CN112035014B - 一种显示模组的背板及背板的控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供了一种显示模组的背板及背板的控制方法，背板包括：多个第一类发光像素、多个第二类发光像素与多个光电传感器；其中，第一类发光像素和光电传感器交替布置，第二类发光像素设置在光电传感器和第一类发光像素之间的间隙内，在每个第二类发光像素对应的封装层外侧设置有遮光层，以遮挡第二类发光像素透射出显示面板的光线。本公开实施例在进行触控操作时，即使外界没有光线，由于第二类发光像素的存在，也能够为光电传感器提供检测触控的基础光线，即使不设置电容屏，仍然可以实现触控检测，整体上减少了屏幕的厚度，提升了产品性能。

Description

一种显示模组的背板及背板的控制方法

技术领域

本公开涉及显示器领域，特别涉及一种显示模组的背板及背板的控制方法。

背景技术

现有触控操作都是在显示器上增加一层电容层，即通过电容式触控屏实现，该方案能够快速且准确的确定触控点的位置。然而，由于智能设备越来越薄，电容式触控屏却具有一定厚度，已经无法满足超薄的设计需求。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提出了一种显示模组的背板及背板的控制方法，用以解决现有技术的如下问题：由于智能设备越来越薄，电容式触控屏却具有一定厚度，已经无法满足超薄的设计需求。

一方面，本公开实施例提出了一种显示模组的背板，包括：多个第一类发光像素、多个第二类发光像素与多个光电传感器；其中，所述第一类发光像素和所述光电传感器交替布置，所述第二类发光像素设置在所述光电传感器和所述第一类发光像素之间的间隙内，在每个所述第二类发光像素对应的封装层外侧设置有遮光层，以遮挡所述第二类发光像素透射出显示面板的光线。

在一些实施例中，多个所述光电传感器设置在按照栅极扫描方向划分得到的N个分区中，每个分区通过一个GOA控制,其中,N为大于1的整数。

在一些实施例中，每个分区的宽度小于或等于4mm。

在一些实施例中，所述分区中的第二类发光像素均在所述分区栅极扫描方向的正中心方向设置。

在一些实施例中，每个所述分区中的全部第二类发光像素均通过一个开关电路控制。

在一些实施例中，所述第二类发光像素的发光面积小于所述第一类发光像素的发光面积。

在一些实施例中，遮光层为黑矩阵。

另一方面，本公开实施例提出了一种背板的控制方法，用于控制本公开任一实施例所述的显示模组的背板，包括：检测当前是否为触控检测状态；在是所述触控检测状态的情况下，先点亮第二类发光像素，再向光电传感器发送扫描信号，以通过光电传感器进行触控识别。

在一些实施例中，先点亮第二类发光像素，包括：在多个所述光电传感器设置在按照栅极扫描方向划分得到的N个分区中的情况下，先向当前扫描分区中的全部第二发光像素发送点亮信号。

在一些实施例中，检测当前是否为触控检测状态，包括：检测当前背板是否不满足预定条件，其中，所述预定条件至少包括：全部第一类发光像素均未发光，存在指纹输入操作。

本公开实施例中，第一类发光像素用于显示内容，第二类发光像素用于为触控操作的识别提供光线，为了避免第二类发光像素的光纤对显示内容造成干扰，所以在封装层外侧设置了遮光层，第二类发光像素发出的光就不会射出显示面板，在进行触控操作时，即使外界没有光线，由于第二类发光像素的存在，也能够为光电传感器提供检测触控的基础光线，即使不设置电容屏，仍然可以实现触控检测，整体上减少了屏幕的厚度，提升了产品性能。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，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。

图1为本公开实施例提供的显示模组的背板的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的光电传感器分区示意图；

图3为本公开实施例提供的第二类发光像素的具体布置图一；

图4为本公开实施例提供的第二类发光像素的具体布置图二；

图5为本公开实施例提供的全反射示意图；

图6为本公开实施例提供的显示模组的背板层级结构示意图；

图7为本公开实施例提供的背板的控制方法的流程图。

附图标记：

1-第一类发光像素，2-第二类发光像素，3-光电传感器，4-遮光层。

具体实施方式

为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。

本公开实施例提供了一种显示模组的背板，其结构示意如图1所示，包括：

多个第一类发光像素1、多个第二类发光像素2与多个光电传感器3；其中，第一类发光像素1和光电传感器3交替布置，第二类发光像素2设置在光电传感器3和第一类发光像素1之间的间隙内，在每个第二类发光像素2对应的封装层外侧设置有遮光层4，以遮挡第二类发光像素2透射出显示面板的光线。

本公开实施例中，第一类发光像素用于显示内容，第二类发光像素用于为触控操作的识别提供光线，为了避免第二类发光像素的光纤对显示内容造成干扰，所以在封装层外侧设置了遮光层，第二类发光像素发出的光就不会射出显示面板，在进行触控操作时，即使外界没有光线，由于第二类发光像素的存在，也能够为光电传感器提供检测触控的基础光线，即使不设置电容屏，仍然可以实现触控检测，整体上减少了屏幕的厚度，提升了产品性能。

图1为结构示意如图，因此各部分均以较为明显的方式展示，本领域技术人员在具体实施时，个结构的尺寸可以根据实际需求进行调整，此处不构成限定。

为了实现光学触控功能，需要将全屏in cell sensor(即玻璃基板夹层的传感器)做一个分区，多个光电传感器(sensor)设置在按照栅极扫描方向划分得到的N个分区中，每个分区通过一个GOA控制。每个分区在触控时同时开关，这样可以减少触控时全屏sensor的采集扫描时间，增加扫描频率，提升触控体验。如图2所示，可将全屏sensor分为n个区，每个区由一套独立的GOA(Gate Driver on Array，阵列栅极驱动)控制，当指纹识别时，每个区的GOA正常工作，gate逐行扫描，当触控时，每个区的GOA切换为all gate on/off模式，即每个区的GOA内所有gate同开同关。这样，触控时只需要对n个STV信号(即一种GOA的触发信号)进行逐行开关扫描即可。分区的大小(即包含的gate行数)根据现行电容touch(即触控)的标准执行，通常不超过4mm左右。触控时，用户将手指指腹放置在显示面板的上表面后，先点亮第二类发光像素，再触控sensor识别，具体识别时，采用现有识别方案即可，通过识别手指按压区域和其他区域的图案/光线变化判断触点位置。

以上是光学触控(touch)的基本实现方法。实际应用中，使用环境光作为产生按压pattern的方法会收到环境光多变的影响，导致失准、误判等问题，例如，树林中的光斑阴影；而且，使用环境光触控功能也无法在关灯的夜晚工作。本公开实施例增加的第二类发光像素就可以解决这些不确定且多变的因素，第二类发光像素就是一个稳定且不影响显示的光源作为触控的基本光源。

基于上述内容，为了更合理的设置基本光源，第二类发光像素的分布与触控的sensor相似，也分为n个区，每个区共同点亮；每个区与sensor大小相同，且一一对应，即在sensor分区中设置第二类发光像素。第二类发光像素的具体布置可以是在分区中满分区全屏分布，如图3所示，也可只在分区的正中心布置一部分，如图4所示，以减少功耗。

每个分区中的全部第二类发光像素均通过一个开关电路控制，点亮时序与触控时sensor的工作时序同步，当一个分区的第二类发光像素被点亮时，其他分区的第二类发光像素关闭，点亮后该分区的Sensor all gate on以进行采集。然后进行下一区的点亮与采集。

由于第二类发光像素的目的是为触控操作的识别提供光线，因此，第二类发光像素的发光面积可以明显小于第一类发光像素的发光面积，进而也可以在封装层外侧设置更小面积的遮光层。该遮光层通常为黑矩阵，黑矩阵将全反射角(一般为42°左右)以内的光线遮挡，使第二类发光像素发出的光线不能射出显示面板，即不会被人眼看到，只有大于全反射角的光线在屏内传输，如图5所示。当手指触摸显示面板时，全反射被破坏，第二类发光像素的光线会射出显示面板，被手指吸收并反射，进而确定触控位置。

本公开实施例的第二类发光像素与第一类发光像素的发光原理相同，都是采用阳极(anode)、发光材料(EL)和阴极(cathode)组成，只不过第一类发光像素的阳极是通过TFT控制，而第二类发光像素是通过统一的开关电路控制，其层级结构示意如图6所示(图中未示出sensor部分)，图6仅是一种示意，并不对本实施例构成限定。

本公开实施例还提供了一种背板的控制方法，用于控制上述实施例中的显示模组的背板，其流程如图7所示，包括步骤S701至S702：

S701，检测当前是否为触控检测状态；

S702，在是触控检测状态的情况下，先点亮第二类发光像素，再向光电传感器发送扫描信号，以通过光电传感器进行触控识别。

具体实现时，在多个光电传感器设置在按照栅极扫描方向划分得到的N个分区中的情况下，需要先先向当前扫描分区中的全部第二发光像素发送点亮信号，即闭合统一的开光电路，以控制该分区中的全部第二发光像素同时点亮。

通常情况下，智能设备都是处于需要触控检测的状态，而并非指纹识别，因此，在检测当前是否为触控检测状态时，只需要设置一个指纹识别的预定条件，只要当前背板不满足预定条件，就可以确定其处于触控检测状态。对于预定条件，其例如可以是全部第一类发光像素均未发光或者存在指纹输入操作等，此处不再赘述。

本公开实施例提供了一种基于OLED显示模组的光学指纹识别与触控集成方案，OLED显示模组的背板上集成有感光sensor，用来感应手指传回的光信号；感光sensor的像素在栅极扫描方向分为若干个分区，每个分区使用单独的GOA驱动；每个感光分区设置一组第二类发光像素作为基本光源，且在光源上方TFE上覆盖遮光层，使基本光源点亮时不影响显示。触控时，每个分区先点亮基本光源再进行sensor扫描。本实施例不依赖环境光和正常的显示光，大大减少了这两种光的多边形以及pattern(图案)所造成的误触，失灵等问题。

此外，尽管已经在本文中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本公开的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本公开。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本公开的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本公开的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上对本公开多个实施例进行了详细说明，但本公开不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本公开构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本公开所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种显示模组的背板，其特征在于，包括：

多个第一类发光像素、多个第二类发光像素与多个光电传感器；

其中，所述第一类发光像素和所述光电传感器交替布置，所述第二类发光像素设置在所述光电传感器和所述第一类发光像素之间的间隙内，在每个所述第二类发光像素对应的封装层外侧设置有遮光层，以遮挡所述第二类发光像素透射出显示面板的光线；所述第一类发光像素用于显示内容，所述第二类发光像素用于为触控操作的识别提供光线。

2.如权利要求1所述的显示模组的背板，其特征在于，多个所述光电传感器设置在按照栅极扫描方向划分得到的N个分区中，每个分区通过一个GOA控制,其中,N为大于1的整数。

3.如权利要求2所述的显示模组的背板，其特征在于，每个分区的宽度小于或等于4mm。

4.如权利要求2所述的显示模组的背板，其特征在于，所述分区中的第二类发光像素均在所述分区栅极扫描方向的正中心方向设置。

5.如权利要求2所述的显示模组的背板，其特征在于，每个所述分区中的全部第二类发光像素均通过一个开关电路控制。

6.如权利要求1至5中任一项所述的显示模组的背板，其特征在于，所述第二类发光像素的发光面积小于所述第一类发光像素的发光面积。

7.如权利要求1至5中任一项所述的显示模组的背板，其特征在于，遮光层为黑矩阵。

8.一种背板的控制方法，用于控制权利要求1至7中任一项所述的显示模组的背板，其特征在于，包括：

检测当前是否为触控检测状态；

在是所述触控检测状态的情况下，先点亮第二类发光像素，再向光电传感器发送扫描信号，以通过光电传感器进行触控识别。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，先点亮第二类发光像素，包括：

在多个所述光电传感器设置在按照栅极扫描方向划分得到的N个分区中的情况下，先向当前扫描分区中的全部第二发光像素发送点亮信号。

10.如权利要求8或9所述的控制方法，其特征在于，检测当前是否为触控检测状态，包括：

检测当前背板是否不满足预定条件，其中，所述预定条件至少包括：全部第一类发光像素均未发光，存在指纹输入操作。