CN117915722A - 显示面板、显示装置和显示面板的检测电路 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种显示面板、显示装置和显示面板的检测电路。显示面板包括衬底、驱动器件层和发光器件层,驱动器件层设置于衬底的一侧,驱动器件层包括紫外感应单元,紫外感应单元包括用于感应紫外光强度的半导体感光部;发光器件层设置于驱动器件层背离衬底的一侧,发光器件层包括多个发光单元。通过将紫外感应单元集成在驱动器件层中,简化了结构且节省空间,提高了显示装置的集成度,便于实现显示装置的轻薄化设计。
Description
技术领域
本申请属于显示技术领域,尤其涉及一种显示面板、显示装置和显示面板的检测电路。
背景技术
近年来,随着人们对显示装置的智能性与多功能性要求,需实时检测户外环境中的紫外光强度,从而做出更好的防护措施,减少紫外辐射对人体的伤害,保护皮肤健康。
目前,在显示装置中增加紫外探测器,使得结构更复杂,且占用空间大。如何提高显示装置的集成度,实现显示装置的轻薄化设计,成为亟需解决的问题。
发明内容
本申请的目的是提供了一种显示面板、显示装置和显示面板的检测电路,旨在解决现有的显示装置集成度低的问题。
本申请第一方面提供一种显示面板,显示面板包括衬底、驱动器件层和发光器件层,驱动器件层设置于衬底的一侧,驱动器件层包括紫外感应单元,紫外感应单元包括用于感应紫外光强度的半导体感光部;发光器件层设置于驱动器件层背离衬底的一侧,发光器件层包括多个发光单元;所述驱动器件层还包括与所述发光单元连接的驱动晶体管,所述驱动晶体管包括与所述半导体感光部同层设置的第一有源部。
在一些实施例中,紫外感应单元还包括与半导体感光部连接的第一电极和第二电极,第一电极和第二电极均与半导体感光部的端部连接,半导体感光部在衬底上的正投影设置在第一电极与第二电极在衬底上的正投影之间;且半导体感光部在衬底上的正投影与第一电极在衬底上的正投影及第二电极在衬底上的正投影至少部分重合;
优选的,驱动晶体管包括第一栅极、第一有源部以及分别与第一有源部连接的第三电极和第四电极,第四电极与发光单元连接;
优选的,第一有源部与半导感光部同层间隔设置;
优选的,第一电极与第二电极同层设置;
优选的,第一电极、第二电极、第三电极与第四电极同层设置;
优选的,半导体感光部的材料包括非晶铟-镓-锌氧化物,第一有源部的材料与半导体感光部的材料相同;
优选的,所述第一电极和第二电极包括金属材料。
在一些实施例中,显示面板还包括位于所述发光器件层远离所述衬底一侧的第一电源线;
优选的,发光单元包括沿远离所述衬底的方向依次设置的阳极、发光层和阴极,所述阴极与紫外感应单元的第二电极均与第一电源线电连接;
优选的,驱动器件层还包括设置于衬底一侧的有源层、设置于有源层远离衬底一侧的第一金属层、以及设置于第一金属层远离衬底一侧的第二金属层;驱动晶体管的第一有源部与半导体感光部均设置在有源层中,第一栅极设置在第一金属层中;
优选地,第二金属层中设置有第二电源线;驱动晶体管的第三电极与第二电源线连接。
在一些实施例中,显示面板具有显示区和感应区,感应区设置在显示区至少一侧,感应区包括紫外感应区域,紫外感应区域包括多个阵列排布的第一感应子区,第一感应子区中包括至少一个紫外感应单元和至少一个发光单元;
其中,所述第一感应子区中还包括与所述发光单元连接的驱动晶体管,所述紫外感应单元包括用于感应紫外光强度的半导体感光部,所述驱动晶体管包括与所述半导体感光部同层设置的第一有源部。
优选的,第一感应子区还设置有至少三个具有不同发光颜色的发光单元,在第一感应子区中,紫外感应单元在衬底的正投影位于至少三个发光单元在衬底的正投影之间;
优选的,多个位于不同行或不同列的紫外感应单元同时开启读出数据。
在一些实施例中,感应区还包括设置在紫外感应区域一侧的指纹检测区域,指纹检测区域包括多个阵列排布的第二感应子区,第二感应子区中设置至少一个指纹检测单元;
优选的,紫外感应区域位于指纹检测区域远离显示区的一侧;或者,紫外感应区域位于指纹检测区域靠近所述显示区的一侧;
优选的,第二感应子区还设置有至少一个位于指纹检测单元侧边的发光单元;
优选的,第二感应子区还设置有至少三个具有不同发光颜色的发光单元,在第二感应子区中,指纹检测单元在衬底的正投影位于多个发光单元在衬底的正投影之间;
优选的,指纹检测单元包括用于感应光强度的第三有源部;
优选的,第三有源部与半导体感光部位于同一层中,指纹检测单元还包括位于第三有源部上的第二栅极,第二栅极在衬底上的正投影覆盖部分第三有源部位于衬底上的正投影;
优选的,指纹检测单元为间隙型非晶硅薄膜晶体管。
优选的,所述第一感应子区与所述第二感应子区位于同一列或同一行中;
优选的,所述紫外感应单元的感应结果与所述指纹检测单元的感应结果在同一时间段输出。
本申请第二方面提供一种显示面板的检测电路,包括感应电路,感应电路包括紫外感应单元、第一电源线和感测输出模块;
紫外感应单元包括用于感应紫外光强度的半导体感光部,紫外感应单元的第二电极与第一电源线连接;
感测输出模块与紫外感应单元的第一电极连接,用于响应采集驱动信号输出紫外感应单元的感应结果。
在一些实施例中,感测输出模块包括扫描控制单元以及分别与扫描控制单元连接的扫描信号线和感应数据线,扫描控制单元与紫外感应单元的第一电极连接;
优选地,扫描控制单元包括扫描控制晶体管,扫描控制晶体管的第一极与紫外感应单元的第一电极连接,扫描控制晶体管的第二极与感应数据线连接,扫描控制晶体管的栅极与扫描信号线连接,用于接收扫描信号线传输的采集驱动信号。
在一些实施例中,感测输出模块还包括源跟随单元,源跟随单元分别与扫描控制单元以及第二电源线连接,源跟随单元还与紫外感应单元的第一电极连接,源跟随单元用于放大输出电流信号;
优选的,源跟随单元包括源跟随晶体管,源跟随晶体管的第一极与第二电源线连接,源跟随晶体管的第二极与扫描控制单元连接,源跟随晶体管的栅极与紫外感应单元的第一电极连接。
在一些实施例中,感应电路还包括复位模块,复位模块连接在第二电源线与紫外感应单元的第一电极之间,复位模块用于复位紫外感应单元的第一电极的电压;
优选的,复位模块包括复位晶体管,复位晶体管的第一极与第二电源线连接,复位晶体管的第二极与紫外感应单元的第一电极连接,复位晶体管的栅极与复位信号线连接,用于接收复位信号线传输的复位信号;
优选的,感应电路还包括像素驱动电路,像素驱动电路包括发光单元和与发光单元连接的像素驱动模块,像素驱动模块与第二电源线连接,发光单元与第一电源线连接。
本申请第三方面提供一种显示装置,包括上述任一实施方式的显示面板。
本申请实施例的显示面板的紫外感应单元的半导体感光部能够感应外界的紫外线,将光信号转换为电信号,从而实现外界环境紫外线的检测。通过将紫外感应单元集成在驱动器件层中,简化了结构且节省空间,提高了显示装置的集成度,便于实现显示装置的轻薄化设计。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,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一种剖面示意图;
图2为本申请实施例提供的感应信号电路与像素驱动电路的一种示意图;
图3为本申请实施例提供的显示面板的一种俯视图;
图4为本申请实施例提供的显示面板的另一种俯视图;
图5为本申请实施例提供的感应信号电路与像素驱动电路的另一种示意图;
图6为为本申请实施例提供的感应信号电路与像素驱动电路的另一种示意图。
附图标记说明:
100、显示面板;10、衬底;20、发光器件层;211、发光单元;22、阳极;23、阴极;24、发光结构;30、驱动器件层;SC、扫描信号线;RO、感应数据线;RST、复位信号线;31、紫外感应单元;311、半导体感光部;312、第一电极;313、第二电极;321、栅绝缘层;322、间绝缘层;33、平坦化层;M1、驱动晶体管;341、第一栅极;342、第一有源部;343、第三电极;344、第四电极;40、缓冲层;50、像素定义层;51、像素开口;52、像素限定部;S1、第一电源线;S2、第二电源线;60、有源层;71、第一金属层;72、第二金属层;N1、感测输出模块;N11、扫描控制单元;T3、扫描控制晶体管;N4、源跟随单元;T4、源跟随晶体管;T1、指纹检测单元;61、第三有源部;62、第二栅极;N3、复位模块;T2、复位晶体管;MA、感应区;Z1、紫外感应区域;Z11、第一感应子区;Z2、指纹检测区域;Z21、第二感应子区。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本申请的原理,但不能用来限制本申请的范围,即本申请不限于所描述的实施例。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有说明,“多个”的含义是两个以上;术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“垂直”并不是严格意义上的垂直,而是在误差允许范围之内。“平行”并不是严格意义上的平行,而是在误差允许范围之内。
在本申请中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本申请所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的具体结构进行限定。在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
随着人们对显示装置的智能性与多功能性要求,需实时检测户外环境中的紫外光强度,从而做出更好的防护措施,减少紫外辐射对人体的伤害,保护皮肤健康。目前,显示装置为了增添紫外检测的功能,需要将紫外探测器设置在显示装置的背面或者配件(如保护壳、挂件)上,通过USB或蓝牙的方式传输检测数据至显示装置。或者在显示面板的屏下单独设置紫外探测器,用于环境紫外辐射监测。上述在显示装置中增加紫外探测器的方式使得结构更复杂,且占用空间大。如何提高显示装置的集成度,实现显示装置的轻薄化设计,成为亟需解决的问题。
为解决上述问题,本申请实施例提供了一种显示面板、显示装置和显示面板的驱动方法,以下结合附图对显示面板及显示装置的各实施例进行说明。
本申请实施例提供一种显示面板,该显示面板可以是有机发光二极管(OrganicLight Emitting Diode,OLED)显示面板,该显示面板还可以是其他类型的显示面板,例如微型发光二极管(Micro Light Emitting Diode,简称Micro-LED)或量子点发光二极管(Quantum Light Emitting Diode,简称QLED)显示面板。
如图1所示,本申请第一方面提供一种显示面板100,显示面板100包括衬底10、驱动器件层30和发光器件层20,驱动器件层30设置于衬底10的一侧,驱动器件层30包括紫外感应单元31,紫外感应单元31包括用于感应紫外光强度的半导体感光部311;发光器件层20设置于驱动器件层30背离衬底10的一侧,发光器件层20包括多个发光单元211;驱动器件层30还包括与发光单元211连接的驱动晶体管M1,驱动晶体管M1包括与半导体感光部311同层设置的第一有源部342。
衬底10可以为玻璃或者塑料等材料制成的硬性衬底10,也可以为聚醚砜(PES)、聚丙烯酸酯(PAR)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚苯硫醚(PPS)、聚芳酯、聚酰亚胺(PI)、聚碳酸酯(PC)或醋酸丙酸纤维素(CAP)等材料制成的柔性衬底10。
在衬底10上可设置缓冲层40,驱动器件层30设置在缓冲层40上。发光单元211包括可包括层叠设置的阳极22、发光结构24和阴极23。发光结构24可以由多种膜层结构层叠形成,示例性地,发光结构24可以包括层叠设置的空穴注入层(Hole Inject Layer,HIL)、空穴传输层(Hole Transport Layer,HTL)、发光层、电子注入层(Electron Inject Layer,EIL)以及电子传输层(Electron Transport Layer,ETL)。显示面板100还包括设置在发光器件层20背离衬底10一侧的像素定义层50,像素定义层50具有供阳极22露出的像素开口51。驱动器件层30的像素驱动电路包括驱动晶体管M1,通过驱动晶体管M1驱动发光单元211发光。
本申请实施例的显示面板100的紫外感应单元31的半导体感光部311能够感应外界的紫外线,将光信号转换为电信号,从而实现外界环境紫外线的检测。通过将紫外感应单元31集成在驱动器件层30中,简化了结构且节省空间,提高了显示装置的集成度,便于实现显示装置的轻薄化设计。
在一些实施例中,紫外感应单元31还包括与半导体感光部311连接的第一电极312和第二电极313,第一电极312和第二电极313均与半导体感光部311的端部连接,半导体感光部311在衬底10上的正投影设置在第一电极312与第二电极313在衬底10上的正投影之间;且半导体感光部311在衬底10上的正投影与第一电极312在衬底10上的正投影及第二电极313在衬底10上的正投影至少部分重合。
第一电极312与第二电极313包括金属材料,第一电极312、半导体感光部311与第二电极313形成MSM(金属-半导体-金属)结构,这种结构由两个金属电极夹住一个半导体材料构成。其中,半导体感光部311的半导体材料的带隙能够感测紫外光,半导体材料可以是以硅或氮化镓为基础的材料。当外界紫外光照射到半导体感光部311时,光子能量激发了半导体感光部311中的电子,使它们跃迁到导带中。在MSM结构中,电子将被收集到第一电极312与第二电极313中的一者上,从而在第一电极312与第二电极313之间产生电流。紫外光的强度和频率将影响产生的电流强度,从而实现紫外光的检测。MSM结构的紫外探测器非常灵敏,对紫外光的探测具有高分辨率。半导体材料的带隙能量决定了它们对不同波长的紫外光的响应。通过选择适当的半导体材料和结构,可以实现特定波长范围内的高灵敏度。MSM结构的紫外探测器具有快速响应时间,可用于实时监测紫外光信号的变化。
优选的,驱动器件层30还包括与发光单元211连接的驱动晶体管M1,驱动晶体管M1包括第一栅极341、第一有源部342以及分别与第一有源部342连接的第三电极343和第四电极344,第四电极344与发光单元211连接。
本申请实施例的驱动晶体管M1为顶栅型薄膜晶体管,在其它实施例中,也可以为底栅型薄膜晶体管,对此不作具体地限定。
每个发光单元211都可与一个相应的驱动晶体管M1连接,以实现发光单元211的单独控制。第一栅极341用于控制驱动晶体管M1的导通状态,第一有源部342是驱动晶体管M1的电流的传输区域。第三电极343和第四电极344中的一者为源极,另一者为漏极。第三电极343和第四电极344之间的电场通过第一有源部342的控制,第一有源部342在第一栅极341的控制下,可以导通或关闭,允许电流流经发光单元211,或者阻止电流的流动,从而改变发光单元211的状态。
优选的,第一有源部342与半导感光部同层间隔设置,第一有源部342与半导感光部共用同一个栅绝缘层321,简化显示面板100的工艺步骤,且能降低显示面板100的厚度。
优选的,第一电极312与第二电极313同层设置。第一电极312和第二电极313通过同一制备工艺步骤同时制备形成,进一步简化了显示面板100的工艺步骤,而且降低了显示面板100的厚度。
优选的,第一电极312、第二电极313、第三电极343与第四电极344同层设置,均设置于间绝缘层322背离衬底10的一侧。第一电极312、第二电极313、第三电极343和第四电极344通过同一制备工艺步骤同时制备形成,进一步简化了显示面板100的工艺步骤,且进一步降低了显示面板100的厚度。
优选的,半导感光部的材料包括非晶铟-镓-锌氧化物,第一有源部342的材料与半导体感光部311的材料相同。
非晶铟-镓-锌氧化物对紫外光具有较高的敏感性,且非晶铟-镓-锌氧化物具有较高的电子迁移率,有助于实现高响应率、快速响应、良好的噪声等效功率值和高性能的紫外探测器。非晶铟-镓-锌氧化物具有较高的载流子浓度,可以在紫外感应单元31中提供足够的电荷传输,以实现高性能。此外,非晶铟-镓-锌氧化物具有高带隙,采用射频磁控溅射法从固态铟-镓-锌氧化物靶上沉积,允许检测波长低于400nm的光且不受可见光的影响,响应时间在毫秒范围内。
而且第一有源部342的材料与半导体感光部311的材料相同。通过同一制备工艺步骤形成第一有源层60与半导体感光部311,进一步简化了显示面板100的工艺步骤,提高生产效率。
如图2所示,在一些实施例中,显示面板100还包括第一电源线S1,紫外感应单元31与第一电源线S1电连接。
第一电源线S1可以为负电压电源线,即电路的地线,它提供了电路中的电位参考点。紫外感应单元31的第一电极312和第二电极313中的一者与第一电源线S1连接,有助于向半导体感光部311提供低电压,易于在第一电极312和第二电极313之间形成电压差和电流环境,这可以确保紫外感应单元31的稳定性和可靠性,同时为信号处理和数据读出提供适当的电位参考。此外,第一电源线S1可用于实现电路的电位分配,以确保紫外感应单元31的正常工作。
优选的,发光单元211的阴极23与紫外感应单元31的第二电极313均与第一电源线S1电连接。本申请实施例的发光单元211与紫外感应单元31可共用负电压电源线VSS,进一步提高了显示面板100的集成度。
如图1所示,优选的,驱动器件层30还包括设置于衬底10一侧的有源层60、设置于有源层60远离衬底10一侧的第一金属层71、以及设置于第一金属层71远离衬底10一侧的第二金属层72;驱动晶体管M1的第一有源部342与半导感光部均设置在有源层60中,第一栅极341设置在第一金属层71中。
驱动器件层30还包括用于绝缘的栅绝缘层321,栅绝缘层321设置在缓冲层40上且覆盖有源层60,第一金属层71设置在栅绝缘层321背离衬底10的一侧。将第一有源部342与半导感光部同层设置,可简化显示面板100的工艺步骤,且能降低显示面板100的厚度。
在其他实施列中,第一电极312和第二电极313均具有与第一有源部311相连接的连接部,连接部设置在第一有源部311的端部,且第一有源部311覆盖连接部,实现第一电极312及第二电极313的第一有源部311连接;可选地,连接部也可覆盖第一有源部311部分表面上。
优选地,第二金属层72中设置有第二电源线S2;驱动晶体管M1的第三电极343与第二电源线S2连接。
驱动器件层30还包括用于绝缘的层间绝缘层322,层间绝缘层322设置在第一金属层71背离衬底10的一侧,且层间绝缘层322覆盖第一金属层71。第二金属层72设置在层间绝缘层322背离衬底10的一侧。平坦化层33设置在层间绝缘层322背离衬底10的一侧,且覆盖第一电极312和第二电极313。
第二电源线S2可以为正电压电源线,与驱动晶体管M1的第三电极343连接,能够为驱动晶体管M1提供正电源电压。
在本实施例中,紫外感应单元31与驱动晶体管M1共用第二电源线S2,紫外感应单元31与发光单元211共用第二电源线S2,无需额外增加电源线,节约显示面板100边框面积。
请结合参阅图3和图4,在一些实施例中,显示面板100具有显示区和感应区MA,感应区MA设置在显示区至少一侧,感应区MA包括紫外感应区域Z1,紫外感应区域Z1包括多个阵列排布的第一感应子区Z11,第一感应子区Z11中包括至少一个紫外感应单元31和至少一个发光单元211。
紫外感应区域Z1可以设置在显示面板100的顶部,便于接收外界的紫外线。或者将紫外感应区域Z1设置在显示面板100的底部或侧部,也可以在显示面板100的顶部、侧部或底部等各个区域均设置紫外感应区域Z1。通过在紫外感应区域Z1,设置多个阵列排布的第一感应子区Z11,可增大紫外感应区MA对紫外光的感应面积,从而提高感应效果。
第一感应子区Z11还设置有至少一个发光单元211,可增加发光单元211的数量,提高显示面板100的发光效率。
第一感应子区Z11中还包括与发光单元211连接的驱动晶体管M1,紫外感应单元31包括用于感应紫外光强度的半导体感光部211,驱动晶体管M1包括与半导体感光部211同层设置的第一有源部342。第一有源部342与半导感光部同层间隔设置,第一有源部342与半导感光部共用同一个栅绝缘层321,简化显示面板100的工艺步骤,且能降低显示面板100的厚度。
优选的,第一感应子区Z11还设置有至少三个具有不同发光颜色的发光单元211,在第一感应子区Z11中,紫外感应单元31在衬底10的正投影位于至少三个发光单元211在衬底10的正投影之间。
像素定义层50包括围合形成像素开口51的像素限定部52,紫外感应单元31在衬底10上的正投影位于像素限定部52在衬底10上的正投影的范围内。也就是说,紫外感应单元31与发光单元211不设置在同一层,但紫外感应单元31位于各发光单元211之间的空隙内。例如每个像素单元21包括红色发光单元211、蓝色发光单元211和绿色发光单元211,在沿显示面板100的俯视方向上,紫外感应单元31位于红色发光单元211、蓝色发光单元211与绿色发光单元211围合形成的三角形内。
本申请实施例利用了发光单元211之间的空隙在驱动器件层30设置紫外感应单元31,不影响显示性能,进一步提高了显示面板100的集成度。
优选的,多个位于不同行或不同列的紫外感应单元31同时开启读出数据。
因单独一行或者一列的紫外感应单元31的读出电流较微弱,本申请实施例通过同时开启多行同时读出,可增强检测灵敏度,加快读出速度。例如N行同时开启读出,信号强度变为初始强度的N倍。
在一些实施例中,感应区MA还包括设置在紫外感应区域Z1一侧的指纹检测区域Z2,指纹检测区域Z2包括多个阵列排布的第二感应子区Z21,第二感应子区Z21中设置至少一个指纹检测单元T1。
当发光单元211的光线照射到压有指纹的玻璃盖板的表面,由此形成的反射光线到达指纹检测单元T1,能够将光信号转换为电信号,实现指纹的识别。多个第二感应子区Z21呈阵列排布,可以增大指纹识别的感应区MA域范围,提高指纹识别检测的灵敏度。
优选的,紫外感应区域Z1位于指纹检测区域Z2远离显示区的一侧;或者,紫外感应区域Z1位于指纹检测区域Z2靠近所述显示区的一侧。
优选地,第一感应子区Z11与所述第二感应子区Z11位于同一列或同一行中,第一感应子区Z11与所述第二感应子区Z11同一列或者同一行设置,便于紫外感应单元31与指纹检测单元T1共用第一电源线S1;在其他实施例中位于同一行或同一列地紫外感应单元31与指纹检测单元T1还可共用横向或纵向设置地驱动信号线。
紫外感应单元31与指纹检测单元T1可共用驱动、读出芯片,实现紫外快速侦测,指纹检测多功能兼容。
紫外感应单元31的感应结果与指纹检测单元T1的感应结果在同一时间段输出,提高显示面板的感应效率。进一步可通过紫外感应结果可为显示面板的显示、拍照、指纹提供户外模式运行参照。
优选的,第二感应子区Z21还设置有至少一个位于指纹检测单元T1侧边的发光单元211。
指纹检测单元T1用于接收被指纹反射的发光单元211的光线,以识别手指的指纹信息,光感应晶体管T1还用于检测环境光。在每个指纹检测单元T1的旁侧均设置有指纹检测单元T1,可以提高指纹识别的感应效率。
优选的,第二感应子区Z21还设置有至少三个具有不同发光颜色的发光单元211,在第二感应子区Z21中,指纹检测单元T1在衬底10的正投影位于多个发光单元211在衬底10的正投影之间。
在本申请实施例中,由于紫外感应单元31和指纹检测单元T1独立设置,紫外感应单元31与指纹检测单元T1的感应结果采用相同的读出时序。例如:指纹检测单元T1需要在发光单元211的发光阶段进行曝光,获取指纹感应结果,在发光单元211的非发光阶段输出结果,则紫外感应单元31也可在非发光阶段输出结果。
像素定义层50包括围合形成像素开口51的像素限定部52,紫外感应单元31在衬底10上的正投影位于像素限定部52在衬底10上的正投影的范围内。也就是说,指纹检测单元T1与发光单元211不设置在同一层,但指纹检测单元T1位于各发光单元211之间的空隙内。例如每个像素单元21包括红色发光单元211、蓝色发光单元211和绿色发光单元211,在沿显示面板100的俯视方向上,指纹检测单元T1位于红色发光单元211、蓝色发光单元211与绿色发光单元211围合形成的三角形内。
本申请实施例利用了发光单元211之间的空隙在驱动器件层30设置指纹检测单元T1,不影响显示性能,进一步提高了显示面板100的集成度。
如图5所示,优选的,指纹检测单元T1包括用于感应光强度的第三有源部61。
当发光单元211的光线照射到压有指纹的玻璃盖板的表面,由此形成的反射光线到达指纹检测单元T1的第三有源部61,通过接收感应数据线RO的读出信号,将光信号转换为电信号,实现指纹的识别。通过第三有源部61作为指纹识别的感光部,具有更好的光敏性和动态范围,且减少了器件和尺寸,显示和传感均可实现高分辨率。
优选的,第三有源部61与半导体感光部311位于同一层中,指纹检测单元T1还包括位于第三有源部61上的第二栅极62,第二栅极62在衬底10上的正投影覆盖部分第三有源部61位于衬底10上的正投影。
将第三有源部61与半导体感光部311同层设置,可简化显示面板100的工艺步骤,且能降低显示面板100的厚度。
优选的,指纹检测单元T1为间隙型非晶硅薄膜晶体管。
间隙型非晶硅薄膜晶体管是指第二栅极62在第三有源部61的正投影并不完全覆盖第三有源部61,存在能够感应光线的有源区域,第二栅极62位于第三有源部61的上方设置,即第二栅极62在衬底10上的正投影部分覆盖第三有源部61在衬底10上的正投影,另一侧的第三有源部61露出的面积较大,未被第二栅极62覆盖,从而增大了接收由手指反射的光线的面积。
间隙型非晶硅薄膜晶体管在开启及关断区均有较为明显的光响应差异,在黑暗状态下间隙型非晶硅薄膜晶体管的电流值与光照状态间隙型非晶硅薄膜晶体管的电流值存在103差异,其面积小,相较之下间隙型非晶硅薄膜晶体管比传统的光感应晶体管具有更好的光敏性、动态范围和传感电流水平等优点。如图2所示,本申请第二方面提供一种显示面板100的检测电路,包括感应电路,感应电路包括紫外感应单元31、第一电源线S1和感测输出模块N1;紫外感应单元31包括用于感应紫外光强度的半导体感光部311,紫外感应单元31的第二电极313与第一电源线S1连接;感测输出模块N1与紫外感应单元31的第一电极312连接,用于响应采集驱动信号输出紫外感应单元31的感应结果。
本申请实施例通过第一电源线S1为感应电路提供适当的工作电压和电流环境,通过紫外感应单元31的半导体感光部311感应外界的紫外线,将光信号转换为电信号,通过感测输出模块N1进行信号处理和数据读出,从而实现外界环境紫外线的检测。通过将紫外感应单元31集成在驱动器件层30中,简化了结构且节省空间,提高了显示装置的集成度,便于实现显示装置的轻薄化设计。
在一些实施例中,感测输出模块N1包括扫描控制单元N11以及分别与扫描控制单元N11连接的扫描信号线SC和感应数据线RO,扫描控制单元N11与紫外感应单元31的第一电极312连接。
扫描控制单元N11可以包括扫描控制晶体管T3,也可以包括扫描控制器等。
紫外感应单元31的第一电极312与扫描控制单元N11连接,扫描控制单元N11作为扫描控制开关,通过逐行或逐列选择扫描控制扫描控制单元N11,可以降低感应数据线RO的活跃时间,从而减少漏电流的机会。
优选地,扫描控制单元N11包括扫描控制晶体管T3,扫描控制晶体管T3的第一极与紫外感应单元31的第一电极312连接,扫描控制晶体管T3的第二极与感应数据线RO连接,扫描控制晶体管T3的栅极与扫描信号线SC连接,用于接收扫描信号线SC传输的采集驱动信号。
扫描控制晶体管T3充当了感应数据线RO与紫外感应单元31之间的开关,从而隔离了它们,只有在需要时才会接收感应数据线RO的读出信号,有助于减少感应数据线RO与紫外感应单元31之间的漏电流。
如图6所示,在一些实施例中,感测输出模块N1还包括源跟随单元N4,源跟随单元N4分别与扫描控制单元N11以及第二电源线S2连接,源跟随单元N4还与紫外感应单元31的第一电极312连接,源跟随单元N4用于放大输出电流信号。
源跟随单元N4将输出信号从高输出阻抗的电路中分离出来,降低了电路的输出阻抗,有助于减小输出信号的失真。源跟随单元N4还可以增加电路的带宽,提高信号的频率响应,通过将输出信号从原始的感应信号电路中分离,降低负载效应,确保读出信号不会受到负载的影响。源跟随单元N4还可以提高信噪比,因为它可以减小读出信号中的噪声,并提供更清晰的信号。
优选的,源跟随单元N4包括源跟随晶体管T4,源跟随晶体管T4的第一极与第二电源线S2连接,源跟随晶体管T4的第二极与扫描控制单元N11连接,源跟随晶体管T4的栅极与紫外感应单元31的第一电极312连接。
示例性的,源跟随晶体管T4的源极可连接至扫描控制晶体管T3的漏极,通过扫描控制晶体管T3与感应数据线RO连接,源跟随晶体管T4的漏极可连接至第二电源线S2。
源跟随晶体管T4能够提高较低的输出阻抗,有助于减小信号源与后续电路之间的阻抗不匹配。源跟随晶体管T4能够提供相对较大的输出电流。此外,源跟随晶体管T4能够提供相对较大的输出电流,而且输入信号的变化能够被源跟随晶体管T4有效地跟随,输出信号会紧密地复制输入信号的变化,而不会引入显著的相位延迟或失真。
在一些实施例中,感应电路还包括复位模块N3,复位模块N3连接在第二电源线S2与紫外感应单元31的第一电极312之间,复位模块N3用于复位紫外感应单元31的第一电极312的电压。
复位模块N3在接收到复位信号时,对紫外感应单元31的第一电极312的电压进行复位,将光感应晶体管恢复至初始状态,以确保其正常工作。
优选的,复位模块N3包括复位晶体管T2,复位晶体管T2的第一极与第二电源线S2连接,复位晶体管T2的第二极与紫外感应单元31的第一电极312连接,复位晶体管T2的栅极与复位信号线RST连接,用于接收复位信号线RST传输的复位信号。
通过将紫外感应单元31的第一电极312复位到初始状态,可以确保每次测量或检测都从相同的起始电位开始,这有助于提高紫外感应单元31光电信号的精准度。若长时间的持续工作可能导致电荷的积累,影响性能。本申请实施例通过定期复位第一电极312电压,可以防止电荷的积累,从而保持稳定的性能。此外,复位信号还可以用于关闭紫外感应单元31,从而减少电路中的漏电流。通过复位第一电极312电压,可以控制光感应晶体管的动态范围,以适应不同光强度的情况。
优选的,感应电路还包括像素驱动电路,像素驱动电路包括发光单元211和与发光单元211连接的像素驱动模块,像素驱动模块与第二电源线S2连接,发光单元211与第一电源线S1连接。
检测电路还包括像素驱动电路,像素驱动电路中设置有多个晶体管,像素驱动电路可以为2T1C电路、或3T1C电路、或3T2C电路、或7T1C电路或7T2C电路中的任意一种,本文中,“2T1C电路”指像素驱动电路中包括2个薄膜晶体管(T)和1个电容(C)是像素驱动电路,其它“7T1C电路”、“7T2C电路”、“9T1C电路”等依次类推。
以7T1C电路为例,像素驱动电路与传输数据信号Vdata连接,多个晶体管可以包括驱动晶体管M1,由驱动晶体管M1的栅极接收数据信号Vdate。驱动晶体管M1用于向发光单元211提供驱动电流。多个晶体管还包括数据写入晶体管M3,与驱动晶体管M1的第一极连接,用于选择性地提供数据信号Vdata;由控制信号S2控制的补偿晶体管M2,补偿晶体管M2的第一极与存储电容连接,补偿晶体管M2的第二极与驱动晶体管M1的第二极连接,用于补偿驱动晶体管M1的阈值电压Vth;由发光控制信号EM控制的发光控制晶体管M6和M7,发光控制晶体管M6第一极与第一电源线S1连接,发光控制晶体管M6第二极与驱动晶体管M1的第一极连接,发光控制晶体管M7第一极与驱动晶体管M1的第二极连接,发光控制晶体管M7第二极与发光单元211连接,用于选择性地允许发光单元211进入发光阶段;由控制信号S1控制的复位晶体管T2M4,复位晶体管T2M4第一极与初始化电源线连接,复位晶体管T2M4第二极与驱动晶体管M1的栅极连接,用于为驱动晶体管M1的栅极提供复位信号;由控制信号S3控制的初始化晶体管M5,用于为发光单元211的阳极22提供初始化信号,初始化晶体管M5第一极与初始化电源线连接,初始化晶体管M5第一极与发光单元211的阳极22连接。
发光单元211的阴极23与第一电源线S1连接,本申请实施例的像素驱动电路与感应电路共用负电压电源信号,进一步提高了显示面板100的集成度。
本申请第三方面提供一种显示装置,包括上述任一实施方式的显示面板100。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到各种等效的修改或替换,这些修改或替换都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种显示面板,其特征在于,包括:
衬底;
驱动器件层,设置于所述衬底的一侧,所述驱动器件层包括紫外感应单元,所述紫外感应单元包括用于感应紫外光强度的半导体感光部;
发光器件层,设置于所述驱动器件层背离所述衬底的一侧,所述发光器件层包括多个发光单元;
所述驱动器件层还包括与所述发光单元连接的驱动晶体管,所述驱动晶体管包括与所述半导体感光部同层设置的第一有源部。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述紫外感应单元还包括与半导体感光部连接的第一电极和第二电极,所述第一电极和第二电极均与所述半导体感光部的端部连接,所述半导体感光部在所述衬底上的正投影设置在所述第一电极与所述第二电极在所述衬底上的正投影之间;且所述半导体感光部在所述衬底上的正投影与所述第一电极在所述衬底上的正投影及所述第二电极在所述衬底上的正投影至少部分重合;
优选的,所述驱动晶体管包括第一栅极、第一有源部以及分别与所述第一有源部连接的第三电极和第四电极,所述第四电极与所述发光单元连接;优选的,所述第一有源部与所述半导感光部同层间隔设置;
优选的,所述半导体感光部的材料包括非晶铟-镓-锌氧化物,所述第一有源部的材料与所述半导体感光部的材料相同;
优选的,所述第一电极与所述第二电极同层设置;
优选的,所述第一电极、第二电极、第三电极与所述第四电极同层设置;
优选的,所述第一电极和第二电极包括金属材料。
3.根据权利要求2所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板还包括位于所述发光器件层远离所述衬底一侧的第一电源线;
优选的,所述发光单元包括沿远离所述衬底的方向依次设置的阳极、发光层和阴极,所述阴极与所述紫外感应单元的第二电极均与所述第一电源线电连接;
优选的,所述驱动器件层还包括设置于所述衬底一侧的有源层、设置于所述有源层远离所述衬底一侧的第一金属层、以及设置于所述第一金属层远离所述衬底一侧的第二金属层;所述驱动晶体管的第一有源部与所述半导体感光部均设置在所述有源层中,所述第一栅极设置在所述第一金属层中;
优选地,所述第二金属层中设置有第二电源线;所述驱动晶体管的所述第三电极与所述第二电源线连接。
4.一种显示面板,其特征在于,包括显示区和感应区,所述感应区设置在所述显示区至少一侧,所述感应区包括紫外感应区域,所述紫外感应区域包括多个阵列排布的第一感应子区,所述第一感应子区中包括至少一个紫外感应单元和至少一个发光单元;
其中,所述第一感应子区中还包括与所述发光单元连接的驱动晶体管,所述紫外感应单元包括用于感应紫外光强度的半导体感光部,所述驱动晶体管包括与所述半导体感光部同层设置的第一有源部。
5.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,所述第一感应子区还设置有至少三个具有不同发光颜色的所述发光单元,在所述第一感应子区中,所述紫外感应单元在所述衬底的正投影位于至少三个所述发光单元在所述衬底的正投影之间;
优选的,多个位于不同行或不同列的所述紫外感应单元同时开启读出数据。
6.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,所述感应区还包括设置在所述紫外感应区域一侧的指纹检测区域,所述指纹检测区域包括多个阵列排布的第二感应子区,所述第二感应子区中设置至少一个所述指纹检测单元;
优选的,所述紫外感应区域位于所述指纹检测区域远离所述显示区的一侧;或者,所述紫外感应区域位于所述指纹检测区域靠近所述显示区的一侧;
优选的,所述第二感应子区还设置有至少一个位于所述指纹检测单元侧边的所述发光单元;
优选的,所述第二感应子区还设置有至少三个具有不同发光颜色的所述发光单元,在所述第二感应子区中,所述指纹检测单元在所述衬底的正投影位于多个所述发光单元在所述衬底的正投影之间;
优选的,所述指纹检测单元包括用于感应光强度的第三有源部;
优选的,所述第三有源部与所述半导体感光部位于同一层中,所述指纹检测单元还包括位于所述第三有源部上的第二栅极,所述第二栅极在所述衬底上的正投影覆盖部分所述第三有源部位于所述衬底上的正投影;
优选的,所述指纹检测单元为间隙型非晶硅薄膜晶体管。
优选的,所述第一感应子区与所述第二感应子区位于同一列或同一行中;
优选的,所述紫外感应单元的感应结果与所述指纹检测单元的感应结果在同一时间段输出。
7.一种显示面板的检测电路,其特征在于,包括感应电路,所述感应电路包括紫外感应单元、第一电源线和感测输出模块;
所述紫外感应单元包括用于感应紫外光强度的半导体感光部,所述紫外感应单元的第二电极与所述第一电源线连接;
所述感测输出模块与所述紫外感应单元的第一电极连接,用于响应采集驱动信号输出所述紫外感应单元的感应结果。
8.根据权利要求7所述的检测电路,其特征在于,所述感测输出模块包括扫描控制单元以及分别与所述扫描控制单元连接的扫描信号线和感应数据线,所述扫描控制单元与所述紫外感应单元的第一电极连接;
优选地,所述扫描控制单元包括扫描控制晶体管,所述扫描控制晶体管的第一极与所述紫外感应单元的第一电极连接,所述扫描控制晶体管的第二极与感应数据线连接,所述扫描控制晶体管的栅极与所述扫描信号线连接,用于接收所述扫描信号线传输的采集驱动信号;
优选的,所述感测输出模块还包括源跟随单元,所述源跟随单元分别与扫描控制单元以及所述第二电源线连接,所述源跟随单元还与所述紫外感应单元的第一电极连接,所述源跟随单元用于放大输出电流信号;
优选的,所述源跟随单元包括源跟随晶体管,所述源跟随晶体管的第一极与所述第二电源线连接,所述源跟随晶体管的第二极与所述扫描控制单元连接,所述源跟随晶体管的栅极与所述紫外感应单元的第一电极连接。
9.根据权利要求7所述的检测电路,其特征在于,所述感应电路还包括复位模块,所述复位模块连接在所述第二电源线与所述紫外感应单元的第一电极之间,所述复位模块用于复位紫外感应单元的第一电极的电压;
优选的,所述复位模块包括复位晶体管,所述复位晶体管的第一极与所述第二电源线连接,所述复位晶体管的第二极与所述紫外感应单元的第一电极连接,所述复位晶体管的栅极与复位信号线连接,用于接收所述复位信号线传输的所述复位信号;
优选的,所述感应电路还包括像素驱动电路,所述像素驱动电路包括发光单元和与所述发光单元连接的像素驱动模块,所述像素驱动模块与所述第二电源线连接,所述发光单元与所述第一电源线连接。
10.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1-6任一项所述的显示面板,或者如权利要求7-9任一项所述的显示面板的检测电路。
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CN (1) | CN117915722A (zh) |
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2024
- 2024-01-04 CN CN202410015397.5A patent/CN117915722A/zh active Pending
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