CN109814751B - 触控显示设备及获得触摸信号的方法 - Google Patents

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Abstract

一种触控显示设备，包括至少一像素单元，所述像素单元包括：像素驱动电路；以及第一发光二极管，与所述像素电路连接，工作在正向偏压下，用于发光；还包括：第二发光二极管，工作在反向偏压下，所述像素单元被触摸时环境光会产生变化，所述第二发光二极管的电流会相应发生变化；以及读出电路，与所述第二发光二极管连接，通过读取所述第二发光二极管的电流变化，作为判断所述像素单元是否被触摸的标准。

Description

触控显示设备及获得触摸信号的方法
技术领域
本发明属于显示技术领域，特别涉及一种基于发光二极管的显示设备及显示方法。
背景技术
随着触控显示技术的发展，配置触控操作的显示屏幕已经广泛应用于各种移动式终端设备中。触摸屏技术已经成了继键盘、鼠标、手写板、语音输入后最受人们接受的计算机信息输入方式。触控技术的发明与发展使得人机交互更为方便、快捷，极大提高了人们的生活质量。
目前常见的触控技术有电阻式、声波式、电容式、红外式等多种方式，如应用于手机、平板等小尺寸显示设备中的触控技术多为电容式技术。然而上述方式需要在显示装置上再集成触控面板来构筑触控显示设备，这在实现触控技术的同时，也存在整个显示设备的结构复杂、工艺繁琐、成本高昂；除此之外，复杂的结构与电子产品轻薄的设计理念相悖。
发明内容
本发明针对现有的触控显示设备结构复杂、工艺繁琐、产品设计的轻薄化受限等问题，提出了一种触控显示设备及获得触摸信号的方法。
为了解决上述问题，本发明提供了一种触控显示设备，包括至少一像素单元，所述像素单元包括：像素驱动电路；以及第一发光二极管，与所述像素电路连接，工作在正向偏压下，用于发光；还包括：第二发光二极管，工作在反向偏压下，所述像素单元被触摸时环境光会产生变化，所述第二发光二极管的电流会相应发生变化；以及读出电路，与所述第二发光二极管连接，通过读取所述第二发光二极管的电流变化，作为判断所述像素单元是否被触摸的标准。
可选的，所述读出电路包括复位晶体管、放大晶体管、读出晶体管以及存储电容：所述第二发光二极管的正极与一偏压源连接，负极连接至所述放大晶体管的栅极；所述放大晶体管的源/漏极与驱动电源连接，漏/源极与所述读出晶体管的源/漏极连接；所述读出晶体管的栅极连接至触控显示设备的一扫描信号端口，漏/源极作为所述读出电路的电流输出端；所述复位晶体管的源/漏极连接至参考电压源，漏/源极连接至所述第二发光二极管的负极，栅极连接至一复位信号端口；所述存储电容，偶接在所述第二发光二极管两端，用于存储单个信号读取周期内所述第二发光二极管在反向偏压下由于反向偏置电流变化而导致积累电荷的变化。所述参考电压源比所述偏压源的电压高10V-15V，以保证所述第二发光二极管处在稳定的反向偏压状态。
可选的，还包括一积分比较电路，与所述读出电路连接，将读出电路输出的电流通过一积分器转换为电压值，并将所述电压值与一预设的响应标准值进行比较，即可判断触摸是否发生。
可选的，所述第一发光二极管和第二发光二极管为OLED。
本发明还提供了一种触控显示设备获得触摸信号的方法，包括如下步骤；采用一像素单元内处在反向偏置的一发光二极管来响应由于触摸而产生的环境光的变化；读出所述反向偏置的发光二极管内由于环境光变化而产生的电流变值的变化。
可选的，进一步包括如下步骤：将获得的电流强度通过积分转换为电压值，并将所述电压值与一预设的响应标准值进行比较，以判断触摸是否发生。
上述技术方案所采用的两个发光二极管结构相同且处于同一水平面内，可以采用相同工艺同时制作，具备工艺上的兼容性，无需额外的传感层以及相关工序，能有效降低制作成本；所述读出电路与像素驱动电路工艺兼容，能够简化触控面板的制作流程；并且上述结构不需要单独的触控传感层，能使显示触控设备更加轻薄，在降低成本的同时，增加实用性和便携性。
附图说明
附图1所示是本发明一具体实施方式所述触控显示设备的结构示意图。
附图2所示是本发明一具体实施方式所述像素驱动电路的结构示意图。
附图3所示是本发明一具体实施方式所述读出电路的结构示意图。
附图4所示是本发明一具体实施方式所述积分比较电路的结构示意图。
附图5所示是本发明一具体实施方式所述获得触摸信号方法实施步骤示意图。
具体实施方式
接下来结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
首先结合附图给出本发明所述触控显示设备的具体实施方式。
附图1所示是本具体实施方式所述触控显示设备的结构示意图，包括像素单元10。设置在像素单元10内的第一发光二极管11、第二发光二极管12、像素驱动电路13、以及读出电路14。还包括一积分比较电路19。所述触控显示设备可以包括多个像素单元，每个像素单元可以相应的设置一积分比较电路。
在以下叙述中，除特别说明之外，晶体管的源极和漏极均可互换。
在工作状态下，所述第一发光二极管11与所述像素驱动电路12连接，所述像素驱动电路12给所述第一发光二极管提供一正向偏压使其发光。对于彩色显示设备，所述第一发光二极管11的数目需要根据显示的色彩要求设置，例如可以是三个，分别对应于RGB。附图2是在一具体实施方式中像素驱动电路12的结构示意图，包括开关晶体管T1以及驱动晶体管T2、以及存储电容C1。所述开关晶体管T1的栅极连接至触控显示设备的扫描信号源，用于相应驱动扫描信号而开启像素单元10。所述存储电容C1偶接在开关晶体管T1的源极和驱动电源VDD之间，用于存储通过开关晶体管T1接受的数据信号。所述驱动晶体管T2的源极和漏极偶接在驱动电源VDD和第一发光二极管11的正极之间，栅极与所述开关晶体管T1的源极连接，用于根据存储在电容C1中的数据信号为作为像素发光器件的OLED产生相应的驱动电流。
在工作状态下，所述第二发光二极管12与所述读出电路14连接。所述读出电路14的作用在于保证第二发光二极管12工作在反向偏压下，并读出第二发光二极管12的反向偏置电流。附图3是在一具体实施方式中读出电路14的结构示意图，包括复位晶体管TRESET、放大晶体管TAMP、读出晶体管TREAD以及存储电容C2。所述第二发光二极管12的正极与一偏压源VBIAS连接，负极连接至所述放大晶体管TAMP的栅极。所述放大晶体管TAMP的源极与驱动电源VDD连接，漏极与所述读出晶体管TREAD的源极连接。所述读出晶体管TREAD的栅极连接至触控显示设备的一扫描信号端口SCAN，漏极作为所述读出电路14的电流输出端IOUT。扫描信号端口SCAN即为显示装置以逐行扫描方式进行显示所采用的扫描信号。所述复位晶体管TRESET的源极连接至参考电压源VREF，漏极连接至所述第二发光二极管12的负极，栅极连接至一复位信号端口VRESET。所述存储电容C2偶接在所述第二发光二极管12两端，用于存储单个信号读取周期内所述第二发光二极管12由于反向偏置电流变化而导致积累电荷的变化。
上述电路在工作中用于感应所述像素单元10被触摸时环境光的变化。一旦环境光发生变化，流过所述第二发光二极管12的电流会相应发生变化。由于第二发光二极管处于截止状态，因此如果触摸导致环境光减小，相应的截止电流会减小，反之则会增大。读出电路14与所述第二发光二极管12连接，通过读取所述第二发光二极管12的电流变化，作为判断所述像素单元10是否被触摸的标准。具体的，以触摸导致环境光减小，相应的截止电流会减小为例，当复位信号端口VRESET打开时，控制参考电压源VREF大于偏压源VBIAS，并优选为10-15V，此时第二发光二极管12处在截止状态。环境光减小导致流过第二发光二极管12的电流减小，会导致存储电容C2两端的电压降低，进一步导致存储电容C2存储电荷降低。当复位信号端口VRESET关断同时扫描信号端口SCAN打开，存储电容C2向放大晶体管TAMP放电，存储电容C2存储电荷的多少将决定了流过放大晶体管TAMP源漏极之间电流的大小。扫描信号端口SCAN打开，该电流即可以通过电流输出端IOUT输出。通过读取该电流的变化，即可以感知像素单元10是否被触摸。
为了更准确的读取输出电流，在一种具体实施方式中，可以进一步设置一积分比较电路19，可以设在像素单元10的内部或外部，与所述读出电路14连接。附图4是在一具体实施方式中积分比较电路19的结构示意图。将读出电路14输出的电流通过一积分器191转换为电压值，并将所述电压值与一预设的响应标准值进行比较，即可判断触摸是否发生。所述相应标准值是像素单元10未被触摸的情况下的输出电流所积累转化的电压值。
首先结合附图给出本发明所述获得触摸信号的方法的具体实施方式。
附图5所示是本具体实施方式所述方法的实施步骤示意图，包括：步骤S50，采用一像素单元内处在反向偏置的一发光二极管来响应由于触摸而产生的环境光的变化；步骤S51，读出所述反向偏置的发光二极管内由于环境光变化而产生的电流变值的变化；步骤S52，将获得的电流强度通过积分转换为电压值，并将所述电压值与一预设的响应标准值进行比较，以判断触摸是否发生。
关于上述方法的实施可以结合附图1-3以及说明书对应部分所示的装置来对上述步骤做具体解释。需要说明的是，借助附图以及说明书对应部分意在说明上述步骤，并不意味着上述步骤的实施被限制于附图以及说明书对应部分所示的装置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种触控显示设备，包括至少一像素单元，所述像素单元包括：
像素驱动电路；以及
第一发光二极管，与所述像素电路连接，工作在正向偏压下，用于发光；其特征在于，还包括：
第二发光二极管，工作在反向偏压下，所述像素单元被触摸时环境光会产生变化，所述第二发光二极管的电流会相应发生变化，所述第二发光二极管与所述第一发光二极管结构相同且处于同一水平面内；以及
读出电路，与所述第二发光二极管连接，通过读取所述第二发光二极管的电流变化，作为判断所述像素单元是否被触摸的标准。
2.根据权利要求1所述的触控显示设备，其特征在于，所述读出电路包括复位晶体管、放大晶体管、读出晶体管以及存储电容：
所述第二发光二极管的正极与一偏压源连接，负极连接至所述放大晶体管的栅极；
所述放大晶体管的源/漏极与驱动电源连接，漏/源极与所述读出晶体管的源/漏极连接；
所述读出晶体管的栅极连接至触控显示设备的一扫描信号端口，漏/源极作为所述读出电路的电流输出端；
所述复位晶体管的源/漏极连接至参考电压源，漏/源极连接至所述第二发光二极管的负极，栅极连接至一复位信号端口；
所述存储电容，偶接在所述第二发光二极管两端，用于存储单个信号读取周期内所述第二发光二极管在反向偏压下由于反向偏置电流变化而导致积累电荷的变化。
3.根据权利要求2所述的触控显示设备，其特征在于，所述参考电压源比所述偏压源的电压高10V-15V，以保证所述第二发光二极管处在稳定的反向偏压状态。
4.根据权利要求1所述的触控显示设备，其特征在于，还包括一积分比较电路，与所述读出电路连接，将读出电路输出的电流通过一积分器转换为电压值，并将所述电压值与一预设的响应标准值进行比较，即可判断触摸是否发生。
5.根据权利要求1所述的触控显示设备，其特征在于，所述第一发光二极管和第二发光二极管为OLED。
6.一种触控显示设备获得触摸信号的方法，其特征在于，包括如下步骤；
采用一像素单元内处在反向偏置的一发光二极管来响应由于触摸而产生的环境光的变化，所述像素单元还包括一正向偏压用于发光的发光二极管，所述用于发光的发光二极管和反向偏置的发光二极管结构相同且处于同一水平面内；
读出所述反向偏置的发光二极管内由于环境光变化而产生的电流变值的变化。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，进一步包括如下步骤：
将获得的电流强度通过积分转换为电压值，并将所述电压值与一预设的响应标准值进行比较，以判断触摸是否发生。
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