CN110471572B - 一种显示装置和触控器 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种显示装置和触控器，所述显示装置包括：保护屏、显示面板、感光元件和聚光元件，所述保护屏设置在所述显示装置的出光面，所述感光元件设置在所述显示面板和保护屏之间；所述感光元件包括接收光线的感光面；所述感光元件的感光面设置有聚光元件，这使得保护屏和感光元件之间的光线传播路径较短，手指反射光等待测光线到达感光元件需要经过的玻璃层数或者膜层结构数量变少，因而手指反射光对应被感光元件接收到的可能性增加，提升了感光元件的感光精度。

Description

一种显示装置和触控器
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示装置和触控器。
背景技术
随着多媒体技术的发展，触控技术已经成为当今人机交互中的热点技术，光学触摸技术是一种除了电阻、电容等触摸技术外的另外一种主流的触摸技术，光学传感器对细致的动作反应快速可应用于会议场所、商业展示场所、教育培训场所、展览展示、金融行业、部队诸多行业。光学触摸的远离通常为使用光源照射手指发生反射，由感应元件接收，识别触摸具体位置。
但是，通常情况下，由于反射光进入到感光元件的路径较长，损耗较多，容易造成光学触控不准确的问题。
发明内容
本申请的目的是提供一种显示装置和触控器，提高光学传感器识别精度。
本申请公开了种显示装置，包括：保护屏、显示面板、感光元件和聚光元件，所述保护屏设置在所述显示装置的出光面，所述感光元件设置在所述显示面板和保护屏之间；所述感光元件包括接收光线的感光面；所述感光元件的感光面设置有聚光元件。
可选的，所述显示面板包括有机主动发光像素矩阵或微型发光二极管像素矩阵；所述显示装置包括前板，所述前板位于所述主动发光显示面板和保护屏之间，或所述微型发光二极管像素矩阵和所述保护屏之间；所述感光元件设置在所述前板上。
可选的，所述有机发光显示面板包括白色发光二极管，或所述微型发光二极管像素矩阵包括白色发光二极管；所述感光元件对应所述白色发光二极管设置。
可选的，所述感光元件包括向所述保护屏方向依次形成的第一电极层、第一掺杂层、本征层、第二掺杂层和第二电极层；所述第二掺杂层和第二电极层之间设置有保护层，所述保护层设置有过孔，所述第二电极层通过所述过孔与所述第二掺杂层连接；所述感光元件设置有多个，相邻两个所述感光元件之间设置有隔离层，所述隔离层厚度大于所述感光元件；所述隔离层包括形成在围绕所述感光元件，且厚度向靠近所述感光元件方向逐渐减小的凹陷区；所述第二电极层形成在所述隔离层上方，所述聚光元件位于所述第二电极层靠近保护屏的一侧，对应所述凹陷区设置。
可选的，所述显示装置还包括与所述感光元件一一对应连接的读出主动开关，所述读出主动开关包括形成在所述读出主动开关最上方的透明电极层；所述透明电极层和所述第一电极层通过同一制程形成。
可选的，所述保护屏的厚度在0.07-0.5mm之间。
可选的，所述显示面板包括：背光模组、第一基板、与所述第一基板相对设置的第二基板、以及设置在所第一基板和第二基板之间的液晶层；所述第一基板上设置有主动开关阵列，所述感光元件设置在第二基板与所述保护屏之间。
可选的，所述第二基板包括像素单元，所述像素单元包括多个红色子像素、多个蓝色子像素、多个绿色子像素和多个白色子像素，所述感光元件与所述白色子像素对应设置。
本申请还公开了一种显示装置，包括上述的显示装置。
本申请还公开了一种触控器，包括：保护屏、背光源和感光元件，所述保护屏设置在所述触控器的触摸面；所述感光元件设置在所述显示面板和保护屏之间；所述感光元件包括接收光线的感光面；所述感光元件的感光面设置有聚光元件。
相对于示例性的将感光元件设置与主动开关同层的方案来说，本申请的感光元件在感光面上设置有聚光元件，聚光元件使得部分本来无法达到感光元件的光线(例如手指触碰的反射光)朝向感光元件的感光面汇聚，可以增加到达感光元件的感光面的光线数量，从而可以提高形成的感光电流的强度，进而提高手指定位准确度。而当感光元件用于指纹识别时，增加到达感光元件的感光面的光线数量，可以提高形成指纹图案的清晰度，进而提高指纹识别精度。而且感光元件设置在所述显示面板和保护屏之间，这使得保护屏和感光元件之间的光线传播路径较短，手指反射光等待测光线到达感光元件需要经过的玻璃层数或者膜层结构数量变少，因而手指反射光对应被感光元件接收到的可能性增加，提升了感光元件的感光精度；感光元件靠近保护屏的设置，配合聚光元件双重提升感光元件获取待测光的能力，提高感光精度，减少误判可能性。
附图说明
所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1是本申请的一实施例的一种显示装置的示意图；
图2是本申请的一实施例的显示装置的示意图；
图3是本申请的一实施例的一种显示面板的示意图
图4是本申请的一实施例的一种显示装置的示意图；
图5是本申请的一实施例的一种隔离层的示意图；
图6是本申请的一实施例的另一种隔离层的示意图；
图7是本申请的一实施例的另一种显示装置的示意图；
图8是本申请的一实施例的一种触控器的示意图。
其中，1、显示装置；10、显示装置；20、驱动电路；100、保护屏；200、显示面板；210、有机主动发光像素矩阵；210d、白色发光二极管；220、微型发光二极管像素矩阵；220d、白色发光二级管； 230、背光模组；240、第一基板；250、第二基板；251、像素单元； 251a、红色子像素；251b、绿色子像素；251c、蓝色子像素；251d、白色子像素；260、液晶层；300、感光元件；310、第二电极层；320、第二掺杂层；330、本征层；340、第一掺杂层；350、第一电极层； 360、保护层；400、聚光元件；410、凸透镜；420、遮光层；430、封装层；500、隔离层；510、透光区；520、半透区；530、遮光区； 600、读出主动开关；610、透明电极层；620、漏极；630、栅极；640、源极；700、触控器；710、背光源。
具体实施方式
需要理解的是，这里所使用的术语、公开的具体结构和功能细节，仅仅是为了描述具体实施例，是代表性的，但是本申请可以通过许多替换形式来具体实现，不应被解释成仅受限于这里所阐述的实施例。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/ 或其组合。
另外，“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系的术语，是基于附图所示的方位或相对位置关系描述的，仅是为了便于描述本申请的简化描述，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
下面参考附图和可选的实施例对本申请作详细说明。
示例性的感光元件300，一般与阵列基板的主动开关同层设置，但是这样的设置使得感光元件300与保护屏100的距离较远，如此，当感光元件300用于触控功能时，手指触摸到显示装置的保护屏100 时，由于手指存在会发生漫反射，待测光线经过较大距离的反射和传播之后，大角度的光线进入不了感光元件300中，这会造成触碰位置识别不准确的问题。本申请的发明人针对此问题，改进得到如下方案：
如图1至图2所示，本申请公开了一种显示装置，其中包括显示装置10和驱动所述显示装置10的驱动电路20，所述显示装置10包括：保护屏100、显示面板200、感光元件300和聚光元件400，所述保护屏100设置在所述显示装置10的出光面，所述感光元件300 设置在所述显示面板200和保护屏100之间；所述感光元件300包括接收光线的感光面；所述感光元件300的感光面设置有聚光元件400。
相对于示例性的将感光元件300设置与主动开关同层的方案来说，本申请的感光元件300在感光面上设置有聚光元件400，聚光元件400使得部分本来无法达到感光元件300的光线(例如手指触碰的反射光)朝向感光元件300的感光面汇聚，可以增加到达感光元件300的感光面的光线数量，从而可以提高形成的感光电流的强度，进而提高手指定位准确度。而当感光元件300用于指纹识别时，增加到达感光元件300的感光面的光线数量，可以提高形成指纹图案的清晰度，进而提高指纹识别精度。而且感光元件300设置在所述显示面板200和保护屏100之间，这使得保护屏100和感光元件300之间的光线传播路径较短，手指反射光等待测光线到达感光元件300需要经过的玻璃层数或者膜层结构数量变少，因而手指反射光对应被感光元件 300接收到的可能性增加，提升了感光元件300的感光精度；感光元件300靠近保护屏100的设置，配合聚光元件400双重提升感光元件 300获取待测光的能力，提高感光精度，减少误判可能性。
当然，本申请中的显示面板200可以是OELD(Organic Light-Emitting Diode，有机电激光显示)面板，也可以是Micro-LED (Micro Light Emitting Diode，微型发光二极管)面板，其中所述显示面板200包括有机主动发光像素矩阵210或微型发光二极管像素矩阵220；所述显示装置10包括前板，所述前板位于所述主动发光显示面板210和保护屏100之间，或所述微型发光二极管像素矩阵220 和所述保护屏100之间；所述感光元件300设置在所述前板上。这样的设置，可以使得感光元件300和聚光元件400尽可能的设置在前板上最靠近保护屏100的位置，有利于减少待检测光的传播路径，从而增加待检测光被感光元件300接收的可能性，提升感光元件300感光精度。
具体的，所述有机主动发光像素矩阵210包括白色发光二极管 210a，或所述微型发光二极管像素矩阵220包括白色发光二极管 210b；所述感光元件300对应所述白色发光二极管设置。白色发光二极管有利于提升显示装置10的亮度，感光元件300设置在对应白色发光二极管的位置，感光元件300各膜层对白光的影响较弱，可以避免感光元件300对红绿蓝发光二极管处的透光率构成影响；而且感光元件300未设置在红色发光二极管、绿色发光二极管和蓝色发光二极管上，不会由于感光元件300设置在其中一个处，影透光率，而使得RGB像素对应的透光率不一致，导致颜色发生偏差，影响显示效果，保留显示装置10较高的显示效果。
不仅如此，本申请中的显示面板200还可以是TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)显示装置10的像素阵列，如图3，其中所述显示面板200包括：背光模组230、第一基板240、与所述第一基板240相对设置的第二基板250、以及设置在所第一基板240和第二基板250之间的液晶层；所述第一基板240上设置有主动开关阵列，所述感光元件300设置在第二基板250与所述保护屏100之间。本申请中的显示面板200为TFT-LCD的像素阵列时，因为TFT-LCD的膜层更厚，如果将感光元件300设置在第一基板(阵列基板)上，那么待检测光传播路径更远，损耗更大，所以本申请将感光元件300设置在第二基板250和保护屏100之间，距离保护屏100更近，触摸时反射的待检测光的传播路径更短，识别效果更好。
当然，本申请还可以设置第二基板250在所述第一基板靠近所述保护屏100一侧，而感光元件300是在所述第二基板250上，也是可以的。
所述第二基板包括像素单元，所述像素单元251包括多个红色子像素251a、多个蓝色子像素251b、多个绿色子像素251c和多个白色子像素251d，所述感光元件300对应设置在所述白色子像素251d的位置。白色子像素251d包括像素电极和与像素电极相对应的白色色阻，白色色阻透光率较高，有利于提升显示装置10亮度，可以避免感光元件300对红色子像素251a、绿色子像素251b和蓝色子像素处 251c的透光率构成影响，不会由于感光元件300设置在其中一个处，影透光率，而使得RGB像素对应的透光率不一致，导致颜色发生偏差，影响显示效果，保留显示装置10较高的显示效果。
具体的，所述保护屏100的厚度在0.07-0.5mm之间。保护屏100 的厚度越薄，发射光线进入感光元件300经过的路程越短，损耗越低，同时，路径越短，对应位置的待检测光线也能由对应位置的感光元件 300接收到，距离反射光线更近，可以有效增大聚光元件400的聚光量，在这个范围内，保护屏100的厚度不至于太薄，而不能起到保护显示装置10其它部位的元件，又不至于太厚，对待检测光传播损耗较大，降低透光率。
如图4至图8所示，所述感光元件300设置有多个，相邻两个所述感光元件300之间设置有隔离层500，所述隔离层500厚度大于所述感光元件300；所述隔离层500包括形成在围绕所述感光元件300，且厚度向靠近所述感光元件300方向逐渐减小的凹陷区；
对应的，所述隔离层500的形成步骤中，使用半透掩膜板，所述半透掩模板包括三个部分，分别为：透光区510、遮光区530和半透区520，所述遮光区510形成隔离层500厚度最大，所述透光区530 不形成隔离层500，所述半透区520形成厚度逐渐变化的凹陷区，凹陷区对应的透光率渐变，以形成弧形的凹陷区。如图4和图6，对应的，形成隔离层500之后，在对应的所述透光区形成感光元件300，在感光元件300与凹陷区上方形成聚光元件400，使得形成在所述凹陷区的聚光元件400为凸透镜410形状，以增强聚光效果；所述凸透镜410的直径设置为10-75um，透光率的范围为60％-90％。
具体的，所述多个凸透镜410与所述保护屏100之间设置封装层 430，以保证凸透镜410上方平坦。
当然，本申请中的所述聚光元件400可以为凸透镜，微透镜等，也可以是其它可以把不同角度光线聚集的光学元件，只要适用即可。
如图5，所述凹陷区的隔离层500与所述聚光元件400之间可以设置遮光层420，防止所述显示面板200发出的光线通过聚光元件 400，产生折射或反射现象，从而影响显示效果。
具体的，所述感光元件300包括向保护屏100方向依次形成的第一电极层350、第一掺杂层340、本征层330、第二掺杂层320和第二电极层310；所述聚光元件400设置在所述第二电极层310上方；所述第二掺杂层340和第二电极层310之间设置有保护层360，所述保护层360设置有过孔，所述第二电极层310通过所述过孔与所述第二掺杂层320连接。所述本征层330厚度大于第二掺杂层340的厚度，也大于所述第二掺杂层320的厚度。其中，所述第一掺杂层340即N 型掺杂层，第二掺杂层320即P型掺杂层，所述第一电极层350即阳极，所述第二电极层即阴极。
所述感光元件300还包括设置在所述P型掺杂层321和N型掺杂层341之间的分离层，所述分离层覆盖所述N型掺杂层341的侧壁。所述分离层用于隔绝N型掺杂层341与P型掺杂层321的电性，防止N型掺杂层341与P型掺杂层321在形成过程中产生电性连接。与上述对应的带有分离层的感光元件300的形成步骤：形成N型掺杂层341；形成与所述N型掺杂层341大小相同的本征层331；在所述本征层330上方形成分离层；在所述分离层设置开口，在所述分离层上方形成P型掺杂层321，通过开口与本征层330连接；
当然，也可以在N型掺杂层341上方形成分离层，在所述分离层设置开口，在所述分离层上方形成本征层330，通过开口与N型掺杂层341连接；
具体的，所述显示装置10还包括与所述感光元件300一一对应连接的读出主动开关600，所述读出主动开关600包括形成在所述读出主动开关600最上方的透明电极层610；所述透明电极层610和所述第一电极层350通过同一制程形成。所述读出主动开关600还包括栅极630、源极640和漏极650，所述源极640与所述透明电极层610 连接，所述显示装置10还包括识别电路，所述栅极630和漏极650 分别与所述识别电路连接，所述透明电极层610与所述第一电极层 350连接。
如图8所示，作为本申请的另一实施例，公开了一种触控器，包括：保护屏100、背光源710和感光元件300，所述保护屏100设置在所述触控器的触摸面；所述感光元件300设置在所述显示面板200 和保护屏100之间；所述感光元件300包括接收光线的感光面；所述感光元件300的感光面设置有聚光元件400，所述触控器可以用作指纹识别，也可以用作触控模组，进行改进后加装在显示装置10上配合使用。
以上内容是结合具体的可选实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims (8)

1.一种显示装置，其特征在于，包括：
保护屏，设置在所述显示装置的出光面；
显示面板，与保护屏相对设置；
感光元件，设置在所述显示面板和保护屏之间；
前板，设置在所述显示面板和保护屏之间；所述感光元件设置在前板上；
其中，所述感光元件包括接收光线的感光面；所述感光面上直接设置有聚光元件；
所述显示面板包括有机主动发光像素矩阵或微型发光二极管像素矩阵或TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)显示装置的像素阵列；
所述感光元件包括向所述保护屏方向依次形成的第一电极层、第一掺杂层、本征层、第二掺杂层和第二电极层；所述感光元件设置有多个，相邻两个所述感光元件之间设置有隔离层，所述隔离层厚度大于所述感光元件；所述隔离层包括形成在围绕所述感光元件，且厚度向靠近所述感光元件方向逐渐减小的凹陷区；所述第二电极层形成在所述隔离层上方，所述聚光元件位于所述第二电极层靠近保护屏的一侧，对应所述凹陷区设置。
2.如权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于，所述显示面板包括有机主动发光像素矩阵或微型发光二极管像素矩阵；
所述前板位于所述有机主动发光像素矩阵和所述保护屏之间，或位于所述微型发光二极管像素矩阵和所述保护屏之间。
3.如权利要求2所述的一种显示装置，其特征在于，所述有机主动发光像素矩阵包括白色发光二极管，或所述微型发光二极管像素矩阵包括白色发光二极管；
所述感光元件对应所述白色发光二极管设置。
4.如权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于，所述凹陷区的隔离层与所述聚光元件之间设置遮光层。
5.如权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括与所述感光元件一一对应连接的读出主动开关，所述读出主动开关包括形成在所述读出主动开关最上方的透明电极层；
所述透明电极层和所述第一电极层通过同一制程形成。
6.如权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于，所述保护屏的厚度在0.07-0.5mm之间。
7.如权利要求1所述的一种显示装置，其特征在于，所述显示面板包括：
第一基板，所述第一基板上设置有主动开关阵列；
与所述第一基板相对设置的第二基板；以及
液晶层，设置在所述第一基板和所述第二基板之间；
所述显示装置包括背光模组，为所述显示面板提供背光；
其中，所述感光元件设置在所述第二基板与所述保护屏之间。
8.如权利要求7所述的一种显示装置，其特征在于，所述第二基板包括像素单元，所述像素单元包括多个红色子像素、多个蓝色子像素、多个绿色子像素和多个白色子像素，所述感光元件与所述白色子像素对应设置。
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