CN106502455A - 一种显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种显示面板及显示装置。该显示面板包括：相对设置的第一透明基板和光探测基板；设置于第一透明基板上的多个子像素单元，其中，子像素单元包括第一电极、第二电极和位于第一电极与第二电极之间的有机发光层，第二电极设置于有机发光层远离第一透明基板的一侧，至少一个子像素单元还包括透光单元；设置于透光单元与光探测基板之间的聚光单元，用于将从透光单元发出的部分光线汇聚到光探测单元上；光探测单元设置于光探测基板靠近聚光单元一侧，用于探测接收到的光强的变化，以根据光强的变化确定施加到显示面板的压力。本发明实施例提高了对有机发光显示面板触控压力检测的灵敏度。

Description

一种显示面板及显示装置

技术领域

本发明实施例涉及触控显示技术，尤其涉及一种显示面板及显示装置。

背景技术

有机发光显示(Organic light Emitting Display，OLED)面板，由于其具有不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广以及反应速度快等技术优点，已经成为显示行业发展的重点方向之一。

为了更好地满足用户需求，通常希望在有机发光显示面板中设置触控压力检测装置，以检测触控压力的大小，进而丰富触控显示技术的应用范围。但是现有的触控压力检测装置往往是通过检测有机发光显示面板盒厚的变化(即电容的变化)来实现检测按压时压力的变化，但当盒厚变化量较小而引起的电容变化量较小时，会导致驱动电路无法检测到信号或施加压力的大小，使得压力检测的灵敏度较低。

发明内容

本发明提供一种显示面板及显示装置，以提高压力检测的灵敏度。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括：

相对设置的第一透明基板和光探测基板；

设置于所述第一透明基板上的多个子像素单元，其中，所述子像素单元包括第一电极、第二电极和位于所述第一电极与所述第二电极之间的有机发光层，所述第二电极设置于所述有机发光层远离所述第一透明基板的一侧，至少一个子像素单元还包括透光单元；

设置于所述透光单元与所述光探测基板之间的聚光单元，用于将从所述透光单元发出的部分光线汇聚到光探测单元上；

所述光探测单元设置于所述光探测基板靠近所述聚光单元一侧，用于探测接收到的光强的变化，以根据光强的变化确定施加到所述显示面板的压力。

第二方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上述第一方面所述的显示面板。

本发明实施例通过在至少一个子像素单元上形成透光单元，透光单元处的有机发光层产生的部分光线从透光单元射出，经聚光单元汇聚到光探测单元上，光探测单元可以通过检测接收到的光线的光强，确定光强的变化，进而可根据光强的变化确定显示面板厚度的变化，从而确定施加到显示面板的压力。本发明中，由于光探测单元接收到的光强与透光单元到聚光单元距离的平方成反比，因此，可以根据光强的变化很容易地检测出透光单元到聚光单元距离的变化，进而确定显示面板厚度的变化，即可以灵敏地检测出显示面板上的触控压力。

附图说明

图1为现有技术的触控压力检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的显示面板受到触控压力前后的示意图；

图4为图3中显示面板受到触控压力前后在光探测单元上形成光斑的示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的点光源成像示意图；

图8为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图11为本发明实施例提供的又一种显示装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1为现有技术的触控压力检测装置的结构示意图，如图1所示，该触控压力检测装置中，对置基板100靠近阵列基板200的一侧设置有第一电极300，阵列基板200靠近对置基板100的一侧设置有第二电极400，第一电极300与第二电极400相对设置，形成电容C。当外界物体，比如手指触碰显示面板时，阵列基板200侧的触控电极检测触控位置。此外，手指触摸的压力会使显示面板厚度发生变化，产生一定的距离形变。第一电极300与第二电极400通过该距离形变产生一个电容变化(变化后的电容为C’)，驱动电路通过计算电容变化检测手指压力的大小。但是，因为显示面板厚度变化较小，且第一电极300与第二电极400之间形成的基础电容相对较小，不容易检测显示面板厚度的变化，会造成压力感测的灵敏度较低。

为解决上述问题，本发明提供一种显示面板，图2为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。如图2所示，该显示面板可包括：

相对设置的第一透明基板1和光探测基板2；

设置于第一透明基板1上的多个子像素单元3(图2示例性地示出3个子像素单元)，其中，子像素单元3包括第一电极31、第二电极32和位于第一电极31与第二电极32之间的有机发光层33，第二电极32设置于有机发光层33远离第一透明基板1的一侧，至少一个子像素单元3还包括透光单元34。透光单元34可以为至少一个子像素单元3的第二电极32的一部分，即至少一个子像素单元3的第二电极32的一部分为透光的；或者，透光单元34可以为至少一个子像素单元3的第二电极32，即至少一个子像素单元3的第二电极32为透光的，图2示例性地示出发出蓝光B的子像素单元3的第二电极32为透光的的一种实施方式，本发明还可以将透光单元34设置在发出其他颜色光的子像素内或将发出其他颜色光的子像素设置为透光的。

设置于透光单元34与光探测基板2之间的聚光单元4，用于将从透光单元34发出的部分光线汇聚到光探测单元5上。

光探测单元5设置于光探测基板2靠近聚光单元4一侧，用于探测接收到的光强的变化，以根据光强的变化确定施加到显示面板的压力。

本实施例中，第一透明基板1为透光板，例如可以为玻璃基板，位于显示面板的出光侧，光探测基板2为遮光板，在为光探测单元5提供基底的同时，也可以作为显示面板的封装板。第一电极31可以为阴极，第二电极32可以为阳极，当电力供应至适当电压时，阳极空穴与阴极电荷就会在有机发光层33中结合，产生光亮，参见图2，依有机发光层33的材料不同可产生红、绿和蓝RGB三原色的光，构成基本色彩，本实施例中，一个子像素单元3可发出一种颜色的光。在本发明的其他实施例中，机发光层33依材料不同可产生红、绿、蓝、白四种颜色的光，本发明对机发光层33发光的颜色不做具体限制。

另外，透光单元34位于子像素单元3内或者子像素单元3为透光的，因而尺寸极小，透光时可以看作点光源，聚光单元4用于将透光单元34发出的部分光线汇聚到光探测单元5。显示面板受到触控压力时，透光单元34向聚光单元4的方向移动，汇聚到光探测单元5上的光强随之发生变化。

在一些可选的实现方式中，聚光单元4可以为凸透镜，根据凸透镜成像原理，在设定条件下，随着透光单元34向聚光单元4方向移动，成像点位于聚光单元4远离透光单元34的一侧，并向远离聚光单元4的方向移动，此时，在光探测单元5上形成的光斑会随着透光单元34靠近聚光单元4而变大，因而，光探测单元5接收到的光强逐渐增大，且光强与透光单元34到聚光单元4的距离的平方成反比，即随着透光单元34到聚光单元4的距离的减小，光探测单元5接收到的光强可以快速增加，光强的增加量比较大，因此，可以根据光强的变化很灵敏地检测出透光单元34到聚光单元4距离的变化，进而确定显示面板厚度的变化，进而根据现有的显示面板厚度变化与压力的关系确定显示面板上的触控压力。具体的，光照度的表达式可以为：

其中，E表示聚光单元靠近透光单元的一面受到透光单元的光照度，B表示照射在聚光单元上的光通量，dS表示透光单元的面积，θ表示透光单元的法线与透光单元到聚光单元距离连线的夹角，θ’表示聚光单元的法线与聚光单元到透光单元距离连线的夹角，r表示透光单元到聚光单元的距离。

由上述表达式可以看出，聚光单元靠近透光单元的一面受到透光单元的光照度与透光单元到聚光单元的距离的平方成反比，而光照度与聚光单元靠近透光单元的一面的表面积之积为聚光单元接收到的光强，所以聚光单元接收到的光强与透光单元到聚光单元的距离的平方成反比；又因为聚光单元将接收到的光全部汇聚到光探测单元上，所以光探测单元接收到的光强与聚光单元接收到的光强相同，因此，光探测单元接收到的光强与透光单元到聚光单元距离的平方成反比。

示例性的，请结合参考图3和图4，实线表示显示面板受到触控压力前，透光单元34发出的光线通过聚光单元4汇聚到光探测单元5上，形成第一光斑51；虚线表示显示面板受到触控压力后，透光单元34发出的光线通过聚光单元4汇聚到光探测单元5上，形成第二光斑52。由图4可以看出，第二光斑52的面积大于第一光斑51的面积，在显示面板受到触控压力后，光探测单元5接收到的光强增大，此时，驱动电路可根据光强的变化，确定显示面板厚度变化，再根据现有的显示面板厚度变化与压力的关系确定显示面板上的触控压力。其中，光探测单元5可包括多个电荷耦合器件图像传感器或光电二极管，每个电荷耦合器件图像传感器或光电二极管与透光单元34对应设置，以检测透光单元34发出的光线经聚光单元4汇聚到光探测单元5上时的光强。

本发明提供的实施例中，通过在至少一个子像素单元上形成透光单元，透光单元处的有机发光层产生的部分光线从透光单元射出，经聚光单元汇聚到光探测单元上，光探测单元可以通过检测接收到的光线的光强，确定光强的变化，进而可根据光强的变化确定显示面板厚度的变化，从而确定施加到显示面板的压力。本发明提供的实施例中，由于光探测单元接收到的光强与透光单元到聚光单元距离的平方成反比，因此，可以根据光强的变化很容易地检测出显示面板厚度的变化，即可以灵敏地检测出显示面板上的触控压力。

在一些可选的实现方式中，请继续参考图2，多个子像素单元3位于第一透明基板1靠近光探测基板2的一侧。其中，第一电极31为透明电极，至少一个子像素单元3中的第二电极32包括透光单元34。在第二电极32远离第一基板1的一侧还有透光保护膜层8。透光保护膜层8用于隔绝空气中的水汽和氧气，从而保护子像素单元3。其中，透光单元34的实现方式有多种，本发明示例性的提供了两种实现方式。

透光单元34的第一种实现方式请参见图2，至少一个子像素单元3(例如图中发蓝光的子像素单元)中的第二电极32包括透明电极，该透明电极为透光单元34。其中，透明电极的材料可以为氧化铟锡；除至少一个子像素单元3之外的子像素单元3的第二电极32可以为不透光的金属电极，避免透射的光对至少一个子像素单元3对应的光探测单元5造成干扰。

透光单元34的第二种实现方式请参见图5，图5为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图，与图2实施例提供的现实面板不同之处在于，至少一个子像素单元3(例如图中发蓝光的子像素单元)中的第二电极32包括通孔，该通孔为透光单元34。本实施例中，各子像素单元3的第二电极32均可为不透光的金属电极，避免透射的光对至少一个子像素单元3对应的光探测单元5造成干扰。

图2和图5提供的实施例中为底发射结构的显示面板，从第一透明基板1侧出光，本发明实施例还可以包括顶发射结构的显示面板，即不从第一透明基板1侧出光。

图6为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。与图5提供的实施例不同的是图6实施例提供的显示面板为顶发射结构，多个子像素单元3位于第一透明基板1远离光探测基板2的一侧。本实施例中第二电极32为透明电极，至少一个子像素单元3中的第一电极31包括透光单元34。其中，透光单元34的结构可以和上述方案中透光单元的结构相同，例如，至少一个子像素单元3中的第一电极31包括透明电极，该透明电极为透光单元34；或者至少一个子像素单元3中的第一电极31包括通孔，该通孔为透光单元34。具体描述请参考上述方案，此处不再赘述。

在一些可选的实现方式中，为实现精确地检测触控压力，在根据凸透镜成像原理设置聚光单元4的位置时，上述设定条件可具体如下。如图7所示，聚光单元4的焦距为d，聚光单元4到透光单元34的距离为d1，光探测单元5到聚光单元4的距离为d2，d1、d2满足关系：d<d1≤2d，且d2＝2d。具体的，当d<d1<2d时，透光单元34所成的像位于光探测单元5远离聚光单元4的一侧，此时，可在光探测单元5上形成一光斑；当d1＝2d时，透光单元34所成的像位于光探测单元5上，此时，透光单元34发出的光线在光探测单元5形成一光点。

另外，由于在d1＞d时，随着透光单元34靠近聚光单元4，在光探测单元5上形成的光斑先由大变小(d1＞2d)，再由小变大(d<d1<2d)，光探测单元5在检测到相同大小的光强时，可能对应不同大小的光斑，也就是说，在d1＞2d时光强并不能唯一确定显示面板厚度的变化。因此，为进一步提高触控压力检测的精确度，在光探测单元5为电荷耦合器件图像传感器时，光探测单元5还用于探测接收到的光斑大小的变化，以根据光强的变化结合光斑大小的变化确定施加到显示面板的压力。

图8为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。如图8所示，聚光单元包括第二透明基板41，第二透明基板41设置于光探测基板2与第一透明基板之间；第二透明基板41包括多个微凸透镜42(图中示例性地示出一个微凸透镜)，每个微凸透镜42的主光轴位于对应的透光单元34。其中，第二透明基板41的材料可以为玻璃或塑料等透明材料。

本方案中，为减小第二透明基板41对透光单元34发出光线的影响，第二透明基板41贴合于光探测基板2上，且厚度在适合制作微凸透镜42的条件下尽可能得薄。上述多个微凸透镜42可通过微机电技术或3D打印技术制作于第二透明基板41上。

图9为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。本方案与图8的方案不同的是，聚光单元包括相对设置的第一基板43与第二基板44，以及填充于第一基板43与第二基板44之间的液晶层45。显示面板还包括支撑第一透明基板1和光探测基板2的支撑柱6，聚光单元固定于支撑柱6、第一透明基板1以及光探测基板2形成的容置空间内。上述支撑柱6用于抗压并保持显示面板的厚度，聚光单元可通过第一基板43与第二基板44固定于支撑柱6上。

本方案中，第一基板43与第二基板44均可为导电基板，例如在玻璃基板表面贴合一薄层氧化铟锡形成导电玻璃基板。由于液晶是分子排列取向有序的液体，其电学和光学性质都呈现与排列有关的类似于晶体的各向异性。利用液晶电控双折射以及液晶分子受电场强迫取向而改变光学及电学特性这两种光电特性，可以制作出液晶透镜。具体的，对第一基板43与第二基板44施加驱动电压，控制液晶层45上的电场分布，利用光电场偏振方向与液晶分子方向的不同，所感受到的折射率也随之不同的原理，使液晶层45的折射率呈梯度分布，并藉由折射率的分布来达到聚焦的功能，把液晶做成类似梯度折射率透镜的光学组件。

本实施例中，通过调整对第一基板43与第二基板44施加的驱动电压，可控制液晶分子的转动角度来改变有效折射率，从而在栅距不变的情况下得到不同的焦距。因此，可以在聚光单元位置不变且不更换聚光单元的情况下，通过调整驱动电压来改变聚光单元的焦距。另外，利用上述方案形成的液晶透镜可以根据不同规格的屏幕像素设计，自由调整栅距的大小，以改变覆盖像素的数目。

需要说明的是，上述方案虽然以底发射结构的显示面板的附图为例，对聚光单元4的结构进行说明，但本发明的聚光单元4的结构同样适用于顶发射结构的显示面板。

本发明实施例提供的显示面板中，多个子像素单元包括红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元，相邻的一个红色子像素单元、一个绿色子像素单元和一个蓝色子像素单元组成一个像素单元，一个像素单元或多个像素单元中的任一子像素单元包括透光单元。即为，在满足触控压力测量精度的条件下，可以选取部分子像素单元3中设置透光单元34，无需在每个像素单元中设置透光单元。

本发明实施例提供的显示面板中，第一电极31可以为阳极，第二电极32可以为阴极，当电力供应至适当电压时，阳极空穴与阴极电荷就会在有机发光层33中结合，产生光亮

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述实施例中的显示面板。

示例性的，本发明实施例的显示装置可以为图10所示的具有底发射结构的显示装置，也可以为图11所示的具有顶发射结构的显示装置。上述显示装置还包括位于第一透明基板1远离光探测基板2的一侧，且与第一透明基板1相对设置的对置基板7，该对置基板7可以为盖板或封装结构。

本发明实施例所提供的显示装置，包括本发明实施例所提供的显示面板，具备相应的功能和有益效果。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (19)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

相对设置的第一透明基板和光探测基板；

设置于所述第一透明基板上的多个子像素单元，其中，所述子像素单元包括第一电极、第二电极和位于所述第一电极与所述第二电极之间的有机发光层，所述第二电极设置于所述有机发光层远离所述第一透明基板的一侧，至少一个子像素单元还包括透光单元；

设置于所述透光单元与所述光探测基板之间的聚光单元，用于将从所述透光单元发出的部分光线汇聚到光探测单元上；

所述光探测单元设置于所述光探测基板靠近所述聚光单元一侧，用于探测接收到的光强的变化，以根据光强的变化确定施加到所述显示面板的压力。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述多个子像素单元位于所述第一透明基板靠近所述光探测基板的一侧。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极为透明电极，所述至少一个子像素单元中的第二电极包括所述透光单元。

4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述至少一个子像素单元中的第二电极包括透明电极，所述透明电极为所述透光单元。

5.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述至少一个子像素单元中的第二电极包括通孔，所述通孔为所述透光单元。

6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述多个子像素单元位于所述第一透明基板远离所述光探测基板的一侧。

7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述第二电极为透明电极，所述至少一个子像素单元中的第一电极包括所述透光单元。

8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述至少一个子像素单元中的第一电极包括透明电极，所述透明电极为所述透光单元。

9.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述至少一个子像素单元中的第一电极包括通孔，所述通孔为所述透光单元。

10.根据权利要求1-9任一所述的显示面板，其特征在于，所述聚光单元的焦距为d，所述聚光单元到所述透光单元的距离为d1，所述光探测单元到所述聚光单元的距离为d2，d1、d2满足关系：d<d1≤2d，且d2＝2d。

11.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述聚光单元包括第二透明基板，所述第二透明基板设置于所述光探测基板与所述第一透明基板之间；所述第二透明基板包括多个微凸透镜，每个所述微凸透镜的主光轴位于对应的所述透光单元。

12.根据权利要求11所述的显示面板，其特征在于，所述多个微凸透镜通过微机电技术或3D打印技术制作于所述第二透明基板上。

13.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，所述聚光单元包括相对设置的第一基板与第二基板，以及填充于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层。

14.根据权利要求13所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括支撑所述第一透明基板和所述光探测基板的支撑柱，所述聚光单元固定于所述支撑柱、所述第一透明基板以及所述光探测基板形成的容置空间内。

15.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光探测单元还用于探测接收到的光斑大小的变化，以根据光强的变化结合光斑大小的变化确定施加到所述显示面板的压力。

16.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光探测单元包括多个电荷耦合器件图像传感器或光电二极管，每个所述电荷耦合器件图像传感器或光电二极管与所述透光单元对应设置。

17.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述多个子像素单元包括红色子像素单元、绿色子像素单元和蓝色子像素单元，相邻的一个红色子像素单元、一个绿色子像素单元和一个蓝色子像素单元组成一个像素单元，一个所述像素单元或多个所述像素单元中的任一所述子像素单元包括所述透光单元。

18.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极为阳极，所述第二电极为阴极。

19.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-18所述的显示面板。