一种阵列基板、显示面板和显示装置的制作方法

文档序号:13392578阅读:129来源:国知局
本发明涉及显示
技术领域
:,尤其涉及一种阵列基板、显示面板和显示装置。
背景技术
::随着显示技术的快速发展,用户对显示装置的性能的需求也越来越高,具有触控功能的显示面板应运而生。为了提供多种人机交互方式以及多种触控功能,显示装置一般具有触控传感器(touchsensor)和压力传感器(forcesensor),触控传感器主要用于检测按压位置和是否有按压操作,压力传感器主要用于检测按压时的压力大小。现有技术中,压力传感器设置在显示装置的非显示区,由于非显示区位于显示装置的边框区,且由于压力传感器的尺寸较大(一般为120um*120um),因此,如果将尺寸较大的压力传感器设置在非显示区,为了能够有空间设置压力传感器,需要使显示装置的边框区较宽,从而不利于显示装置的窄边框化。而且,压力传感器一般由多个应变压力传感器经过电连接构成,将压力传感器设置在非显示区时,多个应变压力传感器需要为一个整体,因此不利于压力传感器的散热,从而影响压力传感器的性能,如果温度较高还容易造成压力传感器的损坏。技术实现要素:本发明实施例提供一种阵列基板板、显示面板和显示装置,可以便于实现显示装置的窄边框化,以及,提高了压力传感器的散热性能。第一方面,本发明实施例提供一种阵列基板,包括显示区和围绕在所述显示区四周的非显示区,所述显示区包括多个子像素;每个子像素包括:基板;缓冲层,所述缓冲层设置在所述基板上方;薄膜晶体管阵列,所述薄膜晶体管阵列设置在所述缓冲层远离所述基板的一侧,所述薄膜晶体管阵列包括有源层;每个子像素分为透射区和反射区,每个子像素的反射区包括:反射电极,所述反射电极设置在所述薄膜晶体管阵列远离所述基板的一侧;所述多个子像素中部分子像素中的所述反射区还包括:压力传感器,所述压力传感器设置在所述反射电极与所述缓冲层之间。可选地,所述压力传感器由多晶硅材料制成。可选地,所述压力传感器为惠斯通电桥式压力传感器。可选地,所述惠斯通电桥式压力传感器包括第一输入端、第二输入端、第一输出端、第二输出端、第一应变压力传感器、第二应变压力传感器、第三应变压力传感器和第四应变压力传感器;所述第一应变压力传感器串联于所述第一输入端与所述第一输出端之间,所述第二应变压力传感器串联于所述第二输入端与所述第二输出端之间,所述第三应变压力传感器串联于所述第二输入端与所述第一输出端之间,所述第四应变压力传感器串联于所述第一输入端与所述第二输出端之间。可选地,所述压力感应传感器为硅压阻式压力传感器。可选地,所述硅压阻式压力传感器为块状,所述硅压阻式压力传感器的形状为至少包括四个边的多边形;所述硅压阻式压力传感器包括第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端;所述第一输入端、所述第二输入端、所述第一输出端和所述第二输出端分别设置于所述多边形的四个边上,所述第一输入端所在的边与所述第二输入端所在的边不相连,所述第一输出端所在的边与所述第二输出端所在的边不相连。可选地,每个子像素还包括:第一绝缘层,所述第一绝缘层设置在所述有源层远离所述基板的一侧;栅极层,所述栅极层设置在所述第一绝缘层远离所述基板的一侧;第二绝缘层,所述第二绝缘层设置在所述栅极层远离所述基板的一侧;第一金属层,所述第一金属层设置在所述第二绝缘层远离所述基板的一侧;平坦层,所述平坦层设置在所述第一金属层与所述反射电极之间;第三绝缘层,所述第三绝缘层设置在所述反射电极远离所述基板的一侧;公共电极层,所述公共电极层设置在所述第三绝缘层远离所述基板的一侧;第四绝缘层,所述第四绝缘层设置在所述公共电极远离所述基板的一侧;像素电极,所述像素电极设置在所述第四绝缘层远离所述基板的一侧。可选地,所述压力传感器设置在所述反射电极与所述平坦层之间。可选地,所述第一金属层包括数据线、所述压力传感器的连接线、所述薄膜晶体管阵列的源极和漏极;所述压力传感器通过过孔与所述压力传感器的连接线连接。可选地,所述压力传感器设置在所述第一绝缘层与所述缓冲层之间。可选地,所述栅极层包括栅线、所述压力传感器的连接线和所述薄膜晶体管的栅极;所述压力传感器通过过孔与所述压力传感器的连接线连接。可选地,所述公共电极层包括公共电极和所述压力传感器的连接线;所述压力传感器通过过孔与所述压力传感器的连接线连接。可选地,所述反射电极的面积为子像素面积的一半;所述反射电极的垂直投影完全覆盖所述压力传感器的垂直投影。可选地,所述反射电极的材料利用铝、铬或银实现。第二方面,本发明实施例提供一种显示面板,包括:上述阵列基板;与所述阵列基板相对设置的彩膜基板;设置在所述阵列基板与所述彩膜基板之间的液晶层。可选地,还包括:设置在所述液晶层与所述彩膜基板之间的保护层。第二方面,本发明实施例提供一种显示装置,包括上述显示面板。本发明实施例提供了一种阵列基板、显示面板和显示装置,将压力传感器设置在反射电极与缓冲层之间,也即设置在显示区中,由于没有将压力传感器设置在显示装置的非显示区,因此不会占用显示装置的边框区的空间,从而可以减少边框区的宽度,与现有技术中将压力传感器设置在非显示区相比,本发明实施例更有利于实现显示装置的窄边框化。虽然本发明实施例中压力传感器是设置在显示区中,但是压力传感器是设置在反射电极的下方,反射电极本身是不透光的,因此压力传感器设置在反射区中反射电极的下方这种设置方式,是不会影响显示区中透射区的透射率的,也不会减小显示区中能够透光的区域面积。此外,本发明实施例中,将压力传感器设置在显示区,因此可以将压力传感器的多个应变压力传感器设置在不同子像素中,与现有技术中压力传感器的多个应变压力传感器为一个整体相比,压力传感器的散热性更好,有利于压力传感器的散热,从而解决了压力传感器设置在非显示区不利于散热的问题,提升了压力传感器的性能,避免由于温度较高造成的压力传感器的损坏,延长了压力传感器的使用寿命。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例中一种阵列基板的俯视图;图2为本发明实施例中一种阵列基板的另一俯视图;图3为本发明实施例中图1或图2中aa’处阵列基板的剖面图;图4为本发明实施例中图1或图2中aa’处阵列基板的另一种剖面图;图5为本发明实施例中图2中bb’处阵列基板的剖面图;图6为本发明实施例中图1中aa’处阵列基板的另一剖面图;图7为本发明实施例中图1中bb’处阵列基板的另一剖面图;图8为本发明实施例中一种压力感应传感器的结构示意图;图9为本发明实施例中另一种压力感应传感器的结构示意图;图10为本发明实施例中显示面板的剖面图;图11为本发明实施例中显示面板的另一剖面图;图12为本发明实施例中显示装置的示例图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。发明人研究发现,如果想实现窄边框,压力传感器将不能设置在非显示区,因此只能将压力传感器设置在显示区。然而,显示区中,对于半穿反的显示装置,存在反射区和透射区,而压力传感器是不透光的,因此,如果压力传感器设置在透射区,将影响透射区的穿透率,从而影响显示效果。另外,显示区中,除了反射电极以外,还有黑矩阵是不透光的,但是如果在阵列基板中,将压力传感器设置在黑矩阵靠近基板的一侧,且需要被黑矩阵完全覆盖,由于黑矩阵是网格状,因此在黑矩阵所覆盖的区域中的第一方向上,需要设置过孔和支撑柱,其余空间不够用于设置压力传感器,在黑矩阵所覆盖的区域中的第二方向上(第二方向与第一方向在平行于基板的平面上相互垂直),只有约5微米宽度的区域,也不够用于设置压力传感器,因此,在黑矩阵靠近基板的一侧空间是不够用于设置压力传感器的,所以不能将压力传感器设置在黑矩阵下方被黑矩阵你所覆盖的区域。为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了以下解决方案。本发明实施例提供了一种阵列基板,该阵列基板包括显示区和围绕在所述显示区四周的非显示区,请参考图1,其为本发明实施例中一种阵列基板的俯视图,请参考图2,其为本发明实施例中一种阵列基板的另一俯视图,请参考图3,其为本发明实施例中图1或图2中aa’处阵列基板的剖面图,请参考图4,其为本发明实施例中图1或图2中aa’处阵列基板的另一种剖面图,如图1、图2、图3和图4所示,显示区包括多个子像素10,每个子像素10包括:基板11;缓冲层12,缓冲层12设置在基板11上方;薄膜晶体管阵列13,薄膜晶体管阵列13设置在缓冲层12远离基板11的一侧,薄膜晶体管阵列13包括有源层14;每个子像素10分为透射区a和反射区b,每个子像素10的反射区b包括:反射电极15,反射电极15设置在薄膜晶体管阵列13远离基板11的一侧;多个子像素10中部分子像素中的反射区b还包括:压力传感器16,压力传感器16设置在反射电极15与缓冲层12之间。如图1和图2所示,虽然本发明实施例中压力传感器是设置在显示区中,但是压力传感器是设置在反射电极的下方,反射电极位于显示区中的反射区b中,且反射电极本身是不透光的,因此压力传感器设置在反射区b不会影响透射区a的透射率,也不会减小显示区中能够透光的区域面积,从而避免了压力传感器设置在透射区a,影响透射区a的穿透率,从而影响显示效果的问题。而且,压力传感器设置在反射电极靠近基板的一侧,而不是黑矩阵覆盖的范围内,避免了黑矩阵靠近基板的一侧空间不够用于设置压力传感器的问题。反射电极的面积一般为子像素面积的一半,因此存在足够空间设置压力传感器。而且,进一步需要说明的是,本发明实施例中,将压力传感器设置在反射电极与缓冲层之间,也即设置在显示区中,由于没有将压力传感器设置在显示装置的非显示区,因此不会占用显示装置的边框区的空间,从而可以减少边框区的宽度,与现有技术中将压力传感器设置在非显示区相比,本发明实施例更有利于实现显示装置的窄边框化。而且,本发明实施例中,将压力传感器设置在显示区,因此可以将压力传感器的多个应变压力传感器设置在不同子像素中,与现有技术中压力传感器的多个应变压力传感器为一个整体相比,压力传感器的散热性更好,有利于压力传感器的散热,从而解决了压力传感器设置在非显示区不利于散热的问题,提升了压力传感器的性能,避免由于温度较高造成的压力传感器的损坏,延长了压力传感器的使用寿命。请参考图5,其为本发明实施例中图2中bb’处阵列基板的剖面图,如图图2、图3和图5所示,每个子像素还包括:第一绝缘层17,第一绝缘层17设置在有源层14远离基板11的一侧;栅极层,栅极层设置在第一绝缘层17远离基板11的一侧;第二绝缘层19,第二绝缘层19设置在栅极层远离基板11的一侧;第一金属层20,第一金属层20设置在第二绝缘层19远离基板11的一侧;平坦层21,平坦层21设置在第一金属层20与反射电极15之间;第三绝缘层22,第三绝缘层22设置在反射电极15远离基板11的一侧;公共电极层23,公共电极层23设置在第三绝缘层22远离基板11的一侧;第四绝缘层24,第四绝缘层24设置在公共电极层23远离基板11的一侧;像素电极25,像素电极25设置在第四绝缘层24远离基板11的一侧。如图3所示和图5所示,在一种可行的实施方案中,压力传感器16设置在反射电极15与所述平坦层21之间,也即,压力传感器16设置在反射电极15靠近基板11一侧面上。如图2、图3和图5所示,第一金属层20可以包括数据线201、压力传感器的连接线202、薄膜晶体管阵列的源极203和漏极204,也即,数据线201、压力传感器的连接线202与薄膜晶体管阵列的源极203和漏极204为同层设置,可以在一道制图工艺中完成,因此,不需要再为设置压力传感器的连接线202再额外增加一道制图工艺,从而避免了由于设置压力传感器的连接线202而额外增加制图工艺的问题,提高了阵列基板的制作效率,降低制作成本。在一种可行的实施方案中,如图5所示,压力传感器16通过过孔与压力传感器的连接线202连接。可选的,如图2和图5所示,压力传感器的连接线202可以复用数据线201,可以将数据线201上部分区域进行加宽,加宽部分的数据线201可以作为压力传感器的连接线202,实现压力传感器进行数据线201的复用。需要说明的是,本发明实施例中,通过在数据线201上进行改进,使得压力传感器可以进行数据线201的复用,从而可以避免单独增加一道制作工艺来设置压力传感器的连接线202,因此节省了制作工艺,降低了制作成本。请参考图6,其为本发明实施例中图1或图2中aa’处阵列基板的另一剖面图,如图6所示,当压力传感器16设置在反射电极15与所述平坦层21之间时,公共电极层23包括公共电极231和压力传感器的连接线202;压力传感器16通过过孔与所述压力传感器的连接线202连接。也就是说,压力传感器16的连接线202可以与公共电极231同层设置,也可以认为,压力传感器16的连接线202可以复用公共电极231。进一步的,在一种具体的实施方案中,公共电极231和压力传感器的连接线202同层设置,且压力传感器16通过过孔与所述压力传感器的连接线202连接时,该过孔可以设置在指定区域内,该指定区域指的是黑矩阵的垂直投影范围且是反射区b的垂直投影范围,也即,在黑矩阵的垂直投影区域与反射区b的垂直投影区域的重叠区域内设置过孔,这样,虽然在反射电极上设置了过孔,但是该过孔同时也被黑矩阵遮挡,因此并不会影响反射区b的显示效果。需要说明的是,若将压力传感器16设置在反射电极15靠近基板11一侧面上,压力传感器16的设置位置更接近上方,更远离基板11,因此与公共电极层23更接近,如果将压力传感器16的连接线202设置在公共电极层23,可以使得压力传感器16的连接线202容易通过公共电极层23引出,便于走线设置,降低了制作成本。请参考图7,其为本发明实施例中图1中bb’处阵列基板的另一剖面图,如图4、图7所示,每个子像素10还包括:第一绝缘层17,第一绝缘层17设置在有源层14远离基板11的一侧;栅极层18,栅极层18设置在第一绝缘层17远离基板11的一侧;第二绝缘层19,第二绝缘层19设置在栅极层18远离基板11的一侧;第一金属层20,第一金属层20设置在第二绝缘层19远离基板11的一侧;平坦层21,所述平坦层21设置在所述第一金属层20与反射电极15之间;第三绝缘层22,所述第三绝缘层22设置在所述反射电极15远离所述基板11的一侧;公共电极层23,所述公共电极层23设置在所述第三绝缘层22远离所述基板11的一侧;第四绝缘层24,所述第四绝缘层24设置在所述公共电极层23远离所述基板11的一侧;像素电极25,所述像素电极25设置在所述第四绝缘层24远离所述基板11的一侧。如图4和图7所示,在一种可行的实施方案中,压力传感器16设置在第一绝缘层17与缓冲层12之间。需要说明的是,如图4所示,薄膜晶体管阵列中有源层14是半导体层,利用多晶硅材料制成,有源层12也设置在第一绝缘层17与缓冲层12之间,因此,压力传感器16与有源层14同层设置,且两者材料相同,所以可以在一道制图工艺中完成。而且,本实施例中压力传感器16与有源层14可以在一道制图工艺中同时完成,因此不需要额外增加一道制图工艺来完成压力传感器16的制作,从而避免了在反射区b增加压力传感器16所带来的增加制图工艺流程的问题,提高了阵列基板的生产效率。在一种可行的实施方案中,如图4所示,栅极层18包括栅线(图中未示出)、所述压力传感器的连接线181和所述薄膜晶体管的栅极182。也即,栅线、所述压力传感器的连接线181和所述薄膜晶体管的栅极182为同层设置,可以在一道制图工艺中完成,因此不需要额外增加一道制图工艺来完成压力传感器16的连接线181的制作,从而避免了在反射区b增加压力传感器16的连接线181所带来的增加制图工艺流程的问题,提高了阵列基板的生产效率。在一种可行的实施方案中,如图4所示,压力传感器16通过过孔与所述压力传感器的连接线181连接。可选的,如图3和图4所示,薄膜晶体管阵列13可以包括上述有源层14、第一绝缘层17、栅极层18、第二绝缘层19、源极203和漏极204。可选的,反射电极15的面积可以占所在子像素10面积的一半。可选的,如图3~图7所示,反射电极15的垂直投影完全覆盖压力传感器16的垂直投影。需要说明的是,反射电极15和压力传感器16都是不透光的,在垂直于基板11的方向上,反射电极15能够完全遮挡住压力传感器16,这样压力传感器16就只位于反射区b,不会影响透射区a的透射率。可选的,反射电极15是不透光的,可以采用在可见光呈高反射率的金属材料制成,如铝、铬或银。可选的,第一绝缘层17可以包括氮化硅层(sinx)和氧化硅层(sio2),其中,氧化硅层设置在靠近缓冲层12的一层,氮化硅层设置在氧化硅层远离缓冲层12的一侧。可选的,缓冲层12可以利用氧化硅层(sio2)材料制成。可选的,本发明实施例中所涉及的压力传感器由多晶硅(poly-si)材料制成。可选地,如图8所示,图8为本发明实施例中一种压力感应传感器的结构示意图,压力传感器为惠斯通电桥式压力传感器,如图8所示,惠斯通电桥式压力传感器包括第一输入端in1、第二输入端in2、第一输出端out1、第二输出端out2、第一应变压力传感器m1、第二应变压力传感器m2、第三应变压力传感器m3和第四应变压力传感器m4。在每个压力感应单元中,第一应变压力传感器m1串联于第一输入端in1与第一输出端out1之间,第二应变压力传感器m2串联于第二输入端in2与第二输出端out2之间,第三应变压力传感器m3串联于第二输入端in2与第一输出端out1之间,第四应变压力传感器m4串联于第一输入端in1与第二输出端out2之间。可选地,如图9所示,图9为本发明实施例中另一种压力感应传感器的结构示意图,压力感应传感器为硅压阻式压力传感器。如图9所示,硅压阻式压力传感器为块状,硅压阻式压力传感器的形状为至少包括四个边的多边形,图9中以四边形为例进行举例说明。硅压阻式压力传感器包括第一输入端in1、第二输入端in2、第一输出端out1和第二输出端out2;第一输入端in1、所述第二输入端in2、所述第一输出端out1和所述第二输出端out2分别设置于多边形的四个边上,第一输入端in1所在的边与所述第二输入端in2所在的边不相连,所述第一输出端out1所在的边与所述第二输出端out2所在的边不相连。本发明实施例还提供了一种显示面板,请参考图10,其为本发明实施例中显示面板的剖面图,如图10所示,该显示面板包括:上述阵列基板101;与阵列基板101相对设置的彩膜基板102;设置在所述阵列基板101与所述彩膜基板102之间的液晶层103。可选的,如图11所示,显示装置还可以包括:设置在所述液晶层103与所述彩膜基板102之间的保护层104。本发明实施例还提供了一种显示装置,请参考图12,其为本发明实施例中显示装置的示例图,如图12所示,该显示装置可以包括上述实施例提供的触控显示面板100。需要说明的是,图12以手机作为显示装置为例进行示例,但显示装置并不限制为手机,具体的,该显示装置可以包括但不限于个人计算机(personalcomputer,pc)、个人数字助理(personaldigitalassistant,pda)、无线手持设备、平板电脑(tabletcomputer)、mp4播放器或电视机等任何具有显示功能的电子设备。本发明实施例所提供的技术方案具有以下有益效果:1、本发明实施例中压力传感器是设置在显示区中,压力传感器是设置在反射电极的下方,反射电极位于显示区中的反射区b中,且反射电极本身是不透光的,因此压力传感器设置在反射区b不会影响透射区a的透射率,也不会减小显示区中能够透光的区域面积,从而避免了压力传感器设置在透射区a,影响透射区a的穿透率,从而影响显示效果的问题。2、本发明实施例中压力传感器设置在反射电极靠近基板的一侧,而不是黑矩阵覆盖的范围内,避免了黑矩阵靠近基板的一侧空间不够用于设置压力传感器的问题。反射电极的面积一般为子像素面积的一半,因此存在足够空间设置压力传感器。3、本发明实施例中,将压力传感器设置在反射电极与缓冲层之间,也即设置在显示区中,由于没有将压力传感器设置在显示装置的非显示区,因此不会占用显示装置的边框区的空间,从而可以减少边框区的宽度,与现有技术中将压力传感器设置在非显示区相比,本发明实施例更有利于实现显示装置的窄边框化。4、本发明实施例中,将压力传感器设置在显示区,因此可以将压力传感器的多个应变压力传感器设置在不同子像素中,与现有技术中压力传感器的多个应变压力传感器为一个整体相比,压力传感器的散热性更好,有利于压力传感器的散热,从而解决了压力传感器设置在非显示区不利于散热的问题,提升了压力传感器的性能,避免由于温度较高造成的压力传感器的损坏,延长了压力传感器的使用寿命。5、若将压力传感器设置在反射电极靠近基板一侧面上,压力传感器的设置位置更接近上方,更远离基板,如果将压力传感器的连接线设置在公共电极层,则压力传感器与公共电极层更接近,从而使得压力传感器的连接线容易通过公共电极层引出,便于走线设置,降低了制作成本。6、本发明实施例中,通过在数据线上进行改进,使得压力传感器可以进行数据线的复用,从而可以避免单独增加一道制作工艺来设置压力传感器的连接线,因此节省了制作工艺,降低了制作成本。7、本发明实施例中,如果压力传感器与有源层同层设置,由于两者材料相同,所以可以在一道制图工艺中完成。而且,本实施例中压力传感器与有源层可以在一道制图工艺中同时完成,因此不需要额外增加一道制图工艺来完成压力传感器的制作,从而避免了在反射区增加压力传感器所带来的增加制图工艺流程的问题,提高了阵列基板的生产效率。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页12当前第1页12
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