CN109728000A - 一种透明显示基板和显示面板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种透明显示基板以及透明显示面板。能够在增加显示面板透明度的同时，防止显示mura的产生。本发明实施例提供一种透明显示基板，包括：衬底以及设置于衬底上且位于显示区的若干亚像素；每个所述亚像素均包括发光区和透明区；发光区设置有自发光器件、TFT驱动电路和电容，TFT驱动电路和电容构成用于驱动自发光器件发光的驱动电路；自发光器件包括依次设置于衬底上的阳极和阴极，阴极透光；电容设置于自发光器件与TFT驱动电路之间，且电容的第一极不透明；电容的第一极在衬底上的正投影覆盖自发光器件在衬底上的正投影。本发明实施例用于显示面板的生产制造。

Description

一种透明显示基板和显示面板
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基板和显示面板。
背景技术
随着信息社会的发展，新颖的显示技术如透明显示装置等由于良好的用户体验，而具有广阔的市场前景。
发明内容
本发明的主要目的在于，提供一种透明显示基板和显示面板，能够在增加显示面板透明度的同时，防止显示mura的产生。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
第一方面，本发明实施例提供一种透明显示基板，包括：衬底以及设置于所述衬底上且位于显示区的若干亚像素；每个所述亚像素均包括发光区和透明区；所述发光区设置有自发光器件、TFT驱动电路和电容，所述TFT驱动电路和所述电容构成用于驱动所述自发光器件发光的驱动电路；所述自发光器件包括依次设置于衬底上的阳极和阴极，阴极透光；所述电容设置于所述自发光器件与所述TFT驱动电路之间，且所述电容的第一极不透明；所述电容的第一极在所述衬底上的正投影覆盖所述自发光器件在所述衬底上的正投影。
可选的，所述阳极还用作所述电容的第二极，所述电容的第一极和第二极之间通过绝缘层隔离。
可选的，所述阳极的材料包括透明导电材料，所述阴极的材料为金属材料；所述电容的第一极为由反射金属电极构成的单层结构，或由反射金属电极和透明电极层叠构成的多层结构。
可选的，所述TFT驱动电路包括一个驱动TFT；所述驱动TFT包括第一栅极；所述电容的第一极与所述驱动TFT的第一栅极电连接。
可选的，所述TFT驱动电路还包括至少一个开关TFT，所述至少一个开关TFT包括第一开关TFT；所述第一开关TFT包括第二栅极、第二源极和第二漏极；所述第二源极与数据线电连接，所述第二栅极与栅线电连接，所述第二漏极与所述电容的第一极电连接。
可选的，所述驱动TFT还包括第一源极和第一漏极；所述驱动TFT和第一开关TFT均为顶栅型TFT，且所述第一栅极和第二栅极同层设置，所述第一源极和第二源极，以及所述第一漏极和第二漏极均同层设置。
可选的，在所述电容和所述TFT驱动电路之间还设置有无机绝缘层和有机平坦层，所述无机绝缘层覆盖所述显示区；所述有机平坦层在所述透明区无覆盖。
另一方面，本发明的实施例提供了一种透明显示面板，包括如上所述的透明显示基板。
可选的，还包括盖板，所述盖板包括彩色滤光层和黑矩阵；所述彩色滤光层和所述黑矩阵设置于与所述透明显示基板上的发光区对应的区域。
可选的，所述盖板还包括辅助阴极，所述辅助阴极与所述透明显示基板上的阴极电连接；所述辅助阴极在衬底上的正投影被所述黑矩阵在所述衬底上的正投影覆盖。
本发明实施例提供的一种透明显示基板和显示面板，由于该电容设置于该自发光器件与TFT驱动电路之间，且该电容的第一极在该衬底上的正投影覆盖该自发光器件在衬底上的正投影，因此，与相关技术中电容仅占用部分发光区的面积相比，电容的占用版图面积可以由发光区的面积决定，因此，在增加透明区的面积时，虽然发光区的面积减小了，但能够保证一定的像素电容值，从而能够防止显示mura的产生。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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为相关技术提供的一种亚像素的剖视示意图；
图2为本发明实施例提供的一种透明显示基板的俯视示意图；
图3为本发明的实施例提供的一种亚像素的剖视示意图；
图4为本发明的实施例提供的一种发光区的俯视示意图；
图5为本发明的实施例提供的基于图4的A-A’方向的剖视示意图；
图6为本发明的实施例提供的基于图4的B-B’方向的剖视示意图；
图7为本发明的实施例提供的一种驱动电路的等效电路示意图；
图8为本发明的实施例提供的一种透明显示面板的俯视示意图；
图9为本发明的实施例提供的一种盖板的剖视示意图。
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。
在相关技术中，为了提高透明显示装置的透明度，提升显示效果，需要尽量降低发光区的占用面积。特别是对于存储电容设置在发光区的情况而言，存储电容通常由TFT中的部分结构延伸形成。即，如图1所示，存储电容Cst位于顶发光器件靠近衬底的一侧，该存储电容Cst的其中一极由TFT中的有源层314延伸形成，存储电容Cst的另一极与源极312和漏极313同层设置。由于存储电容Cst仅占用部分发光区A1的面积，因此，在通过增加透明区A2的面积来增加显示基板的透明度时，随着发光区A1的面积减小，存储电容Cst的占用版图面积随之减小。虽然在一定程度上增加了显示基板的透明度，但由于减小了存储电容Cst占用版图面积，造成像素电容值降低，从而使得在寄生电容的影响下，容易产生显示mura。
基于此，本发明的实施例提供了一种透明显示基板，如图2所示，包括衬底1以及设置于衬底1上且位于显示区A的若干亚像素11，每个亚像素11均包括发光区A1和透明区A2。如图3所示，该发光区A1设置有自发光器件2、TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)驱动电路3和电容4，该TFT驱动电路3和电容4构成用于驱动该自发光器件2发光的驱动电路。该自发光器件2包括依次设置于衬底1上的阳极21和阴极22，且阴极22透光。该电容4设置于该自发光器件2与TFT驱动电路3之间，且该电容4的第一极41不透明，该电容4的第一极41在该衬底1上的正投影覆盖该自发光器件2在衬底1上的正投影。
衬底可以为柔性衬底，也可以为玻璃基板等刚性衬底。该衬底1和TFT驱动电路3之间还可以设置有缓冲层。这样，可避免由于衬底1的杂质进入TFT的有源层或者由于衬底本身不平坦而导致后续成膜质量较差，从而可保证TFT的性能。
对于自发光器件2而言，该自发光器件2可以为顶发光器件，也可以为两面发光器件，在此不做具体限定。
由于电容4的第一极不透明，当自发光器件2为两面发光器件时，能够防止自发光器件2发出的光照射到TFT驱动电路3，而对TFT驱动电路3的性能产生影响。
如图3所示，自发光器件2还可以包括发光功能层23，该发光功能层23设置在阳极21和阴极22之间。
其中，对于发光功能层23而言，可以是每个自发光器件2独立设置一个发光功能层23。也可以是，发光功能层23整层设置，覆盖显示区A。当发光功能层23整层设置时，该发光功能层23发白光，该发光功能层23可通过开口掩模板(Open Mask)蒸镀形成。
发光功能层23可包括发光层、空穴传输层和电子传输层等。进一步的，发光功能层23还可包括空穴注入层和电子注入层等。发光层的材料可以采用有机发光材料或量子点(Quantum dots)发光材料等。
对于阴极22而言，为方便向阴极22供电，阴极22覆盖显示区A。即，阴极22除位于发光区A1外，也位于透明区A2。
对于TFT驱动电路3和电容4而言，由于该TFT驱动电路3和电容4构成用于驱动自发光器件2发光的驱动电路，因此，本领域技术人员应该明白，不管驱动电路中的电容4以及TFT驱动电路3如何设置，在该驱动电路实现驱动自发光器件2发光的基础上，电容4必然需要与TFT驱动电路连接。
其中，对该电容4与TFT驱动电路3的连接方式不做限定，只要该TFT驱动电路3能够为该电容4的第一极和第二极提供不同的电位即可。
本发明实施例提供的透明显示基板中，由于该电容4设置于该自发光器件2与TFT驱动电路3之间，因此，与相关技术中电容4仅占用部分发光区A1的面积相比，电容4的占用版图面积可以由发光区A1的面积决定。在增加透明区A2的面积时，虽然发光区A1的面积减小了，但能够保证一定的像素电容值，从而能够防止显示mura的产生。
本发明的一实施例中，如图3所示，该阳极21还用作电容4的第二极，该电容4的第一极41和第二极42之间通过绝缘层43隔离。
在本发明实施例中，通过将阳极21用作电容4的第二极42，能够避免在发光区A1额外增设电极作为该电容4的第二极42，从而可以降低发光区A1的厚度。
另外，在本发明实施例中，由于该电容4的第一极41和第二极42之间通过绝缘层43隔离，根据平行板电容公式可知，电容4的容值与构成电容4的两极之间的间距成反比，因而，通过控制电容4的两极之间的绝缘层43的厚度，可使电容220的容值满足需求。
需要说明的是，如上所述，该自发光器件2可以为顶发光器件，也可以为两面发光器件，当该自发光器件2为顶发光器件时，该自发光器件2的阳极21的材料可以包括金属材料，如该阳极21具有第一透明电极/反射金属电极/第二透明电极(例如ITO/Ag/ITO)的堆栈结构，而当自发光器件2为两面发光器件时，阳极21的材料为透明导电材料。
本发明的一实施例中，该阳极21的材料为透明导电材料，该阴极22的材料为金属材料，该电容4的第一极为由反射金属电极构成的单层结构，或由反射金属电极和透明电极层叠构成的多层结构。
在本发明实施例中，相当于将阳极21中的第一透明电极/反射金属电极/第二透明电极的堆栈结构拆分开来，将其中的一层透明电极用作电容4的第二极42，将反射金属电极、或者反射金属电极和另一层透明电极的层叠结构，用作电容4的第一极41，由于该电容4的第一极包含有反射金属电极，因此，能够起到反射的作用。这样一来，一方面，可以降低金属功函数对OLED发光效率的影响；另一方面，可以利用中间绝缘层43的厚度来降低微腔结构的设计难度。
本发明的一示例中，参见图3、4和图6，该TFT驱动电路3包括一个驱动TFT31；该驱动TFT31包括第一栅极311，该电容4的第一极41与该驱动TFT31的第一栅极311电连接。
可以理解的是，如图4所示，该驱动TFT31还可以包括第一源极312和第一漏极313，第一源极312与电源线VDD电连接，第一漏极313与自发光器件2的阳极21电连接。或者，第一漏极313与电源线VDD电连接，第一源极312与自发光器件2的阳极21电连接。
基于此，当阳极21还用作电容4的第二极时，则，如图3和5所示，电容4的第二极42与该驱动TFT31的第一漏极313或第一源极312电连接。其中，图5以电容4的第二极42与该驱动TFT31的第一漏极313电连接进行示意。
需要说明的是，对于TFT驱动电路3而言，本发明的实施例对此并不做限定，可以如上由两个TFT连接形成，也可以由两个以上的TFT连接形成。
本发明的又一示例中，参见图3、图4和图6，该TFT驱动电路3还包括至少一个开关TFT，该至少一个开关TFT包括第一开关TFT32。该第一开关TFT32包括第二栅极321、第二源极322和第二漏极323。该第二源极322与数据线DL电连接，该第二栅极321与栅线GL电连接，该第二漏极323与该电容4的第一极41电连接。
由于电容4的第一极41还与该驱动TFT31的第一栅极311电连接，因此，当第二漏极323与该电容4的第一极41电连接时，该第二漏极323与该第一栅极311通过该电容4的第一极41电连接。
其中，以上所述的第一开关TFT和驱动TFT可以为顶栅型TFT，也可以是底栅型TFT。底栅型又可以分为背沟道型(Back Channel Etch，BCE)结构和刻蚀阻挡型(Etch StopLayer，ESL)。
本发明的一示例中，如图3所示，该驱动TFT和第一开关TFT均为顶栅型TFT，且第一栅极311和第二栅极321同层设置，第一源极312和第二源极322，以及第一漏极313和第二漏极323均同层设置。
这样一来，第一栅极311和第二栅极321可以通过同一次构图工艺形成，且第二源极322和第一源极312、以及第一漏极313和第二漏极323同样也可以通过同一次构图工艺形成。
图4中以栅线GL与第二栅极321共用进行示意，但本发明的实施例并不限于此，栅线GL与第二栅极321还可以分开设置。
基于此，由该一个开关TFT32和一个驱动TFT31、电容4构成的驱动电路，其等效电路图可参考图7所示。在栅线GL开启时，开关TFT32导通，将数据线DL上的输入信号传输至驱动TFT31的第一栅极311，对电容4进行充电，在栅线GL关闭时，驱动TFT31的第一栅极311的电压被电容4保持。
基于上述描述，需要说明的是，对于透明区A2而言，之所以称为“透明区”，是设置于该区域的各膜层均透光。也就是说，透明区A2整体呈透明。该透明区A2不参与显示。
其中，对该透明区A2的膜层不做具体限定。该透明区A2可以由发光区A1中的各个透光膜层延伸形成。
在本发明的一些示例中，该透明区A2可以由衬底1、缓冲层、绝缘层43、阴极22等透光膜层延伸形成。
在本发明的一实施例中，继续参见图3，在电容4和TFT驱动电路3之间还设置有无机绝缘层5和有机平坦层6，该无机绝缘层5覆盖该显示区A；该有机平坦层6在该透明区A2无覆盖。在此示例中，通过将有机平坦层6仅覆盖发光区A1，能够减小构成透明区A2的膜层的总厚度，从而提升透明区A2的透明度，进而提升透明显示基板的透明度。
以亚像素11包括发光区A1和透明区A2，且位于发光区A1中的TFT驱动电路3包括一个开关TFT和一个驱动TFT为例，参考图3-图6所示，下面提供一种透明显示基板1的制备方法。该方法包括：
S10、清洗衬底1后沉积缓冲层，再沉积半导体材料并图形化，分别形成驱动TFT的第一有源层314和开关TFT的第二有源层324，该第一有源层314和第二有源层324均位于发光区A1。
S11、连续沉积栅绝缘材料和金属材料，通过自对准工艺(Self-Aligned)形成栅绝缘层和栅金属层，栅绝缘层包括位于发光区A1的第一栅绝缘图案315和第二栅绝缘图案325，第一栅绝缘图案315位于第一有源层314上方，第二栅绝缘图案位于第二有源层324上方，栅金属层包括位于发光区A1的第一栅极311和第二栅极321，第一栅极311位于第一栅绝缘图案315上方，第二栅极321位于第二栅绝缘图案325上方。
S12、沉积层间绝缘层316，刻蚀形成用于电连接的过孔。
S13、沉积金属材料并图形化，形成源漏金属层，源漏金属层包括第一源极312、第一漏极313、第二源极322和第二漏极323，第一源极312和第一漏极313位于第一有源层314上方，且通过层间绝缘层316中的过孔与第一有源层314接触，第二源极322和第二漏极323位于第二有源层324上方，且通过层间绝缘层316中的过孔与第二有源层324接触。
S14、沉积形成无机绝缘层5，刻蚀形成用于电连接的过孔。
S16、涂覆有机平坦化材料(例如树脂材料)，形成有机平坦层6，刻蚀形成用于电连接的过孔，并在透明区A2将有机平坦层6刻蚀掉。
S17、依次沉积金属材料和透明导电材料(如Ag/ITO)，图形化后在发光区A1形成电容4的第一极41，电容4的第一极41通过形成在无机绝缘层5和有机平坦层6中的过孔分别与第二漏极323和第一栅极311电连接。
S18、沉积绝缘层43，并在绝缘层43上刻蚀形成用于电连接的过孔。
S19、沉积透明导电材料(如ITO)，图形化后在发光区A1形成阳极21，该阳极21通过形成在无机绝缘层5、有机平坦层6和绝缘层43中的过孔与第一漏极313电连接。
S20、形成像素界定层，定义出发光区A1，蒸镀发光功能层23，最后沉积阴极22。
基于上述描述，对于透明显示基板1的TFT中涉及的金属电极，其材料可采用银(Ag)，铜(Cu)，铝(Al)，钼(Mo)、合金材料如铝钕(AlNd)、钼铌(MoNb)等中的至少一种。金属电极的结构可以为多层金属结构，如MoNb/Cu/MoNb等。此外，金属电极的结构也可以为是金属和透明导电氧化物(如ITO、AZO等)形成的堆栈结构，如Mo/AlNd/ITO、ITO/Ag/ITO等。
对于透明显示基板1的TFT中涉及的有源层，其材料可以采用透明非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)，氮氧化锌(ZnON)，IZTO，非晶硅(a-Si)，多晶硅(p-Si)，六噻吩和聚噻吩中的至少一种。
缓冲层、栅绝缘层315、层间绝缘层316、无机绝缘层5的材料包括但不限于氧化硅(SiOx)、氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiON)等介质材料，或各种新型的有机绝缘材料，或高介电常数(High k)材料如氧化铝(AlOx)，氧化铪(HfOx)，氧化钽(TaOx)等。有机平坦层6的材料包含但不限于聚硅氧烷系、亚克力系或聚酰亚胺系材料。
本发明的实施例还提供一种透明显示面板，包括上述的透明显示基板01。该透明显示面板具有与透明显示基板相同的有益效果，在此不再赘述。
可选的，如图8和图9所示，透明显示面板还包括盖板02，盖板02包括彩色滤光层021和黑矩阵022。如图8所示，彩色滤光层021和黑矩阵022设置于与透明显示基板01上的发光区A1对应的区域。
彩色滤光层021包括第一基色滤光图案、第二基色滤光图案和第三基色滤光图案三种基色的滤光图案。其中，每个第一基色滤光图案、每个第二基色滤光图案、每个第三基色滤光图案分别位于一个亚像素11中。
通过在盖板02上形成彩色滤光层021和黑矩阵022，可使该透明显示面板用于大尺寸的显示器，其中，将彩色滤光层021和黑矩阵022设置于与透明显示基板01上的发光区A1对应的区域，可保证透明区A2透明，从而保证透明显示面板中透明区的占比。
可选的，如图9所示，所述盖板02还包括辅助阴极023，辅助阴极023与透明显示基板01上的阴极22电连接。在此基础上，辅助阴极023在衬底1上的正投影被黑矩阵022在衬底1上的正投影覆盖，这样可避免降低开口率。
辅助阴极023的材料为金属材料。辅助阴极023的形状可与黑矩阵022相同，即，辅助阴极023的形状为网格形状。
通过在盖板02上设置辅助阴极023，并使辅助阴极023与透明显示基板01上的阴极22电连接，可降低阴极22上的电压压降。
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 (10)

1.一种透明显示基板，其特征在于，包括：衬底以及设置于所述衬底上且位于显示区的若干亚像素；每个所述亚像素均包括发光区和透明区；
所述发光区设置有自发光器件、TFT驱动电路和电容，所述TFT驱动电路和所述电容构成用于驱动所述自发光器件发光的驱动电路；
所述自发光器件包括依次设置于衬底上的阳极和阴极，阴极透光；所述电容设置于所述自发光器件与所述TFT驱动电路之间，且所述电容的第一极不透明；所述电容的第一极在所述衬底上的正投影覆盖所述自发光器件在所述衬底上的正投影。
2.根据权利要求1所述的透明显示基板，其特征在于，
所述阳极还用作所述电容的第二极，所述电容的第一极和第二极之间通过绝缘层隔离。
3.根据权利要求1所述的透明显示基板，其特征在于，
所述阳极的材料包括透明导电材料，所述阴极的材料为金属材料；
所述电容的第一极为由反射金属电极构成的单层结构，或由反射金属电极和透明电极层叠构成的多层结构。
4.根据权利要求1-3任一项所述的透明显示基板，其特征在于，所述TFT驱动电路包括一个驱动TFT；所述驱动TFT包括第一栅极；
所述电容的第一极与所述驱动TFT的第一栅极电连接。
5.根据权利要求4所述的透明显示基板，其特征在于，所述TFT驱动电路还包括至少一个开关TFT，所述至少一个开关TFT包括第一开关TFT；所述第一开关TFT包括第二栅极、第二源极和第二漏极；
所述第二源极与数据线电连接，所述第二栅极与栅线电连接，所述第二漏极与所述电容的第一极电连接。
6.根据权利要求5所述的透明显示基板，其特征在于，
所述驱动TFT还包括第一源极和第一漏极；
所述驱动TFT和第一开关TFT均为顶栅型TFT，且所述第一栅极和第二栅极同层设置；所述第一源极和第二源极，以及所述第一漏极和第二漏极均同层设置。
7.根据权利要求2所述的透明显示基板，其特征在于，
在所述电容和所述TFT驱动电路之间还设置有无机绝缘层和有机平坦层，所述无机绝缘层覆盖所述显示区；所述有机平坦层在所述透明区无覆盖。
8.一种透明显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的透明显示基板。
9.根据权利要求8所述的透明显示面板，其特征在于，还包括盖板，所述盖板包括彩色滤光层和黑矩阵；所述彩色滤光层和所述黑矩阵设置于与所述透明显示基板上的发光区对应的区域。
10.根据权利要求9所述的透明显示面板，其特征在于，所述盖板还包括辅助阴极，所述辅助阴极与所述透明显示基板上的阴极电连接；
所述辅助阴极在衬底上的正投影被所述黑矩阵在所述衬底上的正投影覆盖。
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