CN112767852A - 一种用于透明显示的迷你发光二极管显示面板及拼接屏 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种用于透明显示的迷你发光二极管显示面板及拼接屏。所述显示面板包括阵列基板、设置于所述阵列基板上的多个像素单元；所述阵列基板包括玻璃衬底、设置于所述玻璃衬底上的多个驱动控制单元和金属走线；每一所述驱动控制单元与每一所述像素单元对应连接，所述金属走线与所述驱动控制单元和所述像素单元连接；所述金属走线设置于所述阵列基板的不同膜层上。本申请实施例中利用高透过率的玻璃基板，使金属走线均匀分散在面板内，实现用于透明显示的迷你发光二极管显示面板具有更高的光线透过率和有效提升显示品味。

Description

一种用于透明显示的迷你发光二极管显示面板及拼接屏
技术领域
本申请涉及显示面板技术领域，尤其涉及一种用于透明显示的迷你发光二极管显示面板及拼接屏。
背景技术
作为新型显示技术的一种，透明显示技术可广泛用于展示柜、橱窗、智慧建筑、信息交通等显示领域，前景广阔。与LCD、OLED和DLP(Digital Light Processing,数字光处理)等透明技术相比，LED透明显示技术可发挥高透光率、高亮度、可大尺寸等优势，是透明显示的最佳实现方式之一。
目前常规的LED透明显示屏可分为两大类：PCB LED透明屏和LED光电玻璃屏。PCBLED透明屏制程相对成熟，成本较低；但是由于PCB本身不透光，产品总体间距较大，分辨率受限，透光率较低，且视角受限，产品观感差。LED光电玻璃屏的导电玻璃、面层玻璃夹SMD(Surface Mounted Devices，表面贴装器件)，透过率高。但是需要使用带内置IC的SMD级传实现信号控制，导致成本很高。此外目前光电玻璃屏一般使用ITO(Indium tin oxide,氧化铟锡)等方阻较大的材料作为导电金属线路，导致间距很大，颗粒感明显，应用场景受限。
发明内容
本申请提供一种用于透明显示的迷你发光二极管显示面板及拼接屏，以解决现有的透明显示屏中存在的间距较大，透光率较低的技术问题。
本申请实施例提供一种用于透明显示的迷你发光二极管(mini LED)显示面板，所述显示面板包括阵列基板、设置于所述阵列基板上的多个像素单元；所述阵列基板包括玻璃衬底、设置于所述玻璃衬底上的多个驱动控制单元和金属走线；
每一所述驱动控制单元与每一所述像素单元对应连接，所述金属走线与所述驱动控制单元和所述像素单元连接；
所述金属走线设置于所述阵列基板的不同膜层上。
在一些实施例中，所述阵列基板包括第一膜层和第二膜层；
所述金属走线包括电源线和公共电压线，所述电源线包括第一电源线和第二电源线，所述公共电压线包括第一公共电压线和第二公共电压线；
所述第一电源线与所述第一公共电压线设置于所述第一膜层上，所述第二电源线与所述第二公共电压线设置于所述第二膜层上；
所述第一电源线与所述第二电源线经过孔连接，所述第一公共电压线与所述第二公共电压线经过孔连接。
在一些实施例中，所述金属走线还包括扫描线、数据线、感测线和参考电压线；
所述扫描线和所述感测线设置于所述第一膜层上，所述数据线和所述参考电压线设置于所述第二膜层上。
在一些实施例中，所述驱动控制单元包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管；
所述数据线与所述第一薄膜晶体管的漏极连接，所述扫描线与所述第一薄膜晶体管的栅极连接，所述感测线与所述第三薄膜晶体管的栅极连接；
所述电源线与所述第二薄膜晶体管的漏极连接，所述参考电压线与所述第三薄膜晶体管的源极连接；
所述第一薄膜晶体管的源极与所述第二薄膜晶体管的栅极连接，所述第二薄膜晶体管的源极与所述第三薄膜晶体管的漏极连接；所述第二薄膜晶体管的源极与所述迷你发光二极管的一端连接，所述迷你发光二极管的另一端与所述公共电压线连接。
在一些实施例中，所述驱动控制单元还包括存储电容；
所述第二薄膜晶体管的栅极与所述存储电容的一端连接，所述存储电容的另一端与所述第二薄膜晶体管的源极连接。
在一些实施例中，所述第三薄膜晶体管的尺寸为第二薄膜晶体管的尺寸的0.5-1.0倍。
在一些实施例中，所述金属走线的线宽与所述金属走线的线距的比值范围为1:4-1:10。
在一些实施例中，所述金属走线的线宽不大于80μm。
在一些实施例中，所述金属走线的材质是Cu或Al。
本申请实施例提供一种用于透明显示的拼接屏，包括多个如前任一实施例所述的用于透明显示的迷你发光二极管(mini LED)显示面板，所述拼接屏由多个所述迷你发光二极管显示面板通过单排、双排或多排拼接组成；
所述拼接屏包括覆晶薄膜单元，所述覆晶薄膜单元绑定于多个所述迷你发光二极管显示面板的侧部。
本申请的效果：本申请公开了一种用于透明显示的迷你发光二极管显示面板及拼接屏。所述显示面板包括阵列基板、设置于所述阵列基板上的多个像素单元；所述阵列基板包括玻璃衬底、设置于所述玻璃衬底上的多个驱动控制单元和金属走线；每一所述驱动控制单元与每一所述像素单元对应连接，所述金属走线与所述驱动控制单元和所述像素单元连接；所述金属走线设置于所述阵列基板的不同膜层上。本申请实施例中利用高透过率的玻璃基板，使金属走线均匀分散在面板内，实现显示面板具有更高的光线透过率和有效提升显示品味。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，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是本申请一实施例提供的迷你发光二极管显示面板结构示意图；
图2是本申请一实施例提供的迷你发光二极管显示面板结构示意图；
图3是本申请一实施例提供的迷你发光二极管显示面板的像素电路图；
图4是本申请一实施例提供的拼接屏结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请的具体实施方案，对本申请实施方案和/或实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显而易见的，下面所描述的实施方案和/或实施例仅仅是本申请一部分实施方案和/或实施例，而不是全部的实施方案和/或实施例。基于本申请中的实施方案和/或实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前下所获得的所有其他实施方案和/或实施例，都属于本申请保护范围。
本申请所提到的方向用语，例如[上]、[下]、[左]、[右]、[前]、[后]、[内]、[外]、[侧]等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明和理解本申请，而非用以限制本申请。术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或是暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
如图1-3所示，本申请实施例提供的一种用于透明显示的迷你发光二极管显示面板，所述显示面板包括阵列基板、设置于所述阵列基板上的多个像素单元；所述阵列基板包括玻璃衬底、设置于所述玻璃衬底上的多个驱动控制单元和金属走线；
每一所述驱动控制单元与每一所述像素单元对应连接，所述金属走线与所述驱动控制单元和所述像素单元连接；
如图1所示，所述驱动控制单元与所述像素单元对应连接，显示面板上分布不同的金属走线，所述金属走线连接驱动控制单元和像素单元，所述像素单元包括miniLED，驱动控制单元中的薄膜晶体管按信号控制miniLED的明暗，实现迷你发光显示面板的透明显示。
所述金属走线设置于所述阵列基板的不同膜层上。
如图2所示，所述阵列基板包括玻璃衬底101、栅极层105、栅极绝缘层102、有源层106、层间绝缘层103、源极层107、漏极层108以及平坦层104；所述金属走线3设置于所述阵列基板的不同膜层上。可以理解的是，不同的金属走线设置于玻璃基板的不同膜层之中，充分利用阵列基板的立体空间布局，将金属走线均匀分散于不同层间；如果金属走线在同一膜层上过于集中布置，金属走线之间会存在交叉点，此时在金属走线的信号交叉点处，可能会产生短路的现象，现有技术的解决方法是将金属走线进行绕线处理。本申请将金属走线设置于不同膜层后，即可以规避走线交叉点的情况，又不会产生因金属走线进行绕线而带来的走线分布不均匀的问题，同时减小相邻金属走线之间的信号串扰；金属走线之间的距离可以缩小，提高显示面板的透光率，优化屏幕可视感和有效提升显示品味。
所述阵列基板包括第一膜层31和第二膜层32；
所述金属走线3包括电源线Vdd和公共电压线Vss，所述电源线Vdd包括第一电源线和第二电源线，所述公共电压线Vss包括第一公共电压线和第二公共电压线；
所述第一电源线与所述第一公共电压线设置于所述第一膜层上，所述第二电源线与所述第二公共电压线设置于所述第二膜层上；
所述第一电源线与所述第二电源线经过孔连接，所述第一公共电压线与所述第二公共电压线经过孔连接。
所述金属走线还包括扫描线Vscan、数据线Vdata、感测线Vsense和参考电压线Vref；
所述扫描线Vscan和所述感测线Vsense设置于所述第一膜层31上，所述数据线Vdata和所述参考电压线Vref设置于所述第二膜层32上。
如图1所示，横向分布的第一电源线与第一公共电压线同在第一膜层上，纵向分布的第二电源线与第二公共电压线同在第二膜层上，均分布置在显示面板的边缘区域；所述第一电源线与所述第二电源线经过孔连接，所述第一公共电压线与所述第二公共电压线经过孔连接，实现不同膜层的走线的电连接。
如图3所示，像素电路采用3T1C驱动架构，相比于被动式(PM)驱动电路，采用主动式(AM)驱动电路，通过多个薄膜晶体管组成的驱动控制单元单独控制每一mini发光二极管的明暗，能够减少IC的使用数量，有效降低成本。如图2所示，像素电路图中包括RGB三个子像素的连接关系，其中以R子像素的电路连接为例加以说明，其余子像素的连接关系相似，在此不再赘述。
所述驱动控制单元包括第一薄膜晶体管T1_R、第二薄膜晶体管T2_R和第三薄膜晶体管T3_R；
所述数据线data_r与所述第一薄膜晶体管T1_R的漏极连接，所述扫描线Vscan与所述第一薄膜晶体管T1_R连接，所述感测线Vsense与所述第三薄膜晶体管T3_R的栅极连接；
所述电源线Vdd与所述第二薄膜晶体管T2_R的漏极连接，所述参考电压线Vref与所述第三薄膜晶体管T3_R的源极连接；
所述第一薄膜晶体管T1_R的源极与所述第二薄膜晶体管T2_R的栅极连接，所述第二薄膜晶体管T2_R的源极与所述第三薄膜晶体管T3_R的漏极连接；所述第二薄膜晶体管T2_R的源极与所述迷你发光二极管LED_R的一端连接，所述迷你发光二极管LED_R的另一端与所述公共电压线Vss连接。
所述驱动控制单元还包括存储电容Cs_R；所述第二薄膜晶体管T2_R的栅极与所述存储电容Cs_R的一端连接，所述存储电容Cs_R的另一端与所述第二薄膜晶体管T2_R的源极连接。
所述电源线Vdd用于给第二薄膜晶体管T2_R提供工作电压，所述扫描线Vscan用于第一薄膜晶体管T1_R的开关控制，所述感测线Vsense与所述扫描线Vscan同信号端，与所述第三薄膜晶体管T3_R的栅极连接，用于感测电压后补偿薄膜晶体管的电学特性漂移。所述电源线Vdd和所述公共电压线Vss分散于所述阵列基板的四个方向，分别具有四个信号端VDD_L、VDD_R、VDD_U、VDD_D和VSS_L、VSS_R、VSS_U、VSS_D。
所述第三薄膜晶体管的尺寸为所述第二薄膜晶体管的尺寸的0.5-1.0倍。所述第一薄膜晶体管T1_R为开关薄膜晶体管，所述第二薄膜晶体管T2_R为工作薄膜晶体管，所述第三薄膜晶体管T3_R为补偿薄膜晶体管。
可以理解的是，第三薄膜晶体管T3_R的大小设定是基于补偿效果和透光率两种因素综合考虑的。既要保证第三薄膜晶体管T3_R的补偿效果，又要控制像素区域的开口率、保证透光率。可以理解的是，如果T3_R的大小不够，不能起到预期的补偿作用，但是如果T3_R的大小过大，其所占的面积过大，减小了像素区域的开口率从而影响透光率，在此优选地设定第三薄膜晶体管T3_R的大小为第二薄膜晶体管T2_R大小的50-100％，在此比例范围内的第三薄膜晶体管T3_R的补偿效果和透光率均满足要求。同时薄膜晶体管(TFT)的大小可根据目标亮度大小，搭配不同迁移率的半导体进行调整。以目标亮度800nits为例，各区域面积占比及对应透光率范围如下：
Figure BDA0002953131680000061
表1
如表1所示，选取不同迁移率的半导体材质的薄膜晶体管，如非晶硅(a-si)、铟镓锌氧化物(IGZO)或其他高迁移率的半导体材料；其所占的面积比例不同，搭配不同宽度的金属走线与LED规格，以实现显示面板透光率的优化。金属走线的宽度主要以不影响信号传输为宜，同时保证显示面板的亮度整体均匀分布，显示面板的亮度均匀度Lu最好控制在80％以上，计算公式为Lu＝Lmin/Lmax×100％，式中Lmax为亮度最大值，Lmin为亮度最小值；也可搭配不同的走线厚度进行调整。
可以理解的是，薄膜晶体管使用IGZO或者更高迁移率的半导体材料，提高薄膜晶体管对像素电极的充放电速率，提高像素的响应速度，实现更快的刷新率；提高了薄膜晶体管的载流子迁移率，降低了阈值电压，减小了漏电流使得薄膜晶体管的性能更稳定。
所述金属走线的线宽与所述金属走线的线距的比值范围为1:4-1:10，所述金属走线的线宽不大于80μm。
可以理解的是，显示面板的金属走线的排布与显示面板的可视效果相关联，金属走线的线宽、金属走线的线距、以及金属走线的线宽与金属走线的线距的比值作为重要的影响因素。其中，金属走线的线宽与金属走线的线距的比值范围需要综合考量透过率要求、IR Drop以及金属可视程度。可通过菲林膜测试进行对照实验，首先尝试了在相同透过率情况下不同金属走线的线宽与金属走线的线距比值的设计。如果金属走线的线宽过宽(>80μm)，则观察者会观察到明显的金属走线，降低显示品味；因此优选地限定金属走线的宽度值不应大于80μm。如果金属走线的线宽过细，这样会导致走线电阻大大增加，IR Drop严重，最终导致屏幕不同位置亮度差异增大，也就是离信号输入端近的亮度高，离信号输入端远的亮度低，降低显示品味。而在同样线宽或者线距的情况下，金属走线的线宽与金属走线的线距比值越大，屏幕可实现的透过率越低，也就是金属走线不透光；金属走线的线宽与金属走线的线距比值越小，屏幕可实现的透过率越高。基于屏幕透过率要求、IR Drop以及金属可视程度，优选地限定金属走线的线宽与所述金属走线的线距的比值范围为1:4-1:10。
所述金属走线的材质是Cu或Al。Cu、Al均为低电阻率的金属材料，在此代替原有的ITO材质的金属走线；使用低电阻率的金属材料可以显著降低金属走线的电阻，同时能够缩小金属走线的线宽，实现更小的间距，显示面板的透明显示的效果更佳。
如图4所示，本申请实施例提供一种用于透明显示的拼接屏，包括多个如前任一实施例所述的用于透明显示的迷你发光二极管(mini LED)显示面板，所述拼接屏200由多个所述迷你发光二极管显示面板通过单排、双排或多排拼接组成；
所述拼接屏200包括覆晶薄膜单元(COF)100，所述覆晶薄膜单元100绑定于多个所述迷你发光二极管显示面板的侧部。
可以理解的是，所述拼接屏200可广泛用于展示柜、橱窗、智慧建筑、信息交通等显示领域，但是现有的拼接屏的透光率不高，用于透明显示时效果较差，而且拼接屏内的各显示面板间的安装拼缝明显，影响屏幕的显示品味。本申请实施例利用高透光率的迷你发光二极管显示面板，透明显示效果更好；所述拼接屏200由多个所述迷你发光二极管显示面板通过单排、双排或多排拼接组成，可以根据不同应用场景的实际需求，简单组装形成任意所需要的屏幕尺寸，拼接屏的应用范围广。同时将所述覆晶薄膜单元100绑定于多个所述迷你发光二极管显示面板的侧部，可置于墙体、机构件等非显示区域，可实现无缝拼接。
本申请公开了一种用于透明显示的迷你发光二极管显示面板及拼接屏。所述显示面板包括阵列基板、设置于所述阵列基板上的多个像素单元；所述阵列基板包括玻璃衬底、设置于所述玻璃衬底上的多个驱动控制单元和金属走线；每一所述驱动控制单元与每一所述像素单元对应连接，所述金属走线与所述驱动控制单元和所述像素单元连接；所述金属走线设置于所述阵列基板的不同膜层上。本申请实施例中利用高透过率的玻璃基板，使金属走线均匀分散在面板内，实现显示面板具有更高的光线透过率和有效提升显示品味。
综上所述，虽然本申请已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本申请，本领域的普通技术人员，在不脱离本申请的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本申请的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种用于透明显示的迷你发光二极管(mini LED)显示面板，其特征在于，所述显示面板包括阵列基板、设置于所述阵列基板上的多个像素单元；所述阵列基板包括玻璃衬底、设置于所述玻璃衬底上的多个驱动控制单元和金属走线；
每一所述驱动控制单元与每一所述像素单元对应连接，所述金属走线与所述驱动控制单元和所述像素单元连接；
所述金属走线设置于所述阵列基板的不同膜层上。
2.如权利要求1所述的用于透明显示的迷你发光二极管显示面板，其特征在于，所述阵列基板包括第一膜层和第二膜层；
所述金属走线包括电源线和公共电压线，所述电源线包括第一电源线和第二电源线，所述公共电压线包括第一公共电压线和第二公共电压线；
所述第一电源线与所述第一公共电压线设置于所述第一膜层上，所述第二电源线与所述第二公共电压线设置于所述第二膜层上；
所述第一电源线与所述第二电源线经过孔连接，所述第一公共电压线与所述第二公共电压线经过孔连接。
3.如权利要求2所述的用于透明显示的迷你发光二极管显示面板，其特征在于，所述金属走线还包括扫描线、数据线、感测线和参考电压线；
所述扫描线和所述感测线设置于所述第一膜层上，所述数据线和所述参考电压线设置于所述第二膜层上。
4.如权利要求3所述的用于透明显示的迷你发光二极管显示面板，其特征在于，所述驱动控制单元包括第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管和第三薄膜晶体管；
所述数据线与所述第一薄膜晶体管的漏极连接，所述扫描线与所述第一薄膜晶体管的栅极连接，所述感测线与所述第三薄膜晶体管的栅极连接；所述电源线与所述第二薄膜晶体管的漏极连接，所述参考电压线与所述第三薄膜晶体管的源极连接；
所述第一薄膜晶体管的源极与所述第二薄膜晶体管的栅极连接，所述第二薄膜晶体管的源极与所述第三薄膜晶体管的漏极连接；所述第二薄膜晶体管的源极与所述迷你发光二极管的一端连接，所述迷你发光二极管的另一端与所述公共电压线连接。
5.如权利要求4所述的用于透明显示的迷你发光二极管显示面板，其特征在于，所述驱动控制单元还包括存储电容；
所述第二薄膜晶体管的栅极与所述存储电容的一端连接，所述存储电容的另一端与所述第二薄膜晶体管的源极连接。
6.如权利要求4所述的用于透明显示的迷你发光二极管显示面板，其特征在于，所述第三薄膜晶体管的尺寸为第二薄膜晶体管的尺寸的0.5-1.0倍。
7.如权利要求1所述的用于透明显示的迷你发光二极管显示面板，其特征在于，所述金属走线的线宽与所述金属走线的线距的比值范围为1:4-1:10。
8.如权利要求1所述的用于透明显示的迷你发光二极管显示面板，其特征在于，所述金属走线的线宽不大于80μm。
9.如权利要求1所述的用于透明显示的迷你发光二极管显示面板，其特征在于，所述金属走线的材质是Cu或Al。
10.一种用于透明显示的拼接屏，其特征在于，包括多个如上述权利要求1-9任一项所述的用于透明显示的迷你发光二极管(mini LED)显示面板，所述拼接屏由多个所述迷你发光二极管显示面板通过单排、双排或多排拼接组成；
所述拼接屏包括覆晶薄膜单元，所述覆晶薄膜单元绑定于多个所述迷你发光二极管显示面板的侧部。
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