无机发光二极管显示基板、显示装置及驱动方法与流程

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种无机发光二极管显示基板、显示装置及驱动方法。

背景技术：

无机发光二极管(例如microled)相对有机发光二极管(oled)具有更高效率、更低功耗、更高信赖性，有可能成为未来的新型显示产品。现有的无机发光二极管多采用转印技术形成到带有驱动电路的基板上，通过驱动电路驱动无机发光二极管实现发光并显示。

触控功能是目前多数显示装置必备的功能，如何在无机发光二极管显示装置上兼容触控功能是亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种无机发光二极管显示基板、显示装置及驱动方法，用于实现无机发光二极管显示装置显示功能与触控功能的整合。

为解决上述技术问题，本发明提供一种无机发光二极管显示基板，包括：

衬底基板；

设置于所述衬底基板上的驱动电路层，所述驱动电路层包括驱动薄膜晶体管、第一衬垫和第二衬垫，所述驱动薄膜晶体管的源极或漏极与所述第一衬垫连接；

设置于所述驱动电路层上的无机发光二极管，所述无机发光二极管包括阳极和阴极，所述阳极与所述第一衬垫电连接，所述阴极与所述第二衬垫电连接；

还包括：

触控驱动电极，所述触控驱动电极与所述驱动电路层中的第一信号线复用。

可选的，所述第一信号线选自第一电压信号线、参考电位信号线、数据线和扫描线其中之一。

可选的，所述无机发光二极管显示基板还包括：

触控感应电极，所述触控感应电极与所述驱动电路层中的第二信号线复用。

可选的，所述第二信号线选自第一电压信号线、参考电位信号线、数据线和扫描线其中之一。

可选的，所述触控驱动电极和所述触控感应电极位于相邻的所述无机发光二极管之间，所述触控驱动电极和所述触控感应电极在所述衬底基板上的正投影与所述无机发光二极管在所述衬底基板上的正投影不重叠。

本发明还提供一种无机发光二极管显示装置，包括无机发光二极管显示基板和用于封装所述无机发光二极管显示基板的封装盖板，无机发光二极管显示基板，包括：

衬底基板；

设置于所述衬底基板上的驱动电路层，所述驱动电路层包括驱动薄膜晶体管、第一衬垫和第二衬垫，所述驱动薄膜晶体管的源极或漏极与所述第一衬垫连接；

设置于所述驱动电路层上的无机发光二极管，所述无机发光二极管包括阳极和阴极，所述阳极与所述第一衬垫电连接，所述阴极与所述第二衬垫电连接；

还包括：

触控驱动电极，所述触控驱动电极与所述驱动电路层中的第一信号线复用。

可选的，所述无机发光二极管显示装置还包括：

触控感应电极，所述触控感应电极与所述驱动电路层中的第二信号线复用。

可选的，所述无机发光二极管显示装置还包括：

触控感应电极，所述触控感应电极设置于所述封装盖板上。

本发明还提供一种驱动方法，应用于上述触控驱动电极和触控感应电极均与信号线复用的无机发光二极管显示装置，包括：

将一帧画面的时间划分为显示时段和触控时段，在所述显示时段，向所述触控驱动电极和触控感应电极输入显示用信号，在所述触控时段，向所述触控驱动电极和所述触控感应电极输入触控用信号。

本发明实施例还提供一种驱动方法，应用于上述仅触控驱动电极与信号线复用的无机发光二极管显示装置，包括：

将一帧画面的时间划分为显示时段和触控时段，在所述显示时段，向所述触控驱动电极输入显示用信号，在所述触控时段，向所述触控驱动电极和所述触控感应电极输入触控用信号。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

本发明实施例中，在无机发光二极管显示基板上集成互容式触控技术，实现无机发光二极管显示装置显示功能和触控功能的整合，同时，触控驱动电极与驱动电路层中的信号线复用，无需额外的工艺制程，降低了工艺成本，还可以降低无机发光二极管显示基板的厚度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一实施例的无机发光二极管显示基板的结构示意图；

图2为本发明另一实施例的无机发光二极管显示基板的结构示意图；

图3为本发明实施例的触控驱动电极和触控感应电极的结构示意图；

图4为本发明一实施例的无机发光二极管显示装置的结构示意图；

图5为本发明另一实施例的触控驱动电极和触控感应电极的结构示意图；

图6为本发明实施例的背板驱动电路的结构示意图；

图7和图8为本发明实施例的背板驱动电路的驱动信号的时序图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1和图2，本发明实施例提供一种无机发光二极管显示基板，包括：

衬底基板101；

设置于所述衬底基板101上的驱动电路层，所述驱动电路层包括驱动薄膜晶体管t、第一衬垫(pad)1111和第二衬垫1112，所述驱动薄膜晶体管的第一极1091与所述第一衬垫1111连接；所述第一极1091为所述驱动薄膜晶体管的源极或漏极；

设置于所述驱动电路层上的无机发光二极管20，所述无机发光二极管20包括阳极21和阴极22，所述阳极21与所述第一衬垫1111电连接，所述阴极22与所述第二衬垫1112电连接；

触控驱动电极30，所述触控驱动电极30与所述驱动电路层中的第一信号线复用。

本发明实施例中，在无机发光二极管显示基板上集成互容式触控技术，实现无机发光二极管显示装置显示功能和触控功能的整合，同时，触控驱动电极与驱动电路层中的信号线复用，无需额外的工艺制程，降低了工艺成本，还可以降低无机发光二极管显示基板的厚度。

本发明实施例中，所述衬底基板101可以为玻璃基板等。

在本发明的一些实施例中，所述驱动电路层的结构可以参见附图1所示，所述驱动电路层可以包括：

缓冲层102，所述缓冲层102可以采用sinx(氮化硅)或sio2(氧化硅)形成，或者，sinx和sio2的复合膜层形成。

有源层103；所述有源层103可以采用a-si形成，厚度约为

第一栅绝缘层104，第一栅绝缘层104可以采用sio2或sinx形成，或者sinx和sio2的复合膜层形成。当采用复合膜层时，sio2厚度约为sinx的厚度约为

第一栅金属层，所述第一栅金属层包括栅极105；所述第一栅金属层可以采用mo等金属形成，厚度约为

第二栅绝缘层106，第二栅绝缘层106可以采用sinx形成。第二栅绝缘层106的厚度约为

第二栅金属层107，所述第二栅金属层107用于形成驱动电路层中的电容的电极，所述第一栅金属层可以采用mo等金属形成，厚度约为当然，在本发明的其他一些实施例中，电容的电极也可以不采用栅金属形成，而是采用其他金属形成。

层间介电层108，所述层间介电层108可以采用sio2或sinx形成，或者采用sinx和sio2的复合膜层形成。当采用复合膜层时，sio2的厚度约为sinx的厚度约为

源漏金属层，所述源漏金属层包括第一电极1091，第二电极1092，和vss信号线1093，所述第一电极1091用于与第一电压信号线连接，所述第一电极1091和第二电极1092其中之一为源极，另一为漏极。所述源漏金属层可以采用ti/al/ti复合膜层形成，其中，复合膜层中各膜层的厚度可以为

平坦层110；平坦层110可以采用树脂形成。

第一衬垫1111和第二衬底1112，第一衬垫1111和第二衬底1112用于绑定无机发光二极管，第一衬垫1111与第一极1091连接；第二衬垫1112与vss信号线1093连接；第一衬垫1111和第二衬底1112可以采用ito/ag/ito复合膜层形成，复合膜层中各膜层的厚度可以为

钝化层112，钝化层112可以采用sinx形成，厚度约为所述钝化层用于对无机发光二极管的电极进行保护。

黑矩阵113，所述黑矩阵113可以采用树脂材料形成。所述黑矩阵用于防反射。

上述驱动薄膜晶体管t包括：有源层103、栅极105、第一电极1091和第二电极1092，上述驱动包括晶体管t为顶栅型薄膜晶体管，当然，在本发明的其他一些实施例中，也可以为底栅型薄膜晶体管。

图2所示的实施例中，驱动电路层(图2中的虚线矩形框a为驱动电路层中的驱动电路的一部分)具体包括：

第一衬垫1111和第二衬垫1112；

驱动薄膜晶体管t的漏电极通过绝缘层110中的过孔1113与第一衬垫1111连接，从而与无机发光二极管20的阳极21连接；

vss信号线1093通过绝缘层110中的过孔与第二衬垫1112连接；

绝缘层110和钝化层112，均用于隔离各导电膜层。当然，上述图1和图2仅为一些实施例中的无机发光二极管显示基板的结构示意图，本发明实施例中的无机发光二极管显示基板的结构并不限于此。

本发明实施例中，可选的，所述第一信号线选自第一电压信号线、参考电位信号线、数据线和扫描线其中之一。

其中，第一电压信号线为用于向无机发光二极管提供电源信号的信号线，参考电位信号线为向无机发光二极管提供参考电位的信号线。所述第一电压信号线例如可以是vdd信号线，参考电位信号线例如为vint信号线。

在本发明的其他一些实施例中，所述无机发光二极管显示基板还可以包括：触控感应电极，所述触控感应电极可以与所述驱动电路层中的第二信号线复用，从而进一步降低工艺成本，降低无机发光二极管显示基板的厚度。

本发明实施例中，可选的，所述第二信号线选自第一电压信号线、参考电位信号线、数据线和扫描线其中之一。

举例来说，第一电压信号线和参考电位信号线垂直交叉绝缘设置，所述触控驱动电极可以与第一电压信号线复用，所述触控感应电极可以与参考电位信号线复用。

请参考图3，图3为本发明一实施例的触控驱动电极和触控感应电极的结构示意图，从图3中可以看出，触控驱动电极30和触控感应电极40垂直交叉绝缘设置，触控驱动电极30与驱动电路层中的第一信号线复用，触控感应电极与驱动电路层中的第二信号线复用，从图3中可以看出，多条第一信号线相连组成一个触控驱动电极30，多条第二信号线相连组成一个触控感应电极40。触控驱动电极30与信号走线31相连，触控感应电极40与信号走线41相连。

本发明实施例中，请参考图2，优选地，所述触控驱动电极30和所述触控感应电极(图未示出)位于相邻的所述无机发光二极管20之间，所述触控驱动电极30和所述触控感应电极在所述衬底基板101上的正投影与所述无机发光二极管20在所述衬底基板101上的正投影不重叠，这样，触控驱动电极30和触控感应电极的信号就不会被无机发光二极管屏蔽。

上述实施例中的无机发光二极管可以为microled或miniled等。

本发明实施例还提供一种无机发光二极管显示装置，包括上述任一实施例中的无机发光二极管显示基板和用于封装所述无机发光二极管显示基板的封装盖板。

上述各实施例中，触控驱动电极和触控感应电极可以均设置无机发光二极管显示基板内部，当然，在本发明的其他一些实施例中，触控感应电极也可以不设置于无机发光二极管显示基板内部。

请参考图4和图5，本发明实施例还提供一种无机发光二极管显示装置，包括：

无机发光二极管显示基板，所述无机发光二极管显示基板包括：

衬底基板101；设置于所述衬底基板101上的驱动电路层，所述驱动电路层包括驱动薄膜晶体管、第一衬垫1111和第二衬垫1112和触控驱动电极30，所述驱动薄膜晶体管的第一极1091与所述第一衬垫1111连接；所述第二衬垫1112的一端与所述驱动电路层中的vss信号线1093相连；

设置于所述驱动电路层上的无机发光二极管20，所述无机发光二极管20包括阳极21和阴极22，所述阳极21与所述第一衬垫1111电连接，所述阴极22与所述第二衬垫1112连接；

触控驱动电极30，所述触控驱动电极30与所述驱动电路层中的第一信号线复用；

用于封装所述无机发光二极管显示基板的封装盖板50；

触控感应电极40，设置于所述封装盖板50上。

本发明实施例中，触控感应电极40不设置于无机发光二极管显示基板内部，而是设置于封装盖板50上。

可选的，所述第一信号线选自第一电压信号线、参考电位信号线、数据线和扫描线其中之一。

可选的，所述触控驱动电极位于相邻的所述无机发光二极管之间，所述触控驱动电极在所述衬底基板上的正投影与所述无机发光二极管在所述衬底基板上的正投影不重叠。

本发明实施例还提供一种无机发光二极管显示基板的制作方法，包括：

提供衬底基板；

在所述衬底基板上形成驱动电路层，所述驱动电路层包括驱动薄膜晶体管、第一衬垫和第二衬垫，所述驱动薄膜晶体管的第一极与所述第一衬垫连接；所述第一极为源极或漏极；

将无机发光二极管转印至所述驱动电路层上，所述无机发光二极管包括阳极和阴极，所述阳极与所述第一衬垫电连接，所述阴极与所述第二衬垫电连接；

所述方法还包括：

形成触控驱动电极，所述触控驱动电极与所述驱动电路层中的第一信号线复用。

可选的，所述第一信号线选自第一电压信号线、参考电位信号线、数据线和扫描线其中之一。

可选的，所述无机发光二极管显示基板的制作方法还包括：

形成触控感应电极，所述触控感应电极与所述驱动电路层中的第二信号线复用。

可选的，所述第二信号线选自第一电压信号线、参考电位信号线、数据线和扫描线其中之一。

可选的，所述触控驱动电极和所述触控感应电极位于相邻的所述无机发光二极管之间，所述触控驱动电极和所述触控感应电极在所述衬底基板上的正投影与所述无机发光二极管在所述衬底基板上的正投影不重叠。

以图1所示的无机发光二极管显示基板为例，对本发明实施例的无机发光二极管基板的制作方法进行说明。

图1所示的无机发光二极管的基板的制作方法包括：

步骤s11：提供衬底基板101；

步骤s12：在衬底基板101上形成缓冲层102；所述缓冲层102可以采用sinx或sio2形成，或者，sinx和sio2的复合膜层形成。

步骤s13：形成有源层103；所述有源层103可以采用a-si形成，厚度约为

步骤s14：形成第一栅绝缘层104，第一栅绝缘层104可以采用sio2或sinx形成，或者sinx和sio2的复合膜层形成。当采用复合膜层时，sio2厚度约为sinx的厚度约为

步骤s15：形成第一栅金属层，所述第一栅金属层包括栅极105；所述第一栅金属层可以采用mo等金属形成，厚度约为

步骤s16：形成第二栅绝缘层106，第二栅绝缘层106可以采用sinx形成。第二栅绝缘层106的厚度约为

步骤s17：形成第二栅金属层107，所述第二栅金属层107用于形成驱动电路层中的电容的电极，所述第一栅金属层可以采用mo等金属形成，厚度约为当然，在本发明的其他一些实施例中，电容的电极也可以不采用栅金属形成，而是采用其他金属形成。

步骤s18：形成层间介电层(lid)108，所述层间介电层108可以采用sio2或sinx形成，或者采用sinx和sio2的复合膜层形成。当采用复合膜层时，sio2的厚度约为sinx的厚度约为

步骤s19：形成源漏金属层，所述源漏金属层包括第一电极1091，第二电极1092，和vss信号线1093，所述第一电极1091用于与第一电压信号线连接，所述第一电极1091和第二电极1092其中之一为源极，另一为漏极。所述源漏金属层可以采用ti/al/ti复合膜层形成，其中，复合膜层中各膜层的厚度可以为

步骤s20：形成平坦层(pln)110；平坦层110可以采用树脂形成。

步骤s22：形成第一衬垫1111和第二衬底1112，第一衬垫1111和第二衬底1112用于绑定无机发光二极管，第一衬垫1111与第一极1091连接；第二衬垫1112与vss信号线1093连接；第一衬垫1111和第二衬底1112可以采用ito/ag/ito复合膜层形成，复合膜层中各膜层的厚度可以为

步骤s23：形成钝化层112；钝化层112可以采用sinx形成，厚度约为所述钝化层用于对无机发光二极管的电极进行保护。

步骤s24：形成黑矩阵113，所述黑矩阵113可以采用树脂材料形成。所述黑矩阵用于防反射。

步骤s25：将无机发光二极管20转印至驱动电路层上，所述无机发光二极管20包括阳极21和阴极22，所述阳极21与所述第一衬垫1111电连接，所述阴极22与所述第二衬垫1112电连接。

本发明实施例还提供一种驱动方法，应用于上述触控驱动电极和触控感应电极均复用无机发光二极管显示基板的信号线的无机发光二极管显示装置，该驱动方法包括：

步骤s31：将一帧画面的时间划分为显示时段和触控时段，在所述显示时段，向所述触控驱动电极和触控感应电极输入显示用信号，在所述触控时段，向所述触控驱动电极和所述触控感应电极输入触控用信号。

请参考图6和图7，图6为本发明一实施例的无机发光二极管显示装置的背板驱动电路的示意图，图7为本发明一实施例的无机发光二极管显示装置的驱动信号的时序图。

本发明实施例的背板驱动电路可以分成两部分，一部分为电流控制模块，一部分为时长控制模块，电流控制模块用于负责输出补偿后的饱和电路，时长控制模块负责通过时间积分控制无机发光二极管的灰阶亮度。

电流控制模块包括：电容c1、薄膜晶体管t1、t2、t3、t4、t5和t6，其中，电容c1的一端与节点p2连接，另一端与第一电压信号线(图6中的vdd)连接；t1的栅极与rst(复位信号)信号线连接，第一极与节点p3连接，第二极与vint信号线连接；t2的栅极与gatea信号线连接，第一极与p5节点连接，第二极与vdata_1(灰阶电压)信号线连接；t3的栅极与gatea信号线连接，第一极与p3节点连接，第二极与p4节点连接；t4的栅极与p2节点连接，第一极与p4节点连接，第二极与p5节点连接；t5的栅极与em(控制开启时长的信号)信号线连接，第一极与p5节点连接，第二极与第一电压信号线连接；t6的栅极与em信号线连接，第一极与p4节点连接，第二极与时长控制模块的t8连接。

时长控制模块包括：薄膜晶体管t7、t8、电容c2和无机发光二极管l；其中，t7的栅极与gateb信号线连接，第一极与p1节点连接，第二极与vdata_t(时间控制信号的数据电压)信号线连接；t8的栅极与p1节点连接，第一极与无机发光二极管l连接，第二极与t8连接；电容c2的一端与节点p1连接，另一端与公共电压信号线连接，无机发光二极管l的阳极与t8连接，阴极与vss信号线连接。

请参考图7和图8，图7和图8所示的实施例中，触控驱动电极(tx1、tx2、tx3……)与第一电压信号线(vdd1、vdd2、vdd3……)复用，触控感应电极(rx1、rx2、rx3……)与vint信号线(vint1、vint2、vint3……)复用，可以将图7中的一帧画面(scan1、scan2、scan3……)分为显示时段和触控时段，在触控时段，触控驱动电极逐行扫描，在不同时刻输入触控驱动信号，触控感应电极每列依次采集感应信号。在触控时段，em和rst信号必须高电平，保证触控信号不会影响到显示效果。

本发明实施例还提供一种驱动方法，应用于上述仅仅触控驱动电极复用无机发光二极管显示基板的信号线的无机发光二极管显示装置，该驱动方法包括：

步骤s41：将一帧画面的时间划分为显示时段和触控时段，在所述显示时段，向所述触控驱动电极输入显示用信号，在所述触控时段，向所述触控驱动电极和所述触控感应电极输入触控用信号。

除非另作定义，本发明中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也相应地改变。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。