显示面板及其触控检测方法、显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种显示面板及其触控检测方法、显示装置。

背景技术：

随着显示技术的发展，显示装置的功能越来越丰富，不仅具有显示功能，还集成了触控感测、指纹识别等功能。

图1是现有技术提供的一种显示面板的结构示意图。如图1所示，显示面板具有显示区01和非显示区02，非显示区02包括绑定区021，绑定区021通常用于绑定芯片或者柔性线路板。

现有技术提供的显示面板具有触控感测功能，可以识别触控位置信息。但是显示面板在执行显示功能时，会出现画面分屏的现象。具体的，显示区根据画面的亮度会分成两个区域，分别为区域011和区域012，区域012位于区域011靠近绑定区021的一侧，区域011的画面亮度小于区域012的画面亮度。

分屏现象降低了显示面板的显示品质，降低了用户的使用体验。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种显示面板及其触控检测方法、显示装置，以解决现有技术的问题。

一方面，本发明提供了一种显示面板，包括：显示区和围绕显示区的非显示区；非显示区包括绑定区，绑定区包括多个焊盘；显示区包括多个触控电极、多条触控线、多个光感元件；触控线的一端和触控电极电连接、另一端和焊盘电连接；显示区包括第一区和第二区，第二区位于第一区靠近绑定区的一侧；多个触控电极位于第一区，多个光感元件位于第二区；显示面板包括触控阶段，在触控阶段，触控电极检测第一区中的触控操作、并确定触控操作的位置，光感元件检测第二区中的触控操作、并确定触控操作的位置。

另一方面，本发明提供了一种显示装置，包括本发明提供的显示面板。

又一方面，本发明提供了一种显示面板的触控检测方法，显示面板包括：显示区和围绕显示区的非显示区；非显示区包括绑定区，绑定区包括多个焊盘；显示区包括多个触控电极、多条触控线、多个光感元件；触控线的一端和触控电极电连接、另一端和焊盘电连接；显示区包括第一区和第二区，第二区位于第一区靠近绑定区的一侧；多个触控电极位于第一区，多个光感元件位于第二区；

触控检测方法包括：通过触控电极检测第一区中的触控操作、并确定触控操作的位置；通过光感元件检测第二区中的触控操作、并确定触控操作的位置。

与现有技术相比，本发明提供的显示面板及其触控检测方法、显示装置，至少实现了如下的有益效果：

将显示面板的显示区至少划分成两个区域，分别为第一区和第二区，第一区中设置多个触控电极，第二区中设置多个光感元件，并且第二区中不设置触控电极。由于显示区中较为靠近绑定区的第二区中不设置触控电极，相对于现有技术，可以改善距离绑定区较近的触控电极的电压较大的问题，从而可以改善分屏现象，提升显示面板的显示品质。并且，本实施例提供的显示面板，第一区和第二区均可以检测触控操作，在显示面板的触控阶段，触控电极用于检测第一区中的触控操作、并确定触控操作的位置，光感元件用于检测第二区中的触控操作、并确定触控操作的位置。

当然，实施本发明的任一产品不必特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。

图1是现有技术提供的一种显示面板的结构示意图；

图2是现有技术提供的另一种显示面板的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种显示面板的平面结构示意图；

图4是图3所示的显示面板的光感元件触控感测的原理图；

图5是本发明实施例提供的另一种显示面板的平面结构示意图；

图6是图5所示的显示面板的第二区的局部放大结构示意图；

图7是图6所示的显示面板的一种膜层结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种光感元件的等效电路图；

图9是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图；

图10是本发明实施例提供的一种显示面板的指纹识别的原理图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

带有触控功能的显示面板中，常常出现分屏现象。为了改善显示面板的分屏现象，提升显示品质，发明人对于现有技术提供的显示面板进行了如下研究：

请参考图2，图2是现有技术提供的另一种显示面板的结构示意图。现有技术提供的显示面板包括显示区01和非显示区02。显示区01和非显示区02，非显示区02包括绑定区021，绑定区021通常用于绑定芯片或者柔性线路板。

为了实现显示功能，显示区01中设置了多个触控电极03，触控电极03和触控线04通过过孔05电连接。绑定区021中设置有导电焊盘(图中未示意)，导电焊盘通过触控线04向触控电极03传输电信号。现有技术提供的显示面板中，触控电极03复用为公共电极，在显示面板的显示阶段，触控线04向触控电极03传输公共电压；在显示面板的触控阶段，触控线04向触控电极03传输触控信号。

由于各触控电极03和绑定区021的距离不同，对应的和触控线04电连接的过孔05和绑定区021的距离不同。因而对多条触控线04而言，触控线04上的过孔05位置处和绑定区021之间的走线长度不同，造成各触控线的等效电阻不同，等效电阻越大、电压信号的损失越大。在显示面板的显示阶段，各触控线04向触控电极传输公共电压时，距离绑定区021较远的触控电极所接收到的电压信号较小、距离绑定区021较近的触控电极所接收到的电压信号较大，由于触控电极的电压信号不同，从而造成了区域011的画面亮度小于区域012的画面亮度，即为分屏现象。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种显示面板和显示装置。关于本发明提供的液晶显示面板及其制作方法和显示装置的实施例，下文将详述。

请参考图3和图4，图3是本发明实施例提供的一种显示面板的平面结构示意图；图4是图3所示的显示面板的光感元件触控感测的原理图；

本实施例提供了一种显示面板，包括：

显示区aa和围绕显示区aa的非显示区na；

非显示区na包括绑定区bd，绑定区bd包括多个焊盘10；

显示区aa包括多个触控电极tp、多条触控线tpl、多个光感元件20；触控线tpl的一端和触控电极tp电连接、另一端和焊盘10电连接；

显示区aa包括第一区a1和第二区a2，第二区a2位于第一区a1靠近绑定区bd的一侧；

多个触控电极tp位于第一区a1，多个光感元件20位于第二区a2；

显示面板包括触控阶段，在触控阶段，触控电极tp检测第一区a1中的触控操作、并确定触控操作的位置，光感元件20检测第二区a2中的触控操作、并确定触控操作的位置。

本实施例提供的显示面板中，显示区aa具有显示图像信息的功能，例如显示区aa可以包括多个像素(图中未示意)；

非显示na不具有显示功能，可以用于设置电路走线、电子元件等结构。非显示na中设置有绑定区bd，绑定区bd所在的一侧通常称为显示面板的下边框。绑定区bd中设置了多个焊盘10，焊盘10的材料通常为导电性较好的金属材料，焊盘10和触控走线tpl电连接、以向触控走线tpl传输电信号。

需要说明的是，绑定区bd中可以包括多个焊盘10，其中仅一部分焊盘和触控走线tpl电连接，其余的焊盘可以向显示面板中的其他走线和电路传输电信号。

本实施例提供的显示面板中，将显示区aa至少划分成两个区域，分别为第一区a1和第二区a2。

具体的，第一区a1中设置了多个触控电极tp，触控电极tp用于感测触控操作。触控线tpl和触控电极tp对应设置，触控线tpl用于向对应设置的触控电极tp传输电信号。

可选的，图3中，仅以触控电极tp为矩形为例进行说明。可以理解的是，本发明各实施例提供的显示面板中，触控电极可以为菱形等其他形状，本实施例对此不作具体限制。

可选的，多个触控电极tp沿行方向x和列方向y呈阵列式排布，触控线tpl沿列方向y延伸。

第二区a2中设置了多个光感元件10，可选的，光感元件10设置在衬底基板00上，并且，第二区a2中不设置触控电极tp。光感元件10对于光线较为敏感，可以将根据光线的强弱、将光信号转化为对应的电信号。需要说明的是，本实施例对于光感元件20的具体结构不作具体限制。

由于显示区中较为靠近绑定区bd的第二区a2中不设置触控电极tp，因而可以解决现有技术中距离绑定区较近的触控电极的电压较大的问题，从而可以改善显示面板的显示品质。

本实施例提供的显示面板包括触控阶段，在触控阶段，显示面板可以感测触控操作。需要说明的是，显示面板还包括显示阶段，在显示阶段，显示面板执行显示功能、用以显示图像信息。触控阶段和显示阶段可以是分别进行的，在一帧的时间内，触控阶段和显示阶段可以交替进行。

在触控阶段，触控电极tp检测第一区a1中的触控操作、并确定触控操作的位置，光感元件20检测第二区a2中的触控操作、并确定触控操作的位置，第一区a1和第二区a2中用于检测触控操作的结构是不同的，下面，本发明实施例在此示例性的对于触控电极tp的触控感测原理、以及光感元件10的触控感测原理进行说明。

以下是触控电极tp的触控感测原理：触控电极的触控感测过程可以包括两个阶段，分别为准备阶段和感测阶段。

在准备阶段，触控线tpl向触控电极tp传输触控发射信号，触控发射信号通常为脉冲信号。触控电极tp接收触控发射信号进行充电，和大地形成了对地电容，该对地电容即为检测触控操作的基础电容。

在感测阶段，当触控物(例如手指)靠近显示面板表面或者按压在显示面板表面时，触控物和对应位置的触控电极tp之间形成耦合电容，该耦合电容会导致基础电容值发生变化，当基础电容改变时，触控电极tp的电荷量也发生变化，相应的，电荷量的变化形成感测电流，触控线tpl将感测电流传输至信号处理单元(图中未示意出)，信号处理单元通过计算和分析感测电流的大小，即可以确定发生触控操作的触控电极tp，即为确定了触控操作的位置信息。

以下是光感元件10的触控感测原理：光感元件20对于光线较为敏感，具有感测光线的功能，可以将光信号转化为电信号。并且，光感元件20可以检测光线的强弱，光线的强弱不同，光感元件20生成的电信号也相应的发生改变。

当手指fi按压在显示面板的第二区a2中时，手指与显示面板表面接触，致使光线l照射到手指和其他位置对应的显示面板时的反射率不同，进而致使光感元件20a接收到了较多的反射光线，光感元件20b接收到的反射光线数量较少，相应的，光感元件20a和光感元件20b中转化成的光电流大小不同。根据光电流大小可以进行识别出手指覆盖的光感元件，多个光感单元的电流大小进行整合，可以识别出手指的位置信息。

本实施例提供的显示面板，至少具有如下的有益效果：

将显示面板的显示区aa至少划分成两个区域，分别为第一区a1和第二区a2，第一区a1中设置多个触控电极tp，第二区a2中设置多个光感元件20，并且第二区a2中不设置触控电极tp。由于显示区中较为靠近绑定区bd的第二区a2中不设置触控电极tp，相对于现有技术，可以改善距离绑定区较近的触控电极的电压较大的问题，从而可以改善分屏现象，提升显示面板的显示品质。并且，本实施例提供的显示面板，第一区a1和第二区a2均可以检测触控操作，在显示面板的触控阶段，触控电极tp用于检测第一区a1中的触控操作、并确定触控操作的位置，光感元件20用于检测第二区a2中的触控操作、并确定触控操作的位置。

在一些可选的实施例中，请继续参考图3，沿着第一区a1和第二区a2的排列方向，第一区a1的长度为l1，第二区a2的长度为l2，其中，l1/4≤l2≤l1/2。针对现有技术中出现的分屏问题，本实施例中，将第二区a2的长度l2设置为第一区a1的长度l1的1/4至1/2，可以有效的改善第二区和第一区的亮度差异问题。第二区a2的具体长度，可以根据实际应用中分屏出现的位置进行设置，第一区a1和第二区a2的分界线可以设置在分屏的出现的位置。

在一些可选的实施例中，请参考图5，图5是本发明实施例提供的另一种显示面板的平面结构示意图；

本实施例中，显示面板包括透明区b1和第一非显示区na1，第一非显示区na1围绕透明区b1设置，第一区a1围绕第一非显示区na1设置；

多条触控线tpl包括异形触控线tpy，异形触控线tpy的部分走线位于第一非显示区na1。

本实施例提供的显示面板中，透明区b1的光线透过率较高，可以使大部分光线从透明区b1穿过。当本实施例提供的显示面板应用于显示装置中时，可以在透明区b1对应的区域中设置摄像头或者其他光感元件，具有较高透过率的透明区b1可以满足光感元件的工作需求。可选的，透明区b1中的显示面板可以镂空设计，便于将光感元件集成在透明区b1中，有利于实现全面屏的技术效果。或者，可选的，透明区b1中的显示面板可以使用光透过率较高的膜层制作，以尽量提高透明区b1的透过率。本实施例对于透明区b1的具体膜层结构不作具体限制。

由于显示面板中设置了透明区b1，相应的在透明区b1周围设置了第一非显示区na1，第一非显示区na1不具有显示功能、用于设置显示区中的信号走线。显示区中具有异形触控线tpy，异形触控线tpy需要避让透明区b1、从第一非显示区na1中延伸经过，异形触控线tpy的部分走线位于第一非显示区na1。

在一些可选的实施例中，请继续参考图5，本实施例中，至少存在一条异形触控线tpy为第一异形触控线tpy1；

和第一异形触控线tpy1电连接的触控电极tp位于透明区b1靠近绑定区bd的一侧。

第一非显示区na1不具有显示功能、用于设置显示区中的信号走线，可以理解的是，第一非显示区na1中的信号走线越少，则第一非显示区na1的面积越小，相应的，显示区aa的面积越大。

第一异形触控线tpy1从第一非显示区na1中延伸经过，和第一异形触控线tpy1电连接的触控电极tp位于透明区b1靠近绑定区bd的一侧。本实施例提供的显示面板中，由于第二区a2中不设置触控电极tp，即为减少了透明区b1靠近绑定区bd的一侧的触控电极tp的数量，相应的可以减少第一异形触控线tpy1的数量，从而减少第一非显示区na1的面积，提升显示区aa的面积，提升显示面板的显示品质。

在一些可选的实施例中，请参考图3或者图5，显示面板包括公共电极50；

第一区a1中，公共电极50包括多个电极块501，电极块501复用为触控电极tp。

本实施例提供的显示面板可以为液晶显示面板，包括像素电极(图中未示意)和公共电极50，向像素电极和公共电极分别提供合适的电压，可以形成电场用于控制液晶分子偏转，从而实现显示功能。

需要说明的是，显示面板还包括显示阶段，在显示阶段，显示面板执行显示功能、用以显示图像信息，触控线tpl向电极块501提供公共电压信号，从而实现显示功能。在触控阶段，触控线tpl向电极块501提供触控发射信号并且接收触控感测信号，从而实现触控功能。电极块采用分时复用的技术，可以减少显示面板中的膜层结构，有利于减少显示面板的制程和降低成本，有利于显示面板的轻薄化。

在一些可选的实施例中，请参考图5、图6、图7和图8，图6是图5所示的显示面板的第二区的局部放大结构示意图；图7是图6所示的显示面板的一种膜层结构示意图；需要说明的是，为了清楚的示意本实施例的技术方案，图7仅仅是图6所示的显示面板的膜层结构示意图。

本实施例中，第二区a2包括多条控制线30和多条信号线40；

光感元件20包括光感开关21和光敏二极管22，光感开关21包括栅极d1a、第一极d1b、第二极d1c和有源层d1d；

光感开关21的栅极d1a和控制线30电连接，光感开关21的第一极d1b和信号线40电连接，光感开关21的第二极d1c和光敏二极管22电连接。可选的，光感元件还包括电容部dc，电容部dc和光敏二极管22并联。

本实施例中，光感元件20包括光敏二极管22，光敏二极管22具有光敏特性，并且具有单向导电性。无光照时，光敏二极管22有很小的饱和反向漏电流，即暗电流，此时光敏二极管截止。当受到光照时，光敏二极管22的饱和反向漏电流大大增加，形成电流，电流随入射光强度的变化而变化。

光感元件20还包括光感开关21，控制线30用于控制光感开关21的导通或者截止。当光感开关为导通状态时，信号线40的电信号可以通过光感开关21传输至光敏二极管22。通过控制线30可以控制光感元件20是否工作以进行指纹识别，通过信号线40可以向光感元件20传送和接收电信号，从而进行指纹识别。

可选的，请继续参考图5、图6和图7，光敏二极管22包括pn结223、第一电极221和第二电极222，第一电极221和光感开关21的第二极21c电连接；

显示面板包括公共电极50；第二区a2中，公共电极50复用为第二电极222。

本实施例中，光敏二极管22的核心部件是pn结，pn结是由一个n型掺杂区(即n型半导体部223n)和一个p型掺杂区(即p型半导体部223p)紧密接触所构成的。

第一电极221和第二电极222用于向pn结223提供合适的电压，以控制pn结223导通。本实施例中，第一电极221可以和光感开关21的第二极d1c使用同种材料同层设置，第一电极221可以和光感开关21的第二极d1c为一体成型的结构。第二区a2中的公共电极50复用为第二电极222，用于向pn结223提供合适的电压，可以无需为pn结223额外设置提供电压信号的结构，因而可以减少显示面板的制程和降低成本，有利于显示面板的轻薄化。

本发明实施例还提供了一种显示装置，包括本发明上述任一实施例提供的显示面板。请参考图9，图9是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。图9提供的显示装置1000包括本发明上述任一实施例提供的显示面板100。

图9实施例仅以手机为例，对显示装置1000进行说明，可以理解的是，本发明实施例提供的显示装置，可以是电脑、电视、车载显示装置等其他具有显示功能和指纹识别功能的显示装置，本发明对此不作具体限制。本发明实施例提供的显示装置，具有本发明实施例提供的显示面板的有益效果，具体可以参考上述各实施例对于显示面板的具体说明，本实施例在此不再赘述。

本发明实施例还提供了一种显示面板的触控检测方法，请结合参考图3、图4，显示面板包括：

显示区aa和围绕显示区aa的非显示区na；非显示区na包括绑定区bd，绑定区bd包括多个焊盘10；显示区aa包括多个触控电极tp、多条触控线tpl、多个光感元件20；触控线tpl的一端和触控电极tp电连接、另一端和焊盘10电连接；显示区aa包括第一区a1和第二区a2，第二区a2位于第一区a1靠近绑定区bd的一侧；多个触控电极tp位于第一区a1，多个光感元件20位于第二区a2；

触控检测方法包括：

通过触控电极tp检测第一区a1中的触控操作、并确定触控操作的位置；

通过光感元件20检测第二区a2中的触控操作、并确定触控操作的位置。

本实施例提供的显示面板中，将显示区aa至少划分成两个区域，分别为第一区a1和第二区a2。第一区a1中设置了多个触控电极tp，第二区a2中设置了多个光感元件10、不设置触控电极tp。本实施例提供的显示面板的驱动方法中，使用触控电极tp感测第一区a1中的触控操作，使用光感元件10感测第二区a2中的触控操作。光感元件10对于光线较为敏感，可以将根据光线的强弱、将光信号转化为对应的电信号，当第二区a2中发生触控操作时，光感元件10可以根据光信号识别触控操作的位置信息。由于显示区中较为靠近绑定区bd的第二区a2中不设置触控电极tp，因而可以解决现有技术中距离绑定区较近的触控电极的电压较大的问题，从而可以改善显示面板的显示品质。

可选的，本发明实施例提供的触控方法包括：通过光感元件20检测第二区a2中的触控操作、并识别指纹信息。下面，本发明实施例在此示例性的对于光感元件20识别指纹的原理进行说明。

请参考图10，图10是本发明实施例提供的一种显示面板的指纹识别的原理图。本实施例中，手指fi的指纹具有脊401和谷402。当手指fi按压在显示面板的显示区aa中时，脊401与显示面板表面接触，谷402不与显示面板表面接触，致使光线l照射到指纹的谷402和脊401对应的显示面板时的反射率不同，进而致使光感元件20接收到的在脊401的位置处形成的反射光和在谷402的位置处形成的反射光的强度不同，相应的，在脊401的位置处形成的反射光和在谷402的位置处形成的反射光在光感元件20中转换成光电流大小不同。根据光电流大小可以进行识别出指纹的脊和谷，多个光感单元的电流大小进行整合，可以识别出指纹信息。

本实施例提供的显示面板，不仅可以进行触控位置的感测，还可以识别指纹信息，并且指纹识别的区域为第二区a2，第二区a2位于靠近绑定区的位置，是用户手指经常触控的区域。本实施例提供的显示面板，丰富了显示装置的功能，提升了用户的使用体验。

通过上述实施例可知，本发明提供的显示面板及其触控检测方法、显示装置，至少实现了如下的有益效果：

将显示面板的显示区至少划分成两个区域，分别为第一区和第二区，第一区中设置多个触控电极，第二区中设置多个光感元件，并且第二区中不设置触控电极。由于显示区中较为靠近绑定区的第二区中不设置触控电极，相对于现有技术，可以改善距离绑定区较近的触控电极的电压较大的问题，从而可以改善分屏现象，提升显示面板的显示品质。并且，本实施例提供的显示面板，第一区和第二区均可以检测触控操作，在显示面板的触控阶段，触控电极用于检测第一区中的触控操作、并确定触控操作的位置，光感元件用于检测第二区中的触控操作、并确定触控操作的位置。

虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。