显示面板及显示装置的制作方法

[0001]
本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种显示面板及显示装置。


背景技术：

[0002]
有机发光二极管(organic light-emitting diode，oled)是有机发光二极管显示图像的自发光显示装置，与液晶显示器(liquid crystal display，lcd)不同，有机发光二极管显示器不需要单独的光源，并具有较小的厚度及重量，此外由于有机发光二极管显示器呈现出高质量特性，例如低功耗，高亮度，短响应时间，它作为便携式电子显示器的下一代显示装置而引人关注。
[0003]
相关技术中，常规的有源矩阵有机发光二极体面板(active matrix/organic light emitting diode，amoled)中的薄膜晶体管仅采用低温多晶硅(low temperature poly-silicon，ltps)，多晶硅类薄膜晶体管具有高迁移率。
[0004]
该技术缺陷：多晶硅类的薄膜晶体管器件的漏电流较大，造成ltps类的amoled显示器在较低的刷新频率情况下显示效果较差，同时在高频情况下数据源可能造成错冲的影响。
[0005]
综上所述，现有技术中显示面板由于低温多晶硅薄膜晶体管存在漏电流较大，造成低刷新频率下显示效果较差、高刷新频率下数据源容易发生错冲等技术问题。


技术实现要素：

[0006]
本发明实施例提供一种显示面板以及显示装置，用于使所述显示面板具有更稳定的显示效果。
[0007]
为解决上述问题，第一方面，本发明提供一种显示面板，其中，包括：
[0008]
衬底基板；
[0009]
第一半导体层，设置于所述衬底基板上方；
[0010]
第一栅极层，设置于所述第一半导体层上方；
[0011]
第一金属层，设置于所述第一栅极层上方；
[0012]
第二半导体层，设置于所述第一金属层上方；
[0013]
第二栅极层；设置于所述第二半导体层上方；
[0014]
第二金属层，设置于所述第二栅极层上方且与所述第一半导体层、所述第二半导体层电连接；
[0015]
第三金属层，设置于所述第二金属层上方且与所述第二金属层电连接；及
[0016]
阳极层，设置于所述第三金属层上方且与所述第三金属层电连接；
[0017]
其中，所述第一半导体层为多晶硅半导体层，所述第二半导体层为氧化物半导体层。
[0018]
在本发明的一些实施例中，所述第一半导体层与所述第一栅极层构成至少一个多晶硅薄膜晶体管，所述第一金属层包括底栅电极，所述底栅电极、所述第二半导体层与所述
第二栅极层构成至少一个氧化物薄膜晶体管；其中，所述底栅电极为各所述氧化物薄膜晶体管的底栅。
[0019]
在本发明的一些实施例中，所述第一金属层包括电容电极，所述电容电极和所述第一栅极层构成存储电容。
[0020]
在本发明的一些实施例中，所述第二金属层在所述衬底基板上的正投影覆盖所述第二半导体层在所述衬底基板上的正投影。
[0021]
在本发明的一些实施例中，包括至少一个像素驱动电路，所述像素驱动电路包括多个阵列分布的像素单元，每个所述像素单元包括电性连接的发光器件、存储电容、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管和第八晶体管；
[0022]
其中，所述第三晶体管、所述第四晶体管、所述第七晶体管为所述氧化物薄膜晶体管，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第八晶体管为所述多晶硅薄膜晶体管。
[0023]
在本发明的一些实施例中，所述第三晶体管、所述第四晶体管和所述第七晶体管为n型晶体管，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第五晶体管、所述第六晶体管和所述第八晶体管为p型晶体管。
[0024]
在本发明的一些实施例中，所述第一晶体管为驱动晶体管，包括与第一节点连接的第一极、与第二节点连接的第二极和与第三节点连接的控制极；
[0025]
所述第二晶体管为开关晶体管，包括与第一数据信号端连接的第一极、与所述第一节点连接的第二极和与第三扫描信号端连接的控制极；
[0026]
所述第三晶体管为开关晶体管，包括与所述第三节点连接的第一极、与所述第二节点连接的第二极和与第二扫描信号端连接的控制极；
[0027]
所述第四晶体管为开关晶体管，包括与初始化信号端连接的第一极、与所述第三节点连接的第二极和与第一扫描信号端连接的控制极；
[0028]
所述第五晶体管为开关晶体管，包括与电源端连接的第一极、与所述第一节点连接的第二极和与发光控制信号端连接的控制极；
[0029]
所述第六晶体管为开关晶体管，包括与所述第二节点连接的第一极、与所述发光器件的阳极连接的第二极和与所述发光控制信号端连接的控制极；
[0030]
所述第七晶体管为开关晶体管，包括与所述初始化信号端连接的第一极、与所述发光器件的阳极连接的第二极和与所述第二扫描信号端连接的控制极；
[0031]
所述第八晶体管为开关晶体管，包括与第二数据信号端连接的第一极、与所述第一节点连接的第二极和与第四扫描信号端连接的控制极；
[0032]
所述存储电容包括与所述第三节点连接的第一极和与电源端连接的第二极。
[0033]
在本发明的一些实施例中，所述显示面板具有高灰阶显示模式和低灰阶显示模式，所述显示面板的驱动方法包括初始化阶段、补偿阶段和发光阶段；
[0034]
所述第一扫描信号端发出的第一扫描信号在所述初始化阶段、所述补偿阶段和所述发光阶段分别为：高电平、低电平和低电平；
[0035]
所述第二扫描信号端发出的第二扫描信号在所述初始化阶段、所述补偿阶段和所述发光阶段分别为：低电平、高电平和低电平；
[0036]
当处于所述高灰阶显示模式时，所述第三扫描信号端发出的第三扫描信号在所述初始化阶段、所述补偿阶段和所述发光阶段分别为：高电平、低电平和高电平；
[0037]
当处于所述低灰阶显示模式时，所述第四扫描信号端发出第四扫描信号在所述初始化阶段、所述补偿阶段和所述发光阶段分别为：高电平、低电平和高电平；
[0038]
所述发光控制信号端发出的发光控制信号在所述初始化阶段、所述补偿阶段和所述发光阶段分别为：高电平、高电平和低电平。
[0039]
在本发明的一些实施例中，在所述初始化阶段中，所述第一扫描信号端发出的第一扫描信号控制所述第四晶体管开启，所述初始化信号端发出的初始化信号写入所述第三节点，所述第三节点的电位降低，所述第一晶体管开启；
[0040]
在所述补偿阶段中，当处于所述高灰阶显示模式时，所述第三扫描信号端发出的第三扫描信号控制所述第二晶体管开启，所述第二扫描信号端发出的第二扫描信号控制所述第三晶体管和所述第七晶体管开启，所述第一数据信号端发出的第一数据信号写入所述第一节点，所述第一节点的电位升高，由于所述存储电容保持所述第三节点为低电位，所述第一晶体管保持开启，所述第一数据信号端发出的第一数据信号写入所述第三节点，所述第三节点的电位升高至所述第一晶体管保持开启的临界电压值，所述初始化信号端发出的初始化信号写入所述发光器件的阳极；
[0041]
当处于所述低灰阶显示模式时，所述第四扫描信号端发出的第四扫描信号控制所述第八晶体管开启，所述第二扫描信号端发出的第二扫描信号控制所述第三晶体管和所述第七晶体管开启，所述第二数据信号端发出的第二数据信号写入所述第一节点，所述第一节点的电位升高，由于所述存储电容保持所述第三节点为低电位，所述第一晶体管保持开启，所述第二数据信号端发出的第二数据信号写入所述第三节点，所述第三节点的电位升高至所述第一晶体管保持开启的临界电压值，所述初始化信号端发出的初始化信号写入所述发光器件的阳极；
[0042]
在所述发光阶段中，所述发光控制信号端发出的发光控制信号控制所述第五晶体管和所述第六晶体管开启。
[0043]
第二方面，本发明提供一种显示装置，所述显示装置包括如第一方面中任一所述的显示面板。
[0044]
相较于现有的显示面板及显示装置，本发明利用氧化物半导体具有稳定的低漏电流的性质，采用所述氧化物半导体制备像素驱动电路中至少一个晶体管，使所述像素驱动电路的整体输出更加稳定。
附图说明
[0045]
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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。
[0046]
图1为本发明一个实施例中显示面板的结构示意图；
[0047]
图2为本发明一个实施例中像素驱动电路的电路示意图；
[0048]
图3为本发明一个实施例中像素驱动电路的时序示意图；
[0049]
图4为本发明一个实施例中像素驱动电路的波形示意图。
具体实施方式
[0050]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0051]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0052]
下面将结合附图及实施方式，对本发明实施例提供的一种显示面板及显示装置分别作进一步的详细说明。
[0053]
首先，本发明实施例提供一种显示面板。如图1所示，图1为本发明一个实施例中显示面板的结构示意图。所述显示面板包括：
[0054]
衬底基板100；
[0055]
第一半导体层120，设置于所述衬底基板100上方；
[0056]
第一栅极层140，设置于所述第一半导体层120上方；
[0057]
第一金属层160，设置于所述第一栅极层140上方；
[0058]
第二半导体层180，设置于所述第一金属层160上方；
[0059]
第二栅极层200；设置于所述第二半导体层180上方；
[0060]
第二金属层220，设置于所述第二栅极层200上方且与所述第一半导体层120、所述第二半导体层180连接；
[0061]
第三金属层240，设置于所述第二金属层220上方且与所述第二金属层220连接；及
[0062]
阳极层260，设置于所述第三金属层240上方且与所述第三金属层240连接；
[0063]
其中，所述第一半导体层120为多晶硅半导体层，所述第二半导体层180为氧化物半导体层。
[0064]
相较于现有的显示面板及显示装置，本发明通过利用氧化物半导体具有稳定的低漏电流的性质，采用所述氧化物半导体制备像素驱动电路中至少一个晶体管，使所述像素驱动电路的整体输出更加稳定。
[0065]
优选的，所述衬底基板100可以为柔性基板，也可以为硬质基板。当所述衬底基板100为硬质基板时，所述衬底基板100的材料为玻璃、石英或者陶瓷；当所述衬底基板100为柔性基板时，所述衬底基板100的材料为塑料，比如亚克力，聚酰亚胺等。
[0066]
优选的，所述第一栅极层140、所述第一金属层160和所述第二栅极层200的材料为金属材料，更优选的为钼(mo)、铝(al)、银(ag)、镁(mg)、金(au)和钛(ti)中的至少一种，最优选的为钼。
[0067]
优选的，所述第二金属层220和所述第三金属层240的材料为金、银、铜(cu)、锂(li)、钠(na)、钾(k)、镁、铝和锌(zn)中的一种或者几种的组合。
[0068]
优选的，所述阳极层260的材料为氧化铟锡(ito)和银的组合。
[0069]
如图1所示，在上述实施例的基础上，所述显示面板还包括：
[0070]
缓冲层110，设置于所述衬底基板100与所述第一半导体层120之间；
[0071]
第一绝缘层130，设置于所述第一半导体层120与所述第一栅极层140之间；
[0072]
第二绝缘层150，设置于所述第一栅极层140与所述第一金属层160之间；
[0073]
第三绝缘层170，设置于所述第一金属层160与所述第二半导体层180之间；
[0074]
第四绝缘层190，设置于所述第二半导体层180与所述第二栅极层200之间；
[0075]
第五绝缘层210，设置于所述第二栅极层200与所述第二金属层220之间；
[0076]
第六绝缘层230，设置于所述第二金属层220与所述第三金属层240之间；
[0077]
第七绝缘层250，设置于所述第三金属层240与所述阳极层260之间；
[0078]
像素定义层280，设置于所述阳极层260和所述第七绝缘层250上且定义出多个相互间隔的像素开口；
[0079]
有机发光层270，形成于所述像素开口内且与所述阳极层260接触；及
[0080]
封装层290，设置于所述像素定义层280和所述有机发光层270上。
[0081]
具体的，所述第一绝缘层130、所述第二绝缘层170、所述第三绝缘层170、所述第四绝缘层190和所述第五绝缘层210的材料包括氮化硅或者氧化硅；所述像素定义层280的像素开口的形状与所述显示面板子像素的图案一致；所述第六绝缘层230、所述第七绝缘层250、所述缓冲层110和所述封装层290的材料可以为有机材料，可以为无机材料，也可以为二者的组合。
[0082]
可以理解的是，为了便于所述第二金属层220与所述第一半导体层120、所述第二半导体层180连接，所述第一绝缘层130、所述第二绝缘层150、所述第三绝缘层170、所述第四绝缘层190和所述第五绝缘层210中均开设有搭接孔；为了便于所述第三金属层240与所述第二金属层220连接，所述第六绝缘层230中开设有搭接孔；为了便于所述阳极层260与所述第三金属层240连接，所述第七绝缘层250中开设有搭接孔。
[0083]
进一步的，所述第一半导体层120与所述第一栅极层140构成至少一个多晶硅薄膜晶体管，所述第一金属层160包括电容电极161和底栅电极162，所述电容电极161和所述底栅电极162同层错位布置。所述底栅电极162、所述第二半导体层180与所述第二栅极层200构成至少一个氧化物薄膜晶体管；其中，所述底栅电极162为各所述氧化物薄膜晶体管的底栅。在本实施例中，所述第一半导体层120包括第一极121、沟道区122和第二极123，所述第一栅极层140与所述第一半导体层120的所述第一极121、沟道区122和第二极123构成所述多晶硅薄膜晶体管的第一极、控制极和第二极；所述第二半导体层180包括第一极181、沟道区182和第二极183，所述第二栅极层200与所述第二半导体层180的所述第一极181、沟道区182和第二极183构成所述氧化物薄膜晶体管的第一极、控制极和第二极。
[0084]
所述电容电极161和所述第一栅极层140构成存储电容c1，所述电容电极161、所述第一栅极层140分别是所述存储电容c1的上电极、下电极。所述电容电极161在所述衬底基板100上的正投影与所述第一栅极层140在所述衬底基板100上的正投影至少部分重合，所述电容电极161、所述第一栅极层140分别是所述存储电容c1的所述上电极、下电极，值得一提的是，此处所述的上电极和下电极，仅为本实施例的图中位置关系，在其它实施例中两者也可以相互替换。所述底栅电极162在所述衬底基板100上的正投影与所述第二栅极层200在所述衬底基板100上的正投影至少部分重合，所述底栅电极162构成各所述氧化物薄膜晶
体管的底栅。
[0085]
在本发明的另一个实施例中，所述第三金属层240在所述衬底基板100上的正投影覆盖所述第二半导体层180在所述衬底基板100上的正投影。由于所述第二半导体层180中包括铟镓锌氧化物(indium gallium zinc oxide，igzo)，为了避免所述封装层290中的氢元素和氧元素对所述igzo器件的影响，造成所述igzo器件阈值电压漂移以及器件特性不稳定，所述第三金属层240覆盖所述第二半导体层180，可以一定程度上阻挡氢元素与氧元素对所述第二半导体层180的侵蚀。
[0086]
如图2所示，图2为本发明一个实施例中像素驱动电路的电路示意图。所述显示面板包括至少一个像素驱动电路，所述像素驱动电路包括多个阵列分布的像素单元，每个所述像素单元包括发光器件d1、存储电容c1、第一晶体管t1、第二晶体管t2、第三晶体管t3、第四晶体管t4、第五晶体管t5、第六晶体管t6、第七晶体管t7和第八晶体管t8；
[0087]
其中，所述第三晶体管t3、所述第四晶体管t4、所述第七晶体管t7为所述氧化物薄膜晶体管，所述第一晶体管t1、所述第二晶体管t2、所述第五晶体管t5、所述第六晶体管t6和所述第八晶体管t8为所述多晶硅薄膜晶体管。
[0088]
优选的，所述第三晶体管t3、所述第四晶体管t4和所述第七晶体管t7为n型晶体管，所述第一晶体管t1、所述第二晶体管t2、所述第五晶体管t5、所述第六晶体管t6和所述第八晶体管t8为p型晶体管。
[0089]
在本发明一个具体的实施例中，所述第一晶体管t1为驱动晶体管，包括与第一节点a连接的第一极、与第二节点b连接的第二极和与第三节点q连接的控制极；
[0090]
所述第二晶体管t2为开关晶体管，包括与第一数据信号端data1连接的第一极、与所述第一节点a连接的第二极和与第三扫描信号端scan3连接的控制极；
[0091]
所述第三晶体管t3为开关晶体管，包括与所述第三节点q连接的第一极、与所述第二节点b连接的第二极和与第二扫描信号端scan2连接的控制极；
[0092]
所述第四晶体管t4为开关晶体管，包括与初始化信号端vi连接的第一极、与所述第三节点q连接的第二极和与第一扫描信号端scan1连接的控制极；
[0093]
所述第五晶体管t5为开关晶体管，包括与电源端vdd连接的第一极、与所述第一节点a连接的第二极和与发光控制信号端em连接的控制极；
[0094]
所述第六晶体管t6为开关晶体管，包括与所述第二节点b连接的第一极、与所述发光器件d1的阳极c连接的第二极和与所述发光控制信号端em连接的控制极；
[0095]
所述第七晶体管t7为开关晶体管，包括与所述初始化信号端vi连接的第一极、与所述发光器件d1的阳极c连接的第二极和与所述第二扫描信号端scan2连接的控制极；
[0096]
所述第八晶体管t8为开关晶体管，包括与第二数据信号端data2连接的第一极、与所述第一节点a连接的第二极和与所述第四扫描信号端scan4连接的控制极；及
[0097]
存储电容c1包括与所述第三节点q连接的第一极和与所述电源端vdd连接的第二极。具体的，所述存储电容c1的所述第一极和所述第二极即上述的所述上电极和所述下电极，但所述第一极可以为所述上电极、也可以为所述下电极，相应的，所述第二极与之相对应为所述下电极、或者为所述上电极。
[0098]
如图3所示，图3为本发明一个实施例中像素驱动电路的时序示意图。本发明提供一种显示面板的驱动方法，所述驱动方法用于驱动如上述的显示面板。所述显示面板包括
高灰阶显示模式(high level)和低灰阶显示模式(low level)，所述驱动方法包括初始化阶段t1、补偿阶段t2和发光阶段t3；
[0099]
所述第一扫描信号端scan1发出的第一扫描信号在所述初始化阶段t1、所述补偿阶段t2和所述发光阶段t3分别为：高电平、低电平和低电平；
[0100]
所述第二扫描信号端scan2发出的第二扫描信号在所述初始化阶段t1、所述补偿阶段t2和所述发光阶段t3分别为：低电平、高电平和低电平；
[0101]
当处于高灰阶显示模式时，所述第三扫描信号端scan3发出的第三扫描信号在所述初始化阶段t1、所述补偿阶段t2和所述发光阶段t3分别为：高电平、低电平和高电平；
[0102]
当处于低灰阶显示模式时，所述第四扫描信号端scan4发出的第四扫描信号在所述初始化阶段t1、所述补偿阶段t2和所述发光阶段t3分别为：高电平、低电平和高电平；
[0103]
所述发光控制信号端em发出的发光控制信号在所述初始化阶段t1、所述补偿阶段t2和所述发光阶段t3分别为：高电平、高电平和低电平。
[0104]
在所述初始化阶段t1中，所述第一扫描信号端scan1发出的第一扫描信号控制所述第四晶体管t4开启，所述初始化信号端vi发出的初始化信号写入所述第三节点q，所述第三节点q的电位降低，所述第一晶体管t1开启；
[0105]
在所述补偿阶段t2中，当处于所述高灰阶显示模式时，所述第三扫描信号端scan3发出的第三扫描信号控制所述第二晶体管t2开启，所述第二扫描信号端scan2发出的第二扫描信号控制所述第三晶体管t3和所述第七晶体管t7开启，所述第一数据信号端data1发出的第一数据信号写入所述第一节点a，所述第一节点a的电位升高，由于所述存储电容c1保持所述第三节点q为低电位，所述第一晶体管t1保持开启，所述第一数据信号端data1发出的第一数据信号写入所述第三节点q，所述第三节点q的电位升高至所述第一晶体管t1保持开启的临界电压值，所述初始化信号端vi发出的初始化信号写入所述发光器件d1的阳极c；
[0106]
当处于所述低灰阶显示模式时，所述第四扫描信号端scan4发出的第四扫描信号控制所述第八晶体管t8开启，所述第二扫描信号端scan2发出的第二扫描信号控制所述第三晶体管t3和所述第七晶体管t7开启，所述第二数据信号端data2发出的第二数据信号写入所述第一节点a，所述第一节点a的电位升高，由于所述存储电容c1保持所述第三节点q为低电位，所述第一晶体管t1保持开启，所述第二数据信号端data2发出的第二数据信号写入所述第三节点q，所述第三节点q的电位升高至所述第一晶体管t1保持开启的临界电压值，所述初始化信号端vi发出的初始化信号写入所述发光器件d1的阳极c；
[0107]
在所述发光阶段t3中，所述发光控制信号端em发出的发光控制信号控制所述第五晶体管t5和所述第六晶体管t6开启。
[0108]
如图4所示，图4为本发明一个实施例中像素驱动电路的波形示意图。所述第一数据信号和所述第二数据信号构成所述像素驱动电路的数据信号，所述数据信号为矩形脉冲信号，所述高灰阶显示模式的最小电压值v
h
为所述像素驱动电路中数据信号的最小电压值v
h
，所述低灰阶显示模式的最大电压值v
l
为所述像素驱动电路中数据信号的最大电压值v
l
，所述高灰阶显示模式的最大电压值v3等于所述低灰阶显示模式的最小电压值v3。所述高灰阶显示模式的中间电压值为v2，所述低灰阶显示模式的中间电压值为v1，所述高灰阶显示模式的数据范围为v
h
～v3，所述低灰阶显示模式的数据范围为v3～v
l
，由于将数据范围调整为
高灰阶及低灰阶两个范围，其数据信号的波动幅度较小，其数据信号的延迟时间也较小，在高频显示时数据信号的切换所需的时间更少，响应更快速。
[0109]
值得一提的是，所述第二晶体管t2和所述第八晶体管t8不会同时开启，会根据所述显示面板所处的灰阶模式和输入的数据信号大小而选择性的开启所述第二晶体管t2和所述第八晶体管t8中的二者之一。
[0110]
优选的，所述发光器件d1为有机发光二极管。值得一提的是，上述存储电容的“第一极”和“第二极”分别代表上电极和下电极，此外，其他的“第一极”和“第二极”分别代表源极和漏极，上述“控制极”代表栅极。所述显示面板的驱动方法中，未提到的晶体管默认处于关闭状态。
[0111]
为了更好实施本发明实施例中显示面板，在所述显示面板的基础之上，本发明实施例中还提供一种显示装置，所述显示装置包括如上述实施例中所述的显示面板。
[0112]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见上文针对其他实施例的详细描述，此处不再赘述。具体实施时，以上各个单元或结构可以作为独立的实体来实现，也可以进行任意组合，作为同一或若干个实体来实现，以上各个单元、结构或操作的具体实施可参见前面的方法实施例，在此不再赘述。
[0113]
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。