CN114783371B - 显示装置和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种显示装置和电子设备，显示装置包括感光层和显示面板，所述感光层包括多个感光区，在每一所述感光区内，所述感光层包括感光电路和至少两个感光子像素，不同感光子像素用于吸收不同颜色的交互光线，并将所述交互光线的光强信号转换为电信号，所述感光电路用于感知所述电信号。本申请通过在每个感光区中设置不同的感光子像素，不同感光子像素可吸收不同颜色的交互光线，当采用不同颜色的交互光线分别照射时，感光电路均可以感知到该交互光线产生的电信号，从而在不添加滤光片的前提下实现了与多颜色光线的交互，拓宽了应用场景。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其是涉及一种显示装置和电子设备。
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，然而，当前具有交互功能的显示装置仅能接收单一颜色的光线，如想要接收不同颜色光线，需要添加滤光片，使得多颜色光线的交互应用场景受限。
发明内容
本申请实施例提供一种显示装置和电子设备，用以缓解现有显示装置在多颜色光线交互场景受限的技术问题。
本申请实施例提供一种显示装置，包括感光层和显示面板，所述感光层包括多个感光区，在每一所述感光区内，所述感光层包括感光电路和至少两个感光子像素，不同感光子像素用于吸收不同颜色的交互光线，并将所述交互光线的光强信号转换为电信号，所述感光电路用于感知所述电信号。
在一种实施例中，所述感光子像素包括有机光探测器。
在一种实施例中，所述感光电路包括开关晶体管，所述开关晶体管的栅极连接扫描信号线，所述开关晶体管的第一电极连接所述有机光探测器，所述开关晶体管的第二电极连接电信号读取线。
在一种实施例中，所述显示装置还包括位置检测电路，所述位置检测电路与所述感光电路电性连接，用于根据所述电信号确定所述交互光线的照射位置。
在一种实施例中，在每一所述感光区内，各感光子像素分别连接不同的感光电路。
在一种实施例中，在每一所述感光区内，各感光子像素连接同一感光电路。
在一种实施例中，所述感光层设置在所述显示面板的出光面上。
在一种实施例中，所述感光层设置在所述显示面板内部。
在一种实施例中，所述显示面板包括多个显示像素，各显示像素包括颜色不同的多个显示子像素，所述感光区对应一个或多个显示像素设置。
本申请还提供一种电子设备，包括显示装置和驱动芯片，所述显示装置为上述任一项所述的显示装置。
有益效果：本申请提供一种显示装置和电子设备，显示装置包括感光层和显示面板，所述感光层包括多个感光区，在每一所述感光区内，所述感光层包括感光电路和至少两个感光子像素，不同感光子像素用于吸收不同颜色的交互光线，并将所述交互光线的光强信号转换为电信号，所述感光电路用于感知所述电信号。本申请通过在每个感光区中设置不同的感光子像素，不同感光子像素可吸收不同颜色的交互光线，当采用不同颜色的交互光线分别照射时，感光电路均可以感知到该交互光线产生的电信号，从而在不添加滤光片的前提下实现了与多颜色光线的交互，拓宽了应用场景。
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为本申请实施例的显示装置的平面结构示意图。
图2为本申请实施例的显示装置的膜层结构示意图。
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装置和电子设备，用以缓解现有显示装置在多颜色光线交互场景受限的技术问题。
本申请的显示装置包括感光层和显示面板，感光层包括多个感光区，在每一感光区内，显示装置的感光层包括感光电路和至少两个感光子像素，不同感光子像素用于吸收不同颜色的交互光线，并将交互光线的光强信号转换为电信号，感光电路用于感知电信号。
如图1所示，感光层包括多个感光区10，各感光区10的位置可根据需要进行设置，当显示面板的整个显示区均需要参与交互时，感光层上的各感光区10可在整个显示区呈阵列分布，当显示面板的显示区内仅有部分区域需要参与交互时，则可以仅在该部分区域内设置感光区10。
在本申请中，交互光线由交互光源发出，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为单一颜色的色光，如红色光、绿色光和蓝色光等，不同颜色的色光具有不同的波段，且均为可见光。
在每一感光区10内，感光层均包括感光电路和至少两个感光子像素，不同感光区10内感光层的结构相同。在感光区10内，各感光子像素可以吸收不同颜色的交互光线，并将交互光线的光强信号转换为电信号，感光电路与感光子像素连接，当感光子像素吸收交互光线并将光强信号转换为电信号后，感光电路可以感知该电信号，从而实现对交互光线的感知。
各感光子像素可吸收交互光线的颜色，与交互光源发出的各色光的颜色相匹配。具体地，当显示装置配套使用的交互光源可分别发出红色光、绿色光和蓝色光时，感光区10内的感光子像素可以包括仅能吸收红色光的红色感光子像素11、仅能吸收绿色光的绿色感光子像素12、以及仅能吸收蓝色光的蓝色感光子像素13。当然，如果交互光源还可以发出其他颜色的交互光线，则感光层也可以设置用于吸收该颜色交互光线的感光子像素。为便于说明，本申请以下实施例均以每个感光区10包括红色感光子像素11、绿色感光子像素12和蓝色感光子像素13为例。
本申请通过在每个感光区中设置不同的感光子像素，不同感光子像素可吸收不同颜色的交互光线，当采用红色光照射各感光区10时，红色感光子像素11可以吸收红色光并将红色光的光强信号转换为电信号，并被感光电路感知到；当采用绿色光照射各感光区10时，绿色感光子像素12可以吸收绿色光并将绿色光的光强信号转换为电信号，并被感光电路感知到；当采用蓝色光照射各感光区10时，蓝色感光子像素13可以吸收蓝色光并将蓝色光的光强信号转换为电信号，并被感光电路感知到。即，当采用不同颜色的交互光线分别照射时，感光电路均可以感知到该交互光线产生的电信号，从而在不添加滤光片的前提下实现了与多颜色光线的交互，拓宽了应用场景。
在一种实施例中，显示装置还包括位置检测电路，位置检测电路与感光电路电性连接，可根据产生的电信号来确定交互光线的照射位置以及照射动作，进而在显示面板上显示交互结果，以实现不同的交互功能。例如显示面板的当前显示画面上显示有多个控件，当检测到交互光线照射在“页面放大”控件上并进行了选择操作，则需要将当前显示页面进行放大后显示在显示面板上，实现完整的交互过程。当交互光线照射时，在被照射到的感光区10内会产生电信号，在未被照射的感光区10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，并进而实现该交互光线对应的交互功能。
在实际照射时，交互光线可能会同时照射至几个相邻的感光区10内，则在这几个感光区10内均会产生电信号，但各感光区10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感光区10作为交互光线的照射位置。
在一种实施例中，如图2所示，感光子像素包括有机光探测器(Organicphotodiode，OPD)，有机光探测器包括第一电极201、第二电极202以及位于两者之间的有机吸收材料层203，根据有机吸收材料层中有机材料的成分和配比不同，其可以吸收的光线的波段不同，当交互光线照射到有机光探测器上时，有机吸收材料层203吸收交互光线并在光子能量的作用下产生载流子，进而产生与光强信号对应的电信号，再被感知电路感知到。有机光探测器具有柔性轻薄、可实现选择性吸收、可选感光区域多等特征，因此在多颜色光交互场景下有着巨大优势。
在一种实施例中，感光电路包括开关晶体管，开关晶体管的栅极连接扫描信号线，开关晶体管的第一电极连接有机光探测器，开关晶体管的第二电极连接电信号读取线。如图2所示，感光层包括基板101、遮光层102、半导体层、源漏极层、栅极绝缘层105、栅极层、层间绝缘层107。其中，半导体性形成感光电路中开关晶体管的有源层103，源漏极层形成开关晶体管的第一电极1041、第二电极1042和电信号读取线(图未示出)，第一电极1041和第二电极1042中的其中一者为源极，另一者为漏极，两者分别与有源层103的源区和漏区连接，栅极层形成开关晶体管的栅极106和扫描信号线(图未示出)。有机光探测器设置在层间绝缘层107上，有机光探测器的第一电极201通过过孔与开关晶体管的第一电极1041连接，有机光探测器的第二电极202可接入一预设控制信号，扫描信号线与开关晶体管的栅极106连接，电信号读取线与开关晶体管的第二电极1042连接。如图1所示，扫描信号线21可以与栅极驱动电路100连接，通过栅极驱动电路提供扫描信号，电信号读取线22可以与读取芯片200连接，通过读取芯片200对感知到的电信号进行读取。
如图2所示，当需要进行交互时，各开关晶体管在扫描信号的控制下打开，有机光探测器的第二电极202接入预设控制信号，交互光源40发出交互光线并照射在感光层上，当交互光源40发出的为红色光31时，红色感光子像素11的有机光探测器吸收红色光31并产生电流，使得预设控制信号通过开关晶体管的第一电极1041和第二电极1042，并最终被电信号读取线感知到。同样地，当交互光源40发出的为绿色光32或蓝色光33时，相应地绿色感光子像素12或蓝色感光子像素13也基于同样的原理，实现对绿色光32或蓝色光33的感知。
上述实施例仅示出了感光电路的其中一种结构，根据设计需求的不同，感光电路还可以包括其他晶体管、存储电容等各类元器件，各元器件还可以具有不同的连接方式，但相关原理类似，均是用于感知有机光探测器在交互光照射下产生的电流。
在一种实施例中，在每一感光区内，各感光子像素分别连接不同的感光电路。如图2所示，感光区10内的红色感光子像素11、绿色感光子像素12以及蓝色感光子像素13分别连接一个单独的感光电路，各感光电路也分别连接不同的扫描信号线和电信号读取线，此种设置方式实现了对每个感光子像素的单独控制，从而可以适用于不同颜色交互光线对应不同交互功能，且不同颜色交互光线可以同时照射同一感光区的应用场景。具体地，预先设定各颜色交互光线承载的交互功能，如红色交互光线产生用于实现切换画面，绿色交互光线用于实现画面标记，对于同一感光区，当采用红色交互光线照射时，与红色感光子像素11连接的感光电路感知到第一电信号，并根据该第一电信号对当前显示画面进行切换，当采用绿色交互光线照射时，与绿色感光子像素12连接的感光电路感知到第二电信号，并根据该第二电信号在当前显示画面上对照射位置进行标记。在此场景下，对于相互不冲突的两种交互功能，可以同时采用两种颜色的交互光线进行照射，以在同一显示画面同时实现两种交互功能。
在一种实施例中，在每一感光区内，各感光子像素连接同一感光电路。此种设置方式可以适用于两种场景，一种是不同颜色交互光线对应相同交互功能的应用场景，另一种是不同颜色交互光线对应不同交互功能，但同一时刻同一感光区10仅会有一种颜色交互光线进行照射的场景。对于前者，同一感光区10内无论是哪个感光子像素对交互光线作为反应，均可以通过该公共的感光电路感知到，并实现相同的交互功能；对于后者，同一时刻同一个感光区10只会出现一个感光子像素来吸收交互光线，因此也可以使得感光电路同时连接各感光子像素，且使得不同感光子像素吸收各自的交互光线后产生的电信号有不同的数值范围，通过数值范围的不同可以区分该信号是由哪种交互光线产生的，进而实现该交互光线的交互功能。此种方式可以使得感光电路的数量较少，节省了成本。
在一种实施例中，感光层设置在显示面板的出光面上。本申请的显示面板可以是液晶显示面板或者OLED显示面板，感光层可以作为一个外挂结构设置在显示面板的出光面上，此种设置在感光层出现故障时易更换，且可根据交互场景的需要选择安装或不安装感光层，在不需要进行交互的场景下将其取下，可减薄显示装置的厚度。
在一种实施例中，感光层设置在显示面板内部。显示面板包括多个显示子像素，显示面板的阵列基板中设置有驱动各显示子像素发光的像素驱动电路，当感光层设置在显示面板内部时，感光电路和像素驱动电路均可设置在阵列基板内，在工作时两者可以相互独立运行，互不干扰。
在一种实施例中，显示面板包括多个显示像素，各显示像素包括颜色不同的多个显示子像素，感光区对应一个或多个显示像素设置。显示面板中各显示像素用于显示画面，每个显示像素可以包括红色显示子像素、绿色显示子像素以及蓝色显示子像素，感光区10可以仅对应一个显示像素设置，各感光子像素可以与各显示子像素对应设置，此时感光精度为像素级别，精度较高，可适用于分辨率较低的显示面板。感光区10也可以对应多个显示像素设置，即一个感光像素对应多个显示像素，由于交互光线照射形成的光斑具有一定的面积，在显示面板分辨率较高时，光斑会覆盖多个显示像素，且各显示像素所在区域光强区别不大，会造成对照射位置的检测不够准确，因此可以使得感光区10面积至少大于一个光斑的大小，通过降低感光精度来保证交互准确率，此种方式适用于分辨率较高的显示面板。
本申请还提供一种电子设备，包括显示装置和驱动芯片，其中显示面板为上述任一实施例所述的显示面板。显示装置可以是智能手表、平板电脑、笔记本电脑、个人计算机(PC，Personal Computer)、微型处理盒子等具有显示功能的设备，可适应多颜色光线交互的应用场景。
根据上述实施例可知：
本申请提供一种显示装置和电子设备，显示装置包括感光层和显示面板，所述感光层包括多个感光区，在每一所述感光区内，所述感光层包括感光电路和至少两个感光子像素，不同感光子像素用于吸收不同颜色的交互光线，并将所述交互光线的光强信号转换为电信号，所述感光电路用于感知所述电信号。本申请通过在每个感光区中设置不同的感光子像素，不同感光子像素可吸收不同颜色的交互光线，当采用不同颜色的交互光线分别照射时，感光电路均可以感知到该交互光线产生的电信号，从而在不添加滤光片的前提下实现了与多颜色光线的交互，拓宽了应用场景。
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装置和电子设备进行了详细介绍，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 (7)
1.一种显示装置，其特征在于，包括感光层和显示面板，所述感光层包括多个感光区，在每一所述感光区内，所述感光层包括感光电路和至少两个感光子像素，不同感光子像素用于吸收不同颜色的交互光线，并将所述交互光线的光强信号转换为电信号，所述感光电路用于感知所述电信号；所述感光子像素包括有机光探测器，所述感光电路包括开关晶体管，所述开关晶体管的栅极连接扫描信号线，所述开关晶体管的第一电极连接所述有机光探测器，所述开关晶体管的第二电极连接电信号读取线，所述显示装置还包括位置检测电路，所述位置检测电路与所述感光电路电性连接，用于根据所述电信号确定所述交互光线的照射位置。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，在每一所述感光区内，各感光子像素分别连接不同的感光电路。
3.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，在每一所述感光区内，各感光子像素连接同一感光电路。
4.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述感光层设置在所述显示面板的出光面上。
5.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述感光层设置在所述显示面板内部。
6.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示面板包括多个显示像素，各显示像素包括颜色不同的多个显示子像素，所述感光区对应一个或多个显示像素设置。
7.一种电子设备，其特征在于，包括显示装置和驱动芯片，所述显示装置为权利要求1至6任一项所述的显示装置。
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