CN106711166B - 显示基板及其制作方法和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种显示基板及其制作方法和显示装置，上述显示基板包括：基底；第一电极，设置在所述基底之上，根据感应到的触控操作发生形变；中框，设置在所述基底之下；第二电极，设置在所述中框与所述基底之间，与所述第一电极形成电容，所述电容的电容值根据所述第一电极的形变而改变；处理单元，根据所述电容的电容值变化生成触控信号。根据本发明的技术方案，通过在中框上设置第二电极，能够与基底上的第一电极形成作为压力传感器的电容，从而实现了将压力传感器整合至显示基板中，便于缩小显示基板中压力传感器所占的空间。

Description

显示基板及其制作方法和显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种显示基板、一种显示基板制作方法和一种显示装置。
背景技术
OLED(有机发光显示器)是当今平板显示器研究领域的热点之一，与液晶显示器相比，OLED具有低能耗、生产成本低、自发光、宽视角及响应速度快等优点，目前，在手机、PDA、数码相机等显示领域OLED已经开始取代传统的LCD显示屏。像素驱动电路设计是OLED显示器核心技术内容，具有重要的研究意义。
压力感应技术是指对外部受力能够实施探测的技术，这项技术很久前就运用在工控，医疗等领域。在苹果公司的带动下，许多厂商正在寻求合适的方案来实现在显示领域尤其是手机或平板领域实现压力感应，这可以使客户得到更好的人机交互体验。但目前，更多的是在背光部分或者中框部分增加额外的机构来实现，这种设计，需要显示基板的结构设计做出改动，而且由于装配公差较大，这种设计的探测准确性也受到了限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，如何将压力感应功能整合入OLED模组内部，有利于实现更好的探测精度，以及更优的成本。
为此目的，本发明提出了一种显示基板，包括：
基底；
第一电极，设置在所述基底之上，根据感应到的触控操作发生形变；
中框，设置在所述基底之下；
第二电极，设置在所述中框与所述基底之间，与所述第一电极形成电容，所述电容的电容值根据所述第一电极的形变而改变；
处理单元，根据所述电容的电容值变化生成触控信号。
优选地，显示基板还包括：
设置在所述基底之上的有机发光器件和用于驱动有机发光器件的薄膜晶体管，
所述有机发光器件包括底电极层和顶电极层，所述薄膜晶体管包括第一栅极层、第二栅极层、源极和漏极层，
其中，所述第一电极与所述第一栅极层、第二栅极层、源极和漏极层以及底电极层中的任一层同层形成。
优选地，显示基板还包括：
设置在所述基底之上的液晶层和用于控制液晶层的薄膜晶体管以及像素电极层和公共电极层，所述薄膜晶体管包括栅极层、源极和漏极层，
其中，所述第一电极与所述栅极层、源极和漏极层以及像素电极层中的任一层同层形成。
优选地，所述第一电极与所述第二栅极层同层形成。
优选地，所述第一电极包括多个第一电极子单元，每个第一电极子单元为网格状。
优选地，所述第二电极包括多个第二电极子单元，每个第二电极子单元与对应的第一电极子单元的面积相等，形状相同。
优选地，所述第一电极还包括与多个第一电极子单元一一对应相连的多条信号传输线，
其中，所述信号传输线与所述第一电极位于同一层，沿第一方向延伸，则所述多个第一电极子单元沿第一方向面积逐渐减小，以为所述信号传输线提供布设空间。
优选地，所述第一电极还包括与多个第一电极子单元一一对应相连的多条信号传输线，
其中，所述信号传输线与所述第一电极位于不同层，所述多个第一电极子单元的面积相等且形状相同。
优选地，所述信号传输线与所述第一栅极层、第二栅极层、源极和漏极层以及底电极层中与所述第一电极子单元不在同一层的任一层同层形成。
本发明还提出了一种显示装置，包括上述任一所述的显示基板。
本发明还提出了一种显示基板制作方法，包括：
在基底之上形成第一电极，所述第一电极根据感应到的触控操作发生形变；
在中框之上形成第二电极，将形成有第一电极的基底设置在形成有所述第二电极的中框之上，以使所述第二电极与所述第一电极形成电容，所述电容的电容值根据所述第一电极的形变而改变。
优选地，上述方法还包括：
在所述基底之上形成有机发光器件和用于驱动有机发光器件的像素驱动层，
所述有机发光器件包括底电极层和顶电极层，所述薄膜晶体管包括第一栅极层、第二栅极层、源极和漏极层，
其中，形成第一电极包括：
在形成所述第一栅极层、第二栅极层、源极和漏极层以及底电极层中的任一层时形成所述第一电极。
优选地，上述方法还包括：
在所述基底之上形成用于控制液晶层的薄膜晶体管以及像素电极层、所述液晶层和公共电极层，所述薄膜晶体管包括栅极层、源极和漏极层，
其中，形成第一电极包括：
在形成所述栅极层、源极和漏极层以及像素电极层中的任一层时形成所述第一电极。
优选地，上述方法中，
形成所述第一电极包括：
形成多个第一电极子单元；
形成所述第二电极包括：
形成多个第二电极子单元，每个第二电极子单元的位置与所述第一电极子单元的位置一一对应。
优选地，形成所述第一电极子单元包括：
形成多个网格状的第一电极子单元。
优选地，上述方法还包括：
在异于所述第一电极子单元所在层，形成与多个第一电极子单元一一对应相连的多条信号传输线，
则形成所述第一电极包括：
形成多个面积相等且形状相同的第一电极子单元。
优选地，在所述第一电极子单元所在层，形成与多个第一电极子单元一一对应相连的多条沿第一方向延伸的信号传输线，
则形成所述第一电极包括：
沿第一方向形成多个面积逐渐减小的第一电极子单元，以为所述信号传输线提供布设空间。
根据上述技术方案，通过在中框上设置第二电极，能够与基底上的第一电极形成作为压力传感器的电容，从而实现了将压力传感器整合至显示基板中，便于缩小显示基板中压力传感器所占的空间。
附图说明
通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：
图1示出了根据本发明一个实施例的显示基板的结构示意图；
图2示出了根据本发明一个实施例的电容充电的示意图；
图3示出了根据本发明一个实施例的显示基板的具体结构示意图；
图4示出了根据本发明一个实施例的第一电极的结构示意图；
图5示出了根据本发明又一个实施例的第一电极的结构示意图；
图6示出了根据本发明一个实施例的显示基板制作方法的示意流程图。
附图标号说明：
1-基底；2-第一电极；21-第一电极子单元；22-信号传输线；3-中框；4-第二电极；5-有机发光器件；51-底电极层；52-顶电极层；6-薄膜晶体管；61-第一栅极层；62-源极和漏极层。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1所示，根据本发明一个实施例的显示基板，包括：
基底1；
第一电极2，设置在基底1之上，根据感应到的触控操作发生形变；
中框3，设置在基底1之下；
第二电极4，设置在中框3与基底1之间，与第一电极2形成电容，电容的电容值根据第一电极2的形变而改变；
处理单元，根据电容的电容值变化生成触控信号。
本实施例通过在中框上设置第二电极，能够与基底上的第一电极形成作为压力传感器的电容，从而实现了将压力传感器整合至显示基板中，便于缩小显示基板中压力传感器所占的空间。
根据本实施例感应触控压力的一种方式如下：
当手指接触到显示基板表面时，第一电极和第二电极之间的耦合电容为C1，当触控产生的方波信号输入到C1时，由于C1本身存在的电阻电容负载(RC Loading)，此时C1充电时间为T1，当手指按压显示基板时，由于第一电极和第二电极之间距离变小，使得C1增加，其充电时间发生变化，充电时间变为T2(如图2所示)，然后由处理单元根据充电时间的变化计算触控压力的大小。
当然，除了上述方式，也可以直接根据电容C1的变化来计算触控压力。其中，对于LCD显示基板而言，中框可以是用于固定背光源中导光板的框架，对于OLED显示基板而言，中框可以是用于固定基底的框架。例如本实施例中的显示基板应用于手机中，中框可以用于固定基底，还可以用于容纳及固定像素单元的驱动电路、图形处理器(CPU)等元件。
另外，需要说明的是，图1中的结构仅是一种示例，其中并未示出各电极层之间的绝缘层和钝化层等，例如有机发光器件中的底电极实际上只与薄膜晶体管中的漏极相接触，并且在底电极和顶电极之间还设置有有机发光层等结构。
如图3所示，优选地，显示基板还包括：
设置在基底1之上的有机发光器件5和用于驱动有机发光器件的薄膜晶体管6，
有机发光器件5包括底电极层51和顶电极层52，薄膜晶体管6包括第一栅极层61、第二栅极层(图中未示出)、源极和漏极层62，
其中，第一电极2与第一栅极层61、第二栅极层、源极和漏极层62以及底电极层51中的任一层同层形成。
本实施例中的显示基板可以是有机发光显示基板，其中的第一电极可以与多层结构中的任一层同层形成，从而无需单独形成第一电极，简化了制作工艺，但是需要避开该层中原有的布线。另外，由于顶电极一般为平面状，其所在层剩余空间较少，所以一般不将第一电极与顶电极做在同一层。
优选地，显示基板还包括：
设置在基底之上的液晶层和用于控制液晶层的薄膜晶体管以及像素电极层和公共电极层，薄膜晶体管包括栅极层、源极和漏极层，
其中，第一电极与栅极层、源极和漏极层以及像素电极层中的任一层同层形成。
本实施例中的可以是液晶显示基板，其中的薄膜晶体管结构与图3相似，区别在于不包括有机发光元件，设置在薄膜晶体管之上的为像素电极、液晶层和公共电极。其中的第一电极可以与多层结构中除公共电极的任一层同层形成，从而无需单独形成第一电极，简化了制作工艺，但是需要避开该层中原有的布线。
优选地，第一电极2与第二栅极层同层形成。
由于第二栅极层中的布线较少，优选地可以形成在第二栅极层中，以提高第一电极所占的面积。例如像素电路采用6T1C(6个晶体管和1个电容Cst)结构，那么第二栅极层和第一栅极层分别为形成电容Cst的两层。
如图4所示，优选地，第一电极2包括多个第一电极子单元21，每个第一电极子单元21为网格状。
本实施例将第一电极设置为多个第一电极子单元，可以使得多个第一电极子单元较为均匀地分布，以更加准确地感应各个位置的压力变化。
将第一电极子单元设置为网格状，可以减小其与其他层的正对面积，从而降低耦合电容，提高显示性能。
优选地，第二电极4包括多个第二电极子单元，每个第二电极子单元与对应的第一电极子单元21的面积相等，形状相同。
根据本实施例设置第二电极子单元和第一电极子单元，可以提高第二电极与第一电极的正对面积，从而提高两者形成的电容，以便灵敏地监测电容的变化。
优选地，第一电极2还包括与多个第一电极子单元21一一对应相连的多条信号传输线22，
其中，信号传输线22与第一电极2位于同一层，沿第一方向延伸，则多个第一电极子单元21沿第一方向面积逐渐减小，以为信号传输线22提供布设空间。如图4所示，第一方向可以是纵向方向向下，实际上可以根据需要设置信号传输线的延伸方向，并根据该方向设置/形成多个第一电极子单元。
本实施例可以将第一电极子单元和信号传输线设置在同一层，简化制作工艺。
如图5所示，优选地，第一电极2还包括与多个第一电极子单元21一一对应相连的多条信号传输线22，
其中，信号传输线22与第一电极2位于不同层，多个第一电极子单元21的面积相等且形状相同。
本实施例可以将第一电极子单元和信号传输线设置在不同层，以保证信号传输线不会影响第一电极子单元的设置，使得多个第一电极子单元的面积可以设置为相等，从而保证显示基板上每个位置的第一电极与第二电极形成电容都相等，保证感应触控操作的灵敏度和精确度。
优选地，信号传输线与第一栅极层、第二栅极层、源极和漏极层以及底电极层中与第一电极子单元不在同一层的任一层同层形成。
本发明还提出了一种显示装置，包括上述任一项的显示基板。
需要说明的是，本实施例中的显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
如图6所示，本发明还提出了一种显示基板制作方法，包括：
S1，在基底之上形成第一电极，第一电极根据感应到的触控操作发生形变；
S2，在中框之上形成第二电极，将形成有第一电极的基底设置在形成有第二电极的中框之上，以使第二电极与第一电极形成电容，电容的电容值根据第一电极的形变而改变。
优选地，上述方法还包括：
在基底之上形成有机发光器件和用于驱动有机发光器件的像素驱动层，
有机发光器件包括底电极层和顶电极层，薄膜晶体管包括第一栅极层、第二栅极层、源极和漏极层，
其中，形成第一电极包括：
在形成第一栅极层、第二栅极层、源极和漏极层以及底电极层中的任一层时形成第一电极。
优选地，上述方法还包括：
在基底之上形成用于控制液晶层的薄膜晶体管以及像素电极层、液晶层和公共电极层，薄膜晶体管包括栅极层、源极和漏极层，
其中，形成第一电极包括：
在形成栅极层、源极和漏极层以及像素电极层中的任一层时形成第一电极。
优选地，形成所述第一电极包括：
形成多个第一电极子单元；
形成第二电极包括：
形成多个第二电极子单元，每个第二电极子单元的位置与所述第一电极子单元的位置一一对应。
优选地，形成第一电极子单元包括：
形成多个网格状的第一电极子单元。
优选地，上述方法还包括：
在异于第一电极子单元所在层，形成与多个第一电极子单元一一对应相连的多条信号传输线，
则形成第一电极包括：
形成多个面积相等且形状相同的第一电极子单元。
优选地，在第一电极子单元所在层，形成与多个第一电极子单元一一对应相连的多条沿第一方向延伸的信号传输线，
则形成第一电极包括：
沿第一方向形成多个面积逐渐减小的第一电极子单元，以为信号传输线提供布设空间。
其中，上述流程所采用的形成工艺例如可包括：沉积、溅射等成膜工艺和刻蚀等构图工艺。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，考虑到现有技术中，触控传感器需要单独设置，或者需要对显示基板的结构做出改动才能将触控传感器设置在显示基板中。根据本发明的技术方案，通过在中框上设置第二电极，能够与基底上的第一电极形成作为压力传感器的电容，从而实现了将压力传感器整合至显示基板中，便于缩小显示基板中压力传感器所占的空间。
需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间惟一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
在本发明中，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。术语“多个”指两个或两个以上，除非另有明确的限定。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种显示基板，其特征在于，包括：
基底；
第一电极，设置在所述基底之上，根据感应到的触控操作发生形变；
中框，设置在所述基底之下，其中，所述中框用于固定基底，或者，用于容纳及固定像素单元的驱动电路和/或图形处理器；
第二电极，设置在所述中框与所述基底之间，与所述第一电极形成电容，所述电容的电容值根据所述第一电极的形变而改变；
处理单元，根据所述电容的电容值变化生成触控信号；
设置在所述基底之上的第一结构或第二结构，其中，
所述第一结构包括设置在所述基底之上的有机发光器件和用于驱动有机发光器件的薄膜晶体管，所述有机发光器件包括底电极层和顶电极层，所述薄膜晶体管包括第一栅极层、源极和漏极层，其中，所述第一电极与所述第一栅极层、源极和漏极层以及底电极层中的任一层同层形成；
所述第二结构包括设置在所述基底之上的液晶层和用于控制液晶层的薄膜晶体管以及像素电极层和公共电极层，所述薄膜晶体管包括栅极层、源极和漏极层，其中，所述第一电极与所述栅极层、源极和漏极层以及像素电极层中的任一层同层形成。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述第一电极包括多个第一电极子单元，每个第一电极子单元为网格状。
3.根据权利要求2所述的显示基板，其特征在于，所述第二电极包括多个第二电极子单元，每个第二电极子单元与对应的第一电极子单元的面积相等，形状相同。
4.根据权利要求2所述的显示基板，其特征在于，所述第一电极还包括与多个第一电极子单元一一对应相连的多条信号传输线，
其中，所述信号传输线与所述第一电极位于同一层，沿第一方向延伸，则所述多个第一电极子单元沿第一方向面积逐渐减小，以为所述信号传输线提供布设空间。
5.根据权利要求2所述的显示基板，其特征在于，所述第一电极还包括与多个第一电极子单元一一对应相连的多条信号传输线，
其中，所述信号传输线与所述第一电极位于不同层，所述多个第一电极子单元的面积相等且形状相同。
6.根据权利要求5所述的显示基板，其特征在于，所述信号传输线与所述第一栅极层、所述驱动有机发光器件的薄膜晶体管的源极和漏极层以及底电极层中与所述第一电极子单元不在同一层的任一层同层形成。
7.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的显示基板。
8.一种显示基板制作方法，其特征在于，包括：
在基底之上形成第一电极，所述第一电极根据感应到的触控操作发生形变；
在中框之上形成第二电极，将形成有第一电极的基底设置在形成有所述第二电极的中框之上，以使所述第二电极与所述第一电极形成电容，所述电容的电容值根据所述第一电极的形变而改变，其中，所述中框用于固定基底，或者，用于容纳及固定像素单元的驱动电路和/或图形处理器；
在基底之上形成第一结构或第二结构，其中，
所述第一结构包括设置在所述基底之上的有机发光器件和用于驱动有机发光器件的薄膜晶体管，所述有机发光器件包括底电极层和顶电极层，所述薄膜晶体管包括第一栅极层、源极和漏极层，其中，形成第一电极包括：在形成所述第一栅极层、源极和漏极层以及底电极层中的任一层时同层形成所述第一电极；
所述第二结构包括设置在所述基底之上的液晶层和用于控制液晶层的薄膜晶体管以及像素电极层和公共电极层，其中，所述薄膜晶体管包括栅极层、源极和漏极层，形成第一电极包括：在形成所述栅极层、源极和漏极层以及像素电极层中的任一层时同层形成所述第一电极。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，
形成所述第一电极包括：
形成多个第一电极子单元；
形成所述第二电极包括：
形成多个第二电极子单元，每个第二电极子单元的位置与所述第一电极子单元的位置一一对应。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，形成所述第一电极子单元包括：
形成多个网格状的第一电极子单元。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
在异于所述第一电极子单元所在层，形成与多个第一电极子单元一一对应相连的多条信号传输线，
则形成所述第一电极包括：
形成多个面积相等且形状相同的第一电极子单元。
12.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在所述第一电极子单元所在层，形成与多个第一电极子单元一一对应相连的多条沿第一方向延伸的信号传输线，
则形成所述第一电极包括：
沿第一方向形成多个面积逐渐减小的第一电极子单元，以为所述信号传输线提供布设空间。
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