CN108051941A - 压力感应面板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种压力感应面板及其制作方法、显示装置，属于显示技术领域。其中，压力感应面板包括：第一基板；与所述第一基板相对设置的第二基板；设置在所述第一基板朝向所述第二基板一侧的第一压力感应电极；设置在所述第二基板朝向所述第一基板一侧的第二压力感应电极，每一所述第二压力感应电极包括多个高度不同的子电极，每一所述第二压力感应电极包括的子电极相互连接；所述子电极与所述第一压力感应电极之间具有间隙，在所述压力感应面板受到压力时，所述子电极与所述第一压力感应电极相接触。本发明的技术方案能够降低具备压力检测功能的显示装置的厚度，并减小显示装置的制作工艺难度。

Description

压力感应面板及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种压力感应面板及其制作方法、显示装置。
背景技术
现有技术中，为了使显示装置具备压力检测功能，通过是分别制备显示面板和压力检测模组，然后将显示面板和压力检测模组贴合形成显示装置，具备压力检测功能的显示装置的厚度比较大，并且制作工艺复杂。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种压力感应面板及其制作方法、显示装置，能够降低具备压力检测功能的显示装置的厚度，并减小显示装置的制作工艺难度。
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，提供一种压力感应面板，包括：
第一基板；
与所述第一基板相对设置的第二基板；
设置在所述第一基板朝向所述第二基板一侧的第一压力感应电极；
设置在所述第二基板朝向所述第一基板一侧的第二压力感应电极，每一所述第二压力感应电极包括多个高度不同的子电极，每一所述第二压力感应电极包括的子电极相互连接；
所述子电极与所述第一压力感应电极之间具有间隙，在所述压力感应面板受到压力时，所述子电极与所述第一压力感应电极相接触。
进一步地，
所述第二基板朝向所述第一基板的一侧设置有多个隔垫物单元，每一隔垫物单元包括多个高度不同的凸起部，所述子电极由位于所述凸起部上的导电层形成。
进一步地，
每一所述第二压力感应电极中，在第一方向上，子电极的高度逐渐增加，所述第一方向为从所述第二基板的一侧到相对另一侧的方向。
进一步地，
所述压力感应面板为液晶显示面板，所述第一压力感应电极复用为所述液晶显示面板的像素电极；所述第二压力感应电极复用为所述液晶显示面板的公共电极。
进一步地，
所述压力感应面板为OLED显示面板，所述第一压力感应电极复用为所述OLED显示面板的阴极。
本发明实施例还提供了一种压力感应面板的制作方法，包括：
提供一第一基板；
在所述第一基板上形成第一压力感应电极；
提供一第二基板；
在所述第二基板上形成第二压力感应电极，每一所述第二压力感应电极包括多个高度不同的子电极，每一所述第二压力感应电极包括的子电极相互连接；
将所述第一基板与所述第二基板对盒，所述第一压力感应电极位于所述第一基板朝向所述第二基板一侧，所述第二压力感应电极位于所述第二基板朝向所述第一基板的一侧，所述子电极与所述与第一压力感应电极之间具有间隙。
进一步地，
形成多个高度不同的子电极包括：
在所述第二基板上形成多个隔垫物单元，每一隔垫物单元包括多个高度不同的凸起部；
在所述凸起部上沉积导电层形成所述子电极。
进一步地，
形成多个高度不同的子电极包括：
每一所述第二压力感应电极中，形成在第一方向上高度逐渐增加的子电极，所述第一方向为从所述第二基板的一侧到相对另一侧的方向。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的压力感应面板，还包括：
通过信号线与所述第一压力感应电极和第二压力感应电极分别连接的检测单元，用于检测每个第二压力感应电极中的各子电极是否与第一压力感应电极相接触；
压力等级识别单元，用于根据所述检测单元的检测结果，确定所述压力感应面板受到的按压力度等级。
进一步地，
所述检测单元检测每个第二压力感应电极中与第一压力感应电极接触的子电极的数量；
所述压力等级识别单元根据第二压力感应电极中与第一压力感应电极接触的子电极的数量与第二压力感应电极所在位置处受到的按压力度等级之间的对应关系，确定所述压力感应面板受到的按压力度等级。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，第二基板朝向第一基板的一侧设置有多个不同高度的子电极，在压力感应面板未受到压力作用时，子电极与第一基板上设置的第一压力感应电极之间具有间隙，在压力感应面板受到压力作用时，子电极与第一压力感应电极接触，与第一压力感应电极接触的子电极的个数与受到的压力的大小成正比，受到的压力越大，则与第一压力感应电极接触的子电极的个数越多，受到的压力越小，则与第一压力感应电极接触的子电极的个数越小，因此，通过检测与第一压力感应电极接触的子电极的个数就可以确定压力感应面板受到的压力的大小。本发明的第一压力感应电极和第二压力感应电极均可以设置在显示面板内部，能够实现压力感应的In Cell化，降低具备压力检测功能的显示装置的厚度，并减小显示装置的制作工艺难度。
附图说明
图1为现有技术具备压力检测功能的显示装置的结构示意图；
图2为本发明实施例第一基板的示意图；
图3为本发明实施例第二基板的示意图；
图4为本发明实施例压力感应面板的平面示意图；
图5为本发明实施例压力感应面板的截面示意图。
附图标记
21 封装盖板
22 OLED显示基板
23 封装胶
24 第一导电层
25 第一绝缘层
26 第二导电层
27 压力传感器
28 第三导电层
29 第二绝缘层
30 空气间隙
1、5 衬底基板
2 薄膜晶体管阵列层
3 发光层
4 第一压力感应电极
6 凸起部
7 子电极
A 第二压力感应电极
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。
图1为现有技术具备压力检测功能的显示装置的结构示意图，如图1所示，现有具备压力检测功能的显示装置包括通过封装胶23封装在一起的封装盖板21和OLED显示基板22，在OLED显示基板22背向封装盖板21的一侧设置有压力检测模组，压力检测模组依次包括：第一导电层24、第一绝缘层25、第二导电层26、压力传感器27、第三导电层28、第二绝缘层29和空气间隙30。其中，第一导电层24的厚度可以达到30um，第一绝缘层25的厚度可以达到100um，第二导电层26的厚度可以达到30um，压力传感器27的厚度可以达到220um，第三导电层28的厚度可以达到30um，第二绝缘层29和空气间隙30可以不用设置，可以看出，压力检测模组的厚度至少有410um，使得具备压力检测功能的显示装置的厚度比较大，并且制作工艺复杂。
为了解决上述问题，本发明的实施例提供一种压力感应面板及其制作方法、显示装置，能够降低具备压力检测功能的显示装置的厚度，并减小显示装置的制作工艺难度。
本发明实施例提供一种压力感应面板，包括：
第一基板；
与所述第一基板相对设置的第二基板；
设置在所述第一基板朝向所述第二基板一侧的第一压力感应电极；
设置在所述第二基板朝向所述第一基板一侧的第二压力感应电极，每一所述第二压力感应电极包括多个高度不同的子电极，每一所述第二压力感应电极包括的子电极相互连接；
所述子电极与所述第一压力感应电极之间具有间隙，在所述压力感应面板受到压力时，所述子电极与所述第一压力感应电极相接触。
本实施例中，第二基板朝向第一基板的一侧设置有多个不同高度的子电极，在压力感应面板未受到压力作用时，子电极与第一基板上设置的第一压力感应电极之间具有间隙，在压力感应面板受到压力作用时，子电极与第一压力感应电极接触，与第一压力感应电极接触的子电极的个数与受到的压力的大小成正比，受到的压力越大，则与第一压力感应电极接触的子电极的个数越多，受到的压力越小，则与第一压力感应电极接触的子电极的个数越小，因此，通过检测与第一压力感应电极接触的子电极的个数就可以确定压力感应面板受到的压力的大小。本发明的第一压力感应电极和第二压力感应电极均可以设置在显示面板内部，能够实现压力感应的In Cell化，降低具备压力检测功能的显示装置的厚度，并减小显示装置的制作工艺难度。
一具体实施例中，可以在所述第二基板朝向所述第一基板的一侧设置有多个隔垫物单元，每一隔垫物单元包括多个高度不同的凸起部，所述子电极由位于所述凸起部上的导电层形成，这样可以节省导电材料的用量，降低压力感应面板的生产成本。当然也可以直接利用导电材料形成多个高度不同的导电图形作为子电极。
一具体实施例中，每一所述第二压力感应电极中，在第一方向上，子电极的高度逐渐增加，所述第一方向为从所述第二基板的一侧到相对另一侧的方向。这样，随着压力感应面板受到的压力的逐渐增大，与第一压力感应电极接触的子电极的个数逐渐增多，能够准确检测出压力感应面板受到的压力的大小。
一具体实施例中，所述压力感应面板可以为液晶显示面板，所述第一压力感应电极复用为所述液晶显示面板的像素电极；所述第二压力感应电极复用为所述液晶显示面板的公共电极，这样可以使得液晶显示面板集成压力感应功能，降低具备压力检测功能的显示装置的厚度，并减小具备压力检测功能的显示装置的制作工艺难度。
另一具体实施例中，所述压力感应面板可以为OLED显示面板，所述第一压力感应电极复用为所述OLED显示面板的阴极，这样可以使得OLED显示面板集成压力感应功能，降低具备压力检测功能的显示装置的厚度，并减小具备压力检测功能的显示装置的制作工艺难度。
在压力感应面板可以为OLED显示面板时，如图2所示，第一基板包括：衬底基板1，位于衬底基板1上的薄膜晶体管阵列层2、发光层3和阴极，其中，薄膜晶体管阵列层2包括信号线、开关薄膜晶体管以及驱动薄膜晶体管等；为了简化压力感应面板的结构，降低压力感应面板的成本，OLED显示面板的阴极复用为第一压力感应电极4；如图3所示，第二基板包括：衬底基板5，位于衬底基板5上的多个隔垫物单元，每一隔垫物单元包括多个高度不同的凸起部6，凸起部6采用绝缘材料制成，比如有机树脂、氮化硅或氧化硅；位于凸起部6上的导电层形成子电极7，多个子电极7组成第二压力感应电极A，为了不影响OLED显示面板的显示，导电层采用透明导电材料比如ITO或IZO。每一第二压力感应电极A中，不同子电极7之间相互连接，由图3可以看出，在预定方向上，每一第二压力感应电极A中，凸起部6的高度逐渐增加，因此，子电极7的高度也逐渐增加。
图4为本发明实施例压力感应面板的平面示意图，图5为图4所示压力感应面板的BB’截面示意图，如图5所示，在压力感应面板未受到压力作用时，子电极7与第一基板上设置的第一压力感应电极4之间具有间隙，在压力感应面板受到压力作用时，子电极7将与第一基板上设置的第一压力感应电极4接触，随着压力感应面板受到的压力的逐渐增大，与第一压力感应电极4接触的子电极7的个数逐渐增多，通过检测与第一压力感应电极4接触的子电极7的个数能够准确检测出压力感应面板受到的压力的大小。
本发明实施例还提供了一种压力感应面板的制作方法，包括：
提供一第一基板；
在所述第一基板上形成第一压力感应电极；
提供一第二基板；
在所述第二基板上形成第二压力感应电极，每一所述第二压力感应电极包括多个高度不同的子电极，每一所述第二压力感应电极包括的子电极相互连接；
将所述第一基板与所述第二基板对盒，所述第一压力感应电极位于所述第一基板朝向所述第二基板一侧，所述第二压力感应电极位于所述第二基板朝向所述第一基板的一侧，所述子电极与所述与第一压力感应电极之间具有间隙。
本实施例中，第二基板朝向第一基板的一侧设置有多个不同高度的子电极，在压力感应面板未受到压力作用时，子电极与第一基板上设置的第一压力感应电极之间具有间隙，在压力感应面板受到压力作用时，子电极与第一压力感应电极接触，与第一压力感应电极接触的子电极的个数与受到的压力的大小成正比，受到的压力越大，则与第一压力感应电极接触的子电极的个数越多，受到的压力越小，则与第一压力感应电极接触的子电极的个数越小，因此，通过检测与第一压力感应电极接触的子电极的个数就可以确定压力感应面板受到的压力的大小。本发明的第一压力感应电极和第二压力感应电极均可以设置在显示面板内部，能够实现压力感应的In Cell化，降低具备压力检测功能的显示装置的厚度，并减小显示装置的制作工艺难度。
进一步地，形成多个高度不同的子电极包括：
在所述第二基板上形成多个隔垫物单元，每一隔垫物单元包括多个高度不同的凸起部；在所述凸起部上沉积导电层形成所述子电极。这样可以节省导电材料的用量，降低压力感应面板的生产成本。当然也可以直接利用导电材料形成多个高度不同的导电图形作为子电极。
进一步地，形成多个高度不同的子电极包括：
每一所述第二压力感应电极中，形成在第一方向上高度逐渐增加的子电极，所述第一方向为从所述第二基板的一侧到相对另一侧的方向。这样，随着压力感应面板受到的压力的逐渐增大，与第一压力感应电极接触的子电极的个数逐渐增多，能够准确检测出压力感应面板受到的压力的大小。
下面以压力感应面板兼作OLED显示面板为例，结合附图对本发明的压力感应面板的制作方法进行详细介绍，本实施例的压力感应面板的制作方法包括以下步骤：
步骤1、提供一衬底基板1，在衬底基板1上依次制作薄膜晶体管阵列层2、发光层3和阴极；
其中，薄膜晶体管阵列层2包括信号线、开关薄膜晶体管以及驱动薄膜晶体管等；具体地，可以通过构图工艺制作出薄膜晶体管阵列层2的各膜层，通过蒸镀工艺制作发光层3和阴极，为了简化压力感应面板的结构，降低压力感应面板的成本，OLED显示面板的阴极复用为第一压力感应电极4。
步骤2、提供一衬底基板5，在衬底基板5上制作出多个隔垫物单元，每一隔垫物单元包括多个高度不同的凸起部6；
具体地，可以在衬底基板5上采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法沉积一层绝缘层，绝缘层可以选用氧化物、氮化物或者氧氮化合物，对应的反应气体是SiH4、NH3、N2或SiH2Cl2、NH3、N2。对绝缘层进行构图形成多个阵列排布的隔垫物单元，每一隔垫物单元包括多个高度不同的凸起部6，在预定方向上，每一隔垫物单元中，凸起部6的高度逐渐增加。
步骤3、在凸起部6上形成导电层制备子电极7；
具体地，可以采用构图工艺或蒸镀工艺在凸起部6上形成导电层来制备子电极7，导电层可以是ITO、IZO或者其他的透明金属氧化物。每一隔垫物单元包括的凸起部6上的子电极7组成一第二压力感应电极A，第二压力感应电极A彼此之间相互独立，每一第二压力感应电极A可以对应一个OLED显示面板的像素，也可以是每一第二压力感应电极A可以对应多个OLED显示面板的像素。具体地，对于像素密度(PPI)比较低的显示产品，比如200PPI以下的显示产品，可以是每一第二压力感应电极A可以对应一个OLED显示面板的像素；对于像素密度比较高的显示产品，比如400PPI以上的显示产品，可以是每一第二压力感应电极A可以对应多个OLED显示面板的像素。
为了保证压力感应的精度，第二压力感应电极A的最大尺寸要小于1mm*1mm，第二压力感应电极A的具体尺寸可根据不同的曝光机和感光材料制定。
步骤4、将形成有第一压力感应电极4的衬底基板1与形成有第二压力感应电极A的衬底基板5进行对盒，即可形成如图5所示的压力感应面板。
具体地，可以采用封装胶将形成有第一压力感应电极4的衬底基板1与形成有第二压力感应电极A的衬底基板5封装在一起，第一压力感应电极4位于衬底基板1朝向衬底基板5的一侧，第二压力感应电极A位于衬底基板5朝向衬底基板1的一侧。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的压力感应面板，还包括：
通过信号线与所述第一压力感应电极和第二压力感应电极分别连接的检测单元，用于检测每个第二压力感应电极中的各子电极是否与第一压力感应电极相接触；
压力等级识别单元，用于根据所述检测单元的检测结果，确定所述压力感应面板受到的按压力度等级。
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。
本实施例中，第二基板朝向第一基板的一侧设置有多个不同高度的子电极，在压力感应面板未受到压力作用时，子电极与第一基板上设置的第一压力感应电极之间具有间隙，在压力感应面板受到压力作用时，子电极与第一压力感应电极接触，与第一压力感应电极接触的子电极的个数与受到的压力的大小成正比，受到的压力越大，则与第一压力感应电极接触的子电极的个数越多，检测单元与第一压力感应电极以及第二压力感应电极所形成的电路上的电阻越小，所形成电路上的电流越大；受到的压力越小，则与第一压力感应电极接触的子电极的个数越小，检测单元与第一压力感应电极以及第二压力感应电极所形成的电路上的电阻越大，所形成电路上的电流越小。这样通过检测检测单元与第一压力感应电极以及第二压力感应电极所形成的电路上的电流即可检测出与第一压力感应电极接触的子电极的个数，进而确定压力感应面板受到的压力的大小。本发明的第一压力感应电极和第二压力感应电极均可以设置在显示面板内部，能够实现压力感应的In Cell化，降低具备压力检测功能的显示装置的厚度，并减小显示装置的制作工艺难度。
具体实施例中，所述检测单元通过检测与第一压力感应电极以及第二压力感应电极之间的电路上的电流确定第二压力感应电极中与第一压力感应电极接触的子电极的数量，在所述压力等级识别单元中存储有第二压力感应电极中与第一压力感应电极接触的子电极的数量与第二压力感应电极所在位置处受到的按压力度等级之间的对应关系，压力等级识别单元可以根据该对应关系以及检测单元检测出的第二压力感应电极中与第一压力感应电极接触的子电极的数量确定所述压力感应面板受到的按压力度等级。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
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。

Claims (10)

1.一种压力感应面板，其特征在于，包括：
第一基板；
与所述第一基板相对设置的第二基板；
设置在所述第一基板朝向所述第二基板一侧的第一压力感应电极；
设置在所述第二基板朝向所述第一基板一侧的第二压力感应电极，每一所述第二压力感应电极包括多个高度不同的子电极，每一所述第二压力感应电极包括的子电极相互连接；
所述子电极与所述第一压力感应电极之间具有间隙，在所述压力感应面板受到压力时，所述子电极与所述第一压力感应电极相接触。
2.根据权利要求1所述的压力感应面板，其特征在于，
所述第二基板朝向所述第一基板的一侧设置有多个隔垫物单元，每一隔垫物单元包括多个高度不同的凸起部，所述子电极由位于所述凸起部上的导电层形成。
3.根据权利要求1所述的压力感应面板，其特征在于，每一所述第二压力感应电极中，在第一方向上，子电极的高度逐渐增加，所述第一方向为从所述第二基板的一侧到相对另一侧的方向。
4.根据权利要求1所述的压力感应面板，其特征在于，所述压力感应面板为液晶显示面板，所述第一压力感应电极复用为所述液晶显示面板的像素电极；所述第二压力感应电极复用为所述液晶显示面板的公共电极。
5.根据权利要求1所述的压力感应面板，其特征在于，所述压力感应面板为OLED显示面板，所述第一压力感应电极复用为所述OLED显示面板的阴极。
6.一种压力感应面板的制作方法，其特征在于，包括：
提供一第一基板；
在所述第一基板上形成第一压力感应电极；
提供一第二基板；
在所述第二基板上形成第二压力感应电极，每一所述第二压力感应电极包括多个高度不同的子电极，每一所述第二压力感应电极包括的子电极相互连接；
将所述第一基板与所述第二基板对盒，所述第一压力感应电极位于所述第一基板朝向所述第二基板一侧，所述第二压力感应电极位于所述第二基板朝向所述第一基板的一侧，所述子电极与所述与第一压力感应电极之间具有间隙。
7.根据权利要求6所述的压力感应面板的制作方法，其特征在于，形成多个高度不同的子电极包括：
在所述第二基板上形成多个隔垫物单元，每一隔垫物单元包括多个高度不同的凸起部；
在所述凸起部上沉积导电层形成所述子电极。
8.根据权利要求6所述的压力感应面板的制作方法，其特征在于，形成多个高度不同的子电极包括：
每一所述第二压力感应电极中，形成在第一方向上高度逐渐增加的子电极，所述第一方向为从所述第二基板的一侧到相对另一侧的方向。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-5中任一项所述的压力感应面板，还包括：
通过信号线与所述第一压力感应电极和第二压力感应电极分别连接的检测单元，用于检测每个第二压力感应电极中的各子电极是否与第一压力感应电极相接触；
压力等级识别单元，用于根据所述检测单元的检测结果，确定所述压力感应面板受到的按压力度等级。
10.根据权利要求9所述的显示装置，其特征在于，
所述检测单元检测每个第二压力感应电极中与第一压力感应电极接触的子电极的数量；
所述压力等级识别单元根据第二压力感应电极中与第一压力感应电极接触的子电极的数量与第二压力感应电极所在位置处受到的按压力度等级之间的对应关系，确定所述压力感应面板受到的按压力度等级。
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