CN111627963A - 一种像素单元及显示面板 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种像素单元及显示面板，首先，采用有机材料在像素电极层上制备感光层，用于接收发光层照射到指纹脊部与谷部产生的反射光线，缩短发光层照射到指纹脊部与谷部产生的反射光线的传输路径，提高指纹识别准确率；其次，本发明中的感光层接收发光层照射到指纹脊部与谷部产生的反射光线之后产生大小不同的感生电流，感生电流通过像素电极层传送至源漏极层，然后经过有源层等传送至外部处理系统，因此，本发明中不需要另外增加指纹识别模块，大大的节约了成本；另外，本发明中将具备感光单元的像素单元均匀分布于整个显示面板，使得整个显示面板皆为指纹识别区域，以此实现全屏指纹识别。

Description

一种像素单元及显示面板

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种像素单元及显示面板。

背景技术

显示装置可以把计算机的数据变换成各种文字、数字、符号或直观的图像显示出来，并且可以利用键盘等输入工具把命令或数据输入计算机，借助系统的硬件和软件随时增添、删改、变换显示内容。显示装置根据所用之显示器件分为等离子、液晶、发光二极管和阴极射线管等类型。

有机发光显示装置(英文全称：Organic Light-Emitting Diode,简称OLED)又称为有机电激光显示装置、有机发光半导体。OLED的工作原理是：当电力供应至适当电压时，正极空穴与阴极电荷就会在发光层中结合，在库伦力的作用下以一定几率复合形成处于激发态的激子(电子-空穴对)，而此激发态在通常的环境中是不稳定的，激发态的激子复合并将能量传递给发光材料，使其从基态能级跃迁为激发态，激发态能量通过辐射驰豫过程产生光子，释放出光能，产生光亮，依其配方不同产生红、绿和蓝RGB三基色，构成基本色彩。

OLED具有电压需求低、省电效率高、反应快、重量轻、厚度薄，构造简单，成本低、广视角、几乎无穷高的对比度、较低耗电、极高反应速度等优点，已经成为当今最重要的显示技术之一。

目前，OLED屏幕大量运用于手机等移动设备上。屏占比是手机屏幕的一个重要指标，屏占比的提升能给人优良的视觉体验和交互效果。但是，手机等移动终端依然需要在部分区域放置特定的传感器，如感光传感器，听筒，摄像头等。为了增大屏占比，将各种器件集成于屏幕中被业内公认为是移动终端显示重要的发展方向。

目前，手机指纹识别分为电容式、光学式及超声波式等。传统的指纹识别方式以电容式为主，常设置于Home键或手机背部，随着屏占比的增大，电容式指纹识别模块将逐渐淘汰。如图1所示，现有全面屏显示屏主要以光学式指纹识别为主，通常将光学指纹识别模块置于显示面板下方，通过光源照射在手指脊部与谷部的反射光线的差异，进行指纹识别。首先，这种指纹识别方式需要反射光线通过整个显示面板照射到显示面板下方的指纹识别模块，光学传输路径长，透光率低，导致识别准确率偏低。其次，现有技术中的指纹识别方案需要新增指纹识别模块，成本高。另外，现有技术中的指纹识别方案，需要用户将手指放在显示面板特定的区域才能进行指纹识别，而不是整个显示面板都可以实现识别，识别面积小，用户体验差。

发明内容

本发明的目的是提供一种像素单元及显示面板，其能够解决现有的光学指纹识别中存在的反射光线传输路径长，透光率低，识别准确率偏低，指纹识别面积小等问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种像素单元，其包括发光单元以及感光单元。

进一步的，其中所述发光单元包括红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素。

进一步的，其中所述感光单元与所述绿色子像素的距离大于所述感光单元与所述红色子像素的距离；且大于所述感光单元与所述蓝色子像素的距离。

进一步的，其中所述像素单元包括：像素电极层；像素定义层，部分设置于所述像素电极层上；发光层，设置于所述像素电极层上，且与所述发光单元对应设置；感光层，设置于所述像素电极层上，且与所述感光单元对应设置；以及阴极层，设置于所述发光层及所述感光层上。

进一步的，其中所述像素单元还包括：基板；薄膜晶体管层，设置于所述基板上；以及平坦层，设置于所述薄膜晶体管层上；其中，所述像素电极层间隔设置于所述平坦层上，且电连接至所述薄膜晶体管层上。

进一步的，其中所述像素定义层的OD值范围为0.8-1.2。

为了解决上述问题，本发明还提供了一种显示面板，包括本发明所涉及的像素单元。

进一步的，其中所述像素单元排列成矩阵。

进一步的，所述显示面板还包括第二像素单元，所述第二像素单元包括发光单元。

进一步的，其中所述像素单元的数量与所述第二像素单元的数量比值为0.25-4。

本发明的优点是：本发明涉及一种像素单元及显示面板，首先，采用有机材料在像素电极层上制备感光层，用于接收发光层照射到指纹脊部与谷部产生的反射光线，缩短发光层照射到指纹脊部与谷部产生的反射光线的传输路径，提高指纹识别准确率；其次，本发明中的感光层接收发光层照射到指纹脊部与谷部产生的反射光线之后产生大小不同的感生电流，感生电流通过像素电极层传送至源漏极层，然后经过有源层等传送至外部处理系统，因此，本发明中不需要另外增加指纹识别模块，大大的节约了成本；另外，本发明中将具备感光单元的像素单元均匀分布于整个显示面板，使得整个显示面板皆为指纹识别区域，以此实现全屏指纹识别。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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。

图1为现有技术中的光学指纹识别的原理示意图。

图2为本发明的像素单元的平面示意图。

图3为本发明的像素单元的结构示意图。

图4为本发明的薄膜晶体管的结构示意图。

图5为实施例1的显示面板的平面示意图。

图6为实施例2的显示面板的平面示意图。

图中部件标识如下：

100、显示面板 200、光学指纹识别模块

101、像素单元 102、第二像素单元

1011、发光单元 1012、感光单元

10111、红色子像素 10112、绿色子像素

10113、蓝色子像素

1、基板 2、第一缓冲层

3、第二缓冲层 4、薄膜晶体管层

5、平坦层 6、像素电极层

7、像素定义层 8、发光层

9、感光层 10、阴极层

11、支撑柱 12、封装层

13、盖板

41、有源层 42、第一栅极绝缘层

43、第一栅极层 44、第二栅极绝缘层

45、第二栅极层 46、层间绝缘层

47、源漏极层

具体实施方式

以下结合说明书附图详细说明本发明的优选实施例，以向本领域中的技术人员完整介绍本发明的技术内容，以举例证明本发明可以实施，使得本发明公开的技术内容更加清楚，使得本领域的技术人员更容易理解如何实施本发明。然而本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例，下文实施例的说明并非用来限制本发明的范围。

本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是附图中的方向，本文所使用的方向用语是用来解释和说明本发明，而不是用来限定本发明的保护范围。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。此外，为了便于理解和描述，附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。

当某些组件，被描述为“在”另一组件“上”时，所述组件可以直接置于所述另一组件上；也可以存在一中间组件，所述组件置于所述中间组件上，且所述中间组件置于另一组件上。当一个组件被描述为“安装至”或“连接至”另一组件时，二者可以理解为直接“安装”或“连接”，或者一个组件通过一中间组件“安装至”或“连接至”另一个组件。

实施例1

如图2所示，本实施例提供了一种像素单元101，其包括发光单元1011以及感光单元1012。

如图2所示，所述发光单元包括红色子像素10111、绿色子像素10112以及蓝色子像素10113。

如图2所示，所述感光单元1012与所述绿色子像素10112的距离大于所述感光单元1012与所述红色子像素10111的距离；且大于所述感光单元1012与所述蓝色子像素10113的距离。即，像素单元101中的所述感光单元1012距离所述绿色子像素10112最远。由于现有技术中，感光单元1012处的感光层的材质对绿光的敏感度比对红光和蓝光的敏感度高，因此将感光单元1012设置于距离绿色子像素10112最远的位置处，可以避免绿光对感光层接收发光层照射到指纹脊部与谷部产生的反射光线产生干扰，提高指纹识别效率，提高指纹识别准确率。

如图3所示，本实施例中的所述像素单元101包括：基板1、第一缓冲层2、第二缓冲层3、薄膜晶体管层4、平坦层5、像素电极层6、像素定义层7、发光层8、感光层9、阴极层10、支撑柱11、封装层12以及盖板13。

基板1可以采用柔性基板，具有阻隔水氧作用，基板1可具有较好的抗冲击能力，可以有效保护显示面板100。基板1的材质为聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及聚萘二甲酸乙二醇酯中的一种或多种。

第一缓冲层2设于基板1的上表面，第二缓冲层3设置于所述第一缓冲层2的上表面。其中第一缓冲层2和第二缓冲层3主要是起缓冲作用，第一缓冲层2的材质包括SiNx及SiOx中的一种或多种。

薄膜晶体管层4设置于所述第二缓冲层3的上表面。用以控制像素的电子转化，且为显示面板100提供电路支持。

如图4所示，所述薄膜晶体管层4包括：有源层41、第一栅极绝缘层42、第一栅极层43、第二栅极绝缘层44、第二栅极层45、层间绝缘层46以及源漏极层47。

有源层41设置于所述第二缓冲层3的上表面，其材质可以为ITZO或者IGZO。有源层41的材质可选用非晶硅，然后通过高温固化法、准分子激光退火法、金属诱导结晶法等方法使非晶硅转化为多晶硅层，然后经过图案化工艺形成有源层41。

第一栅极绝缘层42设置于所述有源层41上，且延伸至所述第二缓冲层3上，其主要是用于防止第一栅极层43与有源层41之间接触产生短路现象。第一栅极绝缘层42的材质可以采用SiO₂、SiNx中的一种或多种。

第一栅极层43设置于所述第一栅极绝缘层42上，其材质为金属，如铜Cu或钼Mo。

第二栅极绝缘层44设置于所述第一栅极层43上，且延伸至所述第一栅极绝缘层42上，其主要是防止第一栅极层43与第二栅极层45之间接触产生短路现象。第二栅极绝缘层44的材质可以采用SiO₂、SiNx中的一种或多种。

第二栅极层45设置于所述第二栅极绝缘层44上，其材质为金属，如铜Cu或钼Mo。

层间绝缘层46设置于所述第二栅极层45上，且延伸至所述第二栅极绝缘层44上，其主要是防止第二栅极层45与源漏极47之间接触产生短路现象。

源漏极层47设置于所述层间绝缘层46上，且通过过孔连接至所述有源层41上，其材质为金属，如铜Cu或钼Mo。

平坦层5设置于所述薄膜晶体管层4上，平坦层5主要是起平整作用，为其上膜层制备提供一平整的表面，平坦层5还可以起到缓冲作用。其中，平坦层5的材质为亚克力系光刻胶、硅系光刻胶以及聚酰亚胺系光刻胶中的一种或多种。

像素电极层6间隔设置于所述平坦层5上，且电连接至所述薄膜晶体管层中的源漏极层47上，其材质包括ITO等导电材料。

像素定义层7部分设置于所述像素电极层6上，且延伸至所述平坦层5上，一方面，像素定义层7将感光单元1012与发光单元1011阻隔开来，避免发光单元1011发出的光线对感光单元1012接收发光单元1011照射到指纹脊部与谷部产生的反射光线产生干扰，提高指纹识别效率，提高指纹识别准确率。另一方面，像素定义层7将不同颜色的发光单元1011阻隔开来，避免不同颜色的光线之间产生光串扰现象，避免影响显示效果。

所述像素定义层7的OD值范围为0.8-1.2。优选的，本实施例中的像素定义层7的OD值范围为1。本实施例中的像素定义层7的材质包括亚克力系光刻胶、硅系光刻胶以及聚酰亚胺系有机光刻胶材料中的一种或者多种，并且向上述材料中添加黑色添加剂使其颜色为黑色，这样可以有效的阻止后续发光层发光异常散射造成的产品不良，提升感光单元的信噪比。

发光层8设置于所述像素电极层7上，且与所述发光单元1011对应设置，所述发光层8的材质为现有技术中常用的有机材料。

感光层9设置于所述像素电极层7上，且与所述感光单元1012对应设置，所述感光层9的材质为现有技术中常用的有机材料。利用有机材料制备感光层9可以增加感光层9的弯折性能，进而提高显示面板100的整体弯折性能。本实施例中采用有机材料在像素电极层上制备感光层9，用于接收发光层8照射到指纹脊部与谷部产生的反射光线，缩短发光层8照射到指纹脊部与谷部产生的反射光线的传输路径，提高指纹识别准确率。

阴极层10设置于所述发光层8及所述感光层9上，且延伸至所述像素定义层7上。阴极层10的材质包括金属，如铜Cu或银Ag。

封装层11设置于所述阴极层10上，封装层11可以包括有机层，也可以包括无机层，也可以同时包括无机层和有机层。

盖板13设置于所述封装层12上，盖板13材质可以为玻璃。

如图5所示，本实施例还提供了一种显示面板100，包括多个排列成矩阵的像素单元101。由此将具备感光单元1012的像素单元101均匀分布于整个显示面板100，使得整个显示面板100皆为指纹识别区域，以此实现全屏指纹识别，增加了指纹识别面积，提升客户体验度。

使用过程中，用户将手指放置于盖板13上，发光层8发出的光线照射到手指指纹的脊部与谷部，然后产生不同强度的反射光线至感光层9，感光层9针对不同强度的反射光线产生不同大小的感生电流，感生电流通过像素电极层6传送至源漏极层47，然后经过有源层41等传送至外部处理系统，外部处理系统对感生电流进行处理识别，由于本实施例中显示面板的指纹识别不需要额外设置指纹识别模块，因此本实施例的显示面板可以大大的节约成本。

实施例2

如图6所示，本实施例包括实施例1的大部分技术特征，本实施例与实施例1的区别在于：本实施例提供的显示面板100还包括第二像素单元102。

如图6所示，所述第二像素单元102仅包括发光单元1011，即所述第二像素单元中不设置感光单元1012。

如图6所示，像素单元101与第二像素单元102排列成矩阵。由此将具备感光单元1012的像素单元101均匀分布于整个显示面板100，像素单元101与第二像素单元102间隔排列，使得整个显示面板100皆为指纹识别区域，以此实现全屏指纹识别，增加了指纹识别面积，提升客户体验度。

其中所述像素单元101的数量与所述第二像素单元102的数量比值为0.25-4。本实施例中，优选的像素单元101的数量与所述第二像素单元102的数量比值为1。事实上，可以通过具体的设计，将所述像素单元101的数量与所述第二像素单元102的数量比值设置为0.25、0.5、1、2、4等。

本实施例同样采用有机材料在像素电极层上制备感光层9，用于接收发光层8照射到指纹脊部与谷部产生的反射光线，缩短发光层8照射到指纹脊部与谷部产生的反射光线的传输路径，提高指纹识别准确率。

本实施例中，具备感光单元1012的像素单元101与不具备感光单元1012的第二像素单元102间隔排列，任意两个相邻的像素单元101之间存在1-3个第二像素单元102，或者，任意两个相邻的第二像素单元102之间存在1-3个像素单元101。由此将具备感光单元1012的像素单元101与不具备感光单元1012的第二像素单元102均匀分布于整个显示面板100，使得整个显示面板100皆为指纹识别区域，以此实现全屏指纹识别，增加了指纹识别面积，提升客户体验度。

本实施例中的显示面板的指纹识别同样不需要额外设置指纹识别模块，因此本实施例的显示面板可以大大的节约成本。

本实施例与实施例1相比，在同样实现全屏指纹识别，增加了指纹识别面积，提升客户体验度的技术效果的同时，减少了感光单元1012的数量，进而降低了感光层9的材料成本。

以上对本申请所提供的像素单元及显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种像素单元，其特征在于，包括发光单元以及感光单元。

2.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述发光单元包括红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素。

3.根据权利要求2所述的像素单元，其特征在于，所述感光单元与所述绿色子像素的距离大于所述感光单元与所述红色子像素的距离；且大于所述感光单元与所述蓝色子像素的距离。

4.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述像素单元包括：

像素电极层；

像素定义层，部分设置于所述像素电极层上；

发光层，设置于所述像素电极层上，且与所述发光单元对应设置；

感光层，设置于所述像素电极层上，且与所述感光单元对应设置；以及

阴极层，设置于所述发光层及所述感光层上。

5.根据权利要求4所述的像素单元，其特征在于，所述像素单元还包括：

基板；

薄膜晶体管层，设置于所述基板上；以及

平坦层，设置于所述薄膜晶体管层上；

其中，所述像素电极层间隔设置于所述平坦层上，且电连接至所述薄膜晶体管层上。

6.根据权利要求4所述的像素单元，其特征在于，所述像素定义层的OD值范围为0.8-1.2。

7.一种显示面板，包括如权利要求1-6中任一项所述的像素单元。

8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述像素单元排列成矩阵。

9.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，还包括第二像素单元，所述第二像素单元包括发光单元。

10.根据权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述像素单元的数量与所述第二像素单元的数量比值为0.25-4。

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