CN107422514B - 阵列基板、显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种阵列基板、显示面板及显示装置,该阵列基板包括:非显示区内至少一个压力传感器;压力传感器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻;非显示区内的多个移位寄存器,第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻分别位于下述位置中至少一处:移位寄存器内部、相邻两个移位寄存器之间、移位寄存器靠近显示区的一侧以及移位寄存器背离显示区的一侧;位于相邻两个移位寄存器之间的电阻沿第一方向的延伸长度大于在第二方向的延伸长度,位于移位寄存器靠近显示区的一侧的电阻在第二方向的延伸长度大于在第一方向的延伸长度。与现有的阵列基板相比,本申请提供的阵列基板有利于缩减非显示区的面积,适应窄边框的发展趋势。

Description

阵列基板、显示面板及显示装置
技术领域
本发明实施例涉及触控压力检测技术,尤其涉及一种阵列基板、显示面板及显示装置。
背景技术
目前,显示面板被广泛应用于手机、平板电脑、公共场所大厅的信息查询机等电子设备中。这样,用户只需用手指触摸该电子设备上的标识就能够实现对该电子设备的操作,消除了用户对其他输入设备(如键盘和鼠标等)的依赖,使人机交互更为简易。
为了更好地满足用户需求,通常在显示面板中还设置有用于检测用户触摸显示面板时触控压力大小的压力传感器,以丰富触控技术的应用范围。但是目前,显示面板包括显示区和围绕显示区的非显示区。压力传感器多设置于显示面板非显示区内相邻两个移位寄存器之间。由于压力传感器的尺寸过大,需要对移位寄存器的设置位置进行调整,以及加宽移位寄存器临近显示区的边缘距显示区和非显示区的交界线的距离,以使各移位寄存器的信号输出端均与显示区中与其对应的扫描线电连接。无疑,加宽移位寄存器临近显示区的边缘距显示区和非显示区的交界线的距离,会增加显示面板的非显示区的面积,这与窄边框的发展趋势想违背。
发明内容
本发明提供一种阵列基板、显示面板及显示装置,以实现缩减显示面板的非显示区的面积,以适应窄边框的发展趋势。
第一方面,本发明实施例提供了一种阵列基板,该阵列基板包括:
衬底基板,所述衬底基板包括显示区和围绕所述显示区的非显示区,所述衬底基板还包括与所述衬底基板平行的第一方向和第二方向,所述第一方向和与所述第二方向交叉;
所述衬底基板的所述非显示区内设置有至少一个压力传感器;所述压力传感器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻,所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻构成惠斯通电桥结构;
所述衬底基板的所述非显示区还包括沿所述第二方向依次排列的多个移位寄存器,所述移位寄存器在所述第一方向的长度大于在所述第二方向的长度,所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻分别位于下述位置中至少一处:所述移位寄存器内部、相邻两个所述移位寄存器之间,所述移位寄存器靠近所述显示区的一侧,所述移位寄存器背离所述显示区的一侧;
其中,位于相邻两个所述移位寄存器之间的电阻沿所述第一方向的延伸长度大于在所述第二方向的延伸长度,位于所述移位寄存器靠近所述显示区的一侧的电阻在所述第二方向的延伸长度大于在所述第一方向的延伸长度。
第二方面,本发明实施例还提供了一种显示面板,该显示面板包括本发明实施例提供的任意一种阵列基板。
第三方面,本发明实施例还提供了一种显示装置,该显示装置包括本发明实施例提供的任意一种显示面板。
本发明实施例通过将所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻分别位于下述位置中至少一处:所述移位寄存器内部、相邻两个所述移位寄存器之间,所述移位寄存器靠近所述显示区的一侧,所述移位寄存器背离所述显示区的一侧;并且设置位于相邻两个所述移位寄存器之间的电阻沿所述第一方向的延伸长度大于在所述第二方向的延伸长度,位于所述移位寄存器靠近所述显示区的一侧的电阻在所述第二方向的延伸长度大于在所述第一方向的延伸长度,解决了现有的阵列基板中由于压力传感器尺寸过大,需要对移位寄存器的设置位置进行调整,以及加宽移位寄存器临近显示区的边缘距显示区和非显示区的交界线的距离,使得显示面板的非显示区的面积增加的问题,实现了缩减显示面板的非显示区的面积,以及适应窄边框的发展趋势的效果。
附图说明
图1为现有的一种阵列基板的结构示意图;
图2为现有的另一种阵列基板的结构示意图;
图3a为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图;
图3b为图3a中区域B的放大图;
图4为本发明实施例提供的另一种阵列基板的局部结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种压力传感器连接关系示意图;
图6为本发明实施例提供的又一种阵列基板的结构示意图;
图7为本发明实施例提供的又一种阵列基板的局部结构示意图;
图8为本发明实施例提供的又一种阵列基板的局部结构示意图;
图9为本发明实施例提供的又一种阵列基板的局部结构示意图;
图10为本发明实施例提供的又一种阵列基板的局部结构示意图;
图11为本发明实施例提供的又一种阵列基板的局部结构示意图;
图12为本发明实施例提供的又一种阵列基板的局部结构示意图;
图13为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;
图14为本发明实施例提供的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为现有的一种阵列基板的结构示意图。在该阵列基板中未设置压力传感器。参见图1,该阵列基板包括衬底基板10。该衬底基板10包括显示区11和围绕显示区11的非显示区12,衬底基板10还包括与衬底基板10平行的第一方向100和第二方向200,第一方向100和与第二方向200交叉。
继续参见图1,该衬底基板10的显示区11内包括多条沿第一方向100延伸的扫描线14以及多条沿第二方向200延伸的数据线(图1中未示出)。扫描线14和数据线交叉限定出多个像素单元(图1中未示出)。该衬底基板10的非显示区12还包括沿第二方向200依次排列的多个移位寄存器15,移位寄存器15在第一方向100的长度大于在第二方向200的长度。移位寄存器15包括信号输出端。该移位寄存器15的信号输出端分别与至少一条扫描线14电连接,用于为与其对应的扫描线14提供扫描信号,进而控制与该扫描线14电连接的像素单元的工作状态,以进行图像显示。
图2为现有的另一种阵列基板的结构示意图。在该阵列基板中设置有压力传感器。参见图2,压力传感器13设置于衬底基板10的非显示区12中相邻两个移位寄存器15之间。
对比图1和图2,由于压力传感器13的尺寸过大,需要对移位寄存器15的设置位置进行调整,以腾挪出较大的区域来布设压力传感器13。在对移位寄存器15的设置位置调整后,移位寄存器15的信号输出端与与其对应的扫描线14在行方向错位。其中,错位是指,扫描线14与显示区11和非显示区12的交界线的交点L与其对应的移位寄存器15信号输出端M的连线LM与扫描线14的延伸方向不平行。此时需要将扫描线14延伸至非显示区12的部分弯折,以与移位寄存器15信号输出端M连接。无疑当大量移位寄存器15的信号输出端与与其对应的扫描线14在行方向错位,需要增大移位寄存器15临近显示区11的边缘距显示区11和非显示区12的交界线的距离A,这会增加显示面板的非显示区12的面积,这与窄边框的发展趋势相违背。
本发明实施例提供了一种阵列基板,该阵列基板包括:衬底基板,衬底基板包括显示区和围绕显示区的非显示区,衬底基板还包括与衬底基板平行的第一方向和第二方向,第一方向和与第二方向交叉;衬底基板的非显示区内设置有至少一个压力传感器;压力传感器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻,第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻构成惠斯通电桥结构;衬底基板的非显示区还包括沿第二方向依次排列的多个移位寄存器,移位寄存器在第一方向的长度大于在第二方向的长度,第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻分别位于下述位置中至少一处:移位寄存器内部、相邻两个移位寄存器之间、移位寄存器靠近显示区的一侧以及移位寄存器背离显示区的一侧;其中,位于相邻两个移位寄存器之间的电阻沿第一方向的延伸长度大于在第二方向的延伸长度,位于移位寄存器靠近显示区的一侧的电阻在第二方向的延伸长度大于在第一方向的延伸长度。
上述技术方案中,第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻分别位于下述位置中至少一处:移位寄存器内部、相邻两个移位寄存器之间、移位寄存器靠近显示区的一侧以及移位寄存器背离显示区的一侧,具体指,第一电阻可以位于移位寄存器内部、相邻两个移位寄存器之间、移位寄存器靠近显示区的一侧或移位寄存器背离显示区的一侧;第二电阻可以位于移位寄存器内部、相邻两个移位寄存器之间、移位寄存器靠近显示区的一侧或移位寄存器背离显示区的一侧;第三电极可以位于移位寄存器内部、相邻两个移位寄存器之间、移位寄存器靠近显示区的一侧或移位寄存器背离显示区的一侧;第四电极可以位于移位寄存器内部、相邻两个移位寄存器之间、移位寄存器靠近显示区的一侧或移位寄存器背离显示区的一侧。且第一电阻的设置位置、第二电阻的设置位置、第三电阻的设置位置和第四电阻的设置位置之间不相互影响。
示例性地,图3a为本发明实施例提供的一种阵列基板的结构示意图。图3b为图3a中区域B的放大图。参见图3a和图3b,该阵列基板包括:衬底基板10,衬底基板10包括显示区11和围绕显示区11的非显示区12,衬底基板10还包括与衬底基板10平行的第一方向100和第二方向200,第一方向100和与第二方向200交叉;衬底基板10的非显示区12内设置有至少一个压力传感器13;压力传感器13包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4构成惠斯通电桥结构;衬底基板10的非显示区12还包括沿第二方向200依次排列的多个移位寄存器15,移位寄存器15在第一方向100的长度大于在第二方向200的长度。第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均位于移位寄存器15内部。
移位寄存器15由多个器件(如电容、薄膜晶体管以及电阻等)构成。设置第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4位于移位寄存器15内部是指,将第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4设置于构成移位寄存器15的相邻两个器件之间的缝隙处。与现有的不包括压力传感器13的阵列基板(例如图1中提供的阵列基板)相比,将构成压力传感器13的电阻设置于移位寄存器15内部,不需要对移位寄存器15的设置位置进行调整,也不需要加宽移位寄存器15临近显示区11的边缘距显示区11和非显示区12的交界线的距离A。由于不需要加宽移位寄存器15临近显示区11的边缘距显示区11和非显示区12的交界线的距离A,与现有的包括压力传感器的阵列基板(例如图2中提供的阵列基板)相比,将构成压力传感器13的电阻设置于移位寄存器15内部,相当于缩减了显示面板的非显示区12的面积,与窄边框的发展趋势相适应。
图4为本发明实施例提供的另一种阵列基板局部的结构示意图。与图3a和图3b相比,图4中提供的阵列基板中构成压力传感器的四个电阻的设置位置不同。参见图4,第一电阻R1位于相邻两个移位寄存器15之间,第二电阻R2位于移位寄存器15靠近显示区11的一侧,第三电阻R3位于相邻两个移位寄存器15之间,第四电阻R4位于移位寄存器15背离显示区11的一侧。其中,由于第一电阻R1和第三电阻R3为位于相邻两个移位寄存器15之间的电阻,第一电阻R1和第三电阻R3沿第一方向100的延伸长度大于在第二方向200的延伸长度。由于第二电阻R2为位于移位寄存器15靠近显示区11的一侧的电阻,第二电阻R2在第二方向200的延伸长度大于在第一方向100的延伸长度。
继续参见图4,设置位于相邻两个移位寄存器15之间的电阻沿第一方向100的延伸长度大于在第二方向200的延伸长度,实质是使得位于相邻两个移位寄存器15之间的电阻在第一方向100上充分延伸,同时缩减该电阻在第二方向200的长度n。本领域技术人员可以理解,与现有的包括压力传感器的阵列基板(例如图2中提供的阵列基板)相比,位于相邻两个移位寄存器15之间的电阻在第二方向200的长度n越短,需要通过调整移位寄存器15的设置位置来腾挪出的用于设置构成压力传感器的电阻的区域越小。调整移位寄存器15的设置位置后,移位寄存器15的信号输出端与与其对应的扫描线14在行方向错位的几率越低,需要将扫描线14延伸至非显示区12的部分弯折,以与移位寄存器15信号输出端连接的情况越少,这样有利于缩减移位寄存器15临近显示区11的边缘距显示区11和非显示区12的交界线的距离A,缩减阵列基板的非显示区12的面积,与窄边框的发展趋势相适应。
继续参见图4,设置位于移位寄存器15靠近显示区11的一侧的电阻在第二方向200的延伸长度大于在第一方向100的延伸长度,实质是使得位于移位寄存器15靠近显示区11的一侧的电阻在第二方向200上充分延伸,同时缩减该电阻在第一方向100的长度m。这样设置,可以充分利用移位寄存器15与显示区11之间的区域,进而减小需要通过调整移位寄存器15的设置位置来腾挪出的用于布设构成压力传感器13的电阻的区域,对移位寄存器15临近显示区11的边缘距显示区11和非显示区12的交界线的距离A影响小,有利于减小显示面板的非显示区12的面积,与窄边框的发展趋势相适应。
继续参见图4,将构成压力传感器的电阻设置于移位寄存器15背离显示区11的一侧,与现有的包括压力传感器13的阵列基板(例如图2中提供的阵列基板)相比,不需要通过调整移位寄存器15的设置位置来腾挪出用于布设构成压力传感器13的区域,也不会导致移位寄存器15的信号输出端与与其对应的扫描线14在行方向错位,无需加宽移位寄存器15临近显示区11的边缘距显示区11和非显示区12的交界线的距离A,不会增加显示面板的非显示区12的面积,与窄边框的发展趋势相适应。
综上,本发明实施例通过将第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻分别设置于下述位置中至少一处:移位寄存器内部、相邻两个移位寄存器之间,移位寄存器靠近显示区的一侧,移位寄存器背离显示区的一侧;并且设置位于相邻两个移位寄存器之间的电阻沿第一方向的延伸长度大于在第二方向的延伸长度,位于移位寄存器靠近显示区的一侧的电阻在第二方向的延伸长度大于在第一方向的延伸长度,解决了现有的阵列基板中由于压力传感器尺寸过大,需要对移位寄存器的设置位置进行调整,以及加宽移位寄存器临近显示区的边缘距显示区和非显示区的交界线的距离,使得显示面板的非显示区的面积增加的问题,实现了缩减显示面板的非显示区的面积,适应窄边框的发展趋势的效果。
在上述技术方案中,可选地,第一方向100与第二方向200垂直。
图5为本发明实施例提供的一种压力传感器连接关系示意图。参见图5,该压力传感器还包括第一电源信号输入端Vin1、第二电源信号输入端Vin2、第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2。第一电阻R1的第一端以及第四电阻R4的第一端与第一电源信号输入端Vin1电连接,第一电阻R1的第二端以及第二电阻R2的第一端与第一感应信号测量端Vout1电连接,第四电阻R4的第二端以及第三电阻R3的第一端与第二感应信号测量端Vout2电连接,第二电阻R2的第二端以及第三电阻R3的第二端与第二电源信号输入端Vin2电连接;第一电源信号输入端Vin1和第二电源信号输入端Vin2用于向压力传感器输入偏置电压信号;第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2用于从压力传感器输出压感检测信号。
继续参见图5,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4构成惠斯通电桥结构。当向第一电源信号输入端Vin1和第二电源信号输入端Vin2输入偏置电压信号时,惠斯通电桥中各支路均有电流通过。此时,按压包括该阵列基板的显示面板时,压力传感器因受到来自显示面板上与其对应位置处剪切力的作用,其内部各电阻(包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4)的电阻阻值发生变化,从而使得压力传感器的第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2输出的电信号之差的绝对值(即压感检测信号)与无按压时压力传感器的第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2输出的电信号之差的绝对值不同,据此,可以确定触控压力的大小。
根据惠斯通电桥的工作原理可知,为了能够起到检测触控压力的大小的作用,需要要求第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4所感受的应变不同。
为了便于理解,假设压力传感器的第一电源信号输入端Vin1接入高电压信号,第二电源信号输入端Vin2接地,且按压前,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的阻值均相等,即按压前压力传感器的第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2输出的电信号之差的绝对值(即压感检测信号)为0。
若按压前后,第一电阻R1的阻值变化量比第二电阻R2的阻值变化量大,第三电阻R3的阻值变化量约等于第四电阻R4的阻值变化量,与按压前相比,按压后第一电阻R1上的分压增大,第二电阻R2上的分压减小,第一感应信号测量端Vout1的电位减小,第二感应信号测量端Vout2的电位保持不变,这会增大压力传感器的第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2输出的电信号之差的绝对值(即压感检测信号)。
类似地,若按压前后,第一电阻R1的阻值变化量约等于第二电阻R2的阻值变化量,第三电阻R3的阻值变化量比第四电阻R4的阻值变化量大,按压后第三电阻R3上的分压增大,第四电阻R4上的分压减小,第一感应信号测量端Vout1的电位保持不变,第二感应信号测量端Vout2的电位增大,这会增大压力传感器的第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2输出的电信号之差的绝对值(即压感检测信号)。
类似地,按压前后,第一电阻R1的阻值变化量比第二电阻R2的阻值变化量大,同时第三电阻R3的阻值变化量比第四电阻R4的阻值变化量大,按压后第一电阻R1上的分压增大,第二电阻R2上的分压减小,第一感应信号测量端Vout1的电位减小,按压后第三电阻R3上的分压增大,第四电阻R4上的分压减小,第二感应信号测量端Vout2的电位增大,同样有利于增大压力传感器的第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2输出的电信号之差的绝对值(即压感检测信号)。
由于按压前后压力传感器输出的压感检测信号变化量越大,越有利于提高显示面板的触控压力检测的灵敏度。基于上述内容,本领域技术人员可理解,为了提高显示面板的触控压力检测的灵敏度,可选地,通过调整第一电阻R1和第二电阻R2的材料、尺寸以及延伸方向等,使得:
按压前后,第一电阻R1的阻值变化量比第二电阻R2的阻值变化量大,同时第三电阻R3的阻值变化量约等于第四电阻R4的阻值变化量;或者,
按压前后,第一电阻R1的阻值变化量约等于第二电阻R2的阻值变化量,同时第三电阻R3的阻值变化量比第四电阻R4的阻值变化量大;或者,
按压前后,第一电阻R1的阻值变化量比第二电阻R2的阻值变化量大,同时第三电阻R3的阻值变化量比第四电阻R4的阻值变化量大;或者,
按压前后,第一电阻R1的阻值变化量比第二电阻R2的阻值变化量小,同时第三电阻R3的阻值变化量约等于第四电阻R4的阻值变化量;或者,
按压前后,第一电阻R1的阻值变化量约等于第二电阻R2的阻值变化量,同时第三电阻R3的阻值变化量比第四电阻R4的阻值变化量小;或者,
按压前后,第一电阻R1的阻值变化量比第二电阻R2的阻值变化量小,同时第三电阻R3的阻值变化量比第四电阻R4的阻值变化量小。
在上述技术方案中,可选地,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的材料可以为金属。进一步地,考虑到由于金属材料的应变灵敏系数比半导体材料的应变灵敏系数小一个数量级,可选地,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的材料为非晶硅材料或多晶硅材料。进一步地,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4可以为P型电阻或N型电阻。
表1
Figure BDA0001385473380000121
Figure BDA0001385473380000131
图6为本发明实施例提供的又一种阵列基板的结构示意图。参见图6,在区域D内分别设置在第二方向200的延伸长度大于在第一方向100的延伸长度的电阻Rb或者在第一方向100的延伸长度大于在第二方向200的延伸长度的电阻Ra,以确定大小的触控压力按压该阵列基板显示区11内的点C,对电阻Ra和电阻Rb按压前后电阻的阻值变化量进行研究,其研究结构由表1给出。参见表1,若电阻Ra和电阻Rb均P型电阻,按压前后,电阻Ra的阻值变化量大于电阻Rb的阻值变化量;若电阻Ra和电阻Rb均N型电阻,按压前后,电阻Ra的阻值变化量小于电阻Rb的阻值变化量。
据此,可选地,如图7所示,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为P型电阻或N型电阻;第一电阻R1和第三电阻R3在第一方向100的延伸长度大于在第二方向200的延伸长度,第二电阻R2和第四电阻R4在第二方向200的延伸长度大于在第一方向100的延伸长度。这样设置可以使得第一电阻R1和第三电阻R3感应第一方向100的应变,第二电阻R2和第四电阻R4感应第二方向200的应变。
结合表1可知,若第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为P型电阻,按压前后,第一电阻R1的阻值变化量大于第二电阻R2的阻值变化量,且第三电阻R3的阻值变化量大于第四电阻R4的阻值变化量,这样有利于增大第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2的输出的压感检测信号变化量,提高显示面板的触控压力检测的灵敏度。若第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为N型电阻,按压前后,第一电阻R1的阻值变化量小于第二电阻R2的阻值变化量,且第三电阻R3的阻值变化量小于第四电阻R4的阻值变化量,这样有利于增大第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2的输出的压感检测信号变化量,提高显示面板的触控压力检测的灵敏度。
继续参见图7,可选地,衬底基板10的非显示区12的一侧设置有M个移位寄存器,M个移位寄存器包括第N级移位寄存器15N、第N+1级移位寄存器15N+1以及第N+2级移位寄存器15N+2;第一电阻R1位于第N级移位寄存器15N和第N+1级移位寄存器15N+1之间,第三电阻R3位于第N+1级移位寄存器15N+1和第N+2级移位寄存器15N+2之间;第二电阻R2位于第N级移位寄存器15N与显示区11之间,第四电阻R4位于第N+1级移位寄存器15N+1与显示区11之间。或者,第二电阻R2位于第N+1级移位寄存器15N+1与显示区11之间,第四电阻R4位于第N+2级移位寄存器15N+2与显示区11之间;其中,M为大于等于3的正整数,N为大于或等于1,且小于或等于M-2的正整数。这样设置可以使得第一电阻R1、第二电阻R2,以及第三电阻R3和第四电阻R4的设置位置集中,从而使得第一电阻R1和第二电阻R2,以及第三电阻R3和第四电阻R4有同步温度变化,消除温度差异的影响,提高了压力感应精度。
图8为本发明实施例提供的又一种阵列基板的局部结构示意图。参见图8,该阵列基板中,构成压力传感器的第一电阻R1和第三电阻R3均为P型电阻,第二电阻R2和第四电阻R4均为N型电阻;第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4在第一方向100的延伸长度均大于在第二方向200的延伸长度。这样设置可以使得第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均感应第一方向100的应变。结合表1可知,按压前后,第一电阻R1的阻值变化量大于第二电阻R2的阻值变化量,且第三电阻R3的阻值变化量大于第四电阻R4的阻值变化量,这样有利于增大第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2输出的压感检测信号变化量,提高显示面板的触控压力检测的灵敏度。
图9为本发明实施例提供的又一种阵列基板的局部结构示意图。参见图9,该阵列基板中,构成压力传感器的第一电阻R1和第三电阻R3均为P型电阻,第二电阻R2和第四电阻R4均为N型电阻;第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4在第二方向200的延伸长度均大于在第一方向200的延伸长度。这样设置可以使得第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均感应第二方向200的应变。结合表1可知,按压前后,第一电阻R1的阻值变化量小于第二电阻R2的阻值变化量,且第三电阻R3的阻值变化量小于第四电阻R4的阻值变化量,这样有利于增大第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2输出的压感检测信号变化量,提高显示面板的触控压力检测的灵敏度。
图10为本发明实施例提供的又一种阵列基板的局部结构示意图。参见图10,该阵列基板中,构成压力传感器的第一电阻R1为P型电阻,第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为N型电阻;或者,第一电阻R1为N型电阻,第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为P型电阻。第一电阻R1、第二电阻R2和第四电阻R4在第一方向100的延伸长度大于在第二方向R2的延伸长度,第三电阻R3在第二方向200的延伸长度大于在第一方向100的延伸长度。即,第一电阻R1、第二电阻R2和第四电阻R4均感应第一方向100的应变,第三电阻R3感应第二方向200的应变。
结合表1可知,若第一电阻R1为P型电阻,第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为N型电阻,按压前后第一电阻R1的阻值变化量比第二电阻R2的阻值变化量大,同时第三电阻R3的阻值变化量比第四电阻R4的阻值变化量大,这样有利于增大第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2输出的压感检测信号变化量,提高显示面板的触控压力检测的灵敏度。若第一电阻R1为N型电阻,第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为P型电阻,按压前后第一电阻R1的阻值变化量比第二电阻R2的阻值变化量小,第三电阻R3的阻值变化量比第四电阻R4的阻值变化量小,这样有利于增大第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2输出的压感检测信号变化量,提高显示面板的触控压力检测的灵敏度。
图11为本发明实施例提供的又一种阵列基板的局部结构示意图。参见图11,该阵列基板中,构成压力传感器的第一电阻R1为P型电阻,第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为N型电阻;或者,第一电阻R1为N型电阻,第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为P型电阻。第一电阻R1、第二电阻R2和第四电阻R4在第二方向200的延伸长度大于在第一方向100的延伸长度;第三电阻R3在第一方向100的延伸长度大于在第二方向200的延伸长度。即,第一电阻R1、第二电阻R2和第四电阻R4均感应第二方向200的应变,第三电阻R3感应第一方向100的应变。
结合表1可知,若第一电阻R1为P型电阻,第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为N型电阻,按压前后第一电阻R1的阻值变化量比第二电阻R2的阻值变化量小,同时第三电阻R3的阻值变化量比第四电阻R4的阻值变化量小,这样有利于增大第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2输出的压感检测信号变化量,提高显示面板的触控压力检测的灵敏度。若第一电阻R1为N型电阻,第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4均为P型电阻,按压前后第一电阻R1的阻值变化量比第二电阻R2的阻值变化量大,第三电阻R3的阻值变化量比第四电阻R4的阻值变化量大,这样有利于增大第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2输出的压感检测信号变化量,提高显示面板的触控压力检测的灵敏度。
可选地,还可以设置阵列基板中,构成压力传感器的第一电阻为P型电阻,第二电阻、第三电阻和第四电阻均为N型电阻;或者,第一电阻为N型电阻,第二电阻、第三电阻和第四电阻均为P型电阻。第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻在第一方向的延伸长度均大于在第二方向的延伸长度;或者;第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻在第二方向的延伸长度均大于在第一方向的延伸长度。这样设置的好处是,增大第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2的输出的压感检测信号变化量,提高显示面板的触控压力检测的灵敏度。
在上述技术方案的基础上,可选地,第一电阻R1的阻值与第二电阻R2的阻值之比等于第四电阻R4的阻值与第三电阻R3的阻值之比。这样设置的好处是,在压力传感器13上施加偏置电压信号,且第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的阻值满足上述关系的情况下,无按压时,第一电阻R1上的分压和第四电阻R4上的分压相同,第二电阻R2上的分压和第三电阻R3上的分压相同。压力传感器第一感应信号测量端Vout1的电位和第二感应信号测量端Vout2的电位相等,第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2输出的压感检测信号为0。按压时,压力传感器13输出的压感检测信号等于按压前后压力传感器13输出的压感检测信号变化量。这样有利于简化触控压力值的计算过程,缩减显示面板根据触控压力大小执行对应操作的响应时间。
在上述各技术方案中,典型地,第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的阻值均相等。这样,在无按压情况下,第一感应信号测量端Vout1的电位和第二感应信号测量端Vout2的电位相等,第一感应信号测量端Vout1和第二感应信号测量端Vout2输出的压感检测信号为0,这样有利简化压力值的计算过程,缩减显示面板根据触控压力大小执行对应操作的响应时间。
进一步地,根据公式
Figure BDA0001385473380000181
其中R为电阻的阻值,ρ为制成电阻的材料的电阻率,l为电阻沿电流流动方向的长度,S为电阻垂直于电流流动方向的横截面,由于本申请提供的压力传感器由第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4构成,可以灵活地调整各第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4沿电流流动方向的长度l以及其垂直于电流流动方向的横截面S的比值,以达到增大本申请提供的压力传感器阻值,充分缩减移位寄存器15临近显示区11的边缘距显示区11和非显示区12的交界线的距离A,不会增加显示面板的非显示区12的面积,与窄边框的发展趋势相适应。
继续参见图11,该阵列基板包括多条扫描线14,移位寄存器15分别与至少一条扫描线14电连接。考虑位于移位寄存器15与显示区11之间的电阻在衬底基板10上的投影与扫描线14在衬底基板10上的投影重合的情况,扫描线14相当于薄膜晶体管的栅极,位于移位寄存器15与显示区11之间的电阻相当于薄膜晶体管的沟道区,扫描线14上传输的信号的大小会影响沟道区的导通或断开,进而影响压力传感器13的工作状态。因此,可选地,位于移位寄存器15与显示区11之间的电阻在衬底基板10上的投影与扫描线14在衬底基板10上的投影不重合。这样设置可以确保压力传感器13在工作状态不受扫描线14所传输信号的影响。
可选地,该显示面板包括至少一个薄膜晶体管,该薄膜晶体管包括有源层;压力传感器13的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4可以与该薄膜晶体管的有源层同层设置。这样设置的好处是,可以将压力传感器13的第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4与该薄膜晶体管的有源层在同一道制作工艺中形成,节省制程,简化制作工艺,降低生产成本。其中,该薄膜晶体管可以位于阵列基板的显示区11内,用于控制显示单元进行图像显示;该薄膜晶体管也可以集成于移位寄存器内部,用于形成扫描信号。
图12为本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图。参见图12,该阵列基板还包括与压力传感器13电连接的控制开关25,用于控制各压力传感器13的工作状态。通过在显示面板上设置与压力传感器13电连接的控制开关25,可以使得阵列基板上各个压力传感器13能够独立工作,有利于根据触控位置、压感检测信号强弱等因素灵活地对各个压力传感器13的工作状态进行调整,以降低阵列基板的功耗。具体地,控制开关25的具体结构可以有多种,下面对典型示例进行详细说明,但并不属于对本申请的限制。
继续参见图12,该阵列基板除还包括驱动芯片20、第一信号输入线1311,第二信号输入线1312、第一信号输出线1321和第二信号输出线1322。其中,第一电源信号输入端Vin1通过第一信号输入线1311与驱动芯片20电连接,第二电源信号输入端Vin2通过第二信号输入线1312与驱动芯片20电连接,第一感应信号测量端Vout1通过第一信号输出线1321与驱动芯片20电连接,第二感应信号测量端Vout2通过第二信号输出线1322与驱动芯片20电连接。
控制开关25包括控制端221、第一电极222和第二电极223;控制端221与驱动芯片20电连接,用于控制控制开关25的导通或断开;第一电极222与压力传感器13的第一电源信号输入端Vin1电连接,第二电极223与第一信号输入线1311电连接;和/或,第一电极222与压力传感器13的第二电源信号输入端Vin2电连接,第二电极223与第二信号输入线1312电连接。这样设置的好处是可以根据触控位置、压感检测信号强弱等因素,有针对性地控制各压力传感器13的工作状态,以使在触控压力检测阶段,显示面板上只有部分压力传感器13处于开启状态,达到降低功耗,减少散热的目的。
可选地,控制开关25可以为薄膜晶体管。将薄膜晶体管用作控制开关的好处是,结构简单,制作薄膜晶体管需要占据的非显示区12的面积小,与窄边框化的发展趋势相一致。另外显示面板中往往包括多个用于控制各个像素单元工作状态的薄膜晶体管,以及集成于移位寄存器中用于生成扫描信号的薄膜晶体管。可选地,用作控制开关的薄膜晶体管与用于控制各个像素单元工作状态的薄膜晶体管或用于生成扫描信号的薄膜晶体管一起制作,这样可以节省制程,简化制作工艺,降低生产成本。
本发明实施例还提供一种显示面板。图13为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。参见图13,该显示面板300包括本发明实施例提供的任意一种阵列基板301。该显示面板300包括阵列基板301和与阵列基板301对置的对置基板302。该显示面板300可以为液晶显示面板,也可以为有机发光显示面板。若该显示面板300为液晶显示面板,对置基板302为彩膜基板。若该显示面板为OLED(有机发光)显示面板,对置基板302为封装盖板。
本发明实施例提供的显示面板中,通过将第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻分别位于下述位置中至少一处:移位寄存器内部、相邻两个移位寄存器之间,移位寄存器靠近显示区的一侧,移位寄存器背离显示区的一侧;并且设置位于相邻两个移位寄存器之间的电阻沿第一方向的延伸长度大于在第二方向的延伸长度,位于移位寄存器靠近显示区的一侧的电阻在第二方向的延伸长度大于在第一方向的延伸长度,解决了现有的阵列基板中由于压力传感器尺寸过大,需要对移位寄存器的设置位置进行调整,以及加宽移位寄存器临近显示区的边缘距显示区和非显示区的交界线的距离,使得显示面板的非显示区的面积增加的问题,实现了缩减显示面板的非显示区的面积,以及适应窄边框的发展趋势的效果。
本发明实施例还提供一种显示装置。图14为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。参见图14,该显示装置101包括本发明实施例提供的任意一种显示面板201,该显示装置101可以为手机、平板电脑以及智能可穿戴设备等。
本发明实施例提供的显示装置中,通过将第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻分别位于下述位置中至少一处:移位寄存器内部、相邻两个移位寄存器之间,移位寄存器靠近显示区的一侧,移位寄存器背离显示区的一侧;并且设置位于相邻两个移位寄存器之间的电阻沿第一方向的延伸长度大于在第二方向的延伸长度,位于移位寄存器靠近显示区的一侧的电阻在第二方向的延伸长度大于在第一方向的延伸长度,解决了现有的阵列基板中由于压力传感器尺寸过大,需要对移位寄存器的设置位置进行调整,以及加宽移位寄存器临近显示区的边缘距显示区和非显示区的交界线的距离,使得显示面板的非显示区的面积增加的问题,实现了缩减显示面板的非显示区的面积,以及适应窄边框的发展趋势的效果。
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、相互结合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 (16)

1.一种阵列基板,其特征在于,包括:
衬底基板,所述衬底基板包括显示区和围绕所述显示区的非显示区,所述衬底基板还包括与所述衬底基板平行的第一方向和第二方向,所述第一方向和与所述第二方向交叉;
所述衬底基板的所述非显示区内设置有至少一个压力传感器;所述压力传感器包括第一电阻、第二电阻、第三电阻以及第四电阻,所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻构成惠斯通电桥结构;
所述衬底基板的所述非显示区还包括沿所述第二方向依次排列的多个移位寄存器,所述移位寄存器在所述第一方向的长度大于在所述第二方向的长度,所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻分别位于下述位置中至少一处:所述移位寄存器内部、相邻两个所述移位寄存器之间、所述移位寄存器靠近所述显示区的一侧以及所述移位寄存器背离所述显示区的一侧;
其中,在同一个所述移位寄存器内部最多设置所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻中的两个电阻;
在相邻两个所述移位寄存器之间最多设置所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻中的一个电阻;
当所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻中至少两个电阻位于所述移位寄存器靠近所述显示区的一侧和/或位于所述移位寄存器背离所述显示区的一侧时,所述至少两个电阻在所述第二方向上依次设置;
位于相邻两个所述移位寄存器之间的电阻沿所述第一方向的延伸长度大于在所述第二方向的延伸长度,位于所述移位寄存器靠近所述显示区的一侧的电阻及位于所述移位寄存器背离所述显示区的一侧的电阻在所述第二方向的延伸长度大于在所述第一方向的延伸长度。
2.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于,所述压力传感器还包括第一电源信号输入端、第二电源信号输入端、第一感应信号测量端和第二感应信号测量端;
所述第一电阻的第一端以及所述第四电阻的第一端与第一电源信号输入端电连接,所述第一电阻的第二端以及所述第二电阻的第一端与第一感应信号测量端电连接,所述第四电阻的第二端以及所述第三电阻的第一端与第二感应信号测量端电连接,所述第二电阻的第二端以及所述第三电阻的第二端与第二电源信号输入端电连接;
所述第一电源信号输入端和所述第二电源信号输入端用于向所述压力传感器输入偏置电压信号;所述第一感应信号测量端和所述第二感应信号测量端用于从所述压力传感器输出压感检测信号。
3.根据权利要求2所述的阵列基板,其特征在于,所述第一方向和所述第二方向垂直。
4.根据权利要求3所述的阵列基板,其特征在于,所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻的材料为非晶硅材料或多晶硅材料。
5.根据权利要求4所述的阵列基板,其特征在于,
所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻均为P型电阻或N型电阻;
所述第一电阻和所述第三电阻在所述第一方向的延伸长度大于在所述第二方向的延伸长度,所述第二电阻和所述第四电阻在所述第二方向的延伸长度大于在所述第一方向的延伸长度。
6.根据权利要求5所述的阵列基板,其特征在于,所述衬底基板的所述非显示区的一侧设置有M个移位寄存器,所述M个移位寄存器包括第N级移位寄存器、第N+1级移位寄存器以及第N+2级移位寄存器;
所述第一电阻位于所述第N级移位寄存器和第N+1级移位寄存器之间,所述第三电阻位于所述第N+1级移位寄存器和第N+2级移位寄存器之间;
所述第二电阻位于所述第N级移位寄存器与所述显示区之间,所述第四电阻位于所述第N+1级移位寄存器与所述显示区之间;或者,所述第二电阻位于所述第N+1级移位寄存器与所述显示区之间,所述第四电阻位于所述第N+2级移位寄存器与所述显示区之间;其中,M为大于或等于3的正整数,N为大于或等于1,且小于或等于M-2的正整数。
7.根据权利要求4所述的阵列基板,其特征在于,
所述第一电阻和所述第三电阻均为P型电阻,所述第二电阻和所述第四电阻均为N型电阻;
所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻在所述第一方向的延伸长度均大于在所述第二方向的延伸长度;或者,所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻在所述第二方向的延伸长度均大于在所述第一方向的延伸长度。
8.根据权利要求4所述的阵列基板,其特征在于,
所述第一电阻为P型电阻,所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻均为N型电阻;或者,所述第一电阻为N型电阻,所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻均为P型电阻。
9.根据权利要求8所述的阵列基板,其特征在于,
所述第一电阻、所述第二电阻和所述第四电阻在所述第一方向的延伸长度大于在所述第二方向的延伸长度,所述第三电阻在所述第二方向的延伸长度大于在所述第一方向的延伸长度;或者
所述第一电阻、所述第二电阻和所述第四电阻在所述第二方向的延伸长度大于在所述第一方向的延伸长度;所述第三电阻在所述第一方向的延伸长度大于在所述第二方向的延伸长度;或者
所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻在所述第一方向的延伸长度大于在所述第二方向的延伸长度;或者;
所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻在所述第二方向的延伸长度大于在所述第一方向的延伸长度。
10.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于,包括多条扫描线,所述移位寄存器分别与至少一条所述扫描线电连接;
位于所述移位寄存器与所述显示区之间的电阻在所述衬底基板上的投影与所述扫描线在所述衬底基板上的投影不重合。
11.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于,所述第一电阻的阻值与所述第二电阻的阻值之比等于所述第四电阻的阻值与所述第三电阻的阻值之比。
12.根据权利要求11所述的阵列基板,其特征在于,所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻的阻值均相等。
13.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于,所述阵列基板包括至少一个薄膜晶体管,所述薄膜晶体管包括有源层;
所述压力传感器的所述第一电阻、所述第二电阻、所述第三电阻和所述第四电阻与所述有源层同层设置。
14.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于,所述阵列基板还包括与所述压力传感器电连接的控制开关,用于控制各所述压力传感器的工作状态。
15.一种显示面板,其特征在于,包括根据权利要求1-14中任一项所述的阵列基板。
16.一种显示装置,包括权利要求15中所述的显示面板。
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