一種顯示面板及顯示裝置的制作方法

本實用新型實施例涉及壓力觸控顯示技術，尤其涉及一種顯示面板及顯示裝置。

背景技術：

目前，觸控顯示技術在顯示領域越來越普及，移動終端產品慢慢開始從過去的外掛式觸控走向內嵌式觸控。在觸控技術發展的過程中，消費者開始希望體驗更多的觸控反饋與互動，因此壓力觸控技術開始發展。

為在顯示領域尤其是手機或平板領域實現壓力感應，目前更多的是在液晶顯示器的背光部分或者手機的中框部分增加額外的機構來實現，但這種設計需要手機的機構設計做出改動，而且由于裝配公差較大，使得壓力檢測準確性受到了限制。

技術實現要素：

本實用新型提供一種顯示面板及顯示裝置，以降低實現壓力觸控的成本，提高壓力檢測精度。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種顯示面板，包括：

第一基板；

與所述第一基板相對設置的第二基板；

設置在所述第一基板朝向所述第二基板一側的壓力參考電極層；

設置在所述第二基板上的觸控電極層和多個壓力檢測電極，所述多個壓力檢測電極分別與所述壓力參考電極層形成壓力檢測電容；

其中，所述觸控電極層包括沿第一方向平行排列的多個第一觸控電極，以及與所述多個第一觸控電極絕緣的多條第二觸控電極；第一方向上相鄰的兩個第一觸控電極電連接；在所述第一方向上，所述第一觸控電極與所述第二觸控電極間隔設置，且所述第二觸控電極沿第二方向延伸；所述第一方向與所述第二方向交叉。

第二方面，本實用新型實施例還提供了顯示裝置，包括上述第一方面所述的顯示面板。

本實用新型實施例通過在第二基板上設置觸控電極層，利用觸控電極層中的第一觸控電極和第二觸控電極之間的耦合電容的變化，檢測顯示裝置觸控點的位置；并在第二基板上設置多個壓力檢測電極，與第一基板朝向第二基板一側的一整層壓力參考電極層形成壓力檢測電容，根據壓力檢測電容電容值的變化，測出觸控壓力。由此，本實用新型降低了實現壓力觸控的成本，提高了壓力檢測精度。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例提供的一種顯示面板的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例提供的顯示面板受到觸控壓力后的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例提供的第二基板的平面結構示意圖；

圖4為本實用新型實施例提供的又一種第二基板的平面結構示意圖；

圖5為本實用新型實施例提供的又一種第二基板的平面結構示意圖；

圖6為本實用新型實施例提供的又一種第二基板的平面結構示意圖；

圖7為本實用新型實施例提供的一種第一基板的平面結構示意圖；

圖8為本實用新型實施例提供的一種第一基板的結構示意圖；

圖9為本實用新型實施例提供的顯示面板工作過程中的驅動時序圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本實用新型，而非對本實用新型的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本實用新型相關的部分而非全部結構。

圖1為本實用新型實施例提供的一種顯示面板的結構示意圖，圖2為實用新型實施例提供的顯示面板受到觸控壓力后的結構示意圖，圖3為本實用新型實施例提供的第二基板的平面結構示意圖。參見圖1、圖2和圖3，該顯示面板包括：

第一基板10；

與第一基板10相對設置的第二基板20；

設置在第一基板10朝向第二基板20一側的壓力參考電極層30；

設置在第二基板20上的觸控電極層40和多個壓力檢測電極50，多個壓力檢測電極50分別與壓力參考電極層30形成壓力檢測電容；

其中，參見圖3，觸控電極層40包括沿第一方向平行排列的多個第一觸控電極41，以及與多個第一觸控電極41絕緣的多條第二觸控電極42；第一方向上相鄰的兩個第一觸控電極41電連接；在第一方向上，第一觸控電極41與第二觸控電極42間隔設置，且第二觸控電極42沿第二方向延伸；第一方向與第二方向交叉。

參見圖1和圖2，本實施例可通過檢測壓力參考電極層30和壓力檢測電極50之間的壓力檢測電容的變化，測出觸控壓力。例如，在顯示面板沒有受到觸控壓力時，壓力參考電極層30和壓力檢測電極50之間的壓力檢測電容為固定值C；在顯示面板受到觸控壓力時，由于顯示面板發生形變而使壓力參考電極層30和壓力檢測電極50之間的距離發生變化，從而使得壓力參考電極層30和壓力檢測電極50之間的壓力檢測電容發生變化，如圖2所示，壓力檢測電容變為C’，進而可根據平行板電容公式及壓強與壓力的關系，得到顯示面板受到的觸控壓力。

本實施例中，第一方向與第二方向可相互垂直。示例性的，參見圖3，第一觸控電極41呈矩陣排布，第二觸控電極42呈條狀排布。可選的，第一觸控電極41和第二觸控電極42同層設置，形成互電容，且在第一方向上相鄰的兩個第一觸控電極41通過跨橋70相互電連接。

具體的，第一觸控電極41可為觸控驅動電極，第二觸控電極42可為觸控檢測電極。參見圖3，上述顯示面板還包括設置在第二基板20非顯示區域內的驅動芯片60；第一方向上互相電連接的第一觸控電極41組成一個第一觸控電極組，驅動芯片60通過多條第一觸控線100與多個第一觸控電極組電連接，通過多條第二觸控線200與多條第二觸控電極42電連接，通過多條壓力檢測線300與多個壓力檢測電極50電連接，通過壓力參考線與壓力參考電極層電連接(圖中未示出)。其中，驅動芯片60可通過第一觸控線100與每組第一觸控電極組中的任一第一觸控電極41電連接，以實現驅動芯片60分別與各第一觸控電極組電連接；可選的，第一觸控線100經非顯示區域布線，連接至顯示區域邊緣的第一觸控電極41。上述壓力參考電極層(未標出)可通過邊緣點導電膠(銀漿)或封盒框膠加金球等工藝，從第一基板(未標出)引到第二基板20，然后將壓力參考線連接至導電膠。

上述實施例中，第一方向上互相電連接的第一觸控電極41可以看作同一行的第一觸控電極，在觸控檢測時，驅動芯片60對第一觸控電極41進行逐行驅動，并實時接收第二觸控電極42的檢測信號。具體的，當用戶手指接觸顯示面板的出光側時，由于人體的電場作用，手指作為導體，與第二基板20上的觸控電極層40形成外部電容，外部電容和第一觸控電極41與第二觸控電極42之間的耦合電容，在觸控電極層40與手指之間形成耦合電場，將會改變耦合電容的大小，此時，驅動芯片60可通過第二觸控電極42檢測到耦合電容發生變化的位置，進而計算出觸控點的位置。

基于上述實施例，可選的，壓力檢測電極50可獨立于第一觸控電極41與第二觸控電極42設置，或部分第一觸控電極41復用為上述多個壓力檢測電極50。參考圖3，部分第一觸控電極41復用為上述多個壓力檢測電極50時，整塊第一觸控電極41復用為壓力檢測電極50，此時，第一觸控線100與壓力檢測線300可共用相同的導電線。

圖4為本實用新型實施例提供的又一種第二基板的平面結構示意圖，與圖3不同的是，在部分第一觸控電極41復用為上述多個壓力檢測電極50時，部分第一觸控電極41被分割出多個壓力檢測電極50，且第一觸控電極41與多個壓力檢測電極50絕緣，第一觸控線100與壓力檢測線300分開設置。由此，實現了第一觸控電極41與壓力檢測電極50在物理上的分離，不僅節省了制作壓力檢測電極50的材料，節省了成本，減少了制程數量，還避免了壓力檢測電極50之間的干擾。可選的，上述壓力檢測電極50可位于第一觸控電極41的中間。

另外，本實用新型實施例中的壓力檢測電極50還可以與第一觸控電極41不同層設置。參考圖5，虛線框表示與第一觸控電極41不同層設置的多個壓力檢測電極50，此時，可通過邊緣打過孔將壓力檢測線300分別引至多個壓力檢測電極50。

需要說明的是，上述實施例中的第一觸控電極41可為觸控檢測電極，第二觸控電極42可為觸控驅動電極。另外，參考圖6，觸控電極層可包括沿第二方向平行排列的多個第一觸控電極41，以及與多個第一觸控電極41絕緣的多條第二觸控電極42；第二方向上相鄰的兩個第一觸控電極41通過跨橋70電連接；在第二方向上，第一觸控電極41與第二觸控電極42間隔設置，且第二觸控電極42沿第一方向延伸。部分第一觸控電極41被分割出多個壓力檢測電極50，且第一觸控電極41與多個壓力檢測電極50絕緣。第二方向上互相電連接的第一觸控電極41組成一個第一觸控電極組，驅動芯片60通過多條第一觸控線100與多個第一觸控電極組電連接，通過多條第二觸控線200與多條第二觸控電極42電連接，通過多條壓力檢測線300與多個壓力檢測電極50電連接，通過壓力參考線與壓力參考電極層電連接(圖中未示出)。

圖7為本實用新型實施例提供的一種第一基板的平面結構示意圖。參見圖7，壓力參考電極層30設置成網格結構，以減少材料，降低成本。在第一基板10上設置有黑矩陣80時，壓力參考電極層30被至少部分黑矩陣80覆蓋。可選的，若壓力參考電極層30被全部黑矩陣80覆蓋，則壓力參考電極層30與黑矩陣80一一對應設置；若壓力參考電極層30被部分黑矩陣80覆蓋，則在滿足壓力檢測精度的條件下，可在整個黑矩陣80下均勻分布網格結構，但各網格結構之間相互電連接。另外，可通過設置壓力參考電極層30網格結構的線寬以及每個網格所覆蓋的子像素單元(RGB)的數量，建立壓力檢測電容的基礎電容值；例如，網格結構的線寬越寬，每個網格所覆蓋的子像素單元的數量越少，則壓力檢測電極與壓力參考電極層的正對面積越大，壓力檢測電容的基礎電容值越大，進而觸控壓力檢測越靈敏。

本實施例中，壓力參考電極層30的材料可以為金屬或氧化銦錫。可選的，為了使制備工藝簡單，壓力參考電極層30的材料可以為氧化銦錫；為了使壓力參考電極層30具有更好的導電性，壓力參考電極層30的材料可以為金屬。

本實用新型中，顯示面板可以為液晶顯示面板或OLED顯示面板。

可選的，當顯示面板為液晶顯示面板時，第一基板10為彩膜基板，第二基板為陣列基板；陣列基板上的公共電極復用為觸控電極層和多個壓力檢測電極。

參考圖8，圖中給出了本實用新型的第一基板的結構示意圖。在第一基板10靠近第二基板的一側設置有RGB彩色濾光圖案，在彩色濾光圖案之間設置有黑矩陣80，在至少部分黑矩陣80靠近第二基板的一側形成有壓力參考電極層30，且壓力參考電極層30呈網格狀分布。

當顯示面板為OLED顯示面板時，第一基板為對置基板，第二基板為陣列基板；陣列基板上的陽極層或陰極層復用為觸控電極層和多個壓力檢測電極。其中，在OLED的有機發光層發白色光時，對置基板可以為彩膜基板；在OLED的有機發光層發彩色光時，對置基板可以為封裝結構。

為進一步理解本實用新型的技術方案，圖9給出了本實用新型的顯示面板工作過程中的驅動時序圖，且該驅動時序適用于上述任一實施例。

參見圖9，顯示面板的工作過程可分為顯示階段、觸控階段和壓力檢測階段。在每一幀內，驅動芯片分時驅動各電極。

顯示階段，驅動芯片通過第一觸控線逐行向第一觸控電極輸入公共電壓VCOM，同時通過第二觸控線向所有第二觸控電極輸入VCOM，通過壓力檢測線逐行向壓力檢測電極輸入VCOM，通過壓力參考線向壓力參考電極層輸入接地電壓GND。

觸控階段，驅動芯片逐行向第一觸控電極輸入觸控檢測脈沖信號，為避免觸控檢測盲點，同時向相同行的壓力檢測電極輸入觸控檢測脈沖信號，例如圖4對應的實施例，第一觸控電極和壓力檢測電極在物理上是分離的，若未向壓力檢測電極輸入觸控檢測脈沖信號，則檢測不到壓力檢測電極處的觸控操作，第二觸控電極用來接收觸控檢測脈沖信號，進而檢測觸控點的位置。

在手指未觸碰顯示裝置的顯示屏幕時，此時沒有觸控壓力，可測得上述壓力檢測電容的基礎電容值S1；本實施例可在幀與幀之間的V-blanking期間做該壓力檢測電容的基礎電容值測試，當然，也可在顯示裝置出廠前做S1的測試。

壓力檢測階段，驅動芯片向第一觸控電極和壓力檢測電極輸入相同的壓力檢測脈沖信號，為了避免第一觸控電極和第二觸控電極對壓力檢測電極的影響，同時向所有的第二觸控電極輸入相同的全驅壓力檢測脈沖信號，向壓力參考電極層輸入固定電壓，其中，固定電壓可以為接地電壓GND或VCOM，此時壓力檢測電極自打自收到感應量S2，根據S2與S1的差值即可計算出顯示面板受到的觸控壓力。

另外，在觸控階段，驅動芯片向壓力參考電極層輸入全脈沖信號，即上述觸控檢測脈沖信號，可減少壓力參考電極層對觸控檢測脈沖信號的影響。

本實用新型還提供了一種顯示裝置，該顯示裝置可包括上述任一實施例提供的顯示面板。

該顯示裝置具體可以為手機、電腦以及智能可穿戴設備等。

本實用新型通過在第二基板上設置觸控電極層，利用觸控電極層中的第一觸控電極和第二觸控電極之間的耦合電容的變化，檢測顯示裝置觸控點的位置；并在第二基板上設置多個壓力檢測電極，與第一基板朝向第二基板一側的一整層壓力參考電極層形成壓力檢測電容，根據壓力檢測電容電容值的變化，測出觸控壓力。由此，本實用新型降低了實現壓力觸控的成本，提高了壓力檢測精度。另外，本實用新型部分實施例的技術方案通過將公共電極復用為第一觸控電極、第二觸控電極和壓力檢測電極，在制作過程中只需一次刻蝕工藝，無需對第一觸控電極、第二觸控電極和壓力檢測電極分別制作掩膜板，節省了成本，減少了制程數量，提高了生產效率。

注意，上述僅為本實用新型的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本實用新型不限于這里所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本實用新型的保護范圍。因此，雖然通過以上實施例對本實用新型進行了較為詳細的說明，但是本實用新型不僅僅限于以上實施例，在不脫離本實用新型構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本實用新型的范圍由所附的權利要求范圍決定。