CN113764492A - 一种显示面板及其制作方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种显示面板、显示装置以及制作方法。其中一实施例的显示面板包括:衬底,依次层叠在衬底上的驱动电路层、平坦化层以及发光层,所述显示面板还包括设置在发光层出光侧的光电传感器;所述发光层包括发光功能层、阳极和阴极,其中,所述阳极或者所述阴极作为反射电极;所述平坦化层及所述反射电极的对应于所述光电传感器的位置共同形成聚光反射结构。本发明实施例的显示面板通过平坦化层对应于所述光电传感器的位置和反射电极对应于光电传感器的位置共同形成聚光反射结构,利用该聚光反射结构对发光层发射的光线在对应光电传感器的位置处形成聚拢,从而可加强光电传感器接收的光线亮度,有利于提高补偿精度。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域。更具体地,涉及一种显示面板及其制作方法、显示装置。
背景技术
目前,提升显示面板亮度均一性的方法包括实时内补和关机外补两种方案,也可以采用两种补偿方案相结合,即混合补偿方式。补偿方法可以分为内部补偿和外部补偿两大类。内部补偿是指在像素内部利用TFT构建的子电路进行补偿的方法,其补偿驱动晶体管的电压范围较小。外部补偿是指通过外部的驱动电路或设备感知像素的电学或光学特性然后进行补偿的方法,其补偿驱动晶体管的电压范围较宽。
无论是内部补偿还是外部补偿的方法,均是对显示面板进行的补偿,即显示面板自身没有光学补偿功能。上述基于显示面板光学特性的补偿方法,可以对因为驱动晶体管TFT特性差异造成的显示均匀性进行补偿,但无法补偿由于显示面板本身发光效率变化造成的显示不均的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显示面板及其制作方法、显示装置,以解决现有技术存在的问题中的至少一个。
为达到上述目的,本发明采用下述技术方案:
本发明第一方面提供了一种显示面板,包括:
衬底,依次层叠在衬底上的驱动电路层、平坦化层以及发光层,所述显示面板还包括设置在发光层出光侧的光电传感器
所述发光层包括发光功能层、阳极和阴极,其中,所述阳极或者所述阴极作为反射电极;
所述平坦化层及所述反射电极的对应于所述光电传感器的位置共同形成聚光反射结构。
进一步的,所述显示面板为底发射显示面板,所述阴极作为所述反射电极,所述平坦化层的对应于所述光电传感器的位置处的远离所述光电传感器的一侧表面形成凸起结构,所述凸起结构与对应所述凸起结构的阴极共同形成聚光反射结构。
进一步的,所述凸起结构的远离所述光电传感器的一侧表面呈弧形。
进一步的,所述凸起结构在所述衬底上的投影覆盖所述光电传感器在所述衬底上的投影。
进一步的,所述显示面板为顶发射显示面板,所述阳极作为所述反射电极,所述平坦化层对应于所述光电传感器的位置处且远离所述衬底一侧的表面形成凹陷结构,所述凹陷结构与对应所述凹陷结构位置处的阳极共同形成聚光反射结构。
进一步的,所述凹陷结构的靠近所述光电传感器的一侧表面呈弧形。
进一步的,所述凹陷结构在所述衬底上的投影覆盖所述光电传感器在所述衬底上的投影。
本发明第二方面提供了一种显示装置,包括本发明第一方面提供的显示面板。
本发明第三方面提供了一种制作本发明第一方面提供的显示面板的方法,所述方法包括:
在衬底上形成依次层叠的驱动电路层、平坦化层以及发光层,并形成位于发光层出光侧的光电传感器,其中,所述发光层包括发光功能层、阳极和阴极,所述阳极或者所述阴极作为反射电极;所述平坦化层及所述反射电极的对应于所述光电传感器的位置共同形成聚光反射结构。
进一步的,所述显示面板为底发射显示面板,所述在衬底上形成依次层叠的驱动电路层、平坦化层以及发光层,并形成位于发光层出光侧的光电传感器,所述方法包括:
在衬底上形成驱动电路层;
在驱动电路层上形成光电传感器;
在驱动电路层上形成覆盖所述光电传感器的平坦化层;
在平坦化层上形成发光层,其中,所述发光层包括发光功能层、阳极和阴极,所述阴极作为反射电极,所述平坦化层及所述反射电极的对应于所述光电传感器的位置共同形成聚光反射结构。
进一步的,所述显示面板为顶发射显示面板,所述在衬底上形成依次层叠的驱动电路层、平坦化层以及发光层,并形成位于发光层出光侧的光电传感器包括:
在衬底上形成驱动电路层;
在驱动电路层上形成平坦化层;
在平坦化层上形成发光层,其中,所述发光层包括发光功能层、阳极和阴极,所述阳极作为反射电极;
将形成有光电传感器的盖板设置在所述发光层上;
其中,所述平坦化层及所述反射电极的对应于所述光电传感器的位置共同形成聚光反射结构。
本发明的有益效果如下:
本发明实施例通过平坦化层对应于所述光电传感器的位置和反射电极对应于光电传感器的位置共同形成聚光反射结构,利用该聚光反射结构对发光层发射的光线在光电传感器处形成聚拢,从而加强光电传感器所检测的光线亮度,有效提高补偿精度。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明一个实施例的底发射显示面板的结构示意图;
图2a示出本发明实施例中光敏二极管与控制驱动晶体管的等效电路图;
图2b示出本发明实施例中发光控制电路的等效电路图;
图3示出本发明实施例中如图1所示的显示面板的俯视图;
图4示出本发明实施例的形成平坦化层的凸起结构的示意图;
图5示出本发明另一个实施例的顶发射显示面板的结构示意图;
图6示出本发明实施例的形成平坦化层的凹陷结构的示意图;
图7示出形成本发明实施例的底发射显示面板的方法流程图;
图8示出形成本发明实施例的顶发射显示面板的方法流程图。
具体实施方式
本发明中所述的“在……上”、“在……上形成”和“设置在……上”可以表示一层直接形成或设置在另一层上,也可以表示一层间接形成或设置在另一层上,即两层之间还存在其它的层。
需要说明的是,虽然术语“第一”、“第二”等可以在此用于描述各种部件、构件、元件、区域、层和/或部分,但是这些部件、构件、元件、区域、层和/或部分不应受到这些术语限制。而是,这些术语用于将一个部件、构件、元件、区域、层和/或部分与另一个相区分。因而,例如,下面讨论的第一部件、第一构件、第一元件、第一区域、第一层和/或第一部分可以被称为第二部件、第二构件、第二元件、第二区域、第二层和/或第二部分,而不背离本发明的教导。
在本发明中,除非另有说明,所采用的术语“同层设置”指的是两个层、部件、构件、元件或部分可以通过相同制备工艺(例如构图工艺等)形成,并且,这两个层、部件、构件、元件或部分一般由相同的材料形成。例如两个或更多个功能层同层设置指的是这些同层设置的功能层可以采用相同的材料层并利用相同制备工艺形成,从而可以简化显示基板的制备工艺。
在本发明中,除非另有说明,表述“构图工艺”一般包括光刻胶的涂布、曝光、显影、刻蚀、光刻胶的剥离等步骤。表述“一次构图工艺”意指使用一块掩模板形成图案化的层、部件、构件等的工艺。
本发明一个实施例提供一种底发射显示面板,包括:
衬底,依次层叠在衬底上的驱动电路层、平坦化层以及发光层,所述显示面板还包括设置在发光层出光侧的光电传感器;
所述发光层包括发光功能层、阳极和阴极,其中,所述阳极或者所述阴极作为反射电极;
所述平坦化层及所述反射电极的对应于所述光电传感器的位置共同形成聚光反射结构。
本发明实施例通过平坦化层对应于所述光电传感器的位置和反射电极对应于光电传感器的位置共同形成聚光反射结构,利用该聚光反射结构对发光层发射的光线在光电传感器处形成聚拢,从而加强光电传感器所检测的光线亮度,有效提高补偿精度。
在一个可选的实施例中,如图1所示,底发射显示面板1中,所述阴极作为所述反射电极,所述平坦化层的对应于所述光电传感器的位置处的远离所述光电传感器的一侧表面形成凸起结构,所述凸起结构与对应所述凸起结构的阴极共同形成聚光反射结构。
本发明实施例中,显示面板为底发射结构,即,阳极为透明电极,阴极作为反射电极。在一个具体示例中,底发射显示面板的结构如图1所示,该底发射显示面板1包括:衬底11、形成在衬底11上的金属遮挡层12、覆盖金属遮挡层12的缓冲层13、设置在缓冲层13上的驱动电路层(图1中未示出标记)、设置在驱动电路层上的彩膜层15、设置在驱动电路层上的光电传感器16、覆盖光电传感器和覆盖彩膜层的发光层(图1中未示出标记)。
在一个具体示例中,缓冲层可以采用氧化硅、氮化硅、或者氮氧化硅等无机绝缘材料。缓冲层有利于后续的材料沉积质量。
在一个具体示例中,如图1所示,驱动电路层包括与光电传感器16连接的控制驱动晶体管141,示例性的,光电传感器为光敏二极管。在一个具体示例中,控制驱动晶体管141包括有源层1411、源漏金属层1412、以及栅极1413,示例性的,如图1所示,控制驱动晶体管141还包括位于有源层1411和栅极1413之间的栅极绝缘层1414。图2a示出了光敏二极管与控制驱动晶体管的等效电路图,G2表示控制驱动晶体管Sense TFT的扫描信号线(亦可称栅极信号线或栅线),Sense表示控制控制光敏二极管导通的控制信号线,为光敏二极管Sensor用于监控发光功能层的亮度变化,通过控制驱动晶体管Sense TFT控制光敏二极管感测的光线信号的传输,防止干扰正常的发光信号。显示面板根据光敏二极管感测的光线信号进行计算从而得到对应的当前发光状态的补偿信号,从而实现实时地补偿功能。
在另一个具体示例中,如图1所示,驱动电路层还包括控制发光层发光的发光驱动晶体管142,发光驱动晶体管142与控制驱动晶体管141同层设置,其包括有源层1424、源漏金属层1422、以及栅极1423。示例性的,如图1所示,发光驱动晶体管142还包括位于有源层1421和栅极1423之间的栅极绝缘层1424。如图2b示出了显示面板的发光控制电路的等效电路图(2T1C电路图),图1中的G1表示扫描信号线(亦可称栅极信号线或栅线),Data表示数据信号线(也可称数据线);SW表示开关晶体管;DR表示驱动晶体管(Thin Film Transistor,薄膜晶体管);VDD表示电源电压;VSS表示接地端电压,Cst表示存储电容。开关晶体管SW将来自数据线的Data信号有选择性的输出至发光驱动晶体管DR的栅极,发光驱动晶体管DR控制与其连接的显示面板进行发光。
在一个具体示例中,光电传感器为PIN光电二极管。PIN光电二极管包括N型掺杂区、P型掺杂区、本征区。在一个具体示例中,N型掺杂区可为由N型杂质(如PH3,磷化氢)掺杂的N型半导体材料区;在另一个具体示例中,P型掺杂区可为由P型杂质(如BF3,三氯化硼)掺杂的P型半导体材料区;在又一个具体示例中,本征区为低掺杂的本征(Intrinsic)半导体材料区,即I型半导体材料区。PIN光电二极管一般为依次层叠设置的N型半导体材料层、I型半导体材料层和P型半导体材料层。上述的掺杂工艺可以为离子注入工艺,或扩散工艺。在一个具体示例中,可采用离子注入工艺,该工艺具有在较低温度下将各种杂质掺入到不同的半导体中,从而精确控制掺入离子的浓度分布和注入深度,以及可实现大面积均匀掺杂。
如图1所示,驱动电路层还包括用于绝缘控制驱动晶体管Sense TFT141以及绝缘发光驱动晶体管142的各个膜层,示例性的,驱动电路层包括覆盖控制驱动晶体管141的栅极1413以及覆盖发光驱动晶体管142的栅极1423的层间介电层143,分别通过过孔与对应的有源层电连接,对于控制驱动晶体管141,其源漏金属层的源极和漏极中的一个与光电传感器16电连接。对于发光驱动晶体管142,其源漏金属层的源极或者漏极中的一个与控制像素发光的阳极连接。
示例性的,如图1所示,光电传感器16、发光驱动晶体管的源漏层1422以及控制驱动晶体管的源漏层1412上形成有钝化层144,用于保护器件。
在一个具体示例中,彩膜层15设置在钝化层上,彩膜层15上形成有覆盖该彩膜层15的平坦化层18。进一步的,平坦化层18上形成有发光层的阳极171、界定子像素发光区的像素界定层172、发光功能层173以及形成在发光功能层上的阴极174。
在一个可选的实施例中,如图1所示,平坦化层18在对应光电传感器16的位置形成有凸起结构181,该凸起结构181的远离所述光电传感器16的一侧表面呈弧形。本发明实施例中,光电传感器设置在发光层出光侧的一侧,示例性的,如图1所示,光电传感器16设置在部分彩膜层15的下方,即部分彩膜层覆盖光电传感器,也即光电传感器设置在发光区域处,占用部分发光区域的光线用于检测显示面板的显示亮度。本发明实施例中,显示面板作为底发射显示面板,则阴极174作为反射电极,阳极171作为透明电极。光电传感器16检测对应于光电传感器区域的阴极反射的光线,根据检测得到的光线亮度即可进行显示面板的亮度补偿。
在一个实施例中,本发明实施例的平坦化层的凸起结构181远离光电传感器16一侧的表面呈弧形,即如图1所示,平坦化层的凸起结构181为形成在对应光电传感器位置处的弧形凸起。因此,形成在平坦化层该凸起结构181处的阳极174、发光功能层173以及阴极174均为对应凸起结构形状的弧形凸起,平坦化层的对应于所述光电传感器的位置和反射电极的对应于所述光电传感器的位置形成了聚光反射结构。
不同于图1所示的凸起结构的截面为弧形,在另一个实施例中,本发明实施例的凸起结构的截面还可为梯形(靠近光电传感器的开口长度小于远离光电传感器的开口长度)、三角形(顶点位于靠近光电传感器一侧)等任何能够实现光线聚拢的形状。本领域技术人员应当能够根据实际应用对该结构进行设计,在此不再赘述。
本发明实施例中,聚光反射结构能够对凸起结构处的发光层发出的光线进行反射以及聚拢,使得反射以及聚拢的光线输入至该处的光电传感器中,利用光电传感器感测该光线得到的感测信息进行显示面板均匀性的补偿,由于本发明实施例的聚光反射结构的表面为弧形,例如平坦化层远离光电传感器一侧的表面为弧形,又例如阴极对应在凸起结构的两侧表面为弧形,因此该聚光反射机构能够有效对反射的光线进行聚拢,加强光电传感器位置处的用于检测发光亮度的光线亮度,有效提高显示面板的补偿精度。
进一步的,本发明实施例的凸起结构设置在与光电传感器对应的位置,由图3所示的显示面板的俯视图所示,像素单元中的红色子像素R、绿色子像素G以及蓝色子像素B依次排列,每一个子像素的发光区设置有一个光电传感器(图3示例性的表示为光电二极管PIN),每一光电传感器连接一个控制驱动晶体管TFT,图3中虚线部分处对应的截面结构即为图1所示的层结构示意图。图3示出了子像素与该子像素对应的光电传感器、以及连接该光电传感器的控制驱动晶体管TFT,图中圆形虚线区域示例性的表示在凸起结构上形成的阴极落在衬底上的投影,圆形虚线区域外侧的方框区域即为原结构设计的阴极在该位置处落在衬底上的投影。
在一个可选的实施例中,如图1和图3所示,所述凸起结构181在所述衬底11上的投影覆盖所述光电传感器16在所述衬底上的投影。也就是说,图3所示中的圆形虚线区域也覆盖图1中位于凸起结构下方的光电传感器16落在衬底的投影。由图3可知,圆形虚线区域的投影面积明显小于方形虚线区域的投影面积,也就是说,位于圆形虚线区域处的光电传感器的设置面积同样能够减小。
由于光电传感器会占用部分发光区域,利用发光区域反射的光线感测当前显示面板的亮度以进行补偿,因此,本发明实施例的光电传感器的设置面积越大,对应于光电传感器的发光检测区域的面积越大,导致正常的发光显示区面积变小,因此,本发明实施例能够将光电传感器的设置面积减小,使得正常的发光显示区面积增加,在聚拢反射光线以提高补偿精度的基础上,还能够提高显示面板的像素开口率,以提高显示面板的显示性能。
在一个具体示例中,以光电传感器为PIN光电二极管为例,其设置面积为1000um2(平方微米),也就是说,PIN光电二极管占用了1000um2的发光区面积,然而,本发明实施例可将PIN光电二极管的设计面积缩小10%~40%,因此能够有效降低其占用面积,并进一步提高开口率,从而提高显示面板的显示性能。
本领域技术人员应当根据实际应用选择对应的凸起结构的凸起高度,即凸起结构距平坦化层靠近光电传感器一侧的距离,本领域技术人员应该那个感觉实际应用设置该距离,以在利用光电传感器进行亮度检测的基础上实现减小设计面积为设计准则,在此不再赘述。
进一步,如图1和图3所示,光电传感器16位于连接光电传感器16的控制驱动晶体管141以及连接像素电极的发光驱动晶体管142之间,由于控制驱动晶体管141和发光驱动晶体管142易受光影响的特性,而光电传感器需根据发光检测区的光线进行检测,因此,本发明实施例的聚光反射结构在实现将对应于光电传感器位置处的光线反射和聚拢的基础上,还能够减少发射至控制驱动晶体管和发光驱动晶体管上的光线,起到保护两个驱动晶体管的作用,提高显示面板的功能特性。
现以图1所示的底发射显示面板为例,对该底发射显示面板的制作方法进行示例性说明,具体地,如图7所示,该方法包括:
S701、在衬底上形成驱动电路层。
示例性的,在衬底11上沉积金属层,经图案化刻蚀后形成遮挡金属层12,在一个具体示例中,遮挡金属层的材料可为Mo、Al、Ti、Au、Cu、Hf、Ta等金属,也可为AlNd、MoNb等合金。
然后在衬底11上形成缓冲层(Buffer层)13,在一个具体示例中,缓冲层的材料可为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等绝缘材料。
在缓冲层13上形成发光驱动晶体管142的有源层1421以及控制驱动晶体管141的有源层1411。示例性的,有源层材料可为金属氧化物材料,如IGZO材料。
然后形成发光驱动晶体管142的栅极绝缘层1424和栅极1423以及控制驱动晶体管141的栅极绝缘层1414以及栅极1413。示例性的,可通过掩膜板先湿刻栅极材料层然后干刻栅极绝缘材料层实现图形化。在一个具体示例中,栅极绝缘层的材料可为氧化硅、氮化硅、氮氧化硅等绝缘材料,栅极层的材料可为Mo、Al、Ti、Au、Cu、Hf、Ta等常用金属。
形成覆盖发光驱动晶体管的有源层1421、发光驱动晶体管的栅极绝缘层1424、控制驱动晶体管的有源层1411、以及控制驱动晶体管的栅极绝缘层141的层间介电层143,并光刻图形化形成过孔。在层间介电层143上分别形成发光驱动晶体管142以及控制驱动晶体管141的源漏金属层,源漏层的源极和漏极通过过孔电连接对应的有源层。
S702、在驱动电路层上形成光电传感器16。
示例性的,该步骤包括:通过等离子体增强化学的气相沉积法(PECVD)依次沉积N、I、P三种无机(或有机)半导体(I为本征半导体,N为磷或砷掺杂半导体,P为硼掺杂半导体),沉积氧化铟锡ITO并图案化形成光电传感器,例如光敏二极管(PIN器件)。
在一个具体示例中,该步骤还包括形成覆盖发光驱动晶体管142以及控制驱动晶体管141的源漏金属层以及光电传感器的钝化层144。
S703、在驱动电路层上形成覆盖所述光电传感器16的平坦化层1。
示例性的,该步骤包括:
在钝化层144上形成覆盖光电传感器16的平坦化材料层,在一个具体示例中,平坦化层的材料可为树脂,利用树脂形成平坦化材料层,然后利用透过率渐变的掩膜板,对平坦化材料层进行曝光,从而在对应光电传感器的位置处能够形成凸起结构,在一个具体示例中,该凸起为弧形结构,如图4所示,曝光后虚线部分的平坦化层材料被刻蚀,形成本发明实施例的弧形凸起结构。
示例性的,该步骤之前,还在钝化层144上形成彩膜层15,其中彩膜层15的部分区域覆盖所述光电传感器16。
S704、在平坦化层18上形成发光层。
在一个具体示例中,所述发光层包括发光功能层173、界定子像素发光区的像素界定层172、阳极171和阴极174,所述阴极作为反射电极,所述平坦化层及所述反射电极的对应于所述光电传感器的位置共同形成聚光反射结构。
示例性的,该步骤包括:
在平坦化层18上形成阳极171,在一个示例中,阳极的材料可选择ITO金属,图案化后形成阳极。阳极通过过孔与发光驱动晶体管的源极或者漏极出形成电连接。由于本发明实施例的平坦化层在对应光电传感器的位置处形成凸起结构,因此,形成在对应光电传感器处的阳极同样为一弧形凸起。
然后,形成像素界定层172,示例性的,该步骤包括:涂覆像素界定层材料并图案化,对发光区进行界定,使得发光区位于阳极和彩膜层正上方。
进一步的,蒸镀各层发光功能材料形成发光功能层173,并蒸镀阴极材料从而形成阴极174,在一个具体示例中,阴极材料可为Al等。本发明实施例中,阴极作为反射电极,阳极为透明电极,阴极能够将发光功能层发射的光线进行反射,并从阳极透过实现显示。
上述形成底发射显示面板的制作方法过程简单,制作效率高,利用上述方法形成的底发射显示面板,其阴极为反射电极,阳极为透明电极,通过平坦化层对应于所述光电传感器位置的凸起结构和对应于光电传感器的位置处的阴极共同形成聚光反射结构,利用该聚光反射结构对发光层发射的光线在光电传感器处形成聚拢,从而加强光电传感器所检测的光线亮度,有效提高补偿精度。
本发明一个实施例提供一种顶发射显示面板,包括:
衬底,依次层叠在衬底上的驱动电路层、平坦化层以及发光层,所述显示面板还包括设置在发光层出光侧的光电传感器;
所述发光层包括发光功能层、阳极和阴极,其中,所述阳极或者所述阴极作为反射电极;
所述平坦化层及所述反射电极的对应于所述光电传感器的位置共同形成聚光反射结构。
本发明实施例通过平坦化层对应于所述光电传感器的位置和反射电极对应于光电传感器的位置共同形成聚光反射结构,利用该聚光反射结构对发光层发射的光线在光电传感器处形成聚拢,从而加强光电传感器所检测的光线亮度,有效提高补偿精度。
在一个可选的实施例中,如图5所示,顶发射显示面板2中,所述阳极241作为所述反射电极,阴极243为透明电极,所述平坦化层23对应于所述光电传感器25的位置处且远离所述衬底21一侧的表面形成凹陷结构231,所述凹陷结构231与对应所述凹陷结构231位置处的阳极241共同形成聚光反射结构,利用该聚光反射结构对发光层发射的光线在光电传感器处形成聚拢,从而加强光电传感器所检测的光线亮度,有效提高补偿精度。
在一个可选的实施例中,所述凹陷结构的靠近所述光电传感器的一侧表面呈弧形。如图5所示,平坦化层23在对应光电传感器25的位置处形成一弧形凹陷,在各个膜层的层叠方向上,该凹陷结构231的弧形凹陷表面位于平坦化层23靠近所述光电传感器25一侧,使得形成在该凹陷结构231上的发光层的膜层同样为弧形,例如,形成在凹陷结构231处的发光层的阳极241、发光功能层242以及阴极243均为与弧形凹陷,此结构下,凹陷结构231与对应凹陷结构231的阳极241共同形成聚光反射结构,发光层发射的光线自阴极透过,由弧形凹陷结构的阳极反射并聚拢,设置在与凹陷结构对应的光电传感器根据阳极反射的光线进行感测,从而计算当前显示面板的需补偿的亮度值以进行亮度补偿。
由于本实施例中由凹陷结构与对应凹陷结构的阳极共同形成的聚光反射结构能够将反射的光线聚拢至光电传感器处,因此,光电传感器接收的用于感测的光线更多,光电传感器对于显示面板的显示状态的感测更为准确,对显示面板的补偿效果越好,补偿精度越高。
在一个具体示例中,本发明实施例的顶发射显示面板2的层结构如图5所示,其包括:衬底21,设置在衬底21上的驱动电路层22、设置在驱动电路层上的平坦化层23、设置在平坦化层23上的发光层以及设置有光电传感器25的盖板26。
示例性的,本发明实施例的驱动电路层的结构与前述的底发射显示面板的结构相似,其包括图5中未示出的控制像素发光的发光驱动晶体管,以及绝缘发光驱动晶体管的各个膜层,例如:栅极绝缘层以及层间介电层等膜层。示例性的,本发明实施例的发光驱动晶体管包括有源层、源漏金属层以及栅极。
在一个具体示例中,本发明实施例的顶发射结构的驱动电路层的层结构包括(图5中未示出):位于衬底上的有源层、位于有源层上的栅极绝缘层、位于栅极绝缘层上的栅极、覆盖有源区以及栅极的层间介电层、形成在层间介电层上的源漏金属层,其中,源漏金属层分别通过过孔与有源层电连接。
本发明实施例中,驱动电路层22上设置有平坦化层23,如图5所示,平坦化层23在与光电传感器对应的位置处形成凹陷结构231,该凹陷结构231远离衬底21的一侧的表面为弧形凹陷。进一步的,平坦化层23上设置有发光层,在一个具体示例中,发光层包括依次层叠在平坦化层23上的阳极241、发光功能层242以及阴极243,从而形成发白光的阵列基板。由于平坦化层23上形成有凹陷结构231,形成在凹陷结构231处的阳极241、发光功能层242以及阴极243同样为凹陷结构,即该位置处的阳极、发光功能层以及阴极的两侧表面均为弧形凹陷。
本发明实施例的顶发射显示面板结构,其阴极为透明电极,能够透过发光功能层发射的光线,阳极作为反射电极能够将光线反射,由于与光电传感器对应的位置处形成有凹陷结构,对应光电传感器位置处的阳极同样为凹陷结构,该凹陷结构以及该凹陷结构对应的阳极共同形成聚光反射结构,能够将发光区的输出至光电传感器的光线进行聚拢,使得光电传感器接收到的用于检测显示面板亮度的光线更加集中,从而加强用于检测发光亮度的光线亮度,有效提高显示面板的补偿精度。
不同于图5所示的凹陷结构的截面为弧面朝向光电传感器的弧形,在另一个实施例中,本发明实施例的凹陷结构的截面还可为倒梯形(靠近光电传感器的开口长度大于远离光电传感器的开口长度)、三角形(顶点位于远离光电传感器一侧)等任何能够实现光线聚拢的形状。本领域技术人员应当能够根据实际应用对该结构进行设计,在此不再赘述。
本发明实施例的显示面板为顶发射结构,光电传感器25设置在盖板26朝向衬底21一侧的表面上,且光电传感器25与平坦化层23的凹陷结构231对应,光电传感器通过接收聚光反射机构反射聚拢的光线以进行显示面板的亮度检测。如图5所示,盖板26朝向衬底21一侧的表面上还设置有用于控制光电传感器24导通的控制驱动晶体管。在一个具体示例中,控制驱动晶体管包括:依次层叠设置在盖板26朝向衬底21一侧的表面上的栅极271、覆盖栅极的栅极绝缘层272、有源层273、分别与有源层273连接的源漏金属层274。示例性的,如图5所示,本发明实施例的有源层273包括对应栅极设置的源漏金属层274A、对应凹陷结构设置的源漏金属层274B、以及设置在两个源漏金属层之间的源漏金属层274273C。
在一个具体示例中,源漏金属层(274A~274C)朝向衬底一侧的表面上设置有第一钝化层275,第一钝化层275对应于凹陷结构231的位置开设有过孔,用于设置光电传感器24并且将光电传感器24与源漏金属层274B连接。在一个具体示例中,光电传感器25通过金属层276与源漏金属层274C连接。如图5所示,第一钝化层275朝向衬底一侧的表面上形成第二钝化层276,第二钝化层276朝向衬底一侧的表面上形成金属层277,金属层277通过第二钝化层277开设的过孔实现光电传感器24和源漏金属层274C的电连接。
本发明实施例中,光电传感器位于部分发光区域中,如图5所示,光电传感器24以及第二钝化层277上设置有与发光区对应的彩膜层28,而部分彩膜层28覆盖光电传感器24。示例性的,通过黑矩阵281限定彩膜层28设置在盖板上的位置,并与衬底上发光层的发光区对应设置
在一个可选的实施例中,所述凹陷结构231在所述衬底21上的投影覆盖所述光电传感器24在所述衬底21上的投影。本发明实施例中,在凹陷结构231与凹陷结构231处的阳极241形成的聚光反射结构以对光线形成反射聚拢,能够保证用于检测显示面板均匀性的光线强度,在此基础上,本发明实施例的光电传感器的设置面积小于凹陷结构的设置面积,能够有效降低光电传感器对发光区的面积占用,即,本发明实施例既能够保证检测光线的亮度,确保补偿精度,又能够减小光电传感器的占用面积,从而提高发光区面积,有效提高开口率。
在一个具体示例中,以光电传感器为PIN光电二极管为例,其设置面积为1000um2(平方微米),也就是说,PIN光电二极管占用了1000um2的发光区面积,然而,本发明实施例可将PIN光电二极管的设计面积缩小10%~40%,因此能够有效降低其占用面积,并进一步提高开口率,从而提高显示面板的显示性能。
本领域技术人员应当根据实际应用选择对应的凹陷结构的凹陷深度,即凹陷结构的底部距平坦化层靠近光电传感器一侧的距离,本领域技术人员应该那个感觉实际应用设置该距离,以在利用光电传感器进行亮度检测的基础上实现减小设计面积为设计准则,在此不再赘述。
在一个具体示例中,如图5所示,在第二钝化层以及彩膜层朝向衬底一侧的表面上设置有保护层29,例如OC胶。在保护层29朝向衬底一侧的表面上设置有的隔垫物30(即PostSpacer,简称为PS)以及形成在隔垫物30上的辅助电极31(即Auxiliary Electrode,简称为AUX),将设置有光电传感器的盖板与发白光的阵列基板进行对合后,辅助电极31与阴极243相接触,能够有效降低阴极的电阻。
现以图5所示的顶发射显示面板的结构为例,对其制作方法进行示例性说明,示例性的,如图8所示,该步骤包括:
S801、在衬底21上形成驱动电路层22。
在一个具体示例中,本发明实施例的驱动电路层结构与图1所示的底发射显示面板的驱动电路层结构类似,不同的是,顶发射显示面板的驱动电路层仅包括控制像素发光的发光驱动晶体管,即本发明实施例的控制光电传感器的控制驱动晶体管并未设置在驱动电路层。
在一个具体示例中,在衬底上形成驱动电路层的过程包括:在衬底上形成有源层;在有源层上形成栅极绝缘层;在栅极绝缘层上形成栅极;在栅极上形成覆盖栅极的层间介电层;在层间介电层上形成源漏层。
S802、在驱动电路层22上形成平坦化层23。
本发明实施例中,如图6所示,平坦化层23对应于光电传感器25的位置处形成有凹陷结构231,具体的,平坦化层的材料可为树脂,利用树脂形成平坦化材料层,然后利用透过率渐变的掩膜板,对平坦化材料层进行曝光,在对应光电传感器的位置处形成凹陷结构,在曝光后虚线部分的材料被刻蚀,形成本发明实施例的凹陷结构。
S803、在平坦化层23上形成发光层(图5中未示出标记)。
示例性的,该步骤包括:在平坦化层24上形成依次层叠的阳极241、发光功能层242以及阴极243。其中,本发明实施例的所述阳极作为反射电极,阴极作为透明电极。此时,形成在平坦化层23的凹陷结构231处的阳极241与凹陷结构231共同形成了聚光反射结构,能够实现光线的反射以及聚拢。
S804、将形成有光电传感器25的盖板26设置在所述发光层上。
由于本发明实施例的显示面板为顶发射结构,光电传感器25设置在盖板26上,因此,需将制作有光电传感器25的盖板26与形成发光层的阵列基板进行对合,从而形成完整的显示面板。
示例性的,形成如图5所示的具有光电传感器的盖板的步骤包括:
在盖板26朝向衬底21一侧的表面上形成栅极271;形成覆盖栅极271的栅极绝缘层272;形成覆盖栅极绝缘层272的有源层273;在栅极绝缘层273上形成源漏金属层274其中,如图5所示,源漏金属层包括源漏金属层274A、源漏金属层274B以及源漏金属层274C,源漏金属层274A与栅极271连接,源漏金属层274C对应于平坦化层凹陷结构处设置,源漏金属层274B位于源漏金属层274A和源漏金属层274C之间;形成覆盖源漏金属层(274A~274C)的第一钝化层275,其中第一钝化层275对应源漏金属层274C的位置处开设有通孔;在第一钝化层275的通孔处设置光电传感器25,该光电传感器25与源漏金属层274C电连接。然后形成覆盖光电传感器25的第二钝化层276,以及在第二钝化层276上形成金属层277,该金属层通277过第二钝化层276开设的过孔电连接光电传感器25以及源漏金属层274B。
进一步的,在光电传感器25与第二钝化层277上对应于非发光区的位置形成黑矩阵281以及形成对应于发光区的彩膜层28。示例性的,如图5所示,彩膜层281的部分区域覆盖光电传感器25,即光电传感器设置在对应部分发光区处。
在一个具体示例中,形成本发明实施例的设置有光电传感器的显示面板还包括:形成覆盖第二钝化层277以及覆盖彩膜层28的保护层29,例如OC胶。进一步的,在保护层29上形成隔垫物(PS)30以及覆盖隔垫物30的辅助电极31,用于减小阴极电阻。
然后,将经上述步骤形成的设置有光电传感器的盖板与前述步骤形成的阵列基板进行对合,以形成显示面板。其中,所述平坦化层23的凹陷结构231及作为反射电极的阳极241对应于所述光电传感器的位置共同形成聚光反射结构。
上述形成顶发射显示面板的制作方法过程简单,制作效率高,利用上述方法形成的顶发射显示面板,其阳极为反射电极,阴极为透明电极,对应于光电传感器位置处的阳极和平坦化层的凹陷结构共同形成顶发射显示面板中的聚光反射结构,利用该反射结构对发光层发射的光线在光电传感器处形成聚拢,从而加强光电传感器所检测的光线亮度,有效提高补偿精度。
与本发明上述显示面板对应的,本发明的另一个实施例提出一种显示装置,包括上述显示面板。其中,显示装置可以为电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件,本实施例对此不做限定。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定,对于本领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动,这里无法对所有的实施方式予以穷举,凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (11)
1.一种显示面板,其特征在于,包括:
衬底,依次层叠在衬底上的驱动电路层、平坦化层以及发光层,所述显示面板还包括设置在发光层出光侧的光电传感器
所述发光层包括发光功能层、阳极和阴极,其中,所述阳极或者所述阴极作为反射电极;
所述平坦化层及所述反射电极的对应于所述光电传感器的位置共同形成聚光反射结构。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板为底发射显示面板,所述阴极作为所述反射电极,所述平坦化层的对应于所述光电传感器的位置处的远离所述光电传感器的一侧表面形成凸起结构,所述凸起结构与对应所述凸起结构的阴极共同形成聚光反射结构。
3.根据权利要求2所述的显示面板,所述凸起结构的远离所述光电传感器的一侧表面呈弧形。
4.根据权利要求2或3所述的显示面板,所述凸起结构在所述衬底上的投影覆盖所述光电传感器在所述衬底上的投影。
5.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,
所述显示面板为顶发射显示面板,所述阳极作为所述反射电极,所述平坦化层对应于所述光电传感器的位置处且远离所述衬底一侧的表面形成凹陷结构,所述凹陷结构与对应所述凹陷结构位置处的阳极共同形成聚光反射结构。
6.根据权利要求2或3所述的显示面板,其特征在于,所述凹陷结构的靠近所述光电传感器的一侧表面呈弧形。
7.根据权利要求5或6所述的显示面板,所述凹陷结构在所述衬底上的投影覆盖所述光电传感器在所述衬底上的投影。
8.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1~7中任一项的显示面板。
9.一种制作如权利要求1所述显示面板的方法,其特征在于,所述方法包括:
在衬底上形成依次层叠的驱动电路层、平坦化层以及发光层,并形成位于发光层出光侧的光电传感器,其中,所述发光层包括发光功能层、阳极和阴极,所述阳极或者所述阴极作为反射电极;所述平坦化层及所述反射电极的对应于所述光电传感器的位置共同形成聚光反射结构。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述显示面板为底发射显示面板,所述在衬底上形成依次层叠的驱动电路层、平坦化层以及发光层,并形成位于发光层出光侧的光电传感器,所述方法包括:
在衬底上形成驱动电路层;
在驱动电路层上形成光电传感器;
在驱动电路层上形成覆盖所述光电传感器的平坦化层;
在平坦化层上形成发光层,其中,所述发光层包括发光功能层、阳极和阴极,所述阴极作为反射电极,所述平坦化层及所述反射电极的对应于所述光电传感器的位置共同形成聚光反射结构。
11.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述显示面板为顶发射显示面板,所述在衬底上形成依次层叠的驱动电路层、平坦化层以及发光层,并形成位于发光层出光侧的光电传感器包括:
在衬底上形成驱动电路层;
在驱动电路层上形成平坦化层;
在平坦化层上形成发光层,其中,所述发光层包括发光功能层、阳极和阴极,所述阳极作为反射电极;
将形成有光电传感器的盖板设置在所述发光层上;
其中,所述平坦化层及所述反射电极的对应于所述光电传感器的位置共同形成聚光反射结构。
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