CN110828488A - 显示面板及显示设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种显示面板及显示设备，显示面板包括：阵列基板、公共电极层及触控层，公共电极层位于阵列基板与触控层之间；阵列基板中的晶体管与公共电极层中的顶部电极之间设置微显示器件，微显示器件的顶部与顶部电极连接，底部与晶体管的源极上的底部电极连接；触控层中的传感器与设置在公共电极层中的触控线连接。本申请实施例在用户触控显示面板表面的触控层时，利用触控线将触控信号反馈至控制芯片，使得控制芯片响应触控信号，通过改变触控位置的微显示器件两端的电压，以调节触控位置的微发光器件亮度，实现了显示面板与用户之间的触控交互，且通过微显示器件技术，使得显示面板的响应速度快，显示效果好，功耗小。
Description
技术领域
本发明一般涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及显示设备。
背景技术
随着显示技术的不断成熟和发展，Micro-LED显示技术，由于与传统的LCD及OLED等显示技术相比，具有寿命长、反应快、能耗低及色域广等优点，使得其应用越来越受欢迎。
目前，所有的Micro-LED显示技术仅仅实现了高性能的显示效果，无法实现人机直接交互，极大的限制了Micro-LED的应用场景，影响了用户体验。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种显示面板及显示设备，以提高用户体验。
第一方面，提供一种显示面板，该显示面板包括：
阵列基板、公共电极层及触控层，该公共电极层位于该阵列基板与该触控层之间；
该阵列基板中的晶体管与该公共电极层中的顶部电极之间设置微显示器件，该微显示器件的顶部与该顶部电极连接，底部与该晶体管的源极上的底部电极连接；
该触控层中的传感器与设置在公共电极层中的触控线连接，该触控线用于向控制芯片反馈该传感器产生的触控信号。
本申请的一个实施例或多个实施例中，该阵列基板及该公共电极层之间设有第一绝缘层，该底部电极及该微显示器件位于该第一绝缘层中。
本申请的一个实施例或多个实施例中，该底部电极上的该第一绝缘层上开设有凹槽，该微显示器件位于该凹槽中。
本申请的一个实施例或多个实施例中，该微显示器件周围填充有绝缘材料。
本申请的一个实施例或多个实施例中，该微显示器件的顶端高于该第一绝缘层的顶端。
本申请的一个实施例或多个实施例中，该公共电极层与该触控层之间设有第二绝缘层，该顶部电极及该触控线设置在该第二绝缘层中。
本申请的一个实施例或多个实施例中，该触控层包括多个触控块，该触控块通过过孔与该触控线连接。
本申请的一个实施例或多个实施例中，每个该触控块覆盖多行多列的微显示器件阵列。
本申请的一个实施例或多个实施例中，该第一绝缘层的底部填充该第一基板上相邻的晶体管之间，使得相邻的该晶体管隔绝。
第二方面，本申请实施例提供一种显示设备，包括如第一方面所述的显示面板，该显示面板中的该触控线、该底部电极的信号线及该顶部电极的引线与控制芯片电连接。
综上所述，本申请实施例提供的一种显示面板及显示设备，通过在公共电极层上设置触控层，从而可以使得用户在触摸显示面板表面的触控层时，触控层能够感知并产生触控信号，进而利用触控线将触控信号反馈至控制芯片，使得控制芯片响应该触控信号，通过改变触控位置的微显示器件两端的底部电极与顶部电极之间的电压，以调节触控位置的微发光器件亮度，实现了显示面板与用户之间的触控交互，且通过微显示器件技术，使得显示面板的响应速度快，显示效果好，功耗小。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本申请实施例的显示面板的结构示意图；
图2为本申请的又一实施例的显示面板的结构示意图；
图3为本申请实施例的显示面板的俯视结构示意图；
图4为本申请实施例的触控原理示意图；
图5为本申请实施例的显示面板的制作工艺流程示意图。
附图标记说明：
1-阵列基板，11-玻璃基板，12-Gate层，13-绝缘层，2-公共电极层，22-公共电极线，3-触控层，4-微显示器件，41-突出，5-底部电极，6-顶部电极，7-触控线，8-第一绝缘层，81-凹槽，9-第二绝缘层，91-过孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
可以理解，本申请实施例中，为了提高基于微显示技术的显示面板的应用领域，提高用户体验，在基于微显示技术的显示面板上实现触控交互，通过在基于微显示技术的显示面板上进一步设置触控层及触控线，实现对用户的触控信号的感知。
为了便于理解和说明，下面通过图1至图5详细解释本申请提供的显示面板及显示设备。
图1所示为本申请实施例提供的显示面板的结构示意图，如图1所示，该显示面板包括：
阵列基板1、公共电极层2及触控层3，该公共电极层位于该阵列基板与该触控层之间；
该阵列基板中的晶体管与该公共电极层中的顶部电极之间设置微显示器件4，该微显示器件的顶部与该顶部电极6连接，底部与设置在该晶体管的源极上的底部电极5连接。
该触控层中与设置在该公共电极层中的触控线7连接，该触控线用于向控制芯片反馈该传感器产生的触控信号。
具体的，本申请实施例提供的显示面板，可以在阵列基板1及公共电极层2之间设置微显示器件4，使得每个微显示器件的顶端与公共电极层2中的顶部电极6连接，底部与阵列基本中晶体管的源极上的底部电极5连接。即在阵列基板上的，与晶体管阵列中的每个晶体管对应的位置，设置基于微显示器件实现自发光的子像素元件。即在阵列基板的每个晶体管的源极上设置一个底部电极，然后在底部电极上设置微发光器件，并使得为微发光器件的顶部与公共电极层中的顶部电极连接。该顶部电极为透明电极，由公共电极线22，即Vcom线提供电压。
可以理解，该微显示器件，即Micro-LED，可以在蓝宝石类的基板上通过分子束外延的生长，在使用时，可以通过磁性等技术转移到阵列基板的底部电极上，形成与阵列基板中的晶体管阵列对应的高密度微小尺寸的LED阵列。
最后，在公共电极层上设置一层触控层，并且设置与该触控层中的传感器连接的触控线，如设置在公共电极层中的触控线。该触控层覆盖所有的微显示器件，以使得用户接触触控层，触控层中的传感器产生触控信号时，该触控线可以向控制芯片反馈该触控信号，进而使得控制芯片能够负反馈该控制信号，调节微显示器件的亮度，实现与显示面板的触控交互。
可以理解，本申请实施例中显示面板，阵列基板每个子像素对应的TFT处源极与底部电极连接，底部电极上放置Micro-LED，其顶部与顶部电极搭接，通过控制芯片输出控制电压，即在底部电极+顶部电极加载电压时，能够实现Micro-LED电致发光，实现每个Micro-LED，即子像素的分时驱动。
还可以理解，显示面板的整个显示区域内的触控层，可以包括多个触控块，即触控层中的传感器。每个触控块与触控线，即Tx线连接。因此，当手指触摸屏幕时，不同触控块间电容发生变化，产生触控信号，Tx线向触控芯片反馈电容变化的触控信号。控制芯片可以响应该触控信号，即由控制芯片的负反馈来调节触摸区域的底部电极及顶部电极之间的电压，改变该触摸区域的Micro-LED发光强度，实现Micro-LED显示技术中的触控交互。
本申请实施例的基于Micro-LED显示技术的触控显示面板，结构简单，工艺难度低，相对于现有Micro-LED产品可大大拓宽其应用领域；相比于现有成熟触控与显示驱动器集成(TDDI)技术，替代了其背光及液晶的功能，触控时触控芯片可直接调节Micro-LED的发光强度，提高了反应时间，在色域、对比度及功耗等方面均具有明显优势。
为了更好的理解本申请实施例的显示面板，通过图2、图3及图4详细解释该显示面板的结构。
可选的，如图2所示，为了使得显示面板的结构稳定，可以在阵列基板与公共电极层之间设置第一绝缘层8，使得底部电极及微显示器件位于该第一绝缘层中。
具体的，如图2所示，本申请实施例提供的显示面板，为了实现更好的显示效果，在阵列基板上的每个子像素对应的晶体管之间填充有第一绝缘层8，第一绝缘层材料可以高电阻，且非透光的材料，如高阻黑矩阵(Black Matrix，BM)等材料，以隔绝相邻的两个晶体管；在此基础上，在底部电极上的第一绝缘层上形成凹槽81结构，将每个微显示器件放置在该凹槽中，使得形成凹槽的第一绝缘层隔绝两个相邻的微显示器件，既避免了相邻的微显示器彼此的光线产生干扰，又避免了微显示器光线及环境光对晶体管沟道的影响，提高显示效果。
进一步，如图2所示，为了使得微显示器件与顶部电极之间更好的接触，可以将微显示器件的顶端设置成高于第一绝缘层的顶端，即在第一绝缘层上形成微显示器件的突出41，以实现微显示器件与电极的良好接触。
进一步，如图2所示，为了防止微显示器件两端的顶部电极及底部电极之间发生接触，造成显示面板的故障，可以在微显示器件的周围填充绝缘材料，即将放置微显示器件的凹槽，在凹槽中填充绝缘材料，如填充氮化硅等绝缘材料，使得微显示器件被绝缘材料完全隔绝。
可选的，如图2所示，本申请实施例提供的显示面板，在公共电极层与触控层之间填充有第二绝缘层9，如氮化硅层，使得每个晶体管对应的顶部电极位于第二绝缘层之中，且彼此被绝缘层隔绝。
可以理解，该第二绝缘层同样可以将顶部电极与触控层中的触控块隔绝。
可选的，第二绝缘层上的触控层的设置，如图3所示的显示面板的俯视结构示意图，可以包括多个触控块，每个触控块作为一个触控触感器。每个触控块一定区域的微显示器阵列，如图3所示，每个触控块可以覆盖有3×3的微显示器阵列。
可以理解，本申请实施例对于每个触控块的大小不做限制，可以根据实际情况确定。
可选的，该触控块可以通过过孔91与设置在第二绝缘层中的触控线，即Tx线实现连接。
可以理解，本申请实施例中的触控块，可以为基于电容原理实现触控的触控传感器，如图4所示。当用户的肢体置于两个相邻的触控块上的导电层之间时，由于人体替代了原有空气作为新的介质，人体与空气的介电常数差异较大，使得两个触控块之间的电容发生变化，进而可以将产生的变化，即触控信号，通过触控线反馈至控制芯片。
可选的，本申请实施例提供的显示面板中，阵列基板中的Gate层、SD层、Vcom线、Tx线均可以采用同种材料制作，如Mo、Al、Cu等金属或它们的合金，第一绝缘层可采用高阻BM制作，第二绝缘层(透明绝缘材料)及填充在凹槽中的绝缘填料可采用SiNx制作，顶部电极、触控块可采用透明的ITO制作。
为了更好的理解本申请实施例提供的显示面板，下面详细解释该显示面板的工艺过程：
如图5所示，首先可以在玻璃基板上沉积一层金属层，即Gate层，如Mo/Al/Mo等金属层，进而可以沉积一层绝缘层，如SiNx等。进而在该沉积层上形成晶体管阵列，即通过沉积及刻蚀等工艺，形成每个晶体管的源极、漏极及导电沟道。
进一步的，在阵列基板上的晶体管阵列上形成第一绝缘层，使得所有的晶体管被绝缘层覆盖，并且，所有相邻的晶体管之间填充有绝缘材料，即两相邻的晶体管被绝缘材料隔绝。可以理解，该第一绝缘层可以作为遮光绝缘层，避免微显示器件的光线相互干扰，还可以保护TFT沟道免受环境光的影响。
进一步的，可以通过刻蚀等方式在第一绝缘层成上打孔，形成用于沉积底部电极的孔。并且，如图5所示，为了方便安装微显示器件，可以使得所形成的孔自下而上呈放大状，即在底部电极形成后，可以在底部电极上形成一个用于安装微显示器件的凹槽。
在第一绝缘层上形成孔后，可以在形成的孔中沉积金属材料，形成底部电极。如图5所示，为了方便安装微显示器件，可以形成T型的底部电极，使得底部电极的顶端具有较大安装面积。
进一步，可以通过磁性转移等方式，将提前在蓝宝石衬底上形成的微显示器件转移到对应的底部电极上。
如图5所示，为了使得Mico-LED的顶部与顶部电极良好接触，可以使得Mico-LED的顶部高出绝缘层。
进一步，如图5所示，为了防止顶部电极与底部电极直接接触，可以在Mico-LED周围填充绝缘材料。
进一步，如图5所示，在第一绝缘层上沉积一层金属层，如Mo/Al/Mo等金属层，然后通过刻蚀的方式形成Tx线、Vcom线。
进一步，如图5所示，在第一绝缘层、Tx线及Vcom线上沉积一层透明金属层，如ITO等，然后通过刻蚀的方式形成顶部电极，每个顶部电极与相应的Vcom线搭接；进而在形成的金属线和顶部电极上沉积一层透明绝缘层，即第二绝缘层。
最后，如图5所示，在第二绝缘层的Tx线位置打孔，再沉积触控层连接Tx线，如透明的ITO层，形成多个触控块，如可以使得多行微显示器件对应一个触控块，并使得每个触控块具有与其连接的Tx线，即通过在第二绝缘层上形成的过孔，实现Tx线与触控块的连接。
另一方面，本申请实施例还提供一种显示设备，该显示设备包括上述实施例中的显示面板。
可以理解，该显示设备中，显示面板的所述触控线、底部电极及所述顶部电极与控制芯片电连接。即通过控制芯片，通过调节底部电极及顶部电极之间的电压，实现对微显示器件的显示亮度调节，即实现分时驱动。并且，通过触控线，感应用户在触控显示屏，产生的触控信号，并反馈至控制芯片，使得控制芯片调节底部电极及顶部电极之间的电压，实现对微显示器件的显示亮度调节，实现显示设备与用户之间的触控交互。
综上所述，本申请实施例提供的一种显示面板及显示设备，通过在公共电极层上设置触控层，从而可以使得用户在触摸显示面板表面的触控层时，触控层能够感知并产生触控信号，进而利用触控线将触控信号反馈至控制芯片，使得控制芯片响应该触控信号，通过改变触控位置的微显示器件两端的底部电极与顶部电极之间的电压，以调节触控位置的微发光器件亮度，实现了显示面板与用户之间的触控交互，且通过微显示器件技术，使得显示面板的响应速度快，显示效果好，功耗小。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (10)
1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：
阵列基板、公共电极层及触控层，所述公共电极层位于所述阵列基板与所述触控层之间；
所述阵列基板中的晶体管与所述公共电极层中的顶部电极之间设置微显示器件，所述微显示器件的顶部与所述顶部电极连接，底部与设置在所述晶体管的源极上的底部电极连接；
所述触控层中的传感器与设置在公共电极层中的触控线连接，所述触控线用于向控制芯片反馈所述传感器产生的触控信号。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述阵列基板及所述公共电极层之间设有第一绝缘层，所述底部电极及所述微显示器件位于所述第一绝缘层中。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述底部电极上的所述第一绝缘层上开设有凹槽，所述微显示器件位于所述凹槽中。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述微显示器件周围填充有绝缘材料。
5.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述微显示器件的顶端高于所述第一绝缘层的顶端。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述公共电极层与所述触控层之间设有第二绝缘层，所述顶部电极及所述触控线设置在所述第二绝缘层中。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述触控层包括多个触控块，所述触控块通过过孔与所述触控线连接。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，每个所述触控块覆盖多行多列的微显示器件阵列。
9.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一绝缘层的底部填充所述第一基板上相邻的晶体管之间，使得相邻的所述晶体管隔绝。
10.一种显示设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的显示面板，所述显示面板中的所述触控线、底部电极及所述顶部电极与控制芯片电连接。
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- 2019-11-21 CN CN201911149973.0A patent/CN110828488A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |