CN112835225A - 触控显示装置和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种触控显示装置和电子设备，属于显示技术领域。所述触控显示装置包括：彩膜基板、阵列基板和液晶层，所述彩膜基板包括阵列分布的若干像素单元和黑矩阵，所述黑矩阵限定出第一开口，每一所述像素单元包括至少一个像素，所述阵列基板包括若干红外检测单元，所述红外检测单元与所述像素单元一一对应，所述第一开口在所述阵列基板上的正投影与所述红外检测单元至少部分重叠。在本申请实施例中，通过将红外检测单元设置在阵列基板上，利用红外检测单元侦测人体辐射的红外线以实现触控位置识别，检测精度高，可以避免电容触控驱动信号与显示驱动信号之间的干扰以及因触控和显示分时复用而导致的显示不佳的问题。

Description

触控显示装置和电子设备

技术领域

本申请属于显示技术领域，具体涉及一种触控显示装置和电子设备。

背景技术

近年来，手机触控经历了电阻式触控，表面声波(超声波)触控，红外触控、电容式触控等方案，最终电容式触控成为目前最常用解决方案。液晶显示模组(Liquid CrystalDisplay Module，LCM)电容式触控之中，又以内嵌式(incell)方案(将触摸面板功能嵌入到液晶像素中的方法)运用最为普遍，该方案通过共用LCM的公共电极做触控电极，当手指触碰到LCM表面的时候，因为电容效应改变了该触控电极的容值，通过侦测容值的变化从而识别是否有触控动作。

然而，现有触控电容屏因为工艺制程设计等因素，触控电极需要与LCM的公共电极共用，所以必须使用分时复用的方式来驱动，即显示和触控分离，执行显示驱动的时候不能驱动触控侦测，而驱动触控侦测的时候不能驱动显示，由于分时复用的关系，显示和触控分时复用切换的位置容易出现横条纹。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种触控显示装置和电子设备，能够解决现有液晶显示屏中存在的驱动和显示无法同时执行、需要分时复用进行切换，导致显示不佳的问题。

为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种触控显示装置，该装置包括：

彩膜基板、与所述彩膜基板对盒设置的阵列基板、设置在所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层，所述彩膜基板包括阵列分布的若干像素单元和黑矩阵，所述黑矩阵限定出第一开口，每一所述像素单元包括至少一个像素，所述阵列基板包括若干红外检测单元，所述红外检测单元与所述像素单元一一对应，所述第一开口在所述阵列基板上的正投影与所述红外检测单元至少部分重叠。

可选地，还包括：

背光模组，所述背光模组设置于所述阵列基板背离所述彩膜基板的一侧。

可选地，所述背光模组包括背光层和量子点涂层，所述量子点涂层位于所述背光层和所述阵列基板之间，所述量子点涂层用于将所述背光层发出的光部分转换成红外光。

可选地，所述背光层包括若干灯组，每一所述灯组包括白光LED和蓝光LED。

可选地，所述背光模组包括红外光背光单元和非红外光背光单元，所述红外光背光单元用于发出红外光，所述非红外光背光单元用于发出可见光。

可选地，所述阵列基板还包括遮光图形、第一基板以及阵列分布于所述第一基板上的若干薄膜晶体管，所述若干薄膜晶体管包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，所述红外检测单元与所述第一薄膜晶体管连接，所述遮光图形位于所述薄膜晶体管与所述第一基板之间，所述薄膜晶体管的有源层以及所述红外检测单元在所述第一基板上的正投影与所述遮光图形在所述第一基板上的正投影重合。

可选地，所述彩膜基板还包括第二基板，所述黑矩阵设置于所述第二基板上，所述黑矩阵还限定出像素开口区，所述像素设置于所述像素开口区内。

可选地，每一所述像素单元和与所述像素单元对应的红外检测单元在所述阵列基板上的正投影的尺寸小于4mm×4mm。

可选地，所述红外检测单元为红外传感器。

第二方面，本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括如第一方面所述的触控显示装置。

在本申请实施例中，通过将红外检测单元设置在阵列基板上，利用红外检测单元侦测人体辐射的红外线以实现触控位置识别，检测精度高，可以避免电容触控驱动信号与显示驱动信号之间的干扰以及因触控和显示分时复用而导致的显示不佳的问题。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种触控显示装置的示意图之一；

图2为本申请实施例提供的一种触控显示装置的示意图之二；

图3为本申请实施例提供的一种触控显示装置的示意图之三；

图4为图1中沿A-A剖切的剖面示意图；

图5为本申请实施例提供的灯组的结构示意图。

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，本领域普通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。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本申请实施例提供的触控显示装置和电子设备进行详细地说明。

请参考图1至图4，图1为本申请实施例提供的一种触控显示装置的示意图之一，图2为本申请实施例提供的一种触控显示装置的示意图之二，图3为本申请实施例提供的一种触控显示装置的示意图之三；图4为图1中沿A-A剖切的剖面示意图。如图1至图4所示，本申请实施例提供了一种触控显示装置，应用于电子设备，所述触控显示装置10可以包括彩膜基板11、阵列基板12以及液晶层13，彩膜基板11和阵列基板12呈对盒设置，液晶层13设置于彩膜基板11和阵列基板12之间。

其中，彩膜基板11包括黑矩阵113和阵列分布的若干像素单元111，黑矩阵113可以阻挡光线穿过，黑矩阵113限定出像素开口区和第一开口114，每一像素单元111包括至少一个像素，所述像素即设置于像素开口区内，而阵列基板12则包括若干红外检测单元121，红外检测单元121与像素单元111一一对应设置，并且，第一开口114在阵列基板12上的正投影与红外检测单元121至少部分重叠。也就是说，一个红外检测单元121对应于至少一个像素，以实现红外检测单元121在触控显示装置10上的均匀分布，以满足触控所需的分辨率要求。图1中，一个像素单元111内包括一个像素，即一个红外检测单元121对应于一个像素，此时红外检测单元121分布密度最高，触控灵敏度高；图2和图3中，一个像素单元111内包括两个像素，即一个红外检测单元121对应于两个像素，此时红外检测单元121的分布密度有所下降，图2中是同一行的相邻两个像素归为一个像素单元，与一个红外检测单元121对应，图3中则是同一列的相邻两个像素归为一个像素单元，与一个红外检测单元121对应。可以知道，在具体实施本申请技术方案时，可以考虑人的手指的面积和触控所需要的分辨率，以确定与一个红外检测单元121对应的一个像素单元111中包含的像素的数量。

本申请的一些实施例中，每一像素单元111和与像素单元111对应的红外检测单元121在阵列基板12上的正投影的尺寸小于4mm×4mm，换句话说，每4mm×4mm范围内即设置有一个红外检测单元121，该范围内可以有一个像素或多个像素。

本申请的一些实施例中，一个像素包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。红外检测单元121为红外传感器，用于检测红外光。

本申请实施例中，由于第一开口114在阵列基板12上的正投影与红外检测单元121至少部分重叠，因此从触控显示装置10外进入第一开口114的红外光可以被阵列基板12上的红外检测单元121检测到，此时便知道该红外检测单元121对应的位置坐标被手指触控，从而实现触控位置的检测。可选的，第一开口114的开口尺寸可以根据实际需求进行调整，应确保足够的红外光能够照射到红外检测单元121所在位置。

由此，本申请实施例通过将红外检测单元设置在阵列基板上，利用红外检测单元侦测人体辐射的红外线以实现触控位置识别，无需复用显示驱动的公共电极作为触控电极，可以避免电容触控驱动信号与显示驱动信号之间的干扰以及因触控和显示分时复用而导致的显示不佳的问题，同时也可保证有足够高的触控精度。

如图4所示，本申请的一些实施例中，阵列基板12还包括遮光图形123、第一基板122以及阵列分布于第一基板122上的若干薄膜晶体管，其中，若干薄膜晶体管包括第一薄膜晶体管124和第二薄膜晶体管，红外检测单元121与第一薄膜晶体管124连接，从而通过第一薄膜晶体管124与之连接的红外检测单元121的工作状态，而第二薄膜晶体管则用于控制对应像素的开启与关闭。遮光图形123可以设置于第一基板122的靠近液晶层13的一侧，也即遮光图形123位于薄膜晶体管与第一基板122之间，同时遮光图形123也位于红外检测单元121与第一基板122之间，并且，薄膜晶体管的有源层以及红外检测单元121在第一基板122上的正投影与遮光图形123在第一基板122上的正投影重合，从而避免光线从第一基板122所在一侧照射到薄膜晶体管的有源层从而影响薄膜晶体管的正常工作，同时也避免光线从第一基板122所在一侧照射到红外检测单元121所在位置而影响红外光检测，以免触控位置检测不准确。

本申请的一些实施例中，彩膜基板11还包括第二基板112，黑矩阵113即设置于第二基板112上，具体的，黑矩阵113设置在第二基板112与液晶层13之间，黑矩阵113用于限定出像素开口区以及第一开口区114。

本申请实施例中，所述触控显示装置10还包括背光模组14，液晶层13无法自发光，需要背光模组14提供背光源。其中，背光模组14设置于阵列基板12背离彩膜基板11的一侧，背光模组14发出的光线照射到液晶层13上，通过薄膜晶体管开启相应像素实现显示；由于红外检测单元12需要红外光的强度达到一定程度才能检测到，而人的手指等部位发出的红外光的强度有限，因此，背光模组14提供的背光源还可以包括红外光，红外光从触控显示装置10出射到人的手指表面后，反射回触控显示装置10，从第一开口114照射到红外检测单元121上，从而提高红外检测单元121检测到的红外光的强度，确保触控位置检测的准确性，而由于红外光不可见，也不会影响像素的正常显示。

本申请的一些实施例中，背光模组14包括背光层141和量子点涂层142，量子点涂层142位于背光层141和阵列基板12之间，其中，背光层141可以用于提供不包括红外光的背光源，而由于量子点涂层中含有量子点，通过量子点的光致发光效应可以将被光层141发出的光部分转换成红外光，这部分红外光照射到人的手指后部分反射回红外检测单元121处，从而提高红外检测单元121检测到的红外光的强度。当然，背光层141也可以提供包括红外光的背光源，以进一步增强红外光的强度，以提高触控检测精度。

请参考图5，为本申请实施例提供的灯组的结构示意图。如图5所示，本申请实施例中，考虑到量子点的光致发光效应会吸收部分的蓝光，因此，可以对被光层141发出的背光源进行补偿；示例性的，背光层141包括若干灯组1411，每一灯组1411包括白光LED 14111和蓝光LED 14112，由于正常的背光源为白色，即全采用白色LED 14111进行发光，而本申请实施例通过增加蓝光LED 14112，可以有效补偿被量子点吸收的蓝光，确保触控显示装置10的正常显示。可选的，每一灯组1411中的白光LED 14111和蓝光LED 14112的比例为5:1，即每5个白光LED 14111就增加1个蓝光LED 14112。

在本申请的另一些实施例中，背光模组14则包括红外光背光单元和非红外光背光单元，其中，红外光背光单元用于发出红外光，这部分红外光照射到人的手指后部分反射回红外检测单元121处，从而提高红外检测单元121检测到的红外光的强度红外光；而所述非红外光背光单元则用于发出可见光，即正常的背光源，以确保触控显示装置10的正常显示。

由此，本申请实施例通过将红外检测单元设置在阵列基板上，利用红外检测单元侦测人体辐射的红外线以实现触控位置识别，检测精度高，可以避免电容触控驱动信号与显示驱动信号之间的干扰以及因触控和显示分时复用而导致的显示不佳的问题。

本申请另一方面实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述实施例中所述的触控显示装置，由于上述实施例中的触控显示装置通过将红外检测单元设置在阵列基板上，利用红外检测单元侦测人体辐射的红外线以实现触控位置识别，检测精度高，可以避免电容触控驱动信号与显示驱动信号之间的干扰以及因触控和显示分时复用而导致的显示不佳的问题，本申请实施例中的电子设备也对应具有上述有益效果，为避免重复，在此不再赘述。

本申请实施例中的电子设备可以是移动电子设备，也可以为非移动电子设备。示例性的，移动电子设备可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载电子设备、可穿戴设备、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本或者个人数字助理(personal digital assistant，PDA)等，非移动电子设备可以为个人计算机(personal computer，PC)、电视机(television，TV)、柜员机或者自助机等，本申请实施例不作具体限定。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。此外，需要指出的是，本申请实施方式中的方法和装置的范围不限按示出或讨论的顺序来执行功能，还可包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序来执行功能，例如，可以按不同于所描述的次序来执行所描述的方法，并且还可以添加、省去、或组合各种步骤。另外，参照某些示例所描述的特征可在其他示例中被组合。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

Claims (10)

1.一种触控显示装置，其特征在于，包括：彩膜基板、与所述彩膜基板对盒设置的阵列基板、设置在所述彩膜基板和所述阵列基板之间的液晶层，所述彩膜基板包括阵列分布的若干像素单元和黑矩阵，所述黑矩阵限定出第一开口，每一所述像素单元包括至少一个像素，所述阵列基板包括若干红外检测单元，所述红外检测单元与所述像素单元一一对应，所述第一开口在所述阵列基板上的正投影与所述红外检测单元至少部分重叠。

2.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，还包括：

背光模组，所述背光模组设置于所述阵列基板背离所述彩膜基板的一侧。

3.根据权利要求2所述的触控显示装置，其特征在于，所述背光模组包括背光层和量子点涂层，所述量子点涂层位于所述背光层和所述阵列基板之间，所述量子点涂层用于将所述背光层发出的光部分转换成红外光。

4.根据权利要求3所述的触控显示装置，其特征在于，所述背光层包括若干灯组，每一所述灯组包括白光LED和蓝光LED。

5.根据权利要求2所述的触控显示装置，其特征在于，所述背光模组包括红外光背光单元和非红外光背光单元，所述红外光背光单元用于发出红外光，所述非红外光背光单元用于发出可见光。

6.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述阵列基板还包括遮光图形、第一基板以及阵列分布于所述第一基板上的若干薄膜晶体管，所述若干薄膜晶体管包括第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管，所述红外检测单元与所述第一薄膜晶体管连接，所述遮光图形位于所述薄膜晶体管与所述第一基板之间，所述薄膜晶体管的有源层以及所述红外检测单元在所述第一基板上的正投影与所述遮光图形在所述第一基板上的正投影重合。

7.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述彩膜基板还包括第二基板，所述黑矩阵设置于所述第二基板上，所述黑矩阵还限定出像素开口区，所述像素设置于所述像素开口区内。

8.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，每一所述像素单元和与所述像素单元对应的红外检测单元在所述阵列基板上的正投影的尺寸小于4mm×4mm。

9.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述红外检测单元为红外传感器。

10.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的触控显示装置。

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