CN109670463A - 有机发光二极管显示面板及其运行方法 - Google Patents

有机发光二极管显示面板及其运行方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种有机发光二极管显示面板及其运行方法。该有机发光二极管显示面板包括集成于所述显示面板中的触控传感器、压力感应传感器和指纹识别传感器；所述触控传感器分布于显示面板的整个有效显示区，所述压力感应传感器分布于靠近有效显示区边沿的位置，所述指纹识别传感器分布在有效显示区靠下方的位置。本发明还提供了一种有机发光二极管显示面板的运行方法。本发明的有机发光二极管显示面板及其运行方法提出了将触控、压力感应和指纹识别这三种技术融合于一体的产品。

Description

有机发光二极管显示面板及其运行方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种有机发光二极管显示面板及其运行方法。
背景技术
随着手机全面屏的需求越来越旺，触控、压力感应和指纹识别技术应用越来越广泛。手机、平板、电视甚至工业用的控制面板也越来越多采纳这些技术。
几乎所有智能手机均具备触控功能，而更高端的智能手机会具备压力感应功能，甚至具备指纹识别功能。也有个别高端智能旗舰手机会同时具备触控、压力感应和指纹识别这三种功能，但是，无一例外，都是采用外挂式解决方案。也就是采用外加模组，贴合后使用，会占用手机空间，对实现轻薄化智能手机有反作用。目前还没有一款设计是将这三种或者其中两种功能集成为一体使用，或者全部集成于面板上的设计。
比如触控功能，可以是通过贴覆一层有机膜层实现，该膜层通过采用物理气相沉积(PVD)和刻蚀等工艺沉积金属电极和导线而形成触控电极，有自容式和互容式两类模式；或者特别是在有机发光二极管(OLED)显示器件设计制作过程中，直接在封装层上设计制作触控电极实现触控功能；再或者在盖板玻璃内侧制作触控电极实现触控功能。
一般地，传统的指纹识别是采用电容式指纹识别技术，在手机的下边框内设置指纹识别按钮模组，按钮模组中具备电容感应电极阵列，根据电容对指纹的凹凸变化发生反应，每个电容充放电实现指纹识别。近年来，光学式指纹识别技术和超声波式指纹识别技术逐渐流行起来，丰富了指纹识别的解决方案，但是，依然是通过外挂指纹识别模组来实现。
而压力感应技术的主流也是在显示模组背面贴覆感应膜材，然后通过膜材的电路连接到主板上，通过主板进行控制操作来实现压力感应功能。近年来，也有将压力感应功能内嵌于模组两侧的非有效显示区，或者有效显示区来实现的技术开发案例。
但是，将触控、压力感应和指纹识别三种传感技术融合在一起的技术设计，还很少见。
随着OLED显示技术的兴起，特别是柔性可弯折OLED技术的蓬勃发展，各种新的传感器(sensor)产品技术概念也应该随之产生。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种有机发光二极管显示面板及其运行方法，实现一种新型概念的OLED显示面板，综合集成运用触控、压力感应和指纹识别三种技术功能。
为实现上述目的，本发明提供了一种有机发光二极管显示面板，包括集成于所述显示面板中的触控传感器、压力感应传感器和指纹识别传感器；所述触控传感器分布于显示面板的整个有效显示区，所述压力感应传感器分布于靠近有效显示区边沿的位置，所述指纹识别传感器分布在有效显示区靠下方的位置。
其中，所述触控传感器为电阻式或电容式触控传感器。
其中，所述电容式触控传感器为自容式或互容式触控传感器。
其中，所述压力感应传感器为电阻式或者电容式压力感应传感器。
其中，所述指纹识别传感器为光学式、电容式或者超声波式指纹识别传感器。
其中，所述有机发光二极管显示面板为非折叠显示面板或者可折叠显示面板。
其中，所述指纹识别传感器分布于指纹识别区域中，所述指纹识别区域为单独的一个传感器区域或者包括多个分开的传感器区域。
其中，所述传感器区域的形状为圆形或者多边形。
其中，所述指纹识别传感器为电容式指纹识别传感器，所述触控传感器为互容式触控传感器，处于所述指纹识别区域范围的所述互容式触控传感器与所述电容式指纹识别传感器共用传感器金属垫，共用的传感器金属垫连接由第一使能信号控制开关的第一外围电路，共用的传感器金属垫还连接由第二使能信号控制开关的第二外围电路，通过不同时序的第一使能信号和第二使能信号控制指纹识别功能和触控功能分时复用。
其中，所述触控传感器为内嵌式、外嵌式或者外挂式触控传感器。
本发明还提供了一种如前所述的有机发光二极管显示面板的运行方法，包括：
通过压力感应传感器来感知用户使用设备的开始；
显示面板显示指纹识别区域以引导用户通过指纹识别传感器解锁屏幕桌面；
解锁桌面后，用户通过触控传感器开始使用触控功能。
综上，本发明的有机发光二极管显示面板及其运行方法提出了将触控、压力感应和指纹识别这三种技术融合于一体的产品；特别是在柔性OLED显示技术中，设计出综合运用这三种技术功能分时运行的柔性OLED显示面板，实现了一种新型概念的OLED显示面板的设计，为发展动态可折叠显示面板设计符合人体工程学和现代美学提供了方案。
附图说明
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
附图中，
图1为本发明一较佳实施例的非折叠显示面板中三种传感器的集成分布示意图；
图2为本发明一较佳实施例的非折叠显示面板的运行方法示意图；
图3为本发明有机发光二极管显示面板的运行方法的流程图；
图4为本发明又一较佳实施例的可折叠显示面板中三种传感器的集成分布及运行方法示意图；
图5为本发明再一较佳实施例的电容式指纹识别传感器与互容式触控传感器集成分布示意图；
图6为本发明另一较佳实施例的压力感应传感器的集成分布示意图。
具体实施方式
本发明提出了将触控、压力感应和指纹识别这三种技术融合于一体的有机发光二极管显示面板，主要包括集成于所述显示面板中的触控传感器、压力感应传感器和指纹识别传感器；所述触控传感器分布于显示面板的整个有效显示区，所述压力感应传感器分布于靠近有效显示区边沿的位置，所述指纹识别传感器分布在有效显示区靠下方的位置
参见图1，其为本发明一较佳实施例的非折叠显示面板中三种传感器的集成分布示意图，对于目前主流的非折叠的有机发光二极管显示面板有效显示区(AA)11，触控传感器(图未示)分布于整个有效显示区11，压力感应传感器12分布在靠近有效显示区11边沿的位置，而指纹识别传感器(图未示)分布在有效显示区11靠下方的位置，处于指纹识别区域13内。由于显示面板为立体结构，因此图1仅用于展示三种传感器在显示面板中的平面位置分布关系。
在其他实施方式中，压力感应传感器也可以分布在有效显示区以外，即显示面板上下左右边框的区域，指纹识别区域也可以分布在有效显示区边沿的任意处，特别是下边沿处，因为这样指纹识别区域离驱动芯片较近，利于导线走线的制程，沉积刻蚀的导线长度较短，工艺上容易实现。
参见图2，其为本发明一较佳实施例的非折叠显示面板的运行方法示意图。该较佳实施例非折叠显示面板的功能的使用方式是分时运行，首先，智能设备，例如智能手机或者平板电脑通过压力感应传感器来感知用户使用设备的开始，手部按压显示面板表面，产生一个开启信号打开屏幕电源，使得显示面板有效显示区11的指纹识别区域13发出亮光，显示指纹识别区域13的位置，引导用户将手指触碰指纹识别区域13，达到解锁屏幕桌面的目的，解锁桌面后显示面板有效显示区11即可开始正常显示并且供用户使用触控功能，操作设备中的各种智能设备应用程序(app)，此后，设备的压力感应功能也可以按照常规做法，来实现对不同压力等级的感应。
参见图4，其为本发明又一较佳实施例的可折叠显示面板中三种传感器的集成分布及运行方法示意图。对于可折叠有机发光二极管显示面板的有效显示区21，各种类型的传感器的分布位置与非折叠显示面板的分布类似。触控传感器(图未示)分布于整个有效显示区21，压力感应传感器22分布在靠近有效显示区21边沿的位置，而指纹识别传感器(图未示)分布在有效显示区21靠下方的位置，处于指纹识别区域23内。
如图4所示，压力感应传感器22分布于有效显示区21靠近边沿处，在边沿以内，在其他的实施例中也可以在边沿以外。指纹识别传感器位于有效显示区21靠下的指纹识别区域23中，指纹识别区域23可以位于有效显示区21边沿的任意位置；如图4所示，指纹识别区域23是圆形的区域，在其他的实施例中也可以是矩形、三角形或者菱形等多边形区域。如图4所示，指纹识别区域23可以是多个分开的传感器区域，在其他实施例中可以是单独的一个传感器区域；当采用多个传感器区域的设计时，可以设计为需要多个手指同时被指纹传感器识别才能解锁屏幕桌面。
可折叠显示面板的功能使用方法跟非折叠显示面板一致。使用时，智能设备首先通过压力感应传感器来感知用户打开可折叠显示面板即用户使用设备的开始，产生一个开启信号打开屏幕电源，使得显示面板有效显示区21的指纹识别区域23发出亮光，显示指纹识别区域23的位置，引导用户将手指触碰指纹识别区域23，达到解锁屏幕桌面的目的，解锁桌面后显示面板有效显示区21即可开始正常显示并且供用户使用触控功能，操作设备中的各种智能设备应用程序，此后，设备的压力感应功能也可以按照常规做法，来实现对不同压力等级的感应。
参见图3，其为本发明有机发光二极管显示面板的运行方法的流程图，基于本发明的有机发光二极管显示面板，本发明还提供了相应的运行方法，分时运行触控、压力感应和指纹识别这三种技术功能，主要包括：通过压力感应传感器来感知用户使用设备的开始；显示面板显示指纹识别区域以引导用户通过指纹识别传感器解锁屏幕桌面；解锁桌面后，用户通过触控传感器开始使用触控功能；具体运行方法可结合图2及图4进行理解。首先，用户尚未开始使用智能设备时，例如智能设备处于息屏状态，需要感知用户使用设备的开始，可以通过显示面板上集成的压力感应传感器感知用户是否对显示面板进行了触碰或者弯折等操作，如果压力感应传感器感知到了相应操作，则设备判断用户开始使用设备；接下来，按照设备预设程序，可以使显示面板的指纹识别区域发出亮光或者以类似的方式进行提示，引导用户用手指指纹触碰指纹识别区域的指纹识别传感器，进行指纹识别感应以达到解锁屏幕桌面的目的；然后，解锁屏幕桌面后显示面板即可以正常显示智能设备的应用程序，同时用户可以利用触控传感器对显示面板进行触控操作。
本发明有机发光二极管显示面板及其运行方法充分实现了触控、压力感应和指纹识别三大传感器集成的设计，特别是随着柔性有机发光二极管显示技术的发展，本发明的传感器功能集成为动态可折叠显示面板的设计提供了符合人体工程学和现代美学的方案。本发明有机发光二极管显示面板及其运行方法中，有机发光二极管显示面板可以为非折叠显示面板或者可折叠显示面板；触控传感器可以为电阻式或电容式触控传感器；电容式触控传感器可以为自容式或互容式触控传感器；压力感应传感器可以为电阻式或者电容式压力感应传感器；指纹识别传感器可以为光学式、电容式或者超声波式指纹识别传感器。以下对本发明实现触控、压力感应和指纹识别三者集成的具体方法做进一步简要阐述。
如图5所示，其为本发明再一较佳实施例的电容式指纹识别传感器与互容式触控传感器集成分布示意图。该再一较佳实施例的有机发光二极管显示面板总体上可以参考图1或图4，指纹识别区域33的位置位于有效显示区靠下的部位，接近下边框，触控传感器布满整个有效显示区。该再一较佳实施例的具体之处在于，包括指纹识别区域33在内的整个有效显示区范围的触控传感器设计均采用互容式设计，为互容式触控传感器，处于指纹识别区域33的指纹识别传感器为电容式指纹识别传感器。处于所述指纹识别区域33范围内的互容式触控传感器与电容式指纹识别传感器共用传感器金属垫(pad)34、37，共用的传感器金属垫34、37一方面连接由第一使能信号EN控制开关的第一外围电路35，另一方面连接由第二使能信号控制开关的第二外围电路36，第一外围电路35用于将共用的传感器金属垫34、37连接至触控发射信号源和触控接收信号源，第二外围电路36用于将共用的传感器金属垫34、37连接至指纹识别发射信号源和指纹识别接收信号源，从而可以通过不同时序的第一使能信号EN和第二使能信号控制指纹识别功能和触控功能分时复用。一方面，传感器金属垫34与传感器金属垫37分别用作互容式触控传感器的不同的两个电极，另一方面，传感器金属垫34与传感器金属垫37也分别用作电容式指纹识别传感器的不同的两个电极；传感器金属垫34与传感器金属垫37可以相互交错呈阵列排布，传感器金属垫34可以沿横向排列，传感器金属垫37可以沿纵向排列。
本领域技术人员都知道，触控传感器所需密度较低，而指纹识别传感器所需的密度很高。因此，在指纹识别区域33范围内指纹识别传感器密度可能是对应的触控传感器密度的N倍，N可以为自然数，N可以为3或者其他倍数。在此以N＝3为例进行说明，即纹识别区域33范围内指纹传感器的数量是触控传感器的3倍。如图5所示，在有效显示区的外围，通过不同时序的第一使能信号EN和第二使能信号可以控制第一外围电路35和第二外围电路36的开关，实现两种功能分时复用。
1.触控功能运行时段，第一外围电路35中的薄膜晶体管开关(触控功能开关)导通，第二外围电路36中的薄膜晶体管开关(指纹识别功能开关)关闭，此时每3(水平方向)×3(垂直方向)个传感器金属垫34、37均接入同一对触控发射信号源(TX1～3)和触控接收信号源(RX1～3)，实现触控功能；
2.指纹识别功能运行时段，第一外围电路35中的薄膜晶体管开关(触控功能开关)关闭，第二外围电路36中的薄膜晶体管开关(指纹识别功能开关)导通，每一个传感器金属垫34、37分别接入不同的的指纹识别发射信号源(F-TX1～9)和指纹识别接收信号源(F-RX1～9)，从而可以单独感应识别指纹。
在此再一较佳实施例中，参考图1和图4，压力感应传感器可位于显示面板有效显示区的靠近边缘的位置，当用手打开弯折的显示面板，或者拿起智能设备如智能手机的时候，按压触碰有效显示区边缘，压力感应传感器感应后，发送信号给驱动芯片，然后驱动芯片与主板芯片通信，或者发送信号给主板芯片，告知用户即将使用手机，主板打开手机电源，使得显示面板在指纹识别区域显示出不同颜色画面的图案，引导用户进行指纹解锁，进而可以进行后续操作。
本发明的有机发光二极管显示面板对于压力感应传感器的集成可以采取多种方式实现。例如，本发明的有机发光二极管显示面板的触控传感器可以采用内嵌式、外嵌式(On-TFE)或者外挂式(Add-on)，而相应的具体的压力感应传感器可以采用电阻式和电容式均可。如图6所示，其为本发明另一较佳实施例的压力感应(Force)传感器的集成分布示意图。
1.可以在有机发光二极管显示面板的有效显示区41上集成压力感应传感器。
①有效显示区41使用外嵌式触控设计时，要么在每个触控传感器金属垫45或46的中间区域开辟一个空间放置电阻式的压力感应传感器42，要么在四个触控传感器金属垫45或46的中间放置一个电阻式的压力感应传感器43。压力感应传感器42和/或43的引线最好处于触控面板(Touch Panel)的第一层金属层(M1)，而压力感应传感器42和/或43放置于第一层金属层(M1)或者第二层金属层(M2)上；
②有效显示区41使用外挂式触控设计时，那么压力感应传感器直接在触控/指纹识别传感器的上部沉积形成即可，电阻式/电容式的压力感应传感器均可。
2.可以在有机发光二极管显示面板的边框40上集成压力感应传感器44。
①压力感应传感器44可以采用内嵌式设计，可以将电阻式的压力感应传感器44制作在多晶硅层(poly)、第一栅极层(GE1)、第二栅极层(GE2)、源漏极层(SD)或阳极(Anode)层；
②压力感应传感器44可以采用外嵌式(On-TFE)设计，可以将电阻式/电容式的压力感应传感器44制作在薄膜封装(TFE)上；
③压力感应传感器44可以采用外挂式(Add-on)设计，在触控面板中，可以将电阻式/电容式的压力感应传感器44直接在触控传感器/指纹识别传感器的上方沉积形成。
综上，本发明的有机发光二极管显示面板及其运行方法提出了将触控、压力感应和指纹识别这三种技术融合于一体的产品；特别是在柔性OLED显示技术中，设计出综合运用这三种技术功能分时运行的柔性OLED显示面板，实现了一种新型概念的OLED显示面板的设计，为发展动态可折叠显示面板设计符合人体工程学和现代美学提供了方案。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明后附的权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种有机发光二极管显示面板，其特征在于，包括集成于所述显示面板中的触控传感器、压力感应传感器和指纹识别传感器；所述触控传感器分布于显示面板的整个有效显示区，所述压力感应传感器分布于靠近有效显示区边沿的位置，所述指纹识别传感器分布在有效显示区靠下方的位置。
2.如权利要求1所述的有机发光二极管显示面板，其特征在于，所述触控传感器为电阻式或电容式触控传感器。
3.如权利要求2所述的有机发光二极管显示面板，其特征在于，所述电容式触控传感器为自容式或互容式触控传感器。
4.如权利要求1所述的有机发光二极管显示面板，其特征在于，所述压力感应传感器为电阻式或者电容式压力感应传感器。
5.如权利要求1所述的有机发光二极管显示面板，其特征在于，所述指纹识别传感器为光学式、电容式或者超声波式指纹识别传感器。
6.如权利要求1所述的有机发光二极管显示面板，其特征在于，所述有机发光二极管显示面板为非折叠显示面板或者可折叠显示面板。
7.如权利要求1所述的有机发光二极管显示面板，其特征在于，所述指纹识别传感器分布于指纹识别区域中，所述指纹识别区域为单独的一个传感器区域或者包括多个分开的传感器区域。
8.如权利要求7所述的有机发光二极管显示面板，其特征在于，所述传感器区域的形状为圆形或者多边形。
9.如权利要求7所述的有机发光二极管显示面板，其特征在于，所述指纹识别传感器为电容式指纹识别传感器，所述触控传感器为互容式触控传感器，处于所述指纹识别区域范围的所述互容式触控传感器与所述电容式指纹识别传感器共用传感器金属垫，共用的传感器金属垫连接由第一使能信号控制开关的第一外围电路，共用的传感器金属垫还连接由第二使能信号控制开关的第二外围电路，通过不同时序的第一使能信号和第二使能信号控制指纹识别功能和触控功能分时复用。
10.如权利要求1所述的有机发光二极管显示面板，其特征在于，所述触控传感器为内嵌式、外嵌式或者外挂式触控传感器。
11.一种如权利要求1所述的有机发光二极管显示面板的运行方法，其特征在于，包括：
通过压力感应传感器来感知用户使用设备的开始；
显示面板显示指纹识别区域以引导用户通过指纹识别传感器解锁屏幕桌面；
解锁桌面后，用户通过触控传感器开始使用触控功能。
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