CN112086526B - 显示面板和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种显示面板和显示装置，显示面板包括上转换材料层、光感电路和位置检测电路；上转换材料层用于吸收交互光源照射的交互光线，并将交互光线的第一波段转换为第二波段，第二波段范围小于第一波段范围；光感电路设置在光线感应区内，光感电路包括光感晶体管，光感晶体管包括衬底、金属氧化物有源层、栅极绝缘层、栅极层和源漏极层，上转换材料层设置在交互光源与金属氧化物有源层之间，第二波段范围位于金属氧化物有源层的吸收波段范围内，光感晶体管用于将交互光线的光强信号转换为电信号；位置检测电路与光感电路电性连接，用于根据电信号，确定交互光线的照射位置。本申请的显示面板实现了与波长较长的光线间的交互。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板和显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展，具有交互功能的显示设备越来越受到关注，金属氧化物晶体管相对于传统的多晶硅晶体管具有更高的电子迁移率和稳定性，因此在现有的显示面板中得到广泛应用。然而，金属氧化物晶体管中的金属氧化物有源层具有较高的带宽，所以只对波长较短的紫外光具有吸收效应，而对可见光没有吸收，这就导致了金属氧化物晶体管不适合做可见光的光传感器，大大限制了使用金属氧化物晶体管的显示面板在可见光或近红外光方面的交互应用。
因此，现有的显示面板存在可交互光线的波长范围较窄的技术问题，需要改进。
发明内容
本申请实施例提供一种显示面板和显示装置，用以缓解现有的显示面板可交互光线的波长范围较窄的技术问题。
本申请提供一种显示面板，包括阵列设置的多个光线感应区，所述显示面板包括：
上转换材料层，用于吸收交互光源照射的交互光线，并将所述交互光线的第一波段转换为第二波段，所述第二波段范围小于所述第一波段范围；
光感电路，设置在所述光线感应区内，所述光感电路包括光感晶体管，所述光感晶体管包括衬底、金属氧化物有源层、栅极绝缘层、栅极层和源漏极层，所述上转换材料层设置在所述交互光源与所述金属氧化物有源层之间，所述第二波段范围位于所述金属氧化物有源层的吸收波段范围内，所述光感晶体管用于将所述交互光线的光强信号转换为电信号；
位置检测电路，与所述光感电路电性连接，用于根据所述电信号，确定所述交互光线的照射位置。
在本申请的显示面板中，所述上转换材料层包括镧系元素掺杂的上转换纳米粒子。
在本申请的显示面板中，所述镧系元素掺杂的上转换纳米粒子包括NaYF4：Yb，Tm，Er，其中Yb的质量分数为25％，Tm的质量分数为0.5％，Er的质量分数为0.1％。
在本申请的显示面板中，所述上转换材料层还包括聚甲基丙烯酸甲酯。
在本申请的显示面板中，所述光感晶体管包括层叠设置的衬底、栅极绝缘层和源漏极层，所述栅极层和所述金属氧化物有源层中的其中一者设置在所述衬底与所述栅极绝缘层之间，另一者设置在所述栅极绝缘层与所述源漏极层之间。
在本申请的显示面板中，所述上转换材料层设置在所述光感晶体管中，且位于所述金属氧化物有源层远离所述衬底的一侧。
在本申请的显示面板中，所述上转换材料层设置在所述显示面板的出光面上。
在本申请的显示面板中，所述金属氧化物有源层材料包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟镓锌氧化物、铟锌锡氧化物、铟镓锌锡氧化物中的至少一种。
在本申请的显示面板中，所述光感电路还包括第一开关晶体管，所述光感晶体管的栅极与扫描信号线连接，所述光感晶体管的第一电极与电源高电位信号线连接，所述光感晶体管的第二电极与所述第一开关晶体管的栅极连接，所述第一开关晶体管的第一电极与所述电源高电位信号线连接，所述第一开关晶体管的第二电极与电信号读取线连接，所述电信号读取线与所述位置检测电路连接。
在本申请的显示面板中，所述光感电路还包括第二开关晶体管和存储电容，所述光感晶体管的栅极与扫描信号线连接，所述光感晶体管的第一电极与第一数据信号线连接，所述光感晶体管的第二电极与所述第二开关晶体管的第一电极连接，所述第二开关晶体管的栅极与第二数据信号线连接，所述第二开关晶体管的第二电极与电信号读取线连接，所述存储电容的第一极板与所述第一数据信号线连接，所述存储电容的第二极板与所述光感晶体管的第二电极连接，所述电信号读取线与所述位置检测电路连接。
在本申请的显示面板中，所述位置检测电路包括积分器。
在本申请的显示面板中，所述显示面板包括阵列基板，所述光感电路设置在所述阵列基板内。
在本申请的显示面板中，多个所述光感电路形成光感层，所述光感层设置在所述显示面板的出光面上，且与所述显示面板电连接。
在本申请的显示面板中，所述光线感应区对应一个或多个像素设置。
本申请还提供一种显示装置，包括显示面板和驱动芯片，所述显示面板为上述任一项所述的显示面板。
有益效果：本申请提供一种显示面板和显示装置，显示面板包括上转换材料层、光感电路和位置检测电路；上转换材料层用于吸收交互光源照射的交互光线，并将所述交互光线的第一波段转换为第二波段，所述第二波段范围小于所述第一波段范围；光感电路设置在所述光线感应区内，所述光感电路包括光感晶体管，所述光感晶体管包括衬底、金属氧化物有源层、栅极绝缘层、栅极层和源漏极层，所述上转换材料层设置在所述交互光源与所述金属氧化物有源层之间，所述第二波段范围位于所述金属氧化物有源层的吸收波段范围内，所述光感晶体管用于将所述交互光线的光强信号转换为电信号；位置检测电路与所述光感电路电性连接，用于根据所述电信号，确定所述交互光线的照射位置。本申请通过设置上转换材料层，将交互光线由第一波段转换为金属氧化物有源层可吸收的第二波段，使得金属氧化物有源层可以将波长较长的交互光线的光强信号转换为电信号，再通过位置检测电路确定交互光线的照射位置，因此可以实现与波长较长的光线之间的交互，缓解了现有的可交互光线的波长范围较窄的技术问题。
附图说明
下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例提供的显示面板的平面结构示意图。
图2为本申请实施例提供的显示面板中光感电路的第一种结构示意图。
图3为本申请实施例提供的显示面板中光感电路的第二种结构示意图。
图4为本申请实施例提供的显示面板中上转换材料层与显示面板的第一种位置示意图。
图5为本申请实施例提供的显示面板中上转换材料层与显示面板的第二种位置示意图。
图6为图5中结构的光线转换机理图。
图7为本申请实施例提供的显示面板中金属氧化物有源层的吸收谱图。
图8为不同稀土元素掺杂形成的上转换材料层的光波转换示意图。
图9为本申请实施例提供的显示面板中上转换材料层的成膜过程示意图。
图10为本申请实施例提供的显示面板中上转换材料层的光线转换原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗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，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所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，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，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
本申请实施例提供一种显示面板和显示装置，用以缓解现有的显示面板可交互光线的波长范围较窄的技术问题。
如图1所示，本申请提供一种显示面板，包括阵列设置的多个光线感应区100，显示面板包括上转换材料层、光感电路和位置检测电路；上转换材料层用于吸收交互光源照射的交互光线，并将交互光线的第一波段转换为第二波段，第二波段范围小于第一波段范围；光感电路设置在光线感应区100内，光感电路包括光感晶体管，光感晶体管包括衬底、金属氧化物有源层、栅极绝缘层、栅极层和源漏极层，上转换材料层设置在交互光源与金属氧化物有源层之间，第二波段范围位于金属氧化物有源层的吸收波段范围内，光感晶体管用于将交互光线的光强信号转换为电信号；位置检测电路与光感电路电性连接，用于根据电信号，确定交互光线的照射位置。
显示面板包括显示区和非显示区，在显示区内设置有阵列设置的多个像素10，光线感应区100位于显示区内，同样呈阵列设置，每个光线感应区100的大小和形状相同，每个光线感应区100对应一个或多个像素10设置，光线感应区100的大小可根据照射至显示面板的交互光线的大小决定，当光线感应区100对应的像素10数量越少时，感应的精度越高，交互效果越好。
交互光源通常为激光笔，也可以是其他可以发出交互光线的装置，交互光源发出的交互光线的波长较长，波长大于金属氧化物有源层14的最大吸收波长，可以是可见光或近红外光。
光感电路设置在光线感应区100内，即每个光线感应区100内都设置有一个光感电路，各光感电路均包括光感晶体管，光感晶体管的金属有源层与交互光源之间设置有上转换材料层，在交互光源照射的交互光线经由上转换材料层转换，再照射到某个光线感应区100内的光感晶体管上时，该光感晶体管将对应的交互光线的光强信号转换为电信号，由于同一时刻仅会有一个交互光线照射，在被照射到的光线感应区100内会产生电信号，在未被照射的光线感应区100内不会产生电信号，因此位置检测电路可根据产生的电信号来确定交互光线的照射位置。
在实际照射时，交互光线可能会同时照射至几个相邻的光线感应区100内，则在这几个光线感应区100内均会产生电信号，但各光线感应区100接收到的光强存在差异，因此产生电信号的大小也会有差异，光线照射面积越大的区域产生的电信号越大，此时位置检测电路可以将产生电信号最大的光线感应区100作为交互光线的照射位置。
如图2所示，为本申请实施例提供的显示面板中光感电路的第一种结构示意图。光感电路包括光感晶体管T1和第一开关晶体管T2，光感晶体管T1的栅极与扫描信号线Gate连接，光感晶体管T1的第一电极与电源高电位信号线VDD连接，光感晶体管T1的第二电极与第一开关晶体管T2的栅极连接，第一开关晶体管T2的第一电极与电源高电位信号线VDD连接，第一开关晶体管T2的第二电极与电信号读取线连接，电信号读取线与位置检测电路连接。各晶体管的第一电极和第二电极，其中一者为源极，另一者为漏极。
在光感电路工作时，扫描信号线Gate向光感晶体管T1的栅极输入一个负电压，电源高电位信号线VDD向光感晶体管T1的第一电极输入一个正电压，在没有光照射时，光感晶体管T1关闭，没有信号输给第一开关晶体管T2，第一开关晶体管T2也关闭，在交互光源发射交互光后，交互光线落在光感晶体管T1上，光感晶体管T1打开，向第一开关晶体管T2的栅极输入电源高电位信号线VDD，使得第一开关晶体管T2也打开，则电信号读取线可以读取到电源高电位信号线VDD中的电压值，而电信号读取线又与位置检测电路连接从而位置检测电路可根据电信号读取线读取到的电压值确定交互光线的位置。
在一种实施例中，位置检测电路包括积分器，对流经的电流进行积分，根据积分结果判断交互光线的位置。
图4示出了上转换材料层与显示面板的第一种位置示意图，光感晶体管T1包括层叠设置的衬底11、栅极绝缘层13和源漏极层，栅极层和金属氧化物有源层14中的其中一者设置在衬底11与栅极绝缘层13之间，另一者设置在栅极绝缘层13与源漏极层之间，上转换材料层20设置在光感晶体管T1中，且位于金属氧化物有源层14远离衬底11的一侧。
在一种实施例中，光感晶体管T1为底栅结构，如图4中的a所示，光感晶体管T1包括层叠设置的衬底11、栅极层、栅极绝缘层13、金属氧化物有源层14和源漏极层，栅极层图案化形成光感晶体管T1的栅极12，源漏极层图案化形成光感晶体管T1的源极16和漏极17，上转换材料层20设置在金属氧化物有源层14上。
在一种实施例中，光感晶体管T1为顶栅结构，如图4中的b所示，光感晶体管T1包括层叠设置的衬底11、金属氧化物有源层14、栅极绝缘层13、栅极层、层间绝缘层15和源漏极层，栅极层图案化形成光感晶体管T1的栅极12，源漏极层图案化形成光感晶体管T1的源极16和漏极17，上转换材料层20设置在金属氧化物有源层14和、栅极绝缘层13之间。此外，上转换材料层20还可以设置在栅极层远离栅极绝缘层13的一侧。
上转换材料层20用于吸收交互光源照射的交互光线，并将交互光线的第一波段转换为第二波段，第二波段范围小于第一波段范围，且位于金属氧化物有源层14的吸收波段范围内。
图7为金属氧化物有源层14的吸收谱图，其中横坐标表示波长，纵坐标表示吸光系数，从图7可看出，随着波长的增加，金属氧化物有源层14的吸光系数逐渐减小，即金属氧化物有源层14仅能吸收波长小于400纳米的光线，对于波长大于400纳米的光线吸收能力较弱。
上转换材料层20可进行上转换发光，本质上是反-斯托克斯(Anti-Stokes)发光，指的是材料受到低能量的光激发，发射出高能量的光，即经波长长、频率低的光激发，材料发射出波长短、频率高的光。
上转换材料包括上转换纳米粒子，其中采用稀土元素进行掺杂。如图8所示，为不同稀土元素掺杂形成的上转换材料层的光波转换示意图。根据掺杂稀土元素的不同，可将450-650nm波段转换为300-400nm波段，也可将808nm转换为550nm波段，或将其他高波段的光转换成400-500nm。因此利用上转换材料的特性，可以将外界的红外光波段(780～980nm)，转换为金属氧化物有源层14的敏感波段光(300nm～400nm)，从而增强金属氧化有源层14对可见光以及红外光的响应。
在本申请中，上转换材料层20包括镧系元素掺杂的上转换纳米粒子，具体包括NaYF4：Yb，Tm，Er，其中Yb的质量分数为25％，Tm的质量分数为0.5％，Er的质量分数为0.1％。在制作上转换材料层20时，如图9所示，将上述粒子混合在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)中，然后通过溶液旋涂法，并通过光聚合使聚合物成膜，本申请中制得的膜为全面膜，但亦可根据不同的需求对膜的形状等性能进行图形化。
如图10所示，当采用近红外光照射上转换材料层20时，Yb元素吸收近红外光后，能量跃迁到较高能级，随后Yb跃迁的能量再跃迁到Tm或者Er元素上的较高能级，再分别从各个元素的能级跃迁回基态，跃迁回基态的过程分别释放出紫外光或者可见光。此外，如果采用可见光照射上转换材料层20，经过上述跃迁过程，同样可以得到紫外光。由于上转换材料层20设置在交互光源与金属氧化物有源层14之间，交互光源照射的近红外光波长为第一波段，经由上转换材料层20转换后的紫外光波长为第二波段，而紫外光的波段范围位于金属氧化物有源层14的吸收波段范围内，因此金属氧化物有源层14中可以形成光电流，即将光强信号转化为电信号。
本申请通过在光感电路的光感晶体管T1中，将上转换材料层20设置在交互光源与金属氧化物有源层14之间，使得波长较长的交互光线被转换成波长较短的光线后再被金属氧化物有源层14吸收，在保证更高的电子迁移率和稳定性的前提下，又实现了对波长较长的可见光和近红外光的吸收，这样就可以构建具有远程光触控功能的显示面板，从而大大提高了显示面板的交互性能和附加价值。
在一种实施例中，光感晶体管T1为顶栅结构，栅极层材料为透明导电材料，则在交互光线照射时，可以透过透明的栅极照射至金属氧化物有源层14中，使得金属氧化物有源层14吸收的光线更多，相应地产生的电信号也越大，光感晶体管T1更易被打开，提高了检测的灵敏度。
在一种实施例中，金属氧化物有源层14材料包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟镓锌氧化物、铟锌锡氧化物、铟镓锌锡氧化物中的至少一种。
在一种实施例中，金属氧化物有源层14在衬底11上的投影，落在上转换材料层20在衬底11上的投影范围内，即上转换材料层20的面积较大，则上转换材料层20转换光线的能力较强，相应地金属氧化物有源层14吸收到的光线也越多，产生的电信号也越大，光感晶体管T1更易被打开，提高了检测的灵敏度。
在上述实施例中，上转换材料层20设置在光感晶体管T1内部，但不以此为限，在一种实施例中，如图5所示，上转换材料层20设置在显示面板的出光面上。显示面板可以是液晶显示面板或OLED显示面板，以液晶显示面板为例，液晶显示面板包括相对设置的阵列基板和彩膜基板、以及填充在两者之间的液晶70，且两者之间通过框胶80粘合密封，阵列基板包括衬底11、驱动电路层30和第一配向层41，彩膜基板包括基板61、黑矩阵61、色阻层52和第二配向层42，显示面板的出光方向自下朝上，上转换材料层20设置在显示面板的出光面上。如图6所示，在显示面板的出光面设置上转换材料层20后，上转换材料层20将波长较长的可见光或近红外光转换为波长较短的紫外光，使得金属氧化物有源层可以将紫外光吸收，并将其光强信号转换为电信号。
在一种实施例中，显示面板包括阵列基板，光感电路设置在阵列基板内，光感电路与驱动像素发光的像素驱动电路均设置在阵列基板内，但两者为相互独立的电路，工作时相互独立运行。如图5和图6所示，驱动电路中形成光感电路30和像素驱动电路(图未示出)。
在一种实施例中，多个光感电路形成光感层，光感层设置在显示面板的出光面上，且与显示面板电连接，即光感层为外挂式结构，多个光感电路集成在玻璃衬底上形成光感层，设置在显示面板的出光面上，此种设置在光感层出现故障时易更换，且可根据光触控需要选择安装或不安装光感层，在不需要光触控的场景下将其取下，可减薄显示面板厚度。此时，上转换材料层20可以设置在光感层内部，也可以设置在光感层的出光面上。
如图3所示，为本申请实施例提供的显示面板中光感电路的第二种结构示意图。光感电路包括光感晶体管T1、第二开关晶体管T3和和存储电容Cm，光感晶体管T1的栅极与扫描信号线Gate连接，光感晶体管T1的第一电极与第一数据信号线Data连接，光感晶体管T1的第二电极与第二开关晶体管T3的第一电极连接，第二开关晶体管T3的栅极与第二数据信号线SVGG连接，第二开关晶体管T3的第二电极与电信号读取线连接，存储电容Cm的第一极板与第一数据信号线Data连接，存储电容cM的第二极板与光感晶体管T1的第二电极连接，电信号读取线与位置检测电路连接。各晶体管的第一电极和第二电极，其中一者为源极，另一者为漏极。
在光感电路工作时，扫描信号线Gate向光感晶体管T1的栅极输入一个负电压，第一数据信号线Data向光感晶体管T1的第一电极输入第一数据信号，在没有光照射时，光感晶体管T1关闭，则存储电容Cm中电荷不发生变化，在交互光源发射交互光后，交互光线落在光感晶体管T1上，光感晶体管T1打开，则第二开关晶体管T3的第一电极接收到第一数据信号线Data输入的第一数据信号，且存储电容Cm中电荷也发生变化，将第一数据信号存储起来，第二开关晶体管T3的栅极与第二数据信号线SVGG连接，第二数据信号线SVGG逐行或逐列向面内输入第二数据信号，在该光感电路对应的第二数据信号为高电位时，第二开关晶体管T3打开，则电信号读取线可以读取到第二数据信号的电压值，而电信号读取线又与位置检测电路连接，从而位置检测电路可根据电信号读取线读取到的电压值确定交互光线的位置。
在该光感电路中，光感晶体管T1的结构与图2中相同，光照后的工作原理也相同。
在上述所有实施例中，均通过设置上转换材料层20实现与波长较长的光线之间的交互，此外，还可以通过设置量子点层的方式，以达到相同的效果。
在一种实施例中，显示面板包括阵列设置的多个光线感应区100，显示面板包括光感电路和位置检测电路，光感电路设置在光线感应区100内，光感电路包括光感晶体管，光感晶体管包括衬底、金属氧化物有源层、栅极层、源漏极层和量子点层，量子点层与金属氧化物有源层接触，量子点层用于吸收交互光源照射的交互光线，交互光线的波长大于金属氧化物有源层的最大吸收波长，光感晶体管用于将交互光线的光强信号转换为电信号；位置检测电路与光感电路电性连接，用于根据电信号，确定交互光线的照射位置。
在本实施例中，光感电路和位置检测电路均可采用图2和图3中所示的两种结构，工作原理也相同，与上述实施例的区别仅在于光感晶体管T1的结构不同。
在一种实施例中，光感晶体管T1为底栅结构，光感晶体管T1包括层叠设置的衬底11、栅极层、栅极绝缘层13、金属氧化物有源层14和源漏极层，栅极层图案化形成光感晶体管T1的栅极12，源漏极层图案化形成光感晶体管T1的源极16和漏极17，量子点层设置在金属氧化物有源层14靠近栅极绝缘层13一侧、以及金属氧化物有源层14靠近源漏极层一侧中的至少一处。
在一种实施例中，光感晶体管T1为顶栅结构，光感晶体管T1包括层叠设置的衬底11、金属氧化物有源层14、栅极绝缘层13、栅极层、层间绝缘层15和源漏极层，栅极层图案化形成光感晶体管T1的栅极12，源漏极层图案化形成光感晶体管T1的源极16和漏极17，量子点层设置在金属氧化物有源层14靠近衬底11一侧、以及金属氧化物有源层14靠近栅极绝缘层13一侧中的至少一处。
量子点层包括量子点，量子点基于纳米限域效应，具有很窄的带宽和很高的色纯度，可以大大扩宽显示面板的色域。同时，量子点可以通过调节尺寸的大小进而调节对可见光的吸收。
量子点层与金属氧化物有源层14直接接触，位于金属氧化物有源层14的上侧或下侧中的至少一侧，金属氧化物有源层14的带宽较高，因此不能吸收可见光，只能吸收波长较短的紫外光，而量子点层的带宽较窄，因此可以吸收波长较长的可见光和近红外光，当量子点吸收波长较长的交互光后，量子点的电子会从价带跃迁到导带，由于量子点层与金属氧化物有源层14相互接触，所以跃迁到导带的电子可以注入金属氧化物有源层14的导带，在偏压的作用下光感晶体管T1的源极16和漏极17之间可以形成光电流，即将光强信号转化为电信号。
本实施例通过在光感电路的光感晶体管T1中，将量子点层和金属氧化物有源层14相结合，在保证更高的电子迁移率和稳定性的前提下，又实现了对波长较长的可见光和近红外光的吸收，这样就可以构建具有远程光触控功能的显示面板，从而大大提高了显示面板的交互性能和附加价值。
在一种实施例中，量子点层包括硒化镉量子点，但不以此为限，还可以是其他类型的量子点。
在一种实施例中，金属氧化物有源层14在衬底11上的投影，落在量子点层在衬底11上的投影范围内，即量子点层的面积较大，则量子点吸收交互光线后，量子点的电子会尽可能多的从价带跃迁到导带，且跃迁到导带的电子也可以尽可能多地注入金属氧化物有源层14的导带，相应地产生的电信号也越大，光感晶体管T1更易被打开，提高了检测的灵敏度。
同样地，本实施例的显示面板可以为液晶显示面板或OLED显示面板。在一种实施例中，显示面板包括阵列基板，光感电路设置在阵列基板内，光感电路与驱动像素发光的像素驱动电路均设置在阵列基板内，但两者为相互独立的电路，工作时相互独立运行。
在一种实施例中，多个光感电路形成光感层，光感层设置在显示面板的出光面上，且与显示面板电连接，即光感层为外挂式结构，多个光感电路集成在玻璃衬底上形成光感层，设置在显示面板的出光面上，此种设置在光感层出现故障时易更换，且可根据光触控需要选择安装或不安装光感层，在不需要光触控的场景下将其取下，可减薄显示面板厚度。
本申请还提供一种显示装置，包括显示面板和驱动芯片，其中显示面板为上述任一项所述的显示面板。本申请的显示装置，通过在显示面板中设置上转换材料层，将交互光线由第一波段转换为金属氧化物有源层可吸收的第二波段，使得金属氧化物有源层可以将波长较长的交互光线的光强信号转换为电信号，再通过位置检测电路确定交互光线的照射位置，因此可以实现与波长较长的光线之间的交互，缓解了现有的可交互光线的波长范围较窄的技术问题。
根据以上实施例可知：
本申请提供一种显示面板和显示装置，显示面板包括上转换材料层、光感电路和位置检测电路；上转换材料层用于吸收交互光源照射的交互光线，并将交互光线的第一波段转换为第二波段，第二波段范围小于第一波段范围；光感电路设置在光线感应区内，光感电路包括光感晶体管，光感晶体管包括衬底、金属氧化物有源层、栅极绝缘层、栅极层和源漏极层，上转换材料层设置在交互光源与金属氧化物有源层之间，第二波段范围位于金属氧化物有源层的吸收波段范围内，光感晶体管用于将交互光线的光强信号转换为电信号；位置检测电路与光感电路电性连接，用于根据电信号，确定交互光线的照射位置。本申请通过设置上转换材料层，将交互光线由第一波段转换为金属氧化物有源层可吸收的第二波段，使得金属氧化物有源层可以将波长较长的交互光线的光强信号转换为电信号，再通过位置检测电路确定交互光线的照射位置，因此可以实现与波长较长的光线之间的交互，缓解了现有的可交互光线的波长范围较窄的技术问题。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种显示面板和显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。
Claims (14)
1.一种显示面板，包括阵列设置的多个光线感应区，其特征在于，所述显示面板包括：
上转换材料层，用于吸收交互光源照射的交互光线，并将所述交互光线的第一波段转换为第二波段，所述第二波段范围小于所述第一波段范围；
光感电路，设置在所述光线感应区内，所述光感电路包括光感晶体管，所述光感晶体管包括衬底、金属氧化物有源层、栅极绝缘层、栅极层和源漏极层，所述上转换材料层设置在所述交互光源与所述金属氧化物有源层之间，所述第二波段范围位于所述金属氧化物有源层的吸收波段范围内，所述光感晶体管用于将所述交互光线的光强信号转换为电信号；
位置检测电路，与所述光感电路电性连接，用于根据所述电信号，确定所述交互光线的照射位置；
所述光感电路还包括第一开关晶体管，所述光感晶体管的栅极与扫描信号线连接，所述光感晶体管的第一电极与电源高电位信号线连接，所述光感晶体管的第二电极与所述第一开关晶体管的栅极连接，所述第一开关晶体管的第一电极与所述电源高电位信号线连接，所述第一开关晶体管的第二电极与电信号读取线连接，所述电信号读取线与所述位置检测电路连接。
2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述上转换材料层包括镧系元素掺杂的上转换纳米粒子。
3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述镧系元素掺杂的上转换纳米粒子包括NaYF4：Yb，Tm，Er，其中Yb的质量分数为25％，Tm的质量分数为0.5％，Er的质量分数为0.1％。
4.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述上转换材料层还包括聚甲基丙烯酸甲酯。
5.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光感晶体管包括层叠设置的衬底、栅极绝缘层和源漏极层，所述栅极层和所述金属氧化物有源层中的其中一者设置在所述衬底与所述栅极绝缘层之间，另一者设置在所述栅极绝缘层与所述源漏极层之间。
6.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述上转换材料层设置在所述光感晶体管中，且位于所述金属氧化物有源层远离所述衬底的一侧。
7.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述上转换材料层设置在所述显示面板的出光面上。
8.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述金属氧化物有源层材料包括铟锡氧化物、铟锌氧化物、铟镓锌氧化物、铟锌锡氧化物、铟镓锌锡氧化物中的至少一种。
9.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光感电路还包括第一开关晶体管，所述光感晶体管的栅极与扫描信号线连接，所述光感晶体管的第一电极与电源高电位信号线连接，所述光感晶体管的第二电极与所述第一开关晶体管的栅极连接，所述第一开关晶体管的第一电极与所述电源高电位信号线连接，所述第一开关晶体管的第二电极与电信号读取线连接，所述电信号读取线与所述位置检测电路连接。
10.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述位置检测电路包括积分器。
11.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板包括阵列基板，所述光感电路设置在所述阵列基板内。
12.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，多个所述光感电路形成光感层，所述光感层设置在所述显示面板的出光面上，且与所述显示面板电连接。
13.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光线感应区对应一个或多个像素设置。
14.一种显示装置，其特征在于，包括显示面板和驱动芯片，所述显示面板为权利要求1至13任一项所述的显示面板。
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