CN107844217A - 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：多个压力传感器，所述压力传感器包括第一电源信号输入端和第二电源信号输入端；第一电源信号输入线和第二电源信号输入线，用于向所述压力传感器输入基准电压信号；多个第一电压跟随单元和多个第二电压跟随单元，所述第一电源信号输入线通过所述第一电压跟随单元与对应的所述压力传感器的所述第一电源信号输入端电连接，所述第二电源信号输入线通过所述第二电压跟随单元与对应的所述压力传感器的所述第二电源信号输入端电连接。本发明实施例解决了部分压力传感器检测失衡的问题，均衡了各压力传感器的检测灵敏度，提高了检测触控压力大小的准确性。

Description

一种显示面板及显示装置

技术领域

本发明实施例涉及显示技术，尤其涉及一种显示面板及显示装置。

背景技术

目前，越来越多的电子设备配置有触控显示屏，例如，公共场所大厅的信息杳询机，用户在日常生活工作中使用的电脑、手机等。为实现对用户在触摸触控显示屏过程中触控压力大小的检测，通常在触控显示屏中设置有压力传感器。其中，电桥式应变传感器便是一种可以检测触控压力大小的压力传感器，电桥式应变传感器通过检测z方向应变引发的面内形变，通过测量电桥式应变传感器的电阻变化来计算触控压力大小。

现有技术中，在显示面板上设置有多个电桥式应变传感器，每个应变传感器均需要通过走线输入基准电压，为了减少走线数目，应变传感器可以共用电源信号输入线。但是由于电源信号输入线上存在电阻，多个应变传感器共用电源信号输入线会造成并联的应变传感器上得到的分压不同，尤其对于远离电源信号输入端的应变传感器，其得到的基准电压远小于电源信号输出电路提供的基准电压，影响压力检测灵敏度。

发明内容

本发明提供一种显示面板及显示装置，以均衡各压力传感器的检测灵敏度，提高检测触控压力大小的准确性。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括：

多个压力传感器，所述压力传感器包括第一电源信号输入端和第二电源信号输入端；

第一电源信号输入线和第二电源信号输入线，用于向所述压力传感器输入基准电压信号；

多个第一电压跟随单元和多个第二电压跟随单元，所述第一电源信号输入线通过所述第一电压跟随单元与对应的所述压力传感器的所述第一电源信号输入端电连接，所述第二电源信号输入线通过所述第二电压跟随单元与对应的所述压力传感器的所述第二电源信号输入端电连接。

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

本发明实施例通过在显示面板上的各压力传感器的第一电源信号输入端设置第一电压跟随单元，第一电源信号输入线通过第一电压跟随单元与压力传感器的第一电源信号输入端电连接，在第二电源信号输入端设置第二电压跟随单元，第二电源信号输入线通过第二电压跟随单元与压力传感器的第二电源信号输入端电连接，由于第一电压跟随单元和第二电压跟随单元的输入电阻很大且输出电压与输入电压相同，因此第一电源信号输入线和第二电源信号输入线上没有电流流过，第一电源信号输入线和第二电源信号输入线上不会产生压降，使得各压力传感器第一电源信号输入端的电压相同，第二电源信号输入端的电压也相同。由此，各压力传感器在感应到相同的触控压力时，反馈的压感检测信号也相同，进而均衡了各压力传感器的检测灵敏度，提高了检测触控压力大小的准确性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种显示面板的平面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的又一种显示面板的平面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的电压跟随单元的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的压力传感器与薄膜晶体管的膜层结构示意图；

图5为本发明实施例提供的又一种电压跟随单元的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种压力传感器的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的又一种压力传感器的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的又一种压力传感器的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的又一种显示面板的平面结构示意图；

图10为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。

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为本发明实施例提供的一种显示面板的平面结构示意图。如图1所示，该显示面板10包括：

多个压力传感器11，压力传感器11包括第一电源信号输入端111和第二电源信号输入端112；

第一电源信号输入线12和第二电源信号输入线13，用于向压力传感器11输入基准电压信号，其中，第一电源信号输入线12用于向压力传感器11输入基准电压信号Vin，第二电源信号输入线13用于向压力传感器11输入基准电压信号Vout；

多个第一电压跟随单元14和多个第二电压跟随单元15，第一电源信号输入线12通过第一电压跟随单元14与对应的压力传感器11的第一电源信号输入端111电连接，第二电源信号输入线13通过第二电压跟随单元15与对应的压力传感器11的第二电源信号输入端112电连接。

本发明实施例中，第一电压跟随单元14和第二电压跟随单元15的输入电阻很大，输出电阻很小，用于使输出电压等于输入电压，且第一电压跟随单元14和第二电压跟随单元15的电源信号输入端没有电流流过。由此，将第一电压跟随单元14的输入端电连接第一电源信号输入线12，第一电压跟随单元14的输出端电连接压力传感器11的第一电源信号输入端111，由于第一电压跟随单元14的作用，使得第一电源信号输入线12上没有电流流过，进而第一电源信号输入线12上不会产生压降，因此，无论是靠近电源信号输出电路(图中未示出)的压力传感器，还是远离电源信号输出电路的压力传感器，即不管第一电源信号输入线12上的电阻多大，各压力传感器11的第一电源信号输入端111的电压均等于电源信号输出电路输出的基准电压Vin。同样的，将第二电压跟随单元15的输入端电连接第二电源信号输入线13，第二电压跟随单元15的输出端电连接压力传感器11的第二电源信号输入端112，可以使各压力传感器11的第二电源信号输入端112的电压均等于电源信号输出电路输出的基准电压Vout。

综上，本发明实施例通过在显示面板上的各压力传感器的第一电源信号输入端设置第一电压跟随单元，第一电源信号输入线通过第一电压跟随单元与压力传感器的第一电源信号输入端电连接，在第二电源信号输入端设置第二电压跟随单元，第二电源信号输入线通过第二电压跟随单元与压力传感器的第二电源信号输入端电连接，由于第一电压跟随单元和第二电压跟随单元的输入电阻很大且输出电压与输入电压相同，因此第一电源信号输入线和第二电源信号输入线上没有电流流过，第一电源信号输入线和第二电源信号输入线上不会产生压降，使得各压力传感器第一电源信号输入端的电压相同，第二电源信号输入端的电压也相同。由此，各压力传感器在感应到相同的触控压力时，反馈的压感检测信号也相同，进而均衡了各压力传感器的检测灵敏度，提高了检测触控压力大小的准确性。

可选的，电源信号输入线可与压力传感器一一对应设置。示例性的，参考图1，一条第一电源信号输入线12与一个压力传感器11的第一电源信号输入端111电连接，一条第二电源信号输入线13与一个压力传感器11的第二电源信号输入端112电连接。由图1可以看出，虽然远离电源信号输出电路的压力传感器电连接的第一电源信号输入线12和第二电源信号输入线13比较长，相应的阻值比较大，但由于本实施例的第一电压跟随单元14和第二电压跟随单元15的作用，使得各压力传感器第一电源信号输入端的电压相同，第二电源信号输入端的电压也相同。因此，对于电源信号输入线可与压力传感器一一对应设置的结构，采用本发明的技术方案同样可以均衡各压力传感器的检测灵敏度，提高检测触控压力大小的准确性。

可选的，为了减少走线数目，压力传感器可以共用电源信号输入线。示例性的，如图2所示，多个压力传感器包括至少一组压力传感器(图中矩形虚线框所框的为一组压力传感器)，每组压力传感器包括至少两个压力传感器11；

同一组压力传感器中的各压力传感器11的第一电源信号输入端111与同一条第一电源信号输入线12电连接，第二电源信号输入端112与同一条第二电源信号输入线13电连接。该结构中，随着第一电源信号输入线12和第二电源信号输入线13远离电源信号输出电路或电源信号输入端，第一电源信号输入线12和第二电源信号输入线13的阻值不断增加，而本实施例通过在各压力传感器11的第一电源信号输入端111与第一电源信号输入线12之间设置第一电压跟随单元14，在各压力传感器11的第二电源信号输入端112与第二电源信号输入线13之间设置第二电压跟随单元15，避免了第一电源信号输入线12和第二电源信号输入线13上压降的产生，从而均衡了各压力传感器的检测灵敏度，提高了检测触控压力大小的准确性。

可选的，本发明实施例中的第一电压跟随单元和第二电压跟随单元可由运算放大电路或晶体管构成。

示例性的，第一电压跟随单元包括第一运算放大电路，第二电压跟随单元包括第二运算放大电路；第一运算放大电路和第二运算放大电路的结构相同。如图3所示，第一运算放大电路和第二运算放大电路均包括同相输入端1、反相输入端2和输出端3。

本实施例中，参考图1和图3，第一运算放大电路的同相输入端1与第一电源信号输入线12电连接，第一运算放大电路的反相输入端2与第一运算放大电路的输出端3电连接，第一运算放大电路的输出端3与压力传感器11的第一电源信号输入端111电连接；

第二运算放大电路的同相输入端1与第二电源信号输入线13电连接，第二运算放大电路的反相输入端2与第二运算放大电路的输出端3电连接，第二运算放大电路的输出端3与压力传感器11的第二电源信号输入端112电连接。

上述第一运算放大电路和第二运算放大电路为同相等比例放大，使用了电压串联负反馈，输入电阻大，输出电阻小，对于第一运算放大电路，Uo＝Ui＝Vin，对于第二运算放大电路，Uo＝Ui＝Vout。

可选的，为了减少第一电压跟随单元和第二电压跟随单元的面积，第一电压跟随单元和第二电压跟随单元可由晶体管构成，示例性的，本实施例采用薄膜晶体管构成第一电压跟随单元和第二电压跟随单元。

本实施例中，第一电压跟随单元和第二电压跟随单元均包括至少一个薄膜晶体管，薄膜晶体管包括栅极、有源层和源极；

压力传感器与栅极、有源层或源极位于同一层，即压力传感器可与栅极、有源层或源极经同一道工艺制备，节约工艺步骤。由此也可以看出，本实施例中的压力传感器的材料可包含金属或半导体材料。例如，如图4所示，第一电压跟随单元和第二电压跟随单元均包括至少一个薄膜晶体管20，薄膜晶体管20包括栅极21、有源层22和源极23，压力传感器11与有源层22位于同一层。

示例性的，图5为本发明实施例提供的又一种电压跟随单元的结构示意图。参考图1和图5，第一电压跟随单元14和第二电压跟随单元15均包括一个薄膜晶体管20，第一电压跟随单元14中，薄膜晶体管20的栅极G与第一电源信号输入线12电连接，源极S接参考电压V+，漏极D通过一分压电阻R接地，同时，漏极D与压力传感器11的第一电源信号输入端111电连接；

第二电压跟随单元15中，薄膜晶体管20的栅极G与第二电源信号输入线13电连接，源极S接参考电压V+，漏极D通过一分压电阻R接地，同时，漏极D与压力传感器11的第二电源信号输入端112电连接。

上述电压跟随单元的结构中，输入电压Ui控制薄膜晶体管20导通，利用分压电阻R分压后，使得输出电压Uo等于Ui，因此，对于第一电压跟随单元14，可使Uo＝Ui＝Vin，对于第二电压跟随单元，Uo＝Ui＝Vout。本实施例采用薄膜晶体管制备第一电压跟随单元和第二电压跟随单元，可制备面积和体积很小第一电压跟随单元和第二电压跟随单元，从而节省显示面板的空间；同时，第一电压跟随单元和第二电压跟随单元中的薄膜晶体管可与显示区中的开关管同层制备，从而不增加显示面板的厚度。

上述实施例中的压力传感器可以为电桥式压力传感器或半导体压力传感器。

具体的，如图6，压力传感器还包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一感应信号测量端113和第二感应信号测量端114；

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111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113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114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112电连接；

第一感应信号测量端113和第二感应信号测量端114用于输出压感检测信号。

压力传感器通常要求第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4所感受的形变不同，比如第一电阻R1和第三电阻R3感受压缩形变，第二电阻R2和第四电阻感受R4拉伸形变，参见图6，第一电阻R1与第二电阻R2，以及第三电阻R3和第四电阻R4在空间上是分开的。但是，当局部温度变化时，使得第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4处于不同的温度环境，温度对第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4的阻值产生不同的影响，影响压力传感器进行压力检测的精确度。

可选的，为消除温度差异的影响，提高压力感应精度，如图7所示，本发明的压力传感器还可包括传感器主体110、第一感应信号测量端113和第二感应信号测量端114；

传感器主体为半导体材料；传感器主体为包括至少四个边的多边形结构，包括不相连的第一边和第二边，以及不相连的第三边和第四边，第一电源信号输入端111位于第一边，第二电源信号输入端112位于第二边；第一感应信号测量端113位于第三边，第二感应信号测量端114位于第四边；

第一感应信号测量端113和第二感应信号测量端114用于输出压感检测信号。

可选的，基于图7所示的半导体压力传感器，本实施例的压力传感器的电源信号输入端和感应信号测量端还可位于传感器主体的顶点上。如图8所示，压力传感器还可包括传感器主体110、第一感应信号测量端113和第二感应信号测量端114；

传感器主体为半导体材料；传感器主体为包括至少四个边的多边形结构，包括不相邻的第一顶点和第二顶点，以及不相邻的第三顶点和第四顶点，第一电源信号输入端111位于第一顶点，第二电源信号输入端112位于第二顶点；第一感应信号测量端113位于第三顶点，第二感应信号测量端114位于第四顶点；

第一感应信号测量端113和第二感应信号测量端114用于输出压感检测信号。

再次参考图1，本发明实施例中，显示面板10可包括显示区200和围绕显示区200的非显示区100；

压力传感器11、第一电压跟随单元14和第二电压跟随单元15可位于非显示区100内。由此，可避免对显示区200显示器件及传输信号的干扰。

可选的，如图9所示，显示面板10包括显示区200和围绕显示区200的非显示区100；

压力传感器11位于显示区200内，第一电压跟随单元14和第二电压跟随单元15位于非显示区100内。由此，既可提高压力传感器11的检测灵敏度，又可避免第一电压跟随单元14和第二电压跟随单元15对显示区200显示器件及传输信号的干扰。

可选的，第一电压跟随单元和第二电压跟随单元均位于非显示区的同一侧；或者，参考图9，第一电压跟随单元14和第二电压跟随单元15分别位于非显示区100相对的两侧。

本发明实施例还提供了一种显示装置。图10为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。如图10所示，该显示装置300包括本发明上述实施例提供的显示面板10。

该显示装置300具体可以为手机、电脑以及智能可穿戴设备等。

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、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 (13)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

多个压力传感器，所述压力传感器包括第一电源信号输入端和第二电源信号输入端；

第一电源信号输入线和第二电源信号输入线，用于向所述压力传感器输入基准电压信号；

多个第一电压跟随单元和多个第二电压跟随单元，所述第一电源信号输入线通过所述第一电压跟随单元与对应的所述压力传感器的所述第一电源信号输入端电连接，所述第二电源信号输入线通过所述第二电压跟随单元与对应的所述压力传感器的所述第二电源信号输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，一条所述第一电源信号输入线与一个所述压力传感器的所述第一电源信号输入端电连接，一条所述第二电源信号输入线与一个所述压力传感器的所述第二电源信号输入端电连接。

3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述多个压力传感器包括至少一组压力传感器，每组压力传感器包括至少两个压力传感器；

同一组压力传感器中的各压力传感器的所述第一电源信号输入端与同一条所述第一电源信号输入线电连接，所述第二电源信号输入端与同一条所述第二电源信号输入线电连接。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一电压跟随单元包括第一运算放大电路，所述第二电压跟随单元包括第二运算放大电路；

所述第一运算放大电路和所述第二运算放大电路的结构相同。

5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述第一运算放大电路的同相输入端与所述第一电源信号输入线电连接，所述第一运算放大电路的反相输入端与所述第一运算放大电路的输出端电连接，所述第一运算放大电路的输出端与所述压力传感器的所述第一电源信号输入端电连接；

所述第二运算放大电路的同相输入端与所述第二电源信号输入线电连接，所述第二运算放大电路的反相输入端与所述第二运算放大电路的输出端电连接，所述第二运算放大电路的输出端与所述压力传感器的所述第二电源信号输入端电连接。

6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一电压跟随单元和所述第二电压跟随单元均包括至少一个薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅极、有源层和源极；

所述压力传感器与所述栅极、所述有源层或所述源极位于同一层。

7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述压力传感器还包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、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所述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所述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所述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所述第二电源信号输入端电连接；

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输出压感检测信号。

8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述压力传感器还包括传感器主体、第一感应信号测量端和第二感应信号测量端；

所述传感器主体为半导体材料；所述传感器主体为包括至少四个边的多边形结构，包括不相连的第一边和第二边，以及不相连的第三边和第四边，所述第一电源信号输入端位于所述第一边，所述第二电源信号输入端位于所述第二边；所述第一感应信号测量端位于所述第三边，所述第二感应信号测量端位于所述第四边；

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输出压感检测信号。

9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述压力传感器还包括传感器主体、第一感应信号测量端和第二感应信号测量端；

所述传感器主体为半导体材料；所述传感器主体为包括至少四个边的多边形结构，包括不相邻的第一顶点和第二顶点，以及不相邻的第三顶点和第四顶点，所述第一电源信号输入端位于所述第一顶点，所述第二电源信号输入端位于所述第二顶点；所述第一感应信号测量端位于所述第三顶点，所述第二感应信号测量端位于所述第四顶点；

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输出压感检测信号。

10.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板包括显示区和围绕所述显示区的非显示区；

所述压力传感器、所述第一电压跟随单元和所述第二电压跟随单元位于所述非显示区内。

11.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板包括显示区和围绕所述显示区的非显示区；

所述压力传感器位于所述显示区内，所述第一电压跟随单元和所述第二电压跟随单元位于所述非显示区内。

12.根据权利要求11所述的显示面板，其特征在于，所述第一电压跟随单元和所述第二电压跟随单元均位于所述非显示区的同一侧；或者，所述第一电压跟随单元和所述第二电压跟随单元分别位于所述非显示区相对的两侧。

13.一种显示装置，包括权利要求1-12中任一项所述的显示面板。