显示面板及制造方法、显示设备与流程

本申请涉及显示设备技术领域，具体而言，本申请涉及一种显示面板及制造方法、显示设备。

背景技术：

由于fet(fieldeffecttransistor，场效应晶体管)具有信号放大功能，电容的微小变化将产生明显的电流信号输出，从而可以有效检测施加的压力，相较于平行板电容器具有高灵敏度和低功耗的优点。因此，现有显示设备中的压力传感器多采用fet型压力传感器。

fet一般包括：半导体层、栅极介电质层、源极-漏极电极和栅极电极，栅极介电层位于半导体层和栅极电极之间。当在栅极电极上施加脉冲电压时，电荷载流子在栅极介电层/半导体层的界面处积累并形成导电沟道，电流从源极流到漏极，在此运行过程中，栅极介电层的充电状态由施加在栅极电极上的电压控制。

但是，fet型压力传感器结构复杂，必须将独立的压力传感组件、独立的fet和独立的用于压敏显示器的像素组装在一起，因此制造成本较高。

技术实现要素：

本申请针对现有方式的缺点，提出一种显示面板及制造方法、显示设备，用以解决现有技术存在显示设备中的fet型压力传感器结构复杂，与像素集成在一起的制造成本高的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种显示面板，包括：第一基板和第二基板；

第一基板包括像素单元承载区域和器件承载区域；

像素单元承载区域设置有像素单元的阳极层；

器件承载区域设置有源极、漏极和作为压力传感器的第一电极的沟道区，第一电极的两端分别覆盖源极和漏极的部分区域；；阳极层与漏极连接；

源极和漏极中都未被第一电极覆盖的区域设置有压力传感器的阻隔层；

第二基板与沟道区相对应的区域设置有栅极，栅极作为压力传感器的第二电极，在第二基板中未被第二电极覆盖的两端区域设置有压力传感器的弹性层；弹性层与阻隔层相对齐。

第二个方面，本申请实施例提供了一种显示面板的制造方法，包括：

在第一基板的像素单元承载区域制备阳极层，在第一基板的器件承载区域制备压力传感器的源极和漏极，漏极与阳极层连接；

在器件承载区域的中间区域、以及源极和漏极紧邻所述中间区域的部分区域，制备沟道区作为压力传感器的第一电极；中间区域位于源极与漏极之间；

在源极和漏极中都未被第一电极覆盖的区域制备阻隔层；

在第二基板与沟道区相对应的区域制备栅极，栅极作为压力传感器的第二电极，在第二基板中未被第二电极覆盖的两端区域制备压力传感器的弹性层；

将弹性层与阻隔层对齐后，将第一基板和第二基板进行对盒。

第三个方面，本申请实施例提供了一种显示设备，包括本申请第一方面所提供的显示面板。

本申请实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：

本申请实施例提供的显示面板，通过在第一基板上设置像素单元承载区域和器件承载区域，器件承载区域设置有压力传感器的第一电极、源极、漏极和阻隔层，第二基板的相应区域设置有压力传感器的第二电极以及与弹性层，像素单元的阳极层和压力传感器的漏极连接。本申请实施例提供的显示面板，实现了将压力传感器与像素单元集成在一起的目的，避免了现有结构复杂的fet型压力传感器需要借助于独立的压力传感组件才能与独立的像素单元集成在一起，降低了显示面板的制造成本。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本申请实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的图1的显示面板中第一基板的电路连接示意图；

图3为本申请实施例提供的一种显示面板的电路等效图；

图4为本申请实施例提供的一种显示面板的制造方法的流程图。

附图标号的说明如下：

10-第一基板；20-第二基板；30-像素单元；40-压力传感器；11-第一标记；

110-像素单元承载区域；120-器件承载区域；

31-阳极层；32-空穴传输层；33-发光层；34-电子传输层；35-阴极层；

41-第一电极；42-源极；43-漏极；44-阻隔层；45-第二电极；46-弹性层；47-空气介电层。

具体实施方式

下面详细描述本申请，本申请的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本申请的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。

如图1所示，本申请实施例提供了一种显示面板，包括：第一基板10和第二基板20；第一基板10包括像素单元承载区域110和器件承载区域120；像素单元承载区域120设置有像素单元的阳极层31；器件承载区域120设置有压力传感器的第一电极41、源极42和漏极43，第一电极41的两端分别与源极42和漏极43连接；阳极层31与漏极43连接；源极42和漏极43中都未被第一电极42覆盖的区域设置有压力传感器的阻隔层44；第二基板20与第一基板10的器件承载区域120相对应的区域设置有压力传感器的第二电极45，在第二基板20中未被第二电极45覆盖的两端区域设置有压力传感器的弹性层46；弹性层46与阻隔层44相对齐。

本申请实施例提供的显示面板，通过在第一基板10上设置像素单元承载区域110和器件承载区域120，器件承载区域120设置有压力传感器的第一电极41、源极42和漏极43，第二基板20的相应区域设置有压力传感器的第二电极45以及与弹性层46，像素单元的阳极层31和压力传感器的漏极43连接。本申请实施例提供的显示面板，实现了将压力传感器与像素单元集成在一起的目的，避免了必须将现有结构复杂的fet型压力传感器、独立的压力传感组件、和独立的用于压敏显示器的像素单元集成在一起，降低了显示面板的制造成本。同时，本申请实施例提供的显示面板中，像素单元与压力传感器集成在一起，通过压力传感器可以达到控制像素单元发光的目的。

具体的，本实施例中像素单元承载区域110是指用于承载像素单元各个膜层结构的区域，器件承载区域120是指用于承载压力传感器各个结构的区域。需要说明的是，本申请实施例提供的显示面板中，像素单元承载区域110和器件承载区域120并不是严格划分的，如图1中所示，本实施例中像素单元的阳极层31的一部分是搭接于压力传感器的漏极43上的，根据制备工序的不同，阳极层31与漏极43的具体连接形式也存在着不同。

本申请实施例中，第一基板10为柔性基板，采用pi(polyimide，聚酰亚胺)膜制成；第二基板20也为柔性基板，采用pet(polyethyleneterephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯薄)膜制成。弹性层46采用pdms(polydimethylsiloxane，聚二甲基硅氧烷)材料制成。阻隔层44采用优选美国microchem.公司的su-8型系列负性光刻抗蚀胶制成，su-8具有高的深宽比曝光性和较好的曝光均一性，通过调整阻隔层44的高度，可以达到控制第一电极41与第二电极45之间的距离，从而达到调整压力传感器灵敏度的目的；此处所说的阻隔层44的高度，具体指代的是弹性层46与源极42之间的距离或者弹性层46与漏极43之间的距离。

如图1所示，在本申请的一个实施例中，第一电极41与第二电极45之间的区域为压力传感器的介电层。通过将第一基板10和第二基板20对盒后，第一电极41与第二电极45之间的气隙构成为压力传感器的空气介电层47。需要说明的是，为了调整压力传感器灵敏度，空气介电层47中可以填充其它的介电质材料，本领域技术人员可以根据实际需求选用。

在本申请的一个实施例中，第一电极41的投影区域与源极42和漏极43的投影区域至少部分重叠。具体的，如图1所示，第一电极41部分位于源极42和漏极43之间，部分搭接于源极42和漏极43上，这样设置的目的在于，在减少压力传感器在显示面板中所占面积的同时，增大第一电极41的面积，以增大第一电极41与第二电极45的正对面积，进而达到调整压力传感器灵敏度的目的。

在本申请的一个实施例中，设置于第二电极45两端的弹性层46的投影区域分别与源极42和漏极43的投影区域至少部分重叠；弹性层46的投影区域与阻隔层44的投影区域重叠。

弹性层46的目的在于，弹性层46具有弹性，当受到外力施加时，会发生明显的变形，当外力消失后，弹性层46会回复到变形前的形状。因此，当按压显示面板时，弹性层46会因受力而发生形变，从而导致第一电极41与第二电极45之间的距离发生变化，导致压力传感器的电容量发生变化，进而输送出电信号。具体的，如图1所示，在保障压力传感器正常工作的同时，为了尽可能减少压力传感器在显示面板中所占面积，只需确保弹性层46的投影区域与阻隔层44的投影区域完全重叠即可，以此减少弹性层46和阻隔层44结构体积，减少压力传感器在显示面板中所占面积。

同时，弹性层46与阻隔层44接触的表层具有金字塔阵列特征：在单个金字塔的区域中具有5×5μm2，高度为3.5μm。微米级的表面结构能够增加弹性层46的感知压力的灵敏度。

在本申请的一个实施例中，设置于源极42上的阻隔层44至少部分覆盖源极42，且与第一电极41连接，用于防止弹性层46分别与源极42和第一电极41连接；设置于漏极43上的阻隔层44至少部分覆盖漏极43，且与第一电极41连接，用于防止弹性层46分别与漏极43和第一电极41连接。

阻隔层44的目的在于，确保第一电极41与第二电极45之间具有足够的距离，同时，防止弹性层46与源极42、漏极43和第一电极41连接。此外，阻隔层44还用于隔绝像素单元的阳极层31，防止阳极层31与第一电极41连接。

在本申请的一个实施例中，像素单元承载区域110依次层叠有像素单元的空穴传输层32、发光层33、电子传输层34和阴极层35；阳极层31与空穴传输层32连接。像素单元的具体结构和材质可参照现有的oled显示面板中的结构，此处不再详细赘述。

在本申请的一个实施例中，第二基板20与阴极层35之间设置有间隔层。

如图2所示，为本申请实施例提供的显示面板中第一基板的电路连接示意图。本申请实施例提供的显示面板中像素单元30具体为oled(organiclight-emittingdiode，有机发光二极管)像素单元，像素单元30与压力传感器集成在一起，每个像素单元30均连接有一个压力传感器，每一个像素都是单独控制发光的，对于每个像素的发光区域被定义为600×600μm²，相邻像素之间具有1.5mm的间隔，这接近人们用于触觉感测的空间分辨率(1-2毫米)，这样设置以便于提高用户的使用感觉；同时，通过压力传感器控制像素单元30的发光以及发光亮度，从而使得施加于显示面板上的压力的可视化。

本领域技术人员理解的是，本申请实施例提供的显示面板将像素单,30与压力传感器集成在一起。压力传感器的第一电极41、空气介质层47以及第二电极45形成一个电容，可以利用不同的介电质材料以及调整第一电极41与第二电极45之间的距离，制作成不同的压敏电容。根据公式c＝εa/d，其中，ε为介电常数，a为第一电极41与第二电极45所覆盖的面积，d为第一电极41与第二电极45之间的距离。

如图3所示，为本申请实施例提供的显示面板的电路等效图。压力传感器40与像素单元30电气连接，当压力传感器受到压力时，d减小，电容增大，第二电极45的电压vg增大，电流id可以从源极42流向漏极43，因此，可以通过压力调控漏极/源极电流id。漏极/源极电流id取决于压力传感器的电容(ci)。本申请实施例显示面板中压力传感器的，采用弹性层46代替刚性材料，当施加应变时，弹性层46将或多或少地变形，这导致压力传感器的电容的变化，进而压力传感器的id发生变化。

当压力施加于显示面板时，压力传感器的栅压vgs>阈值电压vth，压力传感器的源极42和漏极43导通，产生较高的漏极/源极电流id，即高导通电流(ion)；当施加于显示面板的压力撤除后，压力传感器的栅压vgs<阈值电压vth，此时作为第一电极41的沟道区仍存在弱载流子，进而会产生弱的漏极/源极电流id，即，低截止电流(ioff)。低截止电流(ioff)和高导通电流(ion)有利于驱动像素单元30而无需额外的放大电路，因为它们没有串扰效应。在该电路中，向压力传感器施加触觉压力，随着漏极/源极电流id增大，像素单元30的光发射强度也连续增加。漏极/源极电流id的电流可以通过扫描第二电极45的电压vg或漏极电压vd来有效地控制。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种显示面板的制造方法，该方法的流程示意图如图4所示，该方法包括：

s10，在第一基板的像素单元承载区域制备阳极层，在第一基板的器件承载区域制备压力传感器的源极和漏极，漏极与阳极层连接。

具体的，在第一基板10上用湿刻蚀法定义ito图案，去除不用的ito层，剩余部分用作像素单元的阳极层31。使用光致抗蚀剂和无掩模光刻工具，通过射频溅射沉积100nm厚的mo膜，将光致抗蚀剂以4000rpm的转数旋涂30s，并在110℃下烘烤50s；使用波长为405nm的h线光源通过30mj曝光第一电极41的图案，然后在120℃的温度下下烘烤2min，在200mj下进行紫外线照射。显影后，将光致抗蚀剂暴露在未曝光的区域。通过超声处理将第一基板10上光致抗蚀剂的残留物溶解在丙酮中，压力传感器的漏极4与像素单元的阳极层31搭接。从而在第一基板10的器件承载区域120制备压力传感器的源极42和漏极43。

可选的，在第一基板10的器件承载区域制备120源极42和漏极43的同时，在第一基板10上制备第一标记11。十字形的第一标记11也是通过曝光刻蚀工艺制备出的。

s20，在器件承载区域的中间区域、以及源极和漏极紧邻所述中间区域的部分区域，制备沟道区作为压力传感器的第一电极；中间区域位于源极与漏极之间。

第一电极41的具体制备工艺与上述源极42和漏极43的制备工艺相同，此处不再详细赘述。

同时，在像素单元承载区域110依次制备空穴传输层32、发光层33、电子传输层34和阴极层35，阳极层32与空穴传输层32连接。

具体的，将第一基板10转移到真空室中，用于有机层和金属层的顺序热蒸发，热蒸发过程在真空中进行。通过阴影标记制备像素单元剩余的空穴传输层32、发光层33、电子传输层34和阴极层35膜层结构。

s30，在源极和漏极中都未被第一电极覆盖的区域制备阻隔层。

具体的，将负性光致抗蚀胶曝光并显影图案化，制备成阻隔层44，隔离来自第一电极41上的空气介电层47。

s40，在第二基板与沟道区相对应的区域制备栅极，栅极作为压力传感器的第二电极，在第二基板中未被第二电极覆盖的两端区域制备压力传感器的弹性层。

具体的，采用uv臭氧等离子体处理的第二基板20，第二基板20的厚度为100μm，并且在第二基板20上热沉积cr/au(5nm/80nm)并将其图案化为压力传感器的第二电极45，然后旋涂pdms材料，并通过uv激光系统切割pdms，制备成压力传感器的弹性层46。

在制备压力传感器的第二电极45的同时，在第二基板20上制备第二标记，第二标记与第一标记11相吻合，第二标记也是通过曝光刻蚀工艺制备出的。

s50，将弹性层与阻隔层对齐后，将第一基板和第二基板进行对盒。

第一标记11与第二标记的形状相适配吻合，通过对盒第一基板10上的第一标记11与第二基板20上的第二标记，使得弹性层46与阻隔层44对齐，完成第一基板10与第二基板20的对盒，对盒完成后的显示面板中，第一电极41与第二电极45的气隙构成空气介电层47。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种显示设备，包括本申请上述各实施例所提供的显示面板。

应用本申请实施例，至少能够实现如下有益效果：

1、通过在第一基板10上设置像素单元承载区域110和器件承载区域120，像素单元的阳极层31和压力传感器的漏极43连接。本申请实施例提供的显示面板，实现了将压力传感器与像素单元集成在一起的目的，避免了必须将现有结构复杂的fet型压力传感器、独立的压力传感组件、和独立的用于压敏显示器的像素单元集成在一起，降低了显示面板的制造成本。

2、由于压力传感器与像素单元集成在一起，通过压力传感器控制像素单元的发光以及发光亮度，从而使得施加于显示面板上的压力的可视化。

本技术领域技术人员可以理解，本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本申请中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本申请中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。

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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，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，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，其可以以其他的顺序执行。而且，附图的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，其执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其他步骤或者其他步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。