OLED触控显示基板、显示面板、显示装置及控制方法与流程

本发明涉及触控显示技术领域，特别是指一种OLED触控显示基板、显示面板、显示装置及控制方法。

背景技术：

随着显示技术的急速进步，有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)作为显示装置核心的半导体元件技术也随之得到了飞跃性的进步。对于现有的显示装置而言，OLED作为一种电流型发光器件，因其所具有的自发光、快速响应、宽视角和可制作在柔性衬底上等特点而越来越多地被应用于高性能显示领域当中。

随着便携式电子显示设备的发展，触摸显示装置提供了一种新的人机互动界面，其在使用上更直接、更人性化。目前OLED触控显示装置通常采用将OLED显示屏和触摸屏分开来做，然后再将二者结合起来。该OLED触控显示装置通常可以包括OLED基板、OLED盖板、触摸屏基板以及触摸屏盖板。然而这种技术存在光透过率较低、显示装置较厚等缺点。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种OLED触控显示基板、显示面板、显示装置及控制方法，无需在OLED显示面板上外挂触控屏，结构简单、厚度薄、透光率高。

为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：

一方面，提供一种OLED触控显示基板，包括位于衬底基板上的阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的功能层，所述阴极包括多个相互绝缘的子阴极，所述OLED触控显示基板的一帧画面显示时间包括显示时间段和触控时间段，所述多个子阴极复用为多个触控电极，所述OLED触控显示基板还包括：

与所述触控电极一一对应电性连接的触控信号线。

进一步地，所述阴极为一整层，所述触控显示基板还包括形成在所述阴极上的隔垫物图形，所述隔垫物图形采用负性感光材料制成，将所述阴极分割为多个相互绝缘的子阴极。

进一步地，所述触控信号线与所述子阴极同层设置，所述阴极包括多行子阴极，每行子阴极包括多个间隔排列的子阴极，从靠近触控显示基板中心到远离触控显示基板中心的行方向上，子阴极的尺寸逐渐减小，且由每一子阴极延伸出的所述触控信号线的延伸方向与行方向平行；或

所述阴极包括多列子阴极，每列子阴极包括多个间隔排列的子阴极，从靠近触控显示基板中心到远离触控显示基板中心的列方向上，子阴极的尺寸逐渐减小，且由每一子阴极延伸出的所述触控信号线的延伸方向与列方向平列。

进一步地，所述触控信号线与所述子阴极之间间隔有绝缘层，所述子阴极通过所述绝缘层中的过孔与对应的触控信号线电性连接。

进一步地，所述阴极包括成矩阵排列的多个所述子阴极，多个所述子阴极的形状和大小均相同。

进一步地，所述阴极包括多个子阴极组，每一子阴极组包括成行排列的多对子阴极，每对子阴极包括斜边相对的两个直角三角形子阴极，每一子阴极包括与列方向平行的第一直角边，每一子阴极组的触控信号线与子阴极的第一直角边连接，且分列子阴极组的左右两侧；或

每一子阴极组包括成列排行的多对子阴极，每对子阴极包括斜边相对的两个直角三角形子阴极，每一子阴极包括与行方向平行的第二直角边，每一子阴极组的触控信号线与子阴极的第二直角边连接，且分列子阴极组的上下两侧。

进一步地，所述衬底基板为单晶硅基板或多晶硅基板，所述触控显示基板还包括形成在所述衬底基板上的阵列电路层，所述阵列电路层包括有源区形成在所述衬底基板内的多个薄膜晶体管。

进一步地，在一帧画面显示时间的显示时间段，所述功能层在所述阴极和所述阳极的驱动下能够发出白光。

进一步地，所述功能层包括依次位于所述阳极靠近所述阴极一侧的空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层以及电子注入层。

本发明实施例还提供了一种OLED触控显示面板，包括如上所述的触控显示基板，还包括与所述触控显示基板对盒的封装盖板。

进一步地，在一帧画面显示时间的显示时间段，所述阴极和所述阳极能够驱动所述功能层发出白光，所述封装盖板上还设置有彩色滤光片。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的OLED触控显示面板。

本发明实施例还提供了一种如上所述的显示装置的控制方法，所述控制方法包括：

在一帧画面显示时间的显示时间段，向所述阴极输入公共电压信号，并向所述阳极输入数据信号；

在一帧画面显示时间的触控时间段，向所述触控信号线输入触控扫描信号，并检测触控电极的自电容是否发生变化。

进一步地，所述触控扫描信号为方波信号，在向所述触控信号线输入触控扫描信号的同时，在向所述触控显示基板的所有信号线输入的信号上叠加所述触控扫描信号。

本发明的实施例具有以下有益效果：

上述方案中，OLED触控显示基板包括阳极、阴极以及位于阳极和阴极之间的功能层，其中在触控时间段，阴极复用作触控电极。这样一来，可以将该OLED触控显示基板的每一帧画面的显示时间分成显示时间段和触控时间段。在显示时间段向阴极加载公共电压信号，使得OLED触控显示基板进行显示；在触控时间段向阴极加载触控扫描信号，将阴极复用作触控电极，以实现对触控位置进行采集，达到触控的目的。由于OLED触控显示基板在触控显示的过程中，能够将阴极复用作触控电极，所以无需在OLED显示面板上外挂触控屏，因此相对于外挂式触控显示屏而言，其结构简单、厚度薄，透光率高。

附图说明

图1为现有OLED触控显示装置的结构示意图；

图2为本发明实施例OLED触控显示基板的结构示意图；

图3-图5为本发明实施例子阴极的排布示意图；

图6为现有技术中在触控显示基板上设置彩色滤光片的示意图；

图7为本发明实施例在封装盖板上设置彩色滤光片的示意图；

图8为本发明实施例OLED触控显示装置的像素补偿电路的示意图；

图9为图8所示像素补偿电路的时序示意图。

附图标记

11OLED显示基板 12封装盖板 13触控电极 14触摸屏盖板

1衬底基板 2封装盖板 6阳极 7功能层

8阴极 9子阴极 10触控信号线

具体实施方式

为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

如图1所示，目前OLED触控显示装置通常采用将OLED显示屏和触摸屏分开来做，然后再将二者结合起来。该OLED触控显示装置通常可以包括OLED显示基板11、封装盖板12和触摸屏盖板14，其中触控电极13可以直接制作在封装盖板12上。然而这种技术存在光透过率较低、显示装置较厚等缺点。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供一种OLED触控显示基板、显示面板、显示装置及控制方法，无需在OLED显示面板上外挂触控屏，结构简单、厚度薄、透光率高。

实施例一

本实施例提供一种OLED触控显示基板，如图2所示，OLED触控显示基板包括位于衬底基板1上的阳极6、阴极8以及位于所述阳极6和所述阴极8之间的功能层7，如图3-图5所示，所述阴极8包括多个相互绝缘的子阴极9，所述OLED触控显示基板的一帧画面显示时间包括显示时间段和触控时间段，所述多个子阴极9复用为多个触控电极，所述OLED触控显示基板还包括：

与所述触控电极一一对应电性连接的触控信号线10，在一帧画面显示时间的显示时间段，可以通过对应的触控信号线向触控电极传递公共电压信号，在一帧画面显示时间的触控时间段，通过对应的触控信号线向所述触控电极传递触控扫描信号，触控电路可以通过对应的触控信号线检测触控电极的自电容是否发生变化。

本实施例中，OLED触控显示基板包括阳极、阴极以及位于阳极和阴极之间的功能层，其中在触控时间段，阴极复用作触控电极。这样一来，可以将该OLED触控显示基板的每一帧画面的显示时间分成显示时间段和触控时间段。在显示时间段向阴极加载公共电压信号，使得OLED触控显示基板进行显示；在触控时间段向阴极加载触控扫描信号，将阴极复用作触控电极，以实现对触控位置进行采集，达到触控的目的。由于OLED触控显示基板在触控显示的过程中，能够将阴极复用作触控电极，所以无需在OLED显示面板上外挂触控屏，因此相对于外挂式触控显示屏而言，其结构简单、厚度薄，透光率高。

具体地，阴极8可以包括多个相互独立的子阴极，也可以制作为一整层。在阴极8为一整层时，触控显示基板还包括形成在阴极上的隔垫物图形，隔垫物图形采用负性感光材料制成，能够将阴极分割为多个相互绝缘的子阴极，这样可以不用通过专门的构图工艺来制作阴极的图形，只需要将阴极制作为一整层，在形成隔垫物图形的同时，通过负性的隔垫物图形将阴极分割为多个相互绝缘的子阴极，省去了一次构图工艺。

一具体实施方式中，如图3所示，所述触控信号线10与所述子阴极9同层设置，由图3可以看出，所述阴极包括多行子阴极9，每行子阴极9包括多个间隔排列的子阴极，从靠近触控显示基板中心到远离触控显示基板中心的行方向上，子阴极的尺寸逐渐减小，且由每一子阴极延伸出的所述触控信号线的延伸方向与行方向平行。

进一步地，还可以是阴极包括多列子阴极，每列子阴极包括多个间隔排列的子阴极，从靠近触控显示基板中心到远离触控显示基板中心的列方向上，子阴极的尺寸逐渐减小，且由每一子阴极延伸出的所述触控信号线的延伸方向与列方向平列。

另一具体实施方式中，所述触控信号线与所述子阴极之间可以间隔有绝缘层，所述子阴极通过贯穿所述绝缘层的过孔与对应的触控信号线电性连接。触控信号线可以采用触控显示基板的其他导电膜层来制作，比如触控信号线可以采用触控显示基板的栅金属层来制作，与触控显示基板的栅线、栅电极位于同一层；或者采用触控显示基板的源漏金属层来制作，与触控显示基板的源电极、漏电极和数据线位于同一层。

具体地，如图4所示，所述阴极可以包括成矩阵排列的多个所述子阴极9，多个所述子阴极9的形状和大小均相同，如图4所示，子阴极9的形状可以为矩形，进一步地，子阴极9的形状还可以为圆形、椭圆形、正六边形、三角形等等，在此对子阴极9的形状不做限制。由图4可以看出，与子阴极9连接的触控信号线10的延伸方向可以均相同。每个子阴极9的形状和大小均相同，可以保证每个子阴极感应触摸的灵敏度均相同，提高触控感应的均一性。

另一具体实施方式中，所述阴极可以包括多个子阴极组，图5示出了其中的一个子阴极组，该子阴极组包括成行排列的多对子阴极9，每对子阴极包括斜边相对的两个直角三角形子阴极9，每一子阴极9包括与列方向平行的第一直角边，每一子阴极组的触控信号线10与子阴极的第一直角边连接，且分列子阴极组的左右两侧。

进一步地，每一子阴极组还可以包括成列排行的多对子阴极，每对子阴极包括斜边相对的两个直角三角形子阴极，每一子阴极包括与行方向平行的第二直角边，每一子阴极组的触控信号线与子阴极的第二直角边连接，且分列子阴极组的上下两侧。

本实施例中所采用的衬底基板1可以为单晶硅或多晶硅基板，所述触控显示基板还包括形成在衬底基板1的阵列电路层，所述阵列电路层包括有源区形成在衬底基板1内的多个薄膜晶体管。由于单晶硅的载流子迁移率可以超过600cm²/V-sec，因此采用单晶硅来形成有源层能够提高薄膜晶体管的性能，并在保障薄膜晶体管的性能的同时在现有技术的基础上缩小薄膜晶体管的尺寸，从而提高触控显示基板的开口率。

进一步地，在一帧画面显示时间的显示时间段，所述功能层在所述阴极和所述阳极的驱动下能够发出白光。现有技术中，是采用FMM蒸镀的方式在触控显示基板上形成不同颜色的发光层，由于FMM本身物理精度的限制，使得触控显示基板的像素密度不高，而本实施例中，是在触控显示基板上形成发出白光的发光层，之后可以对应在封装盖板上形成彩色滤光片，这样可以提高触控显示基板的像素密度。

具体地，所述功能层7包括依次位于所述阳极6靠近所述阴极8一侧的空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层以及电子注入层。

实施例二

本实施例提供了一种OLED触控显示面板，包括如上所述的触控显示基板，还包括与所述触控显示基板对盒的封装盖板。

本实施例中，OLED触控显示基板包括阳极、阴极以及位于阳极和阴极之间的功能层，其中在触控时间段，阴极复用作触控电极。这样一来，可以将该OLED触控显示基板的每一帧画面的显示时间分成显示时间段和触控时间段。在显示时间段向阴极加载公共电压信号，使得OLED触控显示基板进行显示；在触控时间段向阴极加载触控扫描信号，将阴极复用作触控电极，以实现对触控位置进行采集，达到触控的目的。由于OLED触控显示基板在触控显示的过程中，能够将阴极复用作触控电极，所以无需在OLED显示面板上外挂触控屏，因此相对于外挂式触控显示屏而言，其结构简单、厚度薄，透光率高。

现有技术中，如图6所示，是采用FMM(高精度金属掩模板)蒸镀的方式在触控显示基板上形成不同颜色的发光层，由于FMM本身物理精度的限制，使得触控显示基板的像素密度不高。

为了解决该问题，本实施例中，在一帧画面显示时间的显示时间段，所述阴极和所述阳极能够驱动所述功能层发出白光，如图7所示，为了对功能层发出的白光进行滤光，封装盖板2上还设置有彩色滤光片。这样触控显示基板上制作的像素的密度不受FMM精度的限制，从而能够提高触控显示基板的像素密度。

实施例三

本实施例提供了一种显示装置，包括如上所述的OLED触控显示面板。所述显示装置可以为：电视、显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。

本实施例显示装置的OLED触控显示基板包括阳极、阴极以及位于阳极和阴极之间的功能层，其中在触控时间段，阴极复用作触控电极。这样一来，可以将该OLED触控显示基板的每一帧画面的显示时间分成显示时间段和触控时间段。在显示时间段向阴极加载公共电压信号，使得OLED触控显示基板进行显示；在触控时间段向阴极加载触控扫描信号，将阴极复用作触控电极，以实现对触控位置进行采集，达到触控的目的。由于OLED触控显示基板在触控显示的过程中，能够将阴极复用作触控电极，所以无需在OLED显示面板上外挂触控屏，因此相对于外挂式触控显示屏而言，其结构简单、厚度薄，透光率高。

本实施例的显示装置除包括触控显示面板外，还包括如图8所示的像素补偿电路，图8所示的像素补偿电路包括数据写入模块、复位模块、发光模块和补偿模块。其中，数据写入模块包括数据写入晶体管M5，复位模块包括复位晶体管M1，发光模块包括晶体管M4和M6，补偿模块包括补偿晶体管M2，除此外，像素补偿电路还包括驱动晶体管M3和存储电容C1。其中，M5的栅极与栅极扫描信号输出端(Gate)连接，第一极与数据信号输出端(Vdata)连接，第二极与第一节点连接；M4的栅极与发光控制信号输出端(EM)连接，第一极与高电平信号输出端(ELVDD)连接，第二极与第一节点连接；M1的栅极与复位信号输出端(Reset)连接，第一极与初始电压信号输出端(Vint)连接，第二极与第二节点连接；M3的栅极与第二节点连接，第一极与第一节点连接，第二极与第三节点连接；M6的栅极与发光控制信号输出端(EM)连接，第一极与第三节点连接，第二极与发光二极管连接；存储电容C1的第一极板与第二节点连接，第二极板与高电平信号输出端(ELVDD)连接；M2的栅极与栅极扫描信号输出端(Gate)连接，第一极与第二节点连接，第二极与第三节点连接。

其中Reset、Gate、EM三路信号是通过GOA输出单元输出的时序信号，Vint和ELVDD需要FPC(柔性电路板)外接，TX channel(触控电极通道)输出触控信号连接至各个ELVSS，Vdata则是由Source Line(数据线)输出。

本实施例中，数据驱动电路、扫描驱动电路以及显示阵列的薄膜晶体管的有源区均可形成在所述单晶硅基板内，由于单晶硅的载流子迁移率可以超过600cm²/V-sec，因此数据驱动电路和扫描驱动电路内部的薄膜晶体管都可以具有足够高的性能，并在保障性能的同时在现有技术的基础上缩小尺寸，使得数据驱动电路与扫描驱动电路不会占用很大的基板面积，实现扫描驱动电路与数据驱动电路在基板上的整合制作。基于此，本实施例可以缩小显示区外的面积、增加画面显示面积，还可以保障电路性能和像素数目不变的情况下缩小装置尺寸，并有利于提高显示装置的显示分辨率。

另外，采用单晶硅基板的OLED触控显示基板采用CMOS工艺，因此其扫描速度非常快，负载较小，触控效果好。

实施例四

本实施例提供了一种上述显示装置的控制方法，所述控制方法包括：

在一帧画面显示时间的显示时间段，向所述阴极输入公共电压信号，并向所述阳极输入数据信号；

在一帧画面显示时间的触控时间段，向所述触控信号线输入触控扫描信号，并检测触控电极的自电容是否发生变化。

本实施例中，将显示装置的每一帧画面的显示时间分成显示时间段和触控时间段。在显示时间段向阴极加载公共电压信号，使得显示装置进行显示；在触控时间段向阴极加载触控扫描信号，将阴极复用作触控电极，以实现对触控位置进行采集，达到触控的目的。由于显示装置在触控显示的过程中，能够将阴极复用作触控电极，所以无需在OLED显示面板上外挂触控屏，因此相对于外挂式触控显示屏而言，其结构简单、厚度薄，透光率高。

进一步地，如图9所示，所述触控扫描信号为方波信号，在触控时间段(即第4时间段)向所述触控信号线输入触控扫描信号的同时，所述触控显示基板的所有信号线上输入的信号都同步调制，如图9所示，在向所述触控显示基板的其他信号线输入的信号上叠加所述触控扫描信号。触控显示基板的所有信号线都同步调制，即在触控过程中，除了触控电极要输入方波信号外，其他信号线也要输入相同的方波信号，这样在触控过程中触控电极与其下方的金属电极没有压差，也就不存在电容，当很小的手指触摸到触控显示面板，也能够被触控显示面板探测到，能够提高触摸感应的灵敏度。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。