显示面板、集成压力感应的显示装置以及驱动方法与流程

本发明实施例涉及触控压力检测技术，尤其涉及一种显示面板、集成压力感应的显示装置以及驱动方法。

背景技术：

有机发光显示(Organic light Emitting Display)，由于其具有不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快等技术优点，已经成为显示行业发展的重点方向之一。

目前，为了进一步扩展有机发光显示面板的应用范围，使其在具有图像显示功能的基础上兼具触控压力检测功能，通常在有机发光显示面板中额外增加触控压力检测装置。无疑，这将增加有机发光显示面板的厚度，这与显示面板薄型化的发展趋势相违背。另外这样设计会增加有机发光显示面板的制作成本。

技术实现要素：

本发明提供一种显示面板、集成压力感应的显示装置以及驱动方法，以减薄具有压力检测功能的有机发光显示面板的厚度，降低有机发光显示面板的制作成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，该显示面板，包括：

基板；

形成在所述基板上的多个像素电路，以及与所述多个像素电路电连接的至少一条驱动线，所述至少一条驱动线复用为第一压力感应电极；

形成在所述多个像素电路上的多个第一电极，所述第一电极与所述像素电路一一对应设置，且所述第一电极与对应的像素电路电连接；

形成在所述第一电极上的有机发光层和第二电极，所述第二电极复用为多个第二压力检测电极，所述第一压力检测电极和所述第二压力检测电极用于检测所述显示面板所感受的压力。

第二方面，本发明实施例还提供了一种集成压力感应的显示装置，该集成压力感应的显示装置包含本发明实施例提供的任意一种显示面板。

第三方面，本发明实施例还提供了一种显示面板的驱动方法，包括：

所述显示面板的工作时间段分为显示阶段和压力检测阶段；

所述显示阶段，通过向所述第一电极和所述第二电极施加信号以显示一帧画面；

所述压力检测阶段，在显示相邻帧画面的间隙，通过所述第一压力检测电极和所述第二压力检测电极检测所述显示面板所感受的压力。

第四方面，本发明实施例还提供了一种显示面板的驱动方法，包括：

每个像素电路组的工作时间段包括数据写入时间段和像素发光时间段；

在所述像素发光时间段，通过与所述像素电路组对应的所述第一压力感测电极和所述第二压力感测电极检测所述显示面板所感受的压力。

本发明实施例通过将与像素电路电连接的驱动线复用为第一压力感应电极，同时将第二电极复用为第二压力检测电极，通过检测驱动线和第二电极之间的电信号变化量确定触控压力大小，解决了现有的有机发光显示面板中为了实现触控压力检测功能，需要额外增加触控压力检测装置，使得有机发光显示面板的厚度与制作成本均增加的问题，实现了减薄具有压力检测功能的有机发光显示面板的厚度，降低有机发光显示面板的制作成本的目的。

附图说明

图1a为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图1b为沿图1a中A1-A2的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图；

图3为图2中显示面板工作时间段内参考电压线上电压的一种波形图；

图4a为现有的一种有机发光显示面板中像素电路的电路图；

图4b为图4a中像素电路在工作过程中SCAN1和SCAN2上电压的波形图；

图5为图2中显示面板工作时间段内参考电压线上电压的另一种波形图；

图6为本发明实施例提供的一种集成压力感应的显示装置的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种显示面板的驱动方法的流程图；

图8为本发明实施例提供的一种显示面板的驱动方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1a为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。图1b为沿图1a中A1-A2的剖面结构示意图。参见图1a和图1b，该显示面板包括基板10；形成在基板10上的多个像素电路20，以及与多个像素电路20电连接的至少一条驱动线(图1a和图1b中未示出)，至少一条驱动线复用为第一压力感应电极31；形成在多个像素电路20上的多个第一电极40，第一电极40与像素电路20一一对应设置，且第一电极40与对应的像素电路20电连接；形成在第一电极40上的有机发光层50和第二电极60，第二电极60复用为多个第二压力检测电极61，第一压力检测电极31和第二压力检测电极61用于检测显示面板所感受的压力。

本发明实施例提供的显示面板通过将与像素电路电连接的驱动线复用为第一压力感应电极，同时将第二电极复用为第二压力检测电极，通过检测驱动线和第二电极之间的电信号变化量确定触控压力大小，解决了现有的有机发光显示面板中为了实现触控压力检测功能，需要额外增加触控压力检测装置，使得有机发光显示面板的厚度与制作成本均增加的问题，实现了减薄具有压力检测功能的有机发光显示面板的厚度的目的。另外，在制作过程中将与像素电路电连接的驱动线复用为第一压力感应电极只需一次刻蚀工艺，无需对驱动线和第一压力感应电极分别制作掩膜板，同样地将第二电极复用为第二压力检测电极只需一次刻蚀工艺，无需对第二电极和第二压力感应电极分别制作掩膜板，可以有效降低有机发光显示面板的制作成本，减少了制程数量，提高了生产效率。

可选地，该显示面板还包括平坦化层25和像素定义层26。参见图1b，平坦化层25形成在多个像素电路20上，平坦化层25上形成有多个通孔27，像素电路20通过通孔27与第一电极40电连接。像素定义层26形成在平坦化层25上，用于将第一电极40以及有机发光层50隔开以形成多个像素单元。

继续参见图1a和图1b，像素电路20包括像素补偿电路21以及与像素补偿电路电连接的像素驱动电路22。驱动线与像素补偿电路21电连接，且复用为第一压力感应电极31。像素驱动电路22与第一电极40电连接。

进一步地，第一电极为阳极，第二电极为阴极。

需要说明的是，驱动线包括参考电压线、扫描线以及数据线等。在具体设计时，可以根据像素电路的实际连接情况以及工作情况确定将何种驱动线复用为第一压力检测电极。可选地，如图1a所示，将参考电压线30复用为第一压力检测电极31。

在具体设计时，参考电压线的布设方法有多种，在图1a中示例性地给出了一种参考电压线的布设方法。参见图1a，像素电路20呈多行排列，其中任一行像素电路20对应一条参考电压线30。

图2为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。与图1a相比，图2中对像素电路进行了分组，将同一组内的各像素电路对应的参考电压线电连接，以便以组为单位对同一组像素电路对应的参考电压线进行集中驱动。具体地，参见图2，相邻的至少一行像素电路20构成一个像素电路组23(图2中示例性地将相邻的两行像素电路20作为一个像素电路组23)，同一个像素电路组23内与各行像素电路20电连接的参考电压线30彼此电连接，构成一个第一感应电极31；不同像素电路组23内与各行像素电路20电连接的参考电压线30彼此电绝缘。

进一步地，为了减少信号输入引脚的个数，降低参考电压线以及像素电路布设的复杂度，可选地，如图2所示，同一个像素电路组23内与各行像素电路20电连接的参考电压线30均与同一个信号输入引脚24电连接。

图2中，显示面板示例性地包括两个像素电路组23，分别为第一像素电路组231和第二像素电路组232。每一个像素电路组23均由相邻的两行像素电路20构成，这仅是本发明的一个具体示例，而非对本发明的限制。在具体设计时，一个像素电路组内可以包括任意行像素电路。并且同一显示面板中，不同像素电路组中包含的像素电路的行数可以相同，也可以不同。示例性地，一个像素电路组内包括1-10行像素电路。需要说明的是，当一个像素电路组仅包括1行像素电路时，该显示面板等同于图1a提供的显示面板。此外，在实际中，采用本驱动方法对显示面板进行驱动时，触控压力检测的灵敏度取决于单个像素电路组中像素电路的数目，如在本申请的一种是实现方式中，为了确保触控压力检测的灵敏度，每个像素电路组可以包含5-8行的像素电路。

典型地，如图2所述，该显示面板还包括多条连接导线32；连接导线32的延伸方向与参考电压线30的延伸方向交叉；连接导线32将同一个像素电路组23内与各行像素电路20电连接的参考电压线30彼此电连接，使得连接导线32与参考电压线30共同构成网格结构。

需要说明的是，图2中，是基于像素电路20呈多行排列，其中任一行像素电路20对应一条参考电压线30这个前提下，以行为基本单元对显示面板上的像素电路进行分组的。在实际设计时，像素电路20可以排列形成阵列结构，可以任一列像素电路20对应一条参考电压线30，可以一行或一列中的一个或几个像素电路20对应一条参考电压线30。在对像素电路进行分组时，可以以至少一列像素电路20作为一个像素电路组，也可以以至少一行或至少一列中的几个像素电路作为一个像素电路组。

在对上述显示面板进行驱动时，可以有多种驱动方法，下面就典型的驱动方法进行详细说明。

图3为图2中显示面板工作时间段内参考电压线上电压的一种波形图。参见图3，该显示面板的工作时间段分为显示阶段和压力检测阶段。

当显示面板处于显示阶段时，通过向第一电极40和第二电极60施加信号以显示一帧画面。就每一个像素电路20来说，该显示阶段包括数据写入时间段和像素发光时间段。在数据写入时间段内，参考电压线30上传输参考电压信号，以使与该像素电路20对应的像素单元发光。在像素发光时间段内，数据停止写入，参考电压线30上传输参考电压信号或不传输信号，与该像素电路20对应的像素单元持续发光。

当显示面板处于压力检测阶段，在显示相邻帧画面的间隙，通过第一压力检测电极和第二压力检测电极检测显示面板所感受的压力。这里，通过第一压力检测电极和第二压力检测电极检测显示面板所感受的压力包括在第一压力检测电极和第二压力检测电极中任意一个上施加压力检测驱动信号，根据从另外一个上接收的压力检测信号以获取显示面板所感受的压力。压力检测驱动信号具体可以为脉冲信号或恒定电压信号等。

下面以向第一压力检测电极施加压力检测驱动信号，从第二压力检测电极接收压力检测信号为例，就该显示面板的触控压力检测原理进行说明。当用户用手指触摸显示面板时，手指给予显示面板一个垂直指向该显示面板的压力，在该压力的作用下，显示面板中第一压力检测电极和第二压力检测电极之间的距离发生变化，进而使得从第二压力检测电极接收到的压力检测信号发生变化。由于用户在触摸显示面板时所施加的压力不同，从第二压力检测电极所接收到的压力检测信号不同，因此可以根据从第二压力检测电极接收压力检测信号的变化量确定触控压力的大小。

在这种驱动方法的驱动下，显示阶段参考电压线上传输参考电压信号，以使与该参考电压线对应的像素单元发光。压力检测阶段参考电压线复用为第一压力检测电极，以配合第二压力检测电极，检测触控压力的大小。因为显示阶段和压力检测阶段时间上不重合，这种驱动方法将图像显示与压力检测分开，电位互不影响，既能够很好的确保显示面板进行图像显示，又能确保显示面板能够有效实现触控压力检测功能。需要说明的是，由于本驱动方法并不依赖显示面板中像素电路的分组情况，本驱动方法同样适用于对像素电路未分组的显示面板。

由于现有的多数有机发光显示面板中，对于任一像素电路，其工作时间段包括数据写入时间段和像素发光时间段。图4a为现有的一种有机发光显示面板中像素电路的电路图，图4b为图4a中像素电路在工作过程中SCAN1和SCAN2上电压的波形图。参见图4a和图4b，数据写入时间段，在SCAN1和SCAN2的控制下，薄膜晶体管M1和M2开启，参考电压线Vref上传输的参考电压信号输入的像素电路中，以使与该参考电压线Vref对应的像素单元发光。而当像素电路运行至像素发光时间段时，由于在SCAN1和SCAN2的控制下薄膜晶体管M1和M2关闭，参考电压线Vref上的电位并不能够输入到像素电路中，因此参考电压线Vref上的电位变化并不会对与该参考电压线Vref电连接的像素单元的发光造成影响。

需要说明的是，本申请实施例将显示面板驱动电路中的参考电压线复用作一条压力感应电极，除了由于上述的在像素发光阶段，参考电压线上的电位变化不影响到像素单元的正常发光之外，还由于，相对于显示面板像素电路的其他信号线(如数据线，扫描线等)，参考电压线Vref本身为呈网格状设置的面状结构，相对于其他排布方式的信号走线，会获得更为灵敏的压力感应信号反馈，便于压力感应操作。此外，由于面板像素电路中，参考电压线Vref本身即为面状结构且通过设置于面板上的一个或多个引脚加载固定电位，能够更容易地进行压力检测驱动信号的施加和读取，因而相对于面板上的其他信号走线而言无需对现有的驱动芯片或数据驱动电路作过多的更改，具有较低的制作成本。本领域内技术人员应该理解，对于本驱动方法，除了可以将参考电压线复用为第一压力检测电极外，将其他连接导线如扫描线或数据线等复用为第一压力检测电极的设计也是可以实现的，因而也在本申请的保护范围之内，本发明实施例对此不作限定。

对于像素电路组而言，其工作时间段同样包括数据写入时间段和像素放光时间段。在数据写入时间段内，至少有一行像素电路在执行数据写入。当该像素电路组中各像素电路均完成数据写入时，该像素电路组运行至像素发光时间段。在像素发光时间段内，该像素电路组中各像素电路对应的像素单元均持续发光，直至该显示面板上所有的像素电路均完成数据写入。同样地，由于在像素发光时间段内参考电压线上的电位并不输入到像素电路，参考电压线上的电位变化并不会对与该参考电压线电连接的像素单元的发光造成影响，可以在像素发光时间段进行处于触控压力检测。

图5为图2中显示面板工作时间段内参考电压线上电压的另一种波形图。参见图5，像素电路组的工作时间段包括数据写入时间段和像素发光时间段。在像素发光时间段，通过与像素电路组对应的第一压力感测电极和第二压力感测电极检测显示面板所感受的压力。这里通过与像素电路组对应的第一压力感测电极和第二压力感测电极检测显示面板所感受的压力包括：以第二压力检测电极上施加的恒定电压信号为压力检测驱动信号，根据从第一压力检测电极上接收的压力检测信号以获取显示面板所感受的触控压力；或者，以第一压力检测电极上施加的恒定电压信号为压力检测驱动信号，根据从第二压力检测电极上接收的压力检测信号以获取显示面板所感受的触控压力。

下面结合图2和图5，以显示面板中各行像素电路由上到下逐行开启为例，对该显示面板的工作过程进行说明。

当第一行像素电路开启，第一行像素电路接收到参考电压线30上传输的参考电压信号，第一行像素电路执行数据写入并使得第一行像素单元发光，此时，第二行像素电路、第三行像素电路以及第四行像素电路均关闭，第二行像素单元、第三行像素单元以及第四行像素单元不发光。第一像素电路组处于数据写入时间段。

当第二行像素电路开启，第一行像素电路、第三行像素电路以及第四行像素电路均关闭，第二行像素电路接收到参考电压线30上传输的参考电压信号，第二行像素电路执行数据写入并使得第二行像素单元发光。第一行像素单元持续发光。第三行像素单元和第四行像素单元不发光，第一像素电路组仍处于数据写入时间段。

当第三行像素电路开启，第一行像素电路、第二行像素电路以及第四行像素电路均关闭，第三行像素电路接收到参考电压线30上传输的参考电压信号，第三行像素电路执行数据写入并使得第三行像素单元发光。第一行像素单元和第二行像素单元持续发光。第四行像素单元不发光。此时第一像素电路组处于像素发光时间段，第二像素电路组处于数据写入时间段。由于此时改变第一像素电路组中参考电压线上的电压信号，与第一像素电路组各像素电路对于的像素单元发光情况不受影响，可以通过第一像素电路组对应的第一压力检测电极和第二压力检测电极检测显示面板所感受的压力。

当第四行像素电路开启，第一行像素电路、第二行像素电路以及第三行像素电路均关闭，第四行像素电路接收到参考电压线30上传输的参考电压信号，第四行像素电路执行数据写入并使得第四行像素单元发光。第一行像素单元、第二行像素单元和第三行像素单元持续发光。第一像素电路组处于像素发光时间段，第二像素电路组处于数据写入时间段。同理，由于此时改变第一像素电路组中参考电压线上的电压信号，与第一像素电路组各像素电路对于的像素单元发光情况不受影响，可以通过第一像素电路组对应的第一压力检测电极和第二压力检测电极检测显示面板所感受的压力。

当第四行像素电路完成数据写入时，此显示面板完成一帧图像的显示。

由于在像素发光时间段内参考电压线上的电位并不输入到像素电路，参考电压线上的电位变化并不会对与该参考电压线电连接的像素单元的发光造成影响；同时，相对于显示面板像素电路的其他信号线(如数据线，扫描线等)，参考电压线Vref本身为呈网格状设置的面状结构，相对于其他排布方式的信号走线，会获得更为灵敏的压力感应信号反馈，便于压力感应操作。此外，由于面板像素电路中，参考电压线Vref本身即为面状结构且通过设置于面板上的一个或多个引脚加载固定电位，能够更容易地进行压力检测驱动信号的施加和读取，因而相对于面板上的其他信号走线而言无需对现有的驱动芯片或数据驱动电路作过多的更改，具有较低的制作成本。本驱动方法将像素电路组像素发光时间段复用为触控压力检测时间，充分利用了显示面板显示一帧的时间，可以有效缩短刷新相邻两帧图片的时间间隔，提高用户体验。需要说明的是，在实际中，采用本驱动方法对显示面板进行驱动时，触控压力检测的灵敏度取决于单个像素电路组中像素电路的数目。

进一步地，上述显示面板中还可以包括触控传感器，触控传感器用于感应触摸的位置以集成触控显示。这样设置可以使得显示面板在具备显示功能和触控压力检测的功能的同时兼具触控位置检测的功能，可以极大地丰富显示面板的应用场景，消除了用户对其他输入设备(如键盘和鼠标等)的依赖，使人机交互更为简易。

本发明实施还提供了一种集成压力感应的显示装置。图6为本发明实施例提供的一种集成压力感应的显示装置的结构示意图。参见图6，该集成压力感应的显示装置101包含上述实施例中给出的显示面板201。该集成压力感应的显示装置101具体可以为手机，平板电脑、公共大厅的信息查询机等。

本发明实施例提供的集成压力感应的显示装置通过将与像素电路电连接的驱动线复用为第一压力感应电极，同时将第二电极复用为第二压力检测电极，通过检测驱动线和第二电极之间的电信号变化量确定触控压力大小，解决了现有的有机发光显示面板中为了实现触控压力检测功能，需要额外增加触控压力检测装置，使得有机发光显示面板的厚度与制作成本均增加的问题，实现了减薄具有压力检测功能的有机发光显示面板的厚度，降低有机发光显示面板的制作成本的目的。

本发明实施例还提供了一种适应于本发明实施例提供的显示面板的驱动方法。图7为本发明实施例提供的一种显示面板的驱动方法的流程图。无论显示面板中各像素电路是否分组，该驱动方法均适应。参见图7，该显示面板的工作时间段分为显示阶段和压力检测阶段。

S110、显示阶段，通过向第一电极和第二电极施加信号以显示一帧画面。

S120、压力检测阶段，在显示相邻帧画面的间隙，通过第一压力检测电极和第二压力检测电极检测显示面板所感受的压力。

其中通过第一压力检测电极和第二压力检测电极检测显示面板所感受的压力包括：在第一压力检测电极和第二压力检测电极中任意一个上施加压力检测驱动信号，根据从另外一个上接收的压力检测信号以获取显示面板所感受的压力。

本发明实施例提供的驱动方法中，显示阶段参考电压线上传输参考电压信号，以使与该参考电压线对应的像素单元发光，压力检测阶段参考电压线复用为第一压力检测电极，以配合第二压力检测电极，检测触控压力的大小。因为显示阶段和压力检测阶段时间上不重合，这种驱动方法将图像显示与压力检测分开，电位互不影响，既能够很好的确保显示面板进行图像显示，又能确保显示面板能够有效实现触控压力检测功能。此外，相对于显示面板像素电路的其他信号线(如数据线，扫描线等)，参考电压线Vref本身为呈网格状设置的面状结构，相对于其他排布方式的信号走线，会获得更为灵敏的压力感应信号反馈，便于压力感应操作。此外，由于面板像素电路中，参考电压线Vref本身即为面状结构且通过设置于面板上的一个或多个引脚加载固定电位，能够更容易地进行压力检测驱动信号的施加和读取，因而相对于面板上的其他信号走线而言无需对现有的驱动芯片或数据驱动电路作过多的更改，具有较低的制作成本。

本发明实施例还提供的一种显示面板的驱动方法。本显示面板的驱动方法仅适应于显示面板中各像素电路已分组的情况。图8为本发明实施例提供的另一种显示面板的驱动方法的流程图。参见图8，每个像素电路组的工作时间段包括数据写入时间段和像素发光时间段。本领域内技术人员应该理解，结合前述分析已经可以得知，对于显示面板中各像素电路分组的驱动方式，在显示画面的一帧时间内，当某一个像素电路组处于数据写入时间段时，位于该像素电路组之前及其之后的其他各像素电路组处于像素发光时间段。

本发明的上述实施例包括以下步骤：

S210、在数据写入时间段，通过向第一电极和第二电极以及参考电压线施加信号以使该像素电路组对应的像素单元发光。

S220、在像素发光时间段，通过与像素电路组对应的第一压力感测电极和第二压力感测电极检测显示面板所感受的压力。其中，通过与像素电路组对应的第一压力感测电极和第二压力感测电极检测显示面板所感受的压力包括：以第二压力检测电极上施加的恒定电压信号为压力检测驱动信号，根据从第一压力检测电极上接收的压力检测信号以获取显示面板所感受的压力。

由于在像素发光时间段内参考电压线上的电位并不输入到像素电路，参考电压线上的电位变化并不会对与该参考电压线电连接的像素单元的发光造成影响，此外，相对于显示面板像素电路的其他信号线(如数据线，扫描线等)，参考电压线Vref本身为呈网格状设置的面状结构，相对于其他排布方式的信号走线，会获得更为灵敏的压力感应信号反馈，便于压力感应操作。此外，由于面板像素电路中，参考电压线Vref本身即为面状结构且通过设置于面板上的一个或多个引脚加载固定电位，能够更容易地进行压力检测驱动信号的施加和读取，因而相对于面板上的其他信号走线而言无需对现有的驱动芯片或数据驱动电路作过多的更改，具有较低的制作成本。本实施例提供的驱动方法通过将像素电路组像素发光时间段复用为触控压力检测时间，充分利用了显示面板显示一帧的时间，可以有效缩短刷新相邻两帧图片的时间间隔，可以提高用户体验。需要说明的是，在实际中，采用本驱动方法对显示面板进行驱动时，触控压力检测的灵敏度取决于单个像素电路组中像素电路的数目。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。