CN104267856B - 一种触控显示面板和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种触控显示面板和显示装置，以解决现有的光学式触控面板结构复杂、成本高的问题。所述触控显示面板，包括相对设置的第一基板和第二基板，还包括：黑矩阵，所述黑矩阵形成于所述第一基板上，所述黑矩阵仅透过第一波长范围的辐射光；形成于所述第二基板上的多个光敏元件、多条扫描线和多条信号线，且所述光敏元件被所述黑矩阵遮挡；每一条所述扫描线对应连接一所述光敏元件的第一端，每一条所述信号对应连接一所述光敏元件的第二端；所述光敏元件根据接收到的所述第一波长范围的辐射光和所述扫描线提供的扫描信号，生成一触控信号并提供给相对应的所述信号线。

Description

一种触控显示面板和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种触控显示面板和显示装置。
背景技术
触控面板依照其感测方式的不同可大致分为电阻式触控面板、电容式触控面板、光学式触控面板、声波式触控面板以及电磁式触控面板。
现有的光学式触控面板原理是利用光源接收遮断原理，将面板内布满光源与接收器并排列成矩阵，当光线遭遮断时，即可得知收不到信号接收器的位置，进而确定其精确位置。光学式触控面板的组成元件，包括：玻璃基板、红外线发射源、红外线接收器。构造主要将红外线发射装置配放在玻璃面板的左边及下侧，并在右边及上侧设置红外线接收器，当手指或接触物遮断红外线时，经由接收器所接收的信号，即可测出接触点的所在矩阵位置。
但是，现有光学式触控面板需要设置同时红外线发射源和红外线接收器，其结构复杂、成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种触控显示面板和显示装置，以解决现有的光学式触控面板结构复杂、成本高的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明实施例提供一种触控显示面板，包括相对设置的第一基板和第二基板，还包括：
黑矩阵，所述黑矩阵形成于所述第一基板上，所述黑矩阵仅透过第一波长范围的辐射光；
形成于所述第二基板上的多个光敏元件、多条扫描线和多条信号线，且所述光敏元件被所述黑矩阵遮挡；每一条所述扫描线对应连接一所述光敏元件的第一端，每一条所述信号对应连接一所述光敏元件的第二端；
所述光敏元件根据接收到的所述第一波长范围的辐射光和所述扫描线提供的扫描信号，生成一触控信号并提供给相对应的所述信号线。
本发明实施例中，形成于所述第一基板上的所述黑矩阵可以透过所述第一波长范围的辐射光，形成于所述第二基板上的所述光敏元件能够在接收到该所述第一波长范围的辐射光时导通，并将所述扫描信号转换为触控信号，从而实现触控功能。
优选的，所述黑矩阵的材料为锗晶体材料，
优选的，所述第一波长范围为2～12μm。本发明实施例中，在该每所述第一波长范围内，自然光被所述黑矩阵阻挡，人体辐射波长的入射光可以由所述黑矩阵透过。
优选的，所述光敏元件的材料为红外光敏材料。本发明实施例中，手指触摸触控显示面板时，红外光敏材料的所述光敏元件能够根据透过所述黑矩阵的人体辐射波长的入射光生成触控信号。
优选的，各所述扫描线和各所述信号线被所述黑矩阵遮挡。本发明实施例中，各所述扫描线和各所述信号线不会影响像素的开口率。
优选的，所述光敏元件在所述第二基板上均匀分布。本发明实施例中，均匀分布的所述光敏元件能够提高触控的准确度。
优选的，所述触控显示面板还包括形成于所述第二基板的多个薄膜晶体管TFT，所述TFT的数量大于所述光敏元件的数量，每一所述光敏元件形成于一所述TFT的上方。本发明实施例中，在满足一定触控需要的情况下，以较少的所述光敏元件产生触控信号，以简化触控显示面板的结构，降低成本。
优选的，所述触控显示面板还包括形成于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；所述第一基板为彩膜基板，所述第二基板为阵列基板，所述第一 基板上还形成多个条状色阻，所述黑矩阵形成于相邻所述色阻之间。本发明实施例中，提供用于液晶显示装置的所述触控显示面板。
优选的，所述触控显示面板还包括形成于所述第二基板上的有机电致发光层；所述第一基板为封装基板或彩膜基板，所述第二基板为阵列基板；所述第一基板为彩膜基板时，所述第一基板上还形成多个条状色阻，所述黑矩阵形成于相邻所述色阻之间。本发明实施例中，提供用于有源发光二极管(OLED)显示装置的所述触控显示面板。
优选的，所述触控显示面板还包括形成于所述第二基板上的集成电路元件，所述集成电路元件根据生成所述触控信号的所述光敏元件的坐标确定触摸位置。
本发明实施例有益效果如下：形成于所述第一基板上的所述黑矩阵可以透过所述第一波长范围的辐射光，形成于所述第二基板上的所述光敏元件能够在接收到该所述第一波长范围的辐射光时导通；因此，以具有所述第一波长范围内的波长的物体接触该触控显示面板即可实现触控功能，从而提供结构简单、成本较低的触控显示面板。
本发明实施例提供一种显示装置，包括如上实施例提供的所述的触控显示面板。
本发明实施例有益效果如下：形成于所述第一基板上的所述黑矩阵可以透过所述第一波长范围的辐射光，形成于所述第二基板上的所述光敏元件能够在接收到该所述第一波长范围的辐射光时导通；因此，以具有所述第一波长范围内的波长的物体接触该触控显示面板即可实现触控功能，从而提供结构简单、成本较低的触控显示面板。
附图说明
图1为本发明实施例提供的第一种触控显示面板的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的触控显示面板中扫描线、信号线和光敏元件的 连接示意图；
图3为本发明实施例提供的第二种触控显示面板的结构示意图；
图4为本发明实施例中入射谱的示意图；
图5为本发明实施例中锗晶体的黑矩阵的透射谱的示意图；
图6为本发明实施例中红外光敏元件的接收谱的示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
实施例一
本发明实施例提供的一种触控显示面板，包括相对设置的第一基板和第二基板；黑矩阵，黑矩阵形成于第一基板上，黑矩阵仅透过第一波长范围的辐射光；形成于第二基板上的多个光敏元件、多条扫描线和多条信号线，且光敏元件被黑矩阵遮挡；每一条扫描线对应连接一光敏元件的第一端，每一条信号对应连接一光敏元件的第二端；光敏元件根据接收到的第一波长范围的辐射光和扫描线提供的扫描信号，生成一触控信号并提供给相对应的信号线。
本发明实施例中，形成于第一基板上的黑矩阵可以透过第一波长范围的辐射光，该光敏元件根据扫描信号和第一波长范围的辐射光生成触控信号，较具体的为该光敏元件能够在接收到该第一波长范围的辐射光时导通，导通后的光敏元件根据扫描信号生成触控信号并提供给信号线，最终可以由集成电路元件对触控信号进行处理，得到生成该触控信号的光敏元件的坐标来确定触摸的位置，从而实现触控功能。
本发明实施例提供的触控显示面板中的触控结构以可滤光的黑矩阵、光敏元件、扫描线和信号线来实现，适应于液晶显示面板和OLED显示面板。详细 说明如下：
参见图1，本发明实施例提供第一种触控显示面板，包括相对设置的第一基板1和第二基板2，第一基板1为彩膜基板，第一基板上形成有多个条状色阻9，第二基板2为阵列基板。
触控显示面板还包括黑矩阵3、光敏元件4、薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)7和液晶8，黑矩阵3形成于第一基板1上、且位于相邻色阻9之间，黑矩阵3仅透过第一波长范围的辐射光，例如人体辐射波长的入射光；如图2所示，触控显示面板还包括形成于第二基板2上的多个光敏元件4、多条扫描线5和信号线6，每一条扫描线5对应连接一光敏元件4的第一端，每一条信号线6对应连接一光敏元件的第二端。
光敏元件4根据接收到的第一波长范围的辐射光和扫描线5提供的扫描信号，生成一触控信号并提供给相对应的信号线6。详细说明如下：光敏元件4在未接到第一波长范围的辐射光时为非导通状态，在接收到第一波长范围的辐射光时导通。因此光敏元件4接收到第一波长范围的辐射光后，扫描线5上提供的扫描信号由导通的光敏元件4进行转换，其转换后的信号参数(例如电压、电流)根据光敏元件4的特性改变，因此光敏元件4将产生一个与扫描信号相似的触控信号，并提供给信号线6。
本发明实施例中，液晶触控显示面板，其形成于第一基板1上的黑矩阵3可以透过第一波长范围的辐射光，该光敏元件4根据扫描信号和第一波长范围的辐射光生成触控信号，较具体的为该光敏元件4能够在接收到该第一波长范围的辐射光时导通，导通后的光敏元件4根据扫描信号生成触控信号并提供给信号线6，最终可以由集成电路元件对触控信号进行处理，得到生成该触控信号的光敏元件4的坐标来确定触摸的位置，具体的可以为，可将信号线输出的触控信号提供给集成电路元件，集成电路元件中可以预先存储有每一信号线对应的光敏元件所在位置的坐标，进而可根据对应信号线输出的触控信号获取与该信号线相连的光敏元件的位置的坐标，进而可获取生成该触控信号的光敏元 件的触摸位置，从而实现触控功能。
参见图3，本发明实施例提供第二种触控显示面板，包括相对设置的第一基板1和第二基板2，第一基板1为彩膜基板，第一基板上形成有多个条状色阻9，第二基板2为阵列基板。
触控显示面板还包括黑矩阵3、光敏元件4、TFT 7和有机电致发光层10，有机电致发光层10形成于第二基板2之上；黑矩阵3形成于第一基板1上、且位于相邻色阻9之间，黑矩阵3仅透过第一波长范围的辐射光，例如人体辐射波长的入射光；如图2所示，触控显示面板还包括形成于第二基板2上的多个光敏元件4、多条扫描线5和信号线6，每一条扫描线5对应连接一光敏元件4的第一端，每一条信号线6对应连接一光敏元件的第二端。
光敏元件4根据接收到的第一波长范围的辐射光和扫描线5提供的扫描信号，生成一触控信号并提供给相对应的信号线6。详细说明如下：光敏元件4在未接到第一波长范围的辐射光时为非导通状态，在接收到第一波长范围的辐射光时导通。因此光敏元件4接收到第一波长范围的辐射光后，扫描线5上提供的扫描信号由导通的光敏元件4进行转换，其转换后的信号参数(例如电压、电流)根据光敏元件4的特性改变，因此光敏元件4将产生一个与扫描信号相似的触控信号，并提供给信号线6。
本发明实施例中，OLED触控显示面板，其形成于第一基板1上的黑矩阵3可以透过第一波长范围的辐射光，该光敏元件4根据扫描信号和第一波长范围的辐射光生成触控信号，较具体的为该光敏元件4能够在接收到该第一波长范围的辐射光时导通，导通后的光敏元件4根据扫描信号生成触控信号并提供给信号线6，最终可以由集成电路元件对触控信号进行处理，得到生成该触控信号的光敏元件4的坐标来确定触摸的位置，从而实现触控功能。
当光源为对应像素的红、绿、蓝单色OLED光时，不需要色阻过滤，根据图3所示的触控显示面板进行变型如下：将图3中第一基板1上的色阻9去除，即第一基板1为封装基板。其它结构与图3所示的触控显示面板相同，在此不 再赘述。
上述提供的触控显示面板中，黑矩阵3的材料可以为锗晶体材料，第一波长范围为2～12μm。本发明实施例中，在该每第一波长范围内，自然光被黑矩阵3阻挡，人体辐射波长的入射光可以由黑矩阵3透过。如果图4所示的自色光和人体辐射波长的入射光的光谱对比。其中，X轴表示波长，Y轴表示光强度(具体的光强度数值视实际情况而定)。自然光光谱11的波长范围在0.3～0.7μm，人体辐射光谱12的的波长范围为9～11μm。如图5所示的锗晶体材料的黑矩阵3透过率的示意图。其中，X轴表示波长，Y轴表示黑矩阵的透过率(具体的透过率的数值视黑矩阵的材料的具体组分而定)，黑矩阵3能够透过的第一波长范围的辐射光，该第一波长范围为2～12μm，而人体辐射光的波长范围为9～11μm，因此黑矩阵3能够阻挡自然光，并使人体辐射光透过，从而实现手指在触摸显示面板，光敏元件4能够接收到该人体辐射光。
优选的，光敏元件4的材料为红外光敏材料。如图6所示的红外光敏材料接收光谱示意图。其中，X轴表示波长，Y轴表示光强度(具体的光强度数值视实际情况而定)。当入射光的波长在9～11μm时，可以使红外光敏材料具有导电性。因此，手指触摸触控显示面板时，红外光敏材料的光敏元件4能够根据透过黑矩阵3的人体辐射波长的入射光导通。
图4至图6中的Y轴所代表的光强度或透过率，仅是为了对本发明实施例进行说明，并不限定具体的数值范围，针对不同入射光强度或黑矩阵，可能存在较大差异的数值变化，该此数值变化均能够依据本发明实施例提供的触控显示面板的变型进行利用，在此不再赘述。
优选的，各扫描线5和各信号线6被黑矩阵3遮挡。本发明实施例中，各扫描线5和各信号线6不会影响像素的开口率。
优选的，光敏元件4在第二基板2上均匀分布。本发明实施例中，均匀分布的光敏元件4能够提高触控的准确度。
优选的，TFT 7的数量大于光敏元件4的数量，每一光敏元件4形成于一 TFT 7的上方。本发明实施例中，在满足一定触控需要的情况下，以较少的光敏元件4产生触控信号，以简化触控显示面板的结构，降低成本。
当然，触控显示面板还可以包括集成电路元件(未示出)，该集成电路元件形成于第二基板2上，集成电路元件根据生成所述触控信号的所述光敏元件的坐标确定触摸位置，在此不再赘述。
本发明实施例提供的触控显示面板中光敏元件4的数量可以根据实际情况而定。在要求触控精确较高时，可以在每一TFT 7的上方均设置光敏元件4，当然要保证扫描线5和信号线6在第二基板2上不会影响像素开口率。在要求触控精确较低时，可以在少个数TFT 7的上方设置光敏元件4。例如，触控显示面板用于显示节目图标供选择的场景中，在此种应用场景时对触控精确要求较低，每一个图标均对应在多个像素(即对应多个TFT)，因此只要保证在该图标对应的范围内，均匀分布少数个光敏元件即可满足触控要求。
本发明实施例有益效果如下：形成于第一基板1上的黑矩阵3可以透过第一波长范围的辐射光，形成于第二基板2上的光敏元件4能够在接收到该第一波长范围的辐射光时导通；因此，以具有第一波长范围内的波长的物体接触该触控显示面板即可实现触控功能，从而提供结构简单、成本较低的触控显示面板。
实施例二
本发明实施例提供一种显示装置，该显示装置为液晶显示装置，包括实施例一提供的如图1所示的触控显示面板。
本发明实施例有益效果如下：形成于第一基板上的黑矩阵可以透过第一波长范围的辐射光，形成于第二基板上的光敏元件能够在接收到该第一波长范围的辐射光时导通；因此，以具有第一波长范围内的波长的物体接触该触控显示面板即可实现触控功能，从而提供结构简单、成本较低的触控显示面板。
实施例三
本发明实施例提供一种显示装置，该显示装置为OLED显示装置，包括实 施例一提供的如图3所示的触控显示面板或其变型。
本发明实施例有益效果如下：形成于第一基板1上的黑矩阵3可以透过第一波长范围的辐射光，形成于第二基板2上的光敏元件4能够在接收到该第一波长范围的辐射光时导通；因此，以具有第一波长范围内的波长的物体接触该触控显示面板即可实现触控功能，从而提供结构简单、成本较低的触控显示面板。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种触控显示面板，包括相对设置的第一基板和第二基板，其特征在于，还包括：
黑矩阵，所述黑矩阵形成于所述第一基板上，所述黑矩阵仅透过第一波长范围的辐射光；
形成于所述第二基板上的多个光敏元件、多条扫描线和多条信号线，且所述光敏元件被所述黑矩阵遮挡；每一条所述扫描线对应连接一所述光敏元件的第一端，每一条所述信号线对应连接一所述光敏元件的第二端；所述光敏元件在所述第二基板上均匀分布；
形成于所述第二基板的多个薄膜晶体管TFT，所述TFT的数量大于所述光敏元件的数量，每一所述光敏元件形成于一所述TFT的上方；
所述光敏元件根据接收到的所述第一波长范围的辐射光和所述扫描线提供的扫描信号，生成一触控信号并提供给相对应的所述信号线。
2.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述黑矩阵的材料为锗晶体材料。
3.如权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于，所述第一波长范围为2～12μm。
4.如权利要求2所述的触控显示面板，其特征在于，所述光敏元件的材料为红外光敏材料。
5.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，各所述扫描线和各所述信号线被所述黑矩阵遮挡。
6.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控显示面板还包括设置于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；
所述第一基板为彩膜基板，所述第一基板上还形成多个条状色阻，所述黑矩阵形成于相邻所述色阻之间，所述第二基板为阵列基板。
7.如权利要求1所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控显示面板 还包括形成于所述第二基板上的有机电致发光层；
所述第一基板为封装基板或彩膜基板，所述第二基板为阵列基板；
所述第一基板为彩膜基板时，所述第一基板上还形成多个条状色阻，所述黑矩阵形成于相邻所述色阻之间。
8.如权利要求1至7任一项所述的触控显示面板，其特征在于，所述触控显示面板还包括形成于所述第二基板上的集成电路元件，所述集成电路元件根据生成所述触控信号的所述光敏元件的坐标确定触摸位置。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的触控显示面板。
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