CN112214128B - 触控面板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的触控面板包括光感电路和触控电路，光感电路包括沿第二方向设置的读取走线，触控电路包括沿着第一方向设置的信号发射电极和沿着第二方向设置的信号接收电极，其中，信号发射走线与扫描线、栅极同层设置，信号接收走线与读取走线、源漏极层同层设置；不增加额外膜层，使光感电路和触控电路集成在一个触控面板内。

Description

触控面板
技术领域
本发明涉及触控显示技术领域，尤其涉及一种触控面板。
背景技术
现有触控面板通常采用光控传感器和触控传感器单独作用，或者分别采用不同的IC分别控制两个传感器，较难在不增加膜层的情况下集成在同一个面板内。
因此，现有触控面板存在光感电路和触控电路难以集成在同一面板中的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种液晶显示面板，可以在不增加额外膜层的前提下，缓解现有触控面板存在光感电路和触控电路难以集成在同一面板中的技术问题。
本发明实施例提供一种触控面板，包括阵列设置的多个光线感应区，所述触控面板包括：
沿第一方向设置的多条扫描线；
沿第二方向设置的多条数据线；
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、栅极、栅绝缘层、有源层、源漏极层，所述光感晶体管用于将光信号转换为电信号；
触控电路，包括沿着第一方向设置的信号发射电极和沿着第二方向设置的信号接收电极；
其中，所述光感电路包括沿第二方向设置的读取走线，所述信号发射走线与所述扫描线、所述栅极同层设置，所述信号接收走线与所述读取走线、所述源漏极层同层设置。
在本发明实施例提供的触控面板中，所述光感电路还包括开关晶体管，所述光感晶体管的栅极与电源低电位电极连接，所述光感晶体管的第一电极与电源高电位电极连接，所述光感晶体管的第二电极与所述第一开关晶体管的第一电极连接，所述开关晶体管的栅极与所述扫描线连接，所述开关晶体管的第二电极与所述读取走线连接。
在本发明实施例提供的触控面板中，所述光感电路还包括存储电容，所述存储电容包括第一端和第二端，所述第一端与所述光感晶体管的第二电极和所述开关晶体管的第一电极相连接，所述第二端与所述电源低电位电极连接。
在本发明实施例提供的触控面板中，所述光感电路还包括第一位置检测电路，所述第一位置检测电路与所述读取走线连接。
在本发明实施例提供的触控面板中，所述读取走线和所述信号发射走线在所述衬底上的投影存在第一重叠区域，所述扫描线和所述信号接收走线在所述衬底上的投影存在第二重叠区域。
在本发明实施例提供的触控面板中，所述扫描线和所述信号发射走线的数量相同。
在本发明实施例提供的触控面板中，所述扫描线和所述信号发射走线间隔排布。
在本发明实施例提供的触控面板中，所述信号发射走线第一时段发出第一信号，所述扫描线第三时段发出第二信号，所述第一时段和所述第三时段之间间隔第二时段，所述第三时段与下一个所述第一时段之间间隔第四时段。
在本发明实施例提供的触控面板中，所述第二时段的时间长度大于所述第一时段的时间长度。
在本发明实施例提供的触控面板中，所述第四时段的时间长度大于所述第三时段的时间长度。
有益效果：本发明实施例提供的触控面板包括阵列设置的多个光线感应区，所述触控面板包括多条扫描线、多条数据线、光感电路、触控电路，所述扫描线沿第一方向设置，所述数据线沿第二方向设置，所述触控电路包括沿着第一方向设置的信号发射电极和沿着第二方向设置的信号接收电极，其中，所述光感电路包括沿第二方向设置的读取走线，所述信号发射走线与所述扫描线、所述栅极同层设置，所述信号接收走线与所述读取走线、所述源漏极层同层设置；通过将所述信号发射走线与所述扫描线、所述栅极同层设置，将所述信号接收走线与所述数据线、所述读取走线同层设置，在不增加额外膜层的前提下，使所述触控电路和光感电路集成在同一触控面板内。
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它有益效果显而易见。
图1为本发明实施例提供的触控面板的截面示意图；
图2为本发明实施例提供的显示器件的截面示意图；
图3为本发明实施例提供的光控和触控传感器集成的简化电路的示意图；
图4为本发明实施例提供的信号发射走线的电位时序图；
图5为本发明实施例提供的扫描线的电位时序图；
图6为本发明实施例提供的信号发射走线和扫描线行分时的电位时序图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。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。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
如图1、图3所示，本发明实施例提供的触控面板包括阵列设置的多个光线感应区1，所述触控面板包括沿第一方向设置的多条扫描线10、沿第二方向设置的多条数据线、光感电路、触控电路，所述光感电路设置在所述光线感应区内，所述光感晶体管20包括衬底201、栅极202、栅绝缘层203、有源层204、源漏极层205，所述光感晶体管20用于将光信号转换为电信号，所述触控电路包括沿着第一方向设置的信号发射电极和沿着第二方向设置的信号接收电极，其中，所述光感电路包括沿第二方向设置的读取走线50，所述信号发射走线30与所述扫描线10、所述栅极202同层设置，所述信号接收走线40与所述读取走线50、所述源漏极层205同层设置。
在本实施例中，触控面板包括阵列设置的多个光线感应区，所述触控面板包括沿第一方向设置的多条扫描线10、沿第二方向设置的多条数据线、光感电路、触控电路，所述光感电路设置在所述光线感应区内，所述光感晶体管20包括衬底201、栅极202、栅绝缘层203、有源层204、源漏极层205，所述光感晶体管20用于将光信号转换为电信号，所述触控电路包括沿着第一方向设置的信号发射电极和沿着第二方向设置的信号接收电极，其中，所述光感电路包括沿第二方向设置的读取走线50，所述信号发射走线30与所述扫描线10、所述栅极202同层设置，所述信号接收走线40与所述读取走线50、所述源漏极层205同层设置；通过将所述信号发射走线30与所述扫描线10、所述栅极202同层设置，将所述信号接收走线40与所述数据线、所述读取走线50同层设置，在不增加额外膜层的前提下，使所述触控电路和光感电路集成在同一触控面板内。
其中，所述光感晶体管20还包括设置在源漏极层205上方的钝化层206、平坦层207、第一光学胶层208、盖板209、黑色矩阵层210。
在一种实施例中，所述光感电路还包括开关晶体管60，所述光感晶体管20的栅极202与电源低电位电极连接，所述光感晶体管20的第一电极与电源高电位电极连接，所述光感晶体管20的第二电极与所述第一开关晶体管60的第一电极连接，所述开关晶体管60的栅极202与所述扫描线10连接，所述开关晶体管60的第二电极与所述读取走线50连接。
在一种实施例中，所述光感电路还包括存储电容70，所述存储电容70包括第一端和第二端，所述第一端与所述光感晶体管20的第二电极和所述开关晶体管60的第一电极相连接，所述第二端与所述电源低电位电极连接。
在一种实施例中，所述光感电路还包括第一位置检测电路801，所述第一位置检测电路801与所述读取走线50连接。
在一种实施例中，所述读取走线50和所述信号发射走线30在所述衬底201上的投影存在第一重叠区域，所述扫描线10和所述信号接收走线在所述衬底201上的投影存在第二重叠区域。
在一种实施例中，所述扫描线10和所述信号发射走线30的数量相同。
在一种实施例中，所述扫描线10和所述信号发射走线30间隔排布。
在一种实施例中，所述扫描线10和所述信号发射走线30的数量不同。
在一种实施例中，一扫描线10集合和一信号发射走线30集合间隔排布。
其中，所述扫描线10集合可以包括两个相邻排布的扫描线10，所述信号发射走线30集合可以包括两个相邻排布的信号发射走线30。
其中，所述扫描线10集合可以包括三个相邻排布的扫描线10，所述信号发射走线30集合可以包括三个相邻排布的信号发射走线30。
其中，所述扫描线10集合还可以包括三个相邻排布的扫描线10，所述信号发射走线30集合还可以包括三个相邻排布的信号发射走线30。
在一种实施例中，一扫描线10集合和一信号发射走线30集合间隔排布，其中，所述扫描线10集合的走线数量和所述信号发射走线30集合的走线数量不同。
在一种实施例中，如图3所示，所述信号发射走线30第一时段发出第一信号，所述扫描线10第三时段发出第二信号，所述第一时段和所述第三时段之间间隔第二时段，所述第三时段与下一个所述第一时段之间间隔第四时段。
其中，第二时段需大于等于信号发射走线30中一行信号接收走线40数据采集的时间。
其中，第四时段需大于等于光感电路数据采集的时间。
在一种实施例中，所述第二时段的时间长度大于所述第一时段的时间长度。
在一种实施例中，所述第四时段的时间长度大于所述第三时段的时间长度。
如图2所示，本发明实施例提供的显示器件包括触控面板和显示面板2，所述触控面板和显示面板2之间通过第二光学胶层211贴合在一起。
其中，显示面板2可以为液晶显示面板2、OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)，QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes，量子点发光二极管)，Mini-LED，Micro-LED中的任一种。
在一种实施例中，在显示器件中，所述光感电路还包括开关晶体管60，所述光感晶体管20的栅极202与电源低电位电极连接，所述光感晶体管20的第一电极与电源高电位电极连接，所述光感晶体管20的第二电极与所述第一开关晶体管60的第一电极连接，所述开关晶体管60的栅极202与所述扫描线10连接，所述开关晶体管60的第二电极与所述读取走线50连接。
在一种实施例中，在显示器件中，所述光感电路还包括存储电容70，所述存储电容70包括第一端和第二端，所述第一端与所述光感晶体管20的第二电极和所述开关晶体管60的第一电极相连接，所述第二端与所述电源低电位电极连接。
在一种实施例中，在显示器件中，所述光感电路还包括第一位置检测电路801，所述第一位置检测电路801与所述读取走线50连接。
在一种实施例中，在显示器件中，所述读取走线50和所述信号发射走线30在所述衬底201上的投影存在第一重叠区域，所述扫描线10和所述信号接收走线在所述衬底201上的投影存在第二重叠区域。
在一种实施例中，在显示器件中，所述扫描线10和所述信号发射走线30的数量相同。
在一种实施例中，在显示器件中，所述扫描线10和所述信号发射走线30间隔排布。
在一种实施例中，在显示器件中，所述扫描线10和所述信号发射走线30的数量不同。
在一种实施例中，在显示器件中，一扫描线10集合和一信号发射走线30集合间隔排布。
其中，所述扫描线10集合可以包括两个相邻排布的扫描线10，所述信号发射走线30集合可以包括两个相邻排布的信号发射走线30。
其中，所述扫描线10集合可以包括三个相邻排布的扫描线10，所述信号发射走线30集合可以包括三个相邻排布的信号发射走线30。
其中，所述扫描线10集合还可以包括三个相邻排布的扫描线10，所述信号发射走线30集合还可以包括三个相邻排布的信号发射走线30。
在一种实施例中，在显示器件中，一扫描线10集合和一信号发射走线30集合间隔排布，其中，所述扫描线10集合的走线数量和所述信号发射走线30集合的走线数量不同。
在一种实施例中，在显示器件中，如图3所示，所述信号发射走线30第一时段发出第一信号，所述扫描线10第三时段发出第二信号，所述第一时段和所述第三时段之间间隔第二时段，所述第三时段与下一个所述第一时段之间间隔第四时段。
其中，第二时段需大于等于信号发射走线30中一行信号接收走线40数据采集的时间。
其中，第四时段需大于等于光感电路数据采集的时间。
在一种实施例中，在显示器件中，所述第二时段的时间长度大于所述第一时段的时间长度。
在一种实施例中，在显示器件中，所述第四时段的时间长度大于所述第三时段的时间长度。
在一种实施例中，光感电路主要由两个薄膜晶体管和一个存储电容70，所述两个薄膜晶体管包括一个光感晶体管20，一个为开关晶体管60。
其中，半导体材料和光敏半导体材料都是采用的氢化非晶硅。
其中，光感电路的工作原理：受到光照刺激时，光感晶体管20中的非晶硅会产生载流子，所述载流子被存储电容70收集，通过开光晶体管进行控制，信号经过所述第一位置检测电路801。
在一种实施例中，触控电路包含多个第一方向的电极和多个第二方向的电极。
其中，所述第一方向的电极排列形成信号发射走线30。
其中，所述第二方向的电极排列形成信号接收走线40。
其中，触控传感器的工作原理：受到手指触控刺激时，信号发射走线30与信号接收走线40之间的投射电容会发生改变，本质为投射电容的电荷发生了改变，通过检查电容的变化，信号经过第二位置检测电路802，可以检测出触摸的位置。
如图3所示，为光感电路和触控电路集成的简化电路图，其中readout line为读出走线，与信号接收走线40同为第二方向设置，当所述触控面板接收到触控或者光控信号时，产生的电荷变化皆可以通过所述读出走线传输，通过位置检测电路放大处理，从而可以准确的定位出信号(光控/触控)刺激点的坐标位置。
在一种实施例中，触控电路的信号发射走线30和光感电路的栅极202电极、电源低电平电极902、以及扫描线10同层设置，为栅极层；触控电路的信号接收走线40和光感电路的电源高电平电极901和读出走线、以及数据线同层设置，为源漏极层205。
其中，信号接收走线40和读出走线的功能为感应信号，其电信号状态是不固定的。
其中，电源低电平电极902和电源高电平电极901为光感晶体管20的电极，为固定的电压。
其中，信号发射走线30电极和扫描线10为周期性的电压。
在一种实施例中，如图3所示，光感电路的读出走线与触控电路的信号发射走线30存在第一交叉重叠耦合区域S1。
其中，如图4所示，第一交叉重叠耦合区域S1的电压在0和Vt之间变化，Vt为第一电压，范围为5V至40V，其频率为ft＝1/(t1+t2)。
在一种实施例中，如图3所示，信号接收走线40与扫描线10存在第二交叉重叠耦合区域S2。
其中，如图5所示，第二交叉重叠耦合区域S2的电压在在0和Vgate之间变化，Vgate为第二电压，范围为-20V至20V之间变化，其频率为f1＝1/(t3+t4)。
在一种实施例中，信号发射走线30和扫描线10数量相同，且与信号接收走线40和读出走线交叉排列分布，可以采用行分时的方法，通过对信号发射走线30和扫描线10进行交叉扫描的分时方法，可以将触控电路和光感电路按行分时的方法交叉工作，有效的解决触控电路和光感电路之间的串扰问题。
其中，触控电路和光感电路发生串扰的原因为光感电路的读出走线与触控电路的信号发射走线30存在第一交叉重叠耦合区域S1、以及信号接收走线40与扫描线10存在第二交叉重叠耦合区域S2，所述第一交叉重叠耦合区域S1和所述第二交叉重叠耦合区域S2使得触控电路和光感电路互相会发生信号串扰。
在一种实施例中，如图6所示，将信号发射走线30和扫描线10以行分时的方法进行扫描时的时序图，采用分时后的频率f＝1/(t1+t2’+t3+t4’)信号发射走线30的扫描时间为第一时段，扫描线10的扫描时间为第三时段，
其中，一个周期的时段T为t1+t2’+t3+t4’。
其中，中间的间隔时间为(t2’+t4’)。
其中，第二时段需大于等于信号发射走线30中一行信号接收走线40数据采集的时间。
其中，第四时段需大于等于光感电路数据采集的时间。
其中，t1为第一时段，t2’为第二时段，t3为第三时段，t4’为第四时段。
本发明实施例提供的触控面板包括阵列设置的多个光线感应区，所述触控面板包括沿第一方向设置的多条扫描线、沿第二方向设置的多条数据线、光感电路、触控电路，所述光感电路设置在所述光线感应区内，所述光感晶体管包括衬底、栅极、栅绝缘层、有源层、源漏极层，所述光感晶体管用于将光信号转换为电信号，所述触控电路包括沿着第一方向设置的信号发射电极和沿着第二方向设置的信号接收电极，其中，所述光感电路包括沿第二方向设置的读取走线，所述信号发射走线与所述扫描线、所述栅极同层设置，所述信号接收走线与所述读取走线、所述源漏极层同层设置；通过将所述信号发射走线与所述扫描线、所述栅极同层设置，将所述信号接收走线与所述数据线、所述读取走线同层设置，在不增加额外膜层的前提下，使所述触控电路和光感电路集成在同一触控面板内。
以上对本发明实施例所提供的一种进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明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发明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发明各实施例的技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种触控面板，其特征在于，包括阵列设置的多个光线感应区，所述触控面板包括：
沿第一方向设置的多条扫描线；
沿第二方向设置的多条数据线；
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、栅极、栅绝缘层、有源层、源漏极层，所述光感晶体管用于将光信号转换为电信号；
触控电路，包括沿着第一方向设置的信号发射电极和沿着第二方向设置的信号接收电极；
其中，所述光感电路包括沿第二方向设置的读取走线，信号发射走线与所述扫描线、所述栅极同层设置，信号接收走线与所述读取走线、所述源漏极层同层设置，所述信号发射走线第一时段发出第一信号，所述扫描线第三时段发出第二信号，所述第一时段和所述第三时段之间间隔第二时段，所述第三时段与下一个所述第一时段之间间隔第四时段。
2.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述光感电路还包括开关晶体管，所述光感晶体管的栅极与电源低电位电极连接，所述光感晶体管的第一电极与电源高电位电极连接，所述光感晶体管的第二电极与第一开关晶体管的第一电极连接，所述开关晶体管的栅极与所述扫描线连接，所述开关晶体管的第二电极与所述读取走线连接。
3.如权利要求2所述的触控面板，其特征在于，所述光感电路还包括存储电容，所述存储电容包括第一端和第二端，所述第一端与所述光感晶体管的第二电极和所述开关晶体管的第一电极相连接，所述第二端与所述电源低电位电极连接。
4.如权利要求3所述的触控面板，其特征在于，所述光感电路还包括第一位置检测电路，所述第一位置检测电路与所述读取走线连接。
5.如权利要求1所述的触控面板，其特征在于，所述读取走线和所述信号发射走线在所述衬底上的投影存在第一重叠区域，所述扫描线和所述信号接收走线在所述衬底上的投影存在第二重叠区域。
6.如权利要求5所述的触控面板，其特征在于，所述扫描线和所述信号发射走线的数量相同。
7.如权利要求6所述的触控面板，其特征在于，所述扫描线和所述信号发射走线间隔排布。
8.如权利要求6所述的触控面板，其特征在于，所述第二时段的时间长度大于所述第一时段的时间长度。
9.如权利要求6所述的触控面板，其特征在于，所述第四时段的时间长度大于所述第三时段的时间长度。
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