显示面板及显示装置的制作方法

1.本技术涉及显示技术领域，特别是涉及一种显示面板及显示装置。


背景技术：

2.随着显示技术的发展，显示面板的各方面性能不断得到优化，其中对静电的防护性能一直是重点之一。当显示面板与外界接触或进行电源热插拔时，很可能会出现瞬时高压电流，当这种电流跨过显示面板外围的防护走线，跳变至面板内部不同导电层搭接处、线路较细处等防护薄弱的区域时就会造成该处电路放电烧损，进而导致显示面板损坏。基于此，针对防静电功能进行的布线设计是重要的设计瓶颈之一。
3.因此，亟需一种新的能够提升瞬时大电流防护的显示面板及显示装置。


技术实现要素：

4.本技术提供一种显示面板及显示装置。
5.一方面，根据本技术实施例提出了一种显示面板，包括：衬底；电子器件，设置于衬底一侧；接地线，沿周向设置于电子器件的外侧；绝缘层，包括设置在接地线与电子器件之间的第一绝缘结构，接地线与电子器件的最小距离s1设置为：v/c1≤s1≤1.5v/c1，其中，v为测试电压，c1为第一绝缘结构的击穿场强。
6.根据本技术实施例的一个方面，显示面板具有显示区及设置在显示区外周的非显示区；电子器件包括设置在显示区的器件主体、连接至器件主体且沿非显示区延伸设置的连接走线；接地线沿非显示区延伸设置，接地线与连接走线的最小距离即为接地线与电子器件的最小距离s1。
7.根据本技术实施例的一个方面，接地线包括第一接地线和第二接地线，第一接地线设置于第二接地线与连接走线之间，绝缘层还包括设置在第二接地线与第一接地线之间的第二绝缘结构。
8.根据本技术实施例的一个方面，第一接地线与第二接地线之间的最小距离s2设置为：v/c2≤s2≤1.5v/c2，其中，v为测试电压，c2为第二绝缘结构的击穿场强。
9.根据本技术实施例的一个方面，第一接地线、第二接地线、连接走线平行设置，最小距离s1与最小距离s2相等。
10.根据本技术实施例的一个方面，连接走线、第一接地线和第二接地线同层设置；第二接地线的宽度为连接走线的宽度的1～3倍。
11.根据本技术实施例的一个方面，第一接地线设置为相互平行的至少两条。
12.根据本技术实施例的一个方面，接地线与电子器件同层设置，器件主体包括设置在显示区的触控电极。
13.根据本技术实施例的一个方面，接地线设置有断开口。
14.另一个方面，根据本技术实施例提出一种显示装置，包括上述的显示面板。
15.根据本技术实施例提供的显示面板，包括电子器件、围绕电子器件设置的接地线
以及设置于两者之间的绝缘结构，其中电子器件与接地线之间具有特定的距离范围。即本技术根据测试电压与绝缘层的结构组成计算确定接地线与电子器件之间的最佳间距范围，能够快速、简便地设计得到显示面板的布线方案，且能够充分利用布线空间，实现可靠的防静电效果，适于窄边框显示面板产品的设计生产。
附图说明
16.下面将参考附图来描述本技术示例性实施例的特征、优点和技术效果。
17.图1是本技术一个实施例的显示面板的结构示意图；
18.图2是图1中a-a'处的剖视图；
19.图3是图1中区域p的一种放大图；
20.图4是本技术另一个实施例的显示面板的结构示意图；
21.图5是图4中区域q的一种放大图。
22.其中：
23.10-显示面板；
24.11-衬底；12-电子器件；13-接地线；14-绝缘层；15-柔性电路板；
25.101-显示区；102-非显示区；
26.121-器件主体；122-连接走线；
27.121a-第一电极；121b-第二电极；
28.131-第一接地线；132-第二接地线；133-断开口；
29.141-第一绝缘结构；142-第二绝缘结构。
30.在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
31.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本技术进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本技术，并不被配置为限定本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术更好的理解。
32.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
33.应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一
层、另一个区域“下面”或“下方”。
34.下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
35.显示面板在制作和使用过程中均可能产生静电放电现象，同时电源不稳定引起的电涌、热插拔引起的瞬态浪涌电流、雷击产生的瞬态感应电流等情况均可能会使显示面板内部产生高压静电，由此，触摸屏尖端、较细的线路、不同导电层的层搭接处就可能会出现被静电击坏的问题
36.进一步地，现有的触控显示装置中通常设置有多个触控电极，用以将触摸信号转换为电信号，因此需要保证一定的灵敏度，在此基础上，触控显示面板中必须更加注重对静电的防护。基于此，本技术下面的描述中将以电子器件12为触控模组作为示例进行描述，即器件主体为触控电极121、连接走线为触控走线122，但并不限于此，本技术中的电子器件12还可以为屏下指纹识别模组、屏下摄像模组等显示面板所需的电子器件中的一个或多个，本技术对此不做特定的限定，可根据具体情况自行选择。
37.请一并参阅图1和图2，图1是本技术一个实施例的显示面板10的结构示意图，图2是图1中a-a'处的剖视图。其中，显示面板10包括：衬底11；电子器件12，设置于衬底11一侧；接地线13，沿周向设置于电子器件12的外侧；绝缘层14，包括设置在接地线13与电子器件12之间的第一绝缘结构141，接地线13与电子器件12的最小距离s1设置为：v/c1≤s1≤1.5v/c1，其中，v为显示面板的测试电压，c1为第一绝缘结构的击穿场强。
38.在一些可选的实施例中，显示面板10具有显示区101及设置在显示区101外周的非显示区102；电子器件12包括设置在显示区的器件主体121、连接至器件主体121且沿非显示区102延伸设置的连接走线122；接地线13沿非显示区102延伸设置，接地线13与连接走线122的最小距离即为最小距离s1。
39.本技术提供的显示面板10中包括有设置于衬底11一侧的电子器件12，在一些可选的实施例中，该器件为触控模组，用于接收触摸信号并将其转化为相应的电信号，从而能够作为人机交互端与显示面板模组相组合形成触控显示装置。即电子器件12中包括触控电极121，在一些可选的实施例中，触控电极121为互电容结构，其中包括横向延伸的第一电极121a和纵向延伸的第二电极121b，第一电极121a和第二电极121b之间相互绝缘且交叉的地方形成电容，存在触摸输入时，触摸点附近的电极之间的耦合受到影响使其电容值发生改变，据此能够准确得到触摸点的坐标。电子器件12中还包括多条触控走线122，多条触控走线122与每行第一电极121a或每列第二电极121b分别一一电连接，可选的，电连接至第一电极121a的触控走线122输入激励信号，电连接至第二电极121b的触控走线122接收信号以形成触摸点坐标。显而易见地，电子器件12中还可以为电连接至第二电极121b的触控走线122输入激励信号，电连接至第一电极121a的触控走线122接收信号，本技术对此不做特定的限定。
40.当静电在电路间跳变时，电路走线之间距离最近处或具有尖端形状处的绝缘层14最薄，最易被击穿并造成静电在其中跳变，若设定显示面板10中的第一接地线131与电子器件12之间的最小距离为最小距离s1，则在这个位置最容易出现绝缘层14击穿、静电向显示面板内部跳变的问题。即最小距离s1过小时会导致静电向内跳变，距离过大时又将造成显示面板10的边框过宽、阻碍屏占比的提升，进而影响显示效果。由此，控制这个距离的大小
是显示面板10设计时的一个重要瓶颈。该最小距离s1是接地线13与器件主体121之间的距离和接地线13与连接走线122之间的距离这两者中较小的一者，可以理解的是，受到非显示区布线空间、屏占比要求等限制，一般情况下走线间的距离比走线与其他电子器件的导电区域之间的距离更小，即最小距离s1一般是接地线13与连接走线122之间的距离。
41.在此基础上，本技术的一个实施例中提出一种接地线和触控走线的布线设计方案，通过简单的计算就能够得出走线间最小距离的最优设计。
42.显示面板在投入使用前一般都需要进行静电防护测试，在一些可选的实施例中，显示面板10的测试电压v可以是采用对显示面板10进行软件仿真计算的方法得到的，通过仿真可以得到显示面板10在使用过程中可能会出现的静电放电电压的范围，测试电压v的值需要大于该范围的最大值。根据显示面板10的电学特性，通常采用
±
8kv的接触放电和
±
15kv的空气放电进行系统级静电测试，本技术对具体测试电压大小不作特定的限定，可以根据加工、使用条件自行选择。
43.同时，最小距离s1处的第一绝缘结构141的击穿场强c1也能够通过测试得到。所谓的击穿场强即材料在电场作用下，不被击穿时所能承受的最高的电场强度，通常用试样的击穿电压与其厚度之比进行表示。绝缘层14的击穿电压与绝缘层14的制备条件、材质、测试环境温度、厚度等参数均有关，因此，在进行布线设计前，需要先对绝缘层14的绝缘性能进行测试，以得到所需的击穿电场强度c1。
44.进一步地，最小距离s1的最优设计为测试电压v与对应的击穿电场强度的比值。一方面，最小距离s1需要大于等于该最优设计值，通过这样的布线设计能够在保证电路走线之间的绝缘结构不被击穿、即静电不能够在线路间来回跳变的前提下，将走线间距离缩至最小。另一方面，最小距离s1同时需要小于等于该最优设计值的1.5倍，以避免影响其他走线布线设计的空间或影响显示面板的小型化，从而能够兼顾显示面板的静电防护和窄边框显示，提高显示板的可靠性和屏占比。
45.可以理解的是，第一绝缘结构141可以为由相同的绝缘材料构成的一个整体层结构，或第一绝缘结构141也可以为由多个绝缘参数不同的子绝缘结构结合构成的，即第一接地线131与触控走线122之间在最小距离s1处的连线可以穿过多种不同绝缘材料的分界面。在第一绝缘结构141包括多个子结构的这种情况下，同样需要在进行布线设计前针对第一绝缘结构141进行击穿场强的测试，其中，可以为根据不同子绝缘结构的厚度分别测试计算每层的击穿场强，再将多个击穿场强进行汇总计算，以得到第一绝缘结构141的击穿场强c1。
46.在一些可选的实施例中，接地线13包括第一接地线131和第二接地线132，第一接地线131设置于第二接地线132与连接走线122之间，第一接地线131与第二接地线132之间设置有第二绝缘结构142。
47.针对基板的防静电(electro-static discharge，esd)方面和防电气过应力(electrical over stress，eos)方面，显示面板10中在面板外围环绕显示区101设置有多条接地导线，通过这些接地导线形成多层防护，将静电层层拦截、释放，从而防止静电跳变至内部其他电路，造成触控失灵。在一些可选的实施例中，第一接地线131和第二接地线132的电压均为0v，其中第一接地线131与触控走线122相邻设置，第二接地线132设置于第一接地线131的外围，将显示区101和第一接地线131包围在内，第一接地线131和第二接地线132
均为不闭合的环绕设置。
48.显示面板10中设置有绝缘层14，绝缘层14用于使多条接地线之间、触控走线122与接地线之间形成绝缘环境，防止线路间信号相互干扰。第一接地线131与触控走线122之间、第一接地线131与第二接地线132之间的绝缘层14能够有效防止静电在线路间跳变，最终进入基板内部。在一些可选的实施例中，绝缘层14在衬底11设置有电子器件12的一侧表面整层铺设，将触控电极121、触控走线122和多条接地线13均覆盖在内，由此能够同时对上述电路元件形成保护，且能够使第一电极121a与第二电极121b之间具有一定距离从而形成所需的触控电容。
49.在一些可选的实施例中，显示面板10还包括柔性电路板15，柔性电路板15通过触控走线122与触控电极121电连接，从而实现显示面板10所需的触控功能。同时，第一接地线131和第二接地线132可以为与柔性电路板15的引脚电连接，由柔性电路板15提供相应的电压信号，此时，第一接地线131和第二接地线132可以与同一个引脚电连接，或分别连接至多个引脚。
50.请参阅图3，图3为图1中区域p的一种放大图。显示面板10中的接地线13与触控走线122之间的最小距离为s1，第一接地线131与第二接地线132之间的最小距离为s2，设定最小距离s2处的第二绝缘结构142的击穿场强为c2，显示面板10的测试电压为v，则最小距离s2被设置为v/c2≤s2≤1.5v/c2。
51.第一接地线131与第二接地线132之间的最小距离s2的设计方法与前述最小距离s1的设计方法相同，通过使用面板的测试电压v和最小距离s2处的第二绝缘结构142的击穿电压c2进行计算得到最优距离，而最小距离s2的大小为该最优距离的1～1.5倍，由此能够得到较优的技术效果，具体说明请参看前述最小距离s1的计算过程，此处不再赘述。
52.在一些可选的实施例中，第一接地线131、第二接地线132、触控走线122平行设置，最小距离s1与最小距离s2相等。
53.通过将第一接地线131、第二接地线132、触控走线122平行设置，能够使前述三类电路走线之间具有相同且均匀的间距，进一步降低静电在走线间跳变的可能性。且使最小距离s1与最小距离s2相等也能够进一步简化计算，便于显示面板10的加工。
54.可选的，第一接地线131、第二接地线132、触控走线122在显示面板10的四角处进行弯折时所形成的角为钝角或圆角。例如，走线可以为通过向同一方向偏折延伸形成两个135
°
的钝角以完成90
°
的方向转变，或通过形成四分之一圆弧以完成90
°
的方向转变。由此能够避免电路走线的断开或开裂，从而进一步提高显示面板的可靠性。
55.请再次参阅图2，在一些可选的实施例中，连接走线122、第一接地线131和第二接地线132同层设置，第二接地线132的宽度为连接走线122的宽度的1～3倍。前述三类电路走线均为设置于衬底11的同一侧，将其同层设置能够在一次加工中完成前述全部电路走线的制造，从而节省加工成本、提高生产效率。同时，也便于确定走线间距和击穿场强，从而得到更准确、简便的结构设计。
56.可选地，当触控走线122、第一接地线131和第二接地线132中的任意两者不同层设置时，其在衬底上的正投影不重叠，以避免形成寄生电容、对信号的准确性造成影响。同时，当走线不同层设置时，若不同层的走线之间为材质相同的绝缘材料，则击穿电场强度c1按照走线之间直线距离最近的位置进行测试；若不同层的走线之间的直线距离连线穿过不同
绝缘材料间的界面，则根据该连线被界面划分为两段的长度对不同绝缘材料的击穿场强进行加权计算以得到最终的击穿电场强度c1；若不同层的走线所在的两个层结构之间夹设有采用涤纶树脂(polyethylene terephthalate，pet)等材质制作的基材层，同样可以根据最短直线距离连线穿过每层绝缘材料的长度、针对每层材料的击穿强度进行加权计算。且与常规绝缘层相比较，基材层的厚度一般较大，因此，在这种情况下该处一般不易击穿，但显示面板10的整体厚度也会随之增加。基于此，本技术对走线的层结构不做特定的限定，可以根据工艺需求和使用需求自行选择。
57.在一些可选的实施例中，第二接地线132的宽度大于第一接地线131的宽度和触控走线122的宽度，具体地，第二接地线132的宽度为触控走线122宽度的1～3倍，同时第二接地线132的宽度为第一接地线131宽度的1～2.5倍。第二接地线132位于第一接地线131的外围，当显示面板的外部产生静电时，第二接地线132将首先对静电进行拦截、释放，将第二接地线132的宽度增大，能够有效地增强第二接地线132防护静电的能力，将外部入侵的静电拦截在最外围，进一步优化显示面板10的静电防护功能。可以预见的是，第二接地线132的宽度越宽，其对外部静电的防护和释放能力越强，但随着宽度的增加，也将导致使用该显示面板10的显示装置具有更宽的边框，因此可以根据显示装置中屏占比和静电防护能力的优先度进行取舍，本技术对此不做特定的限定。
58.请一并参阅图4和图5，图4是本技术另一个实施例的显示面板的结构示意图，图5是图4中区域q的一种放大图。在一些可选的实施例中，第一接地线131设置为相互平行的至少两条。即显示面板10中同时设置有多条平行的第一接地线131，相邻第一接地线131之间通过绝缘层14彼此绝缘设置，多条第一接地线131的宽度相同，相邻第一接地线131之间的间距相同。
59.可以理解的是，相邻第一接地线131间的绝缘层14可以为统一形成的一个整体的绝缘结构，或者，相邻第一接地线131间的绝缘层14也可以为多个相邻且不同的绝缘结构。显示面板10中的绝缘结构一般为绝缘材质制备出的膜层结构，根据这些膜层的成膜条件、掺杂浓度等多个参数的不同，绝缘结构的击穿场强也有较大的区别，因此，在实际设计的过程中，相邻第一接地线131之间同样需要对最小距离所在位置的绝缘结构进行测试，得到实际数据后才能进行精准的设计。
60.本技术实施例提供的显示面板10具有用于静电防护的接地线，该接地导线可以为包括第一接地线131和第二接地线132，在此基础上，还可以通过同时设置多条第一接地线131来进一步提高显示面板10的静电防护能力，即增加拦截静电由某一方向跳变进入的接地线的层数，加长静电入侵需经过的路径，经过多条第一接地线131的拦截和释放，将静电控制在显示区101之外，以免造成显示面板失灵的问题。
61.此时，多条第一接地线131平行设置且宽度相等，以便于加工和计算相邻第一接地线131之间的最优距离，与前述实施例相类似地，每两条相邻的第一接地线131之间均设置有绝缘层14，在进行布线设计时，相邻第一接地线131之间的最小距离为s3，该处的绝缘层14的击穿场强为c3，则相邻第一接地线131之间的最优距离为测试电压v与击穿场强c3的比值，s3为该最小距离的1～1.5倍，即1.5v/c3≥s3≥v/c3。
62.在一些可选的实施例中，绝缘层14由氧化硅、氮化硅、有机高分子绝缘材料中的至少一者制得；第一接地线131、第二接地线132和触控走线122均由钼、钛、钼-铝-钼叠层中的
至少一者制得；触控电极121由氧化铟锡、纳米银中的至少一者制得，且可以设置为金属网格电极的形式。
63.显示面板10中可以采用显示技术领域常用的绝缘材料氮化硅和氧化硅作为绝缘层14的材料，氮化硅和氧化硅的绝缘性好、耐磨损且耐冷热冲击，能够提供稳定的绝缘效果，常用的高分子绝缘材料通常都是高分子聚合物，其中包括塑料、橡胶、纤维及绝缘漆等，当采用有机高分子绝缘材料作为绝缘层14的材质时，绝缘层14可以为覆盖电路走线和触控电极121的绝缘层，或绝缘层14可以为涂覆于电路走线之间及触控电极121之间需要绝缘的位置的外敷层、保护涂层，能够使走线间和电极间达成绝缘效果即可，本技术对此不做特定的限定。
64.同时，显示面板10中可以采用金属钼、金属钛或钼-铝-钼叠层材料来制造第一接地线131、第二接地线132。这三种材料的阻抗低、释放效率高、导通性好，能够有效地将静电导出去，进一步提高显示面板10的静电防护能力。相反地，若使用阻抗较高的材质制作接地线，则有可能在出现高压静电时烧坏，导致像素电路击穿、失灵。
65.进一步地，显示面板10中可以采用氧化铟锡、纳米银等材料来制造触控电极121，或将触控电极121设置为金属网格电极。前述三种方法均可以制作成柔性透明电极，其中氧化铟锡具有良好的电学传导性，但随着铟元素含量不足导致的成本上升、供应受限问题的出现，目前正在广泛尝试寻找替代物。在此基础上，金属网格透明电极和银纳米线网格电极得到了一定程度的应用，其中金属网格电极具有良好的柔韧性，且仅通过改变网格的线宽、周期、高宽比、形状和排列就可以解决透明电极低阻抗和高透光率之间的矛盾，并且能够根据实际电学性能要求和光学性能要求进行裁剪，确保同时得到低阻和高透光率。银纳米线网格电极同样具有良好的导电性和柔韧性，且具有良好的光电特性，规则排布的银纳米线网格电极能够很好地实现光电综合性能的平衡。基于此，采用前述三种方法制作触控电极121，能够使显示面板具有更优良的光学和电学性能。在实际生产和使用中可以根据工艺需求和成本等自行选择，本技术对此不做特定的限定。
66.在一些可选的实施例中，绝缘层14可以为由多个膜层层叠构成，第一绝缘层覆盖第一接地线131、第二接地线132、触控走线122和第二电极121b，第二绝缘层则覆盖第一电极121a并与第一绝缘层层叠设置，第二绝缘层在衬底11上的正投影可以为覆盖第一绝缘层在衬底11上的正投影。
67.在这种情况下，第一绝缘层和第二绝缘层可以采用相同或不相同的材料制成。当使用相同的材质时，第一绝缘层和第二绝缘层可以为先制造第一绝缘层，随后进行第一电极121a的蒸镀，再在上方制造第二绝缘层。当采用不同材质时，则需要使用两种相互之间融合性、附着性良好的绝缘材质，以确保第一绝缘层和第二绝缘层连接牢固，不会在后续使用过程中产生在两个绝缘层的界面处裂开、分层的问题。其中的第一绝缘层可以采用击穿强度更高、绝缘性能更好的绝缘材料，以使第一接地线131和第二接地线132能够具有更好的防静电跳变效果与更窄的间距，同时，第二绝缘层可以为采用普通绝缘材料以降低成本。
68.在一些可选的实施例中，接地线13与电子器件12同层设置，器件主体121包括设置在显示区101的触控电极。
69.在一些可选的实施例中，接地线13设置有断开口133，即每条接地线13中设置有至少一处断开口133。当显示面板中设置有闭环环绕且接地的走线时，被该走线环绕的区域中
的元件所发出或接收的射频信号会有部分被该走线吸收，造成信号削弱、通讯异常，因此需要在接地线中设置至少一处断开口133，用以避免形成完全闭合的走线圈导致使用显示面板10的显示装置中的天线等器件的信号受到干扰。可选地，前述第一接地线131和第二接地线132的断开口133可以为设置于柔性电路板15对侧的中间位置，使两侧的接地线13均对称设置，从而得到优良且均匀的屏蔽效果。
70.本技术实施例提供的显示面板10中除了前述各部件，还可以包括封装层、发光元件和与显示面板10中的电子器件12相对应的薄膜晶体管阵列等组成部分，并且可以通过该薄膜晶体管阵列控制发光元件的发光，由此实现显示面板10的正常显示。
71.本技术另提供一种显示装置，包括上述的显示面板10，该显示装置可以为手机、平板电脑、数码相框、电子纸等任何具有显示功能的产品或部件。本技术实施例提供的显示装置，具有本技术实施例提供的显示面板10的所有有益效果，具体可以参考上述各实施例对于显示面板10的具体说明，本实施例在此不再赘述。
72.可以理解的是，上述说明和细节描述仅是示例性和解释性的，并不能构成对本技术的限制，本领域的技术人员可以对本技术进行各种改动和变型而不脱离本技术的精神和范围。这样，倘若本技术的这些修改和变型属于本技术权利要求及其等同技术的范围之内，则本技术也意图包含这些改动和变型在内。