(57)【要約】【課題】本発明の実施例は、表示パネル及び表示装置を提供し、表示技術分野に関し、感圧センサの大きな発熱によるタッチ機能又は表示機能への不良影響を抑圧する。【解決手段】表示パネルは、第１入力端、第２入力端、第１出力端及び第２出力端を含む感圧センサと、第１増幅入力端、第２増幅入力端及び少なくとも１つの増幅出力端を含む、感圧センサに対応する増幅回路と、増幅回路の少なくとも１つの増幅出力端に接続される駆動チップとを備える。増幅回路の第１増幅入力端は、感圧センサの第１出力端に接続され、増幅回路の第２増幅入力端は、感圧センサの第２出力端に接続されている。【選択図】図２
2019045468.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示パネルであって、
第１入力端、第２入力端、第１出力端及び第２出力端を含む感圧センサと、
第１増幅入力端、第２増幅入力端及び少なくとも１つの増幅出力端を含む、前記感圧センサに対応する増幅回路と、
前記増幅回路の前記少なくとも１つの増幅出力端に接続される駆動チップと、を備え、
前記増幅回路の第１増幅入力端は、前記感圧センサの第１出力端に接続され、前記増幅回路の第２増幅入力端は、前記感圧センサの第２出力端に接続されていることを特徴とする表示パネル。
【請求項２】
前記増幅回路は、第１増幅出力端及び第２増幅出力端を備え、
前記増幅回路は、前記感圧センサの第１出力端の信号振幅を増幅して電流の形態にて前記増幅回路の第１増幅出力端へ出力し、且つ前記感圧センサの第２出力端の信号振幅を増幅して電流の形態にて前記増幅回路の第２増幅出力端へ出力することを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項３】
前記増幅回路は、
制御端が前記感圧センサの第１出力端に接続され、第１端が前記増幅回路の第１増幅出力端に接続されている第１薄膜トランジスタと、
制御端が前記感圧センサの第２出力端に接続され、第１端が前記増幅回路の第２増幅出力端に接続されている第２薄膜トランジスタと、
第１端が前記第１薄膜トランジスタの第２端と前記第２薄膜トランジスタの第２端とに接続され、第２端が第１基準電位端に接続されている定電流源と、を備えることを特徴とする請求項２に記載の表示パネル。
【請求項４】
前記増幅回路は、第１増幅出力端及び第２増幅出力端を備え、
前記増幅回路は、前記感圧センサの第１出力端の電圧振幅を増幅して前記増幅回路の第１増幅出力端へ出力し、且つ前記感圧センサの第２出力端の電圧振幅を増幅して前記増幅回路の第２増幅出力端へ出力することを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項５】
前記増幅回路は、
制御端が前記感圧センサの第１出力端にに接続され、第１端が第２基準電位端に接続され、第２端が前記増幅回路の第１増幅出力端に接続されている第１薄膜トランジスタと、
制御端が前記感圧センサの第２出力端に接続され、第１端が前記第２基準電位端に接続され、第２端が前記増幅回路の第２増幅出力端に接続されている第２薄膜トランジスタと、
第１端が前記増幅回路の第１増幅出力端に接続され、第２端が第１基準電位端に接続されている第１定電流源と、
第１端が前記増幅回路の第２増幅出力端に接続され、第２端が第１基準電位端に接続されている第２定電流源と、を備えることを特徴とする請求項４に記載の表示パネル。
【請求項６】
前記増幅回路は、差動増幅回路であり、前記差動増幅回路は、１つのみの増幅出力端を備え、前記差動増幅回路は、前記感圧センサの第１出力端の電圧値と前記感圧センサの第２出力端の電圧値との差分を増幅して前記増幅回路の増幅出力端へ出力することを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
【請求項７】
前記差動増幅回路は、
制御端が前記感圧センサの第１出力端に接続され、第１端が第１ノードに接続され、第２端が第２ノードに接続されている第１薄膜トランジスタと、
制御端が前記感圧センサの第２出力端に接続され、第１端が第３ノードに接続され、第２端が前記第２ノードに接続されている第２薄膜トランジスタと、
制御端が第４ノードに接続され、第１端が前記第１ノードに接続され、第２端が第２基準電位端に接続されている第３薄膜トランジスタと、
制御端が前記第４ノードに接続され、第１端が前記第３ノードに接続され、第２端が前記第２基準電位端に接続されている第４薄膜トランジスタと、
第１端が前記第２ノードに接続され、第２端が第１基準電位端に接続されている定電流源と、を備え、
前記第４ノードは、前記第１ノードに接続され、前記第３ノードは、前記増幅回路の増幅出力端に接続され、
前記第１薄膜トランジスタ及び前記第２薄膜トランジスタは、何れもＮ型トランジスタであり、前記第３薄膜トランジスタ及び前記第４薄膜トランジスタは、何れもＰ型トランジスタであり、または、
前記第１薄膜トランジスタ及び前記第２薄膜トランジスタは、何れもＰ型トランジスタであり、前記第３薄膜トランジスタ及び前記第４薄膜トランジスタは、何れもＮ型トランジスタであることを特徴とする請求項６に記載の表示パネル。
【請求項８】
前記感圧センサは、ホイートストンブリッジ式圧力センサであり、
前記ホイートストンブリッジ式圧力センサは、前記第１入力端、前記第２入力端、前記第１出力端、前記第２出力端、第１ひずみ圧力センサ、第２ひずみ圧力センサ、第３ひずみ圧力センサ及び第４ひずみ圧力センサを備え、
前記第１ひずみ圧力センサは、前記第１入力端と前記第１出力端との間に直列接続され、前記第２ひずみ圧力センサは、前記第２入力端と前記第２出力端との間に直列接続され、前記第３ひずみ圧力センサは、前記第２入力端と前記第１出力端との間に直列接続され、前記第４ひずみ圧力センサは、前記第１入力端と前記第２出力端との間に直列接続されていることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の表示パネル。
【請求項９】
前記感圧センサは、シリコン・ピエゾ抵抗式圧力センサであることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の表示パネル。
【請求項１０】
前記表示パネルは、表示領域と、前記表示領域を取り囲む非表示領域とを含み、
前記非表示領域は、第１方向において前記表示領域の対向する両側に位置する第１領域及び第２領域を含み、
前記非表示領域は、第２方向において前記表示領域の対向する両側に位置する第３領域及び第４領域をさらに含み、
前記感圧センサ及び前記増幅回路は、何れも前記第１領域および/または前記第２領域に位置し、
前記駆動チップは、前記第３領域に位置することを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の表示パネル。
【請求項１１】
前記感圧センサは、前記非表示領域における前記表示領域に近接する側に位置することを特徴とする請求項１０に記載の表示パネル。
【請求項１２】
表示領域に位置する薄膜トランジスタをさらに備え、前記薄膜トランジスタは、アクティブ層を備え、
前記感圧センサは、多結晶シリコン材料からなり、前記感圧センサは、前記アクティブ層と、同一の層に設けられていることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の表示パネル。
【請求項１３】
請求項１から１２の何れか一項に記載の表示パネルを備えることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示技術分野に関し、特に表示パネル及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチ表示技術の発展につれて、従来のタッチ位置を検出可能なタッチ技術の他に、タッチ・押圧の圧力の大きさを検出可能な圧力タッチ技術も現れる。圧力タッチにより、より便利なヒューマンコンピュータインタラクションが実現できる。感圧センサは、圧力タッチを図るための必要な素子である。感圧センサは、表示パネルに集積されている。圧力センサと駆動チップの間に接続線が設けられ、駆動チップが接続線を介して圧力センサへバイアス電圧を供給し、且つ接続線を介して圧力センサから出力された信号を取得することで、圧力タッチの検出を行う。
【０００３】
感圧センサの出力信号の振幅が大きいほど、出力信号による圧力検出の効果が良くなる。感圧センサの出力信号の振幅がそのバイアス電圧の絶対値に対して正相関を有するため、感圧センサの出力信号振幅を増加するには、そのバイアス電圧を増加すればよい。しかし、感圧センサのバイアス電圧が大きいほど、感圧センサの発熱も増加するため、圧力タッチ機能又は表示機能へ不良な影響を与える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施例は、感圧センサの発熱を増加せずに感圧センサの出力信号振幅を向上することで感圧センサの大きな発熱によるタッチ機能又は表示機能への不良影響を抑圧可能な、表示パネル及び表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一態様によれば、本発明の実施例は、表示パネルを提供する。当該表示パネルは、第１入力端、第２入力端、第１出力端及び第２出力端を含む感圧センサと、
第１増幅入力端、第２増幅入力端及び少なくとも１つの増幅出力端を含む、前記感圧センサに対応する増幅回路と、
前記増幅回路の前記少なくとも１つの増幅出力端に接続される駆動チップと、を備え、
前記増幅回路の第１増幅入力端は、前記感圧センサの第１出力端に接続され、前記増幅回路の第２増幅入力端は、前記感圧センサの第２出力端に接続されている。
【０００６】
別の態様によれば、本発明の実施例は、上記表示パネルを備える表示装置を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施例における表示パネル及び表示装置では、感圧センサが増幅回路を介して駆動チップにカップリングされるように設けられ、即ち、増幅回路によって感圧センサの出力信号振幅を増幅してから駆動チップへ伝送する。こうして、駆動チップは、直接、増幅後の信号に基づいて圧力検出を行うことができ、圧力センサのバイアス電圧を増加する必要がなくなる。つまり、感圧センサの発熱を増加せずに感圧センサの出力信号振幅を向上させ、感圧センサの大きな発熱によるタッチ機能又は表示機能への不良影響が抑圧される。
【０００８】
本発明の実施例または従来技術における技術案をより明瞭に説明するために、実施例または従来技術の記述に必要な図面を以下で簡単に説明する。明らかに、後述する図面は、本発明の幾つかの実施例に係る。当業者であれば、進歩性に値する労働をしなくてもこれらの図面から他の図面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例における表示パネルの構造模式図である。
【図２】図１の表示パネルにおける感圧センサ及び対応する増幅回路の接続模式図である。
【図３】図１の表示パネルにおける感圧センサ及び対応する増幅回路の別の接続模式図である。
【図４】図１の表示パネルにおける感圧センサ及び対応する増幅回路のさらに別の接続模式図である。
【図５】図１の表示パネルにおける感圧センサ及び対応する増幅回路のさらに別の接続模式図である。
【図６】本発明の実施例における感圧センサの構造模式図である。
【図７】本発明の実施例における別の感圧センサの構造模式図である。
【図８】図１の表示パネルにおける局所表示領域の拡大模式図である。
【図９】図８におけるＡ−Ａ’方向における断面構造を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施例における有機発光表示パネルにおける局部断面構造を示す模式図である。
【図１１】本発明の実施例における表示装置の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施例の目的、解決手段及びメリットがより明瞭になるように、本発明の実施例における解決手段を本発明の図面を参照しながら以下に明瞭で全面的に説明する。明らかに、かかる実施例は、本発明の実施例の全部ではなく、部分的である。当業者が本発明の実施例に基づいて進歩性に値する労働をせずになされたあらゆる他の実施例は、何れも本発明の保護範囲に含まれる。
【００１１】
本発明の実施例において使用される用語は、単に特定の実施例を記述するためのものであり、本発明を制限するためのものではない。本発明の実施例及び添付する特許請求の範囲に使用されている単数形態の「一種」、「前記」及び「当該」は、他の意味としてコンテキストで明瞭に表さない限り、複数形態も含む。
【００１２】
図１に示すように、図１は、本発明の実施例における表示パネルの構造模式図である。本発明の実施例は、表示パネルを提供する。当該表示パネルは、表示領域１及び非表示領域２を含む。非表示領域２には、感圧センサ３が設けられている。説明すべきことは、他の実施可能な形態において、感圧センサ３は、表示領域１に設けられてもよい。本発明の実施例では、感圧センサ３が非表示領域２に設けれられている形態のみについて説明する。図２に示すように、図２は、図１の表示パネルにおける感圧センサ及び対応する増幅回路の接続模式図である。感圧センサ３は、第１入力端ＩＮ１、第２入力端ＩＮ２、第１出力端ＯＵＴ１及び第２出力端ＯＵＴ２を備える。表示パネルは、感圧センサ３対応する増幅回路４をさらに備える。増幅回路４は、第１増幅入力端ｉｎ１、第２増幅入力端ｉｎ２及び少なくとも１つの増幅出力端ｏｕｔを備える。増幅回路４の第１増幅入力端ｉｎ１が感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１にに接続され、増幅回路４の第２増幅入力端ｉｎ２が感圧センサ３の第２出力端ＯＵＴ２に接続されている。図１に示すように、表示パネルは、増幅回路（図１に図示せず）の少なくとも１つの増幅出力端に接続される駆動チップ５をさらに備える。
【００１３】
具体的に、感圧センサ３の第１入力端ＩＮ１及び第２入力端ＩＮ２は、バイアス電圧入力回路に接続され、バイアス電圧入力回路によってバイアス電圧が供給される。例えば、感圧センサ３の第１入力端ＩＮ１は、バイアス電圧端に接続され、バイアス電圧端から正電圧又は負電圧が供給され、感圧センサ３の第２入力端ＩＮ２は、アース端に接続され、アース端からゼロ電位又は他のアース基準電位が供給される。バイアス電圧のもとで、感圧センサは、正常に動作できる。バイアス電圧入力回路は、駆動チップ５又は駆動チップ５以外の単独の回路によって実現可能である。増幅回路４は、感圧センサ３の出力信号振幅を増幅して、増幅後の信号を駆動チップ５へ出力する。駆動チップ５は、直接、増幅後の信号に基づいて圧力検出可能であるため、圧力センサのバイアス電圧を増加する必要がなくなる。
【００１４】
本発明の実施例における表示パネルでは、感圧センサが増幅回路を介して駆動チップにカップリングされるように設けられ、即ち、増幅回路によって感圧センサの出力信号振幅を増幅してから駆動チップへ伝送する。こうして、駆動チップは、直接、増幅後の信号に基づいて圧力検出を行うことができ、圧力センサのバイアス電圧を増加する必要がなくなる。つまり、感圧センサの発熱を増加せずに感圧センサの出力信号振幅を向上させ、感圧センサの大きな発熱によるタッチ機能又は表示機能への不良影響が抑圧される。
【００１５】
好ましくは、図３に示すように、図３は、図１に示す表示パネルにおける感圧センサ及び対応する増幅回路の別の接続模式図である。増幅回路４は、第１増幅出力端ｏｕｔ１及び第２増幅出力端ｏｕｔ２を備える。増幅回路４は、感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１の信号振幅を増幅して電流の形態にて増幅回路４の第１増幅出力端ｏｕｔ１へ出力し、且つ感圧センサ３の第２出力端ＯＵＴ２の信号振幅を増幅して電流の形態にて増幅回路４の第２増幅出力端ｏｕｔ２へ出力する。
【００１６】
具体的に、駆動チップ５は、第１増幅出力端ｏｕｔ１での電流値及び第２増幅出力端ｏｕｔ２での電流値を取得した後、これらの２つの電流値を処理すれば、圧力検出を実施可能である。
【００１７】
好ましくは、図３に示すように、増幅回路４は、制御端が感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１に接続され、第１端が増幅回路の第１増幅出力端ｏｕｔ１に接続されている第１薄膜トランジスタＴ１と、制御端が感圧センサ３の第２出力端ＯＵＴ３に接続され、第１端が増幅回路の第２増幅出力端ｏｕｔ２に接続されている第２薄膜トランジスタＴ２と、第１端が第１薄膜トランジスタＴ１の第２端と第２薄膜トランジスタＴ２の第２端とに接続され、第２端が第１基準電位端Ｖ１に接続されている定電流源Ｉｏと、を備える。例えば定電流源Ｉｏの第２端がアースに接続されている。
【００１８】
具体的に、第１薄膜トランジスタＴ１及び第２薄膜トランジスタＴ２は、線形領域で動作し、分流の役割を果たす。定電流源Ｉｏは、一定の電流を供給し、感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１及び第２出力端ＯＵＴ２のそれぞれの制御により、第１薄膜トランジスタＴ１及び第２薄膜トランジスタＴ２は、対応する電気抵抗値を有し、第１薄膜トランジスタＴ１及び第２薄膜トランジスタＴ２は、定電流源Ｉｏで発生した電流に対して分流の役割を果たす。感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１と第２出力端ＯＵＴ２との電圧信号に差分がないとき、第１薄膜トランジスタＴ１と第２薄膜トランジスタＴ２との等価電気抵抗が同じであるため、第１薄膜トランジスタＴ１の所在する回路ブランチと第２薄膜トランジスタＴ２の所在する回路ブランチとでの電流値は、同じである。感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１と第２出力端ＯＵＴ２との電圧信号に差分があるとき、第１薄膜トランジスタＴ１と第２薄膜トランジスタＴ２との等価電気抵抗も異なるため、第１薄膜トランジスタＴ１の所在する回路ブランチと第２薄膜トランジスタＴ２の所在する回路ブランチとでの電流値には、差分が発生する。駆動チップ５は、第１薄膜トランジスタＴ１の所在する回路ブランチと第２薄膜トランジスタＴ２の所在する回路ブランチとでの電流値に基づいて、圧力検出を実施可能である。以下では、模擬・シミュレーションの結果を用いて図３に示す増幅回路をさらに説明する。
【００１９】
【表１】
2019045468.tif 000003
【００２０】
例えば、表１は、本発明の実施例において図３に示す回路に対して模擬・シミュレーションを行った後の結果である。表１に示すように、感圧センサ３の第１入力端ＩＮ１から入力された電圧値が２．５Ｖであり、感圧センサ３の第２入力端ＩＮ２から入力された電圧値が−２．５Ｖであり、第１増幅出力端ｏｕｔ１及び第２増幅出力端ｏｕｔ２の電圧値が８Ｖであり、第１基準電位端Ｖ１の電圧値が−８Ｖであり、定電流源Ｉｏの出力電流が０．１ｍＡである。表示パネルが圧力を受けていないとき、感圧センサ３における各ブリッジアームの電気抵抗値が２００００ｋΩであり、第１増幅出力端ｏｕｔ１及び第２増幅出力端ｏｕｔ２での電流値が何れも０．０５ｍＡである。表示パネルが圧力を受けているとき、単一のブリッジアームの電気抵抗値の変化量が正・負２０Ωである。例えば、４つのブリッジアームのうちの２つのブリッジアームの電気抵抗値が増加し、単一のブリッジアームの電気抵抗が２０Ω増加し、ブリッジアームのうちのもう２つのブリッジアームの電気抵抗値が減少し、単一のブリッジアームの電気抵抗が２０Ω減少する。感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１の電圧値が０．６ｍＶ増加し、感圧センサ３の第２出力端ＯＵＴ２の電圧値が０．６ｍＶ減少し、第１増幅出力端ｏｕｔ１及び第２増幅出力端ｏｕｔ２での電流値が０．０５ｍＡを中心に、正・負０．０２μＡ変化する。例えば、第１出力端ＯＵＴ１での電流値が０．０５ｍＡ＋０．０２μＡであり、第２出力端ＯＵＴ２での電流値が０．０５ｍＡ−０．０２μＡである。表示パネルが圧力を受けているとき、感圧センサ３から出力された電圧値の変化量が正・負０．６ｍＶであるが、増幅回路４から出力された電流値の変化量が正・負０．０２μＡである。即ち、感圧センサの出力信号に対する増幅作用が実現できた。
【００２１】
好ましくは、図４に示すように、図４は、図１に示す表示パネルにおける感圧センサ及び対応する増幅回路の別の接続模式図である。増幅回路４は、第１増幅出力端ｏｕｔ１及び第２増幅出力端ｏｕｔ２を備える。増幅回路４は、感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１の電圧振幅を増幅して増幅回路４の第１増幅出力端ｏｕｔ１へ出力し、且つ感圧センサ３の第２出力端ＯＵＴ２の電圧振幅を増幅して増幅回路４の第２増幅出力端ｏｕｔ２へ出力する。
【００２２】
具体的に、駆動チップ５は、第１増幅出力端ｏｕｔ１での電圧値及び第２増幅出力端ｏｕｔ２での電圧値を取得した後、それらの２つの電圧値を処理すれば、圧力検出が実現できる。
【００２３】
好ましくは、図４に示すように、増幅回路４は、制御端が感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１に接続され、第１端が第２基準電位端Ｖ２に接続され、第２端が増幅回路４の第１増幅出力端ｏｕｔ１に接続されている第１薄膜トランジスタＴ１と、制御端が感圧センサ３の第２出力端ＯＵＴ２に接続され、第１端が第２基準電位端Ｖ２に接続され、第２端が増幅回路４の第２増幅出力端ｏｕｔ２に接続されている第２薄膜トランジスタＴ２と、第１端が増幅回路４の第１増幅出力端ｏｕｔ１に接続され、第２端が第１基準電位端Ｖ１に接続されている第１定電流源Ｉｏ１と、第１端が増幅回路４の第２増幅出力端ｏｕｔ２に接続され、第２端が第１基準電位端Ｖ１に接続されている第２定電流源Ｉｏ２と、を備える。
【００２４】
具体的に、第１電流源Ｉｏ１及び第２電流源Ｉｏ２は、第１薄膜トランジスタＴ１と第２薄膜トランジスタＴ２とでの分岐電圧を増幅する。第１薄膜トランジスタＴ１の所在する回路ブランチ及び第２薄膜トランジスタＴ２の所在する回路ブランチの電圧は、何れもｖ２−ｖ１である。ｖ２は、第２基準電位端Ｖ２の電圧値であり、ｖ１は、第１基準電位端Ｖ１の電圧値である。感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１と第２出力端ＯＵＴ２との電圧信号に差分がないとき、第１薄膜トランジスタＴ１及び第２薄膜トランジスタＴ２の分圧値が同じでり、即ち、増幅回路４の第１増幅出力端ｏｕｔ１での電圧値と増幅回路４の第２増幅出力端ｏｕｔ２での電圧値とが同じである。感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１と第２出力端ＯＵＴ２との電圧信号に差分があるとき、第１薄膜トランジスタＴ１と第２薄膜トランジスタＴ２との分圧値が異なり、即ち、増幅回路４の第１増幅出力端ｏｕｔ１での電圧値と増幅回路４の第２増幅出力端ｏｕｔ２での電圧値とが異なる。駆動チップ５は、増幅回路４の第１増幅出力端ｏｕｔ１での電圧値及び増幅回路４の第２増幅出力端ｏｕｔ２での電圧値に基づいて、圧力検出を実施可能である。以下では、模擬・シミュレーションの結果を用いて図４に示す増幅回路をさらに説明する。
【００２５】
【表２】
2019045468.tif 000004
【００２６】
例えば、表２は、本発明の実施例において図４に示す回路に対して模擬・シミュレーションを行った結果である。表２に示すように、感圧センサ３の第１入力端ＩＮ１から入力された電圧値が２．５Ｖであり、感圧センサ３の第２入力端ＩＮ２から入力された電圧値が−２．５Ｖであり、第２基準電位端Ｖ２の電圧値が８Ｖであり、第１基準電位端Ｖ１の電圧値が−８Ｖであり、第１定電流源Ｉｏ１及び第２定電流源Ｉｏ２の出力電流は、何れも０．５ｍＡである。表示パネルが圧力を受けていないとき、感圧センサ３における各ブリッジアームの電気抵抗値が２００００ｋΩであり、第１増幅出力端ｏｕｔ１及び第２増幅出力端ｏｕｔ２での電圧値は、何れも４．７８５１７Ｖである。表示パネルが圧力を受けているとき、単一のブリッジアームの電気抵抗値の変化量が正・負２０Ωである。例えば、４つのブリッジアームのうちの２つのブリッジアームの電気抵抗値が増加し、単一のブリッジアームの電気抵抗が２０Ω増加し、４つのブリッジアームのうちのもう２つのブリッジアームの電気抵抗値が減少し、単一のブリッジアームの電気抵抗が２０Ω減少する。
【００２７】
感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１の電圧値が０．６ｍＶ増加し、感圧センサ３の第２出力端ＯＵＴ２の電圧値が０．６ｍＶ減少し、第１増幅出力端ｏｕｔ１及び第２増幅出力端ｏｕｔ２での電圧値が４．７８５１７Ｖを中心に、正・負１．１２ｍＶ変化する。例えば、第１増幅出力端ｏｕｔ１での電圧値が４．７８５１７Ｖ＋１．１２ｍＶであり、第２増幅出力端ｏｕｔ２での電圧値が４．７８５１７Ｖ−１．１２ｍＶである。表示パネルが圧力を受けているとき、感圧センサ３から出力された電圧値の変化量が正・負０．６ｍＶであるが、増幅回路４から出力された電圧値の変化量が正・負１．１２ｍＶである。即ち、感圧センサの出力信号に対する増幅作用が実現できた。
【００２８】
好ましくは、図５に示すように、図５は、図１の表示パネルにおける感圧センサ及び対応する増幅回路の別の接続模式図である。増幅回路４は、差動増幅回路である。差動増幅回路４は、１つのみの増幅出力端ｏｕｔを備える。差動増幅回路４は、感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１の電圧値と感圧センサ３の第２出力端ＯＵＴ２の電圧値との差分を増幅して増幅回路４の増幅出力端ｏｕｔへ出力する。差動増幅回路は、２つの入力信号の差分を増幅するための回路である。
【００２９】
具体的に、圧力検出中において、感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１と第２出力端ＯＵＴ２との間の電圧値の差分に基づいて圧力の大きさを判断する必要がある。図５に示す増幅回路は、差動増幅回路であり、その増幅出力端ｏｕｔでの電圧値が感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１と第２出力端ＯＵＴ２との電圧値が増幅された後の差分を直接反映する。そのため、駆動チップ５は、取得された数値に対する減算処理を必要とせず、直接、取得された増幅出力端ｏｕｔでの電圧値に基づいて圧力の大きさを判断すればよい。
【００３０】
好ましくは、図５に示すように、差動増幅回路４は、制御端が感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１に接続され、第１端が第１ノードＡに接続され、第２端が第２ノードＢに接続されている第１薄膜トランジスタＴ１と、制御端が感圧センサ３の第２出力端ＯＵＴ２に接続され、第１端が第３ノードＣに接続され、第２端が第２ノードＢに接続されている第２薄膜トランジスタＴ２と、制御端が第４ノードＤに接続され、第１端が第１ノードＡに接続され、第２端が第２基準電位端Ｖ２に接続されている第３薄膜トランジスタＴ３と、制御端が第４ノードＤに接続され、第１端が第３ノードＣに接続され、第２端が第２基準電位端Ｖ２に接続されている第４薄膜トランジスタＴ４と、第１端が第２ノードＢに接続され、第２端が第１基準電位端Ｖ１に接続されている定電流源Ｉｏとを備える。第４ノードＤは、第１ノードＡに接続され、第３ノードＣは、増幅回路４の増幅出力端ｏｕｔに接続されている。第１薄膜トランジスタＴ１及び第２薄膜トランジスタＴ２が何れもＮ型トランジスタであり、第３薄膜トランジスタＴ３及び第４薄膜トランジスタＴ４が何れもＰ型トランジスタであり、または、第１薄膜トランジスタＴ１及び第２薄膜トランジスタＴ２が何れもＰ型トランジスタであり、第３薄膜トランジスタＴ３及び第４薄膜トランジスタＴ４が何れもＮ型トランジスタである。
【００３１】
具体的に、感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１及び第２出力端ＯＵＴ２が何れも正値を出力した場合、第１薄膜トランジスタＴ１及び第２薄膜トランジスタＴ２は、Ｎ型トランジスタであり、第３薄膜トランジスタＴ３及び第４薄膜トランジスタＴ４は、Ｐ型トランジスタである。感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１及び第２出力端ＯＵＴ２が何れも負値を出力した場合、第１薄膜トランジスタＴ１及び第２薄膜トランジスタＴ２は、何れもＰ型トランジスタであり、第３薄膜トランジスタＴ３及び第４薄膜トランジスタＴ４は、何れもＮ型トランジスタである。以下では、模擬・シミュレーションの結果を用いて図５に示す増幅回路をさらに説明する。ただし、第１薄膜トランジスタＴ１及び第２薄膜トランジスタＴ２は、Ｎ型トランジスタであり、第３薄膜トランジスタＴ３及び第４薄膜トランジスタＴ４は、Ｐ型トランジスタである。
【００３２】
【表３】
2019045468.tif 000005
【００３３】
例えば、表３は、本発明の実施例において図５に示す回路に対して模擬・シミュレーションを行った結果である。表３に示すように、感圧センサ３の第１入力端ＩＮ１から入力された電圧値が２．５Ｖであり、感圧センサ３の第２入力端ＩＮ２から入力された電圧値が−２．５Ｖであり、第２基準電位端Ｖ２での電圧値が８Ｖであり、第１基準電位端Ｖ１の電圧値が−８Ｖであり、定電流源Ｉｏの出力電流が０．０１ｍＡである。表示パネルが圧力を受けていないとき、感圧センサ３における各ブリッジアームの電気抵抗値が２００００ｋΩであり、増幅出力端ｏｕｔの電圧値が２．８１１Ｖである。表示パネルが圧力を受けているとき、単一のブリッジアームの電気抵抗値の変化量が正・負２０Ωである。例えば、４つのブリッジアームのうちの２つのブリッジアームの電気抵抗値が増加し、単一のブリッジアームの電気抵抗が２０Ω増加する、４つのブリッジアームのうちのもう２つのブリッジアームの電気抵抗値が減少し、単一のブリッジアームの電気抵抗が２０Ω減少する。感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１の電圧値が０．６ｍＶ増加し、感圧センサ３の第２出力端ＯＵＴ２の電圧値が０．６ｍＡ減少し、増幅出力端ｏｕｔの電圧値が２．７９７Ｖである。即ち、表示パネルが圧力を受けているとき、増幅出力端ｏｕｔの電圧値の変化量が１４ｍＶである。表示パネルが圧力を受けているとき、感圧センサ３の２つの出力端の電圧差分の変化量が１．２ｍＶであるが、増幅回路４の出力電圧値の変化量が１４ｍＶである。つまり、感圧センサの出力信号に対する増幅作用が実現できた。
【００３４】
さらに説明すべきことは、図３及び図４に示す増幅回路は、感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１の信号及び第２出力端ＯＵＴ２の信号を直接増幅してからリード線を介して駆動チップへ伝送し、駆動チップに減算処理を実行させる。このようにすると、たとえこれらの２つの信号のリード線による伝送中に干渉があっても、最終的に駆動チップがこれらの２つの信号に対して減算処理を行う過程において、信号で発生する干渉による騒音も排除される。したがって、最終の結果がより正確になる。その一方、図５に示す増幅回路は、感圧センサ３の第１出力端ＯＵＴ１の信号と第２出力端ＯＵＴ２の信号とに対して減算を行ってからリード線を介して駆動チップへ伝送するので、信号の伝送には１本のリード線で十分である。したがって、リード線の数が削減でき、表示パネルのベゼルの狭額化の実現に有利になる。
【００３５】
好ましくは、図６に示すように、図６は、本発明の実施例における感圧センサの構造模式図である。感圧センサは、ホイートストンブリッジ式圧力センサである。ホイートストンブリッジ式圧力センサは、第１入力端ＩＮ１、第２入力端ＩＮ２、第１出力端ＯＵＴ１、第２出力端ＯＵＴ２、第１ひずみ圧力センサＭ１、第２ひずみ圧力センサＭ２、第３ひずみ圧力センサＭ３及び第４ひずみ圧力センサＭ４を備える。圧力感知手段のそれぞれにおいて、第１ひずみ圧力センサＭ１は、第１入力端ＩＮ１と第１出力端ＯＵＴ１との間に直列接続され、第２ひずみ圧力センサＭ２は、第２入力端ＩＮ２と第２出力端ＯＵＴ２との間に直列接続され、第３ひずみ圧力センサＭ３は、第２入力端ＩＮ２と第１出力端ＯＵＴ１との間に直列接続され、第４ひずみ圧力センサＭ４は、第１入力端ＩＮ１と第２出力端ＯＵＴ２との間に直列接続されている。
【００３６】
好ましくは、図７に示すように、図７は、本発明の実施例における別の感圧センサの構造模式図である。感圧センサは、シリコン・ピエゾ抵抗式圧力センサである。シリコン・ピエゾ抵抗式圧力センサは、四角形構造であってもよく、４本の辺がそれぞれ第１入力端ＩＮ１、第２入力端ＩＮ２、第１出力端ＯＵＴ１及び第２出力端ＯＵＴ２に接続されている。第１入力端ＩＮ１及び第２入力端ＩＮ２は、対向する２本の辺にそれぞれ接続され、第１出力端ＯＵＴ１及び第２出力端ＯＵＴ２は、対向するもう２本の辺にそれぞれ接続されている。
【００３７】
説明すべきことは、図６に示す感圧センサ構造であろうと図７に示す感圧センサ構造であろうと、感圧センサは、端から端まで順次接続されている第１ブリッジアーム、第２ブリッジアーム、第３ブリッジアーム及び第４ブリッジアームからなる電気ブリッジを有するものとして等価されてもよい。第１ブリッジアームと第４ブリッジアームとの接続箇所が第１入力端ＩＮ１であり、第２ブリッジアームと第３ブリッジアームとの接続箇所が第２入力端ＩＮ２であり、第１ブリッジアームと第２ブリッジアームとの接続箇所が第１出力端ＯＵＴ１であり、第３ブリッジアームと第４ブリッジアームとの接続箇所が第２出力端ＯＵＴ２である。表示パネルが変形していない場合には、第１ブリッジアームと第２ブリッジアームとの抵抗値の比が第４ブリッジアームと第３ブリッジアームとの抵抗値の比に等しいとき、電気ブリッジがバランス状態になり、第１出力端ＯＵＴ１での電圧値が第２出力端ＯＵＴ２での電圧値に等しくなる。表示パネルが変形したとき、上記４つのブリッジアームが何れも変形するため、各ブリッジアームの抵抗値も変化し、電気ブリッジのバランス状態が崩れてしまう。つまり、第１ブリッジアームと第２ブリッジアームとの抵抗値の比が第４ブリッジアームと第３ブリッジアームとの抵抗値の比に等しくなく、第１出力端ＯＵＴ１での電圧値が第２出力端ＯＵＴ２での電圧値に等しくなくなる。第１出力端ＯＵＴ１での電圧値と第２出力端ＯＵＴ２での電圧値の差は、表示パネルで受けた圧力値とは対応関係を有する。圧力検出中に、第１出力端ＯＵＴ１での電圧値及び第２出力端ＯＵＴ２での電圧値を取得することで、対応する圧力値を取得可能である。
【００３８】
好ましくは、図１に示すように、表示パネルは、表示領域１と、表示領域１を取り囲む非表示領域２とを含む。非表示領域２は、第１方向において表示領域１の対向する両側に位置する第１領域２１及び第２領域２２を含む。非表示領域２は、さらに、第２方向において表示領域の対向する両側に位置する第３領域２３及び第４領域２４を含む。感圧センサ３及び増幅回路（図１では図示せず）は、何れも第１領域２１および/または第２領域２２に位置する。駆動チップ５は、第３領域２３に位置する。
【００３９】
具体的に、表示パネルにおいて、感圧センサ３と駆動チップ５との距離が遠いため、感圧センサ３での信号が駆動チップ５へ伝送されている中、表示パネルにおける他のデバイスから干渉されやすくて、信号の歪みを引き起こす。そこで、増幅回路が感圧センサ３にに近接する第１領域２１又は第２領域２２に設けられることにより、感圧センサ３から出力された振幅の小さい信号は、先に増幅され、それから伝送されることが可能になる。このように、感圧センサ３から出力された信号が伝送中に歪み発生してから増幅されることがある程度回避され、歪み信号が有用信号とともに増幅される問題は、回避される。
【００４０】
好ましくは、図１に示すように、感圧センサ３は、非表示領域２での表示領域１に近接する側に位置する。
【００４１】
具体的に、表示パネルは、押圧されているとき、中心に向かう位置ほど変形量が大きくなる。そのため、感圧センサ３の感圧効果の向上を図るために、感圧センサ３を非表示領域２における表示領域１に近接する側に配置する。これにより、押圧されている時に大きな変形量を発生して感知を鋭くさせつつ、正常の表示効果に影響しない。
【００４２】
好ましくは、図１、図８及び図９に示すように、図８は、図１の表示パネルにおける局所表示領域の拡大模式図であり、図９は、図８におけるＡ−Ａ’方向における断面構造を示す模式図である。表示パネルは、表示領域に位置する薄膜トランジスタ６をさらに備える。薄膜トランジスタ６は、ソース６１、ドレイン６２、ゲート６３及びアクティブ層６４を備える。感圧センサ３は、多結晶シリコン材料からなり、感圧センサ３は、アクティブ層６４と、同一の層に設けられている。
【００４３】
具体的に、薄膜トランジスタ６におけるアクティブ層６４も多結晶シリコン材料からなるため、感圧センサ３とアクティブ層６４とを同一の層に配置することにより、感圧センサ３及びアクティブ層６４は、一度のパターニング工程で形成可能であり、１回のパターニング工程が節約される。例えば、表示パネルが液晶表示パネルであるとき、表示パネルは、複数本のゲート線７及び複数本のデータ線８を備える。複数本のゲート線７と複数本のデータ線８とが交差してマトリックス配列を呈する複数のサブ画素ユニットを画成する。サブ画素ユニットのそれぞれには、薄膜トランジスタ６が対応して設けられている。薄膜トランジスタ６のソース６１は、対応するデータ線６に接続され、薄膜トランジスタ６のドレイン６２は、対応する画素電極（図示せず）に接続され、薄膜トランジスタ６のゲート６３は、対応するゲート線７に接続されている。当該液晶表示パネルは、対向配置されるアレイ基板及びカラーフィルム基板を備え、アレイ基板とカラーフィルム基板との間に液晶層が設けられている。データ線８は、データ信号を伝送し、ゲート線７は、走査信号を伝送する。液晶表示パネルの動作中に、複数本のゲート線７に対応する薄膜トランジスタ６は、走査信号の制御により、ラインごとに順次導通する。それとともに、データ線８は、データ信号を対応する画素電極へ順次伝送して画素電極を充電させる。画素電極と共通電極との間に電界が生成されて液晶層における液晶の偏向が駆動されることにより、正常の表示が実施可能である。カラーフィルム基板は、格子状のブラックマットリックスと、ブラックマットリックスの開口内に設けられるアレイ配列となる複数のカラー抵抗とを備える。カラー抵抗は、赤色カラー抵抗、緑色カラー抵抗および青色カラー抵抗を含む。
【００４４】
説明すべきことは、他の実施可能な形態において、表示パネルが他の種別の表示パネルであってもよい。本発明の実施例では、表示パネルの種別について限定しない。
【００４５】
例えば、表示パネルは、有機発光表示パネルである。有機発光表示パネルは、アレイ基板を備える。アレイ基板は、複数の画素回路を備える。有機発光表示パネルは、アレイ基板上に設けられる複数の有機発光ダイオード（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）をさらに備える。各有機発光ダイオードの陽極が対応してアレイ基板上の画素回路に電気的に接続されている。図１０に示すように、図１０は、本発明の実施例における有機発光表示パネルにおける局部断面構造を示す模式図である。各有機発光ダイオードＥは、順に設けられている陽極層１０１、発光層１０２及び陰極層１０３を含む。画素回路は、薄膜トランジスタ６を含む。薄膜トランジスタ６は、ソース６１、ドレイン６２、ゲート６３及びアクティブ層６４を含む。画素回路は、蓄積コンデンサＣｓｔをさらに含む。蓄積コンデンサＣｓｔは、第１電極板Ｃ１及び第２電極板Ｃ２を含む。ただし、ゲート６３及び第２電極板Ｃ２が第１導電層に位置し、第１電極板Ｃ１が第２導電層に位置し、ソース６１及びドレイン６２が第３導電層に位置する。陽極層１０２の陰極層１０３から離間する側には、第３導電層、第２導電層、第１導電層及びアクティブ層６３が順次設けられている。有機発光ダイオードＥの陽極層１０１は、ビアホールを介して、対応する薄膜トランジスタのドレイン６２に接続されている。複数の発光ダイオードは、赤色光を発するための発光ダイオードと、緑色光を発するための発光ダイオードと、青色光を発するための発光ダイオードとを含む。また、有機発光表示パネルは、複数の有機発光ダイオード上に被覆されるパッケージ層をさらに備える。説明すべきことは、図１０において画素回路における蓄積コンデンサＣｓｔと有機発光ダイオードＥに直接接続される１つの薄膜トランジスタ６とが模式的に示されているが、他のトランジスタの層構造は、当該薄膜トランジスタ６の構造と同様であってもよい。または、各層構造の関係が図１０に示す構造に限定されない。例えば、第１電極板Ｃ１及び第２電極板Ｃ２は、コンデンサの２つの電極板を構成できれば、他の層において製造されてもよい。有機発光ダイオードＥがトップ発光構造である場合、即ち、有機発光ダイオードＥが陰極層１０３の陽極層１０１から離間する側から発光する場合には、画素駆動回路における各素子は、有機発光ダイオードＥの下方に設けられてもよい。有機発光ダイオードＥがボトム発光構造である場合、即ち、有機発光ダイオードＥが陽極層１０１の陰極層１０３から離間する側から発光する場合には、表示へ不良影響を与えないように、画素回路における各素子を有機発光ダイオードＥの発光領域外に配置する必要がある。
【００４６】
例示として、表示パネルは、マイクロ発光ダイオード表示パネルである。マイクロ発光ダイオード表示パネルは、アレイ基板を備える。アレイ基板は、複数の画素回路を備える。マイクロ発光ダイオード表示パネルは、アレイ基板に設けられる複数のマイクロ発光ダイオード（Ｍｉｃｒｏ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、Ｍｉｃ−ＬＥＤ）をさらに備える。各マイクロ発光ダイオードの陽極が対応してアレイ基板上の画素回路に電気的に接続されている。複数のマイクロ発光ダイオードは、赤色光を発するためのマイクロ発光ダイオードと、緑色光を発するためのマイクロ発光ダイオードと、青色光を発するためのマイクロ発光ダイオードとを含む。マイクロ発光ダイオードは、成長基板上に製造されてから、移転によりアレイ基板に移転されてもよい。
【００４７】
図１１に示すように、図１１は、本発明の実施例における表示装置の構造模式図である。本発明の実施例は、上記表示パネル１００を備える表示装置を提供する。
【００４８】
表示パネル１００の具体的な構造及び原理が上記実施例と同様であるため、ここで繰り返し説明しない。表示装置は、例えば、タッチディスプレイスクリーン、携帯電話、タブレットＰＣ、ノートパソコン又はテレビ等の表示機能を有する如何なる電子機器であってもよい。
【００４９】
本発明の実施例における表示装置では、感圧センサが増幅回路を介して駆動チップにカップリングされるように設けられ、即ち、増幅回路によって感圧センサの出力信号振幅を増幅してから駆動チップへ伝送する。こうして、駆動チップは、直接、増幅後の信号に基づいて圧力検出を行うことができ、圧力センサのバイアス電圧を増加する必要がなくなる。つまり、感圧センサの発熱を増加せずに感圧センサの出力信号振幅を向上可能であり、感圧センサの大きな発熱によるタッチ機能又は表示機能への不良影響が抑圧される。
【００５０】
最後に説明すべきことは、上述した各実施例が制限ではなく、単に本発明の解決手段を説明するために用いられる。上記各実施例を参照して本発明を詳細に説明したが、当業者であれば分かるように、上記各実施例に記載の技術案を変更し、またはその一部や全部の技術的特徴に対して均等置換可能である。これらの変更や置換があえてかかる技術案の要旨を本発明の各実施例の技術案の範囲から逸脱させることはない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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