CN103985734B - 一种透明显示装置及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种透明显示装置及其制作方法，涉及显示技术领域，通过在所述显示装置的透光区设置硅太阳能电池，在与透光区的透光方向垂直的方向吸收光能并将其转换为电能。一种透明显示装置，所述透明显示装置的显示区包括透光区和不透光区，在所述透光区的部分区域设置有至少一个硅太阳能电池，所述硅太阳能电池沿与透光区的透光方向垂直的方向吸收光能并将其转换为电能。

Description

一种透明显示装置及其制作方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种透明显示装置及其制作方法。

背景技术

随着显示技术的不断进步，新的显示技术不断地被人们提出和实现，透明显示产品便是这样一种新型的显示产品。透明显示具有广阔的应用范围，可以融合多点触控、智能显示等技术，作为公共信息显示的终端，用在百货陈列窗、冰箱门透视、汽车前风挡玻璃、自动售货机等各个领域，具有展示、互动、广告等协同效果，透明显示产品由于其独特的使用场景和可实现智能化的场景切换，使得其在特种显示领域的应用也越来越受到关注。

OLED显示装置的透明显示技术的显示原理如图1所示，显示面板包括多个显示单元100，每一显示单元包括红(R)、绿(G)、蓝(B)三种基色的子像素10(栅线31和数据线32交叉形成多个子像素10)，每一个子像素10包括发光区11以及透光区12，其中，发光区11通过有机发光二极管等发光实现显示，透光区12不设置任何像素结构，主要用于透光。且随着发光区11的亮度的提高，透光区12透光的光线也就越多，从而提高了像素的透光率，达到了透明显示的效果。

发明内容

本发明的实施例提供一种透明显示装置及其制作方法，通过在所述显示装置的透光区设置硅太阳能电池，在与透光区的透光方向垂直的方向吸收光能并将其转换为电能。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

本发明实施例提供了一种透明显示装置，所述透明显示装置的显示区包括透光区和不透光区，在所述透光区的部分区域设置有至少一个硅太阳能电池，所述硅太阳能电池沿与透光区的透光方向垂直的方向吸收光能并将其转换为电能。

可选的，所述硅太阳能电池包括P型半导体和N型半导体，且所述P型半导体和所述N型半导体设置在同一层。

可选的，在所述P型半导体和所述N型半导体之间设置有本征层。

可选的，所述P型半导体和所述N型半导体均为重掺杂。

可选的，所述显示装置还包括栅线和数据线，所述硅太阳能电池的P型半导体或N型半导体与所述栅线和/或所述数据线直接接触电连接，向所述栅线和/或数据线提供电信号。

可选的，所述显示区包括多个子像素，每一子像素包括透光区和不透光区，在至少一个所述子像素的透光区设置有硅太阳能电池。

可选的，每一所述子像素的透光区均设置有一个硅太阳能电池。

可选的，所述显示装置为OLED显示装置，每一所述子像素包括发光区和透光区。

可选的，所述透光区靠近发光区一侧的部分区域设置有硅太阳能电池。

本发明实施例提供了一种透明显示装置的制作方法，所述透明显示装置的显示区包括透光区和不透光区，所述方法包括：

在所述透光区部分区域衬底基板上直接形成硅太阳能电池，所述硅太阳能电池沿与透光区的透光方向垂直的方向吸收光能并将其转换为电能。

可选的，所述在所述透光区部分区域的衬底基板上直接形成硅太阳能电池具体包括：

在衬底基板上形成半导体层，其中，所述半导体层包括对应P型半导体部分和对应N型半导体部分；

对所述半导体层对应P型半导体部分和对应N型半导体部分分别进行离子掺杂，形成P型半导体和N型半导体。

可选的，所述对所述半导体层对应P型半导体部分和对应N型半导体部分分别进行离子掺杂具体包括：

利用第一掩膜板对所述半导体对应P型半导体部分进行离子掺杂形成P型半导体；

利用第二掩膜板对所述半导体对应N型半导体部分进行离子掺杂形成N型半导体。

可选的，所述半导体层还包括：有源半导体。

可选的，所述方法还包括：

在衬底基板上形成栅金属层以及源漏金属层，其中，所述栅金属层包括栅线，所述源漏金属层包括数据线；

所述栅线和/或所述数据线与所述硅太阳能电池的P型半导体或N型半导体直接接触电连接。

本发明的实施例提供一种透明显示装置及其制作方法，所述透明显示装置的透光区的部分区域设置有至少一个硅太阳能电池，且所述硅太阳能电池沿与透光区的透光方向垂直的方向吸收光能将其转换为电能，可应用于显示器件的供电或者其他部件或设备，以节省能源，实现光电的有效利用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的透明显示装置示意图；

图2为本发明实施例提供的一种透明显示装置示意图；

图3为图2所示的显示装置的A-A′截面示意图；

图4为图2所示的显示装置的B-B′截面示意图；

图5为本发明实施例提供的一种在衬底基板上直接形成硅太阳能电池的方法示意图。

附图标记：

100-显示单元；10-子像素；11-发光区；12-透光区；21-P型半导体；22-N型半导体；31-栅线；32-数据线。

具体实施方式

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，本领域普通技术人员在没有做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。

本发明实施例提供了一种透明显示装置，所述透明显示装置的显示区包括透光区和不透光区，在所述透光区的部分区域设置有至少一个硅太阳能电池，所述硅太阳能电池沿与透光区的透光方向垂直的方向吸收光能并将其转换为电能。

以传统的OLED显示装置为例，OLED显示装置所具有的有机电致发光(EL)元件以及驱动电路等结构通常都是不透明的，在设计时可以把这些非透明设备高度集成于每一个像素内部一个没有非透明设备的“区域”，随着像素显示灰阶值的提高，像素的其余透明区域透过光线也就越多，从而提高了像素的透光率，达到了透明的显示效果。

需要说明的是，透明显示装置的显示区包括透光区和不透光区，其中所述不透光区主要用于点亮像素，透光区主要用于透光使得显示装置可以看到后面的物体等。则显示区的透光区和不透光区的位置关系可以是多种。例如可以是使得一个像素单元包括红、绿、蓝以及一个透明的透光区，也可以是透光区和不透光区以行间隔的形式排布等。对于显示区透光区和不透光区的具体位置关系本发明实施例不作具体限制。

所述在所述透光区的部分区域设置有至少一个硅太阳能电池，所述硅太阳能电池沿与透光区的透光方向垂直的方向吸收光能。需要说明的是，如图2、图3所示，透光区12的透光方向一般为与衬底基板垂直的方向，即图3中虚线的箭头方向，本发明实施例中，所述硅太阳能电池主要吸收与透光区12的透光方向垂直的方向的光能，即图2、图3所示的箭头方向，并将光能转换为电能，可应用于其他电子设备。

本发明实施例提供的一种透明显示装置，所述透明显示装置的透光区的部分区域设置有至少一个硅太阳能电池，且所述硅太阳能电池沿与透光区的透光方向垂直的方向吸收光能并将其转换为电能，可应用于显示器件的供电或者其他部件或设备，以节省能源，实现光电的有效利用。

可选的，如图2、图3所示，所述硅太阳能电池包括P型半导体21和N型半导体22，且所述P型半导体21和所述N型半导体22设置在同一层。

需要说明的是，P型半导体即在半导体材料硅或锗晶体中掺杂三价元素；N型半导体即在半导体材料硅或锗晶体中掺杂五价元素。硅太阳能电池的原理为P型半导体和N型半导体结合在一起时，在两种半导体的交界面区域里会形成一个特殊的薄膜即PN结。这是由于P型半导体的空穴多，N型半导体的自由电子多。出现浓度差，N区的电子会扩散到P区，P区的空穴会扩散到N区，一旦扩散就形成了一个由N指向P的“内电场”，以阻止扩散的进行。直到达到平衡后，就形成了一个特殊的薄层，就形成了PN结。当受到光照，PN结中N型半导体的空穴往P型区移动。而P型区中的电子往N型区移动，从而形成从N型区到P型区的电流，然后在PN结中形成电势差，这就形成了电源。

本发明实施例中，如图2所示，所述P型半导体21和所述N型半导体22设置在同一层，其中P型半导体21为靠近光的一侧。当然也可以是N型半导体22为靠近光的一侧，其均不影响硅太阳能电池的作用原理。本发明实施例仅以附图所示的为例进行详细说明。

可选的，在所述P型半导体和所述N型半导体之间设置有本征层。即形成PIN型太阳能电池，感光和探测辐射的灵敏度更好。

可选的，所述P型半导体和所述N型半导体均为重掺杂。需要说明的是，P型半导体和所述N型半导体均为重掺杂其产生的电流量大。当然，根据硅太阳能电池的供电对象，所述P型半导体和所述N型半导体也可以是轻掺杂等。

可选的，如图2、图4所示，所述显示装置还包括栅线31和数据线32，所述硅太阳能电池的P型半导体或N型半导体与所述栅线31和/或所述数据线32直接接触电连接，向所述栅线31和/或数据线32提供电信号。

如图4所示，本发明实施例以所述硅太阳能电池的P型半导体与所述栅线31直接接触电连接，向所述栅线31提供电信号为例。需要说明的是，P型半导体与所述栅线和/或所述数据线直接接触电连接可以是通过过孔以及金属线与栅线和/或所述数据线直接连接，向栅线和/或所述数据线提供电信号。当然，所述硅太阳能电池的电能还可以连接其他导电部，向其他导电部提供电信号。则P型半导体或N型半导体还可以是通过导线等与其他导电部电连接。

可选的，所述显示区包括多个子像素，每一子像素包括透光区和不透光区，在至少一个所述子像素的透光区设置有硅太阳能电池。所述在至少一个所述子像素的透光区设置有硅太阳能电池即可以是仅在对应红色子像素的透光区设置硅太阳能电池。还可以是在对应红色子像素和蓝色子像素的透光区设置硅太阳能电池，且在对应绿色子像素的透光区不设置硅太阳能能电池等。即可以是在部分的子像素的透光区设置硅太阳能电池，以通过硅太阳能电池产生电能，其他子像素不设置硅太阳能电池，以保证显示装置的透明显示功能。

优选的，每一所述子像素的透光区均设置有一个硅太阳能电池。即如图2所示，在对应红色(R)子像素、蓝色(G)子像素以及绿色(B)子像素的透光区均设置硅太阳能电池，这样可以进一步增大面板上硅太阳能电池的电能转换量。

可选的，所述显示装置为OLED显示装置，每一所述子像素包括发光区和透光区。即如图2所示，红色子像素10包括发光区11和透光区12。需要说明的是，由于OLED显示装置为自发光显示装置，则子像素10包括发光区11和透光区12。当显示装置为液晶显示装置，则所述子像素可以是包括像素区和透光区，在所述像素区通过像素电极和公共电极驱动液晶偏转实现显示，在透光区显示装置透光光线，达到透明显示效果。

可选的，所述透光区靠近发光区一侧的部分区域设置有硅太阳能电池。即如图2所示，透光区12靠近发光区11一侧的区域设置硅太阳能电池。这样可以减少硅太阳能电池占用太多发光区的面积，提高透明显示装置的透明效果。

本发明实施例提供了一种透明显示装置的制作方法，所述透明显示装置的显示区包括透光区和不透光区，所述方法包括：

在所述透光区部分区域衬底基板上直接形成硅太阳能电池，所述硅太阳能电池沿与透光区的透光方向垂直的方向吸收光能并将其转换为电能。

可选的，如图5所示，所述在所述透光区部分区域的衬底基板上直接形成硅太阳能电池具体包括：

步骤101、在衬底基板上形成半导体层，其中，所述半导体层包括对应P型半导体部分和对应N型半导体部分。

所述在衬底基板上形成半导体层即可以是在衬底基板上形成半导体薄膜，并通过构图工艺形成包括对应P型半导体部分和对应N型半导体部分的半导体图案。

步骤102、对所述半导体层对应P型半导体部分和对应N型半导体部分分别进行离子掺杂，形成P型半导体和N型半导体。

可选的，所述对所述半导体层对应P型半导体部分和对应N型半导体部分分别进行离子掺杂具体包括：

利用第一掩膜板对所述半导体对应P型半导体部分进行离子掺杂形成P型半导体；

利用第二掩膜板对所述半导体对应N型半导体部分进行离子掺杂形成N型半导体。

利用第一掩膜板对所述半导体对应P型半导体部分进行离子掺杂形成P型半导体具体的可以是通过第一掩膜板仅将半导体层对应P型半导体部分暴露，并将其他部分进行遮挡，以对暴露的对应P型半导体部分进行离子掺杂形成P型半导体。利用第二掩膜板对所述半导体对应N型半导体部分进行离子掺杂形成N型半导体具体可以是通过第二掩膜板仅将半导体层对应N型半导体部分暴露，并将其他部分进行遮挡，以对暴露的对应N型半导体部分进行离子掺杂形成N型半导体。

可选的，所述半导体层还包括：有源半导体。由于衬底基板上还形成有薄膜晶体管用以控制像素充电，所述半导体层还包括有源半导体即可以是在衬底基板上形成半导体薄膜，并通过构图工艺形成包括对应P型半导体部分、对应N型半导体部分以及有源半导体图案。这样可以进一步减少制作工艺，降低生产成本。

可选的，所述方法还包括：

在衬底基板上形成栅金属层以及源漏金属层，其中，所述栅金属层包括栅线，所述源漏金属层包括数据线；

所述栅线和/或所述数据线与所述硅太阳能电池的P型半导体或N型半导体直接接触电连接。

需要说明的是，衬底基板上除本发明实施例提高的薄膜或层结构之外，还包括其他的薄膜或层结构以实现显示功能。其中，衬底基板上形成有栅金属层，包括栅线以及栅极，源漏金属层，包括数据线以及源极和漏极，栅线向栅极提供栅极信号，数据线向源极提供源极信号，漏极向像素电极充电，其中，栅极、源极和漏极为薄膜晶体管的三个极。

本发明实施例中，所述栅线和/或所述数据线与所述硅太阳能电池的P型半导体或N型半导体直接接触电连接，即可以将硅太阳能电池转换的电能直接应用于驱动薄膜晶体管。当然，硅太阳能电池转换的电能还可以通过其他电压处理等用于其他导电部。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种透明显示装置，所述透明显示装置的显示区包括透光区和不透光区，其特征在于，在所述透光区的部分区域设置有至少一个硅太阳能电池，所述硅太阳能电池沿与透光区的透光方向垂直的方向吸收光能并将其转换为电能。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述硅太阳能电池包括P型半导体和N型半导体，且所述P型半导体和所述N型半导体设置在同一层。

3.根据权利要求2所述的显示装置，其特征在于，在所述P型半导体和所述N型半导体之间设置有本征层。

4.根据权利要求2或3所述的显示装置，其特征在于，所述P型半导体和所述N型半导体均为重掺杂。

5.根据权利要求2或3所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括栅线和数据线，所述硅太阳能电池的P型半导体或N型半导体与所述栅线和/或所述数据线直接接触电连接，向所述栅线和/或数据线提供电信号。

6.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示区包括多个子像素，每一子像素包括透光区和不透光区，在至少一个所述子像素的透光区设置有硅太阳能电池。

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，每一所述子像素的透光区均设置有一个硅太阳能电池。

8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置为OLED显示装置，每一所述子像素包括发光区和透光区。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述透光区靠近发光区一侧的部分区域设置有硅太阳能电池。

10.一种透明显示装置的制作方法，所述透明显示装置的显示区包括透光区和不透光区，其特征在于，所述方法包括：

在所述透光区部分区域衬底基板上直接形成硅太阳能电池，所述硅太阳能电池沿与透光区的透光方向垂直的方向吸收光能并将其转换为电能。

11.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，在所述透光区部分区域的衬底基板上直接形成硅太阳能电池具体包括：

在衬底基板上形成半导体层，其中，所述半导体层包括对应P型半导体部分和对应N型半导体部分；

对所述半导体层对应P型半导体部分和对应N型半导体部分分别进行离子掺杂，形成P型半导体和N型半导体。

12.根据权利要求11所述的制作方法，其特征在于，对所述半导体层对应P型半导体部分和对应N型半导体部分分别进行离子掺杂具体包括：

利用第一掩膜板对所述半导体对应P型半导体部分进行离子掺杂形成P型半导体；

利用第二掩膜板对所述半导体对应N型半导体部分进行离子掺杂形成N型半导体。

13.根据权利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述半导体层还包括：有源半导体。

14.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述方法还包括：

在衬底基板上形成栅金属层以及源漏金属层，其中，所述栅金属层包括栅线，所述源漏金属层包括数据线；

所述栅线和/或所述数据线与所述硅太阳能电池的P型半导体或N型半导体直接接触电连接。