CN108831291A - 显示面板、显示模组及其制作方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种显示面板、显示模组及其制作方法、显示装置，其中显示面板具有单层区，单层区上集成传感器，单层区包括信号接收器，用于接收与外界环境发生作用后的检测信号。显示模组包括上述显示面板，及柔性线路板，柔性线路板绑定于显示面板的单层区一侧；还包括安装于柔性线路板上的信号处理器，信号接收器通过柔性线路板与显示面板之间的绑定实现与信号处理器电连接，信号处理器用于对检测信号进行处理。本发明实施例的显示面板和显示模组减少了显示装置中传感器的空间占用率，并且降低了显示装置内部结构复杂度。

Description

显示面板、显示模组及其制作方法、显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板、显示模组及其制作方法、显示装置。

背景技术

显示装置如手机、平板电脑等，设置了多种传感器，如压力传感器、距离传感器、光线感应传感器、温度传感器、磁力传感器等，目前显示装置的显示器和上述传感器是分离的，传感器元件及其连接线路占用空间较大。以距离传感器为例，显示装置的显示器和距离传感器分离设置，通过不同的柔性线路板和显示装置的主板相连，距离传感器元件及其连接线路占用了较大空间，不利于缩小显示装置的整机尺寸。

发明内容

针对上述现有技术中所存在的问题，本发明的实施例提供一种显示面板、显示模组及其制作方法、显示装置，可以有效减少显示装置中传感器的空间占用率。

为了实现上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明的实施例提供一种显示面板，所述显示面板具有单层区，所述单层区包括信号接收器，用于接收与外界环境发生作用后的所述检测信号。

本发明实施例提供的显示面板将传感器的核心元件信号接收器拆分出来，并通过将信号接收器集成于显示面板的单层区，减少了显示装置中传感器的空间占用率，同时减少了显示装置中设置传感器元件所需的柔性排线和连接器，节约显示装置内部空间，并且降低显示装置内部结构复杂度。

第二方面，基于上述显示面板的技术方案，本发明的实施例还提供了一种显示模组，包括如上所述的显示面板，还包括柔性线路板和安装于所述柔性线路板上的信号处理器。所述柔性线路板绑定于所述显示面板的单层区一侧，所述信号接收器通过所述柔性线路板与所述显示面板之间的绑定实现与所述信号处理器电连接，所述信号处理器用于对所述检测信号进行处理。

本发明实施例提供的显示模组，将传感器的核心元件信号处理器拆分出来，并通过将信号处理器集成于柔性线路板上，同时通过单层区与柔性线路板之间的绑定，实现了信号接收器的信号传输与处理，避免了单独设置传感器和柔性排线对空间的占用，节约了显示装置内部空间。本发明实施例所提供的显示模组所能实现的其他的有益效果，与第一方面所提供的显示面板所能达到的有益效果相同，在此不做赘述。

第三方面，本发明的实施例还提供了一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如上所述的显示模组。

本发明实施例所提供的显示装置所能实现的有益效果，与第一方面所提供的显示面板和第二方面所提供的显示模组所能达到的有益效果相同，在此不做赘述。

第四方面，本发明的实施例还提供了一种显示模组的制作方法，包括：提供具有单层区的显示面板，在所述单层区上形成第二绑定电极；在所述单层区上安装信号接收器，并使所述信号接收器与所述第二绑定电极电连接；在柔性线路板上安装信号处理器；将装有所述信号处理器的柔性线路板与所述第二绑定电极电连接。

本发明实施例所提供的显示模组的制作方法所能实现的有益效果，与第一方面所提供的显示面板和第二方面所提供的显示模组所能达到的有益效果相同，在此不做赘述。

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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例中显示模组的结构示意图；

图2为本发明实施例中图1单层区的A-A剖面图；

图3为本发明实施例中图1单层区的B-B剖面图；

图4(a)为本发明实施例中显示模组的制作方法中在发射器驱动电路上点银胶的示意图；

图4(b)为本发明实施例中显示模组的制作方法中将红外发光二极管芯片放置于银胶上的示意图；

图4(c)为本发明实施例中显示模组的制作方法中在红外发光二极管芯片的周围焊锡的示意图；

图4(d)为本发明实施例中显示模组的制作方法中在红外发光二极管的周围涂覆紫外光固化胶的示意图。

附图标记：

1-第一基板， 2-第二基板，

201-单层区， 3-柔性线路板，

4-信号发射器， 401-发射器驱动电路，

402-红外发光二极管芯片， 403-银胶，

404-锡， 405-紫外光固化胶，

5-信号接收器， 6-信号处理器，

7-准直透镜， 8-盖板，

9-背光模组， 10-第一绑定电极，

11-第一凹槽， 12-第二凹槽。

具体实施方式

下面将结合本发明申请实施例中的附图，对本发明申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明申请中的实施例，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，都属于本发明申请保护的范围。

本发明实施例提供的显示面板包括第一基板1和第二基板2，第二基板2的长度大于第一基板1，因此第二基板2上长度超出第一基板1的部分形成了单层区201。上述第一基板可以为阵列基板，上述第二基板可以为彩膜基板。阵列基板上可以包括薄膜晶体管等结构，彩膜基板上可以包括黑矩阵和彩膜等结构，阵列基板在至少一个方向上的长度大于彩膜基板，该长度大于彩膜基板的部分构成单层区。柔性线路板可邦定在该单层区，其用于向显示面板提供驱动信号。请参阅图1，该图为俯视角度的结构示意图，图中第一基板1覆盖住了第二基板2的一部分，第二基板2长度超出第一基板1的部分为单层区201，本发明的实施例在单层区201上集成了传感器，该单层区201内设置有信号接收器5，信号接收器5用于接收与外界环境发生作用后的检测信号。

本发明实施例提供的显示面板将传感器的核心件信号接收器5拆分出来，并通过将信号接收器5集成于显示面板的单层区201，减少了显示装置中传感器的空间占用率，同时减少了显示装置中设置传感器元件所需的柔性排线和连接器，节约显示装置内部空间，并且降低显示装置内部结构复杂度。

在一些实施例中，单层区201还包括信号发射器4，用于向外界环境发射检测信号。该结构可以通过进一步拆分具有信号发射器的传感器，将信号发射器4集成于显示面板的单层区201，使显示装置中设置传感器元件所需的柔性排线和连接器进一步减少，有利于减少显示装置中传感器的空间占用率。

上述传感器可以是距离传感器、光线感应传感器等需要发射信号和接收信号的传感器，对应的信号发射器4可以为红外光发射器、投光器等，信号接收器5可以为红外光感应器、受光器等；上述传感器也可以是压力传感器、温度传感器、磁力传感器等无需发射信号，利用接收到的外界刺激或信号即可实现功能的传感器，对应的信号接收器5可以为压力感应电容、温度感应器、磁信号接收器等。

距离传感器(Proximity Sensor，简称P-sensor)主要为光学距离传感器、红外距离传感器、超声波距离传感器等。其中红外距离传感器的主要原理为，其具有一个红外光发射器和一个红外光感应器，一个发出红外线，一个检测接收红外线。两者按照一定角度摆放，当红外光发射器发出的红外线被红外光感应器接收到时，表明距离较近，需要关闭屏幕以免出现误操作现象，而当红外光感应器接收不到红外光发射器发射的红外线时，表明距离较远，无需关闭屏幕。其它类型距离传感器的工作原理也是通过某种物质的发射与接受来判断其距离的远近，其发射的物质可以是超声波，光脉冲等。下面以红外距离传感器为例，详细介绍本实施例中的显示面板的具体结构。

如图2所示，在一些实施例中，信号发射器4为红外光发射器，用于向外界环境发射距离检测信号。信号发射器4包括布置于单层区201上的发射器驱动电路401，发射器驱动电路401的输出端设有第一绑定电极10；红外光发射器还包括与发射器驱动电路401电连接的红外发光二极管芯片402，以及设置于红外发光二极管芯片402的出光面的准直透镜7，用于汇聚红外光线。红外光发射器和准直透镜7的种类和型号可以根据实际需要选择。例如，可以采用型号为CSP1313的红外发光二极管芯片402发射红外信号，其长宽高为1.3mm×1.3mm×0.32mm，顺向电流值为700mA，反馈电压3.1V。又例如，采用型号为CSP1515的红外发光二极管芯片402发射红外信号，其长宽高为1.57mm×1.57mm×0.3mm，发光角度140°，波长850nm，顺向电流值为700mA，反馈电压3.2V，该型号的红外发光二极管芯片体积小，且光效满足使用需求，对应选用的准直透镜7可以采用菲涅尔透镜，厚度0.3mm，采用菲涅尔透镜可以更加接近真实的光学现象。在一些实施例中，根据单层区201上部空间的大小，红外发光二极管芯片402的厚度可以为

0.2mm～0.5mm，准直透镜7的厚度可以为0.2mm～0.5mm。

在一些实施例中，信号接收器5为红外光感应器，用于接收被外界环境中的物体反射回来的距离检测信号。信号接收器5包括感应驱动电路和红外光感应部件，该感应器驱动电路布置于单层区201上，感应器驱动电路的输出端设有第二绑定电极；该红外光感应部件与感应器驱动电路电连接，用于将接收到的红外光距离检测信号转换为电信号，并传输给信号处理器6。

在一些实施例中，信号发射器4与信号接收器5之间可以间隔一定的距离，为绑定电极与其他部件连接提供空间。

本发明的实施例还提供一种显示模组，包括上述任一项所述的显示面板，该显示模组还包括柔性线路板3和信号处理器6。所述柔性线路板3绑定于显示面板的单层区201的一侧；所述信号处理器6安装于柔性线路板3上，信号接收器5均通过柔性线路板3与显示面板之间的绑定实现与信号处理器6电连接，信号处理器6用于对检测信号进行处理。

本实施例提供的显示模组，将传感器的核心元件信号处理器6拆分出来，并通过将信号处理器6集成于柔性线路板3上，同时通过单层区201与柔性线路板3之间的绑定，实现了信号接收器5的信号传输与处理，避免了单独设置传感器和柔性排线对空间的占用，节约了显示装置内部空间。本实施例所提供的显示模组所能实现的其他的有益效果，与上述显示面板所能达到的有益效果相同，在此不做赘述。

值得一提的是，对于还具有信号发射器的传感器，其信号发射器4通过柔性线路板3与显示面板之间的绑定实现与所述信号处理器6电连接，以达到进一步减少设置柔性排线和连接器的目的，从而更加节省显示装置的内部空间。

另外，相关技术中一般将距离传感器与光线传感器集成一体，使显示装置的盖板上必须开孔才能实现传感器的功能，通过将信号发射器、信号接收器集成到单层区上，没有单独的距离传感器部件占用空间，因此不用在玻璃盖板上开孔即可实现距离传感器的功能，为实现显示装置的全面屏提供了条件。

在一些实施例中，信号发射器4包括第一绑定电极10，信号接收器5包括第二绑定电极，第一绑定电极10与第二绑定电极分别与柔性线路板3绑定，实现了信号的传输，减少了柔性排线的设置。

在一些实施例中，信号发射器4、信号接收器5具有一定间隔，信号处理器6位于柔性线路板3上，使信号发射器4、信号接收器5及信号处理器6三者的连线构成三角形，可以合理排布各部件的位置，充分利用单层区201的空余位置，进一步提高显示模组的空间利用率。

值得一提的是，一些实施例中的显示模组的信号处理器6可以作为一个部件连接到柔性线路板3上，也可以与柔性线路板3上的其他处理器集成一体，将处理程序整合到其他处理器中，实现对传感器信号的处理。

本发明的实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示模组。所述显示装置中的显示模组与上述实施例中的显示模组具有的优势相同，此处不再赘述。

如图2所示，本实施例的显示装置还包括设置于显示面板一侧的盖板8，盖板8与单层区201之间具有间隙，由于该间隙较小，不足以放置信号发射器4和准直透镜7，因此在盖板8朝向单层区201的表面设置第一凹槽11，信号发射器4(以红外距离传感器为例)位于第一凹槽11与间隙所形成的空间内，信号发射器4的红外发光二极管芯片402的出光面朝向盖板8。

显示面板的另一侧可以设置背光模组9，用于为显示面板提供背光。需说明的是，图2仅为示出与显示装置单层区相关的具体结构，且仅示意性示出背光模组，例如，背光模组可以包含背光源、导光板和胶框等结构。

在一些实施例中，如图3所示，准直透镜7与第一凹槽11的凹陷面之间的距离D为0～0.064mm，如图3所示，盖板8在第一凹槽11位置处的厚度C为0.3mm～0.7mm。

对应于设置信号发射器4的第一凹槽11，在一些实施例中，盖板8朝向单层区201的表面还可以设置第二凹槽12，信号接收器5位于第二凹槽12与间隙所形成的空间内，且信号接收器5的红外光感应部件的受光面朝向盖板8，以便接收被外界环境中的物体反射回来的距离检测信号。

在如图2所示，显示装置中，由显示区指向单层区的方向上，信号接收器5和信号发射器4的长度E均为0.3mm～0.7mm。

上述的第一凹槽11和第二凹槽12可以通过激光或刻蚀的方式开槽。对于仅具有信号接收器5的传感器，如压力传感器等，可以仅设置第二凹槽12，对于具有信号发射器4和信号接收器5的传感器，可以同时设置第一凹槽11和第二凹槽12。

本实施例所提供的显示装置可以为液晶面板、电子纸或OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管)面板，应用于手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

本发明的实施例还提供了一种显示模组的制作方法，包括：提供具有单层区201的显示面板，在单层区201上形成第二绑定电极；在单层区201上安装信号接收器5，并使信号接收器5与第二绑定电极电连接；在柔性线路板3上安装信号处理器6；将装有信号处理器6的柔性线路板3与第二绑定电极电连接。

本发明实施例所提供的显示模组的制作方法所能实现的有益效果，与上述显示面板和显示模组所能达到的有益效果相同，在此不做赘述。

在一些还具有信号发射器的传感器的实施例中，显示模组的制作方法还包括：在单层区上形成第一绑定电极10；在单层区上安装信号发射器，并使信号发射器与第一绑定电极10电连接；将装有信号处理器的柔性线路板与第一绑定电极10电连接。

以红外距离传感器为例，信号发射器4为红外光发射器；在一些实施例中，上述在单层区201上安装信号发射器4的步骤包括：在单层区201上布置发射器驱动电路401，并使发射器驱动电路401的输出端与第一绑定电极10电连接；在发射器驱动电路401上安装红外发光二极管芯片402，并使红外发光二极管芯片402与发射器驱动电路401电连接；在红外发光二极管芯片402的出光面安装准直透镜7。

发射器驱动电路401上安装红外发光二极管芯片402的过程，需要用到焊接工艺。焊接工艺中焊料主要有锡球、锡膏和银浆等材料，焊接方法可以采用激光点焊或回流焊。为优选出适合本发明实施例的焊接工艺，发明人进行了如下试验，如下表1所示：

表1

试验编号	焊料	焊接温度℃	焊接方式
				1	锡膏	200～230	回流焊
2	银浆	80～150	回流焊
				3	锡球	200～230	激光点焊
4	银浆	80～150	激光点焊

一般红外发光二极管芯片的内部器件的耐温温度为85℃左右，柔性线路板3内部器件耐温温度可达280℃～400℃。由上表1的试验结果得知，采用锡膏配合回流焊的工艺，焊接温度较高，会损坏红外发光二极管芯片402内的器件；采用银浆配合回流焊的工艺会出现器件焊接牢固度差、无法通过拉拔力测试的问题，信赖性较低；采用锡球配合激光点焊，局部高温焊接对红外发光二极管芯片402内的器件没有影响，但是如果采用的焊接件的电极为ITO/Ag/ITO(即氧化铟锡层、银层、氧化铟锡层依次层叠所形成的叠层结构)电极会出现不粘锡的问题，因此需对焊接件的电极类型做筛选；采用银浆配合激光点焊的工艺，该焊接温度不会损坏红外发光二极管芯片402内的器件，并且焊接牢固，焊接件不易脱落。因此在一些实施例中可以采用银浆配合激光点焊的工艺。

在焊接件的电极类型筛选方面，发明人分别对电极表面为ITO/Ag/ITO材料和Cu/Au(即铜层、金层依次层叠所形成的叠层结构)材料的电极焊锡做了试验，结果表明，对于电极表面为ITO/Ag/ITO材料的电极，电极表面基本不上锡，锡球喷射过程中会直接弹开，使激光打到产品表面，导致电极损坏；降低激光能量、喷射气压和喷射高度后，锡球可粘附至电极表面，但是电极很容易脱落，无法进行电阻焊接。而对于电极表面为Cu/Au材料的电极，焊接效果好，电极不易脱落，因此，本发明的一些实施例可以采用表面为Cu/Au材料的电极进行焊接。

如图4(a)～图4(d)所示，在发射器驱动电路401上安装红外发光二极管芯片402的步骤，采用银浆配合激光点焊的工艺，包括：在发射器驱动电路401上点银胶403；将银胶403固化；将红外发光二极管芯片402放置于银胶403上，在红外发光二极管芯片402的周围焊锡404；在红外发光二极管的周围涂覆紫外光固化胶405，使其包覆锡层。示例性的，可以采用纳新公司或希尔德公司的银胶点胶机在发射器驱动电路401上点银胶403；之后采用激光器等设备，例如采用波长1064nm、功率20W的红外激光器，对银胶403进行激光固化；银胶403固化后，使用插件机将红外发光二极管芯片402放置于银胶403上；然后使用激光点焊机在红外发光二极管芯片402的周围焊锡404，锡球的直径可以为0.3mm、0.6mm等；最后，使用涂胶机在红外发光二极管的周围涂覆紫外光固化胶405，使其包覆锡层，将银胶403和锡层覆盖住以保护导电金属。

在一些实施例中，显示装置的制作方法还包括：提供盖板8，在盖板8上的设定位置进行开槽，形成第二凹槽12；将盖板8设置于显示模组的一侧，并使盖板8与单层区201之间具有间隙，第二凹槽12的开口朝向单层区201的表面，信号接收器5位于第二凹槽12与间隙所形成的空间内；其中，显示模组为采用如上所述的显示模组。

在一些实施例中，显示装置的制作方法还包括：在盖板8上的设定位置进行开槽，形成第一凹槽11；使第一凹槽11的开口朝向单层区201的表面，信号发射器4位于所述第一凹槽11与所述间隙所形成的空间内。

在单层区201上安装信号接收器5的步骤，以及在柔性线路板3上安装信号处理器6的步骤，同样采用银浆配合激光点焊的工艺，感应驱动电路的电极和柔性线路板3的电极均可采用Cu/Au电极，其步骤与在单层区201上安装信号发射器4的步骤类似，在此不做赘述。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种显示面板，所述显示面板具有单层区，其特征在于，所述单层区包括信号接收器，用于接收外界环境所反馈的检测信号。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述单层区还包括信号发射器，用于向外界环境发射检测信号。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述信号发射器为红外光发射器，包括：

布置于所述单层区上的发射器驱动电路，所述发射器驱动电路的输出端设有第一绑定电极；

与所述发射器驱动电路电连接的红外发光二极管芯片；

设置于所述红外发光二极管芯片的出光面的准直透镜。

4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述信号接收器为红外光感应器，包括：

布置于所述单层区上的感应器驱动电路，所述感应器驱动电路的输出端设有第二绑定电极；

与所述感应器驱动电路电连接的红外光感应部件，用于将接收到的红外光距离检测信号转换为电信号，并传输给所述信号处理器。

5.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述红外发光二极管芯片的厚度为0.2mm～0.5mm，所述准直透镜的厚度为0.2mm～0.5mm。

6.根据权利要求2～5任一项所述的显示面板，其特征在于，所述信号发射器与所述信号接收器之间间隔一定的距离。

7.一种显示模组，其特征在于，包括如权利要求1～6任一项所述的显示面板，所述显示模组还包括，

柔性线路板，所述柔性线路板绑定于所述显示面板的单层区一侧；

安装于所述柔性线路板上的信号处理器，所述信号接收器通过所述柔性线路板与所述显示面板之间的绑定实现与所述信号处理器电连接，所述信号处理器用于对所述检测信号进行处理。

8.根据权利要求7所述的显示模组，其特征在于，信号发射器通过所述柔性线路板与所述显示面板之间的绑定实现与所述信号处理器电连接。

9.根据权利要求8所述的显示模组，其特征在于，所述信号发射器包括第一绑定电极，所述信号接收器包括第二绑定电极，所述第一绑定电极与所述第二绑定电极分别与所述柔性线路板绑定。

10.根据权利要求8所述的显示模组，其特征在于，所述信号发射器、所述信号接收器及所述信号处理器三者的连线构成三角形。

11.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括如权利要求7～10任一项所述的显示模组。

12.根据权利要求11所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括设置于所述显示面板一侧的盖板，所述盖板朝向所述单层区的一侧设有第一凹槽，信号发射器位于所述第一凹槽内，且信号发射器的红外发光二极管芯片的出光面朝向所述盖板。

13.根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于，准直透镜与所述第一凹槽凹陷面之间的距离为0～0.064mm，所述盖板在所述第一凹槽位置处的厚度为0.3mm～0.7mm。

14.根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于，所述盖板朝向所述单层区的表面设有第二凹槽，所述信号接收器位于所述第二凹槽内，且所述信号接收器的红外光感应部件的受光面朝向所述盖板。

15.一种显示模组的制作方法，其特征在于，包括：

提供具有单层区的显示面板，在所述单层区上形成第二绑定电极；

在所述单层区上安装信号接收器，并使所述信号接收器与所述第二绑定电极电连接；

在柔性线路板上安装信号处理器；

将装有所述信号处理器的柔性线路板与所述第二绑定电极电连接。

16.根据权利要求15所述的显示模组的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括在所述单层区上安装信号发射器，并在所述信号发射器的发射器驱动电路上安装红外发光二极管芯片，在所述信号发射器的发射器驱动电路上安装红外发光二极管芯片的步骤包括：

在所述发射器驱动电路上点银胶；

将所述银胶固化；

将所述红外发光二极管芯片放置于所述银胶上，在所述红外发光二极管芯片的周围焊锡；

在所述红外发光二极管的周围涂覆紫外光固化胶，使其包覆锡层。