一种显示面板及显示装置的制作方法

本发明实施例涉及电子纸显示技术，尤其涉及一种显示面板及显示装置。

背景技术：

电子纸显示面板具有超薄轻便、低功耗以及观感像纸一样舒适等优点，随着显示技术的不断发展，革命性的电子纸显示面板逐渐被应用于各种显示设备中。

现有技术中的电子纸显示面板包括相对设置的上基板和下基板以及位于上基板和下基板之间的电泳层，其中上基板包括上衬底基板以及贴附于上衬底基板上的公共电极层，下基板包括下衬底基板以及依次形成于下基板上的薄膜晶体管层以及遮光金属层和像素电极层。通过为上基板上的公共电极层和下基板上的像素电极层施加电压，在公共电极层和像素电极层间形成电场，位于公共电极层和像素电极层间的电泳层中带电粒子能够在上述电场的作用下移动，从而显示对应的图像。将触控功能集成于电子纸显示面板能够进一步提升电子纸显示面板的实用性和可操作性，但是现有技术中公共电极层是整层结构，当电子纸显示面板以上基板作为显示侧时，用户进行触控操作时手指接触的是上衬底基板，位于上衬底基板远离用户手指一侧的公共电极层会起到屏蔽作用，使得设置于电子纸显示面板内部的触控电极无法检测到用户手指引起的电容变化，不能实现正常的触控功能。另一方面，若以下基板作为显示侧，位于电泳层靠近下衬底基板一侧的薄膜晶体管以及遮光金属层等结构由金属形成，由于金属反光，导致显示面板无法有效显示。

技术实现要素：

本发明提供一种显示面板及显示装置，以实现内嵌式触控电子纸显示面板的触控及显示。

第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，所述显示面板包括：

上基板、下基板以及位于所述上基板和所述下基板之间的电泳层；

其中，所述下基板包括多个呈矩阵排布的像素电极以及多个触控电极；

所述上基板包括公共电极层，所述公共电极层上设置有多个开孔，所述开孔的最大孔径小于或等于相邻所述像素电极的间距。

第二方面，本发明实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述第一方面所述的显示面板。

本发明实施例提供的显示面板，包括上基板、下基板以及位于上基板和下基板之间的电泳层，其中，下基板包括多个呈矩阵排布的像素电极以及多个触控电极，上基板包括公共电极层，公共电极层上设置有多个开孔，开孔的最大孔径小于或等于相邻像素电极的间距，通过在公共电极层上设置多个开孔，使得在进行触控操作时，位于显示面板内部的触控电极能够检测到用户手指引起的电容变化，进而实现触控功能，实现内嵌式触控电子纸显示面板的触控及显示。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种显示面板的俯视结构示意图；

图2是沿图1中虚线ab的剖面结构示意图；

图3是沿图1中虚线ab的又一种剖面结构示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种显示面板的俯视结构示意图；

图5是沿图4中虚线cd的剖面结构示意图；

图6是沿图1中虚线ab的又一种剖面结构示意图；

图7是沿图4中虚线cd的又一种剖面结构示意图；

图8是本发明实施例提供的显示面板的一种剖面结构示意图；

图9是本发明实施例提供的显示面板的又一种剖面结构示意图；

图10是本发明实施例提供的又一种显示面板的俯视结构示意图；

图11是沿图10中虚线ef的剖面结构示意图；

图12是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种显示面板及其制作方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明实施例提供了一种显示面板，所述显示面板包括：

上基板、下基板以及位于所述上基板和所述下基板之间的电泳层；

其中，所述下基板包括多个呈矩阵排布的像素电极以及多个触控电极；

所述上基板包括公共电极层，所述公共电极层上设置有多个开孔，所述开孔的最大孔径小于或等于相邻所述像素电极的间距。

本发明实施例提供的显示面板，包括上基板、下基板以及位于上基板和下基板之间的电泳层，其中，下基板包括多个呈矩阵排布的像素电极以及多个触控电极，上基板包括公共电极层，公共电极层上设置有多个开孔，开孔的最大孔径小于或等于相邻像素电极的间距，通过在公共电极层上设置多个开孔，使得在进行触控操作时，位于显示面板内部的触控电极能够检测到用户手指引起的电容变化，进而实现触控功能，实现内嵌式触控电子纸显示面板的触控及显示。

以上是本申请的核心思想，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，所描述的实施例仅仅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做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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他实施方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大，而且所述以试图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。

图1是本发明实施例提供的一种显示面板的俯视结构示意图。为便于描述相关结构，图1仅示意出显示面板的部分结构。图2是沿图1中虚线ab的剖面结构示意图。如图2所示，显示面板包括上基板100、下基板200以及位于所述上基板100和所述下基板200之间的电泳层300。参见图1和图2，所述下基板200包括多个呈矩阵排布的像素电极201以及多个触控电极202，所述上基板100包括公共电极层101，所述公共电极层101上设置有多个开孔111，所述开孔111的最大孔径小于或等于相邻所述像素电极201的间距。

如图2所示，为便于描述，记相邻像素电极201的间距为m。在实际产品中，m由电泳层300材料决定，因此显示面板中的电泳层300材料确定后对应的m随即确定。m通常设置为小于50μm，示例性的，三色膜(三色电泳膜)的经典值为42μm。需要说明的是，电泳层300包括多个带电粒子301，这些带电粒子301能够在公共电极层101和像素电极201形成的电场作用下移动，进而实现图像的显示。当相邻像素电极201间距为m时，像素电极201边缘与公共电极层101形成的侧向电场依然能够实现带电粒子301的有效驱动，因此相邻像素电极201间隙对应电泳层300区域中的带电粒子301能够正常移动，完成该区域中图像的显示。但是当相邻像素电极201间距大于m时，像素电极201边缘与公共电极层101形成的侧向电场已经无法再实现带电粒子301的有效驱动，进而出现显示盲区，使得显示画面部分出错。

本实施例的技术方案在公共电极层101上设置了多个开孔111，根据开孔111分布位置的不同，沿上基板100与下基板200的层叠方向y，开孔111与相邻像素电极201间隙的对应关系包括以下三种，第一种是无交叠，第二种是交叠，第三种是部分交叠。

对于第一种情况，参见图2，示例性的，沿上基板100与下基板200的层叠方向y，第一开孔111/1的正投影位于第一像素电极201/1的正投影内，为保证第一开孔111/1对应电泳层300区域内的带电粒子301能够被有效驱动，设置第一开孔111/1的孔径小于或等于相邻像素电极201间距m。具体原因如下：如上所述，当公共电极层101上未设置开孔111时，沿上基板100与下基板200的层叠方向y，相邻像素电极201间隙的正投影位于公共电极层101的正投影内，当像素电极201间距大于m时，像素电极201边缘与公共电极层101形成的侧向电场无法完成带电粒子301的有效驱动。同理，当公共电极层101上设置开孔111后，沿上基板100与下基板200的层叠方向y，第一开孔111/1的正投影位于第一像素电极201/1的正投影内，当第一开孔111/1孔径大于m时，像素电极201边缘与公共电极层101形成的侧向电场同样无法完成带电粒子301的有效驱动。公共电极层101上的其他开孔111情况与第一开孔111/1相同，为保证整个显示画面中所有的带电粒子301均能够被有效驱动，将开孔111的最大孔径设置为小于或等于相邻所述像素电极201的间距m。

对于第二种情况，继续参见图2，示例性的，沿上基板100和下基板200的层叠方向y，第二开孔111/2的正投影位于第一像素电极201/1和第二像素电极201/2间隙的正投影内。第二像素电极201/2的右边缘与第二开孔111/2的左边缘形成第一边缘电场a，第一像素电极201/1的左边缘与第二开孔111/2的右边缘形成第二边缘电场b，经实验证明，第一边缘电场a和第二边缘电场b的有效延伸距离均为相邻像素电极201间距m的一半，即m/2。具体的，有效延伸距离指的是对应带电粒子301能够被有效驱动的区域的长度。因此，若设置第二开孔111/2的孔径大于相邻像素电极201间距m，则会导致部分区域内的带电粒子301无法被有效驱动，进而影响显示面板的显示，所以设置第二开孔111/2的孔径小于或等于相邻像素电极201的间距m，公共电极层101上的其他开孔111情况与第二开孔111/2相同，为保证整个显示画面中所有的带电粒子301均能够被有效驱动，设置开孔111的最大孔径小于或等于相邻所述像素电极201的间距m。

对于第三种情况，继续参见图2，示例性的，沿上基板100和下基板200的层叠方向y，第三开孔111/3的正投影与第二像素电极201/2和第三像素电极201/3间隙的正投影部分交叠。这种情况下，第二像素电极201/2左边缘能够分别与第三开孔111/3的左边缘以及右边缘形成第三边缘电场c和第四边缘电场d，同样的，第三边缘电场c和第四边缘电场d的最大可延伸距离依然是相邻像素电极201间距m的一半，即m/2(此处未重复标识)。但此时，由于第三开孔111/3与第三像素电极201/3距离较大，第三像素电极201/3右边缘与第三开孔111/3左边缘形成的边缘电场已经无法有效驱动对应区域内的带电粒子301，第三像素电极201/3右边缘与第三开孔111/3右边缘的距离大于其与第三开孔111/3左边缘的距离，当第三像素电极201/3右边缘与第三开孔111/3左边缘形成的边缘电场无法有效驱动对应区域内的带电粒子301时，第三像素电极201/3右边缘与第三开孔111/3右边缘形成的边缘电场更无法有效驱动对应区域内的带电粒子301。因此，第三开孔111/3的孔径实质上仅受到其边缘与第二像素电极201/2左边缘形成的第三边缘电场c和第四边缘电场d有效驱动范围的限制。如上所述，第三边缘电场c和第四边缘电场d的最大可延伸距离是相邻像素电极201间距m的一半m/2，所以同理，设置第三开孔111/1的孔径小于或等于相邻像素电极201的间距m，公共电极层101上的其他开孔111情况与第三开孔111/3相同，为保证整个显示画面中所有的带电粒子301均能够被有效驱动，将开孔111的最大孔径设置为小于或等于相邻所述像素电极201的间距m。

综上所述，为保证整个显示区域内的所有带电粒子301都能够被有效驱动，任何位置处设置的开孔111最大孔径均需要设置为小于或等于相邻像素电极201的间距。

本实施例提供的显示面板，包括上基板100、下基板200以及位于上基板100和下基板200之间的电泳层300，其中，下基板200包括多个呈矩阵排布的像素电极201以及多个触控电极202，上基板100包括公共电极层101，公共电极层101上设置有多个开孔111，开孔111的最大孔径小于或等于相邻像素电极201的间距，通过在公共电极层101上设置多个开孔111，使得在进行触控操作时，位于显示面板内部的触控电极202能够检测到用户手指引起的电容变化，进而实现触控功能，实现内嵌式触控电子纸显示面板的触控及显示。

如图2所示，显示面板还包括设置于下基板200上的另一公共电极层203，用于和像素电极201形成存储电容，提升显示面板的显示性能。

示例性的，所述触控电极202可以包括多个自电容触控电极块，此时显示面板为自电容触控显示面板。可选的，所述触控电极202也可以包括多个触控驱动电极块以及多个触控感应电极块，此时显示面板为互电容触控显示面板。

如图1和图2所示，所述下基板200还可以包括多条触控信号线204以及控制芯片400，所述多条触控信号线204分别电连接所述多个触控电极202与所述控制芯片400。可选的，为简化显示面板的制备工艺，触控信号线204可以与下基板200中薄膜晶体管205的源漏极同层设置，如图2所示。也可以与下基板200中薄膜晶体管205的栅极同层设置，如图3所示。在能够实现触控信号线204与控制芯片400电连接的前提下，本实施例中触控信号线204所在膜层不限于图2和图3所示情况，作业人员能够根据实际需要继续调节。

可选的，所述开孔111的最大孔径可以为相邻所述像素电极201间距的0.5倍数。如上述内容所述，开孔111边缘与相邻像素电极201边缘形成的边缘电场最远的有效延伸方向为相邻像素电极201间距的一半(即m/2)，将开孔111的最大孔径设置为相邻像素电极201间距的0.5倍可以使得开孔111对应电泳层300区域内的带电粒子301均能够同时被两个边缘电场驱动，进而实现更灵活的移动。实验证明，当开孔111的最大孔径小于相邻像素电极201间距的一半时，由于相邻像素电极201边缘与开孔111边缘形成的两个边缘电场对开孔111对应电泳层300区域内的带电粒子301作用力较大，导致开孔111对应区域内的带电粒子301出现不受控现象的可能性增大，影响显示面板的正常显示。当开孔111的最大孔径大于相邻像素电极201间距的一半时，开孔111对应电泳层300区域内的部分带电粒子301仅受到一个边缘电场的驱动，移动的灵活性低于开孔111的最大孔径为相邻所述像素电极201间距的0.5倍的情况。

如图1所示，所述多个开孔111的总面积可以小于或等于所述公共电极层101总面积的50％。多个开孔111的总面积过大会导致公共电极层101与像素电极201之间无法形成有效的驱动电场，影响显示面板的正常显示。多个开孔111的总面积过小时，一方面影响触控电极对用户手指引起的电容变化的检测，另一方面也可能导致部分区域内带电粒子301的不受控现象出现的可能性增加，具体原理同上。

可选的，参见图1，所述开孔111的形状可以为矩形。需要说明的是，在本实施例的其他实施方式中，开孔111的形状还可以为椭圆形、圆形、梯形、三角形或半圆形。可以理解的是，开孔111用于减弱公共电极层101的屏蔽作用，使得触控电极202能够检测到用户手指引起的电容变化，进而实现触控功能，因此，开孔111成多种形状均能够达到上述效果，所以开孔111的形状不限于上述多种形状，还可以是其他任何能够实现开孔111功能的形状，此处不做具体限定。

继续参见图1以及图2，所述触控电极202可以为网状结构。进一步的，沿所述上基板100与所述下基板200的层叠方向y，所述网状结构中各条走线的正投影可以位于相邻所述像素电极201间隙的正投影内。这样的设置能够使得像素电极201和触控电极202在上基板100和下基板200的层叠方向y上无重叠部分，进而避免像素电极201和触控电极202相互影响。需要说明的是，网状结构中各条走线的正投影位于相邻像素电极201间隙的正投影内包括以下两种情况：一、沿上基板100和下基板200的层叠方向y，网状结构中各条走线的正投影与相邻像素电极201间隙的正投影重合；二、沿上基板100和下基板200的层叠方向y，网状结构中各条走线的正投影落于相邻像素电极201间隙的正投影内部。

图1和图2所示的显示面板结构即为上述第一种情况，这样的设置能够于像素电极201和触控电极202在上基板100和下基板200层叠方向y上无交叠部分的前提下，使得触控电极202最大限度的覆盖相邻像素电极201的间隙，保证触控电极202能够以最大的有效面积来检测用户手指引起的电容变化。

在图2中，所述下基板200还包括与所述像素电极201一对一连接的多个薄膜晶体管205，以及位于所述多个薄膜晶体管205靠近所述上基板100一侧的遮光金属层206，所述遮光金属层206至少覆盖所述多个薄膜晶体管205，所述多个触控电极202可以与所述遮光金属层206同层设置。

需要说明的是，遮光金属层206包括多个遮光金属块，每个遮光金属块在上基板100和下基板200的层叠方向y上覆盖一个薄膜晶体管205，如图2所示。遮光金属层206能够阻挡从上基板100侧射入的光照射薄膜晶体管205，从而避免光照射产生的薄膜晶体管205漏电流，保证显示面板的正常工作。可选的，薄膜晶体管205可以为两个串联的薄膜晶体管，如图2所示。两个串联薄膜晶体管的漏电流小于单个薄膜晶体管，有利于提升显示面板的整体显示性能。在本实施例的其他实施方式中，薄膜晶体管205也可以为单个薄膜晶体管，单个薄膜晶体管同样能够实现开关器件的功能，使显示面板正常工作。值得注意的是，本实施例中的薄膜晶体管205为底栅薄膜晶体管，栅极能够阻挡从下基板200远离上基板100一侧入射的光照射在薄膜晶体管205的沟道区，进而避免薄膜晶体管205的漏电流因光照而变大。

示例性的，为了简化显示面板的制备工艺，当多个触控电极202与遮光金属层206同层设置时，所述多个触控电极202与所述遮光金属层206可以在同一工艺步骤中形成。

图4是本发明实施例提供的又一种显示面板的俯视结构示意图，图5是沿图4中虚线cd的剖面结构示意图。图4和图5所示的显示面板结构即为上述第二种情况中的一类。如图4和图5所示，像素电极201与触控电极202在上基板100和下基板200的层叠y方向上存在间隙k，这样的设置能够避免由于工艺误差等问题导致网状结构中的各条走线与像素电极201在上基板100和下基板200的层叠方向y上出现重叠部分，使得像素电极201和触控电极202的信号不会相互影响。需要说明的是，在图4和图5中，沿网状结构中各条走延伸方向的垂直方向，各条走线的两个边缘均与相邻像素电极201在上基板100和下基板200的层叠方向y上均存在间隙k。在本实施例的其他实施方式中，沿网状结构中各条走线延伸方向的垂直方向，也可以设置网状结构中各条走线的一个边缘与相邻像素电极201在上基板100和下基板200的层叠方向y上存在间隙，另一个边缘与相邻像素电极201在上基板100和下基板200的层叠方向y上重合。这样的设置方式使得网状结构各条走线中与相邻像素电极201在上基板100和下基板200的层叠方向y上存在间隙的边缘一侧，能够避免由于工艺误差等问题导致该侧网状结构走线与像素电极201在上基板100和下基板200的层叠方向y上出现重叠部分。

需要说明的是，对于在上基板100与下基板200的层叠方向y上网状结构中各条走线的正投影位于相邻像素电极201间隙的正投影内部的显示面板结构，像素电极201与触控电极202在上基板100和下基板200的层叠方向y上无重叠，像素电极201与触控电极202间不会相互相扰，因此，触控电极202可以设置于像素电极201远离上基板100的一侧，如图2和图5所示；触控电极202也可以设置于像素电极201靠近上基板100的一侧，如图6和图7所示。可以理解的是，当像素电极201和触控电极202在上基板100和下基板200的层叠方向y上存在间隙时，触控电极202还可以与像素电极201同层设置，此时触控电极202与像素电极201无直接接触部分，两者信号同样不会相互干扰。

示例性的，在图2或图5所示显示面板结构的基础上，可以将网状结构的各条走线延伸至对应薄膜晶体管205的上方，使在上基板100和下基板200的层叠方向y上，延伸出的部分能够覆盖上述薄膜晶体管205，如图8和图9所示。触控电极202通常采用不透光的金属材料形成，因此图8和图9所示的结构中，网状结构能够阻挡照射至薄膜晶体管205的光，无需再另外设置遮光金属层，达到了简化显示面板制备工艺的有益效果。

图10是本发明实施例提供的又一种显示面板的俯视结构示意图。图11是沿图10中虚线ef的剖面结构示意图。如图11所示，显示面板包括上基板100、下基板200以及位于所述上基板100和所述下基板200之间的电泳层300。参见图10和图11，所述下基板200包括多个呈矩阵排布的像素电极201以及多个触控电极202，所述上基板100包括公共电极层101，所述公共电极层101上设置有多个开孔111，所述开孔111的最大孔径小于或等于相邻所述像素电极201的间距，其中，所述触控电极202为块状结构。

需要说明的是，如图11所示，沿上基板100和下基板200的层叠方向y，多个像素电极201的正投影落在同一触控电极202的正投影内。像素电极201通过过孔与薄膜晶体管205的漏极电连接，块状结构的触控电极202对应上述过孔设置有开口。块状结构的触控电极202相对于网状结构更易设计和制备，工艺简化。

继续参见图11，所述触控电极202可以设置于多个所述像素电极201远离所述上基板100的一侧。若将触控电极202设置于多个像素电极201靠近上基板100的一侧，则块状结构的触控电极202会在上基板100和下基板200的层叠方向y上完全覆盖像素电极201。在显示阶段，为公共电极层101和像素电极201施加电压形成电场时，导电的触控电极202会影响公共电极层101和像素电极201间的电场强度，且在触控阶段，显示面板通常是需要显示一定的画面的，此时，触控电极202上施加的电压会对电泳层300中的带电粒子301产生影响，使得显示面板正在显示的画面发生变化，导致较差的用户体验。而将触控电极202设置于多个像素电极201远离上基板100的一侧时，触控阶段触控电极202上的电压对显示的影响相对较小，显示阶段触控电极202未设置于公共电极层101和像素电极201之间，对显示的影响也相对较小。综上所述，本实施例将触控电极202设置于像素电极201远离上基板100的一侧。同样的原理，为避免显示阶段触控电极202对显示面板的显示造成较大的影响，不设置在图6和图7所示显示面板结构的基础上将网状结构的各条走线延伸至对应薄膜晶体管205上方的结构。

需要说明的是，块状的触控电极202能够在上基板100和下基板200的层叠方向y上覆盖多个像素电极201所在区域，包括与多个像素电极201存在连接关系的薄膜晶体管205，且触控电极202通常采用不透光的金属材料形成，因此，这种结构中的触控电极202复用为了遮光金属层，无需再另外设置遮光金属层。

在图1至图11中，触控电极202与像素电极201间隔一个绝缘层设置，需要说明的是，图1至图11仅作为示例对本发明技术方案进行说明，在其他实施例中，触控电极202还可以设置于下基板200上的其他膜层内，只要能够保证触控电极202与其他导电结构的绝缘即可。此外，显示面板包括的触控电极202以及像素电极201的数量和排列方式不限于图1至图11所示情况，作业人员能够根据需要对其进行合理调节。

图12是本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。如图12所示，显示装置50包括本发明任一实施例所述的显示面板51。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。