CN107017280B - 显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种显示装置及其制造方法，显示装置包括太阳能电池从而使用由太阳能产生的电力，其中所述显示装置包括：设置在下基板上的发光区域；和太阳能电池层，所述太阳能电池层设置在面对所述下基板的上基板上并且被设置成通过吸收光产生电力，其中所述发光区域包括第一到第三发光区域，并且所述太阳能电池层包括分别设置在与所述第一到第三发光区域对应的区域中的第一到第三有机太阳能电池层。

Description

显示装置及其制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2015年11月30日提交的韩国专利申请No.10-2015-0169355的权益，在此援引该专利申请作为参考，如同在这里完全阐述一样。
技术领域
本发明的实施方式涉及一种显示装置及其制造方法。
背景技术
随着信息导向社会的发展，对于显示图像的显示装置的各种需求逐渐增加。因而，存在液晶显示(LCD)装置、等离子体显示面板(PDP)装置、有机发光显示(OLED)装置等的各种显示装置。
近来，显示装置被应用于诸如智能电话、平板、笔记本电脑等之类的便携装置。一般来说，便携装置是在携带该便携装置的用户移动的同时被使用。因而，难以额外地给便携装置提供外部电力。就是说，便携装置使用内部电池作为电源。由于此原因，便携装置的制造商已研究提高内部电池容量或者使显示装置的功耗最小化的方法，从而在不需要额外提供外部电力的情况下长时间段使用便携装置。
发明内容
因此，本发明的实施方式旨在提供一种基本上克服了由于相关技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的显示装置及其制造方法。
本发明实施方式的一个方面旨在提供一种包括太阳能电池从而使用由太阳能产生的电力的显示装置及其制造方法。
在下面的描述中将部分列出本发明实施方式的附加优点和特征，这些优点和特征的一部分根据下面的解释对于所属领域普通技术人员将变得显而易见或者可通过本发明实施方式的实施领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明实施方式的这些目的和其他优点。
为了实现这些和其他优点并根据本发明实施方式的意图，如在此具体化和概括描述的，提供了一种显示装置，可包括：设置在下基板上的发光区域；和太阳能电池层，所述太阳能电池层设置在面对所述下基板的上基板上并且被设置成通过吸收光产生电力，其中所述发光区域包括第一到第三发光区域，并且所述太阳能电池层包括分别设置在与所述第一到第三发光区域对应的区域中的第一到第三有机太阳能电池层。
在本发明实施方式的另一个方面中，提供了一种显示装置的制造方法，可包括：在下基板上形成用于发射预定颜色的光的发光区域；在面对所述下基板的上基板上形成第一电极；在所述第一电极上形成空穴传输层；在所述空穴传输层上形成第一到第三有机太阳能电池层；在所述第一到第三有机太阳能电池层上形成黑矩阵，其中所述黑矩阵设置在所述第一到第三有机太阳能电池层的边缘中；在所述第一到第三有机太阳能电池层和所述黑矩阵上形成电子传输层；和在所述电子传输层上形成第二电极，其中所述第二电极设置在与所述第一到第三有机太阳能电池层对应的区域中。
应当理解，本发明实施方式前面的大体性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
给本发明的实施方式提供进一步理解并且并入本申请构成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于解释本发明实施方式的原理。在附图中：
图1是图解根据本发明实施方式的显示装置的框图；
图2是图解根据本发明实施方式的显示装置中的下基板、源极驱动IC、源极柔性膜、电路板、时序控制器、系统板、第一电池和第二电池的示例图；
图3是图解根据本发明实施方式的显示装置的详细部分的剖面图；
图4A和4B是图解第一到第三有机太阳能电池层中包含的受体的示例图；
图5A和5B是图解第一到第三有机太阳能电池层中包含的供体的示例图；
图6是显示图5B中的P2的光吸收波长范围的图表；
图7是图解根据本发明实施方式的显示装置的制造方法的流程图；以及
图8A到8H是用于图解根据本发明实施方式的显示装置的制造方法的剖面图。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的典型实施方式进行描述，附图中图解了这些实施方式的一些例子。尽可能地将在整个附图中使用相同的参考标记表示相同或相似的部分。
将通过参照附图描述的下列实施方式阐明本发明的优点和特征以及其实现方法。然而，本发明可以以不同的形式实施，不应解释为限于在此列出的实施方式。而是，提供这些实施方式是为了使本公开内容全面和完整，并将本发明的范围充分地传递给所属领域技术人员。此外，本发明仅由权利要求书的范围限定。
为了描述本发明的实施方式而在附图中公开的形状、尺寸、比例、角度和数量仅仅是示例，因而本发明不限于图示的细节。相似的参考标记通篇表示相似的元件。在下面的描述中，当确定对相关的已知功能或构造的详细描述会不必要地使本发明的重点模糊不清时，将省略该详细描述。
在本申请中使用“包括”、“具有”和“包含”进行描述的情况下，可添加其他部件，除非使用了“仅”。
在解释一要素时，尽管没有明确说明，但该要素应解释为包含误差范围。
在描述位置关系时，例如，当位置顺序被描述为“在……上”、“在……上方”、“在……下方”和“在……之后”时，可包括不接触的情况，除非使用了“正好”或“直接”。
在描述时间关系时，例如当时间顺序被描述为“在……之后”、“随后”、“接下来”和“在……之前”时，可包括不连续的情况，除非使用了“正好”或“直接”。
将理解到，尽管在此可使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅仅是用来彼此区分元件。例如，在不背离本发明的范围的情况下，第一元件可能被称为第二元件，相似地，第二元件可能被称为第一元件。
此外，“X轴方向”、“Y轴方向”和“Z轴方向”不限于严格垂直的几何构造。就是说，“X轴方向”、“Y轴方向”和“Z轴方向”可包括功能构造中的可应用的较宽范围。
此外，应当理解，术语“至少一个”包括与任意一个项目有关的所有组合。例如，“第一元件、第二元件和第三元件中的至少一个”可包括选自第一元件、第二元件和第三元件中的两个或更多个元件的所有组合以及第一元件、第二元件和第三元件中的每一个元件。此外，如果提到第一元件位于第二元件“上或上方”，则应当理解，第一元件和第二元件可彼此接触，或者可在第一元件与第二元件之间插入第三元件。
所属领域技术人员能够充分理解到，本发明各实施方式的特征可彼此部分或整体地结合或组合，且可在技术上彼此进行各种互操作和驱动。本发明的实施方式可彼此独立实施，或者以相互依赖的关系共同实施。
下文中，将参照附图详细描述根据本发明实施方式的显示装置及其制造方法。
图1是图解根据本发明实施方式的显示装置的示例图。图2是图解根据本发明实施方式的显示装置中的下基板、源极驱动IC、源极柔性膜、电路板、时序控制器、系统板、第一电池和第二电池的示例图。
根据本发明实施方式的显示装置可包括利用线扫描(line scanning)给栅极线(G1～Gn)提供栅极信号的显示装置，即，利用线扫描给像素提供数据电压的显示装置。例如，根据本发明实施方式的显示装置可由液晶显示装置、有机发光显示装置、场发射显示装置和电泳显示装置之中的任意一种实现。下文中，为了便于解释，显示了根据本发明实施方式的显示装置由有机发光显示装置实现的情形。
参照图1和2，根据本发明实施方式的显示装置可包括显示面板10、栅极驱动器11、数据驱动器20、时序控制器30、系统板40、第一电池50和第二电池60。
显示面板10可包括下基板111和上基板112。在下基板111上具有显示区域(DA)，显示区域(DA)具有数据线(D1～Dm，“m”是2或大于2的整数)、栅极线(G1～Gn，“n”是2或大于2的整数)、以及设置在数据线(D1～Dm)和栅极线(G1～Gn)的每一交叉部分处的发光区域。显示面板10划分为显示区域(DA)和非显示区域(NDA)。显示区域(DA)是用于通过发光区域显示图像的区域。非显示区域(NDA)是设置在显示区域(DA)外围中的区域，其中在非显示区域(NDA)中不显示图像。每个发光区域包括有机发光装置。将参照图3详细描述发光区域。
太阳能电池层设置在显示面板10的上基板112中，其中太阳能电池层可将入射光转换为电力。太阳能电池层可包括多个有机太阳能电池层。将参照图3详细描述太阳能电池层。
栅极驱动器11给栅极线(G1～Gn)提供栅极信号。详细地说，栅极驱动器11接收栅极控制信号GCS，根据栅极控制信号GCS产生栅极信号，并且将产生的栅极信号提供至栅极线(G1～Gn)。
栅极驱动器11可通过面板内栅极驱动器(GIP)方法设置在非显示区域(NDA)中。在图1中，栅极驱动器11设置在位于显示区域(DA)一侧外部的非显示区域(NDA)中，但并不限于此结构。例如，栅极驱动器11可设置在位于显示区域(DA)两侧外部的非显示区域(NDA)中。
栅极驱动器11可包括多个栅极驱动集成电路(下文中，称为“栅极驱动IC”)。栅极驱动IC可安装在栅极柔性膜上。每个栅极柔性膜可以是载带封装或覆晶薄膜。栅极柔性膜可通过使用各向异性导电膜的带式自动接合(TAP)方法附接至显示面板10的非显示区域(NDA)，由此栅极驱动IC可与栅极线(G1～Gn)连接。
数据驱动器20从时序控制器30接收数字视频数据DATA和数据控制信号DCS，并且根据数据控制信号DCS将数字视频数据DATA转换为模拟数据电压。数据驱动器20将模拟数据电压提供至数据线(D1～Dm)。数据驱动器20可包括至少一个源极驱动IC 21。
每个源极驱动IC 21可被制成驱动芯片。每个源极驱动IC 21可安装在源极柔性膜70上。每个源极柔性膜70可由载带封装或覆晶薄膜实现，并且每个源极柔性膜70可弯折或弯曲。每个源极柔性膜70可通过使用各向异性导电膜的带式自动接合(TAP)方法附接至显示面板10的非显示区域(NDA)，由此源极驱动IC 21可与数据线(D1～Dm)连接。
每个源极驱动IC 21可通过玻上芯片(COG)方法或塑料上芯片(COP)方法直接附接至下基板并且可与数据线(D1～Dm)连接。
源极柔性膜70可附接至电路板80。电路板80可以是能够弯折或弯曲的柔性印刷电路板。在这种情形中，可设置一个电路板80或多个电路板80。
时序控制器30从系统板40接收视频数据DATA和时序信号TS。时序信号可包括垂直同步信号、水平同步信号、数据使能信号、点时钟等。
时序控制器30基于诸如电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)之类的存储器中存储的驱动时序信息，产生用于控制栅极驱动器11的操作时序的栅极控制信号GCS，并且产生用于控制数据驱动器20的操作时序的数据控制信号DCS。时序控制器30将栅极控制信号GCS提供至栅极驱动器11。时序控制器30将视频数据DATA和数据控制信号DCS提供至数据驱动器20。
时序控制器30可安装在电路板80上，如图2中所示。电路板80可通过诸如柔性扁平电缆(FFC)或柔性印刷电路(FPC)之类的柔性电缆FC与系统板40连接。柔性电缆FC将设置在电路板80中的第一连接器C1与设置在系统板40中的第二连接器C2连接。
系统板40可包括用于给时序控制器30提供视频数据DATA和时序信号TS的应用处理器(AP)或图形处理单元(GPU)。图形处理单元(GPU)或应用处理器(AP)将外部提供的视频数据DATA转换为适于显示面板10的类型并且输出适于显示面板10的转换后的类型。
第一电池50用作用于经由第一电源线PSL1给系统板40提供第一电源电压的第一电源。第二电池60用作当第一电池50被放电时用于经由第二电源线PSL2给系统板40提供第二电源电压的第二电源。
第二电池60从显示面板10的太阳能电池层接收充电电流(CV)。第二电池60可使用太阳能电池层的充电电流(CV)进行充电。例如，第二电池60的阳极与用于收集太阳能电池层的空穴的第一电极连接，第二电池60的阴极与用于收集太阳能电池层的电子的第二电极连接，由此第二电池60被充电。
同时，可省略第二电池60。在这种情形中，第一电池50可被提供来自显示面板10的太阳能电池层的充电电流(CV)。充电电流(CV)可通过源极柔性膜70、电路板80、柔性电缆FC、系统板40和充电线CL从显示面板10提供至第二电池60。
如上所述，根据本发明实施方式的显示装置包括用于将入射光转换为电力的太阳能电池层，由此第二电池60使用来自太阳能电池层的充电电流(CV)进行充电。结果，如果第一电池50被放电，则第二电池60用作辅助电源。下文中，将参照图3详细描述根据本发明实施方式的显示装置。
图3是图解根据本发明实施方式的显示装置的详细部分的剖面图。
参照图3，薄膜晶体管210设置在下基板111上。每个薄膜晶体管210可包括半导体层211、栅极电极212、源极电极215和漏极电极214。在图3中，薄膜晶体管210以其中栅极电极212位于半导体层211上方的顶栅方法形成，但不限于该方法。例如，薄膜晶体管210可以以其中栅极电极212位于半导体层211下方的底栅方法，或者其中栅极电极212位于半导体层211上方和下方的双栅方法形成。
在下基板111上具有半导体层211。缓冲膜(未示出)可设置在下基板111与半导体层211之间。此外，绝缘中间层220可设置在半导体层211上，栅极电极212可设置在绝缘中间层220上，并且栅极绝缘膜230可设置在栅极电极212上。然后，源极电极215和漏极电极214可设置在栅极绝缘膜230上。源极电极215和漏极电极214的每一个可经由贯穿绝缘中间层220和栅极绝缘膜230的接触孔与半导体层211连接。
平坦化膜240可设置在源极电极215和漏极电极214上。平坦化膜240被设置用来保持由堤部255划分的像素中的平坦度。平坦化膜240可由诸如光学压克力(photo acryl)或聚酰亚胺之类的树脂形成。
然后，有机发光装置设置在平坦化膜240上。每个有机发光装置可包括阳极电极251、有机发光层253和阴极电极254。有机发光装置通过堤部255划分。
阳极电极251设置在平坦化膜240上。每个阳极电极251经由贯穿平坦化膜240的接触孔与漏极电极214连接。
设置堤部255来划分阳极电极251。堤部255覆盖阳极电极251的每个边缘。
有机发光层253设置在阳极电极251和堤部255上。每个有机发光层253可包括空穴传输层、发光层和电子传输层。在这种情形中，如果给阳极电极251和阴极电极254施加电压，则空穴和电子通过空穴传输层和电子传输层传输至发光层并且在发光层中结合，由此发光。
有机发光层253可仅包括用于发射白色光的白色发光层。在这种情形中，白色发光层可设置在显示区域(DA)的整个表面上。有机发光层253可包括用于发射红色光的红色发光层、用于发射绿色光的绿色发光层和用于发射蓝色光的蓝色发光层。在这种情形中，红色发光层仅形成在红色发光区域RE中，绿色发光层仅形成在绿色发光区域GE中，并且蓝色发光层仅形成在蓝色发光区域BE中。
阴极电极254设置在有机发光层253和堤部255上，由此覆盖有机发光层253和堤部255。
有机发光显示装置可以以顶部发光方法形成。在顶部发光方法的情形中，从有机发光层253发射的光向着上基板112传播，由此薄膜晶体管210较大地设置在堤部255和阳极电极251下方。就是说，顶部发光方法中晶体管210的设计区域相对大于底部发光方法中晶体管的设计区域。在顶部发光方法的情形中，阳极电极251优选由具有高反射率的金属材料，例如铝(Al)或者铝(Al)和氧化铟锡(ITO)的沉积结构形成，从而实现微腔效果。此外，在顶部发光方法的情形中，因为有机发光层253的光向着上基板112传播，所以阴极电极254可由能够透射光的透明金属材料，例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(ITO)形成，或者可由半透明金属材料，例如镁(Mg)、银(Ag)或镁(Mg)和银(Ag)的合金形成。
封装层260设置在阴极电极254上。封装层260防止氧气或湿气渗透到有机发光层253中。为此，封装层260可包括第一无机膜261、有机膜262和第二无机膜263。
第一无机膜261设置在阴极电极254上，由此覆盖阴极电极254。有机膜262设置在第一无机膜261上，由此防止粒子通过第一无机膜261渗透到有机发光层253和阴极电极254中。第二无机膜263设置在有机膜262上，由此覆盖有机膜262。
第一无机膜261和第二无机膜263的每一个可由氮化硅、氮化铝、氮化锆、氮化钛、氮化铪、氮化钽、氧化硅、氧化铝或氧化钛形成。例如，第一无机膜261和第二无机膜263的每一个可由SiO2、Al2O3、SiON或SiNx形成。有机膜262由透明材料形成，以使从有机发光层253发射的光穿过有机膜262。
太阳能电池层300设置在上基板112上。太阳能电池层300可包括第一电极310、空穴传输层320、第一到第三有机太阳能电池层331，332和333、电子传输层350、黑矩阵340和第二电极360。
第一电极310设置在面对下基板111的上基板112上。第一电极310可由实现光透射的诸如ITO或IZO之类的透明金属材料形成，或者可由诸如镁(Mg)、银(Ag)或镁(Mg)和银(Ag)的合金之类的半透明金属材料形成。第一电极310可设置在显示区域(DA)的整个表面上。
空穴传输层320可设置在第一电极310上。空穴传输层320使空穴能从第一到第三有机太阳能电池层331，332和333平稳传输至第一电极310。空穴传输层320可由TPD(N,N'-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-1,1’-二-苯基-4,4’-二胺)或NPB(N,N'-二(萘基-1-基)-N,N'-二苯基-联苯胺)形成，但并不限于这些材料。空穴传输层320可设置在显示区域(DA)的整个表面上。
第一到第三有机太阳能电池层331，332和333设置在空穴传输层320上。第一有机太阳能电池层331设置在红色发光区域RE中，第二有机太阳能电池层332设置在绿色发光区域GE中，并且第三有机太阳能电池层333设置在蓝色发光区域BE中。
第一到第三有机太阳能电池层331，332和333的每一个可以以供体和受体材料的双层或混合层结构形成。第一到第三有机太阳能电池层331，332和333的每一个可以以在供体材料层与受体材料层之间设置混合层的结构形成。供体材料提供电子，受体材料接收电子。为了提高第一到第三有机太阳能电池层331，332和333的每一个中的光电效率，供体材料具有较高光吸收效率和较高电荷迁移率，并且与供体材料相比，受体材料具有相对较高的电子亲和势(electron affinity)和相对较高的电荷迁移率。
用于第一到第三有机太阳能电池层331，332和333的每一个的供体材料可由聚对苯撑乙烯撑(para-phenylene vinylene)(PPV)基材料、聚噻吩(PT)的衍生物、聚芴(PF)基材料或它们的共聚物、或者结晶聚合物的可溶性聚噻吩(P3HT)形成。
用于第一到第三有机太阳能电池层331，332和333的每一个的受体材料可由如图4A中所示的C60、或如图4B中所示的被设计成将C60溶解在有机溶剂中的C60衍生物(富勒烯衍生物)形成。在这种情形中，C60衍生物可以是PCBM。如果通过沉积工艺形成第一到第三有机太阳能电池层331，332和333，则受体材料由C60形成。同时，如果第一到第三有机太阳能电池层331，332和333由溶液工艺形成，则受体材料由PCBM形成。
在第一到第三有机太阳能电池层331，332和333的每一个中，通过吸收太阳光线产生的空穴和电子可漂移，空穴可通过空穴传输层320被收集在第一电极310中，并且电子可通过电子传输层350被收集在第二电极360中。第一电极310与第二电池60的阳极连接，并且第二电极360与第二电池60的阴极连接，由此第二电池60被第一到第三有机太阳能电池层331，332和333充电。
第一到第三有机太阳能电池层331，332和333的每一个吸收具有可见光线的预定波长的光，由此第一到第三有机太阳能电池层331，332和333的每一个用作滤色器。为此，各个第一到第三有机太阳能电池层331，332和333可具有不同的光吸收波长范围和光透射波长范围。
第一有机太阳能电池层331的供体材料可具有吸收除红色光以外的光的波长范围，就是说，第一有机太阳能电池层331的供体材料可具有透射红色光的波长范围。在这种情形中，第一有机太阳能电池层331可起红色滤色器的作用。此外，第二有机太阳能电池层332的供体材料可具有吸收除绿色光以外的光的波长范围，就是说，第二有机太阳能电池层332的供体材料可具有透射绿色光的波长范围。在这种情形中，第二有机太阳能电池层332可起绿色滤色器的作用。此外，第三有机太阳能电池层333的供体材料可具有吸收除蓝色光以外的光的波长范围，就是说，第三有机太阳能电池层333的供体材料可具有透射蓝色光的波长范围。在这种情形中，第三有机太阳能电池层333可起蓝色滤色器的作用。
例如，第一有机太阳能电池层331的供体材料可包括如图5A中所示的P3HT。第二有机太阳能电池层332的供体材料可包括JR4-193。第三有机太阳能电池层333的供体材料可包括如图5B中所示的P2。
如果第三有机太阳能电池层333包括PCBM的受体材料和P2的供体材料，则光吸收波长范围处于600nm到800nm的范围内，如图6中所示。因此，第三有机太阳能电池层333吸收具有600nm到800nm波长的光，并且透射具有400nm到600nm波长的光。因而，第三有机太阳能电池层333透射具有400nm到600nm波长的光，由此第三有机太阳能电池层333起蓝色滤色器或青色滤色器的作用。
黑矩阵340设置在第一到第三有机太阳能电池层331，332和333上，黑矩阵340与堤部255交叠。在这种情形中，黑矩阵340可设置在第一到第三有机太阳能电池层331，332和333的边缘中。黑矩阵340包括能够吸收光的材料。黑矩阵340防止从相邻发光区域发射的光混合在一起。
电子传输层350可设置在第一到第三有机太阳能电池层331，332和333以及黑矩阵340上。电子传输层350被设置用来将电子从第一到第三有机太阳能电池层331，332和333平稳传输至第二电极360。电子传输层350可由PBD(2-(4-二苯基)-5-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-噁二唑)、TAZ(3-(4-二苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑)、Liq(8-羟基喹啉-锂)、BAlq(双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚)铝)、TPBi(2,2',2”-1,3,5(1,3,5-benzinetriyl)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑))等形成，但并不限于这些材料。电子传输层350可设置在显示区域(DA)的整个表面上。
第二电极360设置在电子传输层350上，并且第二电极360设置成对应于第一到第三有机太阳能电池层331，332和333。在这种情形中，第二电极360可与第一到第三发光区域(RE、GE、BE)交叠。第二电极360可由实现光透射的透明金属材料，例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)形成，或者可由半透明金属材料，例如镁(Mg)、银(Ag)或镁(Mg)和银(Ag)的合金形成。
第一电极310可通过导电粘合剂部件410与设置在下基板111中的连线LL连接。导电粘合剂部件410可以是各向异性导电膜或各向异性导电胶。连线LL可包括连接单元CU和连线单元LU，连接单元CU与源极电极215和漏极电极214设置在同一层中并由与源极电极215和漏极电极214相同的材料形成，并且连接单元CU通过导电粘合剂部件410与第一电极310电连接；连线单元LU与栅极电极212设置在同一层中并且由与栅极电极212相同的材料形成。连接单元CU经由贯穿栅极绝缘膜220的接触孔与连线单元LU连接。连线单元LU与焊盘连接。因此，第一电极310可通过导电粘合剂部件410、连线LL和焊盘与第二电池60连接。
同时，为便于解释，图3显示了只有第一电极310通过导电粘合剂部件410与下基板111的连线LL连接。以与第一电极310相同的方式，第二电极360也可通过导电粘合剂部件410与下基板111的另一连线连接。
下基板111和上基板112通过使用透明粘合剂层400彼此结合。透明粘合剂层400可以是透明粘合剂树脂。详细地说，透明粘合剂层400将下基板111的第二无机膜263与上基板112的第二电极360和电子传输层350粘附，由此将下基板111和上基板112彼此结合。
如上所述，在根据本发明实施方式的显示装置的上基板112上设置第一电极310、第一到第三有机太阳能电池层331，332和333、以及第二电极360。结果，在第一到第三有机太阳能电池层331，332和333中通过吸收太阳光线而产生的空穴和电子可提供至第一电极310和第二电极360，由此第二电池60可被充电。因此，通过太阳能产生的电力可用作辅助电源。
此外，在第一到第三有机太阳能电池层331，332和333中可吸收外部光。结果，在顶部发光方法中可防止由于外部光的反射降低可视性。此外，不需要给上基板112贴附用来减少外部光的反射的偏振板。
此外，第一到第三有机太阳能电池层331，332和333设置在与第一到第三发光区域(RE、GE、BE)对应的区域，并且各个第一到第三有机太阳能电池层331，332和333具有不同的光吸收波长范围和光透射波长范围。结果，第一到第三有机太阳能电池层331，332和333充当滤色器。
图7是图解根据本发明实施方式的显示装置的制造方法的流程图。图8A到8H是用于图解根据本发明实施方式的显示装置的制造方法的剖面图。下文中，将参照图7和图8A到8H详细描述根据本发明实施方式的显示装置的制造方法。
首先，如图8A中所示，在下基板111上设置栅极线、数据线、薄膜晶体管210、阳极电极251、堤部255、有机发光层253、阴极电极254和封装层260。
下基板111可由玻璃或塑料形成。图8A显示了薄膜晶体管210以其中栅极电极位于半导体层上方的顶栅方法形成，但并不限于该方法。就是说，薄膜晶体管210可以以其中栅极电极位于半导体层下方的底栅方法形成。薄膜晶体管210设置在显示区域(DA)中。
在下基板111上设置半导体层211。在下基板111上形成缓冲膜(未示出)之后，可在缓冲膜(未示出)上形成半导体层211。在半导体层211上设置绝缘中间层220，其中绝缘中间层220被设置用来将半导体层211与其他金属材料绝缘。在绝缘中间层220上设置栅极电极212。在栅极电极212上设置栅极绝缘膜230。在栅极绝缘膜230上设置源极电极215和漏极电极214。在形成源极电极215和漏极电极214之前，可形成贯穿绝缘中间层220和栅极绝缘膜230的接触孔，以暴露半导体层211。因此，源极电极215和漏极电极214的每一个可经由贯穿绝缘中间层220和栅极绝缘膜230的接触孔与半导体层211连接。
在源极电极215和漏极电极214上设置平坦化层240。平坦化层240被设置用来保持由堤部255划分的像素中的平坦度。平坦化层240可由诸如光学压克力或聚酰亚胺之类的树脂形成。
在平坦化层240上设置阳极电极251。在形成阳极电极251之前，可形成用于通过平坦化层240暴露漏极电极214的接触孔，由此每个阳极电极251可经由贯穿平坦化层240的接触孔与漏极电极214连接。在顶部发光方法的情形中，阳极电极251优选可由具有高反射率的金属材料，例如铝(Al)或者铝(Al)和氧化铟锡(ITO)的沉积结构形成，从而实现微腔效果。
设置堤部255来划分阳极电极251。堤部255覆盖阳极电极251的每个边缘。
在阳极电极251和堤部255上设置有机发光层253。每个有机发光层253可包括空穴传输层、发光层和电子传输层。有机发光层253可仅包括用于发射白色光的白色发光层。在这种情形中，白色发光层可设置在显示区域(DA)的整个表面上。有机发光层253可包括用于发射红色光的红色发光层、用于发射绿色光的绿色发光层和用于发射蓝色光的蓝色发光层。在这种情形中，红色发光层仅形成在红色发光区域RE中，绿色发光层仅形成在绿色发光区域GE中，并且蓝色发光层仅形成在蓝色发光区域BE中。
在有机发光层253和堤部255上设置阴极电极254，由此覆盖有机发光层253和堤部255。在顶部发光方法的情形中，阴极电极254可由透明金属材料，例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(ITO)形成，或者可由半透明金属材料，例如镁(Mg)、银(Ag)或镁(Mg)和银(Ag)的合金形成。
在阴极电极254上设置包括多个无机膜和至少一个有机膜的封装层260。在阴极电极254上可设置第一无机膜261，在第一无机膜261上设置有机膜262，并且在有机膜262上设置第二无机膜263。第一无机膜261和第二无机膜263可由氮化硅、氮化铝、氮化锆、氮化钛、氮化铪、氮化钽、氧化硅、氧化铝或氧化钛形成。例如，第一无机膜261和第二无机膜263的每一个可由SiO2、Al2O3、SiON或SiNx形成。有机膜262由透明材料形成，以使从有机发光层253发射的光穿过有机膜262。(图7的S101)
第二，如图8B中所示，在面对下基板111的上基板112上设置第一电极310。
第一电极310可由实现光透射的诸如ITO或IZO之类的透明金属材料形成，或者可由诸如镁(Mg)、银(Ag)或镁(Mg)和银(Ag)的合金之类的半透明金属材料形成。第一电极310可设置在显示区域(DA)的整个表面上。(图7的S102)
第三，如图8C中所示，可在第一电极310上设置空穴传输层320。
空穴传输层320使空穴能从第一到第三有机太阳能电池层331，332和333平稳传输至第一电极310。空穴传输层320可由TPD(N,N'-二苯基-N,N’-双(3-甲基苯基)-1,1’-二-苯基-4,4’-二胺)或NPB(N,N'-二(萘基-1-基)-N,N'-二苯基-联苯胺)，但并不限于这些材料。空穴传输层320可设置在显示区域(DA)的整个表面上。(图7的S103)
第四，如图8D中所示，在空穴传输层320上设置第一到第三有机太阳能电池层331，332和333。
第一有机太阳能电池层331设置在红色发光区域RE中，第二有机太阳能电池层332设置在绿色发光区域GE中，并且第三有机太阳能电池层333设置在蓝色发光区域BE中。
第一到第三有机太阳能电池层331，332和333的每一个可包括供体材料和受体材料。供体材料提供电子，受体材料接收电子。如果通过沉积工艺形成第一到第三有机太阳能电池层331，332和333，则受体材料由C60形成。同时，如果第一到第三有机太阳能电池层331，332和333由溶液工艺形成，则受体材料由PCBM形成。用于第一到第三有机太阳能电池层331，332和333的每一个的供体材料可由聚对苯撑乙烯撑(para-phenylene vinylene)(PPV)基材料、聚噻吩(PT)的衍生物、聚芴(PF)基材料或它们的共聚物、或者结晶聚合物的可溶性聚噻吩(P3HT)形成。(图7的S104)
第五，如图8E中所示，在第一到第三有机太阳能电池层331，332和333上设置黑矩阵340。
在第一到第三有机太阳能电池层331，332和333上设置黑矩阵340，黑矩阵340与堤部255交叠。在这种情形中，黑矩阵340可设置在第一到第三有机太阳能电池层331，332和333的边缘中。黑矩阵340包括能够吸收光的材料。黑矩阵340防止从相邻发光区域发射的光混合在一起。(图7的S105)
第六，如图8F中所示，可在第一到第三有机太阳能电池层331，332和333以及黑矩阵340上设置电子传输层350。
电子传输层350被设置用来将电子从第一到第三有机太阳能电池层331，332和333平稳传输至第二电极360。电子传输层350可由PBD(2-(4-二苯基)-5-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-噁二唑)、TAZ(3-(4-二苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑)、Liq(8-羟基喹啉-锂)、BAlq(双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(苯基苯酚)铝)、TPBi(2,2',2”-1,3,5(1,3,5-benzinetriyl)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑))等形成，但并不限于这些材料。电子传输层350可设置在显示区域(DA)的整个表面上。(图7的S106)
第七，如图8G中所示，在电子传输层350上图案化第二电极360。
在电子传输层350上设置第二电极360，第二电极360设置成对应于第一到第三有机太阳能电池层331，332和333。在这种情形中，第二电极360可与第一到第三发光区域(RE、GE、BE)交叠。第二电极360可由实现光透射的透明金属材料，例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)形成，或者可由半透明金属材料，例如镁(Mg)、银(Ag)或镁(Mg)和银(Ag)的合金形成。(图7的S107)
第八，如图8H中所示，通过使用透明粘合剂层400将下基板111和上基板112彼此结合。
透明粘合剂层400可以是透明粘合剂树脂。详细地说，透明粘合剂层400将下基板111的第二无机膜263与上基板112的第二电极360和电子传输层350粘附，由此将下基板111和上基板112彼此结合。
第一电极310可通过导电粘合剂部件410与设置在下基板111中的连线LL连接。导电粘合剂部件410可以是各向异性导电膜或各向异性导电胶。为了便于解释，图8H显示了只有第一电极310通过导电粘合剂部件410与下基板111的连线LL连接。以与第一电极310相同的方式，第二电极360也可通过导电粘合剂部件410与下基板111的另一连线连接。
总结和回顾一下，在根据本发明实施方式的显示装置的上基板112上设置第一电极310、第一到第三有机太阳能电池层331，332和333、以及第二电极360。结果，在第一到第三有机太阳能电池层331，332和333中通过吸收太阳光线而产生的空穴和电子可提供至第一电极310和第二电极360，使得可将第二电池60充电。因而，通过太阳光线产生的电力可用作辅助电源。
此外，在根据本发明实施方式的显示装置的第一到第三有机太阳能电池层331，332和333中吸收外部光。结果，在顶部发光方法中可防止由于外部光的反射降低可视性。此外，不需要给上基板112贴附用来减少外部光的反射的偏振板。
此外，第一到第三有机太阳能电池层331，332和333设置在与第一到第三发光区域(RE、GE、BE)对应的区域，并且各个第一到第三有机太阳能电池层331，332和333具有不同的光吸收波长范围和光透射波长范围。结果，第一到第三有机太阳能电池层331，332和333用作滤色器。
在不背离本发明的精神或范围的情况下，能够在本发明中进行各种修改和变化，这对于所属领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明旨在覆盖落入所附权利要求书范围及其等同范围内的对本发明的修改和变化。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括：
设置在下基板上的显示区域中的发光区域；和
太阳能电池层，所述太阳能电池层设置在面对所述下基板的上基板上并且被设置成通过吸收光产生电力，
其中所述发光区域包括第一到第三发光区域，并且
所述太阳能电池层包括分别设置在与所述第一到第三发光区域对应的区域中的第一到第三有机太阳能电池层，
其中所述太阳能电池层还包括：
设置在所述上基板的显示区域的整个表面上的第一电极；
设置在所述第一电极与所述第一到第三有机太阳能电池层的每一个之间的空穴传输层；
设置在所述第一到第三有机太阳能电池层上的电子传输层；
黑矩阵，所述黑矩阵设置在所述第一到第三有机太阳能电池层上并且设置在所述第一到第三有机太阳能电池层的邻接边缘区域上；和
第二电极，所述第二电极设置在所述电子传输层上并且设置在与所述第一到第三有机太阳能电池层对应的区域。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一到第三有机太阳能电池层具有不同的光吸收波长范围。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一到第三有机太阳能电池层具有不同的光透射波长范围。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一电极和所述第二电极的每一个通过导电粘合剂部件与设置在所述下基板上的连线电连接。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中所述连线包括连接单元和连线单元，所述连接单元与设置在所述下基板上的晶体管的源极电极和漏极电极设置在同一层中并由与所述源极电极和所述漏极电极相同的材料形成，所述连线单元与所述晶体管的栅极电极设置在同一层中并且由与所述栅极电极相同的材料形成。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中所述第一到第三发光区域的每一个包括有机发光装置，其中所述有机发光装置包括：
阳极电极；
设置在所述阳极电极上的有机发光层；和
设置在所述有机发光层上的阴极电极。
7.根据权利要求6所述的显示装置，还包括：
用于覆盖所述阴极电极的封装层；和
设置在所述封装层与所述太阳能电池层之间的粘合剂层。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中所述封装层包括第一无机膜、有机膜和第二无机膜，所述第一无机膜设置在所述阴极电极以覆盖所述阴极电极，所述有机膜设置在所述第一无机膜上以防止粒子通过所述第一无机膜渗透到所述有机发光层和所述阴极电极中，所述第二无机膜设置在所述有机膜上以覆盖所述有机膜。
9.根据权利要求6所述的显示装置，还包括用于划分所述阳极电极的堤部，其中所述堤部覆盖所述阳极电极的每个边缘。
10.一种显示装置的制造方法，包括：
在下基板上的显示区域中形成用于发射预定颜色的光的发光区域；
在面对所述下基板的上基板的显示区域的整个表面上形成第一电极；
在所述第一电极上形成空穴传输层；
在所述空穴传输层上形成第一到第三有机太阳能电池层；
在所述第一到第三有机太阳能电池层上形成黑矩阵，其中所述黑矩阵设置在所述第一到第三有机太阳能电池层的邻接边缘上；
在所述第一到第三有机太阳能电池层和所述黑矩阵上形成电子传输层；
在所述电子传输层上形成第二电极，其中所述第二电极设置在与所述第一到第三有机太阳能电池层对应的区域中；和
通过透明粘合剂层将所述下基板和所述上基板彼此结合。
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