. 如請求項1所述的顯示裝置，其中：每一所述第一電極對應至少一所述第二電極。
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