一种触控显示模组、显示装置及其驱动方法与流程

本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种触控显示模组、显示装置及其驱动方法。

背景技术：

压力感应技术是指对外部受力能够实施探测的技术，通过该技术例如可以对当前所处环境的压力进行测试，以判断是否与自身的身体适应能力相符，并且可以使客户得到更好的人机交互体验。因此，许多厂商开始寻求合适的方案以在显示领域尤其是手机或平板电脑等便携式电子设备上实现压力测试。

技术实现要素：

本发明的实施例提供一种触控显示模组、显示装置及其驱动方法，可实现压力检测，且工艺简单。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种触控显示模组，包括触控显示面板、设置于所述触控显示面板入光侧的透明电极层；其中，所述触控显示面板上设置有触控结构；所述透明电极层包括多个压力检测电极。

优选的，所述触控显示面板包括阵列基板和对盒基板；所述透明电极层设置于所述对盒基板远离所述阵列基板一侧。

进一步优选的，所述触控结构包括触控电极，所述触控电极设置于所述阵列基板上，且所述触控电极与公共电极复用。

可选的，所述触控结构设置于所述阵列基板远离所述对盒基板的一侧。

进一步的，所述触控显示面板还包括设置于所述阵列基板一侧的盖板，所述触控结构设置于所述盖板上。

优选的，所述触控显示面板还包括设置于所述阵列基板远离所述对盒基板一侧的上偏光片、设置于所述对盒基板远离所述阵列基板一侧的下偏光片；所述透明电极层设置于对盒基板靠近所述下偏光片的表面。

第二方面，提供一种显示装置，包括第一方面所述的触控显示模组，还包括背光模组；所述背光模组包括金属背板。

优选的，所述显示装置还包括第一ic和第二ic；所述第一ic用于控制所述触控显示模组进行显示以及触控检测；所述第二ic用于控制压力检测电极进行压力检测。

第三方面，提供一种如第二方面所述显示装置的驱动方法，包括：在触控阶段，向触控结构输入触控驱动信号，并接收所述触控结构输出的反馈信号，以识别触控位置；在压力检测阶段，向压力检测电极输入压力检测驱动信号并接收反馈信号，以检测压力值。

在触控电极与公共电极复用的情况下，所述方法还包括：在显示阶段，向所述触控电极输入公共电压信号。

本发明实施例提供一种触控显示模组、显示装置及其驱动方法，通过在触控显示面板的入光侧设置压力检测电极，可当该触控显示面板应用于显示装置时，使压力检测电极与背光模组的金属背板之间产生电容，这样当触控显示模组受到压力时，压力检测电极与金属背板之间的电容发生变化，经过相应的换算便可得到压力值。在此基础上，由于压力检测电极设置在触控显示面板的入光侧，不会对触控功能产生影响，而且压力检测电极和触控结构独立设置，可以有较高的信噪比。此外，压力检测电极可通过常规的构图工艺形成在触控显示面板上，工艺简单，且由于厚度较薄，不会导致触控显示模组的厚度增加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种触控显示模组的结构示意图一；

图2为本发明实施例提供的一种透明电极层的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种触控显示模组的结构示意图二；

图4为本发明实施例提供的一种触控显示模组的结构示意图三；

图5为本发明实施例提供的一种阵列基板的俯视示意图；

图6为本发明实施例提供的一种触控显示模组的结构示意图四；

图7为本发明实施例提供的一种显示装置的示意图；

图8为本发明实施例提供的一种驱动方法的流程示意图。

附图标记：

1-触控显示模组；2-背光模组；10-触控显示面板；11-阵列基板；12-对盒基板；13-液晶层；20-透明电极层；201-压力检测电极；30-压力检测电极走线；41-第一fpc；42-第二fpc；51-上偏光片；52-上偏光片；110-触控电极；111-薄膜晶体管；112-像素电极；113-栅线；114-数据线；115-触控电极引线。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

本发明实施例提供一种触控显示模组1，如图1所示，包括触控显示面板10、设置于触控显示面板10入光侧的透明电极层20；其中，触控显示面板10上设置有触控结构(图1中未标识出)；透明电极层20包括多个压力检测电极201。

其中，如图2所示，多个压力检测电极201可呈阵列排布。

触控显示面板10可基于自容方式或互容方式实现触控功能。

具体的，当基于自容方式实现触控功能时，触控结构包括触控电极，其原理为：由于人体的电场作用，当手指接触到触控显示面板10的出光一侧时，手指作为导体，与触控电极形成外部电容，外部电容和触控电极的自感电容在触控电极与手指间形成耦合电场，将会改变自感电容的大小，根据触控点位置电容的变化情况，从而计算出触控点的位置。

当基于互容方式实现触控功能时，触控结构包括交叉设置的触控驱动电极和触控感应电极，其原理为：向触控驱动电极施加驱动信号，基于触控驱动电极和触控感应电极之间的互电容(记为cm)，触控感应电极接收触控感应信号。当手指未与触控显示面板10接触时，触控感应电极接收到的感应信号均相同；当手指与触控显示面板10接触时，手指与触控驱动电极和触控感应电极形成电容(记为cp)，此时，触摸点位置的容值为cp+cm，触摸点位置的触控感应电极接收的触控感应信号发生变化，由此，实现对触控位置的识别。

通过透明电极层20实现压力检测的原理为：当触控显示模组1应用于显示装置时，由于触控显示模组1与背光模组之间具有间隙，且背光模组包括金属背板，金属背板接地，因而，根据平行板电容公式，即可知，压力检测电极201与金属背板之间产生电容(c)。在此基础上，当触控显示模组1没有受到压力时，压力检测电极201与金属背板之间产生的电容固定，当触控显示模组1受到压力时，由于触控显示模组1发生形变而使压力检测电极201与金属背板之间的距离发生变化，从而使得压力检测电极201与金属背板之间产生的电容发生变化，经过相应的换算便可得到压力值。

需要说明的是，第一，如图2所示，本领域技术人员应该知道，压力检测电极201需与压力检测电极走线30一一对应且电连接，以使与压力检测电极走线30连接的ic(integratedcircuit，集成电路)，通过压力检测电极走线30向压力检测电极201输入压力检测驱动信号并接收反馈信号。

其中，压力检测电极走线30可采用透明导电材料，也可采用金属导电材料。考虑到透明导电材料的电阻较大，会影响压力检测的精度，优选压力检测电极走线30采用金属导电材料制备。

第二，根据压力检测的精度，压力检测电极201的面积可进行适当的调整，即，精度越高，压力检测电极201的面积越小，精度越低，压力检测电极201的面积越大。

第三，透明电极层20可通过构图工艺形成在触控显示面板10的入光侧。例如先通过磁控溅射方法镀透明导电膜并形成光刻胶，采用掩模板对光刻胶进行曝光、显影，以保留的光刻胶为阻挡，采用刻蚀工艺对透明导电膜进行刻蚀形成透明电极层20，之后去除光刻胶。

其中，透明电极层20的厚度可以为例如可以为

第四，透明电极层20的材料可以是ito(indiumtinoxides，铟锡金属氧化物)、izo等透明导电材料。

第五，当基于自容方式实现触控功能时，触控电极需与触控电极走线一一对应且电连接，以使与触控电极走线连接的ic，通过触控电极走线向触控电极输入触控驱动信号并接收反馈信号。

当基于互容方式实现触控功能时，触控驱动电极需与触控驱动电极走线一一对应且电连接，触控感应电极需与触控感应电极走线一一对应且电连接，以使与触控驱动电极走线和触控感应电极走线连接的ic，通过触控驱动电极走线向触控驱动电极输入触控驱动信号，通过触控感应电极走线接收反馈信号。

本发明实施例提供一种触控显示模组1，通过在触控显示面板10的入光侧设置压力检测电极201，可当该触控显示面板10应用于显示装置时，使压力检测电极201与背光模组的金属背板之间产生电容，这样当触控显示模组1受到压力时，压力检测电极201与金属背板之间的电容发生变化，经过相应的换算便可得到压力值。在此基础上，由于压力检测电极201设置在触控显示面板10的入光侧，不会对触控功能产生影响，而且压力检测电极201和触控结构独立设置，可以有较高的信噪比。此外，压力检测电极201可通过常规的构图工艺形成在触控显示面板10上，工艺简单，且由于厚度较薄，不会导致触控显示模组1的厚度增加。

优选的，如图3所示，触控显示面板10包括阵列基板11和对盒基板12；透明电极层20设置于对盒基板12远离阵列基板11一侧。

其中，触控结构可设置在阵列基板11上，也可设置在对盒基板12上。

即，背光模组发出的光先经过对盒基板12入射，再经液晶层13，之后从阵列基板11射出。

需要说明的是，由于透明电极层20设置于对盒基板12远离阵列基板11一侧，因而无法与阵列基板11共用一个fpc(flexibleprintedcircuit，柔性电路板)，因而需在对盒基板12远离阵列基板11一侧单独绑定fpc。

即，如图4所示，阵列基板11面向对盒基板12一侧绑定第一fpc41，对盒基板12远离阵列基板11一侧绑定第二fpc42。其中，第一fpc41和第二fpc42可通过连接器连接。

本发明实施例中，相对阵列基板11作为入光侧，而将压力检测电极201设置于阵列基板11远离对盒基板12一侧，需要在阵列基板的两侧分别进行fpc的绑定，导致绑定复杂度增加，本发明实施例通过将压力检测电极201设置于对盒基板12一侧，可分别在两个基板上进行fpc的绑定，可避免此问题。

进一步优选的，如图5所示，触控结构包括触控电极110，触控电极110设置于阵列基板11上，且触控电极110与公共电极复用。

即，在显示阶段，向触控电极110提供公共电压，使其作为公共电极；在触控阶段，向触控电极110提供触控驱动信号。

在此情况下，触控显示面板10基于自容方式实现触控功能。

如图5所示，阵列基板11上还包括薄膜晶体管111、像素电极112、栅线113和数据线114。薄膜晶体管111包括栅极、栅绝缘层、有源层、源极和漏极，漏极与像素电极112电连接，源极与数据线114电连接，栅极与栅线113电连接。触控电极110与触控电极引线115一一对应且电连接。其中，触控电极引线115可与栅极同层设置，或者，可与源极和漏极同层设置。

一方面，触控电极110与公共电极复用，可使触控显示面板10的集成度较高，厚度较薄，而且不会导致构图工艺的增加；另一方面，可采用tddi(touchanddisplaydriverintegration，触控与显示驱动器集成)技术实现显示和触控，可减少ic的数量、减少工艺流程、提高良率。再一方面，当触控电极110用作公共电极时，可基于ads(advancedsuperdimensionalswitching，高级超维场转换)技术驱动液晶偏转，因而使得触控显示面板10具有高分辨率、高透过率、低功耗、宽视角、高开口率、低色差、无挤压水波纹等优点。

可选的，触控结构可设置于阵列基板11远离对盒基板12的一侧。

进一步的，触控显示面板10还包括设置于阵列基板11一侧的盖板，触控结构设置于盖板上。

其中，触控结构可以包括触控电极110。或者，触控结构可以包括触控驱动电极和触控感应电极。

需要说明的是，不管触控结构设置在哪里，在阵列基板11一侧都可设置盖板，用于保护触控显示面板10。

通过将触控电极110设置于阵列基板11远离对盒基板12的一侧，可使显示和触控分别进行驱动，技术实现上难度较低。

基于上述，如图6所示，触控显示面板10还包括设置于阵列基板11远离对盒基板12一侧的上偏光片51、设置于对盒基板12远离阵列基板11一侧的下偏光片52；透明电极层20设置于对盒基板12靠近下偏光片52的表面。

本发明实施例还提供一种显示装置，如图7所示，包括上述的触控显示模组1以及背光模组2；背光模组2包括金属背板。

其中，背光模组2还包括设置在金属背板上的导光板、光源、光学膜片等。

本发明实施例提供一种显示装置，通过在触控显示模组1中触控显示面板10的入光侧设置压力检测电极201，可使压力检测电极201与背光模组2的金属背板之间产生电容，这样当触控显示模组1受到压力时，压力检测电极201与金属背板之间的电容发生变化，经过相应的换算便可得到压力值。在此基础上，由于压力检测电极201设置在触控显示面板10的入光侧，不会对触控功能产生影响，而且压力检测电极201和触控结构独立设置，可以有较高的信噪比。此外，压力检测电极201可通过常规的构图工艺形成在触控显示面板10上，工艺简单，且由于厚度较薄，不会导致触控显示模组1的厚度增加。

优选的，所述显示装置还包括第一ic和第二ic；第一ic用于控制触控显示模组1进行显示以及触控检测；第二ic用于控制压力检测电极201进行压力检测。

第一ic控制触控显示模组1进行显示，即：第一ic用于向触控显示模组1中的栅线113、数据线114等提供信号，以使触控显示模组1进行显示。

第一ic控制触控显示模组1进行触控检测，即：第一ic用于向触控结构提供触控驱动信号，并接收触控感应信号，以识别触控位置。

其中，当触控电极110与公共电极复用时，由于仅需使第一ic在不同阶段向触控电极110输入不同的信号，即可使触控电极110用作显示，或用作触控，因而，可采用tddi技术控制触控显示模组1实现显示和触控。

第二ic用于控制压力检测电极201进行压力检测，即：第二ic用于向压力检测电极201提供压力检测驱动信号并接收反馈信号。

其中，第一ic和第二ic可以是同一个ic，也可以是不同的ic。

本发明实施例采用一个ic控制触控显示模组1进行显示以及触控检测，可减少ic的数量。而且，通过将触控与压力检测分开进行，可以提高信噪比。

本发明实施例还提供一种上述显示装置的驱动方法，如图8所示，包括：

s10、在触控阶段，向触控结构输入触控驱动信号，并接收所述触控结构输出的反馈信号，以识别触控位置。

具体的，当触控结构包括触控电极110时，向触控电极110输入触控驱动信号，并接收触控电极110输出的反馈信号。其中，由于手指作为导体与触控电极110形成外部电容，改变触控位置处触控电极110的自感电容，使触控位置处触控电极110输出的反馈信号与其他位置触控电极110输出的反馈信号不同，因而，可实现触控位置的识别。

当触控结构包括触控驱动电极和触控感应电极时，向触控驱动电极输入触控驱动信号，并接收触控感应电极输出的反馈信号。由于手指作为导体与触控驱动电极和触控感应电极形成电容，改变触控位置处触控驱动电极和触控感应电极之间的互电容，使触控位置处触控感应电极输出的反馈信号与其他位置触控感应电极输出的反馈信号不同，因而，可实现触控位置的识别。

其中，可通过第一ic向触控结构输入触控驱动信号，并接收反馈信号。

s20、在压力检测阶段，向压力检测电极201输入压力检测驱动信号并接收反馈信号，以检测压力值。

其中，可通过第二ic向压力检测电极201输入压力检测驱动信号并接收反馈信号。

在此基础上，可将所述压力值以及预存的标准压力范围进行比较，若压力值位于其中一个标准压力范围内，则打开与该范围对应的显示装置的功能。

其中，一个标准压力范围可以对应显示装置的一项功能，因此，可根据具体的功能项设置多个标准压力范围，且该对应关系可以是预先设置好的。

此处，不对标准压力范围对应的显示装置的功能进行限定，可以根据显示装置的需要设定相应的功能。将压力值与预存的标准压力范围进行对比，若该压力值位于其中一个标准压力范围内，则实现该压力范围对应功能，例如放大触摸位置处的信息、返回到主页面、锁屏等。

需要说明的是，本领域技术人员应该知道，触控、压力检测等功能都是建立在显示功能的基础上，因此，所述驱动方法除包括触控阶段和压力检测阶段外，还包括显示阶段，在显示阶段，控制触控显示面板10进行显示。

本发明实施例提供一种上述显示装置的驱动方法，可使该显示装置实现触控以及压力检测功能。

在触控电极110与公共电极复用的情况下，所述方法还包括：在显示阶段，向触控电极110输入公共电压信号。

即，在显示阶段，可通过第一ic向触控电极110提供公共电压，使其作为公共电极；在触控阶段，通过第一ic向触控电极110提供触控驱动信号，使其用作触控识别。

一方面，触控电极110与公共电极复用，可使触控显示面板10的集成度较高，厚度较薄，而且不会导致构图工艺的增加；另一方面，可采用tddi(touchanddisplaydriverintegration，触控与显示驱动器集成)技术实现显示和触控，可减少ic的数量、减少工艺流程、提高良率。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。