本發(fā)明實施例涉及顯示技術領域,尤其涉及一種陣列基板、觸控顯示面板及觸控顯示裝置。
背景技術:
目前,帶有觸控功能的顯示面板作為一種信息輸入工具被廣泛應用于各種電子設備,例如,公共場所大廳的信息查詢機,用戶在日常生活工作中使用的電腦、手機等。這樣,用戶只需用手指觸摸觸控顯示屏上的標識就能夠實現對該電子設備進行操作,擺脫了用戶對其它輸入設備,例如鍵盤和鼠標的等的依賴,使人機交互更為直接簡便。
為了更好地滿足用戶需求,通常在觸控顯示屏中設置有用于檢測用戶在觸摸觸控顯示屏過程中觸控壓力的壓力傳感器,壓力傳感器既能采集觸控位置信息,也能夠采集觸控壓力的大小,豐富了觸控顯示技術的應用范圍。
為了實現觸控顯示屏各個位置觸控壓力的檢測,觸控顯示屏一般包括多個設置于不同位置的壓力傳感器,每個壓力傳感器均包括兩輸入端,電源輸入端通過壓力傳感器的輸入端向對應的壓力傳感器提供偏置電壓。但是由于每個壓力傳感器的輸入端與對應的電源輸入端之間均具有一定的線阻,且不同壓力傳感器對應的線阻各不相同,不同壓力傳感器自身的電阻也可能各不相同,導致針對同樣的電源輸入端輸入的電壓,每個壓力傳感器的兩輸入端之間的偏置電壓各不相同。當觸控顯示屏在壓力作用下產生同樣的形變時,各個壓力傳感器輸出的檢測信號各不相同,嚴重影響觸控顯示壓力檢測的精準度。另外,針對同樣的形變各個壓力傳感器應輸出同樣的檢測信號,當檢測信號不同時,需對壓力傳感器進行校準,這樣也增加了壓力傳感器的校準難度。
技術實現要素:
有鑒于此,本發(fā)明提供一種陣列基板、觸控顯示面板及觸控顯示裝置,相對于現有技術,實現了當第一電源輸入端與第二電源輸入端之間的壓相同時,每個壓力傳感器的第一輸入端與第二輸入端之間的偏置電壓相同,提高了觸控顯示面板進行壓力檢測的精確度,降低了校準壓力傳感器的難度。
第一方面,本發(fā)明實施例提供了一種陣列基板,包括:
多個壓力傳感器,每個壓力傳感器包括第一輸入端和第二輸入端;每個所述壓力傳感器的所述第一輸入端與第一電源輸入端電連接,所述第二輸入端與第二電源輸入端電連接;
每個所述壓力傳感器的所述第一輸入端與所述第一電源輸入端之間具有第一連線,所述第一連線具有第一線阻;所述第二輸入端與所述第二電源輸入端之間具有第二連線,所述第二連線具有第二線阻;
每個所述壓力傳感器的電阻與對應的所述第一線阻和所述第二線阻之和的比值相同。
第二方面,本發(fā)明實施例還提供了一種觸控顯示面板,包括第一方面所述的陣列基板。
第三方面,本發(fā)明實施例還提供了一種觸控顯示裝置,包括第二方面所述的觸控顯示面板。
本發(fā)明實施例提供了一種陣列基板、觸控顯示面板及觸控顯示裝置,通過設置每個壓力傳感器的第一輸入端與第一電源輸入端之間第一連線的第一線阻,以及每個壓力傳感器的第二輸入端與第二電源輸入端之間第二連線的第二線阻,滿足每個壓力傳感器的電阻與對應的第一線阻與第二線阻之和的比值相同,實現了當第一電源輸入端與第二電源輸入端之間的壓相同時,由于壓力傳感器的電阻與對應的第一線阻與第二線阻之和的比值相同,使得每個壓力傳感器的分壓相同,即每個壓力傳感器的第一輸入端與第二電源輸入端之間的偏置電壓均相同。針對壓力作用下觸控顯示面板產生的同樣的形變,每個壓力傳感器輸出的檢測信號相同,相對于現有技術提高了觸控顯示面板進行壓力檢測的精確度,降低了校準壓力傳感器的難度。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述,本申請的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
圖1為本發(fā)明實施例提供的一種陣列基板的俯視結構示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例提供的一種壓力傳感器連接關系的等效電路圖;
圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種壓力傳感器連接關系的等效電路圖;
圖4為本發(fā)明實施例提供的一種增加連線線阻的結構示意圖;
圖5為本發(fā)明實施例提供的另一種陣列基板的俯視結構示意圖;
圖6為本發(fā)明實施例提供的另一種陣列基板的剖面結構示意圖;
圖7為本發(fā)明實施例提供的一種壓力傳感器的結構示意圖;
圖8為本發(fā)明實施例提供的另一種壓力傳感器的結構示意圖;
圖9為本發(fā)明實施例提供的另一種壓力傳感器的結構示意圖;
圖10為本發(fā)明實施例提供的另一種壓力傳感器的結構示意圖;
圖11為本發(fā)明實施例提供的另一種壓力傳感器的結構示意圖;
圖12為本發(fā)明實施例提供的一種控制開關與壓力傳感器設置關系的結構示意圖;
圖13為本發(fā)明實施例提供的另一種控制開關與壓力傳感器設置關系的結構示意圖;
圖14為本發(fā)明實施例提供的一種觸控顯示面板的結構示意圖;
圖15為本發(fā)明實施例提供的一種觸控顯示裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。可以理解的是,此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋本發(fā)明,而非對本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是,為了便于描述,附圖中僅示出了與本發(fā)明相關的部分而非全部結構。貫穿本說明書中,相同或相似的附圖標號代表相同或相似的結構、元件或流程。需要說明的是,在不沖突的情況下,本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
本發(fā)明實施例提供了一種陣列基板,包括多個壓力傳感器,每個壓力傳感器包括第一輸入端和第二輸入端,每個壓力傳感器的第一輸入端與第一電源輸入端電連接,第二輸入端與第二電源輸入端電連接,每個壓力傳感器的第一輸入端與第一電源輸入端之間具有第一連線,第一連線具有第一線阻,第二輸入端與第二電源輸入端之間具有第二連線,第二連線具有第二線阻,每個壓力傳感器的電阻與對應的第一線阻和第二線阻之和的比值相同。
為了實現觸控顯示屏各個位置觸控壓力的檢測,觸控顯示屏一般包括多個設置于不同位置的壓力傳感器,每個壓力傳感器均包括第一輸入端和第二輸入端,分別與第一電源輸入端與第二電源輸入端電連接,第一電源輸入端與第二電源輸入端通過壓力傳感器的第一輸入端和第二輸入端向對應的壓力傳感器提供偏置電壓。但是由于每個壓力傳感器的輸入端與對應的電源輸入端之間均具有一定的線阻,且不同壓力傳感器對應的線阻各不相同,不同壓力傳感器自身的電阻也可能各不相同,這樣就導致當第一電源輸入端與第二電源輸入端之間的壓相同時,每個壓力傳感器的兩輸入端之間的偏置電壓各不相同,使得當觸控顯示屏在壓力作用下產生同樣的形變時,各個壓力傳感器輸出的檢測信號各不相同,影響觸控顯示壓力檢測的精準度。另外,針對同樣的形變各個壓力傳感器應輸出同樣的檢測信號,當檢測信號不同時,需對壓力傳感器進行校準,這樣也就增加了壓力傳感器的校準難度。
本發(fā)明實施例提供了一種陣列基板、觸控顯示面板及觸控顯示裝置,通過設置每個壓力傳感器的第一輸入端與第一電源輸入端之間第一連線的第一線阻,以及每個壓力傳感器的第二輸入端與第二電源輸入端之間第二連線的第二線阻,滿足每個壓力傳感器的電阻與對應的第一線阻與第二線阻之和的比值相同,實現了當第一電源輸入端與第二電源輸入端之間的壓相同時,由于壓力傳感器的電阻與對應的第一線阻與第二線阻之和的比值相同,使得每個壓力傳感器的分壓相同,即每個壓力傳感器的第一輸入端與第二電源輸入端之間的偏置電壓均相同。針對壓力作用下觸控顯示面板產生的同樣的形變,每個壓力傳感器輸出的檢測信號相同,相對于現有技術提高了觸控顯示面板進行壓力檢測的精確度,降低了校準壓力傳感器的難度。
以上是本發(fā)明的核心思想,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。基于本發(fā)明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下,所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
圖1為本發(fā)明實施例提供的一種陣列基板的俯視結構示意圖,圖2為本發(fā)明實施例提供的一種壓力傳感器連接關系的等效電路圖。結合圖1和圖2,陣列基板10包括多個壓力傳感器s,以壓力傳感器s1為例,壓力傳感器s1包括第一輸入端a11和第二輸入端a12,壓力傳感器s1的第一輸入端a11與第一電源輸入端vcc1電連接,第二輸入端a12與第二電源輸入端vcc2電連接,壓力傳感器s1的第一輸入端a11與第一電源輸入端vcc1之間具有第一連線11,第一連線11具有第一線阻r11,第二輸入端a12與第二電源輸入端vcc2之間具有第二連線12,第二連線12具有第二線阻r12。其中,每個壓力傳感器s的電阻與對應的第一線阻和第二線阻之和的比值相同。
具體的,如圖2所示,示例性地選取壓力傳感器s1和壓力傳感器s2為例,壓力傳感器s1的電阻rs1與對應的第一線阻r11和第二線阻r12之和的比值,壓力傳感器s2的電阻rs2與對應的第一線阻r21和第二線阻r22之和的比值滿足如下關系:
可以設定第一電源輸入端vcc1與第二電源輸入端vcc2的電壓為vcc,則壓力傳感器s1的第一輸入端a11與第二輸入端a12之間的電壓uin1滿足如下關系式:
壓力傳感器s2的第一輸入端a21與第二輸入端a22之間的電壓uin2滿足如下關系:
結合上面三個公式可知,當壓力傳感器s1的電阻rs1與對應的第一線阻r11和第二線阻r12之和的比值,等于壓力傳感器s2的電阻rs2與對應的第一線阻r21和第二線阻r22之和的比值時,壓力傳感器s1的第一輸入端a11與第二輸入端a12之間的電壓uin1,等于壓力傳感器s2的第一輸入端a21與第二輸入端a22之間的電壓uin2,應用到所有的壓力傳感器s,即每個壓力傳感器s的第一輸入端與第二輸入端之間的偏置電壓相同,針對壓力作用下觸控顯示面板產生的同樣的形變,每個壓力傳感器s輸出的檢測信號相同,相對于現有技術中針對壓力作用下觸控顯示面板產生的同樣的形變,每個壓力傳感器輸出的檢測信號不同導致的根據不同檢測信號得到的壓力大小不同,使得觸控顯示面板壓力檢測不準確的問題,提高了觸控顯示面板進行壓力檢測的精確度,降低了校準壓力傳感器s的難度。
可選的,圖3為本發(fā)明實施例提供的另一種壓力傳感器的等效電路圖。結合圖1和圖3,至少兩個壓力傳感器s對應的第一連線與第二連線存在共用部分,這里示例性地設置壓力傳感器s3和s4對應的第一連線和第二連線存在共用部分。當壓力傳感器s3和s4對應的第一連線存在共用部分(圖3中第一電源輸入端vcc1到節(jié)點a的部分)且第二連線存在共用部分(圖3中第二電源輸入端vcc2到節(jié)點b的部分)時,壓力傳感器s3對應的第一連線31的第一線阻等于ra1與ra2之和,第二連線32的第二線阻等于rb1與rb2之和,壓力傳感器s4對應的第一連線41的第一線阻等于ra1與ra3之和,第二連線42的第二線阻等于rb1與rb3之和。
可選的,壓力傳感器s的電阻可以與該壓力傳感器s的第一輸入端到第一電源輸入端的距離,或該壓力傳感器的第二輸入端到第二電源輸入端的距離成正比。
可選的,如圖1所示,陣列基板10可以包括顯示區(qū)aa和圍繞顯示區(qū)aa設置的周邊電路區(qū)naa,可以將壓力傳感器s設置在陣列基板10的周邊電路區(qū)naa,陣列基板10還可以包括設置在周邊電路區(qū)naa的驅動芯片13,驅動芯片13用于提供觸控顯示面板所需要的顯示控制信號和數據信號等,驅動芯片13也可以向每個壓力傳感器s的第一輸入端和第二輸入端提供偏置電壓,即可以將第一電源輸入端和第二電源輸入端集成在驅動芯片中。
示例性的,結合圖1和圖3,壓力傳感器s3和s4在陣列基板10中的位置可以如圖1所示,到驅動芯片距離較遠的壓力傳感器s可以稱為遠端壓力傳感器,到驅動芯片距離較近的壓力傳感器s可以稱為近端壓力傳感器,則壓力傳感器s3為近端壓力傳感器,壓力傳感器s4為遠端壓力傳感器,以下實施例示例性地以壓力傳感器s3表示近端壓力傳感器,壓力傳感器s4表示遠端壓力傳感器。由于連線的長度越長,連線的線阻越大,而壓力傳感器s4的第一輸入端a41到第一電源輸入端vcc1的第一連線41,以及壓力傳感器s4的第二輸入端a42到第二電源輸入端vcc2的第二連線42,較壓力傳感器s3的第一輸入端a31到第一電源輸入端vcc1的第一連線31,以及壓力傳感器s3的第二輸入端a32到第二電源輸入端vcc2的第二連線32更長,因此要想滿足每個壓力傳感器s的電阻和與其對應的第一線阻和第二線阻之和的比值均相同,需設置壓力傳感器s4的電阻rs4大于壓力傳感器s3的電阻rs3,將該結論應用到陣列基板10中所用的壓力傳感器s,即壓力傳感器s的電阻與該壓力傳感器s的第一輸入端到第一電源輸入端vcc1的距離,或該壓力傳感器s的第二輸入端到第二電源輸入端vcc2的距離成正比。示例性的,如果壓力傳感器s為線圈式的壓力傳感器,則可以通過增加線圈的匝數以增加壓力傳感器s4的電阻rs4,可以用其它方式增加壓力傳感器s4的電阻rs4,本發(fā)明實施例對此不作限定。
可選的,可以設置每個壓力傳感器對應的第一線阻和第二線阻之和相等。出于實際產品簡便設計的考慮,一般使設置在陣列基板中的每個壓力傳感器的電阻相同,由于每個壓力傳感器的電阻和與其對應的第一線阻和第二線阻之和的比值相等,就要設置每個壓力傳感器對應的第一線阻和第二線阻之和相等。參照圖1和圖3,由于壓力傳感器s4對應的第一連線41與第二連線42的長度大于壓力傳感器s3對應的第一連線31與第二連線32的長度,可以通過增加壓力傳感器s3對應的第一連線31的第一線阻或第二連線32對應的第二線阻,使得當每個壓力傳感器的電阻相同時,滿足每個壓力傳感器和與其對應的第一線阻和第二線阻之和的比值相等。
示例性的,可以通過增加壓力傳感器s3第一連線31或第二連線32的線圈匝數,或者減小壓力傳感器s3對應的第一連線31或第二連線32的橫截面積,以增加壓力傳感器s3對應的第一連線31的第一線阻或第二連線32的第二線阻。圖4為本發(fā)明實施例提供一種增加連線線阻的結構示意圖,結合圖3和圖4,以壓力傳感器s3和壓力傳感器s4對應的第一連線與第二連線存在共用部分為例進行說明,圖4右側所示壓力傳感器的電路連接結構相對于圖4左側所示壓力傳感器的電路連接結構,將壓力傳感器s3對應的第一連線31和第二連線32均進行了分割,對照圖3和圖4,該分割連線的方式相當于增加了線阻ra2和rb2,而壓力傳感器s3對應的第一連線31的第一線阻等于ra1與ra2之和,第二連線32的第二線阻等于rb1與rb2之和,即增大了壓力傳感器s3對應的第一線阻與第二線阻之和。需要說明的是,也可以以其它形式增加壓力傳感器s3對應的第一線阻與第二線阻,本發(fā)明實施例對此不作限定。
可選的,壓力傳感器對應的第一線阻和第二線阻之和也可以與該壓力傳感器的第一輸入端到第一電源輸入端的距離,或該壓力傳感器的第二輸入端到第二電源輸入端的距離成反比。參照圖3,由于每個壓力傳感器的電阻和與其對應的第一線阻和第二線阻之和的比值相同,因此需要設置壓力傳感器s3的電阻rs3大于壓力傳感器s4的電阻rs4。同樣的,參照圖1和圖3,由于壓力傳感器s4對應的第一連線41與第二連線42的長度大于壓力傳感器s3對應的第一連線31與第二連線32的長度,因此,可以通過增加壓力傳感器s3對應的第一連線31的第一線阻或第二連線32對應的第二線阻,使得壓力傳感器對應的第一線阻與第二線阻之和與該壓力傳感器的第一輸入端到第一電源輸入端的距離,或該壓力傳感器的第二輸入端到第二電源輸入端的距離成反比。增加壓力傳感器s3對應的第一線阻或第二線阻可以采用上述實施例提供的方式,這里不再贅述。
可選的,圖5為本發(fā)明實施例提供的另一種陣列基板的俯視結構示意圖。與圖1不同的是,圖5示例性地設置壓力傳感器s位于陣列基板10顯示區(qū)aa的不透光區(qū)域(未示出),示例性的,當觸控顯示面板為液晶觸控顯示面板時,可以將壓力傳感器s對應彩膜基板中的黑矩陣設置,該圖所示結構同樣滿足每個壓力傳感器s的電阻和與其對應的第一線阻和第二線阻之和的比值相同,以實現每個壓力傳感器s的第一輸入端和第二輸入端的電壓相同,針對壓力作用下觸控顯示面板產生的同樣的形變,每個壓力傳感器輸出的檢測信號相同,相對于現有技術提高了觸控顯示面板進行壓力檢測的精確度,降低了校準壓力傳感器的難度。示例性的,當觸控顯示面板為有機發(fā)光電致觸控顯示面板時,可以將壓力傳感器s設置在顯示區(qū)aa的非開口區(qū)。
可選的,圖6為本發(fā)明實施例提供的一種陣列基板的剖面結構示意圖,結合圖2和圖6,陣列基板還可以包括多個薄膜晶體管30,沿遠離基板40的方向,每個薄膜晶體管30依次包括有源層301、柵極302以及同層設置的源極303和漏極304,示例性的,構成壓力傳感器s的材料可以是非晶硅或多晶硅等的半導體材料,也可以是金屬材料,則可以設置壓力傳感器s與薄膜晶體管30的有源層301或任一金屬層同層設置,這里示例性地設置壓力傳感器s與薄膜晶體管30的柵極302同層制作,也可以和源極303或漏極304同層制作。也可以將壓力傳感器s對應的第一連線和第二連線與柵極、源極或漏極中的任一金屬電極同層設置(圖6中未示出),以簡化顯示面板的制作工藝。
可選的,圖7為本發(fā)明實施例提供的一種壓力傳感器的結構示意圖。如圖7所示,每個壓力傳感器s可以包括第一感應電阻r1、第二感應電阻r2、第三感應電阻r3和第四感應電阻r4。第一感應電阻r1的第一端a1以及第四感應電阻r4的第一端a4與第一電源輸入端vcc1電連接,第一感應電阻r1的第二端b1以及第二感應電阻r2的第一端a2與第一感應信號測量端v+電連接,第四感應電阻r4的第二端b4以及第三感應電阻r3的第一端a3與第二感應信號測量端v-電連接,第二感應電阻r2的第二端b2以及第三感應電阻r3的第二端b3與第二電源輸入端vcc2電連接。示例性的,第一電源輸入端vcc1輸入的電壓例如可以是正電壓,第二電源輸入端vcc2輸入的電壓例如可以是負電壓,也可以是零電壓,例如可以將第二電源輸入端vcc2接地。
具體的,圖7所示壓力傳感器s為一種惠斯通電橋結構,第一感應電阻r1、第二感應電阻r2、第三感應電阻r3和第四感應電阻r4連成四邊形abcd,稱為電橋的四個臂。四邊形abcd的對角線cd連有檢流計g,檢流計g的兩極即為第一感應信號測量端v+和第二感應信號測量端v-,四邊形abcd的對角線ab分別連接第一電源輸入端vcc1和第二電源輸入端vcc2。壓力傳感器s還可以包括第一輸出端和第二輸出端,a點對應的位置即為壓力傳感器s的第一輸入端,b點對應的位置即為壓力傳感器s的第二輸入端,c點對應的位置即為壓力傳感器s的第一輸出端,d點對應的位置即為壓力傳感器s的第二輸出端。
當第一電源輸入端vcc1與第二電源輸入端vcc2上的電壓存在一定差值時,電橋線路中各支路均有電流通過。第一感應電阻r1、第二感應電阻r2、第三感應電阻r3和第四感應電阻r4滿足
以圖2所示的壓力傳感器s1為例,則壓力傳感器s1的電阻rs1與第一感應電阻r1、第二感應電阻r2、第三感應電阻r3和第四感應電阻r4滿足以下關系:
可以通過調節(jié)第一感應電阻r1、第二感應電阻r2、第三感應電阻r3和第四感應電阻r4增加或減小壓力傳感器s1的電阻rs1,以使每個壓力傳感器的電阻和與其對應的第一線阻和第二線阻之和的比值相同,實現每個壓力傳感器的第一輸入端和第二輸入端的電壓相同,針對壓力作用下觸控顯示面板產生的同樣的形變,每個壓力傳感器輸出的檢測信號相同,提高觸控顯示面板進行壓力檢測的精確度,降低校準壓力傳感器的難度。
以圖7所示結構的壓力傳感器s為例,每個壓力傳感器s可以包括第一輸出端c和第二輸出端d,在壓力作用下,每個壓力傳感器s的第一輸入端a與第二輸入端b之間的電壓uin,以及第一電源輸入端vcc1與第二電源輸入端vcc2之間的電壓vcc滿足如下關系:
其中,θ為壓力傳感器s對應的第一線阻或第二線阻的溫度系數,δt為第一線阻或第二線阻受到的溫度擾動,gf為壓力傳感器s的應變靈敏參數,ε為壓力傳感器s的應變,uout為無壓力作用時第一輸出端c與第二輸出端d之間的電壓。
上述公式除了考慮了溫度擾動因素,還考慮了工藝擾動因素,參照圖7所示壓力傳感器s結構,忽略制作工藝的影響因素,則在觸控顯示面板沒有壓力作用時,第一感應電阻r1、第二感應電阻r2、第三感應電阻r3和第四感應電阻r4應滿足
具體的,參照圖2,以壓力傳感器s1及其對應的第一連線11和第二連線12所在的支路為例對上述公式的推導過程進行說明:
第一線阻r11與第二線阻r12受到的工藝擾動與溫度擾動引起的電阻的變化需小于壓力傳感器s1在壓力作用下產生的電阻的變化δr,即:
壓力傳感器s1的應變靈敏參數gf、壓力傳感器s1的應變ε以及壓力傳感器s1的電阻rs1滿足:
設定第一線阻r11與第二線阻r12在壓力傳感器s1及其對應的第一連線11和第二連線12所在支路的分壓比為η,則η滿足:
則1-η滿足:
將公式(1-3)(1-4)(1-5)帶入公式(1-2)可以得到:
則1-η滿足:
而1-η即表示壓力傳感器s1的電阻rs1在壓力傳感器s1及其對應的第一連線11與第二連線12所在支路的分壓比,則1-η還滿足:
將公式(1-7)帶入公式(1-6)即可得到公式(1-1)。
可選的,圖8為本發(fā)明實施例提供的另一種壓力傳感器的結構示意圖。在圖7所示壓力傳感器s結構的基礎上,顯示面板可以包括第一延伸方向100和第二延伸方向200,第一延伸方向100和第二延伸方向200交叉設置。第一感應電阻r1由第一端a1到第二端b1的延伸長度在第一延伸方向100上的分量可以大于在第二延伸方向200上的分量,第二感應電阻r2由第一端a2到第二端b2的延伸長度在第二延伸方向200上的分量可以大于在第一延伸方向100上的分量,第三感應電阻r3由第一端a3到第二端b3的延伸長度在第一延伸方向100上的分量可以大于在第二延伸方向200上的分量,第四感應電阻r4由第一端a4到第二端b4的延伸長度在第二延伸方向200上的分量可以大于在第一延伸方向100上的分量。
具體的,由于圖7所示壓力傳感器s通常要求第一感應電阻r1、第二感應電阻r2、第三感應電阻r3和第四感應電阻r4所感受的形變不同,比如第一感應電阻r1和第三感應電阻r3感受壓縮形變,第二感應電阻r2和第四感應電阻感受r4拉伸形變,因此,第一感應電阻r1、第二感應電阻r2、第三感應電阻r3和第四感應電阻r4在空間上是分開的,當局部溫度變化時,使得第一感應電阻r1、第二感應電阻r2、第三感應電阻r3和第四感應電阻r4處于不同的溫度環(huán)境,溫度對第一感應電阻r1、第二感應電阻r2、第三感應電阻r3和第四感應電阻r4產生不同的影響,影響壓力傳感器s進行壓力檢測的精確度,進而降低了檢測顯示面板所在的運動物體加速度的精確度。
結合圖1、圖2和圖8,采用圖8所示結構的壓力傳感器s,通過第一電源輸入端vcc1和第二電源輸入端vcc2對第一感應電阻r1、第二感應電阻r2、第三感應電阻r3和第四感應電阻r4阻施加電信號后,無壓力作用時,壓力感應電橋滿足電橋平衡條件,其處于平衡狀態(tài),第一感應信號測量端v+與第一感應信號測量端v-之間的輸出的信號值為零;當存在壓力按壓觸控顯示面板時,第一感應電阻rl和第三感應電阻r3感應到第一延伸方向100的應變,其對應阻值相應發(fā)生變化,第二感應電阻r2和第四感應電阻r4感應到第二延伸方向200的應變,其對應阻值相應發(fā)生變化,而第一延伸方向100與第二延伸方向200的應變方向不同,rl與r2以及r3與r4的阻值變化不同,此時壓力感應電橋不滿足電橋平衡條件,其失去平衡,第一感應信號測量端v+與第一感應信號測量端v-之間的輸出的信號值不為零,可以根據該信號值得到壓力傳感器s所受的壓力,實現觸控顯示面板的壓力感應功能。
相對于圖7所示結構的壓力傳感器s,圖8所示結構的壓力傳感器通過設置第一感應電阻r1和第三感應電阻r3感應第一延伸方向100的應變,第二感應電阻r2和第四感應電阻r4感應第二延伸方向200的應變,使得第一感應電阻r1、第二感應電阻r2,以及第三感應電阻r3和第四感應電阻r4可以分布在空間同一處,或者分布在比較小的區(qū)域內。進而使得第一感應電阻r1、第二感應電阻r2、第三感應電阻r3和第四感應電阻r4有同步溫度變化,消除了溫度差異的影響,提高了觸控顯示面板進行壓力感應的精度。
以圖2所示的壓力傳感器s1為例,針對圖8所示結構的壓力傳感器s,壓力傳感器s1的電阻rs1與第一感應電阻r1、第二感應電阻r2、第三感應電阻r3和第四感應電阻r4仍滿足:
同樣可以通過調節(jié)第一感應電阻r1、第二感應電阻r2、第三感應電阻r3和第四感應電阻r4增加或減小壓力傳感器s1的電阻rs1,以使每個壓力傳感器的電阻和與其對應的第一線阻和第二線阻之和的比值相同,實現每個壓力傳感器的第一輸入端和第二輸入端的電壓相同,針對壓力作用下觸控顯示面板產生的同樣的形變,每個壓力傳感器輸出的檢測信號相同,提高觸控顯示面板進行壓力檢測的精確度,降低校準壓力傳感的難度。
可選的,壓力傳感器可以為塊狀,由半導體材料制成,其形狀為至少包括四個邊的多邊形。壓力傳感器可以包括第一連接端、第二連接端、第三連接端和第四連接端。第一連接端為一輸入端,與第一電源輸入端電連接;第二連接端為第二輸入端,與第二電源輸入端電連接;第三連接端為第一輸出端,與第一感應信號測量端電連接;第四連接端為第二輸出端,與第二感應信號測量端電連接。第一連接端、第二連接端、第三連接端和第四連接端分別設置于多邊形的四個邊上,第一連接端所在的邊與第二連接端所在的邊不相連,第三連接端所在的邊和第四連接端所在的邊不相連。示例性的,圖9以壓力傳感器s為四邊形進行說明,但本發(fā)明實施例對壓力傳感器s的形狀并不限定。
示例性的,如圖9所示,壓力傳感器s可以呈四邊形,可以設置第一連接端201、第二連極端202、第三連接端203和第四連接端204分別為壓力傳感器s的第一邊221、第二邊222、第三邊223和第四邊224,壓力傳感器s的第一邊221和第二邊222相對設置,第三邊223和第四邊224相對設置,第一連極端201為壓力傳感器s的第一輸入端a,與第一電源輸入端vcc1電連接,第二連極端202為壓力傳感器s的第二輸入端b,與第二電源輸入端vcc2電連接,第三連極端203為壓力傳感器s的第一輸出端c,與第一感應信號測量端v+電連接,第四連極端204為壓力傳感器s的第二輸出端d,與第二感應信號測量端v-電連接。
具體的,第一電源輸入端vcc1和第二電源輸入端vcc2可以通過壓力傳感器s的第一連接端201和第二連接端202向壓力傳感器s施加偏置電壓,當存在壓力按壓觸控顯示面板時,壓力傳感器s的應變電阻片211的阻值發(fā)生變化,其對應的第一感應信號測量端v+和第二感應信號測量端v-輸出的應變電壓發(fā)生相應的變化,則可以通過檢測應變電阻片211上電壓的變化檢測壓力傳感器s受到的按壓部102的壓力,實現觸控顯示面板的壓力感應功能。圖9所示的壓力傳感器s,其阻值即為應變電阻片211的阻值,保證每個壓力傳感器s中應變電阻片的阻值和與壓力傳感器對應的第一線阻與第二線阻之和的比值相同,以實現針對第一電源輸入端vcc1和第二電源輸入端vcc2同樣的電壓,每個壓力傳感器s的第一輸入端a和第二輸入端b的電壓相同,針對壓力作用下觸控顯示面板產生的同樣的形變,每個壓力傳感器s輸出的檢測信號相同,提高觸控顯示面板進行壓力檢測的精確度,降低校準壓力傳感器s的難度。
可選的,壓力傳感器可以為塊狀,由半導體材料制成,包括形狀為至少包括四個邊的多邊形本征部,以及分別設置于多邊形的四個邊上的第一突出部、第二突出部、第三突出部和第四突出部。第一突出部所在的邊與第二突出部所在的邊不相連,第三突出部所在的邊和第四突出部所在的邊不相連。第一突出部為第一輸入端,與第一電源輸入端電連接;第二突出部為第二輸入端與第二電源輸入端電連接;第三突出部為壓力傳感器的第一輸出端,與第一感應信號測量端電連接;第四突出部為壓力傳感器的第二輸出端,與第二感應信號測量端電連接。示例性的,圖10以壓力傳感器s為四邊形進行說明,但本發(fā)明實施例對壓力傳感器s的形狀并不限定。
圖10所示結構的壓力傳感器s,其電阻即為應變電阻片211與四個突出部的電阻之和,保證每個壓力傳感器s中應變電阻片與四個突出部的電阻之和,和與壓力傳感器s對應的第一線阻與第二線阻之和的比值相同,以實現每個壓力傳感器的第一輸入端和第二輸入端的電壓相同,針對壓力作用下觸控顯示面板產生的同樣的形變,每個壓力傳感器s輸出的檢測信號相同,提高觸控顯示面板進行壓力檢測的精確度,降低校準壓力傳感器s的難度。
與圖9不同的是,圖10將圖9的第一連接端201、第二連極端202、第三連接端203和第四連接端204分別獨立設置成在四邊形壓力傳感器s的四個邊上的突出部。設置第一突出部241為第一輸入端a,與第一電源輸入端vcc1電連接,第二突出部242為第二輸入端b,與第二電源輸入端vcc2電連接,第三突出部243為第一輸出端c,與第一感應信號測量端v+電連接,第四突出部244為第二輸出端d,與第二感應信號測量端v-電連接。其進行壓力檢測的原理與圖9所示的壓力傳感器的檢測原理相同,這里不再贅述。示例性的,可以設置第一突出部241、第二突出部242、第三突出部243和第四突出部244與壓力傳感器s的應變電阻片211采用相同的材料制成,這樣能夠有效減小第一突出部241、第二突出部242、第三突出部243和第四突出部244與壓力傳感器s的應變電阻片211之間的肖特基勢壘,進一步提高壓力傳感器s的檢測精度。
可選的,圖11為本發(fā)明實施例提供的另一種壓力傳感器的結構示意圖。圖11在圖9所示壓力傳感器s結構的基礎上,可以在壓力傳感器s上設置鏤空區(qū)域212。由于壓力傳感器s中的應變電阻片211為整片式電阻,通過鏤空區(qū)域212的設置,減小了應變電阻片211的導通面積,即增大了壓力傳感器s的電阻。壓力傳感器s的鏤空區(qū)域212的面積與該壓力傳感器s的第一輸入端a到第一電源輸入端vcc1的距離,或該壓力傳感器s的第二輸入端b到第二電源輸入端vcc2的距離成正比。具體的,結合圖3和圖11,由于壓力傳感器s4對應的第一線阻r41和第二線阻r42,大于壓力傳感器s3對應的第一線阻r31和第二線阻r32,因此,為了滿足每個壓力傳感器的電阻和與其對應的第一線阻與第二線阻之和的比值相同,需設置壓力傳感器s4的電阻rs4大于壓力傳感器s3的電阻rs3,則可以通過增加鏤空區(qū)域212的面積,增加壓力傳感器s4的電阻rs4,即壓力傳感器的鏤空區(qū)域212的面積與該壓力傳感器的第一輸入端到第一電源輸入端vcc1的距離,或該壓力傳感器的第二輸入端到第二電源輸入端vcc2的距離成正比。
可選的,陣列基板還可以包括多個控制開關,每個控制開關可以與一壓力傳感器對應設置,用于控制壓力傳感器的工作狀態(tài)。圖12為本發(fā)明實施例提供的一種控制開關與壓力傳感器設置關系的結構示意圖,這里以圖9所示結構的壓力傳感器s為例進行了說明書,示例性的,可以設置構成壓力傳感器s的材料為金屬材料,則可以在壓力傳感器s的上方單獨制作一金屬層142作為控制開關14的控制端141,單獨制作的金屬層142與壓力傳感器s之間絕緣設置,則單獨制作的金屬層142與壓力傳感器s形成類似薄膜晶體管的結構,單獨制作的金屬層142相當于薄膜晶體管的柵極層,作為控制開關14的控制端141,壓力傳感器s相當于薄膜晶體管的源漏層,通過控制開關14的控制端141可以控制壓力傳感器s的第一輸入端a與第二輸入端b,或第一輸出端c與第二輸出端d之間的連通或斷開,以避免觸控顯示面板中的壓力傳感器s始終處于通電工作狀態(tài),以減小觸控顯示面板在在無需進行壓力檢測時的功耗。
示例性的,圖13為本發(fā)明實施例提供的一種控制開關與壓力傳感器設置關系的結構示意圖,以圖7所示結構的壓力傳感器s為例,控制開關14也可以是單獨設置的開關管143,可將開關管143串聯于第一連線或第二連線中,通過控制開關14的控制端141(即薄膜晶體管的柵極)實現對第一電源輸入端vcc1與壓力傳感器的第一輸入端a,或第二電源輸入端vcc2與壓力傳感器s的第二輸入端b之間連通或斷開的控制,以避免觸控顯示面板中的壓力傳感器s始終處于通電工作狀態(tài),以減小觸控顯示面板在在無需進行壓力檢測時的功耗。
可選的,陣列基板還可以包括位于周邊電路區(qū)的多個移位寄存器,每個移位寄存器包括柵極信號輸出端,柵極信號輸出端可以與控制開關電連接。示例性的,參照圖13,可以設置移位寄存器的柵極信號輸出端與控制開關14的控制端141電連接,通過移位寄存器的柵極信號輸出端上的電信號實現對控制開關14導通與關閉的控制,以避免觸控顯示面板中的壓力傳感器s始終處于通電工作狀態(tài),以減小觸控顯示面板在在無需進行壓力檢測時的功耗。示例性的,移位寄存器的柵極信號輸出端還可以與陣列基板顯示區(qū)中與像素單元電連接的薄膜晶體管的柵極電連接,以實現向陣列基板顯示區(qū)中的像素單元提供逐級掃描信號。
需要說明的是,本發(fā)明實施例示附圖只是示例性的表示各元件的大小以及各膜層的厚度,并不代表顯示面板中各元件以及各膜層實際尺寸。
本發(fā)明實施例提供了一種陣列基板、觸控顯示面板及觸控顯示裝置,通過設置每個壓力傳感器的第一輸入端與第一電源輸入端之間第一連線的第一線阻,以及每個壓力傳感器的第二輸入端與第二電源輸入端之間第二連線的第二線阻,滿足每個壓力傳感器的電阻與對應的第一線阻與第二線阻之和的比值相同,實現了當第一電源輸入端與第二電源輸入端之間的壓相同時,由于壓力傳感器的電阻與對應的第一線阻與第二線阻之和的比值相同,使得每個壓力傳感器的分壓相同,即每個壓力傳感器的第一輸入端與第二電源輸入端之間的偏置電壓均相同。針對壓力作用下觸控顯示面板產生的同樣的形變,每個壓力傳感器輸出的檢測信號相同,相對于現有技術提高了觸控顯示面板進行壓力檢測的精確度,降低了校準壓力傳感器的難度。
本發(fā)明實施例還提供了一種觸控顯示面板,圖14為本發(fā)明實施例提供的一種觸控顯示面板的結構示意圖。如圖14所示,觸控顯示面板15包括上述實施例中的陣列基板10,因此本發(fā)明實施例提供的觸控顯示面板15也具備上述實施例所描述的有益效果,此處不再贅述。示例性的,觸控顯示面板15可以是有機發(fā)光顯示面板,也可以是液晶顯示面板。
本發(fā)明實施例還提供了一種觸控顯示裝置,圖15為本發(fā)明實施例提供的一種顯觸控示裝置的結構示意圖。如圖15所示,觸控顯示裝置16包括上述實施例中的觸控顯示面板15,因此本發(fā)明實施例提供的觸控顯示裝置16也具備上述實施例中所描述的有益效果,此處不再贅述。示例性的,觸控顯示裝置16可以是手機、電腦或電視等電子顯示設備。
注意,上述僅為本發(fā)明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解,本發(fā)明不限于這里的特定實施例,對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發(fā)明的保護范圍。因此,雖然通過以上實施例對本發(fā)明進行了較為詳細的說明,但是本發(fā)明不僅僅限于以上實施例,在不脫離本發(fā)明構思的情況下,還可以包括更多其他等效實施例,而本發(fā)明的范圍由所附的權利要求范圍決定。