显示面板及其驱动方法和制作方法、显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及显示领域。更具体地,本发明涉及一种显示面板、包括所述显示面板的显示装置,以及用于驱动所述显示面板的方法和用于制作所述显示面板的方法。
【背景技术】
[0002]现有技术将触摸传感器面板与致动器耦合以形成按压式按钮,其可以基于按钮的按压和/或基于在按钮表面上执行的触摸事件来生成输入。按压式按钮的出现将触摸屏对用户输入的感测从传统的二维空间扩展到三维空间,即,触摸屏不仅可以在触摸屏平面上感测用户的触摸输入,而且可以在垂直于触摸屏的方向上感测用户的一级甚至多级按压输入,从而极大地增强了用户与触摸屏的交互体验,丰富了触摸屏的功能。
[0003]但是,在现有技术中,致动器通常作为单独的模块与触摸传感器面板耦合,使得结果得到的触摸屏的尺寸增大,这有悖于日益轻薄化、便携化的当前技术发展趋势。
[0004]鉴于上文,在显示领域中存在对于改进的感应式显示装置的需要。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的是提供一种显示面板、包括所述显示面板的显示装置,以及用于驱动所述显示面板的方法和用于制作所述显示面板的方法,其能够至少部分地缓解或消除以上提到的现有技术中的问题中的一个或多个。
[0006]根据本发明的第一方面,提供了一种显示面板,其可以包括显示区和显示区周围的非显示区,以及布置在非显示区中的一个或多个压力传感器,其中压力传感器被配置成感测显示面板上的压力输入。
[0007]在本发明中,通过将一个或多个压力传感器集成在显示面板中,可以实现显示面板的压力感测而不增大显示面板的尺寸,有利于实现显示面板的轻薄化和便携化。
[0008]如本文中所使用的,术语“压力传感器”可以是指如本领域技术人员已知的任何类型的压力传感器,诸如电阻应变式压力传感器、半导体应变式压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容应变式压力传感器、谐振式压力传感器以及电容式加速度传感益寺ο
[0009]根据本发明的一个实施例,所述压力传感器可以包括相对设置的布置在显示面板的对向基板上的第一电极和布置在显示面板的阵列基板上的第二电极,以及夹在第一电极与第二电极之间的弹性材料层。
[0010]在该实施例中,采用电容应变式压力传感器来感测显示面板上的压力输入。具体地,根据弹性材料的弹性性质和应变式电容变化原理,当在显示面板上施加压力时,显示面板发生微小形变,导致弹性材料的高度变化(例如,被压缩),使得压力传感器第一电极与第二电极之间的电容值发生改变,并且不同的电容变化等级对应所受压力等级,因此使得能够实现压力输入的感测。
[0011]根据本发明的一个实施例,在显示区,对向基板可以包括在靠近所述阵列基板一侧的公共电极,所述第一电极与所述公共电极可以同层同材料形成。第一电极和公共电极可以在一次图案化工艺中形成,从而简化工艺流程,节约制造成本。
[0012]根据本发明的一个实施例,在显示区,阵列基板可以包括在靠近所述对向基板一侧的电极层,所述第二电极与所述电极层可以同层同材料形成。第二电极和电极层可以在一次图案化工艺中形成,从而简化工艺流程,节约制造成本。
[0013]在示例性实施例中,电极层可以包括栅电极层、源漏电极层和像素电极层中的至少一个。
[0014]根据本发明的另一实施例,显示面板还可以包括布置在所述显示区中的所述阵列基板与所述对向基板之间的隔垫物,用于支撑所述阵列基板和所述对向基板,其中所述弹性材料层与显示面板的隔垫物可以同层同材料形成。同样地,弹性材料层和隔垫物可以在一次图案化工艺中形成,从而简化工艺流程,节约制造成本。
[0015]如本文所使用的,术语“隔垫物”是指在显示面板装配期间所使用的辅助材料,其用于控制显示面板的对向基板与阵列基板之间的间隙,以保持最佳层厚度。
[0016]根据本发明的再一实施例,所述压力传感器还可以包括压力传感器控制电路,第一电极和第二电极可以分别通过相应信号线与压力传感器控制电路连接。
[0017]根据本发明的另外的实施例,显示面板可以包括集成控制电路,所述压力传感器控制电路可以与显示面板的驱动电路集成在该集成控制电路上。
[0018]如本领域技术人员所已知的,显示面板的驱动电路可以包括电源子电路、时序控制子电路、灰阶子电路、数据驱动子电路、栅极驱动子电路和系统接口等。来自系统的信号通过系统接口向驱动电路提供各种显示数据和时序控制信号。这些数据和信号的一部分传输给时序控制子电路,从而生成数据驱动子电路、栅极驱动子电路的工作时序。在本发明的示例性实施例中,压力传感器控制电路可以与显示面板的驱动电路整体集成,也可以与驱动电路的一个或多个子电路集成。
[0019]根据本发明的第二方面,提供了一种显示装置,其可以包括以上任一个实施例所述的显示面板。
[0020]在本发明中,通过将一个或多个压力传感器集成在显示装置的显示面板中,可以实现压力感测而不增大显示装置的尺寸,有利于实现显示装置的轻薄化和便携化。
[0021]根据本发明的一个实施例,上述显示装置还可以包括触摸面板,所述触摸面板设置在所述显示面板的出光侧。
[0022]根据本发明的第三方面,提供了一种显示面板的驱动方法,该方法适合用于驱动以上任一个实施例所述的显示面板。该驱动方法可以包括在压力感测阶段,利用集成在显示面板的非显示区中的一个或多个压力传感器感测显示面板上的压力输入;以及在显示阶段,显示图像。
[0023]根据本发明的一个实施例,所述压力感测阶段和显示阶段交替且不重叠。在上述驱动方法中,对每一个压力传感器的第二电极逐行进行脉冲扫描。采用分时复用的方式来实现压力感测和显示功能二者,例如,在每一帧的时钟同步阶段执行压力感测。因此,避免了显示面板的内部信号的干扰。
[0024]另外,上述显示面板的驱动方法具有与根据本发明的第一方面描述的显示面板和根据本发明的第二方面描述的显示装置对应或类似的实施例和优点,在此不再赘述。
[0025]根据本发明的第四方面,提供了一种制作显示面板的方法。该方法适合用于制作以上任一个实施例所述的显示面板。该制作方法可以包括:
制作阵列基板以及对向基板;
将所述阵列基板与所述对向基板对位贴合,形成液晶显示面板;以及制作所述阵列基板与所述对向基板之间的压力传感器,所述压力传感器包括相对设置的布置在所述对向基板上的第一电极和布置在所述阵列基板上的第二电极,以及夹在第一电极与第二电极之间的弹性材料层。
[0026]根据本发明的一个实施例,在显示区,对向基板可以包括在靠近所述阵列基板一侧的公共电极,所述方法还可以包括通过一次图案化工艺形成所述第一电极和所述公共电极。
[0027]根据本发明的另一实施例,在显示区,阵列基板可以包括在靠近所述对向基板一侧的电极层,所述方法还可以包括通过一次图案化工艺形成所述第二电极与所述电极层。
[0028]根据本发明的又一实施例,显示面板还可以包括布置在显示区中的隔垫物,用于支撑阵列基板和对向基板,其中所述方法还可以包括通过一次图案化工艺形成所述压力传感器的弹性材料层与显示面板的隔垫物。
[0029]另外,上述显示面板的制作方法具有与根据本发明的第一方面描述的显示面板和根据本发明的第二方面描述的显示装置对应或类似的实施例和优点,在此不再赘述。
【附图说明】
[0030]参照示出本发明的实施例的附图,现在将更加详细地描述本发明的这些和其它方面,其中附图未必是按照比例绘制的,而是将重点放在图示本发明的原理上。在附图中:
图1示意性地图示了根据本发明的实施例的显示面板的顶视图;
图2示意性地图示了根据本发明的实施例的显示面板的截面视图;
图3图示了根据本发明的实施例的压力传感器的简化示意图;
图4示意性地图示了根据本发明的实施例的显示面板在受力时的截面视图;
图5示意性地图示了根据本发明的实施例的驱动显示面板的方法;以及图6示意性地图示了根据本发明的实施例的显示面板的制作方法的流程图。
【具体实施方式】
[0031]现在将参照附图在下文更全面地描述本发明,在附图中示出本发明的实施例。然而,本发明可以以许多不同形式体现并且不应当解释为限于本文所阐述的实施例;而是,为了完整性和透彻性并且为了向技术人员全面地传达本发明的范围而提供这些实施例。
[0032]图1示意性地图示了根据本发明的实施例的显示面板的顶视图。如图1所示,显示面板包括显示区A-A和位于显示区A-A周围的非显示区,以及布置在非显示区中的一个或多个压力传感器,其中压力传感器被配置成感测显示面板上的压力输入。
[0033]压力传感器可以包括相对设置的布置在显示面板的对向基板上的第一电极和布置在
显示面板的阵列基板上的第二电极,以及夹在第一电极与第二电极之间的弹性材料层。例如,如图2所示,位于显示面板的黑矩阵(Black Metric,BM)下方的压力传感器包括相对设置的布置在对向基板上的第一电极和阵列基板上的第二电极,以及夹在第一电极与第二电极之间的弹性材料层(Photo Spacer-force,PS_force)。第一电极、第二电极及其之间的弹性材料层构成电容应变式压力传感器。每一个压力传感器包括单独的第二电极,并且多个压力传感器共用一个第一电极,如图3所示。在图3中,为了清楚起见,省略压力传感器的弹性材料层。
[0034]当在显示面板上施加压力时,如图4所示,显示面板发生微小形变,导致弹性材料被压缩,进而使得第一电极与第二电极之间的电容值发生改变,并且不同的电容变化等级对应所受压力等级,因此使得能够实现压力输入的感测。
[0035]应当指出的是,尽管在图2和图4中仅示意性地示出一个压力传感器,但是显示面板可以根据尺寸设计和所需要的压力感测精度等因素而包括任何一个或多个压力传感器(如图3所示),并且压力传感器不限于电容应变式压力传感器,而是可以采用本领域中已知的任何类型的压力传感器。
[0036]可选地,在显示区,对向基板包括在靠近阵列基板一侧的公共电极,第一电极与公共电极同层同材料形成。例如,第一电极和公共电极在一次图案化工艺中形成,从而简化工艺流程,节约制造成本。在显示区,阵列基板包括在靠近对向基板一侧的电极层,第二电极与该电极层同层同材料形成。例如,第二电极和该电极层在一次图案化工艺中形成,从而简化工艺流程,节约制造成本。电极层可以包括栅电极层、源漏电极层和像素电极层中的至少一个。
[0037]在一个示例中,显示面板还包括布置在显示区中的阵列基板与对向基板之间的隔垫物,用于支撑阵列基板和对向基板,其中弹性材料层PS-force与显示面板的隔垫物(Photo Spacer-LCD,PS-LCD)同层同材料形成。同样地,弹性材料层和隔垫物在一次图案化工艺中形成,从而简化工艺流程,节约制造成本。可以通过诸如溅射、光刻、蚀刻剥离等本领域中已知的图案化工艺同时形成弹性材料层和隔垫物。
[0038]各个压力传感器包括压力传感器控制电路,第一电极和第二电极分别通过相应信号线与压力传感器控制电路连接。压力传感器控制电路被配置成在压力感测阶段驱动压力传感器并且接收压力传感器的感测信号,根据所接收到的感测信号确定用户的按压输入。在实践中,压力传感器控制电路可以与显示面板的驱动电路一起集成在显示面板的集成控制电路上,也可以是显示面板的集成控制电路的外部电路。
[0039]图5示意性地图示了上述显示面板的驱动方法。如图5所示,在压力感测阶段,通过检测多个压力传感器各自的第二电极1到第二电极η上的信号来感测显示面板上的压力输入,多个压力传感器的第一电极接地。在显示阶段,依次在栅线G1,G2,……,Gn-2,Gn-l,Gn上施加栅极驱动信号,显示面板显示图像,此时多个压力传感器各自的第二电极1?第二电极η和第一电极上均无信号输出。从图5可以看到,压力感测阶段和显示阶段交替且不重叠。
[0040]图6示意性地图示了根据本发明的实施例的显示面板的制作方法的流程图。如图6所示,在步骤S100处,制作阵列基板以及对向基板。在步骤S102处,将所述阵列基板与所述对向基板对位贴合,形成液晶显示面板。在步骤S104处,制作所述阵列基板与所述对向基板之间的压力传感器,所述压力传感器包括相对设置的布置在所述对向基板上的第一电极和布置在所述阵列基板上的第二电极,以及夹在第一电极与第二电极之间的弹性材料层。
[0041]可选地,上述方法还可以包括以下步骤。在对向基板包括在靠近所述阵列基板一侧的公共电极的情况下,方法还包括在步骤S106处通过一次图案化工艺形成所述第一电极和所述公共电极。在阵列基板包括在靠近所述对向基板一侧的电极层的情况下,方法还包括在步骤S108处通过一次图案化工艺形成所述第二电极与所述电极层。另外,在显示面板还包括布置在显示区中的隔垫物的情况下,方法还包括在步骤S110处通过一次图案化工艺形成压力传感器的弹性材料层与显示面板的隔垫物。
[0042]本发明还提供了包括以上所描述的显示面板的显示装置,该显示装置可以可选地包括触摸面板,该触摸面板设置在所述显示面板的出光侧。
[0043]本发明可以广泛地应用于各种显示装置和具有显示装置的设备,例如移动电话、笔记本计算机、电视机等等。
[0044]应当理解到,除非清楚指示相反,否则在本文所要求保护的包括多于一个步骤或动作的任何方法中,方法的步骤或动作的次序未必限于记载方法的步骤或动作的次序,并且可以省略方法中的某些步骤或者更改方法中的步骤的执行次序。例如在图6中,可以省略步骤S106、S108和S110而不脱离于本发明所要求保护的范围。
[0045]本领域技术人员将认识到,本发明绝不限于以上描述的示例实施例。相反,在所附权利要求的范围内,许多修改和变型是可能的。例如,其它组件可以添加到所描述的装置或者从所描述的装置移除。其它实施例可以在本发明的范围内。此外,在权利要求中,词语“包括”不排除其它元件或步骤。在相互不同的从属权利要求中叙述的某些措施的简单事实并不表示不能使用这些措施的组合来获益。
【主权项】
1.一种显示面板,包括显示区和显示区周围的非显示区,以及布置在非显示区中的一个或多个压力传感器,其中压力传感器被配置成感测所述显示面板上的压力输入。2.权利要求1所述的显示面板,其中所述压力传感器包括相对设置的布置在显示面板的对向基板上的第一电极和布置在显示面板的阵列基板上的第二电极,以及夹在所述第一电极与所述第二电极之间的弹性材料层。3.权利要求2所述的显示面板,其中,在显示区,所述对向基板包括在靠近所述阵列基板一侧的公共电极,所述第一电极与所述公共电极同层同材料形成。4.权利要求2所述的显示面板,其中,在显示区,所述阵列基板包括在靠近所述对向基板一侧的电极层,所述第二电极与所述电极层同层同材料形成。5.权利要求4所述的显示面板,其中所述电极层包括栅电极层、源漏电极层或像素电极层中的至少一个。6.权利要求2所述的显示面板,还包括布置在所述显示区中的所述阵列基板与所述对向基板之间的隔垫物,用于支撑所述阵列基板和所述对向基板,其中所述弹性材料层与显示面板的隔垫物同层同材料形成。7.权利要求2所述的显示面板,其中所述压力传感器还包括压力传感器控制电路,所述第一电极和所述第二电极分别通过相应信号线与所述压力传感器控制电路连接。8.权利要求7所述的显示面板,其中,所述显示面板包括集成控制电路,所述压力传感器控制电路与所述显示面板的控制电路集成在所述集成控制电路上。9.一种显示装置,包括权利要求1-8中任一个所述的显示面板。10.权利要求9所述的显示装置,还包括触摸面板,所述触摸面板设置在所述显示面板的出光侧。11.一种如权利要求1-8中任一个所述的显示面板的驱动方法,包括: 在压力感测阶段,利用集成在显示面板的非显示区中的一个或多个压力传感器感测显示面板上的压力输入;以及 在显示阶段,显示图像。12.权利要求11所述的方法,其中压力感测阶段和显示阶段交替且不重叠。13.—种制作显示面板的方法,所述显示面板包括显示区和显示区周围的非显示区,所述方法包括: 制作阵列基板以及对向基板; 将所述阵列基板与所述对向基板对位贴合,形成液晶显示面板;以及 制作所述阵列基板与所述对向基板之间的压力传感器,所述压力传感器包括相对设置的布置在所述对向基板上的第一电极和布置在所述阵列基板上的第二电极,以及夹在第一电极与第二电极之间的弹性材料层。14.权利要求13所述的方法,其中,在显示区,所述对向基板包括在靠近所述阵列基板一侧的公共电极,所述方法还包括通过一次图案化工艺形成所述第一电极和所述公共电极。15.权利要求13所述的方法,其中,在显示区,所述阵列基板包括在靠近所述对向基板一侧的电极层,所述方法还包括通过一次图案化工艺形成所述第二电极与所述电极层。16.权利要求13所述的方法,所述显示面板还包括布置在所述显示区中的隔垫物,用于支撑阵列基板和对向基板,所述方法还包括通过一次图案化工艺形成所述压力传感器的弹性材料层与显示面板的隔垫物。
【专利摘要】本发明提供了一种显示面板,包括显示区和显示区周围的非显示区,以及布置在非显示区中的一个或多个压力传感器,其中压力传感器被配置成感测显示面板上的压力输入。本发明还提供了一种显示装置、驱动显示面板的方法以及制作显示面板的方法。
【IPC分类】G06F3/041, G02F1/1343, G02F1/133, G02F1/1333
【公开号】CN105487273
【申请号】CN201610025988
【发明人】赵家阳
【申请人】京东方科技集团股份有限公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月15日