一種觸控顯示面板、顯示裝置及驅動方法與流程

本發明涉及觸控設備技術領域，具體涉及一種觸控顯示面板、顯示裝置及驅動方法。

背景技術：

隨著觸控顯示技術的發展，特別是智能手表、智能手環等穿戴技術的快速發展，人們對顯示產品的要求越來越高。現有的觸控顯示面板大多采用外掛式觸控方案，其結構如圖1所示，包括顯示面板1和觸控模組2，觸控膜組2包括：觸控感應電極21、驅動電極22、絕緣層23和蓋板24，顯示面板1和觸控模組2之間通過膠層3貼合。

由于現有的觸控顯示面板采用外掛式觸控方案，需要進行多次的模組綁定與貼合，使得相應的工藝制成成本也會隨之提升，同時產品良率方面也存在相應的問題。

因此，亟需一種觸控顯示面板、顯示裝置及驅動方法以解決上述技術問題。

技術實現要素：

本發明針對現有技術中存在的上述不足，提供一種觸控顯示面板、顯示裝置及驅動方法，用以至少部分解決制成工藝復雜帶來的觸控顯示面板制成成本高、產品良率低的問題。

本發明為解決上述技術問題，采用如下技術方案：

本發明提供一種觸控顯示面板，包括顯示面板，還包括多個觸控感應電極和多個壓力傳感器，所述壓力傳感器和觸控感應電極位于所述顯示面板的出光側；

所述壓力傳感器包括第一壓力電極和第二壓力電極，所述第一壓力電極形成于所述顯示面板上，所述第二壓力電極與所述觸控感應電極形成觸控模組，且所述第二壓力電極復用為所述觸控模組的驅動電極。

進一步的，所述壓力傳感器還包括壓電材料層，所述壓電材料層位于所述第一壓力電極和第二壓力電極之間。

優選的，所述顯示面板為OLED顯示面板，所述第一壓力電極形成于所述OLED顯示面板的封裝薄膜上。

進一步的，所述觸控顯示面板還包括偏光片或彩色濾光片，所述偏光片或彩色濾光片形成于所述觸控感應電極遠離所述顯示面板的一側。

本發明還提供一種觸控顯示裝置，包括控制器和如前所述的觸控顯示面板，所述控制器分別與所述第一壓力電極、第二壓力電極和觸控感應電極相連。

優選的，各第二壓力電極形成多行多列的矩陣，各觸控感應電極位于各行第二壓力電極之間，或者，各觸控感應電極位于各列第二壓力電極之間；所述觸控感應電極和第二壓力電極的延伸方向不一致。

優選的，當各觸控感應電極位于各列第二壓力電極之間時，在觸控檢測階段，所述控制器用于，控制相同行的第二壓力電極相連作為一個驅動電極，向各驅動電極加載驅動控制信號，并根據觸控感應電極反饋的信號，確定觸控位置；

當各觸控感應電極位于各行第二壓力電極之間時，在觸控檢測階段，所述控制器用于，控制相同列的第二壓力電極相連作為一個驅動電極，向各驅動電極加載驅動控制信號，并根據觸控感應電極反饋的信號，確定觸控位置。

優選的，所述控制器用于，在壓力檢測階段，向各第一壓力電極加載第一電壓信號，并根據第二壓力電極反饋的信號，確定按壓位置和壓力大小。

本發明還提供一種驅動方法，用于驅動如前所述的顯示裝置，所述方法包括：

在壓力檢測階段，控制器向所述第一壓力電極加載第一電壓信號，并根據所述第二壓力電極反饋的信號，確定按壓位置和壓力大小；

在觸控檢測階段，控制器向所述各驅動電極加載驅動控制信號，并根據所述觸控感應電極反饋的信號，確定觸控位置。

優選的，當各觸控感應電極位于各列第二壓力電極之間時，在觸控檢測階段，控制器在向所述各驅動電極加載驅動控制信號之前，控制相同行的第二壓力電極相連作為一個驅動電極；

當各觸控感應電極位于各行第二壓力電極之間時，在觸控檢測階段，控制器在向所述各驅動電極加載驅動控制信號之前，控制相同列的第二壓力電極相連作為一個驅動電極。

本發明能夠實現以下有益效果：

本發明通過將壓力傳感器和觸控感應電極設置在顯示面板的出光側，且與顯示面板一體化設置，并將壓力傳感器的一個壓力電極復用為驅動電極，使該驅動電極和觸控感應電極形成觸控模組，從而將觸控檢測功能與壓力檢測功能集成到顯示面板上，可有效減少產品的模組貼合工藝流程，節省成本；此外，由于采用一體化工藝制程，可有效減小觸控顯示面板的厚度，同時更好的實現各膜層間的應力匹配，在提升產品性能及使用壽命方面具有更大的優勢。

附圖說明

圖1為現有的觸控顯示面板的結構示意圖；

圖2為本發明提供的觸控顯示面板的結構示意圖；

圖3a-3b為本發明提供的壓力傳感器的工作原理示意圖；

圖4為本發明提供的包括OLED顯示面板的觸控顯示面板的結構示意圖；

圖5為本發明提供的觸控顯示裝置的結構示意圖；

圖6為本發明提供的顯示裝置工作過程中的時序圖；

圖7為本發明提供的驅動方法流程示意圖。

圖例說明：

1、顯示面板 2、觸控膜組 3、膠層

21、觸控感應電極 22、驅動電極 23、絕緣層

24、蓋板 4、觸控感應電極 5、壓力傳感器

51、第一壓力電極 52、第二壓力電極 53、壓電材料層

6、偏光片 7、蓋板 8、絕緣層

11、基底 12、陽極層 13、有機功能層

14、陰極層 15、封裝薄膜 9、控制器

具體實施方式

下面將結合本發明中的附圖，對本發明中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

以下結合圖2-7，詳細說明本發明的技術方案。

如圖2所示，本發明實施例提供一種觸控顯示面板，包括顯示面板1，還包括多個觸控感應電極4和多個壓力傳感器5，壓力傳感器5和觸控感應電極4位于顯示面板1的出光側。

壓力傳感器5包括第一壓力電極51和第二壓力電極52，第一壓力電極51形成于顯示面板1上，第二壓力電極52與觸控感應電極4形成觸控模組，且第二壓力電極52復用為所述觸控模組的驅動電極。

通過將壓力傳感器的一個壓力電極復用作為觸控模組的驅動電極，只需額外制作一層觸控感應電極，而無需再額外制作驅動電極，即可實現觸控檢測，簡化了產品的工藝流程。

本發明通過將壓力傳感器5和觸控感應電極4設置在顯示面板1的出光側，且與顯示面板1一體化設置，并將壓力傳感器5的一個壓力電極復用為驅動電極，使該驅動電極和觸控感應電極4形成觸控模組，從而將觸控檢測功能與壓力檢測功能集成到顯示面板上，可有效減少產品的模組貼合工藝流程，節省成本；此外，由于采用一體化工藝制程，可有效減小觸控顯示面板的厚度，同時更好的實現各膜層間的應力匹配，在提升產品性能及使用壽命方面具有更大的優勢。

進一步的，如圖2所示，所述觸控顯示面板還包括蓋板7覆蓋在觸控感應電極4遠離壓力傳感器5的一側。也就是說，壓力傳感器5和觸控模組嵌入在觸控顯示面板的內部，且壓力傳感器5和觸控模組位于蓋板7和顯示面板1之間。

需要說明的是，如圖2所示，所述觸控顯示面板還可以包括絕緣層8，絕緣層8位于觸控感應電極4和第二壓力電極52之間。由于第二壓力電極52復用為驅動電極，因此，觸控感應電極4、絕緣層8和第二壓力電極52形成觸控模組，用于實現觸控檢測。

如圖2所示，壓力傳感器5還包括壓電材料層53，壓電材料層53位于第一壓力電極51和第二壓力電極52之間。

以下結合圖3a和圖3b對壓力傳感器的工作原理進行詳細說明。

如圖3a所示，當外力未施加在觸控顯示面板上時，第一壓力電極51和第二壓力電極52上無額外電荷產生。如圖3b所示，當有外力施加在觸控顯示面板上時，在壓電材料的壓電特性影響下，外力轉換為正、負電荷，壓電材料層53產生電荷，正、負電荷分別分布在第一壓力電極51和第二壓力電極52表面，壓力越大，產生的電荷越多，通過檢測各壓力傳感器5兩端(即第一壓力電極51和第二壓力電極52)的電荷量的變化，即可實現對按壓位置及壓力大小的判定。

由于壓力傳感器5采用了壓電式壓敏感測，對所感知的壓力更加敏感，且對觸控顯示面板整體形變量的要求大大減小，從而可以延長觸控顯示面板的使用壽命。

需要說明的是，所述顯示面板1可以為OLED、LCD或EPD。

OLED作為一種利用有機材料封裝成型的顯示器件，其具有工作電壓低、響應速度快、發光效率高、視角廣、工作溫度廣等優點，利于顯示器件的輕薄化，低功耗等優點，尤其在實現柔性顯示具有明顯的優勢。因此，在實現柔性顯示時，通常選用OLED顯示面板，在本發明實施例中，以OLED為例進行說明。

如圖4所示，顯示面板1為OLED顯示面板，包括：基底11、陽極層12、陰極層14以及設置在陽極層12和陰極層14之間的有機功能層13。有機功能層13沿陽極層12朝向陰極層14依次包括：空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層以及電子注入層，其中，空穴注入層與陽極層12相鄰，電子注入層與陰極層14相鄰。在陰極層14遠離有機功能層13的一側還設置有封裝薄膜(TFE)15。

當顯示面板1選用OLED顯示面板時，可以降低顯示面板內各膜層及封裝材料的應力匹配要求，從而進一步提高柔性觸控顯示面板的柔性性能及使用壽命。

如圖4所示，第一壓力電極51形成于OLED顯示面板的封裝薄膜15上。

為了降低OLED顯示面板的反光，增強顯示效果，如圖4所示，所述觸控顯示面板還可以包括偏光片6，偏光片6形成于觸控感應電極4遠離顯示面板1的一側，即偏光片6位于蓋板7和觸控感應電極4之間。需要說明的是，偏光片6也可以由彩色濾光片替代，同樣能夠起到降低OLED顯示面板的反光，增強顯示效果的作用。

本發明實施例還提供一種顯示裝置，如圖5所示，所述顯示裝置包括控制器9和觸控顯示面板，所述觸控顯示面板為如前所述的觸控顯示面板，其具體結構在此不再贅述。控制器9分別與觸控顯示面板1的第一壓力電極51、第二壓力電極52和觸控感應電極4相連。

需要說明的是，在本發明實施例中，觸控模組采用互容式觸控模組，以避免自容式觸控模組對電容及電阻的限制。

以下結合圖5，對本發明的觸控模組的觸控電極的結構進行詳細說明。

如圖5所示，各第二壓力電極52形成多行多列的矩陣，各觸控感應電極4位于各行第二壓力電極52之間，或者，各觸控感應電極4位于各列第二壓力電極52之間，觸控感應電極4和第二壓力電極52的延伸方向不一致，以實現互容式觸控模組。

進一步的，為了減少觸控檢測時間，可以將所述矩陣中相同行的第二壓力電極52相連形成一組，作為一個驅動電極，或者，將所述矩陣中相同列的第二壓力電極52相連形成一組，作為一個驅動電極，并向相連的各第二壓力電極52(即同一驅動電極)施加同一驅動控制信號，這樣就可以以一組為單位，施加驅動控制信號，無需對每個驅動電極逐一施加驅動控制信號，從而減少觸控檢測時間。

在本發明實施例中，如圖5所示，各觸控感應電極4位于各行第二壓力電極52之間，在進行觸控檢測時，控制器9將矩陣中各列的第二壓力電極52連接在一起形成一組第二壓力電極，作為一個驅動電極，并向所述驅動電極施加驅動控制信號，通過接收觸控感應電極4反饋的感應信號，即可實現觸控檢測。

結合圖6所示，控制器9用于，在壓力檢測階段，向各第一壓力電極51加載第一電壓信號Vref，并根據第二壓力電極52反饋的信號，確定按壓位置和壓力大小。

當各觸控感應電極4位于各列第二壓力電極52之間時，在觸控檢測階段，控制器9用于，控制相同行的第二壓力電極52相連作為一個驅動電極，向各驅動電極加載驅動控制信號，并根據觸控感應電極4反饋的信號，確定觸控位置。

當各觸控感應電極4位于各行第二壓力電極52之間時，在觸控檢測階段，控制器9用于，控制相同列的第二壓力電極52相連作為一個驅動電極，向各驅動電極加載驅動控制信號，并根據觸控感應電極4反饋的信號，確定觸控位置。

需要說明的是，當從壓力檢測階段切換到觸控檢測階段時，將原本加載在第一壓力電極51上的第一電壓信號懸空(即停止加載第一電壓信號)，并向各組第二壓力電極52(即各驅動電極)加載驅動控制信號。

本發明實施例還提供一種驅動方法，所述驅動方法用于驅動如前所述的顯示裝置，如圖7所示，所述方法包括以下步驟：

步驟71，在壓力檢測階段，控制器向所述第一壓力電極加載第一電壓信號，并根據所述第二壓力電極反饋的信號，確定按壓位置和壓力大小。

步驟72，在觸控檢測階段，控制器向所述各驅動電極加載驅動控制信號，并根據所述觸控感應電極反饋的信號，確定觸控位置。

具體的，當各觸控感應電極位于各列第二壓力電極之間時，在觸控檢測階段，在向所述各驅動電極加載驅動控制信號之前，控制器9可以控制矩陣中相同行的第二壓力電極相連作為一個驅動電極，從而減少觸控檢測時間。

當各觸控感應電極位于各行第二壓力電極之間時，在觸控檢測階段，在向所述各驅動電極加載驅動控制信號之前，在向所述各驅動電極加載驅動控制信號之前，控制器9可以控制矩陣中相同列的第二壓力電極相連作為一個驅動電極。

本發明提供一種集壓力檢測和觸控為一體的觸控顯示方案，將壓電式壓力檢測和互容式觸控方案結合現有OLED封裝結構，并將一壓電電極復用作為觸控驅動電極，并額外添加金屬層制作觸控觸控感應電極，通過在時序上分時復用，實現壓力與觸控的檢測，最終實現集成化的觸控與壓力檢測的柔性觸控顯示方案。本發明簡化了產品的工藝生產流程，減少了模組綁定與貼合工藝，節省制成成本，同時有助于提升產品的體驗，確保觸控顯示面板的柔性性能和使用壽命。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護范圍。