CN113138477B - 显示面板及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种显示面板及电子设备，包括显示区和功能区，功能区设置有第一驱动电路，第一驱动电路包括第一开关晶体管、第二开关晶体管、感应晶体管以及感测电容，第一开关晶体管的控制端接入第一扫描信号，第一开关晶体管的输入端接入第一数据信号，第一开关晶体管的输出端连接第一节点；第二开关晶体管的控制端接入第二扫描信号，第二开关晶体管的输入端接入第一数据信号，第二开关晶体管的输出端输出可读取信号；感应晶体管的控制端接入第三扫描信号，感应晶体管的输入端接入电源信号，感应晶体管的输出端连接第一节点；感测电容的上极板连接于第二节点，感测电容的下极板连接于第一节点，其中，感测电容的上极板为透明极板。

Description

显示面板及电子设备
技术领域
本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及电子设备。
背景技术
随着显示技术的不断发展，消费者对显示面板的要求不断提升，各类显示面板层出不穷，并得到了飞速的发展。薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor LiquidCrystal Display，TFT-LCD)因具有轻、薄、小，同时功耗低、无辐射、制造成本相对较低等特点在目前显示行业应用较为广泛。为了拓展液晶显示器商用及家电功能，现将诸多功能集成在显示面板内，如色温感测、激光感测和气体感测等，提高了液晶显示面板的应用场景。但诸多集成功能均处在新开发阶段，尚有较多工艺制程及相关设计需要完善，以便提高多种集成功能液晶显示器性能。
多功能显示面板的整体结构分为显示区和功能区。显示区负责显示面板色彩转换。功能区通过一些具有感测功能的薄膜晶体管及可用来储存电荷的电容等设计，来实现色温感测，激光感测等功能。功能区的引入，势必会提高显示面板的整体功能。
由于功能区一些走线为不透光的金属层，以及需要较大面积不透光的储存电容，将会导致功能区严重降低了显示面板整体开口率及穿透率，降低显示面板整体视觉效果。进而严重影响多功能显示面板的应用推广。
故，有必要提出一种新的技术方案，以解决上述技术问题。
发明内容
本申请实施例提供一种显示面板及电子设备，用于提高显示面板的开口率。
本申请实施例提供一种显示面板，包括显示区和功能区，所述显示区位于所述功能区的一侧，所述功能区设置有第一驱动电路，所述第一驱动电路包括：
第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的控制端接入第一扫描信号，所述第一开关晶体管的输入端接入第一数据信号，所述第一开关晶体管的输出端连接第一节点；
第二开关晶体管，所述第二开关晶体管的控制端接入第二扫描信号，所述第二开关晶体管的输入端接入所述第一数据信号，所述第二开关晶体管的输出端输出可读取信号；
感应晶体管，所述感应晶体管的控制端接入第三扫描信号，所述感应晶体管的输入端接入电源信号，所述感应晶体管的输出端连接第一节点；
感测电容，所述感测电容的上极板连接于第二节点，所述感测电容的下极板连接于所述第一节点，其中，所述感测电容的上极板为透明极板，所述感测电容的下极板为金属极板。
在本申请实施例提供的显示面板中，所述第一扫描信号、所述第一数据信号、所述第二扫描信号、所述第三扫描信号以及所述电源信号相组合先后对应于侦测阶段、读取阶段以及显示阶段。
在本申请实施例提供的显示面板中，在所述侦测阶段，所述第三扫描信号和所述电源信号为高电位，所述第一数据信号、所述第一扫描信号和所述第二扫描信号为低电位。
在本申请实施例提供的显示面板中，在所述读取阶段，所述第一扫描信号和所述第二扫描信号为高电位，所述第一数据信号、所述第三扫描信号和所述电源信号为低电位。
在本申请实施例提供的显示面板中，在所述显示阶段，所述第一数据信号和所述第一扫描信号为高电位，所述第二扫描信号、所述第三扫描信号和所述电源信号为低电位。
在本申请实施例提供的显示面板中，所述第一扫描信号、所述第一数据信号、所述第二扫描信号、所述第三扫描信号以及所述电源信号相组合还对应于复位阶段，所述复位阶段位于所述读取阶段和所述显示阶段之间。
在本申请实施例提供的显示面板中，在所述复位阶段，所述第一扫描信号、所述第一数据信号、所述第二扫描信号、所述第三扫描信号以及所述电源信号均为低电位。
在本申请实施例提供的显示面板中，所述显示区设置有第二驱动电路，所述第二驱动电路包括显示晶体管、存储电容和发光器件；
其中，所述显示晶体管的控制端接入第四扫描信号，所述第四显示晶体管的输入端接入第二数据信号，所述第四显示晶体管的输出端连接于所述存储电容的第一极板，所述发光器件的第一端连接于所述存储电容的第二极板。
在本申请实施例提供的显示面板中，所述存储电容的第一极板与所述感测电容的上极板同层设置，所述存储电容的第二极板与所述感测电容的下极板同层设置。
本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括权利要求1至9任一项所述的显示面板，以及设置在所述显示面板上或集成于所述显示面板内的触控组件。
本申请实施例提供一种显示面板及电子设备，显示面板包括显示区和功能区，功能区包括第一开关晶体管、第二开关晶体管和感应晶体管以及感测电容。其中，感测电容的上极板为透明极板，功能区在进行色温感测、气体感测或者激光感测的同时，使得功能区具备显示功能，提高了显示面板的开口率以及穿透率，从而提高了显示面板整体的视觉效果。
另外，本申请实施例对功能区的驱动电路进行了改进，将原有的2T1C(2个晶体管和1个电容)的驱动电路结构变为3T1C(3个晶体管和1个电容)的驱动电路结构，并对驱动电路的信号源做周期性设置，使得功能区能够实现显示区的效果。
为让本申请的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
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为本申请实施例提供的显示面板的平面示意图；
图2为本申请实施例提供的显示面板的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的显示面板的第一驱动电路的示意图；
图4为本申请实施例提供的显示面板的第二驱动电路的示意图；
图5为本申请实施例提供的显示面板的第一驱动电路的时序图；
图6为本申请实施例提供的显示面板的第一驱动电路的另一时序图；
图7为本申请实施例提供的电子设备的示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述，请参照附图中的图式，其中相同的组件符号代表相同的组件，以下的说明是基于所示的本申请具体实施例，其不应被视为限制本申请未在此详述的其他具体实施例。本说明书所使用的词语“实施例”意指实例、示例或例证。
本申请实施例提供一种显示面板和电子设备，下文进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。
需要说明的是，本申请实施例提供的显示面板可以是薄膜晶体管液晶显示面板(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，TFT-LCD)。
请结合图1、图2、图3和图4，图1为本申请实施例提供的显示面板的平面示意图，图2为本申请实施例提供的显示面板的结构示意图，图3为本申请实施例提供的显示面板的第一驱动电路的示意图，图4为本申请实施例提供的显示面板的第二驱动电路的示意图。
显示面板100包括显示区AA和功能区FA，显示区AA位于功能区FA的一侧，功能区FA设置有第一驱动电路10，其中，第一驱动电路10包括第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2、感应晶体管T3以及感测电容C1。显示区AA包括第二驱动电路20，第二驱动电路20包括显示晶体管T4、存储电容C2和发光器件L。
具体的，第一开关晶体管T1的控制端接入第一扫描信号G1，第一开关晶体管T1的输入端接入第一数据信号D1，第一开关晶体管T1的输出端连接第一节点Q。
第二开关晶体管T2的控制端接入第二扫描信号G2，第二开关晶体管T2的输入端接入所述第一数据信号D1，第二开关晶体管T2的输出端输出可读取信号R1。
感应晶体管T3的控制端接入第三扫描信号G3，感应晶体管T3的输入端接入电源信号SVDD，感应晶体管T3的输出端连接第一节点Q。
感测电容C1的上极板连接于第二节点P，感测电容C1的下极板连接于第一节点Q，其中，感测电容C1的上极板为透明极板，感测电容C1的下极板为金属极板。
需要说明的是，节点是指两根导线或多根导线的电性连接处所形成的点，本申请附图中用加粗的黑点进行表示。其中，第一节点Q是指第一晶体管T1的输出端、感应晶体管T3的输出端以及感测电容C1的下极板电性连接处的节点。第二节点P是指感应晶体管T3的控制端与感测电容C1的上极板电性连接处的节点。
在本申请实施例中，感测电容C1的上极板的材料为氧化铟锡(ITO，Indium TinOxide)，感测电容C1的下极板可以是金属材料，例如，感测电容C1的下极板的材料可以是金属钼、铜、铝等材料或是复合金属材料；感测电容C1的下极板的材料也可以是氧化铟锡等金属氧化物材料。
在现有技术提供的多功能显示面板中，通过在功能区内设置两个相对的导电层，中间利用氮化硅、氧化硅等绝缘材料形成多功能电容，用于是实现色温感测、气体感测或激光感测等功能；但是，该设置方式占有较大的面积，大大降低了显示面板的开口率。
在本申请实施例中，请参阅图2，本实施例中第一公共电极103可以复用为感测电容C1的下极板，第一像素电极104可以复用为感测电容C1的下极板。
由于感测电容C1的上极板为透明结构，因此，功能区FA在进行色温感测、气体感测或者激光感测的同时，使得功能区FA具备显示功能，提高了显示面板100的开口率以及穿透率，从而提高了显示面板100整体的视觉效果。
本申请实施例对功能区FA的第一驱动电路10进行了改进，将原有的2T1C(2个晶体管和1个电容)的驱动电路结构变为3T1C(3个晶体管和1个电容)的驱动电路结构，并对第一驱动电路10的信号源做周期性设置，使得功能区FA能够实现显示区的效果。
显示晶体管T4的控制端接入第四扫描信号G4，显示晶体管T4的输入端接入第二数据信号D2，显示晶体管T4的输出端连接于存储电容C2的第一极板，发光器件L的第一端连接于存储电容C2的第二极板。
在一些实施例中，存储电容C2的第一极板与感测电容C1的上极板同层设置，存储电容C2的第二极板与感测电容C1的下极板同层设置。
在本申请实施例中，存储电容C2的第一极板的材料为氧化铟锡(ITO，Indium TinOxide)，存储电容C2的第二极板可以是金属材料，例如，存储电容C2的第一极板的材料可以是金属钼、铜、铝等材料或是复合金属材料；存储电容C2的第二极板的材料也可以是氧化铟锡等金属氧化物材料。
应该理解是，请继续参阅图2，本实施例中第二公共电极101可以复用为存储电容C2的第一极板，第二像素电极102可以复用为存储电容C2的第一极板。
在一些实施例中，第一像素电极104和第二像素电极102同层设置，即，第一像素电极104和第二像素电极102可以通过同一道掩模工艺形成。第一像素电极104和第二像素电极102的材料可以是氧化铟锡等。
在一些实施例中，第一公共电极103和第二公共电极101可以同层设置在基板105上，并被栅极绝缘层106覆盖。
本申请实施例将位于功能区FA的感测电容C1的上极板设置为透明结构，并且，对位于功能区FA的第一驱动电路10进行设计，使得功能区FA具备信号侦测功能的同时，具备显示功能。本申请实施例的显示面板提高了开口率和穿透率，实现了显示面板的窄边框设计。
请结合图3、图4和图5，图5为本申请实施例提供的显示面板的第一驱动电路的时序图。第一扫描信号G1、第一数据信号D1、第二扫描信号G2、第三扫描信号G3以及电源信号SVDD相组合先后对应于侦测阶段H1、读取阶段H2以及显示阶段H3。
在侦测阶段H1，第三扫描信号G3和电源信号SVDD为高电位，第一数据信号D1、第一扫描信号G1和第二扫描信号G2为低电位。即，第三扫描线输入第三扫描信号G3，感应晶体管T3打开，同时，电源信号线输入电源信号SVDD，在有激光照射或者温度加热等方式施加于感应晶体管T3上时，感应晶体管T3会产生不同数量载流子，进而产生不同强度的电流，电流以电量的形式存储在感测电容C1中。
在读取阶段H2，第一扫描信号G1和第二扫描信号G2为高电位，第一数据信号D1、第三扫描信号G3和电源信号SVDD为低电位。具体的，在读取阶段H2中，第三扫描线和电源信号线停止接入信号，即第三扫描信号G3和电源信号SVDD均为低电位，此时，感应晶体管T3关闭。第一扫描信号G1和第二扫描信号G2为高电位，第一开关晶体管T1和第二开关晶体管T2打开，将存储于感测电容C1中的电量释放，在读取线中读取，此时，完成信号读取功能。
在显示阶段H3，第一数据信号D1和第一扫描信号G1为高电位，第二扫描信号G2、第三扫描信号G3和电源信号SVDD为低电位。具体的，第一扫描信号G1和第一数据信号D1为高电位，第二扫描信号G2、第三扫描信号G3和电源信号SVDD均为低电位。在显示阶段H3中，与显示晶体管T4搭配的第二数据信号D2和第四扫描信号G4经过第一开关晶体管T1输入至感测电容C1中，用于显示所需的电压。
在显示阶段H3中，第一驱动电路10和第二驱动电路20搭配，使得第一驱动电路10在完成电量的存储和释放过程后，第一驱动电路10和第二驱动电路20共同作用，实现显示功能。
在一些实施例中，侦测阶段H1、读取阶段H2和显示阶段H3为一周期，一周期介于1微秒至10秒之间。例如，一周期可以是1微秒、10微秒、100微秒、1000微秒、10000微秒、100000微秒或1000000微秒中的任意一者。本申请实施例将一周期设置在介于1微秒至10秒之间，保证具备充足的时间进行电量存储和释放，从而保证显示效果。
需要说明的，本申请实施例对侦测阶段H1、读取阶段H2和显示阶段H3的时间不加以限定。
在一些实施例中，由于侦测阶段H1是进行电量的存储，因此，可以将侦测阶段H1的时间设置在10微秒至1000微秒之间，以保证具备充足的时间进行电量存储。由于电量的释放过程较短，因此，读取阶段H2的时间设置在1微秒至1000微秒之间。在显示阶段H3中，第一驱动电路10和第二驱动电路20搭配，使得第一驱动电路10在完成电量的存储和释放过程后，第一驱动电路10和第二驱动电路20共同作用，实现显示功能，因此，显示阶段H3的时间设置在1微秒至100000微秒之间，以具备较好的显示功能。
在一些实施例中，侦测阶段H1的时长大于读取阶段H2的时长和显示阶段H3的时长，其中，读取阶段H2的时长可以等于显示阶段H3的时长，或者读取阶段H2的时长大于或小于显示阶段H3的时长，在此不加以限定。
在一些实施例中，第三扫描信号G3的上升沿的时间早于电源信号SVDD的上升沿的时间，以保证第三扫描信号G3传输至第二节点P，以打开感应晶体管T3。
请参考图6，图6为本申请实施例提供的显示面板的第一驱动电路的另一时序图。第一扫描信号G1、第一数据信号D1、第二扫描信号G2、第三扫描信号G3以及电源信号SVDD相组合还对应于复位阶段H4，复位阶段H4位于读取阶段H2和显示阶段H3之间。
在复位阶段H4，第一扫描信号G1、第一数据信号D1、第二扫描信号G2、第三扫描信号G3以及电源信号SVDD均为低电位。也就是说，在复位阶段H4中，第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2和感应晶体管T3均不施加信号，将第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2和感应晶体管T3和电路中的电流释放，以免影响侦测阶段H1、读取阶段H2或显示阶段H3的阶段电流或其他信号，避免出现信号串扰的现象。
应该理解的是，在一些实施例中，侦测阶段H1、读取阶段H2、复位阶段H4和显示阶段H3为一周期，一周期介于1微秒至10秒之间。例如，一周期可以是1微秒、10微秒、100微秒、1000微秒、10000微秒、100000微秒或1000000微秒中的任意一者。本申请实施例将一周期设置在介于1微秒至10秒之间，保证具备充足的时间进行电量存储和释放，从而保证显示效果。
需要说明的，本申请实施例对侦测阶段H1、读取阶段H2、复位阶段H4和显示阶段H3的时间不加以限定。
在一些实施例中，由于侦测阶段H1是进行电量的存储，因此，可以将侦测阶段H1的时间设置在10微秒至1000微秒之间，以保证具备充足的时间进行电量存储。由于电量的释放过程较短，因此，读取阶段H2的时间设置在1微秒至1000微秒之间。在复位阶段H4，需要将第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2和感应晶体管T3和电路中的电流释放，以免影响侦测阶段H1、读取阶段H2或显示阶段H3的阶段电流或其他信号，避免出现信号串扰的现象，因此，复位阶段H4的时间设置在1微妙至1000微秒之间，以保证电路中电流完全释放，避免出现电流串扰的现象。在显示阶段H3中，第一驱动电路10和第二驱动电路20搭配，使得第一驱动电路10在完成电量的存储和释放过程后，第一驱动电路10和第二驱动电路20共同作用，实现显示功能，因此，显示阶段H3的时间设置在1微秒至100000微秒之间，以具备较好的显示功能。
在一些实施例中，侦测阶段H1的时长大于读取阶段H2的时长、复位阶段H4以及显示阶段H3的时长，其中，读取阶段H2的时长可以等于显示阶段H3的时长，或者读取阶段H2的时长大于或小于显示阶段H3的时长，复位阶段H4的时长可以大于读取阶段H2的时长，在此不加以限定。
在一些实施例中，第三扫描信号G3的上升沿的时间早于电源信号SVDD的上升沿的时间，以保证第三扫描信号G3传输至第二节点P，以打开感应晶体管T3。
在一些实施例中，第一开关晶体管T1、第二开关晶体管T2和感应晶体管T3为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管中的任意一者。显示晶体管T4为低温多晶硅薄膜晶体管、氧化物半导体薄膜晶体管或非晶硅薄膜晶体管中的任意一者。在此不加以限定。
请参考图7，图7为本申请实施例提供的电子设备的示意图，电子设备1000包括显示面板100，以及设置在显示面板100上或集成于显示面板内的触控组件200。
其中，电子设备1000可以是电子书、平板电脑、电视或手机中的任意一种。
本申请实施例提供一种显示面板及电子设备，显示面板包括显示区和功能区，功能区包括第一开关晶体管、第二开关晶体管和感应晶体管以及感测电容。其中，感测电容的上极板为透明极板，功能区在进行色温感测、气体感测或者激光感测的同时，使得功能区具备显示功能，提高了显示面板的开口率以及穿透率，从而提高了显示面板整体的视觉效果。
另外，本申请实施例对功能区的驱动电路进行了改进，将原有的2T1C(2个晶体管和1个电容)的驱动电路结构变为3T1C(3个晶体管和1个电容)的驱动电路结构，并对驱动电路的信号源做周期性设置，使得功能区能够实现显示区的效果。
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)

1.一种显示面板，其特征在于，包括显示区和功能区，所述显示区位于所述功能区的一侧，所述功能区设置有第一驱动电路，所述第一驱动电路包括：
第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的控制端接入第一扫描信号，所述第一开关晶体管的输入端接入第一数据信号，所述第一开关晶体管的输出端连接第一节点；
第二开关晶体管，所述第二开关晶体管的控制端接入第二扫描信号，所述第二开关晶体管的输入端接入所述第一数据信号，所述第二开关晶体管的输出端输出可读取信号；
感应晶体管，所述感应晶体管的控制端接入第三扫描信号，所述感应晶体管的输入端接入电源信号，所述感应晶体管的输出端连接所述第一节点；
感测电容，所述感测电容的上极板连接于第二节点，所述感测电容的下极板连接于所述第一节点，其中，所述感测电容的上极板为透明极板，所述感测电容的下极板为金属极板，所述第二节点为所述感应晶体管的控制端与所述感测电容的上极板电性连接处的节点。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第一扫描信号、所述第一数据信号、所述第二扫描信号、所述第三扫描信号以及所述电源信号相组合先后对应于侦测阶段、读取阶段以及显示阶段。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，在所述侦测阶段，所述第三扫描信号和所述电源信号为高电位，所述第一数据信号、所述第一扫描信号和所述第二扫描信号为低电位。
4.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，在所述读取阶段，所述第一扫描信号和所述第二扫描信号为高电位，所述第一数据信号、所述第三扫描信号和所述电源信号为低电位。
5.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，在所述显示阶段，所述第一数据信号和所述第一扫描信号为高电位，所述第二扫描信号、所述第三扫描信号和所述电源信号为低电位。
6.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述第一扫描信号、所述第一数据信号、所述第二扫描信号、所述第三扫描信号以及所述电源信号相组合还对应于复位阶段，所述复位阶段位于所述读取阶段和所述显示阶段之间。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，在所述复位阶段，所述第一扫描信号、所述第一数据信号、所述第二扫描信号、所述第三扫描信号以及所述电源信号均为低电位。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示区设置有第二驱动电路，所述第二驱动电路包括显示晶体管、存储电容和发光器件；
其中，所述显示晶体管的控制端接入第四扫描信号，所述显示晶体管的输入端接入第二数据信号，所述显示晶体管的输出端连接于所述存储电容的第一极板，所述发光器件的第一端连接于所述存储电容的第二极板。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述存储电容的第一极板与所述感测电容的上极板同层设置，所述存储电容的第二极板与所述感测电容的下极板同层设置。
10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1至9任一项所述的显示面板，以及设置在所述显示面板上或集成于所述显示面板内的触控组件。
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