CN107425040B - 一种电致发光显示面板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电致发光显示面板及显示装置，在电致发光显示面板的像素单元内，具有发光单元，以及与发光单元连接的且用于控制发光单元发光的控制电路，且控制电路包括驱动晶体管和多个开关晶体管；并且，在电致发光显示面板的显示区内，具有至少一个透光区域，且透光区域包括至少一个像素单元；其中，在透光区域内，使发光单元的电极所在层和控制电路的电极所在层为透明导电层，使驱动晶体管和各开关晶体管的有源层为透明半导体层，有利于实现像素单元的全部透光。因此，通过对控制电路和发光单元的设置，使得控制电路和发光单元透明化，有利于实现像素单元内的100％透光，与现有技术相比，大大增加了像素单元的透光面积。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤指一种电致发光显示面板及显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Display,OLED)显示面板按照驱动方式可以分为无源矩阵型OLED(Passive Matrix OLED,PMOLED)显示面板和有源矩阵型OLED(Active Matrix OLED,AMOLED)显示面板两大类，其中，AMOLED显示面板具有呈阵列式排布的像素，属于主动显示类型，具有发光效能高、对比度高、视角宽等优点，再加上其结构的特点，很适合作为透明显示面板。
在现有技术中，AMOLED显示面板中的控制电路往往是采用低温多晶硅(LowTemperature Poly-crystalline Silicon,LTPS)技术制作而成，因此控制电路是不透光的；而在透明显示的设计中，通常选择压缩控制电路的面积的方式，增加像素单元的透光面积，然而，无论如何压缩，却始终难以实现像素单元的100％透光。
基于此，如何实现像素单元的全部透光，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供的一种电致发光显示面板及显示装置，用以解决现有技术中存在的如何实现像素单元的全部透光的问题。
本发明实施例提供了一种电致发光显示面板，包括衬底基板，位于所述衬底基板上的多个呈阵列排布的像素单元；各所述像素单元包括发光单元以及与所述发光单元连接的控制电路；所述控制电路包括驱动晶体管和多个开关晶体管；所述电致发光显示面板的显示区具有至少一个透光区域，且所述透光区域包括至少一个所述像素单元；其中，
在所述透光区域内，所述发光单元的电极所在层和所述控制电路的电极所在层为透明导电层；所述驱动晶体管和各所述开关晶体管的有源层为透明半导体层。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，在所述透光区域内，与所述控制电路异层设置的信号线的所在层为所述透明导电层。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，各所述透明导电层由层叠设置的至少两层透明导电材料构成。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，所述透明导电材料为掺锡氧化铟、掺铟氧化锌、掺氟氧化锡或掺铝氧化锌之一或组合。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，在除所述透光区域之外的显示区内，所述发光单元的电极所在层和所述控制电路的电极所在层为金属导电层，所述驱动晶体管的有源层为透明半导体层，各所述开关晶体管的有源层为低温多晶硅层。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，所述透明半导体层的长度不小于5μm，所述透明半导体层的宽度不小于5μm。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，所述透明半导体层的材料为氧化铟镓锌。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，在所述透光区域内，所述驱动晶体管和各所述开关晶体管均为N型晶体管；在除所述透光区域之外的显示区内，所述驱动晶体管为N型晶体管，各所述开关晶体管均为N型晶体管或P型晶体管。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括：本发明实施例提供的上述电致发光显示面板。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述显示装置中，还包括：设置于所述电致发光显示面板的透光区域内的摄像头或光学传感器。
本发明有益效果如下：
本发明实施例提供的一种电致发光显示面板及显示装置，在电致发光显示面板的像素单元内，具有发光单元，以及与发光单元连接的且用于控制发光单元发光的控制电路，且控制电路包括驱动晶体管和多个开关晶体管；并且，在电致发光显示面板的显示区内，具有至少一个透光区域，且透光区域包括至少一个像素单元；其中，在透光区域内，使发光单元的电极所在层和控制电路的电极所在层为透明导电层，使驱动晶体管和各开关晶体管的有源层为透明半导体层，有利于实现像素单元的全部透光。因此，通过对控制电路和发光单元的设置，使得控制电路和发光单元透明化，有利于实现像素单元内的100％透光，与现有技术相比，大大增加了像素单元的透光面积。
附图说明
图1a和图1b分别为本发明实施例中提供的电致发光显示面板的俯视图的结构示意图；
图2为本发明实施例中提供的控制电路的结构示意图；
图3a和图3b分别为本发明实施例中提供的显示装置的结构示意图；
图4a至图4c分别为本发明实施例中提供的电致发光显示面板的侧视图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例提供的一种电致发光显示面板及显示装置的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是，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。
在现有的控制电路中，通常采用低温多晶硅(Low Temperature Poly-crystalline Silicon,LTPS)技术制作而成的低温多晶硅材料作为晶体管的有源层，但因其无法实现透明化，在透明显示领域受到了较大地使用限制；而在现有技术中，氧化铟镓锌材料是具有高达60％-80％的透光率，且具有优异电子迁移率的透明半导体材料，因此，利用氧化铟镓锌材料，可以使晶体管的面积进一步缩小，有利于进一步提高显示器的显示分辨率，同时实现像素单元的透明化。
因此，本发明实施例提供了一种电致发光显示面板，如图1a和图1b所示的俯视图，可以包括：衬底基板11，位于衬底基板11上的多个呈阵列排布的像素单元12(如虚线框所示，且图1a和图1b中仅示出了九个像素单元)；各像素单元12可以包括发光单元13以及与发光单元13连接的控制电路14，且控制电路14一般设置于发光单元13靠近衬底基板11的一侧；其中，若发光单元13只是发白光，则需要在发光单元13背离衬底基板11的一侧设置彩色滤光片，用于显示彩色画面，所以，如图1a和1b所示，每个像素单元12可以只包括一个发光单元13(斜线填充区域)，和一个与发光单元13连接的控制电路14(黑点填充区域)；若发光单元13可以发单色光(如红光、绿光或蓝光等)，则像素单元12可以包括三个子像素单元，但子像素单元的数量并不限于此，每个子像素单元均可以包括一个发光单元和一个与发光单元连接的控制电路，所以每个像素单元12可以包括三个发光单元，和三个与发光单元连接的控制电路；因此，接下来将以图1a和图1b所示的电致发光显示面板进行详细说明；
控制电路14的具体结构如图2所示，其中，控制电路14包括驱动晶体管和多个开关晶体管，第一晶体管M1为驱动晶体管，第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5和第六晶体管M6为开关晶体管；
电致发光显示面板的显示区具有至少一个透光区域，且透光区域包括至少一个像素单元；如图1a所示的，显示区具有两个透光区域16a(虚线框内)和16b(虚线框内)，其中，透光区域16a包括一个像素单元12，透光区域16b包括两个像素单元12；同时，如图1b所示，显示区具有一个透光区域16b(虚线框内)，且透光区域16b包括两个像素单元12；其中，
在透光区域16a或透光区域16b内，发光单元13的电极所在层和控制电路14的电极所在层为透明导电层；驱动晶体管(即第一晶体管M1)和各开关晶体管(包括第二晶体管M2、第三晶体管M3、第四晶体管M4、第五晶体管M5和第六晶体管M6)的有源层为透明半导体层。
本发明实施例提供的上述电致发光显示面板，通过在透光区域内，使发光单元的电极所在层和控制电路的电极所在层为透明导电层，使驱动晶体管和各开关晶体管的有源层为透明半导体层，有利于实现像素单元的全部透光。因此，通过对控制电路和发光单元的设置，使得控制电路和发光单元透明化，有利于实现像素单元内的100％透光，与现有技术相比，大大增加了像素单元的透光面积。
在具体实施时，为了保证透光区域16a或透光区域16b内全部透光，不仅需要保证位于像素单元12内的发光单元13和控制电路14全部透光，还需要对与控制电路14异层设置的信号线进行透光设置；因此，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，如图1a所示，在透光区域16b内，与控制电路14异层设置的信号线17a的所在层为透明导电层；如图1b所示，在透光区域16b内，与控制电路14异层设置的信号线17b的所在层为透明导电层；此外，信号线17a和17b可以包括与图2所示的控制电路中用于提供各种信号的信号端相对应的各栅线(如栅线Sn-1、栅线Sn、栅线Sn+1)、数据线Vdata、起始信号线Vinit、控制信号线EM、第一参考信号线Vref、第二参考信号线VDD和第三参考信号线VSS；而在图1a和图1b中，仅示出了沿着水平方向延伸的一条信号线17b和沿着垂直方向延伸的一条信号线17a，且信号线17a和信号线17b分别通过过孔18为控制电路14提供相应的信号，但两个方向上的信号线的分布数量并不限于此，具体的可以根据实际情况进行设计，在此不做限定。
当然，信号线并不限于图1a和图1b所示的位于控制电路14与衬底基板11之间，还可以根据实际需要进行相应地设计，在此不作限定。
具体地，透明导电层通常是由透明导电材料构成的，且透明导电材料一般为透明导电氧化物，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，如掺锡氧化铟(ITO)、掺铟氧化锌(IZO)、掺氟氧化锡(FTO)或掺铝氧化锌(AZO)之一或组合，当然还可以是其他透明导电氧化物，在此不作限定；进一步地，透明导电氧化物的电阻通常要比相同厚度的金属的电阻要高，因此，为了提高透明导电材料(即透明导电氧化物)的导电性能，一般需要将由透明导电材料构成的透明导电层的厚度制作的厚一些，即在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，各透明导电层由层叠设置的至少两层透明导电材料构成，以减小透明导电层的电阻，提高导电性能。
具体地，为了保证控制电路的透明化，不仅需要使电极透明化，还需要使驱动晶体管与各开关晶体管的有源层透明化，即将有源层设置为透明半导体层，由透明半导体材料构成透明半导体层；一般地，透明半导体材料可以采用氧化物半导体技术制作而成的氧化铟镓锌；因此，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，透明半导体层的材料为氧化铟镓锌。
进一步地，为了能够使透明半导体层作为有源层时，具有较高的开关比，实现控制电路对发光单元的有效控制，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，透明半导体层的长度一般不小于5μm，透明半导体层的宽度一般不小于5μm。
进一步地，由于现有的氧化物半导体技术的限制，目前只有制作的N型的氧化铟镓锌材料，因此，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，在透光区域内，驱动晶体管和各开关晶体管均为N型晶体管。
在具体实施时，在电致发光显示面板的显示区内，除了透光区域，还包括非透光区域，即图1a和图1b中所示的除虚线框16a和虚线框16b以外的区域，因非透光区域不需要透明化，所以在此非透光区域内，可以用金属材料来制作电极，以保证优异的导电性能；同时，由于采用LTPS技术制作的低温多晶硅材料在作为有源层时，可以使各晶体管具有较高的开关比，所以在此非透光区域内的控制电路中，可以利用低温多晶硅材料制作各晶体管的有源层；然而，由于驱动晶体管的有源层性能较大地影响着像素单元的显示效果，所以为了减小透光区域和非透光区域的显示差异，需要使非透光区域内的驱动晶体管的有源层也要设置为透明半导体层；因此，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，在除透光区域之外的显示区内，发光单元的电极所在层和控制电路的电极所在层为金属导电层，驱动晶体管的有源层为透明半导体层，各开关晶体管的有源层为低温多晶硅层。
具体地，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，在除透光区域之外的显示区内，驱动晶体管的有源层为透明半导体层时，其尺寸和材料的选择，与透光区域内的透明半导体层的尺寸和材料的选择相同，重复之处不作赘述。
进一步地，由于现有的氧化物半导体技术的限制，使得只能得到N型的氧化铟镓锌材料；而现有的LTPS技术，已经发展成熟，既可以得到N型的低温多晶硅材料，还可以得到P型的低温多晶硅材料；因此，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，在除透光区域之外的显示区内，驱动晶体管为N型晶体管，各开关晶体管均为N型晶体管或P型晶体管。
具体地，在本发明实施例提供的上述电致发光显示面板中，如图1a和图1b所示，在除透光区域之外的显示区内(除虚线框16a和虚线框16b之外的区域)，与控制电路14异层设置的信号线17a和17b的所在层可以设置为金属导电层，以增加信号线的导电性能。
在具体实施时，在除电致发光显示面板的显示区外的区域，还可以包括栅极集成驱动电路(GOA)、外围布线和测试电路等其它部件，由于该区域为非透光设置，因此，位于该区域的信号线的所在层可以为金属导电层，以增加信号线的导电性能；同时，位于该区域内的各晶体管，可以采用LTPS技术制作的低温多晶硅材料作为有源层，在保证各部件的性能的同时，有利于窄边框的设计，降低制作成本。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，如图3a和图3b所示，可以包括：本发明实施例提供的上述电致发光显示面板100。该显示装置可以是手机(如图3a和图3b所示)、平板电脑、笔记本电脑、台式电脑、电视、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。由于该显示装置解决问题的原理与电致发光显示面板相似，因此该显示装置具体实施可参见上述电致发光显示面板的实施，重复之处不再赘述。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述显示装置中，如图3a和图3b所示，还可以包括：设置于电致发光显示面板100的透光区域100-1(黑点填充的区域)内的摄像头200(图3a所示的网格填充的方形区域)或光学传感器300(图3b所示的竖线填充的方形区域)；当然，在透光区域100-1内，还可以同时设置摄像头200和光学传感器300(未给出图示)，在此不做限定；并且，摄像头200和光学传感器300的具体设置位置，如图4a和图4b所示，摄像头200和光学传感器300可以位于衬底基板11背离控制电路14的一侧(如图4a所示)，还可以位于衬底基板11面向控制电路14的一侧(如图4b所示)，或者位于发光单元13背离控制电路14的一侧(未给出图示)；虽然图4a和图4b给出的是在同时设置有摄像头200和光学传感器300且均处于同一侧的情况，但并不限于此，摄像头200和光学传感器300可以分别位于不同膜层(如图4c所示)，在此不作限定。此外，还可以根据本发明实施例中提供的电致发光显示面板100，制作双面显示的显示装置，较大程度地扩展本发明实施例中提供的电致发光显示面板的应用，提供更多具有先进功能的显示装置。
本发明实施例提供了一种电致发光显示面板及显示装置，在电致发光显示面板的像素单元内，具有发光单元，以及与发光单元连接的且用于控制发光单元发光的控制电路，且控制电路包括驱动晶体管和多个开关晶体管；并且，在电致发光显示面板的显示区内，具有至少一个透光区域，且透光区域包括至少一个像素单元；其中，在透光区域内，使发光单元的电极所在层和控制电路的电极所在层为透明导电层，使驱动晶体管和各开关晶体管的有源层为透明半导体层，有利于实现像素单元的全部透光。因此，通过对控制电路和发光单元的设置，使得控制电路和发光单元透明化，有利于实现像素单元内的100％透光，与现有技术相比，大大增加了像素单元的透光面积。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种电致发光显示面板，包括衬底基板，位于所述衬底基板上的多个呈阵列排布的像素单元；各所述像素单元包括发光单元以及与所述发光单元连接的控制电路；所述控制电路包括驱动晶体管和多个开关晶体管；其特征在于，所述电致发光显示面板的显示区具有至少一个透光区域，且所述透光区域包括至少一个所述像素单元；其中，
在所述透光区域内，所述发光单元的电极所在层和所述控制电路的电极所在层为透明导电层；所述驱动晶体管和各所述开关晶体管的有源层为透明半导体层；
在除所述透光区域之外的显示区内，所述发光单元的电极所在层和所述控制电路的电极所在层为金属导电层，所述驱动晶体管的有源层为透明半导体层，各所述开关晶体管的有源层为低温多晶硅层。
2.如权利要求1所述的电致发光显示面板，其特征在于，在所述透光区域内，与所述控制电路异层设置的信号线的所在层为所述透明导电层。
3.如权利要求1或2所述的电致发光显示面板，其特征在于，各所述透明导电层由层叠设置的至少两层透明导电材料构成。
4.如权利要求3所述的电致发光显示面板，其特征在于，所述透明导电材料为掺锡氧化铟、掺铟氧化锌、掺氟氧化锡或掺铝氧化锌之一或组合。
5.如权利要求1所述的电致发光显示面板，其特征在于，所述透明半导体层的长度不小于5μm，所述透明半导体层的宽度不小于5μm。
6.如权利要求5所述的电致发光显示面板，其特征在于，所述透明半导体层的材料为氧化铟镓锌。
7.如权利要求1所述的电致发光显示面板，其特征在于，在所述透光区域内，所述驱动晶体管和各所述开关晶体管均为N型晶体管；在除所述透光区域之外的显示区内，所述驱动晶体管为N型晶体管，各所述开关晶体管均为N型晶体管或P型晶体管。
8.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求1-7任一项所述的电致发光显示面板。
9.如权利要求8所述的显示装置，其特征在于，还包括：设置于所述电致发光显示面板的透光区域内的摄像头或光学传感器。
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