本發(fā)明涉及液晶顯示領(lǐng)域，特別是一種觸控顯示面板、觸控顯示裝置及驅(qū)動(dòng)方法。

背景技術(shù)：

目前，觸控顯示面板被越來(lái)越多地使用在電子產(chǎn)品上，其中電容式觸控顯示面板是觸控顯示面板中最常用的一種。

電容式觸控顯示面板是利用人體的電流感應(yīng)進(jìn)行工作。電容式觸控顯示面板通常是一塊四層復(fù)合玻璃屏，當(dāng)用戶(hù)的手指觸摸在電容式觸控顯示面板上時(shí)，由于人體電場(chǎng)，用戶(hù)和電容式觸控顯示面板表面形成耦合電容(對(duì)于高頻電流來(lái)說(shuō)，電容可以視為導(dǎo)體)，于是手指從電容式觸控顯示面板表面的觸控點(diǎn)吸走一個(gè)很小的電流，這個(gè)電流分從電容式觸控顯示面板的四角上的電極中流出。流經(jīng)這四個(gè)電極的電流與手指到四角的距離成正比，控制器通過(guò)對(duì)這四個(gè)電流比例的精確計(jì)算，得出觸摸點(diǎn)的位置。

Force Touch(壓力觸控)是一種應(yīng)用于液晶顯示器的觸摸傳感技術(shù)。通過(guò)Force Touch技術(shù)，顯示設(shè)備可以感知用戶(hù)對(duì)屏幕的輕壓以及重壓的力度，從而實(shí)現(xiàn)更多的觸控操作。

針對(duì)結(jié)構(gòu)已日益成熟的現(xiàn)有觸摸屏，而如何以最小改動(dòng)，實(shí)現(xiàn)Force Touch功能，是本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是針對(duì)現(xiàn)有的觸控顯示面板結(jié)構(gòu)，以最小的改動(dòng)實(shí)現(xiàn)Force Touch功能。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，一方面本發(fā)明的實(shí)施例提供一種觸控顯示面板，包括陣列基板、與所述陣列基板相對(duì)設(shè)置的對(duì)盒基板、設(shè)置在所述陣列基板靠近 對(duì)盒基板一側(cè)的觸控電極，以及設(shè)置在所述觸控顯示面板內(nèi)部的抗靜電層。

所述抗靜電層位于所述對(duì)盒基板靠近觸控電極的一側(cè)，所述抗靜電層在加載壓力掃描信號(hào)后，能夠與所述觸控電極構(gòu)成電容式的壓力傳感器。

優(yōu)選地，所述抗靜電層的電阻率不小于預(yù)設(shè)閾值。

優(yōu)選地，所述觸控顯示面板還包括：設(shè)置在所述對(duì)盒基板與抗靜電層之間的黑矩陣，所述抗靜電層靠近所述觸控電極的一側(cè)還設(shè)置有電阻率小于所述抗靜電層的輔助電極；所述輔助電極設(shè)置于所述黑矩陣在抗靜電層的投影區(qū)域內(nèi)，且與所述抗靜電層電連接。

優(yōu)選地，所述觸控顯示面板還包括：數(shù)據(jù)線(xiàn)和柵線(xiàn)；

所述輔助電極包括：多個(gè)與柵線(xiàn)同一延伸方向的第一輔助電極，以及多個(gè)與數(shù)據(jù)線(xiàn)同一延伸方向的第二輔助電極，所述第一輔助電極與所述第二輔助電極相互間隔。

或者，所述輔助電極包括：

第三輔助電極和第四輔助電極，所述第三輔助電極和第四輔助電極均呈井字型結(jié)構(gòu)，且相互間隔，并均勻分布在所述抗靜電層與所述觸控電極區(qū)域重合的部分上。

另一方面，本發(fā)明還提供一種包括上述觸控顯示面板的觸控顯示裝置，還觸控顯示裝置進(jìn)一步包括：驅(qū)動(dòng)模塊，用于在所述觸控顯示裝置的壓力掃描階段向所述抗靜電層加載壓力掃描信號(hào)。

其中，所述觸控顯示面板還包括：

檢測(cè)模塊，用于在壓力掃描階段檢測(cè)所述抗靜電層與所述觸控電極之間形成的互電容的電容變化值；

處理模塊，用于根據(jù)所述檢測(cè)模塊檢測(cè)的電容變化值，確定對(duì)應(yīng)的壓力值。

其中，所述驅(qū)動(dòng)模塊還用于在所述觸控顯示裝置的顯示階段向所述觸控電極，加載公共電極信號(hào)，在所述觸控顯示裝置的觸控掃描階段向所述觸控電極加載觸控掃描信號(hào)。

另一方面，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用于上述觸控顯示裝置的驅(qū)動(dòng)方法，所述驅(qū)動(dòng)方法包括：

在壓力檢測(cè)階段，向所述抗靜電層加載壓力掃描信號(hào)。

其中，所述驅(qū)動(dòng)方法還可以包括：

在顯示階段向所述觸控電極，加載公共電極信號(hào)；

在觸控掃描階段向所述觸控電極加載觸控掃描信號(hào)。

其中，在顯示階段向所述觸控電極，向所述抗靜電層加載公共電極信號(hào)；在觸控檢測(cè)階段，所述抗靜電層處于浮置狀態(tài)。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案的有益效果如下：

本發(fā)明的方案將原有設(shè)置在觸控顯示面板外側(cè)的抗靜電層，設(shè)置在觸控顯示面板內(nèi)側(cè)，以作為電極使用。在現(xiàn)有驅(qū)動(dòng)方法的單位時(shí)間幀中，額外增加一壓力檢測(cè)階段，在該階段內(nèi)，向抗靜電層加載壓力掃描信號(hào)。當(dāng)用戶(hù)手指按壓屏幕后，抗靜電層因形變與觸控電極之間電容發(fā)生變換，從而能夠根據(jù)該電容變化確定用戶(hù)手指對(duì)屏幕的壓力。由于抗靜電層是現(xiàn)有圖層，因此本發(fā)明并不會(huì)在原有觸控顯示面板的結(jié)構(gòu)上制作新的電極圖層。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的觸控顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的觸控顯示面板在一實(shí)現(xiàn)方式中的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3和圖4為本發(fā)明的抗靜電層設(shè)置輔助電極后的兩種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明的觸控顯示裝置在一實(shí)現(xiàn)方式中的具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法在一實(shí)現(xiàn)方式中的時(shí)序示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

在傳統(tǒng)的電容式觸控顯示面板，為防止靜電擊穿屏幕，會(huì)在屏幕外側(cè)設(shè)置抗靜電層，該抗靜電層能夠起到靜電釋放的作用。由于抗靜電層在電容式的觸控顯示面板中，本身就具有一定導(dǎo)電性，因此本發(fā)明的方案將抗靜電層作為一個(gè)電極，并與觸控電極形成一用于檢測(cè)屏幕壓力的電容式傳感器。

基于上述方案，本發(fā)明實(shí)施例提供一種觸控顯示面板，如圖1所示，包括陣列基板、與陣列基板相對(duì)設(shè)置的對(duì)盒基板，以及設(shè)置在該陣列基板靠近對(duì)盒基板一側(cè)的觸控電極3和用于釋放靜電的抗靜電層2。該抗靜電層位于顯示面板的屏幕1內(nèi)，加載壓力掃描信號(hào)后，能夠與觸控電極3構(gòu)成電容式的壓力傳感器。當(dāng)用戶(hù)通過(guò)手指按壓屏幕后，抗靜電層2發(fā)生形變，改變與觸控電極之間的電容大小，從而能夠根據(jù)該電容變化量化出用戶(hù)對(duì)屏幕施加的壓力。由于抗靜電層是現(xiàn)有圖層，因此本發(fā)明的實(shí)施例并不會(huì)在原有觸控顯示面板的結(jié)構(gòu)上制作新的電極圖層，因而不會(huì)增加觸控顯示面板的厚度。

當(dāng)然，在觸控顯示面板進(jìn)入觸控掃描階段，觸控電極開(kāi)始加載觸控掃描信號(hào)，為了保證觸控掃描信號(hào)能夠有效穿過(guò)抗靜電層到達(dá)屏幕，抗靜電層優(yōu)選使用高阻材料制成，以使電阻率不小于一預(yù)設(shè)閾值，該預(yù)設(shè)閾值即為能夠保證抗靜電層信號(hào)通過(guò)率的合理數(shù)值。在實(shí)際應(yīng)用中，抗靜電層的整體阻值可以在10⁸Ω至10¹⁰Ω之間，優(yōu)選為10⁸Ω。

進(jìn)一步地，雖然抗靜電層與觸控電極可以組成一個(gè)電容，但顯然電容高阻材料的一端阻值非常大，在充放電的時(shí)候由于其產(chǎn)生的電流非常小，影響了電容充放電的作用，造成Force Touch的檢測(cè)不夠靈敏。為避免上述現(xiàn)象發(fā)生，作為優(yōu)選方案，本實(shí)施例還包括設(shè)置在對(duì)盒基板與抗靜電層之間的黑矩陣，在抗靜電層靠近觸控電極的一側(cè)還進(jìn)一步設(shè)置有與該觸控電極點(diǎn)連接的輔助電極。輔助電極的電阻率小于抗靜電增，并設(shè)置于黑矩陣在抗靜電層的投影區(qū)域內(nèi)，從而避免遮擋顯示區(qū)域。本實(shí)施例的抗靜電層通過(guò)輔助電極可調(diào)整整體的阻值大小，從而在合理范圍內(nèi)，縮小與觸控電極的阻值差距。

下面結(jié)合一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式對(duì)本實(shí)施例的觸控顯示面板，進(jìn)行詳細(xì)介紹。

如圖2所示，本實(shí)現(xiàn)方式的觸控顯示面板包括相對(duì)設(shè)置的對(duì)盒基板(圖2液晶層上部基板)以及陣列基板(圖2液晶層下部基板)。作為示例性介紹，在本實(shí)現(xiàn)方式中，觸控顯示面板的觸控電極與公共電極復(fù)用，即陣列基板上的圖層3即表示公共電極，又表示觸控電極。

其中，在陣列基板上主要還包括像素電極P，柵線(xiàn)G。在對(duì)盒基板的襯底上主要包括：黑矩陣BM和抗靜電層2。

具體地，抗靜電層2上還進(jìn)一步設(shè)置有輔助電極21(可以是ITO、金屬等導(dǎo)電材料支撐)，該輔助電極21于黑矩陣BM在抗靜電層2的投影區(qū)域內(nèi)，且與抗靜電層電連接。這里需要給予說(shuō)明的，在壓力掃描階段，抗靜電層2至少與觸控電極3重合的部分起到電極作用，因此作為優(yōu)選方案，布置的輔助電極21至少在抗靜電層2與觸控電極的重合區(qū)域上均勻分布，從而降低抗靜電層2作為電極部分的阻值。

作為示例性介紹，參考圖3所示，本實(shí)現(xiàn)方式的輔助電極可以為多個(gè)，包括與柵線(xiàn)同一延伸方向的第一輔助電極21A(即圖3中的橫向線(xiàn)條)，以及與數(shù)據(jù)同一延伸方向的第二輔助電極21B(即圖3中的橫向線(xiàn)條)。其中，為不改變抗靜電層高阻的特性，第一輔助電極21A與第二輔助電極之間相互間隔21B。

或者參考圖4所示，本實(shí)現(xiàn)方式的輔助電極包括呈井字型結(jié)構(gòu)的第三輔助電極21C以及第四輔助電極21D。同理，為不改變抗靜電層高阻的特性，第三輔助電極21C與第四輔助電極21D之間存在間隔，間隔長(zhǎng)度為h。在具體實(shí)施時(shí)，可通過(guò)調(diào)整h的大小(如1.5μm至2.5μm)，使抗靜電層2的整體阻值設(shè)置在一個(gè)合理范圍內(nèi)。

當(dāng)然，需要給予說(shuō)明的，圖3和圖4所示的輔助電極布置結(jié)構(gòu)僅僅是一種可行的實(shí)現(xiàn)方式，在實(shí)際應(yīng)用中，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)抗靜電層針對(duì)電阻率的需求，對(duì)輔助電極進(jìn)行適當(dāng)變化，如：各輔助電極之間可以相互連接，或者各輔助電極成不規(guī)律的分布結(jié)構(gòu)，再或者不設(shè)置輔助電極。

以上是本實(shí)施例的觸控顯示面板介紹，可以知道，本發(fā)明將原先設(shè)置在觸控顯示面板的屏幕外側(cè)的抗靜電層，改為設(shè)置在屏幕內(nèi)側(cè)，作為電極使用，從而在原有觸控顯示面板的機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)上，以較小改動(dòng)實(shí)現(xiàn)了Force Touch功能。

此外，本發(fā)明的另一實(shí)施例還提供一種包括上述觸控顯示面板的觸控顯示裝置，該觸控顯示裝置在上述觸控顯示面板基礎(chǔ)上進(jìn)一步包括有驅(qū)動(dòng)模塊(如IC電路)。驅(qū)動(dòng)模塊可用于在觸控顯示裝置處于壓力掃描階段向所述抗靜電層加載壓力掃描信號(hào)。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例的觸控顯示裝置還包括檢測(cè)模塊和處理模塊。

檢測(cè)模塊用于在壓力掃描階段檢測(cè)抗靜電層與觸控電極之間形成的互電容的電容變化值；

處理模塊用于根據(jù)檢測(cè)模塊檢測(cè)的電容變化值，確定對(duì)應(yīng)的壓力值。

在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)抗靜電層加載壓力掃描信號(hào)后，其與觸控電極形成的電容進(jìn)行充放電。當(dāng)用戶(hù)的手指按壓顯示面板后，由于抗靜電層發(fā)生形變，使得電容充放電發(fā)生改變，本實(shí)施例檢測(cè)模塊可以根據(jù)電容充放電的變化進(jìn)行確定電容值變化值。此外，本實(shí)施例還可以在處理模塊設(shè)置一個(gè)電容充放電變化量的閾值，當(dāng)變化大于這個(gè)閾值后，處理模塊確定用戶(hù)按壓顯示面板的意圖，進(jìn)而完成后續(xù)的壓力操作。

此外，作為優(yōu)選方式，若觸控電極與公共電極復(fù)用，則本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)模塊還可以分時(shí)在觸控電極上加載觸控掃面信號(hào)和公共電極信號(hào)。即，當(dāng)觸控顯示裝置進(jìn)入顯示階段時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊向所述觸控電極，加載公共電極信號(hào)；當(dāng)觸控顯示裝置進(jìn)入觸控掃描階段時(shí)，驅(qū)動(dòng)模塊向所述觸控電極加載觸控掃描信號(hào)。

下面結(jié)合一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式，對(duì)本實(shí)施例的觸控顯示裝置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)介紹。

參考圖5，本實(shí)現(xiàn)方式的觸控顯示裝置，在圖2所示的觸控顯示面板結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步包括：驅(qū)動(dòng)模塊4、檢測(cè)模塊5以及處理模塊6。

其中，陣列基板設(shè)置有驅(qū)動(dòng)模塊4的輸出端41、42。對(duì)盒基板上的抗靜電層2通過(guò)導(dǎo)電膠TR與輸出端41連接，從而在壓力檢測(cè)階段，加載來(lái)自驅(qū)動(dòng)模塊4上的壓力掃描信號(hào)。陣列基板上的觸控電極3與輸出端42連接，在觸控掃描階段，加載來(lái)自驅(qū)動(dòng)模塊4上觸控掃描信號(hào)，并在顯示階段，加載來(lái)自驅(qū)動(dòng)模塊4上公共電極信號(hào)。

此外，本實(shí)現(xiàn)方式的陣列基板還設(shè)置有檢測(cè)模塊5的輸入端51，該輸入端51直接與觸控電極3連接，且抗靜電層2通過(guò)導(dǎo)電膠TR與觸控電極3連接。在壓力檢測(cè)階段，抗靜電層2上加載壓力檢測(cè)信號(hào)，檢測(cè)模塊5能夠檢測(cè)抗靜電層2與觸控電極3之間的互電容的電容變化值，且處理模塊6根據(jù)檢測(cè)模塊檢測(cè)到的電容變化值，確定對(duì)應(yīng)的壓力值。

以上是本實(shí)現(xiàn)方式的觸控顯示裝置，需要指出的是，圖4所示的結(jié)構(gòu)僅作為示例性介紹，作為其他可行方案，觸控電極與公共電極也可以是兩個(gè)不同的 電極圖層，且觸控電極可以設(shè)置在陣列基板上，或者設(shè)置在對(duì)盒基板上位于抗靜電層的下方。

此外，針對(duì)上述觸控顯示裝置，本發(fā)明的另一實(shí)施例還提供一種驅(qū)動(dòng)方法，該驅(qū)動(dòng)方法可以應(yīng)用于上述驅(qū)動(dòng)模塊，包括：

在觸控掃描階段，向觸控電極加載觸控掃描信號(hào)；

在壓力檢測(cè)階段，向抗靜電層加載壓力掃描信號(hào)。

當(dāng)然，作為優(yōu)選方案，本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法可以適用于觸控電極和公共電極復(fù)用的技術(shù)方案，因此還可以進(jìn)一步包括：

在顯示階段向所述觸控電極，加載公共電極信號(hào)；

在觸控掃描階段向所述觸控電極加載觸控掃描信號(hào)。

下面結(jié)合一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式，對(duì)本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。

如圖6所示，本發(fā)明在原有顯示階段與觸控掃描階段分時(shí)驅(qū)動(dòng)的基礎(chǔ)上，添加了一個(gè)壓力檢測(cè)階段(即一單位幀時(shí)間內(nèi)，再使用一部分時(shí)間給壓力檢測(cè)階段)。

在顯示階段，觸控電極作為公共電極，接Vcom電位，用于控制液晶偏轉(zhuǎn)。而抗靜電層則用于釋放屏幕外來(lái)的靜電，為避免對(duì)公共電極產(chǎn)生干擾，在本實(shí)現(xiàn)方式中同樣接Vcom電位。

在觸控掃描階段，觸控電極接脈沖形式的觸控掃描信號(hào)，用于檢測(cè)用戶(hù)在屏幕上的觸控操作。而抗靜電層則與顯示階段一樣，還是用于釋放屏幕外來(lái)的靜電，但為保證觸控掃描信號(hào)能夠有效穿過(guò)抗靜電層，抗靜電層處于浮置(Floating)狀態(tài)。當(dāng)然，浮置(Floating)狀態(tài)只是一種優(yōu)選方式，在實(shí)際應(yīng)用中，由于抗靜電層總體阻值可以達(dá)到幾兆歐的數(shù)量級(jí)，即便接Vcom電位，也不會(huì)對(duì)觸控掃描信號(hào)的穿透性產(chǎn)生太大的影響。

在壓力掃描階段，觸控電極與抗靜電層形成電容式的壓力傳感器，抗靜電層接入固定電位的壓力掃描信號(hào)(如圖6中的Vcom電位)，觸控電極接脈沖信號(hào)(如圖6中的觸控掃描信號(hào))，以使該電容結(jié)構(gòu)在壓力掃描階段結(jié)構(gòu)進(jìn)行充放電?；蛘呦喾?，抗靜電層接入脈沖式的壓力掃描信號(hào)，而觸控電極接固定電位。當(dāng)用戶(hù)通過(guò)手指按壓屏幕后，電容的充放電發(fā)生變化，進(jìn)而判斷電容的 改變。

此外，在具體實(shí)施過(guò)程中，可以設(shè)置觸控掃描階段只占用單位時(shí)間幀的一小部分時(shí)間，如2ms左右，相對(duì)與一整幀的16.67ms，即便抗靜電層在觸控掃描階段處于Floating狀態(tài)，也不會(huì)對(duì)顯示造成影響。

綜上所述，本發(fā)明的觸控顯示裝置結(jié)合本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)方法，可以使顯示面板同時(shí)實(shí)現(xiàn)In Cell Touch和Force Touch兩種功能。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。