像素电路、显示面板及其制备方法和显示装置与流程

本技术涉及显示，具体涉及一种像素电路、显示面板及其制备方法和显示装置。

背景技术：

1、近年来，地表太阳辐射强度最大接近1000w/m2(0.1w/cm2)，随着白天不同时间段阳光强烈程度不同，各大城市直射辐射强度约在300～1000w/m2范围。目前对太阳能等绿色能源的研究成为了一大热点，光伏产业迅速发展。有机光伏器件(organic photovoltaic，opv)包括有机小分子太阳能薄膜电池(organic solar cell)和聚合物太阳能薄膜电池(plastic solar cell)。研究发现，opv的光电转换效率已超过19％。

2、手机、平板电脑等移动电子产品有长续航需求的同时对室外显示需求越来越高。oled显示功耗与亮度成正相关关系，高亮模式增加了显示功耗，但受系统电池容量限制，续航时间成为问题。高亮模式成为长续航的重大挑战。

技术实现思路

1、本技术针对现有技术的缺点，提出一种像素电路、显示面板及其制备方法和显示装置，用以解决现有技术中显示面板室外高亮模式的需求和长续航时间要求之间存在冲突的问题。

2、根据本技术实施例的第一方面，提供一种像素电路。所述像素电路的一端与电源电压端连接，另一端与接地端连接。所述像素电路包括并联的驱动电路和光敏控制电路，其中，所述驱动电路包括串联的驱动元件和发光元件，所述驱动元件远离所述发光元件的一端与所述电源电压端连接，所述发光元件远离所述驱动元件的一端与所述接地端连接。所述光敏控制电路包括串联的防逆流元件和光电转换元件，所述防逆流元件的阴极与所述电源电压端连通，所述防逆流元件的阳极与所述接地端连通，所述防逆流元件用于防止电源电压端流入的电流流入光敏控制电路。

3、根据上述实施例可知，本技术实施例提供的像素电路选择直接在相关技术中的驱动电路中增加并联的光敏控制电路，避免了将光伏蓄电电路与系统电池连接以通过给系统电池充电的方式提高亮度的繁杂，利用增加光电转换元件即可实现简单高效的电路布图设计。在室外环境中高亮模式时，发光元件除了接收到系统提供的原始电流之外，在阳光照射的条件下光敏控制电路可以为发光元件提供额外的光伏电流，发光元件的电流在原始电流值的基础上增加了额外的光伏电流值。且光伏电流的大小和太阳光辐射强度正相关，因此在辐射强度增大时，显示屏幕需要的亮度越高，与此同时光伏电流也随之增大，恰好可以满足显示屏幕长续航状态下高亮模式的需求，实现自适应亮度调节模式。

4、另外，为了避免系统电源在给发光元件提供电流时出现系统电流同时给光电转换元件提供分支电流从而导致消耗系统电流的情况，本技术实施例在光敏控制电路中增加了一个与光电转换元件串联的防逆流元件，防逆流元件可以实现控制光敏控制电路中的电流仅从光电转换元件流向电源电压端，而不会出现系统电源提供的电流被分给光敏控制电路的情况，避免了系统电池对光电转换元件“反充电”，因此不会消耗系统电量，有利于提升高亮模式的额外供电效果，节约能源，提升了电子设备对太阳能的利用率。

5、除此之外，光电转换元件提供的额外电流从电源电压端流入，再从接地端流出，对系统自身的像素驱动电路中的电压信号不会产生影响，当像素电路连接数据线或扫描线时，仍可正常调控发光元件发光，显示画面的灰阶表现不受影响。并且，由于显示区中的各个像素中的数据线或扫描线相互连通，因此各个像素中的光电转换元件的总合可以视作一个整体的“电池”为发光元件提供电量，可以避免阳光照射不均造成画面亮度提升不均的问题，提升显示效果。

6、在一个实施例中，所述防逆流元件远离所述光电转换元件的一端与所述电源电压端连接。

7、在一个实施例中，所述光电转换元件远离所述防逆流元件的一端与所述电源电压端连接。

8、在一个实施例中，所述驱动元件包括驱动晶体管，所述驱动晶体管的源极或漏极中的一极与所述电源电压端连接，所述驱动晶体管的源极或漏极中的另一极与所述接地端连接。所述驱动晶体管的栅极与控制电路连通，所述控制电路用于控制发光元件发光。

9、在一个实施例中，所述发光元件包括发光二极管，所述发光二极管的阳极与所述电源电压端连通，所述发光二极管的阴极与所述接地端连通。

10、在一个实施例中，所述防逆流元件包括防逆流二极管，所述防逆流二极管控制所述光敏控制电路中的电流单向流动。

11、在一个实施例中，所述光电转换元件包括太阳能电池，所述太阳能电池的阳极与所述电源电压端连通，所述太阳能电池的阴极与所述接地端连通。

12、根据本技术实施例的第二方面，还提供一种显示面板。所述显示面板包括依次层叠设置的衬底、第一导电层、绝缘层、第一栅极层、层间介质层、第一源漏极层、平坦化层、阳极层、像素限定层、第二导电层和阴极层，所述显示面板还包括如第一方面提供的像素电路，所述第一导电层包括间隔设置的第一导电区和第二导电区，所述第一源漏极层包括间隔设置的第一源漏极区、第二源漏极区、第三源漏极区、第四源漏极区。所述第一导电区通过所述绝缘层和所述层间介质层之间的接触孔分别与所述第一源漏极区、所述第二源漏极区连接，所述第一源漏极区、所述第二源漏极区、所述第一栅极层位于所述第一源漏极区和所述第二源漏极区之间的部分区域以及所述第一导电区组成驱动元件，所述第一源漏极区与电源电压端连接。所述第二导电区包括相互连接的p型半导体区和n型半导体区，所述p型半导体区通过所述绝缘层和所述层间介质层之间的接触孔与所述第三源漏极区连接，所述n型半导体区通过所述绝缘层和所述层间介质层之间的接触孔与所述第四源漏极区连接，所述第二导电区形成防逆流元件。所述第四源漏极区与电源电压端连通。所述阳极层包括第一阳极区，所述阴极层包括第一阴极区，所述第二导电层包括发光区，所述发光区分别与所述第一阳极区、所述第一阴极区连接，所述第一阳极区、所述发光区和所述第一阴极区组成发光元件。所述第一阳极区通过所述平坦化层中的接触孔与所述第二源漏极区连接，所述第一阴极区与接地端连接。

13、根据上述实施例可知，本技术实施例将增设的光敏控制电路中的防逆流元件完全嵌入显示膜层的常规设计形成的膜层中，充分利用第一导电层和源漏极层内的空余空间，实现将光敏控制电路增设入像素电路中的同时，不会增加显示面板的平铺面积和厚度，因此在显示面板内即可实现降低功耗和自适应亮度调节功能，无需另外在显示面板工艺设计完成后在封装层外增设一层膜层用于集成太阳能蓄电池电路，无需整机端额外功能支持。

14、在一个实施例中，所述阳极层还包括第二阳极区，所述阴极层还包括第二阴极区，所述第二导电层还包括光吸收区，所述光吸收区分别与所述第二阳极区、所述第二阴极区连接，所述第二阳极区、所述光吸收区和所述第二阴极区组成光电转换元件。

15、在一个实施例中，所述第二阳极区通过所述平坦化层中的接触孔与所述第三源漏极区连接。

16、在一个实施例中，所述第一源漏极层还包括第五源漏极区，所述第二阴极区通过所述像素限定层和所述平坦化层间的接触孔与所述第四源漏极区连接，所述第四源漏极区通过所述光电转换元件与所述第五源漏极区连接，所述第五源漏极区与所述电源电压端连接。

17、在一个实施例中，所述第一导电层还包括第三导电区，所述第三导电区远离所述衬底的一侧的膜层为透光区域，所述第三导电区形成光电转换元件。所述第一源漏极层还包括第五源漏极区，所述第三导电区包括相互连接的第一半导体区和第二半导体区。所述第一半导体区通过所述绝缘层和所述层间介质层之间的接触孔与所述第三源漏极区连接，所述第二半导体区通过所述绝缘层和所述层间介质层之间的接触孔与所述五源漏极区连接，所述第三源漏极区通过所述第三导电区与所述第五源漏极区连接，所述第五源漏极区与所述接地端连接。

18、根据本技术实施例的第三方面，提供一种显示面板。所述显示面板包括依次层叠设置的衬底、驱动电路层、阳极层、像素限定层、第二导电层、阴极层、封装层、第三导电层，所述显示面板还包括第一方面提供的像素电路，所述第三导电层包括相互连接的防逆流元件和光电转换元件。所述光电转换元件包括相互连接的第一半导体区和第二半导体区。所述第二半导体区通过所述封装层中的接触孔与所述阴极层连接，所述防逆流元件包括相互连接的p型半导体区和n型半导体区，所述p型半导体区与所述光电转换元件的第一半导体区连接，所述n型半导体区与电源电压端连接。

19、根据上述实施例可知，本技术实施例将防逆流元件和光电转换元件均设置于显示面板的封装层外，可以避免变动原来的显示面板的膜层结构变动，避免工艺参数的改动，避免对精细金属掩模版(fine metal mask，fmm)的设计改动，从而减少了对于工艺设计的影响。

20、根据本技术实施例的第四方面，提供一种显示面板的制备方法，所述制备方法包括：

21、在衬底上形成第一导电层。

22、对所述第一导电层进行图案化处理以形成第一导电区和第二导电区。

23、在所述第一导电层上形成绝缘层。

24、在所述绝缘层上形成第一栅极层并对所述第一栅极层图案化以形成第一栅极，所述第一栅极在所述衬底上的正投影位于所述第一导电区内。

25、在所述第一栅极层上形成所述栅极绝缘层。

26、在所述栅极绝缘层上形成层间介质层。

27、对所述绝缘层和所述层间介质层进行刻蚀以裸露所述第一导电区和所述第二导电区的至少部分区域的表面。

28、在层间介质层上形成第一源漏极层。

29、对第一源漏极层进行图案化处理以形成第一源漏极区、第二源漏极区、第三源漏极区和第四源漏极区。所述第一源漏极区、第二源漏极区均与所述第一导电区连接，所述第三源漏极区、所述第四源漏极区均与所述第二导电区连接。

30、在第一源漏极层上形成平坦化层。

31、对所述平坦化层进行刻蚀以裸露所述第二源漏极区和所述第三源漏极区的至少部分区域的表面。

32、在平坦化层上形成阳极层。

33、对所述阳极层进行刻蚀以形成第一阳极区和第二阳极区。所述第一阳极区与所述第二源漏极区连接，所述第二阳极区与所述第三源漏极区连接。

34、在所述阳极层上形成像素限定层并对像素限定层进行图案化处理以形成阵列排布的像素限定区。

35、在所述像素限定区形成第二导电层的发光区，在所述像素限定层的像素限定区以外的区域形成第二导电层的光吸收区，所述第二导电层的发光区与所述第二导电层的光吸收区共同形成第二导电层。所述发光区与所述第一阳极区连接，所述光吸收区与所述第二阳极区连接。

36、在第二导电层上形成阴极层，所述第二导电层的发光区和所述光吸收区均与阴极层连接。

37、其中，所述第一源漏极区、所述第四源漏极区均与电源电压端连接，所述阴极层与接地端连接。所述第一导电区、所述第一源漏极区和所述第二源漏极区组成驱动元件，所述第二导电区形成防逆流元件，所述第一阳极区、所述第二导电层的发光区和所述阴极层形成发光元件，所述第二阳极区、所述第二导电层的光吸收区和所述阴极层形成光电转换元件。

38、根据上述实施例可知，显示面板中的驱动元件和防逆流元件共用第一导电层，避免膜层增加堆积导致增大显示面板的厚度。在实际制备方法中，对于用于制备防逆流元件的掩模版，仅需增设与制备驱动元件类似的掩模版即可实现同时形成驱动元件和防逆流元件的部分区域。同时，发光元件的第一阳极区和光电转换元件的第二阳极区共用一层阳极层，发光元件的第二导电层的发光区和光电转换元件的第二导电层的光吸收区位于同层，即共用一层第二导电层，发光元件和光电转换元件共用一层阴极层，可以在实现自适应亮度调节功能的基础上简化工艺流程，并且避免增大显示面板的厚度。

39、在一个实施例中，所述第二导电层的光吸收区通过蒸镀工艺形成于所述阳极层上。

40、在一个实施例中，所述第二导电层的光吸收区通过溶液法形成于所述阳极层上。

41、根据本技术实施例的第五方面，提供一种显示装置。包括如第一方面提供的像素电路、或如第二方面、第三方面提供的显示面板。

42、本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。