CN104808867A - 一种内嵌触摸显示屏及触摸显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种内嵌式触摸显示屏及触摸显示系统，包括显示区域进行显示时所用的显示用光源，显示区域具有呈矩阵排列的触控区域，与各行触控区域对应的触控扫描线，与各触控区域一一对应的触控读取线；各触控区域包括至少一个触控模块，触控模块包括感光单元和触控读取单元；当感光单元接收到光时产生触控信号并提供给触控读取单元，当触控读取单元在触控扫描线的控制下导通时将触控信号输出到触控读取线；感光单元接收的光为当有触控体靠近触摸显示屏时触控体将显示用光源反射到感光单元上的光；通过判断触控读取线上信号大小确定有无触控，从而实现光学传感式触控功能，相对于电容传感式触摸屏，在大尺寸时不会产生信号干扰和信号延迟问题。

Description

一种内嵌触摸显示屏及触摸显示系统
技术领域
本发明涉及触摸显示技术领域，尤其涉及一种内嵌触摸显示屏及触摸显示系统。
背景技术
随着显示技术的飞速发展，触摸屏(Touch Screen Panel)已经逐渐遍及人们的生活中。目前，按照原理分类，触摸屏大致包括：电阻传感式触摸屏、电容传感式触摸屏、光学传感式触摸屏等。按照组成结构分类，触摸屏大致包括：触摸屏外挂在显示面板上的触摸屏(Out-cell touch panel)、触摸屏在显示面板上面的触摸屏(On-cell touch panel)、触摸屏内嵌在面板中的触摸屏(In-cell touchpanel)。其中，触摸屏内嵌在面板中的结构既可以减薄触摸屏整体的厚度，又可以大大降低触摸屏的制作成本，受到各大面板厂家青睐。
目前，主要通过电阻传感式、电容传感式或光学传感式的方式，实现触摸屏内嵌在面板内部的设计。其中，电阻传感式属于低端传感技术，制作出的产品一般寿命较短；电容传感式发展较快也备受欢迎，但是电容传感式触摸屏主要适用于中小尺寸的显示装置，例如10寸或10寸以下的产品，对于较大尺寸的显示装置，电容传感式触摸屏会产生信号干扰和信号延迟的问题；而光学传感式触摸屏作为下一代触摸传感技术，在屏幕的尺寸上不受限制，制作出的产品寿命较长，且相对稳定，能够解决信号干扰、信号延迟的问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种内嵌触摸显示屏及触摸显示系统，用以解决大尺寸触摸屏的信号干扰和信号延迟的问题。
本发明实施例提供一种内嵌式触摸显示屏，包括显示区域和所述显示区域进行显示时所采用的显示用光源，所述显示区域具有若干呈矩阵排列的触控区域，与各行触控区域对应的触控扫描线，以及与各触控区域一一对应的触控读取线；
各所述触控区域包括有至少一个触控模块，各所述触控模块包括感光单元和触控读取单元，且所述感光单元的输出端与所述触控读取单元的输入端相连，所述触控读取单元的控制端与对应的触控扫描线相连，所述触控读取单元的输出端与对应的触控读取线相连；
所述触控模块用于：当所述感光单元接收到光时产生触控信号，并将产生的所述触控信号提供给所述触控读取单元的输入端，当所述触控读取单元在对应的触控扫描线的控制下处于导通状态时，将所述触控信号输出到所述触控读取线；其中所述感光单元接收到的光为当有触控体在预设距离范围内靠近所述触摸显示屏时，所述触控体将所述显示用光源反射到感光单元上的光。
可选地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，所述感光单元包括：感光晶体管；其中，
所述感光晶体管的源极和栅极相连，漏极为所述感光单元的输出端。
可选地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，位于同一触控区域的所有感光晶体管的源极和栅极均相连。
可选地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，所述触控读取单元包括：开关晶体管；其中，
所述开关晶体管的源极为所述触控读取单元的输入端，栅极为所述触控读取单元的控制端，漏极为所述触控读取单元的输出端。
可选地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，每一行所述触控区域对应一条触控扫描线。
可选地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，各所述触控区域均包括有M×N个触控模块；其中，M为行数，N为列数；
属于同一行所述触控区域中的每一行触控模块各对应一条触控扫描线。
可选地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，所述触摸显示屏的至少一条栅极信号线为所述触控扫描线。
可选地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，所述内嵌式触摸显示屏为液晶显示屏，所述显示用光源为所述液晶显示屏的背光源所发的光。
可选地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，所述内嵌式触摸显示屏为场序驱动液晶显示屏；其中，
所述场序驱动液晶显示屏包括液晶显示面板和有机电致发光背光源；所述有机电致发光背光源包括若干呈矩阵排列的有机电致发光子像素，所述有机电致发光背光源用于在所述液晶显示面板显示画面时驱动所述子像素发光；
所述内嵌式触摸显示屏的显示用光源为所述有机电致发光背光源的子像素所发的光。
可选地，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，所述内嵌式触摸显示屏为有机电致发光显示屏，所述显示用光源为所述有机电致发光显示屏中各子像素所发的光。
相应地，本发明实施例还提供了一种触摸显示系统，包括本发明实施例提供的上述任一种内嵌式触摸显示屏。
可选地，在本发明实施例提供的上述触摸显示系统还包括用于触摸所述内嵌式触摸显示屏的触控体。
可选地，在本发明实施例提供的上述触摸显示系统中，所述触控体用于靠近所述内嵌式触摸显示屏的表面具有高反射材料。
本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏及触摸显示系统，包括显示区域和显示区域进行显示时所采用的显示用光源，显示区域具有若干呈矩阵排列的触控区域，与各行触控区域对应触控扫描线，以及与各触控区域一一对应的触控读取线；各触控区域包括有至少一个触控模块，各触控模块包括感光单元和触控读取单元；触控模块用于：当感光单元接收到光时产生触控信号，并将产生的触控信号提供给触控读取单元的输入端，当触控读取单元在对应的触控扫描线的控制下处于导通状态时，将触控信号输出到触控读取线；其中感光单元接收到的光为当有触控体在预设距离范围内靠近该触摸显示屏时，触控体将显示用光源反射到该感光单元上的光，通过判断触控读取线上的信号大小确定有无触控，从而实现光学传感式触控功能，相对于电容传感式内嵌触摸屏，在大尺寸时不会产生信号干扰和信号延迟的问题。
附图说明
图1为本发明实施例提供的内嵌式触摸显示屏的结构示意图；
图2a为本发明实施例提供的一个触控模块的电路示意图；
图2b为图2a所示触控模块的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一个触控区域的结构示意图之一；
图4为本发明实施例提供的一个触控区域的结构示意图之二。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的光学传感式内嵌触摸屏及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
本发明实施例提供的一种内嵌式触摸显示屏，包括显示区域和显示区域进行显示时所采用的显示用光源，如图1所示，显示区域具有若干呈矩阵排列的触控区域1，与各行触控区域1对应的触控扫描线Scan，以及与各触控区域1一一对应的触控读取线Read；
各触控区域包括有至少一个触控模块10(图中以1个触控模块为例进行说明)，各触控模块10包括感光单元11和触控读取单元12，且感光单元11的输出端与触控读取单元12的输入端相连，触控读取单元12的控制端与对应的触控扫描线Scan相连，触控读取单元12的输出端与对应的触控读取线Read相连；
触控模块10用于：当感光单元11接收到光时产生触控信号，并将产生的触控信号提供给触控读取单元12的输入端，当触控读取单元12在对应的触控扫描线Scan的控制下处于导通状态时，将触控信号输出到触控读取线Read；其中感光单元11接收到的光为当有触控体在预设距离范围内靠近该触摸显示屏时，触控体将显示用光源反射到该感光单元11上的光。
本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏，包括显示区域和显示区域进行显示时所采用的显示用光源，显示区域具有若干呈矩阵排列的触控区域，与各行触控区域对应触控扫描线，以及与各触控区域一一对应的触控读取线；各触控区域包括有至少一个触控模块，各触控模块包括感光单元和触控读取单元；触控模块用于：当感光单元接收到光时产生触控信号，并将产生的触控信号提供给触控读取单元的输入端，当触控读取单元在对应的触控扫描线的控制下处于导通状态时，将触控信号输出到触控读取线；其中感光单元接收到的光为当有触控体在预设距离范围内靠近该触摸显示屏时，触控体将显示用光源反射到该感光单元上的光，通过判断触控读取线上的信号大小确定有无触控，从而实现光学传感式触控功能，相对于电容传感式内嵌触摸屏，在大尺寸时不会产生信号干扰和信号延迟的问题。
需要说明的是，可以有效提高触控精度，本发明实施例提供的上述的内嵌式触摸显示屏在触控时，触控体直接触摸显示屏。
下面结合具体实施例，对本发明进行详细说明。需要说明的是，本实施例中是为了更好的解释本发明，但不限制本发明。
可选地，在本发明实施例提供的上述的内嵌式触摸显示屏中，如图2a所示，感光单元11可以包括：感光晶体管T1；其中，
感光晶体管T1的源极和栅极相连，漏极为感光单元11的输出端。
在具体实施时，如图2b所示，感光晶体管T1的工作原理为：在没有触控发生时，显示用光源2均直接由触摸显示屏射出，感光晶体管T1上无光照射到，感光晶体管T1上没有触控信号输出，当有触控体3在预设距离范围内靠近触摸显示屏时，接触体3将显示用光源2所发出的光反射到感光晶体管T1上，感光晶体管T1所受光强增大，感光晶体管T1的活性层中载流子浓度增大，感光晶体管T1输出触控信号到触控读取单元12。并且，感光晶体管T1输出的触控信号与感光晶体管T1接收到的光的光强有关，光强越强，感光晶体管T1输出到触控读取单元12的触控信号就越大。而光强又与触控体与触摸显示屏的距离有关，距离越小，光强越强，从而触控越灵敏。
此处需要说明的是，当触控体触摸的区域跨越多个触控区域时，可以通过比较与各个触控区域对应的各个触控读取线上的信号大小，将信号最大的触控区域确定为触控体触摸的区域。
并且，由于本发明实施例例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，各个触控区域分别设置有一一对应的触控读取线，因此，本发明实施例例提供的上述内嵌式触摸显示屏可以实现多点触控。
可选地，在本发明实施例提供的上述的内嵌式触摸显示屏中，如图3和图4所示，位于同一触控区域1的所有感光晶体管T1的源极和栅极均相连。这样可以保证在无触控发生时，同一触控区域1中的所有感光晶体管T1的状态是相同的，从而可以减小由于各感光晶体管T1的源极与栅极的电压不一致所产生的干扰。
进一步地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述触摸显示屏中，如图3和图4所示，针对每一个触控区域1，可以单独设置一条信号线4用于连接属于同一触控区域1的所有感光晶体管T1的栅极与源极。在具体实施时，该信号线4上可以有信号，当然也可以没有信号，在此不作限定。
可选地，在本发明实施例提供的上述的内嵌式触摸显示屏中，如图2a所示，触控读取单元12可以包括：开关晶体管T2；其中，
开关晶体管T2的源极为触控读取单元12的输入端，栅极为触控读取单元12的控制端，漏极为触控读取单元12的输出端。在具体实施时，开关晶体管T2在对应的触控扫描线的控制下处于导通状态时，将感光单元11输出的触控信号输出给触控读取线，从而实现光学触控功能。
在具体实施时，作为触控读取单元的开关晶体管的各个部件可以和触摸显示屏中像素单元中的开关晶体管的各个部件同层制备，这样不用增加新的制备工艺，仅需变更对应的各个膜层的构图即可实现，节省了生产成本，提高了生产效率。当然在具体实施时，触控读取单元也可以是其他结构，在此不作详述。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，如图3所示，图3以1个触控区域为例，可以设置为每一行触控区域1对应一条触控扫描线Scan。这样通过触控扫描线Scan和触控读取线Read上的信号可以确定各触控区域的位置。
或者，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏中，如图4所示，各触控区域1均包括有M×N个触控模块10；其中，M为行数，N为列数；其中图4以1个触控区域为例，且M＝3，N＝3；
属于同一行触控区域1中的每一行触控模块10各对应一条触控扫描线Scan，即每一行触控区域需要对应M条触控扫描线，从而可以提高触控精度。
具体地，在具体实施时，在本发明实施例提供上述内嵌式触摸显示屏中，触控读取线可以设置在触摸显示屏中相邻列的像素单元之间。进一步地，可以将各触控读取线与触摸显示屏中的数据信号线同层设置且相互绝缘，即在制备各数据信号线的同时制备出与其相互绝缘的触控读取线，这样，在制备触摸显示屏时不需要增加额外的制备工序，只需要通过一次构图工艺即可形成数据信号线和触控读取线的图形，能够节省制备成本，提升产品附加值。当然也可以分别制备触控读取线和数据信号线，在此不做限定。
同理，在具体实施时，在本发明实施例提供上述内嵌式触摸显示屏中，触控扫描线可以设置在触摸显示屏中相邻行的像素单元之间，同样进一步可以将各触控扫描线与触摸显示屏中的栅极信号线同层设置且相互绝缘，即在制备各栅极信号线的同时制备出与其相互绝缘的触控扫描线，这样，在制备触摸显示屏时不需要增加额外的制备工序，只需要通过一次构图工艺即可形成栅极信号线和触控扫描线的图形，能够节省制备成本，提升产品附加值。当然也可以分别制备触控扫描线和栅极信号线，在此不做限定。
可选地，本发明实施例提供的上述触摸显示屏在具体实施时，可以将触摸显示屏的至少一条栅极信号线作为触控扫描线，避免在触摸显示屏中增加新的布线，这样可以保证触摸显示屏具有较大的开口率，并且，使用栅极信号线作为触控扫描线，还可以避免增加单独控制触控扫描线的驱动芯片IC，能节省制作成本。
具体地，在具体实施时，本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏，可以适用于液晶显示屏、场序驱动液晶显示屏或有机电致发光显示屏等，在此不作限定。当让
具体地，本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏为液晶显示屏，该显示用光源为液晶显示屏的背光源所发的光。
或者，具体地，本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏为液晶显示屏为场序驱动液晶显示屏；其中，
场序驱动液晶显示屏包括液晶显示面板和有机电致发光背光源；有机电致发光背光源包括若干呈矩阵排列的有机电致发光子像素；有机电致发光背光源用于在液晶显示面板显示画面时驱动各子像素发光；
内嵌式触摸显示屏的显示用光源为有机电致发光背光源的子像素所发的光。
需要说明的是，本发明实施例提供的上述场序驱动液晶显示屏，有机电致发光背光源可以包括多种发光颜色不同的子像素，假若有机电致发光背光源包括R、G、B三种发光颜色的子像素，有机电致发光背光源的工作原理可以为将显示一帧画面的时间分三阶段：第一阶段，驱动一种发光颜色的子像素发光，例如R子像素；第二阶段，驱动另一种发光颜色的子像素发光，例如G子像素；第三阶段，驱动剩余一种发光颜色的子像素发光，例如B子像素；液晶显示面板有机电致发光背光源在显示时保持同步配合实现正常显示；且该液晶显示面板中不设置有彩色滤光片。场序驱动液晶显示屏的具体实施方式与现有的场序驱动液晶显示屏相同，在此不作详述。
或者，具体地，本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏为有机电致发光显示屏，显示用光源为有机电致发光显示屏中各子像素所发的光。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种触摸显示系统，包括本发明实施例提供的上述任一种内嵌式触摸显示屏。进一步的，所述触摸显示系统还包括用于该触摸内嵌式触摸显示屏的触控体。该触摸显示系统的实施可以参见上述内嵌式触摸显示屏的实施例，重复之处不再赘述。
可选地，为了使得在触控体触摸内嵌式触摸显示屏时，感光单元的产生的触控信号较大，需要增强照射到感光单元上的光强，因此，在本发明实施例提供的上述触摸显示系统中，触控体用于靠近内嵌式触摸显示屏的表面具有高反射材料。具体地，该高反射材料可以为金属等，在此不作限定。
本发明实施例提供的上述内嵌式触摸显示屏及触摸显示系统，包括显示区域和显示区域进行显示时所采用的显示用光源，显示区域具有若干呈矩阵排列的触控区域，与各行触控区域对应触控扫描线，以及与各触控区域一一对应的触控读取线；各触控区域包括有至少一个触控模块，各触控模块包括感光单元和触控读取单元；触控模块用于：当感光单元接收到光时产生触控信号，并将产生的触控信号提供给触控读取单元的输入端，当触控读取单元在对应的触控扫描线的控制下处于导通状态时，将触控信号输出到触控读取线；其中感光单元接收到的光为当有触控体在预设距离范围内靠近该触摸显示屏时，触控体将显示用光源反射到该感光单元上的光，通过判断触控读取线上的信号大小确定有无触控，从而实现光学传感式触控功能，相对于电容传感式内嵌触摸屏，在大尺寸时不会产生信号干扰和信号延迟的问题。
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 (13)

1.一种内嵌式触摸显示屏，包括显示区域和所述显示区域进行显示时所采用的显示用光源，所述显示区域具有若干呈矩阵排列的触控区域，与各行触控区域对应的触控扫描线，以及与各触控区域一一对应的触控读取线；其特征在于：
各所述触控区域包括有至少一个触控模块，各所述触控模块包括感光单元和触控读取单元，且所述感光单元的输出端与所述触控读取单元的输入端相连，所述触控读取单元的控制端与对应的触控扫描线相连，所述触控读取单元的输出端与对应的触控读取线相连；
所述触控模块用于：当所述感光单元接收到光时产生触控信号，并将产生的所述触控信号提供给所述触控读取单元的输入端，当所述触控读取单元在对应的触控扫描线的控制下处于导通状态时，将所述触控信号输出到所述触控读取线；其中所述感光单元接收到的光为当有触控体在预设距离范围内靠近所述触摸显示屏时，所述触控体将所述显示用光源反射到感光单元上的光。
2.如权利要求1所述的内嵌式触摸显示屏，其特征在于，所述感光单元包括：感光晶体管；其中，
所述感光晶体管的源极和栅极相连，漏极为所述感光单元的输出端。
3.如权利要求2所述的内嵌式触摸显示屏，其特征在于，位于同一触控区域的所有感光晶体管的源极和栅极均相连。
4.如权利要求1所述的内嵌式触摸显示屏，其特征在于，所述触控读取单元包括：开关晶体管；其中，
所述开关晶体管的源极为所述触控读取单元的输入端，栅极为所述触控读取单元的控制端，漏极为所述触控读取单元的输出端。
5.如权利要求1所述的内嵌式触摸显示屏，其特征在于，每一行所述触控区域对应一条触控扫描线。
6.如权利要求1所述的内嵌式触摸显示屏，其特征在于，各所述触控区域均包括有M×N个触控模块；其中，M为行数，N为列数；
属于同一行所述触控区域中的每一行触控模块各对应一条触控扫描线。
7.如权利要求6所述的内嵌式触摸显示屏，其特征在于，所述触摸显示屏的至少一条栅极信号线为所述触控扫描线。
8.如权利要求1-7任一项所述的内嵌式触摸显示屏，其特征在于，所述内嵌式触摸显示屏为液晶显示屏，所述显示用光源为所述液晶显示屏的背光源所发的光。
9.如权利要求1-7任一项所述的内嵌式触摸显示屏，其特征在于，所述内嵌式触摸显示屏为场序驱动液晶显示屏；其中，
所述场序驱动液晶显示屏包括液晶显示面板和有机电致发光背光源；所述有机电致发光背光源包括若干呈矩阵排列的有机电致发光子像素，所述有机电致发光背光源用于在所述液晶显示面板显示画面时驱动所述子像素发光；
所述内嵌式触摸显示屏的显示用光源为所述有机电致发光背光源的子像素所发的光。
10.如权利要求1-7任一项所述的内嵌式触摸显示屏，其特征在于，所述内嵌式触摸显示屏为有机电致发光显示屏，所述显示用光源为所述有机电致发光显示屏中各子像素所发的光。
11.一种触摸显示系统，其特征在于，包括如权利要求1-10任一项所述的内嵌式触摸显示屏。
12.如权利要求11所述的触摸显示系统，其特征在于，还包括用于触摸所述内嵌式触摸显示屏的触控体。
13.如权利要求12所述的触摸显示系统，其特征在于，所述触控体用于靠近所述内嵌式触摸显示屏的表面具有反射材料。
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