CN104900682A - 透明显示器及其显示结构和像素单元结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于显示器的像素单元结构，包括按照预定方式排列的三原色子像素，每个子像素均包含第一次像素和第二次像素，且所述第一次像素为单向发光，所述第二次像素为双向发光。本发明还涉及一种包括该像素单元结构的显示结构以及一种包括该显示结构的透明显示器。该透明显示器在显示画面时既能够查看显示器上的画面，又能够观察显示器背后的景象。

Description

透明显示器及其显示结构和像素单元结构

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种透明显示器及其显示结构和像素单元结构。

背景技术

有机发光显示器由于其自发光的特性和结构特点，可以做得比较轻薄。显示开关电路经过特殊设计后，有机发光显示器甚至可以集成在透明的衬底(例如玻璃)上进行显示。这样的显示器在显示时，人就可以查看显示器上的画面。而当显示器关闭显示时，又可以透过透明的衬底观察显示器背后的景象。

这种显示器不能做到既能够清晰地显示图像，又可以比较方便地观察显示器背后的景象。

发明内容

基于此，有必要提供一种透明显示器，在显示画面时既能够查看显示器上的画面，又能够观察显示器背后的景象。

此外，还提供一种显示结构及其像素单元结构。

一种用于显示器的像素单元结构，包括按照预定方式排列的三原色子像素，每个子像素均包含第一次像素和第二次像素，且所述第一次像素为单向发光，所述第二次像素为双向发光。

在其中一个实施例中，所述第一次像素和第二次像素的发光面积之比为1:3～3:1。

在其中一个实施例中，所述第一次像素和第二次像素的形状为方形、圆形、椭圆形、三角形或菱形。

在其中一个实施例中，所述第一次像素和第二次像素均包括依次层叠的阳极层、空穴传输层、发光层、电子传输层以及阴极层，且所述第一次像素的阳极层和阴极层的其中一层为透明结构、另一层为不透明结构，所述第二次像素的阳极层和阴极层均为透明结构。

在其中一个实施例中，所述第一次像素的阴极层为透明结构、阳极层包括依次层叠的第一透明导电层、银电极层和第二透明导电层，所述第一透明导电层和第二透明导电层均为氧化铟锡材料制作。

在其中一个实施例中，所述银电极层的厚度大于50纳米。

一种显示结构，包括上述的像素单元结构。

在其中一个实施例中，所述显示结构的至少一半像素单元采用所述像素单元结构。

在其中一个实施例中，所述显示结构的像素单元相互间隔且间隔区域为透明区域。

一种透明显示器，包括上述的显示结构，还包括驱动电路和开关电路，所述驱动电路用于同时驱动所述像素单元结构中的第一次像素和第二次像素，所述开关电路用于统一控制所有的第二次像素是否被所述驱动电路驱动。

上述透明显示器及其显示结构和像素单元结构，通过设置第一次像素和第二次像素，能够控制同一子像素部分或全部点亮，并且未点亮的第二次像素位置能够透过光线，因此可以在子像素部分点亮时实现该透明显示器的半透明显示，也能够在子像素全部点亮时以高度对比的清晰图像进行显示。

附图说明

图1为本发明的像素单元结构示意图；

图2为图1中的像素单元结构出光示意图；

图3为第一次像素和第二次像素的具体结构示意图；

图4a为本发明的显示结构的第一种像素单元分布示意图；

图4b为本发明的显示结构的第二种像素单元分布示意图；

图4c为本发明的显示结构的第三种像素单元分布示意图；

图4d为本发明的显示结构的第四种像素单元分布示意图；

图5为本发明的显示器结构示意图；

图6为图5中的驱动和开关电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例进行进一步说明。

显示器通过对图像的每个像素进行对应的着色来达到显示图像的目的。对应地，显示器具有用来显示图像像素的基本结构：像素单元。根据光的三原色理论，任何颜色都可以用红绿蓝三种原色经过混合得到。因此像素单元又包括能够发出红绿蓝三原色的三个子像素，通过控制子像素发光，能够对每个像素进行着色。

以下实施例提供一种像素单元结构。

如图1所示，一种像素单元结构100包括三原色子像素：红色子像素110、绿色子像素120以及蓝色子像素130。三种子像素按照预定方式排列，例如三角形排列、并列排列等。每个子像素均包含第一次像素和第二次像素。红色子像素110包含第一次像素112和第二次像素114，绿色子像素120包含第一次像素122和第二次像素124，蓝色子像素130包含第一次像素132和第二次像素134。

结合图2，每个子像素中的第一次像素为单向发光，第二次像素为双向发光。红色子像素110的第一次像素112、绿色子像素120的第一次像素122以及蓝色子像素130的第一次像素132均是单向发光。红色子像素110的第二次像素114、绿色子像素120的第二次像素124以及蓝色子像素130的第二次像素134均是双向发光。

第一次像素和第二次像素的发光面积之比为1:3～3:1。在同样的驱动电压下，发光面积越大，光线所占比例越多。

可以理解，还可以使第一次像素和第二次像素的面积相同，并且通过设置第一次像素和第二次像素的数量来达到调节出光面积比例的目的。例如在一个子像素中设置1个第一次像素、3个第二次像素，或者在一个子像素中设置3个第一次像素、1个第二次像素等等。

第一次像素和第二次像素的形状为方形、圆形、椭圆形、三角形、菱形或其他可行的形状。

图3是第一次像素和第二次像素的具体结构示意图。以红色子像素110进行说明，绿色子像素120和蓝色子像素130的结构与红色子像素110相同，不同之处在于发光层所用到的材料。

第一次像素112包括依次层叠的阳极层1121、空穴传输层1122、发光层1123、电子传输层1124以及阴极层1125。第一次像素112的阳极层1121和阴极层1125的其中一层为透明结构、另一层为不透明结构。即：若阳极层1121为透明结构，则阴极层1125为不透明结构。若阳极层1121为不透明结构，则阴极层1125为透明结构(图3中所示的情况)。这样的结构使得第一次像素112为单向出光。

第二次像素114包括依次层叠的阳极层1141、空穴传输层1142、发光层1143、电子传输层1144以及阴极层1145。第二次像素114的阳极层1141和阴极层1145均为透明结构。这样的结构使得第二次像素114为双向出光。

上述的透明结构均采用透明导电材料，例如氧化铟锡制作。

进一步地，如图3所示，第一次像素112的阳极层1121包括依次层叠的第一透明导电层1121a、银电极层1121b和第二透明导电层1121c。第一透明导电层1121a和第二透明导电层1121c均可采用氧化铟锡材料制作。银电极层1121b的厚度大于50纳米，以保证光不能透过。第一次像素112的阳极层1121也可以仅包括第一透明导电层1121a和银电极层1121b，还可以采用其他能够保证阳极作用并不透光的结构及材料等。

基于上述像素单元结构，可以形成一种显示结构。以下实施例提供一种显示结构。

如图4a所示，该显示结构10包括多个像素单元。多个像素单元通常排列形成紧密的行列结构。在一个实施例中，显示结构10的至少一半像素单元采用上述实施例的像素单元结构。参考图4，显示结构10中一部分像素单元101采用普通结构，另一部分像素单元102采用上述实施例的像素单元结构。

像素单元101的普通结构是指每个子像素(红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素)为最小发光单位，不再分割为更小的次像素。该子像素可以为单向发光或双向发光。

像素单元101可以分布在整个显示结构10的边缘区域或者其他合适的区域。像素单元102则分布在需要透过显示结构10观察的区域。

当显示结构10显示图像时，分布有像素单元101的区域的亮度是固定的。一般认为不能透过外部光线。分布由像素单元102的区域则可以通过控制第二次像素是否发光来调节图像亮度和外部进入的光线。

具体来说，当需要进行低对比度的图像显示时，则控制第二次像素不发光。此时仅仅使用第一次像素来显示图像，并且外部光线还可以透过第二次像素的区域。显示结构10所显示的图像在外部光线的对比下，会显得比较淡(对比度低)，此时既可以观看显示结构10上的图像，又可以透过显示结构10观看外部景象。这种情况比较适合不需要特别清晰的图像的场合，例如导航图像，只需要指示大概的轮廓、方向即可。

当需要进行高对比度的图像显示时，则控制第二次像素发光。此时同时使用第一次像素和第二次像素来显示图像，并且根据人眼的视觉特性，一般认为外部光线会在第二次像素的位置变弱。显示结构10所显示的图像由于整体亮度增强，图像会显得更加清晰(对比度高)。这种情况比较适合观看需要体现图像细节的场合，例如观看影像、图片等。

因此，上述实施例的显示结构10可以实现半透明的图像显示，也即既可以查看显示结构10上的图像，又可以透过显示结构查看外部景象。

在另一个实施例中，显示结构10的所有像素单元全部采用上述实施例的像素单元结构，也即不存在普通的像素单元结构。

进一步地，如图4b所示，显示结构10的像素单元并非紧密排列而是相互间隔的，并且间隔区域为透明区域103。透明区域103能进一步增加显示结构10的透光性，能够更好地实现透明显示。像素单元之间的间隔可以是仅在横向上(如图4c)，也可以是仅在纵向(如图4d)上，还可以是横向和纵向上都存在间隔(如图4b)。间隔区域也可以根据情况分布在中央的区域或者其他可行的区域，或者分布在显示结构10的全部区域。

基于该显示结构10，可以制作一种透明显示器。以下实施例提供一种透明显示器。

如图5所示，一种透明显示器包括上述实施例的显示结构10，还包括驱动电路20和开关电路30。显示结构10可以制作在透明的衬底上，例如玻璃。驱动电路20用于驱动所述显示结构10的像素单元。驱动电路20包括多个驱动单元210，每个驱动单元210均与一个子像素对应，用于输出对应的驱动电压，使对应的子像素发出对应亮度的光。结合图1的像素单元结构，每个驱动单元210与子像素的具体连接方式以红色子像素110为例进行说明，其他子像素与驱动单元的连接方式和红色子像素110相同。

第一次像素112和第二次像素114均连接至对应的同一驱动单元210，且第二次像素114与驱动单元210之间还连接一个开关单元310。驱动单元210的驱动电压能够直接驱动第一次像素112发光。驱动开关310控制驱动单元210的驱动电压是否驱动第二次像素114发光。

该连接关系的具体电路原理图如图6所示，驱动电路210可以采用6T2C结构或7T1C结构，开关单元310可以采用薄膜晶体管(TFT)利用信号输入控制开启和关断，从而能够控制第二次像素是否发光。

上述透明显示器，可以通过开关电路30统一控制所有像素单元的第二次像素是否发光，从而控制显示图像的透明度。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种用于显示器的像素单元结构，包括按照预定方式排列的三原色子像素，其特征在于，每个子像素均包含第一次像素和第二次像素，且所述第一次像素为单向发光，所述第二次像素为双向发光。

2.根据权利要求1所述的像素单元结构，其特征在于，所述第一次像素和第二次像素的发光面积之比为1:3～3:1。

3.根据权利要求1所述的像素单元结构，其特征在于，所述第一次像素和第二次像素的形状为方形、圆形、椭圆形、三角形或菱形。

4.根据权利要求1所述的像素单元结构，其特征在于，所述第一次像素和第二次像素均包括依次层叠的阳极层、空穴传输层、发光层、电子传输层以及阴极层，且所述第一次像素的阳极层和阴极层的其中一层为透明结构、另一层为不透明结构，所述第二次像素的阳极层和阴极层均为透明结构。

5.根据权利要求4所述的像素单元结构，其特征在于，所述第一次像素的阴极层为透明结构、阳极层包括依次层叠的第一透明导电层、银电极层和第二透明导电层，所述第一透明导电层和第二透明导电层均为氧化铟锡材料制作。

6.根据权利要求5所述的像素单元结构，其特征在于，所述银电极层的厚度大于50纳米。

7.一种显示结构，包括如权利要求1～6任一项所述的像素单元结构。

8.根据权利要求7所述的显示结构，其特征在于，所述显示结构的至少一半像素单元采用所述像素单元结构。

9.根据权利要求8所述的显示结构，其特征在于，所述显示结构的像素单元相互间隔且间隔区域为透明区域。

10.一种透明显示器，包括如权利要求7～9任一项所述的显示结构，还包括驱动电路和开关电路，所述驱动电路用于驱动所述像素单元结构中的第一次像素和第二次像素，所述开关电路用于统一控制所有的第二次像素是否被所述驱动电路驱动。