CN113133328A - 有机发光二极管显示基板及其制造方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种有机发光二极管显示基板及其制造方法、显示装置,该有机发光二极管显示基板包括:一种有机发光二极管显示基板,包括:基底;压电传感器层,位于所述基底上且包括多个聚偏氟乙烯(PVDF)传感器,所述多个PVDF传感器用于将施加在其上的压力转化为第一电学信号,且所述多个PVDF传感器在所述基底上的正投影不重叠,以及有机发光器件层,位于所述压电传感器层远离所述基底的一侧,且包括用于进行显示的有机发光二极管阵列,所述有机发光二极管阵列包括多个有机发光二极管,其中所述压电传感器层包括隔离层,所述隔离层具有至少一个开口;所述多个PVDF传感器中的每一个包括:压电材料层,位于所述至少一个开口中的一个开口中;电极端子,用于传输第一电学信号。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域,具体涉及一种有机发光二极管显示基板及其制造方法、显示装置。
背景技术
目前,触控技术已广泛应用在手机、平板电脑等电子设备中。触控技术提供了一种高效、便利的人机交互方式,其基本原理是以捕捉触控物(例如人体手指或触控笔)的触控、动作信息为出发点,将获取的触控及动作信息转化为电信号并加以判断识别,以实现控制功能。
发明内容
本公开的实施例提供一种有机发光二极管显示基板,包括:基底;压电传感器层,位于所述基底上且包括多个聚偏氟乙烯(PVDF)传感器,所述多个PVDF传感器用于将施加在其上的压力转化为第一电学信号,且所述多个PVDF传感器在所述基底上的正投影不重叠,以及有机发光器件层,位于所述压电传感器层远离所述基底的一侧,且包括用于进行显示的有机发光二极管阵列,所述有机发光二极管阵列包括多个有机发光二极管,其中所述压电传感器层包括隔离层,所述隔离层具有至少一个开口;所述PVDF传感器包括:压电材料层,位于所述开口中;电极端子,用于传输第一电学信号。
在一个实施例中,有机发光二极管显示基板还包括位于所述基底上的第一绝缘层,位于所述隔离层靠近所述基底的一侧,其中所述隔离层包括多个开口,所述多个开口在所述基底上的正投影彼此不重叠;所述多个PVDF传感器的压电材料层分别设置在所述隔离层的多个开口中。
在一个实施例中,所述PVDF传感器还包括:第一电极,位于所述隔离层的开口中,且在所述压电材料层靠近所述第一绝缘层的一侧;第二电极,位于所述隔离层远离基底的一侧,且与所述压电材料层接触;所述电极端子还包括:第一电极端子,位于所述第一绝缘层远离基底的一侧且与所述第一电极电连接;第二电极端子,位于所述隔离层远离基底的一侧且与所述第二电极电连接,并通过所述隔离层与所述第一电极端子电绝缘。
在一个实施例中,有机发光二极管显示基板还包括多条电学通道和信号转换子电路,所述多个PVDF传感器呈阵列排布;每列PVDF传感器中的每个PVDF传感器的所述第一电极端子和所述第二电极端子通过一条电学通道连接至信号转换子电路,所述电学通道包括针对该列PVDF传感器中的每个PVDF传感器的电学子通道,其将对应的PVDF传感器的第一电学信号传输到信号转换子电路,信号转换子电路将该第一电学信号转换为编码有针对该PVDF传感器位置信息的第二电学信号。
在一个实施例中,所述隔离层包括第一隔离层、第二隔离层和位于第一隔离层和第二隔离层之间的层间绝缘层,所述第二隔离层位于所述层间绝缘层远离第一隔离层的一侧,所述第一隔离层和第二隔离层均具有多个开口,所述多个开口在基底上的正投影不重叠;所述PVDF传感器包括第一PVDF传感器和第二PVDF传感器,所述第一PVDF传感器和第二PVDF传感器均包括第一电极、压电材料层和第二电极;所述第一PVDF传感器的第一电极设置在第一隔离层的开口中,所述第一PVDF传感器的压电材料层位于第一隔离层的开口中且第一电极远离所述第一绝缘层的一侧,所述第一PVDF传感器的第二电极位于第一隔离层远离基底的一侧且与压电材料层接触;所述第二PVDF传感器的第一电极设置在第二隔离层的开口中,所述第二PVDF传感器的压电材料层位于第二隔离层的开口中且在第一电极远离所述层间绝缘层的一侧,所述第二PVDF传感器的第二电极位于第二隔离层远离基底的一侧且与压电材料层接触。
在一个实施例中,所述电极端子包括:第一电极端子,至少部分第一电极端子位于第一绝缘层远离基底的一侧且与所述第一PVDF传感器的第一电极电连接,至少部分第一电极端子位于所述层间绝缘层远离基底的一侧且与所述第二PVDF传感器的第一电极电连接;第二电极端子,至少部分第二电极端子位于第一隔离层远离基底的一侧且与所述第一PVDF传感器的第二电极电连接,至少部分第二电极端子位于所述第二隔离层远离基底的一侧且与所述第二PVDF传感器的第二电极电连接。
在一个实施例中,所述多个PVDF传感器呈阵列排布,多个奇数行PVDF传感器的压电材料层设置在第一隔离层形成的开口中,多个偶数行PVDF传感器的压电材料层设置在第二隔离层形成的开口中,相邻的奇数行PVDF传感器和偶数行PVDF传感器在基底上的正投影在列方向上交错排布,且多个奇数行PVDF传感器在列方向上对齐排列,多个偶数行PVDF传感器在列方向上对齐排列;所述有机发光二极管显示面板还包括多条行电学通道、多条列电学通道、第一信号转换子电路和第二信号转换子电路,奇数行PVDF传感器中每行PVDF传感器的每个PVDF传感器的第一电极端子和第二电极端子通过一条行电学通道连接至第一信号转换子电路,所述行电学通道包括针对该行PVDF传感器中的每个PVDF传感器的电学子通道,将对应的PVDF传感器的第一电学信号传输到所述第一信号转换子电路,所述第一信号转换子电路将该第一电学信号转换为编码有针对该PVDF传感器位置信息的第二电学信号;偶数行PVDF传感器构成的多列PVDF传感器中的每列PVDF传感器的每个PVDF传感器的第一电极端子和第二电极端子通过一条列电学通道连接至第二信号转换子电路,所述列电学通道包括针对该列PVDF传感器中的每个PVDF传感器的电学子通道,将对应的PVDF传感器的第一电学信号传输到所述第二信号转换子电路,所述第二信号转换子电路将该第一电学信号转换为编码有针对该PVDF传感器位置信息的第二电学信号;以及多条第一电学通道和多条第二电学通道在基底上的正投影相互交叉。
在一个实施例中,有机发光二极管显示基板还包括:所述基底和所述第一绝缘层之间的像素驱动电路,其连接至有机发光器件层,用于驱动所述多个有机发光二极管发光;所述压电传感器层和所述有机发光器件层之间的第二绝缘层;有机发光器件层上的彩膜层;以及所述彩膜层上的薄膜封装层和玻璃盖板。
本公开还提供了一种有机发光二极管显示基板的制造方法,包括:在基底上形成压电传感器层,所述压电传感器层包括多个聚偏氟乙烯(PVDF)传感器,用于将施加在其上的压力转化为第一电学信号,且所述多个PVDF传感器在所述基底上的正投影彼此不重叠,每个所述PVDF传感器包括压电材料层和将第一电学信号引出的电极端子,所述压电传感器层包括隔离层,所述压电材料层设置在所述隔离层中形成的开口中;以及在压电传感器层上形成有机发光器件层,其包括用于进行显示的有机发光二极管阵列,所述有机发光二极管阵列包括多个有机发光二极管。
本公开还提供了一种显示装置,其包括上述有机发光二极管显示基板。
附图说明
为了更清楚地说明本公开的技术方案,下面将参照附图对本公开的实施例进行详细介绍。
图1为本公开实施例提供的有机发光二极管(OLED)显示基板的结构示意图;
图2为本公开实施例提供的OLED显示基板包括的多个PVDF传感器的布局示意图;
图3为本公开实施例提供的OLED显示基板的多个PVDF传感器的布局示意图;
图4a为本公开实施例提供的图2所示的OLED显示基板的PVDF传感器的结构的截面示意图;
图4b为本公开实施例提供的图3所示的OLED显示基板的PVDF传感器的结构的截面示意图;
图5为本公开实施例提供的OLED显示基板的制造方法的流程图;
图6为本公开实施例提供的OLED显示基板的制造方法的流程图;
图7为本公开实施例提供的显示装置的结构示意图;
图8为本公开实施例提供的显示装置的触控检测方法的流程图;以及
图9为本公开实施例提供的显示装置的触控检测方法的流程图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本公开的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本公开进行详细描述。
为了实现对压力触控的检测,可以在有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode,OLED)显示装置中集成压力检测传感器。相关技术中通常在OLED显示装置中集成具有电子元器件模组结构的压力检测传感器,通过电子元器件模组结构(例如晶体管)获取触控的压力信息。但是,该电子元器件模组结构通常只能获取单点触控的压力信息,检测到的显示屏幕的压力信息精度不高,准确度有待提高。另外,在OLED显示装置长时间的运行中,发生触控的触控位置和触控压力的大小有所不同。OLED显示装置随触控压力的大小变化会出现动作不灵敏和触控操作延迟等问题。
本公开的实施例提供一种集成有触控功能的OLED显示基板。如图1所示,所述OLED显示基板包括以堆叠方式形成的多层结构,包括基底11,例如硅基底,其作为OLED显示基板的衬底材料;形成在基底11上的像素驱动电路12;第一绝缘层13;形成在第一绝缘层13上的压电传感器层30和信号转换子电路4;第二绝缘层14;形成在第二绝缘层14上的有机发光器件层14;在有机发光器件层14上方形成的彩膜层(例如,RGB彩膜层16)、薄膜封装层17和玻璃盖板18。
所述像素驱动电路12可以采用互补金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor,CMOS)工艺制作在基底11上;所述压电传感器层30可以采用微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)工艺制作在第一绝缘层13上,例如刻蚀到基底11上面,或者刻蚀到基底11之中;所述信号转换子电路4对应于所述压电传感器层30设置,用于对压电传感器层30感测到的信号进行传输和处理,如图1所示,其设置在第一绝缘层13上,但是本发明不限于此,其可以设置在所述基底11下方或形成在所述基底11之中。
所述有机发光器件层15与压电传感器层30之间设置有第二绝缘层14,用以在二者之间实现电学绝缘;有机发光器件层15包括有机发光二极管阵列,其布置在压电传感器层上方并且包括用于进行显示的多个OLED。每个OLED通常包括由有机材料制成的有机发光层以及在其两端设置的电极;所述RGB彩膜层16设置在有机发光器件层15上方,实现彩色化显示;所述薄膜封装层17和玻璃盖板18依次设置在RGB彩膜层16上,用以保护RGB彩膜层16。所述薄膜封装层17可以采用有机材料与无机材料结合的薄膜层结构,以有效地阻止水氧的侵蚀。例如,玻璃盖板18可以采用透过率高的素玻璃来制备。
如图1所示,像素驱动电路12设置在基底11上,压电传感器层30设置在像素驱动电路12的远离基底11的一侧。像素驱动电路12用于驱动有机发光器件层15中的有机发光二极管发光。压电传感器层30与像素驱动电路12之间设置有第一绝缘层13。
有机发光器件层15设置在压电传感器层30的上方,以避免压电传感器层30对有机发光器件层15发出的光的遮挡,从而增大透光率。有机发光器件层15与压电传感器层30绝缘设置。例如,压电传感器层30与有机发光器件层15之间设置有第二绝缘层14。
第一绝缘层13和第二绝缘层14可以为有机绝缘层、无机绝缘层或者二者的叠层。RGB彩膜层16设置在有机发光器件层15的上方。RGB彩膜层16可以包括彩色滤光片,通常包括红色滤光片、绿色滤光片和蓝色滤光片,相应地将有机发光器件层15发出的光转化成红色、绿色和蓝色,从而实现OLED显示基板的彩色化显示。
为了提供保护,可以在RGB彩膜层16的上方设置薄膜封装层17,从而有效阻止水汽、氧气等的侵入,可以延长OLED显示基板的使用寿命。
为了提供支撑的作用,在薄膜封装层17的上方设置玻璃盖板18,以与下方的基底11形成对盒结构,在本公开的一些实施例中,玻璃盖板采用高透过率的素玻璃制备。
本公开实施例的基底11可以为玻璃基底、石英基底、塑料基底或者其它适合的材料制成的基底。在本公开的可选实施例中,基底11可以为硅基底。
图1所示的实施例中,像素驱动电路12设置在了包括有机发光器件层15和RGB彩膜层16的显示区域中。但是本公开不限于此,如本领域技术人员已知的是,像素驱动电路12也可以设置在显示区域外的周边区域。在这种情况下,压电传感器层30可以直接形成在基底11上。
如上所述的OLED显示基板包括集成到基底11上的压电传感器层30。该压电传感器层30可以包括多个聚偏氟乙烯(PVDF)传感器3,例如图2和图3所示的呈阵列分布的多个PVDF传感器3。PVDF传感器的材料可以包括聚偏二氟乙烯或类似材料,其是一种柔软的压电材料,具有不易破碎、防水、频率响应较宽等优点。相应地,PVDF传感器具有无毒、可回收、较好的柔软性和抗化学腐蚀性,其检测分辨率高,可以实现分布式检测。
图2和图3分别示出了本公开实施例提供的压电传感器层30包括的多个PVDF传感器的布局示意图。图2和图3所示的多个PVDF传感器3在基底11上的正投影彼此不重叠,用以将各位置上感测到的压力转换为电学信息。
如图2所示,所述OLED显示基板可以包括布置为成阵列排布的多行和多列PVDF传感器3以及用于对PVDF传感器3检测到的信号进行转换处理的信号转换子电路4。如图2所示的OLED显示基板包括三行三列PVDF传感器3,每列PVDF传感器3通过一个电学通道21连接到信号转换子电路4。每个PVDF传感器3可以通过电极端子22连接到对应的电学通道21。
例如,信号转换子电路4与电学通道21连接,用于将PVDF传感器3产生的第一电学信号转化为第二电学信号,第二电学信号可以包括电压或电流。例如,信号转换子电路4可以根据检测需要将作为第一电学信号的电压信号转化为作为第二电学信号的电流信号,或者可以将作为第一电学信号的电流信号转化为作为第二电学信号的电压信号,或者可以将较小的第一电学信号转化为较大的第二电学信号,以利于进一步精确检测。
图2示出了针对每列PVDF传感器3设置一个电学通道21的实例。实际上,该电学通道21可以包括针对该列PVDF传感器3中的多个PVDF传感器中的每个PVDF传感器3的电学子通道。即,每个电学子通道可以对应一个PVDF传感器3,在其中传输的第一电学信号进入信号转换子电路4转变为第二电学信号时将使得第二电学信号包含该PVDF传感器的位置信息。也就是说,第二电学信号中不仅包括第一电学信号所包括的压力触控大小的信息,还包括反映每个PVDF传感器3的位置信息(即,触控位置的信息),即,此时的第二电学信号可以视为编码有触控位置信息的电学信号。
信号转换子电路4可以设置在基底11的与压电传感器层30相同的层或不同的层上。信号转换子电路4可以与多个电学通道21连接,例如,可以为相同方向延伸的电学通道21设置同一个信号转换子电路4。信号转换子电路4也可以设置在OLED显示基板的周边区域,以增大显示区域的PVDF传感器3的密度。本公开的实施例通过信号转换子电路4,实现触控压力信息的获取,其检测精度高,而集成有PVDF传感器3的OLED显示面板结构简单,易于提高显示装置的集成度、紧凑性。
图3为本公开实施例提供的压电传感器的布局示意图。与图2不同的是,图3所示的多个PVDF传感器3中相邻两行的PVDF传感器3是交错排列的,例如在基底11上的正投影是交错排列的。奇数行PVDF传感器3在列方向上是对齐的,而偶数行PVDF传感器3在列方向是对齐的。然而,奇数行PVDF传感器3和偶数行PVDF传感器3在列方向上交错排列,且奇数行PVDF传感器3对应的多行电学通道21与偶数行PVDF传感器3构成的多列PVDF传感器3对应的多列电学通道21呈交叉布置。
例如,奇数行PVDF传感器3与对应的行电学通道21设置在距离基底11的第一高度,剩余的偶数行PVDF传感器3构成的多列PVDF传感器3与对应的列电学通道21设置在距离基底11的不同于第一高度的第二高度。例如,可以将奇数行PVDF传感器3和偶数行PVDF传感器3分别设置在距离基底11的第一高度和第二高度的第一绝缘层和层间绝缘层上,如图4b所示。奇数行PVDF传感器3与偶数行PVDF传感器3在基底11上的正投影彼此不重叠。
图3仅仅示出偶数行PVDF传感器相对于奇数行PVDF传感器向左错位的示例。本申请不限于此,例如偶数行PVDF传感器相对于奇数行PVDF传感器向右错位也是可行的,只要将奇数行PVDF传感器和偶数行PVDF传感器分别设置在距离基板11的不同高度处、并且分别连接至两个不同的信号转换电路即可。
在一个实施例中,如图3所示,可以将同一奇数行PVDF传感器3耦接至同一个行电学通道21,偶数行PVDF传感器3构成的多列PVDF传感器3中的同一列PVDF传感器耦接至同一个列电学通道21。多个奇数行PVDF传感器3对应的多行电学通道21连接至第二信号转换子电路42,偶数行PVDF传感器构成的多列PVDF传感器3对应的多列电学通道21连接至第一信号转换子电路41。多行电学通道21彼此平行,多列电学通道21彼此平行,且多行电学通道21与多列电学通道21彼此绝缘。
图3中的PVDF传感器3也可以通过图2所示的电极端子22耦接至电学通道21。图3中虽然示出了第一信号转换子电路41和第二信号转换子电路42,但是实际上这两个信号转换子电路可以集成为图1所示的信号转换子电路4。
本公开实施例中,设置与多个PVDF传感器3对应的信号转换子电路4,来进行电学信号的检测。将多个PVDF传感器3配置为在多个平面上的间隔分布,如图3所示,可以设置更多的PVDF传感器3,增加PVDF传感器3的排布密度,从而进一步提高压力检测精确度。
需要说明的是,本公开实施例的PVDF传感器3和电学通道21的布局不限于上述图2和图3所示的分布方式。例如,在空间上形成多于两层的PVDF传感器3,且不同层的PVDF传感器3在基底11上的正投影彼此不重叠。例如,针对不同层的PVDF传感器3的电学通道21可以交叉布置。
如图2、图3、4a和图4b所示,每个PVDF传感器3包括压电薄膜主体23和将压电薄膜主体23通过压力改变产生的电信号引出的电极端子22,电极端子22通过电学通道21与信号转换子电路4连接,从而将压电薄膜主体23生成的第一电学信号提供至信号转换子电路4。
在一个实施例中,压电薄膜主体23可以为圆形截面,以便于加工和分布排列,如图2和3所示。但本公开实施例不限于此,压电薄膜主体23还可以为矩形、三角形和多边形等。
例如,电学通道21可以采用银、铜、铝、铝合金或者其它适合的导电材料。
本公开实施例提供的OLED显示基板集成了包括多个PVDF传感器3的压电传感器层30。图4a示出了压电传感器层30中的多个PVDF传感器3设置在同一层的示例,即多个PVDF传感器3到基底11的距离相同;例如,压电传感器层30可以包括设置在第一绝缘层13和第二绝缘层14之间的隔离层210,多个PVDF传感器3设置在该隔离层210中,图4a例如可以是沿着图2的线AA’截取的压电传感器层30中包括的两个PVDF传感器3的示图。图4b示出了压电传感器层30中的多个PVDF传感器3设置在不同层,即多个PVDF传感器3到基底11的距离不相同,例如,压电传感器层30可以包括设置在第一绝缘层13和第二绝缘层14之间的多个隔离层210,多个PVDF传感器3设置在不同隔离层210层中。图4示出了多个PVDF传感器设置在两个隔离层210中,在两个隔离层210之间设置有层间绝缘层200。图4b例如可以是沿着图3的线BB’截取的压电传感器层30中包括的两个PVDF传感器3的示图。
如上所述,每个PVDF传感器3包括压电薄膜主体23和将压电薄膜主体23由于压力变化产生的电信号引出的电极端子22。如图4a所示,压电薄膜主体23包括处于第一绝缘层13上的第一电极220、处于第一电极220上的压电材料层230、压电材料层230上的第二电极240、以及与第一电极220和第二电极240分别电连接的第一电极端子221和第二电极端子222。
隔离层210中设置有多个开口,该多个开口在所述基底上的正投影彼此不重叠,而多个PVDF传感器3的压电材料层230分别设置在隔离层220中形成的多个开口中。
如图2和4a所示,在压电传感器层30中的多个PVDF传感器3设置在同一层的情况下,每个PVDF传感器3的第一电极220位于隔离层210的开口中,且在压电材料层230靠近第一绝缘层13的一侧,相应第一电极端子221位于第一绝缘层13远离基底11的一侧且与第一电极220电连接;每个PVDF传感器3的第二电极240位于隔离层210远离基底11的一侧,且与压电材料层230接触,相应第二电极端子222位于隔离层210远离基底11的一侧且与第二电极240电连接,并通过隔离层210与第一电极端子221电绝缘。
例如,多个PVDF传感器3呈阵列排布;每列PVDF传感器3中的每个PVDF传感器3的第一电极端子221和第二电极端子222通过一条电学通道连接至信号转换子电路4,该条电学通道包括针对该列PVDF传感器3中的每个PVDF传感器3的电学子通道,其将对应的PVDF传感器3的第一电学信号传输到信号转换子电路4,信号转换子电路4将该第一电学信号转换为编码有针对该PVDF传感器3位置信息的第二电学信号。
如图3和4b所示,在压电传感器层30中的多个PVDF传感器3设置在不同层的情况下,压电传感器层3可以包括第一隔离层211、第二隔离层212和位于这两个隔离层之间的层间绝缘层200,第二隔离层212位于层间绝缘层200远离第一隔离层211的一侧,第一隔离层211和第二隔离层212均具有多个开口,多个开口在基底上的正投影不重叠。
例如,压电传感器层30包括布置在第一绝缘层13上的第一PVDF传感器和布置在层间绝缘层200上的第二PVDF传感器,第一PVDF传感器和第二PVDF传感器均包括第一电极220、压电材料层230和第二电极240;第一PVDF传感器的第一电极设置在第一隔离层211的开口中,第一PVDF传感器的压电材料层230位于第一隔离层211的开口中且在第一PVDF传感器的第一电极远离基底11的一侧,第一PVDF传感器的第二电极位于第一隔离层211远离基底11的一侧且与压电材料层230接触;第二PVDF传感器的第一电极设置在第二隔离层212的开口中,第二PVDF传感器的压电材料层230位于第二隔离层212的开口中且在第二PVDF传感器的第一电极远离基底11的一侧,第二PVDF传感器的第二电极位于第二隔离层212远离基底的一侧且与压电材料层230接触。
例如,电极端子包括第一电极端子221和第二电极端子222,第一PVDF传感器的第一电极端子221位于第一绝缘层13远离基底11的一侧且与第一PVDF传感器的第一电极220电连接,第二PVDF传感器的第一电极端子221位于层间绝缘层200远离基底11的一侧且与第二PVDF传感器的第一电极220电连接;第一PVDF传感器的第二电极端子222位于第一隔离层211远离基底11的一侧且与第一PVDF传感器的第二电极电连接,第二PVDF传感器的第二电极端子222位于第二隔离层212远离基底11的一侧且与第二PVDF传感器的第二电极240电连接。
例如,如图3所示,多个PVDF传感器3呈阵列排布,多个奇数行PVDF传感器3的压电材料层230设置在第一隔离层211形成的开口中,多个偶数行PVDF传感器3的压电材料层230设置在第二隔离层212形成的开口中。
在本公开中,PVDF传感器3可以包括压电材料层230以及置于压电材料层230两个相对侧的第一电极220和第二电极240,以形成图2和3所示的压电薄膜主体23。当有压力施加到OLED显示基板上时,压电材料层230会产生位移变化,压电材料层230产生的位移变化由于压电效应在其内部结构中会生成正、负电荷,并且生成的电荷量与施加的压力成正比,生成的电荷通过第一电极220和第二电极240以及对应的第一电极端子221和第二电极端子222进入对应的电学通道21形成第一电学信号,例如,形成电压或电流信号。另外,多个PVDF传感器3的压电材料层230对应显示屏上多个不同的位置。通过对电学通道21中第一电学信号的检测,根据检测到的第一电学信号对应的压电材料层230所对应的显示屏上的位置获得发生触控的位置,根据检测到的第一电学信号的大小获得触控压力的大小。
本公开实施例,在基底11上设置多个PVDF传感器3及相对应的电学通道21,通过对PVDF传感器3的第一电学信号的检测,获得触控的压力信息,显著提高了触控检测的精确度。
上述实施例中PVDF传感器3和对应的电学通道21设置在基底11上方,但是本发明不限于此,例如也可以将PVDF传感器3和对应的电学通道21设置在基底11的内部,在基底11中集成PVDF传感器3及其对应的电学通道21,构成一种机电一体化微结构,结构简化,成本降低。例如,可以在基底11内部形成开口,在基底11内部的开口中形成压电材料层。
在其它的实施例中,还可以将PVDF传感器3设置在RGB彩膜层16与薄膜封装层17之间。这种结构可能会阻挡有机发光器件层发出的光。
本公开一些实施例还提供一种OLED显示基板的制造方法。图5为本公开实施例提供的OLED显示基板的制造方法的流程图,如图5所示,OLED显示基板的制造方法可以包括以下步骤S401至步骤S402。
在步骤S401中,在基底11上形成压电传感器层30,所述压电传感器层30包括多个用于将压力信息转化为电学信号的PVDF传感器3,所述多个PVDF传感器3中的每个用于将施加在其上的压力转化为第一电学信号,且所述多个PVDF传感器3在所述基底上的正投影彼此不重叠,每个所述PVDF传感器包括压电材料层和至少一个将第一电学信号引出的电极端子,所述压电传感器层包括至少一个隔离层,以及所述压电材料层设置在所述至少一个隔离层的一个隔离层中形成的开口中。
在步骤S402中,在压电传感器层30上形成有机发光器件层,其包括用于进行显示的有机发光二极管阵列,所述有机发光二极管阵列包括多个有机发光二极管。
本公开实施例中,在基底11上所形成的多个PVDF传感器3可以如图2和3所示为多个PVDF传感器3,这些PVDF传感器3在基底11上的正投影彼此不重叠,从而精确地获得发生触控的压力信息,显著提高了触控检测的精确度。
本公开一些实施例还提供一种OLED显示基板的制造方法,图6为本公开一个实施例提供的OLED显示基板的制造方法的流程图。如图6所示,OLED显示基板的制造方法可以包括以下步骤S501至步骤S510。
在步骤S501中,在基底11上形成像素驱动电路12。
例如,可以采用钼、钼铌合金、铝、铝钕合金、钛或铜中的至少一种通过电镀工艺在基底11上形成像素驱动电路12。
在步骤S502中,在像素驱动电路12上形成第一绝缘层13。
第一绝缘层13可以是单层结构也可以是多层结构。当采用单层结构时可以采用氮化硅或氧化硅;当第一绝缘层13为多层结构时,可以是氧化硅和氮化硅的叠层。可以通过沉积或溅射工艺在基底11上形成第一绝缘层13。
在步骤S503中,在第一绝缘层13上形成压电传感器层30。
例如,可以如图2至4b所示,根据所要形成的压电传感器层30中的多个PVDF传感器3的排布(例如图1和图2所示的排布方式)在第一绝缘层13上先形成第一电极220及与其电连接的电极端子221的图形,例如利用掩膜板通过蒸发、溅射等工艺形成;然后在其上形成隔离层210,此时可以对其进行平坦化处理,以形成平坦化的隔离层210;利用掩膜板进行刻蚀或激光打孔等工艺在隔离层210中形成开口并且暴露第一电极220;在开口内填充压电材料层230;在压电材料层上形成第二电极240,同时形成与第二电极240电连接的电极端子222;然后在所形成的结构上形成第二绝缘层14。
采用如上步骤可以形成图2所示的在一个平面上布置的彼此间隔开的多个PVDF传感器。
对于如图3所示的在不同平面上布置的多个间隔开的PVDF传感器,可以采用如下方法形成。
可以采用沉积方式形成多行PVDF传感器3和多列PVDF传感器3。例如,可以利用如上所述的方法在第一绝缘层13上的第一隔离层中形成奇数行PVDF传感器3;然后在所形成的奇数行PVDF传感器3上形成层间绝缘层;然后在层间绝缘层上的第二隔离层中采用如上所述的方法形成偶数行PVDF传感器3。如图3所示,所形成的奇数行压电传感器和偶数行压电传感器在列方向上交错排列,在基底11上的正投影彼此不重叠。
在步骤S504中,针对奇数行PVDF传感器3和偶数行PVDF传感器3构成的多列PVDF传感器3分别形成对应的行电学通道21和对应的列电学通道21。
奇数行PVDF传感器3对应的行电学通道21与偶数行PVDF传感器3构成的多列PVDF传感器3对应的列电学通道21形成为在不同平面上交叉排布。例如,可以采用电镀工艺形成对应的行电学通道21和对应的列电学通道21。
例如,可以针对奇数行PVDF传感器3中的每一个PVDF传感器3形成对应的电学子通道;可以针对偶数行PVDF传感器3构成的多列PVDF传感器3中的每一个PVDF传感器3形成对应的电学子通道。
在步骤S505中,形成信号转换子电路4。信号转换子电路4与多个电学通道21连接,用于将压电传感器层30中的PVDF传感器3产生的电学信号转化为电压信号。
信号转换子电路4可以为薄膜结构,例如可以采用蒸镀工艺在例如PVDF传感器3所在层的边缘处形成信号转换子电路4,当然也可以在显示区域外部的周边区域形成信号转换子电路4。本申请对此不做限定。
在步骤S506中,在压电传感器层30上形成第二绝缘层14。
第二绝缘层14可以是单层结构也可以是多层结构。当采用单层结构时可以采用氮化硅或氧化硅;当第二绝缘层14为多层结构时,可以采用氧化硅/氮化硅。可以通过蒸发或溅射工艺在基底11上方形成第二绝缘层14。
在步骤S507中,在第二绝缘层14上形成有机发光器件层15。
有机发光器件层15可以包括:空穴注入层、空穴传输层、发光材料层、电子传输层和电子注入层等,且各膜层的厚度可以根据实际需要进行设置。其中,可以采用热蒸发等工艺形成电子传输层和电子注入层,可以采用蒸镀方法或溶液制程(例如:喷墨打印、涂覆、旋涂及丝网印刷等)分别形成空穴注入层、空穴传输层及发光材料层。
在步骤S508中,在有机发光器件层15上形成彩膜层16。
彩膜层16中包括的多种彩色滤光片可以通过一次构图工艺制作而成。
在步骤S509中,在彩膜层16上形成薄膜封装层17。
在彩膜层16上可以形成包括无机层-有机层-无机层的薄膜封装层17。
在步骤S510中,在薄膜封装层17上形成玻璃盖板18。
本公开实施例的OLED显示基板的制造方法可以为上述图1至图4b所示实施例的OLED显示基板的制造方法。在本公开的其它实施例中,还可以通过其它工艺形成上述图1至图4b所示实施例的OLED显示基板。
本公开一些实施例还提供一种显示装置。图7为本公开实施例提供的显示装置的整体结构示意图,如图7所示,显示装置1可以包括上述实施例的OLED显示基板。在本公开实施例中,压电传感器层30和信号转换子电路4可以统称为压力触控子电路2。显示装置1还可以包括数据存储子电路5、中心处理子电路6和画面显示子电路7。
数据存储子电路5与信号转换子电路4连接,数据存储子电路5配置为从信号转换子电路4接收第二电学信号并存储该第二电学信号。数据存储子电路5例如可以为非易失性存储器。
中心处理子电路6与数据存储子电路5连接,配置为根据从数据存储子电路5接收的第二电学信号获得触控信号,并将触控信号(包含触控位置和触控压力大小的信息)存储至数据存储子电路5中。中心处理子电路6例如可以为能够对数据进行处理的处理器。
画面显示子电路7与中心处理子电路6连接,配置为从中心处理子电路6中接收触控信号,并根据触控信号进行画面显示。画面显示子电路7例如可以为具有显示功能的显示屏。
另外,中心处理子电路6还配置为控制基底11上的压力触控子电路2、数据存储子电路5、画面显示子电路7并向压力触控子电路2、数据存储子电路5、画面显示子电路7发布命令。例如,中心处理子电路6向压力触控子电路2发布命令,以驱动其对触控压力进行检测;又例如,中心处理子电路6向数据存储子电路5发布调用命令,以驱动数据存储子电路5向其发送第二电学信号;又例如,中心处理子电路6向画面显示子电路7发布命令,以驱动画面显示子电路7进行画面显示。
相应地,压力触控子电路2、数据存储子电路5、画面显示子电路7还配置为响应中心处理子电路6的命令而执行命令。
本发明实施例提供的显示装置可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、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。
本公开一些实施例还提供一种显示装置的触控检测方法。图8为本公开实施例提供的显示装置的触控检测方法的流程图,如图8所示,触控检测方法可以包括以下步骤S700至步骤S702。
在步骤S700中,针对多个PVDF传感器3,检测其在受到不同触控压力下所输出的第一电学信号,以获得不同触控压力与对应得到的第一电学信号之间的第一标定映射关系。
在步骤S701中,对工作状态下的显示装置进行检测,获得针对所有PVDF传感器3在工作状态下的第一电学信号。
在S702中,根据工作状态下的第一电学信号、以及第一标定映射关系,获得触控信息。
上述获得的触控信息包括触控位置和触控压力大小。由于所获得的工作状态下的第一电学信号是从对应的PVDF传感器直接输出的,其本身包含了PVDF传感器的位置信息,从而可以实现对触控位置和触控压力大小的精确检测。
在本公开的实施例中,由于多个PVDF传感器3通常是由相同工艺制备的,因此每个PVDF传感器3在不同触控压力下获得的第一电学信号大致相同,因此可以认为多个PVDF传感器3均满足同一个第一标定映射关系。
本公开一些实施例还提供一种显示装置的触控检测方法。图9为本公开另一实施例提供的显示装置的触控检测方法的流程图,如图9所示,触控检测方法还可以包括以下步骤S800至步骤S805。
在步骤S800中,针对多个PVDF传感器3,检测其在受到不同触控压力下所输出的第二电学信号,以获得不同触控压力与对应得到的第二电学信号之间的第二标定映射关系。
例如,对多个PVDF传感器3进行触控压力检测的标定,检测不同触控压力下的第二电学信号(例如电压信号),即检测不同触控压力大小下获得的电压。例如,检测A至B(N)范围内的触控压力对应得到的电压范围为a至b(V)。在本公开一些实施例中,可以对所有PVDF传感器3进行触控压力检测的标定。
当发生触控时,PVDF传感器3由于被按压生成压力位移变化,PVDF传感器3的压力位移变化量与触控压力大小之间存在映射关系;PVDF传感器3由于压电效应生成第一电学信号,该第一电学信号经由信号转换子电路4得到对应的第二电学信号,例如电压信号,由此得出PVDF传感器3的触控压力大小与信号转换子电路4输出的电压信号之间的关系。PVDF传感器3的压力位移变化量与信号转换子电路4输出的电压信号之间存在映射关系,由此得出不同触控压力大小和信号转换子电路4输出的电压信号(即,第二电学信号)之间的第二标定映射关系。第二标定映射关系可以存储在数据存储子电路5中。
在步骤S801中,获得显示装置初始状态下的PVDF传感器3的第二电学信号,根据初始状态下的第二电学信号对第二标定映射关系进行验证。
在本公开实施例中,中心处理子电路6向PVDF传感器3和信号转换子电路4发出初始状态检测的控制命令,PVDF传感器3和信号转换子电路4开始工作。PVDF传感器3根据OLED显示面板在初始状态下的触控压力,进而得到PVDF传感器3的第一电学信号,经过信号转换子电路4转换得到初始状态下的第二电学信号(例如电压信号),并将其存储在数据存储子电路5中。
中心处理子电路6从数据存储子电路5中获得第二电学信号和第二标定映射关系,并根据初始状态下的第二电学信号对第二标定映射关系进行验证。若第二电学信号可以根据第二标定映射关系获得相应的触控压力大小,则该第二标定映射关系正确;否则,对第二标定映射关系进行修正。
在步骤S802中,对工作状态下的显示装置1进行检测以获得工作状态下的OLED显示基板中的PVDF传感器的第二电学信号。
例如,中心处理子电路6向PVDF传感器3和信号转换子电路4发出触控检测的控制命令,PVDF传感器3和信号转换子电路4开始工作。PVDF传感器3检测OLED显示基板在工作状态下的触控压力,例如对一个位置或多个位置处的触控压力进行检测,该一个位置或多个位置处的触控压力会导致相应PVDF传感器3的压力位移变化量,进而得到相应PVDF传感器3的第一电学信号,其经过信号转换子电路4转化为工作状态下的第二电学信号,例如电压信号,并将其存储在数据存储子电路5中。
在步骤S803中,根据工作状态下的第二电学信号与第二标定映射关系,获得触控信息。
例如,中心处理子电路6向数据存储子电路5发出调用电压信号的命令,即从数据存储子电路5中读取信号转换子电路4输出的工作状态下的第二电学信号。同时,中心处理子电路6从数据存储子电路5中读取第二标定映射关系。中心处理子电路6可以根据第二电学信号和第二标定映射关系的对应关系计算出第二电学信号对应的触控压力大小,从而可以获得触控信息。
在步骤S804中,根据第二电学信号中的编码信息获得触控位置。
中心处理子电路6可以根据第二电学信号,计算出对应的PVDF传感器3的位置,进而根据PVDF传感器3的位置对应得出触控位置。
信号转换子电路4将第一电学信号转换为第二电学信号时,可以在第二电学信号中包含编码信息,即该第二电学信号包含对应的PVDF传感器3的位置信息(该位置信息例如由针对每个PVDF传感器3的传输第一电学信号的特定电学子通道向信号转换子电路4提供的),中心处理子电路6可以根据该第二电学信号中的编码信息计算出对应的PVDF传感器3的位置。
由此,可以得出触控显示面板上的触控信息,即触控位置和触控压力大小,并将该得出的触控信息存储于数据存储子电路5中。
在步骤S805中,根据触控信息控制OLED显示面板的显示功能。
在得到OLED显示面板的触控信息之后,中心处理子电路6向画面显示子电路7发出显示控制命令。中心处理子电路6向数据存储子电路5调用存储于其中的触控信息,并将该触控信息发送至画面显示子电路7,画面显示子电路7根据触控信息控制OLED显示面板的显示功能,例如增大或减小OLED显示面板的显示亮度或者进行其他控制。
在本公开实施例中,由于PVDF传感器3可以检测触控压力大小,并且画面显示子电路7可以根据不同的触控压力大小而显示不同亮度的画面,从而实现了压力等级的区分,确保了压力触控检测的准确性,检测结果更可靠,触控操作的体验更好。
需要说明的是,本公开实施例中的不同位置处的触控信息的检测是通过对不同位置对应的PVDF传感器3和信号转换子电路4生成的电压信号实现的,不同位置处的对应的PVDF传感器3和信号转换子电路4生成的电压信号的检测互不影响。因此,本公开既可以对一个位置处的触控进行检测,实现单点触控检测;也可以对多个位置处的触控同时进行检测,即实现多点式触控检测,从而确保了压力触控检测的准确性,检测结果更可靠,触控操作的体验更好。
可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本公开的原理而采用的示例性实施方式,然而本公开并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本公开的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本公开的保护范围。
Claims (10)
1.一种有机发光二极管显示基板,包括:
基底;
压电传感器层,位于所述基底上且包括多个聚偏氟乙烯(PVDF)传感器,所述多个PVDF传感器用于将施加在其上的压力转化为第一电学信号,且所述多个PVDF传感器在所述基底上的正投影不重叠,以及
有机发光器件层,位于所述压电传感器层远离所述基底的一侧,且包括用于进行显示的有机发光二极管阵列,所述有机发光二极管阵列包括多个有机发光二极管,其中
所述压电传感器层包括隔离层,所述隔离层具有至少一个开口;
所述PVDF传感器包括:
压电材料层,位于所述开口中;
电极端子,用于传输第一电学信号。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管显示基板,还包括位于所述基底上的第一绝缘层,位于所述隔离层靠近所述基底的一侧,其中
所述隔离层包括多个开口,所述多个开口在所述基底上的正投影彼此不重叠;以及
所述多个PVDF传感器的压电材料层分别设置在所述隔离层的多个开口中。
3.根据权利要求2所述的有机发光二极管显示基板,其中
所述PVDF传感器还包括:
第一电极,位于所述隔离层的开口中,且在所述压电材料层靠近所述第一绝缘层的一侧;
第二电极,位于所述隔离层远离基底的一侧,且与所述压电材料层接触;
所述电极端子还包括:
第一电极端子,位于所述第一绝缘层远离基底的一侧且与所述第一电极电连接;
第二电极端子,位于所述隔离层远离基底的一侧且与所述第二电极电连接,并通过所述隔离层与所述第一电极端子电绝缘。
4.根据权利要求3所述的有机发光二极管显示基板,还包括多条电学通道和信号转换子电路,其中
所述多个PVDF传感器呈阵列排布;
每列PVDF传感器中的每个PVDF传感器的所述第一电极端子和所述第二电极端子通过一条电学通道连接至信号转换子电路,所述电学通道包括针对该列PVDF传感器中的每个PVDF传感器的电学子通道,其将对应的PVDF传感器的第一电学信号传输到信号转换子电路,信号转换子电路将该第一电学信号转换为编码有针对该PVDF传感器位置信息的第二电学信号。
5.根据权利要求2所述的有机发光二极管显示基板,还包括位于所述基底上的第一绝缘层,位于所述隔离层靠近所述基底的一侧,其中:
所述隔离层包括第一隔离层、第二隔离层和位于第一隔离层和第二隔离层之间的层间绝缘层,所述第二隔离层位于所述层间绝缘层远离第一隔离层的一侧,所述第一隔离层和第二隔离层均具有多个开口,所述多个开口在基底上的正投影不重叠;
所述PVDF传感器包括第一PVDF传感器和第二PVDF传感器,所述第一PVDF传感器和第二PVDF传感器均包括第一电极、压电材料层和第二电极;
所述第一PVDF传感器的第一电极设置在第一隔离层的开口中,所述第一PVDF传感器的压电材料层位于第一隔离层的开口中且在第一电极远离所述第一绝缘层的一侧,所述第一PVDF传感器的第二电极位于第一隔离层远离基底的一侧且与压电材料层接触;
所述第二PVDF传感器的第一电极设置在第二隔离层的开口中,所述第二PVDF传感器的压电材料层位于第二隔离层的开口中且在第一电极远离所述层间绝缘层的一侧,所述第二PVDF传感器的第二电极位于第二隔离层远离基底的一侧且与压电材料层接触。
6.根据权利要求5所述的有机发光二极管显示基板,其中
所述电极端子包括:
第一电极端子,至少部分第一电极端子位于第一绝缘层远离基底的一侧且与所述第一PVDF传感器的第一电极电连接,至少部分第一电极端子位于所述层间绝缘层远离基底的一侧且与所述第二PVDF传感器的第一电极电连接;
第二电极端子,至少部分第二电极端子位于第一隔离层远离基底的一侧且与所述第一PVDF传感器的第二电极电连接,至少部分第二电极端子位于所述第二隔离层远离基底的一侧且与所述第二PVDF传感器的第二电极电连接。
7.根据权利要求6所述的有机发光二极管显示基板,其中,
所述多个PVDF传感器呈阵列排布,多个奇数行PVDF传感器的压电材料层设置在第一隔离层形成的开口中,多个偶数行PVDF传感器的压电材料层设置在第二隔离层形成的开口中,相邻的奇数行PVDF传感器和偶数行PVDF传感器在基底上的正投影在列方向上交错排布,且多个奇数行PVDF传感器在列方向上对齐排列,多个偶数行PVDF传感器在列方向上对齐排列;
所述有机发光二极管显示面板还包括多条行电学通道、多条列电学通道、第一信号转换子电路和第二信号转换子电路,
奇数行PVDF传感器中每行PVDF传感器的每个PVDF传感器的第一电极端子和第二电极端子通过一条行电学通道连接至第一信号转换子电路,所述行电学通道包括针对该行PVDF传感器中的每个PVDF传感器的电学子通道,将对应的PVDF传感器的第一电学信号传输到所述第一信号转换子电路,所述第一信号转换子电路将该第一电学信号转换为编码有针对该PVDF传感器位置信息的第二电学信号;
偶数行PVDF传感器构成的多列PVDF传感器中的每列PVDF传感器的每个PVDF传感器的第一电极端子和第二电极端子通过一条列电学通道连接至第二信号转换子电路,所述列电学通道包括针对该列PVDF传感器中的每个PVDF传感器的电学子通道,将对应的PVDF传感器的第一电学信号传输到所述第二信号转换子电路,所述第二信号转换子电路将该第一电学信号转换为编码有针对该PVDF传感器位置信息的第二电学信号;以及
多条第一电学通道和多条第二电学通道在基底上的正投影相互交叉。
8.根据权利要求2至7中任意一项所述的有机发光二极管显示基板,还包括:
所述基底和所述第一绝缘层之间的像素驱动电路,其连接至有机发光器件层,用于驱动所述多个有机发光二极管发光;
所述压电传感器层和所述有机发光器件层之间的第二绝缘层;
有机发光器件层上的彩膜层;以及
所述彩膜层上的薄膜封装层和玻璃盖板。
9.一种有机发光二极管显示基板的制造方法,包括:
在基底上形成压电传感器层,所述压电传感器层包括多个聚偏氟乙烯(PVDF)传感器,用于将施加在其上的压力转化为第一电学信号,且所述多个PVDF传感器在所述基底上的正投影彼此不重叠,每个所述PVDF传感器包括压电材料层和将第一电学信号引出的电极端子,所述压电传感器层包括隔离层,所述压电材料层设置在所述隔离层中形成的开口中;以及
在压电传感器层上形成有机发光器件层,其包括用于进行显示的有机发光二极管阵列,所述有机发光二极管阵列包括多个有机发光二极管。
10.一种显示装置,包括根据权利要求1至9中任一项所述的有机发光二极管显示基板。
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