顯示面板和顯示裝置的制作方法

本發明屬于顯示技術領域，具體涉及一種顯示面板和顯示裝置。

背景技術：

隨著科學技術的發展，平板顯示裝置已取代笨重的crt顯示裝置日益深入人們的日常生活中，常用的平板顯示裝置包括液晶顯示裝置(liquidcrystaldisplay，簡稱lcd)。

液晶顯示裝置包括背光源，還包括對合設置的彩膜基板、陣列基板以及設置于二者之間的液晶層，陣列基板中每一像素均設置有薄膜晶體管(thinfilmtransistor，簡稱tft)控制液晶層中液晶分子的偏轉，使得背光源的光選擇性的透過，透過的光經彩膜基板中彩膜層的彩色化作用形成圖像顯示。

隨著時代的進步，全高清(fullhighdefinition，簡稱fhd)顯示屏逐漸占據主導地位，全高清顯示屏像素增多，像素之間的柵線與數據線成倍數增加；而由于需保證一定的透過率，柵線與數據線的線寬變細，光利用率低，導致薄膜晶體管的開啟電流ion低、功耗增加、響應速度變慢，還可能進一步出現顯示面板產品由于充電不足導致的掃描末端發黑的現象。

設計一種功耗小、光利用率高的顯示裝置一直以來都是技術工程師們孜孜以求的目標。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是針對現有技術中上述不足，提供一種顯示面板和顯示裝置，利用光電二極管的光生載流子產生的微弱電流來增加響應速度，以及降低薄膜晶體管及其顯示面板的功耗。

解決本發明技術問題所采用的技術方案是該顯示面板，劃分為多個像素區，所述像素區內設置有薄膜晶體管，柵線和數據線交叉位于相鄰所述像素區之間，其中，所述像素區在對應著所述薄膜晶體管的區域、所述柵線對應的區域或所述數據線對應的區域中至少部分設置有光電二極管，任意所述光電二極管與所述柵線或所述數據線任一電連接。

優選的是，所述光電二極管包括依次層疊設置的正向電極、p層、i層、n層和反向電極，所述反向電極與所述柵線或所述數據線連接，所述正向電極與低電壓端連接。

優選的是，所述顯示面板包括陣列基板，所述薄膜晶體管設置于所述陣列基板中，所述薄膜晶體管包括柵極、柵絕緣層、有源層、源極和漏極，所述柵極與所述柵線連接，所述源極與所述數據線連接，其中：

所述光電二極管設置于所述柵極的下方，所述柵極還共用為所述光電二極管的所述反向電極；

或者，所述光電二極管設置于所述源極的下方，所述源極還共用為所述光電二極管的所述反向電極。

優選的是，所述顯示面板包括彩膜基板，至少部分所述彩膜基板在所述像素區對應著所述薄膜晶體管的區域設置有所述光電二極管，所述光電二極管的所述反向電極通過連接介質與所述柵線或所述數據線連接，所述正向電極與低電壓端連接。

優選的是，所述連接介質為金球或銀球。

優選的是，所述正向電極采用透明金屬材料形成，所述透明金屬材料包括氧化銦錫。

優選的是，所述光電二極管中，所述p層采用b2h6摻雜的a-si材料形成，所述i層采用a-si材料形成，所述n層采用ph3摻雜的a-si材料形成。

優選的是，所述正向電極接地或者不加電壓，所述反向電極與所述柵線或所述數據線具有相同的電壓電位。

優選的是，所述顯示面板還包括背光源，所述光電二極管的所述正向電極相對所述反向電極更靠近所述背光源。

一種顯示裝置，包括上述的顯示面板。

本發明的有益效果是：該顯示面板利用光電二極管因光照產生的電子，通過光生載流子輔助驅動所用的電流降低薄膜晶體管及其顯示面板的功耗及提高背光源的利用率，還能縮短響應時間，而且可以解決顯示面板產品由于充電不足導致的掃描末端發黑的現象，特別適用于全高清液晶顯示產品。

附圖說明

圖1為本發明實施例1中顯示面板的剖視圖；

圖2為圖1中光電二極管的剖視圖；

圖3a-圖3f為本發明實施例1中顯示面板的制備流程圖；

其中：

圖3a為形成各層結構的材料膜層的剖視圖；

圖3b為制備光電二極管過程中曝光、顯影工藝后的剖視圖；

圖3c為制備光電二極管過程中灰化工藝后的剖視圖；

圖3d為制備光電二極管過程中刻蝕工藝后的剖視圖；

圖3e為形成絕緣保護層后的剖視圖；

圖3f為形成薄膜晶體管整體結構后的剖視圖；

附圖標識中：

1-基板；2-正向電極；20-透明電極膜層；3-p層；30-p膜層；4-i層；40-i膜層；5-n層；50-n膜層；6-柵極；60-柵極膜層；7-反向電極；8-絕緣保護層；9-有源層；10-源極；11-漏極；12-光刻膠。

具體實施方式

為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明顯示面板以及顯示裝置作進一步詳細描述。

實施例1：

本實施例提供一種顯示面板，針對目前的全高清液晶顯示裝置中因像素多、光利用率低、功耗大的問題，通過在顯示面板內部設置光電二極管，有效降低功耗，同時降低響應時間，還可以解決全高清液晶顯示裝置由于充電不足導致的掃描末端發黑的現象，提高背光源的利用率。

該顯示面板劃分為多個像素區，像素區內設置有薄膜晶體管，柵線和數據線交叉位于相鄰像素區之間，其中，像素區在對應著薄膜晶體管的區域、柵線對應的區域或數據線對應的區域中至少部分設置有光電二極管，任意光電二極管與柵線或數據線任一電連接。這樣，有的光電二極管與柵線連接，有的光電二極管與數據線連接，使得該顯示面板中的所有柵線或數據線，或者部分柵線或數據線均可分別連接光電二極管，從而利用光電二極管的光生載流子形成微弱電流對柵線或數據線進行輔助驅動，從而降低功耗，同時也能降低響應時間，還可以解決全高清液晶顯示裝置由于充電不足導致的掃描末端發黑的現象。

如圖1所示，顯示面板包括陣列基板，陣列基板在每一像素區內設置有薄膜晶體管，薄膜晶體管包括設置于基板1上方的柵極6、柵絕緣層(即圖1中的絕緣保護層8)、有源層9、源極10和漏極11，柵極6與柵線連接，源極10與數據線連接(圖1中未示出柵線和數據線)。通常情況下，柵線和數據線設置在陣列基板中，柵線用于為薄膜晶體管提供掃描信號，數據線用于為薄膜晶體管提供數據信號，在薄膜晶體管掃描開啟狀態下，薄膜晶體管的漏極11根據數據信號提供相應的驅動電壓，從而實現圖像顯示。

圖2中，光電二極管包括依次層疊設置的正向電極2、p層3、i層4、n層5和反向電極7，反向電極7與柵線或數據線連接，正向電極2與低電壓端連接。光電二極管中，p層3采用b2h6摻雜的a-si材料形成，i層4采用a-si材料形成，n層5采用ph3摻雜的a-si材料形成。

圖1所示的陣列基板中，光電二極管設置于像素區對應著薄膜晶體管的區域，光電二極管設置于柵極6的下方，柵極6還共用為光電二極管的反向電極7；或者，光電二極管設置于源極10的下方，源極10還共用為光電二極管的反向電極7。通過將光電二極管的電極與薄膜晶體管部分共用，在利用光生載流子來產生微弱的電流輔助柵線和數據線的工作的同時，還能在一定程度上簡化陣列基板的結構，同時也簡化制備工藝。當然，光電二極管也可以設置于柵線對應著的區域下方或者數據線對應著的區域下方，對其結構不做贅述。

顯示面板為液晶顯示模式，該顯示面板還包括背光源(圖1中未示出)，光電二極管的正向電極2相對反向電極7更靠近背光源。液晶本身并不發光，背光源在提供顯示圖像光源的同時，還為光電二極管提供光源，以使得光電二極管產生光生電流，提高光利用率(utilizingratio)。

其中，正向電極2采用透明金屬材料形成，透明金屬材料包括氧化銦錫(indiumtinoxide，簡稱ito)。正向電極2的透明性質保證其對光源的有效接收和利用，保證光源照射到光電二極管遠離背光源的層結構。

該顯示面板的制備流程圖請如圖3a-圖3f所示，其中：

在圖3a中主要形成各層結構的材料膜層，包括：

在基板1上方形成一層透明電極膜層20，透明電極膜層20采用ito材料形成；

在透明電極膜層20上方形成p膜層30，p膜層30采用b2h6摻雜的a-si材料形成；

在p膜層30上方形成i膜層40，i膜層40采用a-si材料形成；

在i膜層40上方形成n膜層50，n膜層50采用ph3摻雜的a-si材料形成，p膜層30、i膜層40和n膜層50這三層材料可以在一次鍍膜過程中完成；

緊接著，在n膜層50上方形成柵極膜層60。

圖3b中，形成柵極的圖形時，為避免后續干刻時將柵極膜層60中的柵極金屬腐蝕，因此采用的掩模板為灰度掩模板或半色調掩模板，通過形成具有不同厚度的光刻膠12將柵極膜層60保護起來，經過一次濕法刻蝕柵極膜層60形成柵極6后；如圖3c所示，進行一次灰化工藝，然后再進行干法刻蝕將p膜層30、i膜層40和n膜層50這三層形成光電二極管的pin結，最后進行一次濕法刻蝕將位于底層的透明電極膜層20形成正向電極2，刻蝕工藝完成后的結構參見圖3d。

圖3e中，采用透明有機樹脂材料或者氮化硅形成絕緣保護層8。

圖3f中，采用a-si材料在絕緣保護層8上方進行有源層9的制作，然后進行源極10、漏極11的制作，最后進行像素電極的制備，完成顯示面板的制作。

以將光電二極管設置在柵極6下方為例，本實施例的顯示面板中借助光電二極管降低薄膜晶體管的功耗，從而降低顯示面板的功耗的原理在于：光電二極管中n層5設置于柵極6的下方且與柵極6具有相同的電壓電位，另一端接地(可以加載在fpc的接地線上)或者不加電壓，從而使光電二極管工作在反向偏壓下，背光源被柵極6遮擋部分的光能夠照在光電二極管上產生光感電流，此電流雖然不足以打開薄膜晶體管開關，但是等柵極2逐行掃描打開薄膜晶體管時，可以進行弱電流補償輔助薄膜晶體管開關打開，以此來降低響應時間，降低功耗，增加背光源的利用率。

光電二極管設置在源極10下方時，背光源被源極10或數據線遮擋部分的光能夠照在光電二極管上產生光感電流，在數據線傳輸數據時進行弱電流補償；同理，光電二極管設置在柵線下方或數據線下方時，也能對柵線或數據線進行弱電流補償，這里不再詳述。

本實施例的顯示面板，針對現有產品的功耗大、開啟電流ion低、光利用率低的問題，通過在陣列基板的柵極或源極、柵線或數據線下方制作一個光電二極管結構的pin結，利用pin結產生的弱電流輔助薄膜晶體管的打開，從而提高顯示面板產品的響應速度、降低功耗，還能解決顯示面板產品掃描末端發黑的現象，特別適用于全高清液晶顯示產品。

實施例2：

本實施例提供一種顯示面板，針對目前的全高清液晶顯示中因像素多、光利用率低、功耗大的問題，通過在其內部設置光電二極管，有效降低功耗，同時也能降低響應時間，提高背光源的利用率，還可以解決全高清液晶由于充電不足導致的掃描末端發黑的現象。

顯示面板包括彩膜基板，本實施例與實施例1的區別在于，光電二極管的結構設置在彩膜基板側。

本實施例的顯示面板中，至少部分彩膜基板在像素區對應著薄膜晶體管的區域設置有光電二極管，光電二極管的反向電極通過連接介質與柵線或數據線連接，正向電極與低電壓端連接。

柵線用于為薄膜晶體管提供掃描信號，數據線用于為薄膜晶體管提供數據信號，光電二極管的結構請參考實施例1中圖2的結構，連接光電二極管的反向電極與柵線或數據線連接的連接介質為金球或銀球，從而實現光電二極管的電源供給，利用光電二極管的生載流子來產生微弱的電流輔助柵線和數據線的工作。

本實施例顯示面板中的其他結構與實施例1中其他相應層結構相同，這里不再詳述。

本實施例的顯示面板，利用光電二極管因光照產生的電子，通過光生載流子輔助驅動所用的電流降低薄膜晶體管及其顯示面板的功耗及提高背光源的利用率，還能縮短響應時間，而且可以解決顯示面板產品由于充電不足導致的掃描末端發黑的現象，特別適用于全高清液晶顯示產品。

實施例3：

本實施例提供一種顯示裝置，該顯示裝置包括實施例1-實施例2中任一的顯示面板。

該顯示裝置可以為：臺式電腦、平板電腦、筆記本電腦、手機、pda、gps、車載顯示、投影顯示、攝像機、數碼相機、電子手表、計算器、電子儀器、儀表、液晶面板、電子紙、電視機、顯示器、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件，可應用于公共顯示和虛幻顯示等多個領域。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發明并不局限于此。對于本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護范圍。