CN107657900A - 一种阵列基板、显示面板及显示装置 - Google Patents

一种阵列基板、显示面板及显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种阵列基板、显示面板及显示装置。所述阵列基板包括：多条数据线和多条扫描线，所述数据线和所述扫描线交叉限定出至少一个子像素单元；其中，所述子像素单元包括微发光二极管，所述数据线和所述扫描线用于为所述微发光二极管提供驱动信号。既解决了现有的液晶显示器屏厚、体积较大和安装复杂的问题，又解决了OLED显示器成本高和寿命短的问题，实现了一种成本低、厚度薄、体积小、易安装和寿命长的阵列基板及显示面板，推动显示面板的推广和量产。

Description

一种阵列基板、显示面板及显示装置
技术领域
本发明实施例涉及显示技术，尤其涉及一种阵列基板、显示面板及显示装置。
背景技术
随着显示技术的发展，用户可以通过显示屏获取越来越多的信息，由此用户对显示屏的需求也在日益增长。透明显示技术做到了透过显示屏看到显示屏背面的物体，可以应用于车辆的挡风玻璃、展示柜、广告牌或住宅玻璃等大屏幕显示，为用户提供更加丰富的视觉体验。
目前，显示技术包括投影显示技术、液晶显示技术以及有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)显示技术。投影显示技术和液晶显示技术采用被动发光的方式，需要另外提供光源。因此，被动发光方式下的显示屏存在屏厚、体积较大和安装复杂的问题。OLED显示技术采用主动发光的方式，具有厚度薄、亮度高和色域广的优点，然而存在成本高和寿命短的问题。综上，现有的显示技术在实际应用时受到了很大的限制，阻碍了显示面板在透明显示和大屏幕显示等更广泛领域的推广和量产。
发明内容
本发明提供一种阵列基板、显示面板及显示装置，以实现一种成本低、厚度薄、体积小、易安装和寿命长的阵列基板，推动显示面板的推广和量产。
第一方面，本发明实施例提供了一种阵列基板，包括：
多条数据线和多条扫描线，所述数据线和所述扫描线交叉限定出至少一个子像素单元；
其中，所述子像素单元包括微发光二极管，所述数据线和所述扫描线用于为所述微发光二极管提供驱动信号。
可选地，所述微发光二极管包括：依次层叠的第一半导体层、复合层和第二半导体层；
所述第一半导体层和所述数据线电连接，所述第二半导体层和所述扫描线电连接。
可选地，所述第一半导体层为P型半导体层，所述第二半导体层为N型半导体层。
可选地，所述第一半导体层、所述复合层和所述第二半导体层包括相同的半导体材料。
可选地，所述微发光二极管还包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第一半导体层电接触，所述第二电极和所述第二半导体层电接触。
可选地，所述第一电极和所述第二电极为透明电极。
可选地，所述第一电极和所述第二电极包括金属网格、纳米银和石墨烯中的至少一种。
可选地，所述子像素单元还包括：驱动电路，用于驱动所述微发光二极管发光；
所述驱动电路的寻址端与所述扫描线电连接，所述驱动电路的输入端与所述数据线电连接，所述驱动电路的输出端与所述微发光二极管一端电连接，用于根据所述控制端的信号向所述微发光二极管提供驱动电流。
可选地，所述驱动电路包括：
薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与所述扫描线电连接，所述薄膜晶体管的源极与所述数据线电连接，所述薄膜晶体管的漏极与所述微发光二极管电连接。
第二方面，本发明实施例还提供了一种显示面板，包括：本发明任意实施例提供的阵列基板。
第三方面，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显示面板。
本发明实施例通过在子像素单元中设置微发光二极管，以及设置限定出子像素单元的数据线和扫描线，并通过数据线和扫描线为该微发光二极管提供驱动信号，既解决了现有的液晶显示器屏厚、体积较大和安装复杂的问题，又解决了OLED显示器成本高和寿命短的问题，实现了一种成本低、厚度薄、体积小、易安装和寿命长的阵列基板及显示面板，推动显示面板的推广和量产。
附图说明
图1是本发明实施例一中的一种阵列基板的结构示意图；
图2是沿图1中A-A′的一种剖面结构示意图；
图3是沿图1中A-A′的另一种剖面结构示意图；
图4是本发明实施例三中的一种阵列基板的结构示意图；
图5是本发明实施例三中的一种驱动电路的电路图；
图6是本发明实施例三中的一种驱动控制电路结构示意图；
图7是本发明实施例四中的一种显示面板的结构示意图；
图8是本发明实施例五中的一种显示装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1所示为本发明实施例一提供的一种阵列基板的结构示意图。本实施例可适用于透明阵列基板，如图1所示，该阵列基板的具体结构如下：
多条数据线100和多条扫描线200，数据线100和扫描线200交叉限定出至少一个子像素单元300；
其中，子像素单元300包括微发光二极管310，数据线100和扫描线200用于为微发光二极管310提供驱动信号。
示例性的，本实施例的驱动方式可以为被动驱动，此时，数据线100和扫描线200直接与微发光二极管310电连接，该阵列基板10的工作原理为：数据线100和扫描线200配合选通对应的子像素单元300，数据线100或扫描线200向子像素单元300中的微发光二极管310提供驱动电流，使子像素单元300中的微发光二极管310发光，以及显示不同的灰度。微发光二极管310也称为Micro LED，是一种自发光器件，能够将像素之间的距离从毫米等级降至微米等级。将微发光二极管310集成在阵列基板10上，形成阵列排布，实现发光二级管的薄膜化、微小化和矩阵化。该阵列基板10不需要设置液晶层，可以有效减小阵列基板10的厚度。同时，由于微发光二极管310是自发光器件，不需要额外提供背光源，可以进一步减小显示面板的整体厚度，且该阵列基板10具备功耗低、亮度高、解析度高和色彩饱和度高的优势。另外，该阵列基板10还具有普通二极管响应速度快、寿命长和效率高的优势。因此，由微发光二极管310形成的阵列基板10兼具液晶显示和有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示的优点。
本实施例提供的阵列基板，通过在子像素单元中设置微发光二极管，以及设置限定出子像素单元的数据线和扫描线，并通过数据线和扫描线为该微发光二极管提供驱动信号，既解决了现有的液晶显示器屏厚、体积较大和安装复杂的问题，又解决了OLED显示器成本高和寿命短的问题，实现了一种成本低、厚度薄、体积小、易安装和寿命长的阵列基板，推动显示面板的推广和量产。
实施例二
图2所示为沿图1中A-A′的一种剖面结构示意图。本实施例在上述实施例的基础上，进一步限定了微发光二极管的具体结构，同样可适用于透明阵列基板。参考图1和图2，微发光二极管310可包括：依次层叠的第一半导体层311、复合层312和第二半导体层313；
第一半导体层311和数据线100电连接，第二半导体层313和扫描线200电连接。
本发明实施例不限定第一半导体层311和第二半导体层313与数据线100和扫描线200具体连接方式。在本发明实施例的一种实施方式中，第一半导体层311可以为P型半导体层，第二半导体层313可以为N型半导体层。那么，P型半导体层和数据线100电连接，N型半导体层和扫描线200电连接。微发光二极管310的N型半导体层和扫描线200电连接，相当于在X方向上每一行微发光二极管310为共阴极连接。微发光二极管310的P型半导体层和数据线100电连接，相当于在Y方向上每一列微发光二极管310为共阳极连接。
数据线100和扫描线200驱动阵列基板上每个微发光二极管310的原理为，以驱动X方向上第m2行的微发光二极管310为例，当X方向上第m2行扫描线200处于扫描状态时，该扫描线200为X方向上的一行共阴极的微发光二极管310提供公共电压，例如可以为0V。此时，扫描线200保持对第m2行电连接的微发光二极管310的扫描状态，Y方向上的第n1列、第n2列、第n3等列上的数据线100为对应的微发光二极管310提供相应的驱动电流，从而驱动X方向上的一行微发光二极管310发光。并且数据线100提供的驱动电流的大小决定了微发光二极管310的发光强度。在本发明实施例的另一种实施方式中，第一半导体层311可以为N型半导体层，第二半导体层313可以为P型半导体层。那么，N型半导体层和数据线100电连接，P型半导体层和扫描线200电连接。微发光二极管310这样设置的好处在于，可以为该阵列基板10中的每个微发光二极管310提供精确的驱动电流，以驱动每个子像素单元300发出期望的光强，提高图像显示效果。
进一步地，参见图2，向微发光二极管310的P型半导体层提供正向驱动电流，从P型半导体层注入到N型半导体层的空穴和由N型半导体层注入到P型半导体层的电子，在PN结附近数微米内分别与N型半导体层的电子和P型半导体层的空穴复合，电子和空穴消失的同时产生光子，发出荧光。复合层312设置于第一半导体层311和第二半导体层313之间，复合层312例如可以是量子阱，量子阱中产生的电子与空穴结合时，以变化的电场而不是光子的形式释放能量。电场的作用使邻近的量子点中产生新的电子和空穴，从而令它们结合并放出光子。微发光二极管310这样设置可以增强微发光二极管310的发光效率。
图3所示为沿图1中A-A′的另一种剖面结构示意图。在上述各技术方案的基础上，微发光二极管310还包括第一电极340和第二电极350，第一电极340和第一半导体层311电接触，第二电极350和第二半导体层313电接触。微发光二极管310设置分别与第一半导体层311和第二半导体层313充分电接触的第一电极340和第二电极350，便于微发光二极管310与外部电路电连接。
具体地，第一电极340和第二电极350可为透明电极。第一电极340和第二电极350的材料可包括金属网格、纳米银和石墨烯中的至少一种。将第一电极340和第二电极350均设置为透明电极，可以制备透明阵列基板，且提高阵列基板的透明显示效果。
在上述各技术方案的基础上，第一半导体层311、复合层312和第二半导体层313包括相同的半导体材料。微发光二极管310中的半导体材料决定了微发光二极管310的发光颜色。本发明实施例中，阵列基板上的所有微发光二极管310可以由同一半导体材料制备，也可以由不同半导体材料制备，即本发明实施例不限定阵列基板子像素单元颜色的具体显示模式，阵列基板可显示单一颜色，相邻子像素单元可显示不同的颜色(包括G和B，或R、G和B等)。在本发明的一种实施方式中，该半导体材料例如可以是氮化镓(GaN)，由此，该微发光二极管310发出蓝光。为了使阵列基板能够全彩显示，设置相邻的三个子像素单元300(构成一个像素单元)分别显示红光、绿光和蓝光，三个子像素单元对应的微发光二极管的半导体材料分别为红色发光材料、绿色发光材料和蓝色发光材料。另外，本发明实施例也不限定子像素单元的排布方式，阵列基板上的子像素单元可呈阵列排布，相邻两行的子像素单元也可上下交错排布等。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种阵列基板的结构示意图，图5为本发明实施例三提供的一种驱动电路的电路图。本实施例与上述各实施例不同的是，本实施例阵列基板的驱动方式为主动驱动，相应的，子像素单元中还设置有驱动电路，如图4和图5所示，子像素单元300还包括：驱动电路400，用于驱动微发光二极管310发光；
具体地，驱动电路400的寻址端与扫描线200电连接，驱动电路400的输入端与数据线100电连接，驱动电路400的输出端与微发光二极管310一端电连接，用于根据控制端的信号向微发光二极管310提供驱动电流，微发光二极管310的另一端接地或电连接于阵列基板上的公共信号线，该公共信号线可提供0V电压。参见图4和图5，以驱动X方向上第m2行的微发光二极管310为例，当X方向上第m2行扫描线200处于扫描状态时，该扫描线200为X方向上的一行驱动电路400的寻址端提供开启信号。此时，扫描线200保持对第m2行电连接的驱动电路400的寻址端的扫描状态，Y方向上的第n1列、第n2列、第n3列等列上的数据线100为驱动电路400的输入端提供相应的参考电压，驱动电路400的输出端输出驱动电流，其中，参考电压为2.5V～3.3V。驱动电路400的输出端与微发光二极管310一端电连接，微发光二极管310的另一端例如可以接地或公共信号线(图中未示出)，由此，驱动电路400驱动X方向上的一行微发光二极管310发光。
示例性地，继续参见图5，在本实施例的一种实施方式中，驱动电路400包括：薄膜晶体管410，薄膜晶体管410的栅极与扫描线200电连接，薄膜晶体管410的源极与数据线100电连接，薄膜晶体管410的漏极与微发光二极管310电连接。该驱动电路的工作原理为，扫描线200提供的开启信号可以开启薄膜晶体管410，使薄膜晶体管410的源极和漏极导通。当数据线100中提供参考电压时，经薄膜晶体管410输出驱动电流流入微发光二极管310，驱动该微发光二极管310发光，微发光二极管310的发光原理与上述各实施例中的微发光二极管310的发光原理相同。在本实施例的另一种实施方式中，薄膜晶体管410的漏极与微发光二极管310电连接，薄膜晶体管410的源极与数据线100电连接，该实施方式也可以驱动微发光二极管310发光。驱动电路这样设置的好处在于，可以精确地驱动微发光二极管310发光。
本实施例的驱动电路也可包括存储电容，该存储电容的一电容电极与微发光二极管的输入端电连接，另一电容电极接地或公共信号线。由此，该存储电容可为微发光二极管提供补偿电流，使得微发光二极管持续稳定地发光，避免显示画面出现闪烁现象。
需要说明的是，本发明实施例对驱动电路的具体结构不作限定，除上述一个薄膜晶体管或一个薄膜晶体管及一个存储电容的结构外，驱动电路还可包括多个薄膜晶体管及多个存储电容。
另外，图6所示为本发明实施例三提供的一种驱动控制电路结构示意图。参见图6，该阵列基板还可以包括驱动控制电路500，该驱动控制电路500为数据线100和扫描线200提供驱动信号。即驱动控制电路500向驱动电路400对应的数据线100提供参考电压，以及向驱动电路400对应的扫描线200提供开启信号。具体地，驱动控制电路500包括信号解析电路510、时序控制电路520、扫描驱动电路530和数据驱动电路540。其中，信号解析电路510接收色彩控制RGB信号，信号解析电路510对该色彩控制RGB信号进行解析，输出驱动数据信号。该驱动数据信号包含每个子像素单元所需要的驱动电流的大小信息。时序控制电路520接收驱动数据信号，输出扫描时序控制信号和数据时序控制信号。扫描驱动电路530接收扫描时序控制信号，依次分时向扫描线200输出扫描信号；以及数据驱动电路530接收数据时序控制信号，依次分时向数据线100输出参考电压。驱动电路400通过扫描线接收驱动控制电路500输出的扫描信号，以及接收驱动控制电路500输出的参考电压，以产生驱动电流驱动微发光二极管310发光。其中，本发明实施例对驱动控制电路500的芯片集成方式不做限定，作为一个示例，信号解析电路510、时序控制电路520、扫描驱动电路530和数据驱动电路540可以分别集成在各自的芯片上。驱动控制电路500这样设置可以根据每个子像素单元所需要发出的色彩信息，控制其对应的微发光二极管310接收合适的驱动电流，提高显示效果。
实施例四
图7是本发明实施例四中的一种显示面板的结构示意图，本实施例提供的一种显示面板包括本发明任意实施例所提供的阵列基板。如图7所示，该显示面板包括边框区201和显示区202，阵列基板上的各子像素单元位于显示区202内。
本实施例提供的显示面板，通过在阵列基板的子像素单元中设置微发光二极管，且阵列基板上的数据线和扫描线用于为微发光二极管提供驱动信号，既解决了现有的液晶显示器屏厚、体积较大和安装复杂的问题，又解决了OLED显示器成本高和寿命短的问题，实现了一种成本低、厚度薄、体积小、易安装和寿命长的显示面板，推动了显示面板的推广和量产。
实施例五
图8为本发明实施例五提供的一种显示装置的结构示意图，本实施例提供的一种显示装置包括本发明上述实施例所提供的显示面板。该显示装置可以为车辆的挡风玻璃、展示柜、广告牌或住宅玻璃等。如图8所示，该显示装置可为一立式广告牌，具体包括本发明实施例所提供的显示面板20。
本实施例提供的显示装置，通过在阵列基板的子像素单元中设置微发光二极管，且阵列基板上的数据线和扫描线用于为微发光二极管提供驱动信号，既解决了现有的液晶显示器屏厚、体积较大和安装复杂的问题，又解决了OLED显示器成本高和寿命短的问题，实现了一种成本低、厚度薄、体积小、易安装和寿命长的显示面板，推动了显示面板的推广和量产。
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。

Claims (11)

1.一种阵列基板，其特征在于，包括：
多条数据线和多条扫描线，所述数据线和所述扫描线交叉限定出至少一个子像素单元；
其中，所述子像素单元包括微发光二极管，所述数据线和所述扫描线用于为所述微发光二极管提供驱动信号。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述微发光二极管包括：依次层叠的第一半导体层、复合层和第二半导体层；
所述第一半导体层和所述数据线电连接，所述第二半导体层和所述扫描线电连接。
3.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述第一半导体层为P型半导体层，所述第二半导体层为N型半导体层。
4.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述第一半导体层、所述复合层和所述第二半导体层包括相同的半导体材料。
5.根据权利要求2所述的阵列基板，其特征在于，所述微发光二极管还包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第一半导体层电接触，所述第二电极和所述第二半导体层电接触。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极为透明电极。
7.根据权利要求6所述的阵列基板，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极包括金属网格、纳米银和石墨烯中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述子像素单元还包括：驱动电路，用于驱动所述微发光二极管发光；
所述驱动电路的寻址端与所述扫描线电连接，所述驱动电路的输入端与所述数据线电连接，所述驱动电路的输出端与所述微发光二极管一端电连接，用于根据所述控制端的信号向所述微发光二极管提供驱动电流。
9.根据权利要求8所述的阵列基板，其特征在于，所述驱动电路包括：
薄膜晶体管，所述薄膜晶体管的栅极与所述扫描线电连接，所述薄膜晶体管的源极与所述数据线电连接，所述薄膜晶体管的漏极与所述微发光二极管电连接。
10.一种显示面板，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的阵列基板。
11.一种显示装置，其特征在于，包括：如权利要求10所述的显示面板。
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