触控集成Micro-LED显示面板的制作方法

触控集成micro-led显示面板
技术领域
1.本技术涉及显示技术领域，具体地，涉及一种触控集成micro-led显示面板。


背景技术：

2.micro-led面板因由微米级半导体发光单元阵列组成，是新型显示技术与发光二极管(led)技术二者复合集成的综合性技术，由于micro-led芯片的灵活性高、自发光、高效率、低功耗、高集成、高稳定性、易于拆解合并等特点，被认为是最有前途的下一代新型显示与发光器件之一。
3.触控面板作为人机交互的媒介，在显示技术中起着至关重要的作用，现有的dot touch(电容触控技术)方案主要包括电阻式和电容式等类型，其中，电容式触控屏应用较为广泛，基本原理是使用手指或触控笔等工具与触控屏产生电容，并利用触控前后电容变化所形成的电信号来确认面板是否被触摸及确认触摸坐标。目前显示面板出光侧形成触控层以实现触摸位置和触摸压力的检测，但该方案无疑会增加显示面板的厚度，不符合目前micro-led显示面板超薄化的发展趋势。
4.因此需要提出一种新型触控集成micro-led显示面板，以解决现有触控显示面板中采用触控层叠加在显示面板表面，增加显示面板的厚度和制造成本，降低使用舒适度的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术依据现有技术问题，提供一种新型的触控集成micro-led显示面板，其将触摸功能集成在micro-led显示面板中，有效降低了制造成本和屏幕厚度，同时提升了使用舒适度。
6.本发明实施例提供一种触控集成micro-led显示面板，所述触控集成micro-led显示面板包括阵列基板、以及位于所述阵列基板之上的micro-led芯片。
7.所述阵列基板内设置有触控层，所述触控层与所述阵列基板中的薄膜晶体管的金属层同层制备，其中，所述触控层与所述阵列基板的显示驱动走线连接同一驱动控制芯片。
8.根据本发明一优选实施例，所述触控层包括触控sensor层和与所述触控sensor层电连接的所述触控走线层。
9.其中，所述阵列基板至少包括衬底、位于所述衬底之上的有源层、位于所述有源层之上的栅极、位于所述栅极之上的源/漏极层、位于所述源/漏极层之上的所述触控走线层、以及位于所述触控走线层之上的所述触控sensor层。
10.根据本发明一优选实施例，所述触控sensor层沿横纵和纵向划分成多个触控单元，每个触控单元单独与一条触控走线电性连接。
11.根据本发明一优选实施例，所述触控sensor层上方还设置有与所述micro-led芯片电连接的搭接电极层。
12.根据本发明一优选实施例，所述触控层包括异层交叉设置发射电极层和接收电极
层，所述发射电极层与一条触控走线电性连接，所述接收电极层与另一条触控走线电性连接。
13.根据本发明一优选实施例，所述发射电极层包括沿纵向阵列设置的发射电极，所述接收电极层包括沿横向阵列设置的接收电极，所述发射电极和所述接收电极在异层交叉点处电性连接。
14.根据本发明一优选实施例，所述触控集成micro-led显示面板的弯折区还包括柔性电路板和所述驱动控制芯片，所述触控走线通过所述柔性电路板与所述驱动控制芯片电性连接；或者，所述触控走线直接与所述驱动控制芯片电性连接。
15.根据本发明一优选实施例，所述触控走线在所述触控集成micro-led显示面板上的投影与所述micro-led芯片发光点没有重叠，且所述触控走线包括银、铜、铝、钼、钛的单一膜层或多种材料的组合膜层。
16.根据本发明一优选实施例，所述搭接电极层表面还设置有保护层，所述保护层对应所述micro-led芯片的位置设置有开口，所述micro-led芯片的引脚填充于所述开口内，且与所述搭接电极层电性连接。
17.根据本发明一优选实施例，所述驱动控制芯片为tddi触控与显示集成驱动器。
18.本发明的有益效果在于：本发明实施例提供一种触控集成micro-led显示面板，该触控集成micro-led显示面板包括阵列基板、以及位于所述阵列基板之上的micro-led芯片；所述阵列基板内设置有触控层，所述触控层与所述阵列基板中的薄膜晶体管的金属层同层制备，其中，所述触控层与所述阵列基板的显示驱动走线连接同一驱动控制芯片，本实施例将触控层设置在阵列基板内部，可有效降低显示面板的厚度和制造成本，提高使用舒适度。
附图说明
19.为了更清楚地说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简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为现有技术中的触控显示面板的结构示意图。
21.图2为本发明的实施例提供一种触控集成micro-led显示面板的一种结构示意图。
22.图3为本发明的实施例提供一种触控集成micro-led显示面板的另一种结构示意图。
23.图4为本发明的实施例提供一种触控集成micro-led显示面板的膜层结构示意图。
24.图5为本发明的实施例提供一种触控集成micro-led显示面板的一种自容式触控结构示意图。
25.图6为本发明的实施例提供一种触控集成micro-led显示面板的另一种自容式触控结构示意图。
26.图7为本发明的实施例提供一种触控集成micro-led显示面板的一种互容式触控结构示意图。
27.图8为本发明的实施例提供一种触控集成micro-led显示面板的另一种互容式触
控结构示意图。
28.图9和图10为发明的实施例提供一种触控集成micro-led显示面板的时序设计示意图。
具体实施方式
29.以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[前]、[后]、[左]、[右]、[内]、[外]、[侧面]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是用以相同标号表示，图中虚线表示在结构中并不存在的，仅仅说明结构的形状和位置。
[0030]
如图1所示，现有的触控显示面板为显示面板10和触控面板20叠加而成，显示面板10采用驱动模块11，触控面板20采用电路板21和贴附于电路板21上的触控芯片22，二者采用两套独立的驱动模块，叠加形成的触控显示面板上分布密集的显示驱动信号线和触控走线，再加上现有已知的micro-led芯片体积小，每颗micro-led芯片单独驱动，需要的驱动芯片和金属信号线较oled面板中信号线更为密集，若采用dot touch(电容触控)技术，micro-led芯片的信号线容易与电容触控层信号线发生信号串扰，再加上micro-led显示面板为超薄柔性显示面板，因此目前已知的oled dot touch(电容触控技术)方案已不再适合micro-led显示面板，采用外挂触摸屏的方式，将会增加成本，增加屏幕厚度，降低使用舒适度。针对上述存在的技术问题，本发明将触控功能集成在micro-led显示面板的驱动电路层中，以此解决该缺陷。
[0031]
图2和图3为本发明的触控集成micro-led显示面板100的两种触控信号传递方式，触控检测方法简单，降低了触控显示面板制作的成本，同时可以满足柔性触控面板轻薄化的需求。如图2所示，本发明的实施例提供一种触控集成micro-led显示面板100的一种结构示意图。触控集成micro-led显示面板100采用柔性电路板1001和驱动控制芯片1002进行驱动信号传递，驱动控制芯片1002贴附在柔性电路板1001上，驱动控制芯片1002包括显示驱动信号和触控驱动信号，显示驱动信号至少包括栅极驱动信号、静电防护电路信号、源极驱动信号。驱动控制芯片1002输出显示驱动信号和触控驱动信号经过柔性电路板1001传递给触控集成micro-led显示面板100，micro-led显示面板反馈的触控驱动信号也经过柔性电路板1001传递给驱动控制芯片1002。本实施例的驱动控制芯片1002优选为tddi触控与显示集成驱动器。如图3所示，触控集成micro-led显示面板100采用柔性电路板1001和驱动控制芯片1002进行驱动信号传递，驱动控制芯片1002和柔性电路板1001分离设置的，驱动控制芯片1002包括显示驱动信号和触控驱动信号，显示驱动信号至少包括栅极驱动信号、静电防护电路信号、源极驱动信号。驱动控制芯片1002输出显示驱动信号和触控驱动信号经过柔性电路板1001传递给触控集成micro-led显示面板100。micro-led显示面板反馈的触控驱动信号直接传递给驱动控制芯片1002，无需经过柔性电路板1001。本实施例的驱动控制芯片1002也优选为tddi触控与显示集成驱动器。
[0032]
如图4所示，本发明的实施例提供一种触控集成micro-led显示面板100的一种结构示意图。该触控集成micro-led显示面板100包括阵列基板、以及位于所述阵列基板之上的micro-led芯片118；所述阵列基板内设置有触控层，所述触控层与所述阵列基板中的薄
膜晶体管基板的金属层同层制备，其中，所述触控层与所述阵列基板的显示驱动走线连接同一驱动控制芯片。
[0033]
所述触控层112包括触控sensor层1122和与所述触控sensor层1122电连接的所述触控走线层1121，其中，所述阵列基板至少包括衬底101、位于所述衬底101之上的有源层103、位于所述有源层103之上的栅极、位于所述栅极之上的源/漏极层、位于所述源/漏极层之上的所述触控走线层1121、以及位于所述触控走线层1121之上的所述触控sensor层1122。所述触控sensor层1122中的触控走线在所述触控集成micro-led显示面板100上的投影与所述micro-led芯片118发光点没有重叠，且所述触控走线包括银、铜、铝、钼、钛的单一或多种膜层。本实施例将触控层112设置在阵列基板内部，可有效降低显示面板的厚度和制造成本，提高使用舒适度。
[0034]
具体地，本实施例的衬底101包括叠层设置的第一柔性层、第一阻水层、第二柔性层、以及第二阻水层，第一柔性层和第二柔性层均透明pi材料，第一阻水层和第二阻水层均为二氧化硅或氮化硅薄膜。在衬底101表面制备缓冲层102，缓冲层102为氧化硅薄膜、氮化硅薄膜、或者氧化硅薄膜与氮化硅薄膜交替层叠设置形成的复合薄膜。在缓冲层102表面制备有源层103，有源层103的材料为铟镓锌氧化物、铟锌锡氧化物、以及铟镓锌锡氧化物中的一种或多种材料，在有源层103上制备第一栅极105，在第一栅极105上制备第二栅极106，第一栅极105和第二栅极106的材料为金属材料，例如是铜(cu)、铝(al)、钛(ti)、钽(ta)、钨(w)、钼(mo)、铬(cr)等，在缓冲层102表面制备层间绝缘层104，层间绝缘层104一般为绝缘的高分子柔性材料，层间绝缘层104覆盖有源层103、第一栅极105和第二栅极106，在层间绝缘层104上制备源极107、漏极108、覆盖源极107和漏极108的第一平坦化层109。
[0035]
在第一平坦化层109上制备触控走线层1121和与漏极108电连接的第一金属层111，在第一金属层111和触控走线层1121上制备第二平坦化层113，在第二平坦化层113上制备与触控走线层1121电连接的触控sensor层1122和与第一金属层111电连接的第二金属层114，在触控sensor层1122和第二金属层114上制备钝化层115，在钝化层115上制备搭接电极层116，在搭接电极层116上制备保护层117，所述保护层117对应所述micro-led芯片118的位置设置有开口，所述micro-led芯片118的引脚1181和引脚1182填充于所述开口内，且分别与所述搭接电极层116中正电位输出端1161和负电位输出端1162电性连接。正电位输出端1161通过第二金属层114和第一金属层111与漏极108电连接，负电位输出端1162与外界电源的负极电连接。在其他实施例中的触控sensor层1122还可以与薄膜晶体管的金属膜层同层设置，并不限与第二金属层114同层，此处不做限定。
[0036]
对应的触控功能，本发明采用自容式触控集成micro-led显示设计和互容式触控集成micro-led显示设计的两种模式。详细的自容式触控集成micro-led显示设计如下：
[0037]
图4结合图5所示，所述触控sensor层1122优选为单层感应电容结构。所述触控sensor层1122沿横纵和纵向划分成多个触控单元1124，每个触控单元1124单独与一条触控走线1123电性连接。本实施例的触控单元1124通过驱动控制芯片1002发射信号和驱动控制芯片1002接收信号完成的，触控单元1124大小有显示面板的显示区的尺寸大小决定的，触控走线1123将显示区的触控单元1124的信号引导驱动控制芯片1002上，形成通路，用于感知电容的变化量。触控走线将显示区的触控单元1124连接端子通过过孔进行连接，不同触控单元1124连接端子上过孔位置不同，从而实现不同触控单元1124连接端子信号分别传
递。当手指触摸或者按压触控单元1124时，触控单元1124因变形而发生极化，使手指与感应电极层之间的电容发生变化，从而使触控单元1124产生的触控感应信号发生变化，通过逐列或逐行判断触控感应信号发生变化的触控单元1124的位置以及触控感应信号的变化量，即可实现触摸位置以及触摸压力的检测。
[0038]
对于所述触控sensor层1122中m
×
n个触控单元1124依次命名，第一排感应电容单元，line 1-1,line 1-2,
…
,line1-n，第二排感应电容单元，line 2-1,line 2-2,
…
,line2-n，
…
，第m排感应电容单元，line m-1,line m-2,
…
,linem-n；同理，第一列感应电容单元line 1-1,line 2-1,
…
,linem-1，第二列感应电容单元，line 1-2,line 2-2,
…
,line3-2，
…
，linem-2，
…
，第n列感应电容单元，line 1-n,line 2-n,
…
,line m-n。每一个触控单元1124与一根触控走线1023连接，只要任何一个触控单元1124上电荷量会发生变化，触控走线1023就会检测到电流/电压/电容的变化，并将该变化电流/电压/电容信号传递给柔性电路板1001，然后传递给控制芯片1002，以此判断触控的位置。
[0039]
图4结合图6所示，本实施的触控集成micro-led显示面板100结构跟图5类似，驱动方式存在区别，本实施例中的每一个触控单元1124与一根触控走线1123连接，只要任何一个触控单元1124上电荷量会发生变化，触控走线1023就会检测到电流/电压/电容的变化，并将该变化电流/电压/电容信号直接传递给驱动控制芯片1002，以此判断触控的位置。
[0040]
对应的触控功能，本发明采用互容式触控集成micro-led显示设计的模式。详细的互容式触控集成micro-led显示设计如下：
[0041]
如图7所示，本实施例的所述触控层112包括异层交叉设置发射电极层和接收电极层，所述发射电极层与一条触控走线1127电性连接，所述接收电极层与另一条触控走线1128电性连接。所述发射电极层包括沿纵向阵列设置的发射电极1125，所述接收电极层包括沿横向阵列设置的接收电极1126，所述发射电极1125和所述接收电极1126在异层交叉交点处电性连接，且该异层交叉点为一个触控单元，所有的发射电极1125均与同一根触控走线1127电连接，所有的接收电极1126均与同一根触控走线1128电连接。所述触控集成micro-led显示面板的边框区还包括柔性电路板1011和贴附于所述柔性电路板1001的控制芯片1002，触控走线1127和触控走线1128通过所述柔性电路板1001与所述控制芯片1002电连接。
[0042]
本实施例的所述发射电极1125横向排列，形成x1排发射电极1125、x2排发射电极1125、x3排发射电极1125，
…
，xm排发射电极1125；所述接收电极1126纵向排列，形成y1列接收电极1126、y2列接收电极1126、y3列接收电极1126，
…
，yn列接收电极1126；例如，对于触摸位置的检测，触控感应信号发生变化的x2排发射电极1125/y2列接收电极1126对应的重叠位置即为触摸位置；对于触摸压力的检测，触控感应信号变化量大的y2列接收电极1126对应位置处的触摸压力大。
[0043]
如图8所示，本实施的触控集成micro-led显示面板100结构跟图7类似，驱动方式存在区别，本实施例中的所有的发射电极1125均与同一根触控走线1127电连接，所有的接收电极1126均与同一根触控走线1128电连接。所述触控集成micro-led显示面板的边框区还包括柔性电路板1011和控制芯片1002，触控走线1127，触控走线1128直接与所述控制芯片1002电连接。
[0044]
本发明提出的一种新型触控集成micro-led显示面板的控制时序设计示意图。如
图9所示，正常一帧包括显示时间和空白时间，如图10所示，本发明的一帧包括显示时间和触控时间，将显示与触控进行分时控制。
[0045]
综上，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。