显示面板、制备显示面板的方法和显示装置与流程

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种显示面板、制备显示面板的方法和显示装置。

背景技术：

目前指纹识别已经成为显示装置的一个重要功能，指纹识别集成是未来的研究方向，将指纹识别结构集成到显示面板中具有重要意义。

因此，有必要对现有的显示面板进行改进。

技术实现要素：

有机发光二极管包括层叠设置的多个膜层，例如层叠设置的阳极、阴极，以及位于阳极和阴极之间的发光层和公共膜层(多个有机发光二极管共用的膜层，即下文所述的公共层)，垂直型光电探测二极管包括层叠设置的上电极、活性层和下电极。发明人发现，将用于指纹识别的垂直型光电探测二极管和有机发光二极管集成在显示面板中时存在许多问题，例如存在光电探测二极管的上电极不好设置的问题，具体地，由于有机发光二极管具有上下两个金属层作为阳极和阴极，如果阴极所在的金属层同时还作为光电探测二极管的上电极，将阳极所在的金属层同时还作为光电探测二极管的下电极，那么光电探测二极管的上电极与下电极之间存在公共膜层，影响电荷传输，而且阴极的上方没有金属结构，还存在电容不好设置的问题。或者，若要去掉公共膜层，则需要将光电探测二极管设置在有机发光二极管的下方，光电探测二极管与有机发光二极管共用一层金属层，作为光电探测二极管的上电极、同时还作为有机发光二极管的阳极，则需要再做一层金属层，作为光电探测二极管的下电极，需要曝光，增加成本，并且在制备光电探测二极管时，需用溅射或蒸镀方法在活化层的上方做上电极，但是溅射会损伤活化层，而蒸镀则又涉及到图案化的问题。

本发明旨在至少在一定程度上改善上述技术问题的至少之一。

本发明提供一种显示面板，所述显示面板包括显示区和非显示区，所述显示面板包括光电探测二极管和有机发光二极管，所述光电探测二极管位于所述非显示区，所述光电探测二极管包括第一电极、第二电极，和与所述第一电极、第二电极电连接的活化层，所述有机发光二极管包括阳极，所述阳极位于所述显示区，所述第一电极、所述第二电极和所述阳极设置在同一层。由此，本发明将平面型的光电探测二极管与有机发光二极管集成在显示面板中，具有垂直型的光电探测二极管相当的性能，并且可以避免垂直型的光电探测二极管的缺陷。

根据本发明的实施方式，所述显示面板还包括基板、位于所述基板上的第一薄膜晶体管、第一金属层、第一平坦化层，所述第一平坦化层位于所述第一薄膜晶体管远离所述基板的一侧，所述第一金属层在所述基板上的正投影与所述第一电极在所述基板上的正投影之间有重叠；所述第一电极和所述第二电极位于所述第一平坦化层远离所述基板的一侧；所述第一薄膜晶体管的源漏极与所述第一电极电连接，所述第一金属层与所述第二电极电连接，且所述第一金属层与所述第一电极、所述第一薄膜晶体管的源漏极均绝缘。第二电极连接第一金属层，利用第一金属层进行偏压输入，在其内部形成工作电流，光电探测二极管可以捕捉光电流与暗电流的区别，即工作电流的变化，使ic能采集该光信号。第一电极连接第一薄膜晶体管进行信号采集控制，第一金属层与第一电极形成电容。

根据本发明的实施方式，所述第一电极通过过孔与所述第一薄膜晶体管的源漏极连接，所述第二电极通过过孔与所述第一金属层连接，所述第一金属层和所述第一薄膜晶体管的源漏极同层设置。由此，可以通过一步工艺制备形成第一金属层和第一薄膜晶体管的源漏极，制备工艺简单。

根据本发明的实施方式，所述光电探测二极管还包括载流子传输层，所述载流子传输层位于所述第一电极远离所述第一平坦化层的一侧，且所述载流子传输层至少覆盖所述活化层和所述第一电极之间的正对区域；所述活化层位于所述第一电极和所述第二电极远离所述第一平坦化层的一侧，并覆盖所述载流子传输层。由此，当检测到有指纹接触时，发光层所发出的光经过界面反射至活化层和载流子传输层，光信号经光电探测二极管可以转换为电信号。

根据本发明的实施方式，所述载流子传输层为空穴传输层，形成所述空穴传输层的材料为氧化钼；形成所述活化层的材料为聚-3己基噻吩、聚勒烯衍生物的至少一种。由此，活化层具有光电转接性能。

根据本发明的实施方式，所述光电探测二极管还包括阻挡层，所述阻挡层位于所述活化层远离所述第一电极和所述第二电极的一侧。由此，可以进一步防止电荷向有机发光二极管的公共层传输。

根据本发明的实施方式，形成所述阻挡层的材料可以为有机物质或无机物质，所述有机物质包括光学胶(oc胶)，所述无机物质包括氧化硅、氮化硅的至少一种。由此，形成阻挡层的材料来源广泛，且价格低廉，进一步降低了显示面板的制造成本。

根据本发明的实施方式，所述显示装置还包括第一桥金属块和第二平坦化层；所述第二平坦化层位于所述第一平坦化层远离所述基板的一侧，所述第一桥金属块和所述第一金属层同层设置，均位于所述第一平坦化层和所述第二平坦化层之间；所述第一桥金属块通过过孔与所述第一薄膜晶体管的源漏极连接，所述第一电极通过过孔与所述第一桥金属块连接；所述第一电极在所述基板上的正投影、所述第一金属层在所述基板上的正投影和所述第一薄膜晶体管的源漏极在所述基板上的正投影之间有重叠。由此，第一金属层、第一薄膜晶体管的源漏极和第一电极均也可以用于形成电容，可以进一步增大电容值，并且还可以进一步避免走线密集的问题。

根据本发明的实施方式，所述显示装置还包括第二薄膜晶体管和封装层，所述第二薄膜晶体管位于所述基板上，且所述第二薄膜晶体管与所述第一薄膜晶体管同层设置；所述阳极与所述第二薄膜晶体管的源漏极连接；所述有机发光二极管还包括发光层和阴极；所述发光层位于所述显示区，所述发光层位于所述阳极远离所述第一平坦化层的一侧；所述阴极位于所述发光层远离所述阳极的一侧，且所述阴极覆盖所述第一平坦化层、所述光电探测二极管和所述发光层；所述封装层覆盖所述阴极。由此，第二薄膜晶体管可以作为有机发光二极管的开关，控制位于显示区的发光层是否发光。

根据本发明的实施方式，所述有机发光二极管还包括公共层，所述公共层位于所述阴极远离所述封装层的一侧，所述公共层在所述基板上的正投影覆盖所述第一薄膜晶体管、第二薄膜晶体管以及所述光电探测二极管。由此，公共层可以使有机发光二极管具有更好的发光性能。

根据本发明的实施例，阻挡层位于所述活化层与所述公共层之间。由此，可以进一步防止电荷向公共层的方向传输。

本发明还提供一种制备前文所述显示面板的方法，包括：将光电探测二极管设置在显示面板的非显示区，所述光电探测二极管包括第一电极、第二电极，和与所述第一电极、第二电极电连接的活化层；将有机发光二极管的阳极设置在显示面板的显示区，且所述第一电极、所述第二电极和所述阳极设置在同一层。由此，由该方法制备得到的显示面板具有前文所述的显示面板所具有的全部特征和优点，在此不再赘述。

根据本发明的实施方式，所述方法包括：在基板上形成第一薄膜晶体管，并形成第一金属层；在所述第一薄膜晶体管远离所述基板的一侧，基于同一层形成所述第一电极、所述第二电极和所述阳极，并令所述第一电极与所述第一薄膜晶体管的源漏极电连接，令所述第二电极和所述第一金属层电连接，所述第一金属层与所述第一电极、所述第一薄膜晶体管的源漏极均绝缘，且所述第一电极在所述基板上的正投影和所述第一金属层在所述基板上的正投影之间有重叠。由此，与第一电极连接的第一薄膜晶体管可以作为光电探测二极管信息采集端的开关，与第二电极相连的第一金属层用于输入偏压信号，第一电极与第一金属层形成电容，可以具有与垂直型光电探测二极管相当的响应性能。

本发明还提供一种显示装置，包括前文所述的显示面板。由此，该显示装置具有前文所述的显示面板所具有的全部特征和优点，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明一个实施方式中，光电探测二极管的电路原理图；

图2为本发明一个实施方式中，显示面板的结构示意图；

图3为本发明另一个实施方式中，显示面板的结构示意图；

图4为本发明另一个实施方式中，显示面板的结构示意图；

图5为显示面板中膜层的能级图；

图6是本发明一个实施方式中，制备显示面板的方法流程图。

附图标记

a-显示区，b-非显示区，c-电容，100-光电探测二极管，110-第一电极，120-第二电极，130-活化层，140-载流子传输层，150-阻挡层，210-阳极，220-阴极，300-基板，400-第一薄膜晶体管，500-第一金属层，600-第一平坦化层，700-第一桥金属块，800-第二平坦化层，900-第二薄膜晶体管，1000-第二桥金属块，1100-封装层。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂未注明生产厂商者，均为可以通过市场购买获得的常规产品。

垂直型光电探测二极管包括层叠设置的上电极、活化层和下电极，有机发光二极管包括层叠设置的阳极和阴极，以及位于阳极和阴极之间的发光层和公共膜层(多个有机发光二极管共用的膜层，即下文所述的公共层)。发明人发现，将垂直型光电探测二极管和有机发光二极管集成在显示面板中，存在垂直型光电探测二极管的上电极不好设置等诸多问题。具体地，如果有机发光二极管上下的两个电极所在的金属层与垂直型光电探测二极管的上下两个电极公用电极的话，即有机发光二极管阴极同时作为光电探测二极管的上电极，有机发光二极管阳极同时作为光电探测二极管的下电极，则光电探测二极管的上电极与下电极中间会隔着有机发光二极管的公共膜层，影响电荷传输，且由于阴极的上方没有金属，还存在电容不好设置的问题。若要去掉有机发光二极管的公共膜层，则需要将光电探测二极管设置在有机发光二极管的下方，有机发光二极管的阳极所在的金属层与光电探测二极管的上电极共用电极，即阳极所在的金属层同时还作为光电探测二极管的上电极，则需要新做一层金属层作为下电极，则需要曝光，增加成本。并且在制备光电探测二极管时，需要在活化层的上方制作上电极，需用溅射或蒸镀方法做，而溅射会损伤光电探测二极管的活化层，而蒸镀则又涉及到图案化的问题。

参考图1，当在显示面板中集成有诸如指纹采集功能的光电探测二极管时，光电探测二极管100在光照下产生电荷，电荷存储到电容c中，然后逐行打开每个光电探测二极管100对应的第一薄膜晶体管400，对每个光电探测二极管100的信号进行采集。

需要说明的是，此处的“第一薄膜晶体管”仅是为了与下文中出现的“第二薄膜晶体管”进行区分，而不能理解为指示或暗示相对重要性或数量。

为改善相关技术中的缺陷，本发明提供一种显示面板，参考图2，显示面板包括显示区a和非显示区b，显示面板包括光电探测二极管和有机发光二极管，光电探测二极管位于非显示区b，光电探测二极管包括第一电极110、第二电极120，和与第一电极110、第二电极120电连接的活化层130，有机发光二极管包括阳极210，阳极210位于显示区a，第一电极110、第二电极120和阳极210设置在同一层。由此，本发明将平面型光电探测二极管与有机发光二极管集成在显示面板中，具有与垂直型的光电探测二极管相当的响应性能，还可以避免垂直型的光电探测二极管的问题。

本发明中，由于光电探测二极管的第一电极和第二电极位于同一层，两个电极之间没有公共膜层(多个有机发光二极管共用的膜层，即下文所述的公共层)，因此本发明的设计避免了垂直型光电探测二极管中存在的公共膜层影响电荷传输的问题。而且，本发明在制备第一电极和第二电极时，可以同时制备与其同层的阳极，通过一步工序即可同时制备形成第一电极、第二电极和阳极，与垂直型光电探测二极管相比，本发明具有制备简单的优点，还避免了垂直型光电探测二极管的上电极不好设置的问题。并且，本发明将活化层设置在光电探测二极管的第一电极和第二电极的上方，制作时是先制备第一电极和第二电极，随后制作活化层，可以避免垂直型光电探测二极管在制作上电极时会损伤活化层的问题。此外，本发明可以在第二电极的下方制作用于进行偏压输入的金属层，避免了垂直型光电探测二极管的电容不好设置的问题。并且，本发明将光电探测二极管设置在非显示区，既可以减少显示区的走线，还可以避免显示区的光线对光电探测二极管产生不良影响。

进一步地，形成第一电极110、第二电极120和阳极210的材料可以相同，例如，可以为ito/ag/ito。第一电极110、第二电极120和阳极210同层同材料，制备时可以通过一步工艺制备，具有制备工艺简单的优点。

根据本发明的实施方式，显示面板还包括基板300、位于基板300上的第一薄膜晶体管400、第一金属层500、第一平坦化层600，第一平坦化层600位于第一薄膜晶体管400远离基板300的一侧，第一金属层500在基板300上的正投影与第一电极110在基板300上的正投影之间有重叠。第一电极110和第二电极120位于第一平坦化层600远离基板300的一侧。第一薄膜晶体管400的源漏极与第一电极110电连接，第一金属层500与第二电极120电连接，且第一金属层500与第一电极110、第一薄膜晶体管400的源漏极均绝缘。由此，与第一电极110相连的第一薄膜晶体管400可以作为光电探测二极管的信号采集端的开关，与第二电极120相连的第一金属层500用于输入偏压信号，第一金属层500与第一电极110形成电容。

进一步地，形成第一金属层500的材料可以为ti/al/ti。

根据本发明的实施方式，第一电极110通过过孔与第一薄膜晶体管400的源漏极连接，第二电极120通过过孔与第一金属层500连接，第一金属层500和第一薄膜晶体管400的源漏极同层设置。由此，在制备显示面板时，可以通过一步工艺制备形成第一金属层500与第一薄膜晶体管400的源漏极，制备方法简单。

根据本发明的实施方式，光电探测二极管还包括载流子传输层140，载流子传输层140位于第一电极110远离第一平坦化层600的一侧，且载流子传输层140至少覆盖活化层130和第一电极110之间的正对区域。活化层130位于第一电极110和第二电极120远离第一平坦化层600的一侧，并覆盖载流子传输层140。由此，当手指放置在显示面板上方时，发光层发出的光线经过界面反射至活化层130，将光信号转换为对应的电信号，载流子传输层140可提高载流子的传输，从而可以提高光电探测二极管的性能。

根据本发明的实施方式，载流子传输层140的具体材料不受特别限制，可以根据活化层130生成的电信号的载流子类型进行选择，例如可以为空穴传输层，也可以为电子传输层。具体的，载流子传输层140可以为空穴传输层，形成空穴传输层的材料可以为氧化钼。形成活化层130的材料为具有光电转接性能的材料，例如可以为聚-3己基噻吩、聚勒烯衍生物的至少一种。由此，可以更好的进行光电转接。

根据本发明的实施方式，有机发光二极管还包括公共层(图中未示出)，公共层位于阴极220远离封装层1100的一侧，公共层在基板300上的正投影覆盖第一薄膜晶体管400、第二薄膜晶体管900以及光电探测二极管100。由此，公共层是整层设置的，公共层可以包括多个亚层，例如第一公共亚层、第二公共亚层、第三公共亚层、第四公共亚层等。公共层用于进一步提高有机发光二极管的发光性能，示例性的，公共层可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层的任意一种、两种或更多种。

进一步地，由于光电探测二极管的活化层130与有机发光二极管的公共层存在能级之间的差异，所以不会有电荷向有机发光二极管的公共层的方向传输。

根据本发明的实施方式，参考图3，为了进一步提高光电探测二极管的性能，且在光电探测二极管的活化层上方存在公共层时，防止光电传输过程影响有机发光二极管的工作，光电探测二极管还可以包括阻挡层150，阻挡层150位于活化层130远离第一电极110和第二电极120的一侧。由此，可以进一步防止光电探测二极管中的电荷向有机发光二极管的阴极220方向传输。

根据本发明的实施方式，形成阻挡层150的材料可以为有机物质或无机物质，有机物质包括光学胶(oc胶)，无机物质包括氧化硅、氮化硅的至少一种。由此，形成阻挡层的材料来源广泛，且成本低廉，大大降低了显示面板的制造成本。

根据本发明的实施方式，参考图4，显示装置还包括第一桥金属块700和第二平坦化层800。第二平坦化层800位于第一平坦化层600远离基板300的一侧，第一桥金属块700和第一金属层500同层设置，均位于第一平坦化层600和第二平坦化层800之间。第一桥金属块700通过过孔与第一薄膜晶体管400的源漏极连接，第一电极110通过过孔与第一桥金属块700连接。第一电极110在基板300上的正投影、第一金属层500在基板300上的正投影和第一薄膜晶体管400的源漏极在基板300上的正投影之间有重叠。在第一薄膜晶体管400的源漏极所在的层状结构中，信号线已经很密集，如果在这一层增加信号线用于进行偏压输入，可能会有困难，另外由于线的放置空间小，电容也不易做大。为了改善这一问题，本发明将第一桥金属块700设置在第一平坦化层600远离第一薄膜晶体管400的一侧，第一桥金属块700用于进行偏压输入，由于第一桥金属块700与第一薄膜晶体管400的源漏极设置在不同的层，可以避免走线密集的问题。另外，可以使第一薄膜晶体管400的源漏极所在的层状结构中有足够的空间，进而可以使第一薄膜晶体管400的源漏极做大，并且第一薄膜晶体管400的源漏极、第一金属层500和第一电极110三者在基板上的投影有重合，即三者之间均存在有正对面积，可以形成类似于交叉电容的结构，进一步增大电容。总的来说，上述设计既可以利用金属电极交叉的方式来增大电容，又可以进一步避免走线密集及电容小的问题。

根据本发明的实施方式，显示装置还包括第二薄膜晶体管900和封装层1100，第二薄膜晶体管900位于基板300上，且第二薄膜晶体管900与第一薄膜晶体管400同层设置。阳极210与第二薄膜晶体管900的源漏极连接。所述有机发光二极管200还包括发光层(图中未示出)和阴极220。发光层位于显示区a，发光层位于阳极210远离第一平坦化层600的一侧。阴极220位于发光层远离阳极210的一侧，且阴极220覆盖第一平坦化层600、光电探测二极管100和发光层。封装层1100覆盖阴极220。由此，在制备显示面板时，可以通过一步工艺制备形成第一薄膜晶体管400和第二薄膜晶体管900，第二薄膜晶体管900用于作为有机发光二极管的开关，控制位于显示区的发光层是否发光。封装层1100设置在阴极220远离基板300的一侧，用于防止水氧进入有机发光二极管的内部，延长其使用寿命。

根据本发明的实施例，阻挡层位于活化层与公共层之间。参考图5，公共层包括层叠设置的第一公共亚层、第二公共亚层和第三公共亚层，具体地，第一公共亚层可以为空穴注入层，第二公共亚层可以为空穴传输层，第三公共亚层可以为电子阻挡层。另外，本发明对形成该空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层的具体材料不作限制，本领域技术人员可以根据使用需要进行选择。由于阻挡层与活化层、阻挡层与公共层(第一公共亚层)的能级差较大，由此可以进一步防止光电探测二极管中的电荷向公共层的方向传输。

根据本发明的实施方式，参考图2和图3，阳极210设置在第一平坦化层600远离第二薄膜晶体管900的一侧，阳极210通过贯穿第一平坦化层600的过孔与第二薄膜晶体管900的源漏极连接。

在本发明一个实施方式中，参考图4，显示面板包括第二平坦化层800和第一桥金属块700，显示面板还包括与第一桥金属块700同层的第二桥金属块1000，阳极210通过过孔与第二桥金属块1000连接，第二桥金属块1000和第二薄膜晶体管900的源漏极相连。由此，第二薄膜晶体管900的源漏极可以通过第二桥金属块1000与有机发光二极管的阳极210连接，来控制有机发光二机管的发光层是否发光。由于直接形成贯穿两个平坦化层(第一平坦化层600和第二平坦化层800)的过孔会导致过孔过深，使显示面板的良率受到影响。因此设置第二桥金属块1000的设计，还具有进一步提高显示面板的良率的优点。

进一步地，当显示面板包括第二平坦化层800和第一桥金属块700时，有机发光二极管的阳极210还可以通过同时贯穿第一平坦化层600和第二平坦化层800的过孔与第二薄膜晶体管900的源漏极连接。

本发明对第一薄膜晶体管400和第二薄膜晶体管900的具体结构不作限制，技术人员可以根据需求进行选择。应当理解的是，附图中的第一薄膜晶体管400和第二薄膜晶体管900仅是示例性说明，其结构不应理解为对本申请的限制。

本发明还提供一种制备前文所述显示面板的方法，参考图6，包括：

s100、将光电探测二极管设置在显示面板的非显示区，光电探测二极管包括第一电极、第二电极，和与第一电极、第二电极电连接的活化层

在该步骤中，将光电探测二极管设置在显示面板的非显示区，光电探测二极管包括第一电极、第二电极，和与第一电极、第二电极电连接的活化层。光电探测二极管位于非显示区，避免有机发光二极管的发光影响光电探测二极管，也可以避免在显示区中设置过多的走线。

s200、将有机发光二极管的阳极设置在显示面板的显示区，且第一电极、第二电极和阳极设置在同一层

该步骤中，将有机发光二极管的阳极设置在显示面板的显示区，且第一电极、第二电极和阳极设置在同一层。在制备显示面板时，可以通过一步工艺制备形成第一电极、第二电极和阳极，制备工艺简单，制备得到的显示面板具有与垂直型光电探测二极管相当的性能，并且可以避免垂直型光电探测二极管的缺陷。

根据本发明的实施例，所述方法包括：

在基板上形成第一薄膜晶体管，并形成第一金属层

本发明对形成第一薄膜晶体管的具体结构和具体方法不作限制，技术人员可以根据使用需求进行选择。

在第一薄膜晶体管远离基板的一侧，基于同一层形成第一电极、第二电极和阳极，并令第一电极与第一薄膜晶体管的源漏极电连接，令第二电极和第一金属层电连接，第一金属层与第一电极、第一薄膜晶体管的源漏极均绝缘，且第一电极在基板上的正投影和第一金属层在基板上的正投影之间有重叠。

与第一电极相连的第一薄膜晶体管可以作为光电探测二极管的信号采集端的开关，第一金属层进行偏压输入，第一金属层与第一电极形成电容。

进一步地，该方法包括以下步骤：在第一平坦化层远离基板的一侧，形成第一电极、第二电极和阳极，在第一电极远离第一平坦化层的一侧，涂覆载流子传输层材料，并用曝光刻蚀进行图案化，然后再进行活化层的涂覆，然后利用曝光刻蚀的方法进行图案化，此处由于要对有机层进行图案化，以形成活化层，发明人发现，对活化层进行图案化时，使用f基的光刻胶，可以避免损伤有机材料。后续正常进行发光层及阴极的蒸镀，然后形成封装层，本发明将平面型光电探测二极管集成到有机发光二极管中，保证了光电探测二极管的性能，同时不需要曝光，所有工艺均在背板工艺段完成，不改变蒸镀工艺。

根据本发明的实施方式，阻挡层需要低温制成，否则会对光电探测二极管造成损伤。

本发明还提供一种显示装置，包括前文所述的显示面板。由此，该显示装置具有前文所述的显示面板所具有的全部特征和优点，在此不再赘述。

在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同示例以及不同示例的特征进行结合和组合。另外，需要说明的是，本说明书中，术语“第一”、“第二”、“第三”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。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。