CN113727247B - 显示面板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提供了一种显示面板及其制备方法、显示装置，显示面板包括显示基板、设置于所述显示基板显示侧的第一基底以及设置于所述第一基底远离所述显示基板一侧的第二基底，所述显示面板还包括发声单元，所述发声单元至少包括空腔，所述空腔设置于所述第二基底中。

Description

显示面板及其制备方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种显示面板及其制备方法、显示装置。
背景技术
随着科技发展，在各种电子设备中都需要设置发声单元。一些显示器件的生产厂商设计了以屏幕来进行发声的方式。例如，在一些展会上展出了在OLED(Organic Light-Emitting Diode有机发光二极管)显示器中，利用整个OLED屏幕作为振膜，来实现发声的电视机。此种设计中，发声的过程中，显示屏幕是在整体振动的，并且为了便于驱动屏幕振动，驱动马达需要设计在屏幕中间位置，这就使得屏幕中间的振幅比边缘更大。从而，整个画面的显示会受到影响。
此类屏幕发生装置的工作原理是采用传统激励器贴在屏幕背面，带动整个显示面板振动，因此要求大功率，器件体积也相对较大，不适合用在移动终端，例如手机、平板等电池供电和对小体积的设备中。
此外，受到屏幕的尺寸、屏幕的力学性能等因素影响，此类屏幕的发射声压级较低(不能适应大场景的发声需求)，在低频段的振动会给屏幕显示造成明显的影响。
发明内容
以下是对本公开详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括显示基板、设置于所述显示基板显示侧的第一基底以及设置于所述第一基底远离所述显示基板一侧的第二基底，所述显示面板还包括发声单元，所述发声单元至少包括空腔，所述空腔设置于所述第二基底中。
在示例性实施方式中，所述发声单元为超声波发声单元。
在示例性实施方式中，所述发声单元还包括振动膜、第一电极以及第二电极，所述振动膜位于所述空腔远离所述显示基板一侧，所述振动膜在所述显示基板的垂直投影与所述空腔在所述显示基板的垂直投影交叠，所述第一电极和所述第二电极用于为所述振动膜提供电压，以使所述振动膜振动。
在示例性实施方式中，所述振动膜与所述第二基底共用结构。
在示例性实施方式中，所述发声单元还包括基座，所述基座位于所述空腔靠近所述显示基板一侧，所述基座与所述第一基底共用结构。
在示例性实施方式中，所述第一电极位于所述第一基底远离所述显示基板一侧的表面上，所述第一电极在所述显示基板的垂直投影与所述空腔在所述显示基板的垂直投影至少部分交叠。
在示例性实施方式中，所述第二电极设置于所述振动膜靠近所述显示基板一侧，所述第二电极在所述显示基板的垂直投影与所述空腔在所述显示基板的垂直投影至少部分交叠；或者，所述第二电极设置于所述振动膜远离所述显示基板一侧，所述第二电极在所述显示基板的垂直投影与所述空腔在所述显示基板的垂直投影至少部分交叠。
在示例性实施方式中，所述空腔在所述显示基板上的垂直投影为圆形。
在示例性实施方式中，所述空腔在所述显示基板上的垂直投影的直径为10微米至10毫米。
在示例性实施方式中，所述显示基板包括至少两个间隔排布的像素单元，所述空腔在所述显示基板的垂直投影位于所述至少两个像素单元之间的间隔中。
在示例性实施方式中，所述第一基底和所述第二基底均为玻璃基底。
在示例性实施方式中，所述显示基板为LED显示基板或者OLED显示基板。
第二方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括前述的显示面板。
第三方面，本发明实施例还提供了显示面板制备方法，包括：
分别形成第一基底和第二基底；
在所述第二基底中形成凹槽；
将所述第一基底与所述第二基底通过低温键合工艺贴合，使所述凹槽形成空腔；
在所述第一基底远离所述第二基底一侧形成显示基板。
在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。
图1为本发明实施例显示面板的剖视图；
图2为本发明实施例显示面板中显示基板的剖视图；
图3a为本发明实施例显示面板中发声单元的剖视图一；
图3b为本发明实施例显示面板中发声单元的剖视图二；
图4为本发明实施例显示面板的俯视图；
图5为本发明实施例显示面板中第一基底形成第一电极后的结构示意图；
图6为本发明实施例显示面板中第二基底形成凹槽后的结构示意图；
图7为本发明实施例显示面板中第一基底与第二基底贴合后的结构示意图；
图8为本发明实施例显示面板中第二基底形成第二电极后的结构示意图。
具体实施方式
下文中将结合附图对本公开的实施例进行详细说明。注意，实施方式可以以多个不同形式来实施。所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是方式和内容可以在不脱离本公开的宗旨及其范围的条件下被变换为各种各样的形式。因此，本公开不应该被解释为仅限定在下面的实施方式所记载的内容中。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在本说明书中，为了方便起见，使用“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的词句以参照附图说明构成要素的位置关系，仅是为了便于描述本说明书和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的限制。构成要素的位置关系根据描述各构成要素的方向适当地改变。因此，不局限于在说明书中说明的词句，根据情况可以适当地更换。
在本说明书中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，或可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或通过中间件间接相连，或两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据情况理解上述术语在本公开中的含义。
本公开中的“约”，是指不严格限定界限，允许工艺和测量误差范围内的数值。
本发明实施例提供一种显示面板，包括显示基板、设置于所述显示基板显示侧的第一基底以及设置于所述第一基底远离所述显示基板一侧的第二基底，所述显示面板还包括发声单元，所述发声单元至少包括空腔，所述空腔设置于所述第二基底中。
图1为本发明实施例显示面板的剖视图。如图1所示，本发明实施例显示面板包括显示基板10、设置于显示基板10显示侧的第一基底11以及设置于第一基底11远离显示基板10一侧的第二基底12，本发明实施例显示面板还包括发声单元13，发声单元13用于发声。发声单元13至少包括空腔4，空腔4用于提供振动空间。空腔4设置于第二基底12中。本发明实施例显示面板将空腔4形成在第二基底12中，实现发声单元13、显示基板10的复合，减小发声单元13对显示基板10显示效果的影响。
本发明实施例显示面板的发声单元13与显示基板10之间没有相互组合的关系；发声单元13位于显示基板10显示侧，发声单元13能够直接向空气辐射声波，使发声单元13的声阻抗较小，因此无需空气耦合材料就可以实现较大声压的辐射，满足不同场景的发声需求。
在示例性实施方式中，显示基板10可以采用多种类型的显示基板。例如，显示基板10可以为LED显示基板或OLED显示基板。
在示例性实施方式中，发声单元13可以采用多种发声结构。例如，发声单元13为超声波发声单元。
在示例性实施方式中，以本发明实施例显示面板中发声单元13为超声波发声单元为例进行说明。如图1所示，发声单元13包括振动膜1、第一电极2、第二电极3以及空腔4。空腔4设置于第二基底12中，振动膜1位于空腔4远离显示基板10一侧，振动膜1在显示基板10的垂直投影与空腔4在显示基板10的垂直投影交叠；振动膜1与空腔4形成发声单元13的悬膜结构。空腔4能够提供振动膜1弯曲振动的空间。第一电极2和第二电极3位于空腔4的相对两侧，覆盖空腔4的第一电极2在显示基板10的垂直投影与覆盖空腔4的第二电极3在显示基板10的垂直投影至少部分交叠，使第一电极2和第二电极3在空腔4处至少部分相对，形成电容结构。第一电极2、第二电极3用于为振动膜1提供电压，以使振动膜1振动弯曲，发出超声波。其中，第一电极2和第二电极3可以采用氧化铟锡(ITO)。
本发明实施例显示面板中发声单元13的振动膜1、空腔4、第一电极2和第二电极3构成电容器，在第一电极2和第二电极3之间施加一个直流偏置电压，第一电极2和第二电极3充当了电容器中的上下极板，此时，振动膜1所受的非线性电场力与自身的弹性回复力之间的能量差导致振动膜1与第二电极3共同朝向靠近第一电极2方向移动，直至达到平衡。若再施加一个合适频率的交流电信号(频率为振动膜1一阶响应)，使振动膜1产生振动，并向周围环境发射超声波，实现发声单元13发声。
在示例性实施方式中，如图1所示，振动膜1与第二基底12共用结构。振动膜1为第二基底12位于空腔4远离显示基板10一侧的部分，第二基底12的该部分能够在空腔4中振动发射超声波。其中，振动膜1的厚度为0.5微米至1微米。
在示例性实施方式中，如图1所示，发声单元13还包括基座5，基座5位于空腔4靠近显示基板10一侧，基座5用于支撑空腔4和振动膜1。基座5与第一基底11共用结构。
在示例性实施方式中，如图1所示，第一电极2位于第一基底11远离显示基板10一侧的表面上，第一电极2在显示基板10的垂直投影与空腔4在显示基板10的垂直投影至少部分交叠，使第一电极2与第二电极3产生的电压能够让振动膜1在空腔4中振动。
图3a为本发明实施例显示面板中发声单元的剖视图一。在示例性实施方式中，如图1和图3a所示，本发明实施例显示面板中发声单元13的第二电极3可以设置于振动膜1远离显示基板10一侧，即第二电极3设置于第二基底12远离显示基板10一侧的表面上。第二电极3在显示基板10的垂直投影与空腔4在显示基板10的垂直投影至少部分交叠，使第一电极2与第二电极3产生的电压能够让振动膜1在空腔4中振动。其中，第二电极3的厚度可以为1微米。
图3b为本发明实施例显示面板中发声单元的剖视图二。在一些实施例中，如图3b所示，第二电极3也可以设置于振动膜1靠近显示基板10一侧，即第二电极3设置于空腔4远离显示基板10一侧的内壁上，与第一电极2相对设置。第二电极3在显示基板10的垂直投影与空腔4在显示基板10的垂直投影至少部分交叠，使第一电极2与第二电极3产生的电压能够让振动膜1在空腔4中振动。此外，为了防止第一电极2与第二电极3发生短路。第一电极2靠近第二电极3一侧设置有绝缘层6，绝缘层6将第一电极2与第二电极3隔开，避免第一电极2与第二电极3发生短路。其中，绝缘层6的材料可以采用二氧化硅、碳化硅或氮化硅等材料。
图2为本发明实施例显示面板中显示基板的剖视图。在示例性实施方式中，以本发明实施例显示基板为OLED显示基板为例进行说明。如图2所示，在垂直于显示面板方向，本发明实施例显示基板10包括设置于第一基底11远离第二基底12一侧的阳极101、设置于阳极101远离第二基底12一侧的空穴注入层102、设置于空穴注入层102远离第二基底12一侧的发光层103、设置于发光层103远离第二基底12一侧的电子传输层104以及设置于电子传输层104远离第二基底12一侧的阳极。
图4为本发明实施例显示面板的俯视图。在示例性实施方式中，如图4所示，在平行于显示面板方向，显示基板10包括至少两个间隔排布的像素单元105，发声单元13的空腔4在显示基板10的垂直投影位于至少两个像素单元105之间的间隔中。当本发明实施例显示面板处于工作状态时，显示基板10的像素单元105向外辐射光束，辐射的光束以一定的扩散角向外部传播，辐射的光束在显示面板外形成光束的叠加，实现图像显示；由于发声单元13在垂直于显示面板方向与像素单元105不交叠，从而减小了发声单元13对像素单元105发出光束产生的阻挡，减小发声单元13对显示基板10显示效果的影响。
在示例性实施方式中，发声单元13的空腔4可以采用多种形状。例如，空腔4在显示基板10上的垂直投影为圆形，如图4所示。或者，空腔在显示基板上的垂直投影可以为矩形、椭圆形、多边形等规则或不规则形状。
在示例性实施方式中，如图4所示，空腔4在显示基板10上的垂直投影为圆形，空腔4在显示基板10上的垂直投影的直径为10微米至10毫米。
在示例性实施方式中，第二电极3在显示基板10的垂直投影与空腔4在显示基板10的垂直投影的交叠面积为空腔4在显示基板10的垂直投影面积一半，从而能够提高发声单元13发射超声波的效率。
在示例性实施方式中，第一基底11和第二基底12均为玻璃基底。第一基底11和第二基底12通过低温键合工艺贴合在一起。
在示例性实施方式中，如图4所示，第二电极3远离第二基底12一侧形成保护膜14，保护膜14用于保护第二电极3。
本发明实施例显示面板在发声时，需通过超声波的非线性传播效应实现，具体实施方案为：首先，需通过解码模块对“可听声音源”文件进行解码，获取音频文件的时-频信息；其次，基于分频模块(或算法)以及声波定向的空间约上指标，将可听声信息加载到两个超声信号f1、f2；再次，利用多路驱动模块加载的超声激励信号f1、f2到两组CMUT传感器阵列，实现超声波f1、f2的发射；最后，基于超声波的非线性效应，获得在空间内定向、局部区域传播的、频率为△f＝|f1-f2|的可听声。
本发明实施例还提供了一种显示面板的制备方法，包括：
分别形成第一基底和第二基底；
在所述第二基底中形成凹槽；
将所述第一基底与所述第二基底通过低温键合工艺贴合，使所述凹槽形成空腔；
在所述第一基底远离所述第二基底一侧形成显示基板。
图5至图8为本发明实施例显示面板的制备过程示意图。本发明实施例显示面板的制备方法，包括：
(1)分别形成第一基底和第二基底；
(2)通过刻蚀工艺在第二基底12的一侧表面形成凹槽121，如图5所示；通过蒸镀、溅射等构图工艺，在第一基底11的一侧表面形成第一电极2，如图6所示。
(3)将第二基底12形成凹槽121的所述一侧与第一基底11形成第一电极2的所述一侧通过低温键合工艺贴合在一起，使凹槽121与第一基底11形成第一电极2的所述一侧组合形成空腔4，使位于空腔4远离第一基底11一侧的第二基底12的部分形成振动膜1，如图7所示。
(4)通过蒸镀、溅射等构图工艺，在第二基底12远离第一基底11一侧的表面上形成第二电极3，空腔4至少部分位于第一电极2与第二电极3之间，且覆盖空腔4的第一电极2在显示基板10的垂直投影与覆盖空腔4的第二电极3在显示基板10的垂直投影至少部分交叠，使第一电极2和第二电极3在空腔4处至少部分相对，形成电容结构。其中，振动膜1、第一电极2、第二电极3以及空腔4组成发声单元；在第二电极3远离第二基底12一侧形成保护膜14，如图8所示。
(5)在第一基底11远离第二基底12一侧的表面形成显示基板。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括前面任一所述的显示面板。该显示装置包括手机、平板电脑、智能穿戴产品(例如智能手表、手环等)、个人数字助理(personaldigital assistant，PDA)、车载电脑等。本申请实施例对上述可折叠显示装置的具体形式不做特殊限制。
本公开中的附图只涉及本公开涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。在不冲突的情况下，本公开的实施例即实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本公开技术方案的精神和范围，均应涵盖在本公开的权利要求的范围当中。

Claims (13)

1.一种显示面板，其特征在于，包括显示基板、设置于所述显示基板显示侧的第一基底以及设置于所述第一基底远离所述显示基板一侧的第二基底，所述显示面板还包括发声单元，所述发声单元至少包括振动膜以及空腔，所述空腔设置于所述第二基底中；所述振动膜与所述第二基底共用结构。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述发声单元为超声波发声单元。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述发声单元还包括第一电极以及第二电极，所述振动膜位于所述空腔远离所述显示基板一侧，所述振动膜在所述显示基板的垂直投影与所述空腔在所述显示基板的垂直投影交叠，所述第一电极和所述第二电极用于为所述振动膜提供电压，以使所述振动膜振动。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述发声单元还包括基座，所述基座位于所述空腔靠近所述显示基板一侧，所述基座与所述第一基底共用结构。
5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极位于所述第一基底远离所述显示基板一侧的表面上，所述第一电极在所述显示基板的垂直投影与所述空腔在所述显示基板的垂直投影至少部分交叠。
6.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述第二电极设置于所述振动膜靠近所述显示基板一侧，所述第二电极在所述显示基板的垂直投影与所述空腔在所述显示基板的垂直投影至少部分交叠；或者，所述第二电极设置于所述振动膜远离所述显示基板一侧，所述第二电极在所述显示基板的垂直投影与所述空腔在所述显示基板的垂直投影至少部分交叠。
7.根据权利要求1至6任一所述的显示面板，其特征在于，所述空腔在所述显示基板上的垂直投影为圆形。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述空腔在所述显示基板上的垂直投影的直径为10微米至10毫米。
9.根据权利要求1至6任一所述的显示面板，其特征在于，所述显示基板包括至少两个间隔排布的像素单元，所述空腔在所述显示基板的垂直投影位于所述至少两个像素单元之间的间隔中。
10.根据权利要求1至6任一所述的显示面板，其特征在于，所述第一基底和所述第二基底均为玻璃基底。
11.根据权利要求1至6任一所述的显示面板，其特征在于，所述显示基板为LED显示基板。
12.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至11任一所述的显示面板。
13.一种显示面板的制备方法，其特征在于，包括：
分别形成第一基底和第二基底；
在所述第二基底中形成凹槽；
将所述第一基底与所述第二基底通过低温键合工艺贴合，使所述凹槽形成空腔；所述第二基底与振动膜共用结构，所述空腔和所述振动膜组合形成发声单元；
在所述第一基底远离所述第二基底一侧形成显示基板。
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