CN113238415A - 透明显示面板及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种透明显示面板及显示装置，包括阵列分布的像素显示区，每个所述像素显示区包括有显示区和调光区；所述透明显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第二基板靠近所述第一基板的一侧设有像素电极和调光电极，所述第一基板靠近所述第二基板的一侧或者所述第二基板靠近所述第一基板的一侧设有遮光层，所述遮光层与所述像素电极相对设置；所述透明显示面板设有所述像素电极的区域为所述显示区，设有所述调光电极的区域为所述调光区。本实施例提供的透明显示面板实现透明显示的同时，为显示面板器件增加调光功能，实现了多功能型的透明显示，使得显示面板在具备透明显示功能的同时，还能具有调光功能。

Description

透明显示面板及显示装置
技术领域
本发明一般涉及显示技术领域，尤其涉及透明显示面板及显示装置。
背景技术
随着技术的发展，透明显示逐渐步入人们的生活，如轨道交通玻璃窗、自动售卖机、家用电器等等，应用前景广阔。现有技术有的是单面显示，即只能在一侧看到影像，另一侧看起来是一块低透过率的玻璃；有的则是双侧都可以看到，但一面是正画面，一面是反的，如此影响正常观感。近两年开始提出双面透明显示的概念，即在透明显示屏的两面可以同时观看不同的影像，相互之间不受影响，如此可以为透明显示带来更炫酷的应用场景，不仅提升空间使用的效率，也可为一些特殊应用场景提供便利，如轨道交通窗户、汽车玻璃等。
在智慧交通系统中，不仅需要玻璃上能集成透明显示屏，同时还是希望能够具有调光功能，调节光线强度或进行雾化实现窗帘效果。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种透明显示面板及显示装置。
第一方面，提供一种透明显示面板，其特征在于，包括阵列分布的像素显示区，每个所述像素显示区包括有显示区和调光区；
所述透明显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第二基板靠近所述第一基板的一侧设有像素电极和调光电极，所述第一基板靠近所述第二基板的一侧或者所述第二基板靠近所述第一基板的一侧设有遮光层，所述遮光层与所述像素电极相对设置；
所述透明显示面板设有所述像素电极的区域为所述显示区，设有所述调光电极的区域为所述调光区。
进一步的，所述显示区包括第一显示区和第二显示区；
所述像素电极包括第一驱动电极和第二驱动电极，所述遮光层包括第一遮光层和第二遮光层，所述第一基板靠近所述第二基板的一侧设有所述第一遮光层，所述第一遮光层与所述第一驱动电极相对设置，所述第二基板靠近所述第一基板的一侧设有所述第二遮光层，所述第二遮光层与所述第二驱动电极相对设置；
设有所述第一驱动电极的区域为所述第一显示区，设有所述第二驱动电极的区域为所述第二显示区。
进一步的，所述第一基板靠近所述第二基板的一侧设有第一平坦层，所述第一遮光层设置在所述第一基板与所述第一平坦层之间，所述第一平坦层靠近所述第二基板的一侧设有公共电极层，所述公共电极层靠近所述第二基板的一侧覆盖有第一取向层；
所述第二基板靠近所述第一基板的一侧设有第二平坦层，所述第二遮光层设置在所述第二基板与所述第二平坦层之间，所述像素电极和所述调光电极设置在所述第二平坦层靠近所述第一基板的一侧，所述像素电极和所述调光电极靠近所述第一基板的一侧覆盖有第二取向层；
所述第一取向层和所述第二取向层之间设有液晶层。
进一步的，所述像素电极和所述调光电极在所述公共电极上的投影位置处形成镂空结构。
进一步的，所述遮光层的范围超出所述像素电极的范围，所述遮光层单侧超出所述像素电极3-15μm。
进一步的，所述第一平坦层靠近所述第二基板的一面和/或者所述第二平坦层靠近所述第一基板的一面开设凹槽，所述凹槽具体设置在所述调光区。
进一步的，所述凹槽的深度为2-3μm。
进一步的，每个所述像素显示区内的第一驱动电极和所述第二驱动电极叉指设置。
进一步的，所述显示区所占面积小于等于所述透明显示面板的50％。
第二方面，提供一种显示装置，包括上述的透明显示面板。
本实施例提供的透明显示面板实现透明显示的同时，为显示面板器件增加调光功能，实现了多功能型的透明显示，使得显示面板在具备透明显示功能的同时，还能具有调光功能。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为一实施例中透明显示面板像素结构示意图；
图2为另一实施例中透明显示面板像素结构示意图；
图3为图2中的FF’截面示意图；
图4为图2中的EE’截面示意图；
图5为图2的透明显示面板第一基板上公共电极示意图；
图6为图2的透明显示面板第二基板上像素电极驱动设计示意图；
图7为另一实施例中透明显示面板截面示意图；
图8为另一实施例中透明显示面板截面示意图；
图9-图11为一实施例中像素显示区电极设计示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
请参考图1，本实施例提供一种透明显示面板，其特征在于，包括阵列分布的像素显示区1，每个所述像素显示区1包括有显示区2和调光区3；
所述透明显示面板包括相对设置的第一基板4和第二基板10，所述第二基板10靠近所述第一基板4的一侧设有像素电极和调光电极16，所述第一基板4靠近所述第二基板10的一侧或者所述第二基板10靠近所述第一基板4的一侧设有遮光层，所述遮光层与所述像素电极相对设置；
所述透明显示面板设有所述像素电极的区域为所述显示区2，设有所述调光电极16的区域为所述调光区3。
本实施例提供的透明显示面板实现透明显示的同时，为显示面板器件增加调光功能，实现了多功能型的透明显示，使得显示面板在具备透明显示功能的同时，还能具有调光功能；具体的通过在进行显示的显示区域旁增加设置调光区，形成如图1所示的结构，其中实现调光功能的调光区在显示面板制备的时候，增加设置调光电极，通过该调光电极实现对液晶层的调节。
进一步的，所述显示区2包括第一显示区21和第二显示区22；
所述像素电极包括第一驱动电极13和第二驱动电极14，所述遮光层包括第一遮光层11和第二遮光层15，所述第一基板4靠近所述第二基板10的一侧设有所述第一遮光层11，所述第一遮光层11与所述第一驱动电极13相对设置，所述第二基板10靠近所述第一基板4的一侧设有所述第二遮光层15，所述第二遮光层15与所述第二驱动电极14相对设置；
设有所述第一驱动电极13的区域为所述第一显示区21，设有所述第二驱动电极14的区域为所述第二显示区22。
参考图2、图3和图4所示，本实施例提供的透明显示面板具有双面显示的效果，阵列分布的显示区包括有第一显示区和第二显示区，第一显示区用来向第二基板所在的面进行显示，第二显示区用来向第一基板所在的面进行显示，每个第一显示区和第二显示区旁均设有调光区进行调光，实现该透明显示面板的调光功能；本实施例实现双面显示和调光功能，通过聚合物稳定液晶进行控光，当不加电时，器件呈透明态，加电后呈现散射态，实现雾化效果，可以用来进行显示或调光；通过不同功能分区设置，实现双面显示和调光功能。
如图3所示，不同的显示区通过不同的驱动电极进行驱动，分别设置第一驱动电极和第二驱动电极对第一显示区和第二显示区的液晶层进行驱动；为了实现双面透明显示效果，在该显示面板中分别设置第一遮光层和第二遮光层，靠近第一基板处在第一显示区设置第一遮光层，靠近第二基板处在第二显示区设置第二遮光层，可以实现两个区域分别朝向第一基板的方向和第二基板的方向出光，实现双面显示；
如图4所示，通过增加调光区实现调光效果，该调光区不需要遮光材料的设置，通过聚合物稳定液晶实现调光，只需要在像素电极层同层位置增加设置调光电极，该调光电极与像素电极同层设置，可以同时进行制备，不增加制备步骤。
进一步的，所述第一基板4靠近所述第二基板10的一侧设有第一平坦层5，所述第一遮光层11设置在所述第一基板5与所述第一平坦层之间5，所述第一平坦层5靠近所述第二基板10的一侧设有公共电极层12，所述公共电极层12靠近所述第二基板10的一侧覆盖有第一取向层6；
所述第二基板10靠近所述第一基板4的一侧设有第二平坦层9，所述第二遮光层15设置在所述第二基板10与所述第二平坦层9之间，所述像素电极和所述调光电极16设置在所述第二平坦层8靠近所述第一基板4的一侧，所述像素电极和所述调光电极16靠近所述第一基板4的一侧覆盖有第二取向层8；
所述第一取向层6和所述第二取向层8之间设有液晶层7。
如图3和图4所示，本实施例中的双面透明显示面板包括上述层结构，若为单面透明显示面板则只在第一基板或者第二基板处设置遮光层即可，相应的显示区域设置像素电极进行驱动即可。其中，第二基板上的像素电极驱动设计如图6所示，显示区的每个像素可以独立进行控制，为了简化调光区的设计，将调光区的电极进行逐行控制，在显示画面时，只对显示区的像素加电压，调光区不加电压呈透明态；在调光时，可以只对调光区施加电压，或调光区和显示区同时施加电压，从而实现调光功能。
进一步的，所述像素电极和所述调光电极16在所述公共电极12上的投影位置处形成镂空结构。
如图5所示，本实施例中的公共电极设置在第一基板靠近第一基板的一侧，为了防止上下基板电极交叠处出光，对电极进行镂空处理，将与像素电极和调光电极相对应位置的公共电极进行图案化，相应位置去除，形成图5所示的镂空结构。
进一步的，所述遮光层的范围超出所述像素电极的范围，所述遮光层单侧超出所述像素电极3-15μm。
如图3和图4所示，为了保证该双面透明显示面板双向出光互不干扰，设置的遮光层尺寸需要比相应的像素电极的尺寸大，综合考虑到最后的液晶盒厚，制备工艺中的对位等因素的影响，将遮光层单侧设置的宽于像素电极3μm以上，一般设置为3-15μm。
进一步的，所述第一平坦层6靠近所述第二基板10的一面和/或者所述第二平坦层8靠近所述第一基板4的一面开设凹槽，所述凹槽具体设置在所述调光区22。
如图7和图8所示，为了提高器件的调光效果，提高驱动电压是一种有效的方案，此外，增加液晶盒厚可以提高加电时的雾化效果。因此，通过在第一平坦层和/或者第二平坦层上开槽或图案化的方式来增加调光区的液晶盒厚，可以通过干法刻蚀工艺刻蚀部分或刻透光学平坦层。如图7和图8所示，可以仅对第一基板上的第一平坦层进行处理，也可以对第一平坦层和第二平坦层同时处理，或者对第二平坦层进行处理(图中并未示出)，均能实现上述效果。
进一步的，所述凹槽的深度为2-3μm。
同时，为了保证调光效果的同时，工艺难度不过度的增加，将平坦层上的凹槽深度设置为2-3μm。
进一步的，每个所述像素显示区内1的第一驱动电极13和所述第二驱动电极14叉指设置。
上述实施例中提供了双面透明显示的面板，面板两面均能实现显示效果，为了实现较好的显示效果，可以将第一显示区域和第二显示区域的像素电极进行优化设计，形成叉指设置的形式，形成指状或梳状的面内有周期性图案的电极，可以使得像素电极分布更加均匀，从而减弱显示的颗粒感，提高显示效果；优选的将每个像素出的第一显示区和第二显示区的像素电极设置为交错的结构，如图9、图10和图11所示，给出了几种设置方式，具体的可根据实际情况进行改变。
进一步的，所述显示区所占面积小于等于所述透明显示面板的50％。
如图1所示为单侧显示的透明显示面板，如图2所示的为双面显示的透明显示面板，其中包括至少一个显示区域和一个调光区域，显示区域和调光区域之间的均为透明非显示区域，实现显示面板透明的效果；其中，通过调节显示区域和调光区域的面积比例来调节透过率和显示效果，一般情况下，为了保证有较高的透过率，一个显示区域或者两个显示区域所占面积设置在显示面板的50％之内。
本实施例还提供一种显示装置，包括上述透明显示面板。
本实施例还提供上述双面透明显示面板的制备方法，首先提供第二基板，该第二基板指的就是图中的下基板，首先在第二基板上进行对位标记和金属导线的设置，该金属导线可以采用常规的金属，例如钼、铝、铜、银等等，可以采用其他透明导电材料制备；
随后在第二基板上进行第二遮光层的制备，在第二基板上涂覆黑矩阵光学胶，对该光学胶进行图案化形成第二遮光层，该第二遮光层的厚度一般为1-2μm；
随后在第二遮光层上形成第二平坦层，通过在第二基板上涂覆光学透明胶，该光学透明胶厚度大于第二遮光层的厚度，覆盖该第二遮光层设置，该第二平坦层厚度一般为2-5μm，优选的设置为2-3μm，并且第二平坦层上对应设置金属导线的区域进行刻蚀形成过孔，以便于后续像素电极与金属导线之间的电连接，并且刻蚀形成的过孔不能暴露第二遮光层的表面；
随后在第二平坦层上形成像素电极和调光电极，该像素电极和调光电极均为透明电极层，通过上步骤形成的过孔与金属导线相连，该步骤中先在第二平坦层上形成透明电极层，根据需求进行图案化，形成相应的像素电极区域和调光电极区域，该透明电极层的厚度一般设置为400-1500埃，优选的厚度为700-800埃，形成的像素电极范围需要小于之前形成的第二遮光层的范围，通常第二遮光层和像素电极均为阵列分布的矩形结构，该第二遮光层单边宽度超过该像素电极3μm以上，考虑到液晶盒厚、制备工艺对位等因素的影响；
随后在透明电极层上形成第二取向层，通过涂覆液晶配向材料，并通过摩擦或者光配向技术完成取向。
然后提供第一基板，该第一基板为图中的上基板，在第一基板上进行对位标记的设置，随后在第一基板上进行第一遮光层的制备，在第一基板上涂覆黑矩阵光学胶，对该光学胶进行图案化形成第一遮光层，该第一遮光层的厚度一般为1-2μm；
随后在第一遮光层上形成第一平坦层，通过在第一基板上涂覆光学透明胶，该光学透明胶厚度大于第一遮光层的厚度，覆盖该第一遮光层设置，该第一平坦层厚度一般为2-5μm，优选的设置为2-3μm；
随后在第一平坦层上形成公共电极层，该公共电极层采用透明电极材料进行制备，随后制作光敏间隙控制柱，一般高度为2-5μm，优选的设置为2.5-3.5μm，随后制备第一取向层；
随后进行对盒和灌晶，从而完成液晶盒制作，液晶层由至少三组分构成，一种或多种液晶分子，一种或多种可光聚合的单体分子，如含有乙烯基的单体，以及光引发剂。可聚合单体和液晶分子之间的相容性要比较好。液晶混合物中，可聚合单体的比例一般在10％以下，优选在的3％～9％，液晶分子的介电常数差较大的材料为佳。入光的方向与液晶层配向的方向垂直。灌晶完成后，进行紫外(UV)光照射，使其中的光敏液晶分子聚合形成聚合物网络，最终形成聚合物稳定的液晶(PSLC)；也可通过热聚合或红外聚合等方式形成高分子，如此，完成器件的制作。
上述实施例中的透明单面显示面板的制备方法与上述双面透明显示面板的制备方法类似，其中只设置第一遮光层或者只设置第二遮光层即可。
其中，为了提高器件的调光效果，可以采用提高驱动电压的方式，或者采用增加液晶盒盒厚方式提高加电时的雾化效果，因此，可以在上述第一平坦层或者第二平坦层制备的过程中，在第一平坦层和/或者第二平坦层上开设凹槽，具体设置在调光区所在的位置，可以通过干法刻蚀工艺刻蚀部分平坦层，形成如图7或者图8所示的结构，实现提高器件的调光效果的目的。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (10)

1.一种透明显示面板，其特征在于，包括阵列分布的像素显示区，每个所述像素显示区包括有显示区和调光区；
所述透明显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板，所述第二基板靠近所述第一基板的一侧设有像素电极和调光电极，所述第一基板靠近所述第二基板的一侧或者所述第二基板靠近所述第一基板的一侧设有遮光层，所述遮光层与所述像素电极相对设置；
所述透明显示面板设有所述像素电极的区域为所述显示区，设有所述调光电极的区域为所述调光区。
2.根据权利要求1所述的透明显示面板，其特征在于，所述显示区包括第一显示区和第二显示区；
所述像素电极包括第一驱动电极和第二驱动电极，所述遮光层包括第一遮光层和第二遮光层，所述第一基板靠近所述第二基板的一侧设有所述第一遮光层，所述第一遮光层与所述第一驱动电极相对设置，所述第二基板靠近所述第一基板的一侧设有所述第二遮光层，所述第二遮光层与所述第二驱动电极相对设置；
设有所述第一驱动电极的区域为所述第一显示区，设有所述第二驱动电极的区域为所述第二显示区。
3.根据权利要求2所述的透明显示面板，其特征在于，所述第一基板靠近所述第二基板的一侧设有第一平坦层，所述第一遮光层设置在所述第一基板与所述第一平坦层之间，所述第一平坦层靠近所述第二基板的一侧设有公共电极层，所述公共电极层靠近所述第二基板的一侧覆盖有第一取向层；
所述第二基板靠近所述第一基板的一侧设有第二平坦层，所述第二遮光层设置在所述第二基板与所述第二平坦层之间，所述像素电极和所述调光电极设置在所述第二平坦层靠近所述第一基板的一侧，所述像素电极和所述调光电极靠近所述第一基板的一侧覆盖有第二取向层；
所述第一取向层和所述第二取向层之间设有液晶层。
4.根据权利要求3所述的透明显示面板，其特征在于，所述像素电极和所述调光电极在所述公共电极上的投影位置处形成镂空结构。
5.根据权利要求1所述的透明显示面板，其特征在于，所述遮光层的范围超出所述像素电极的范围，所述遮光层单侧超出所述像素电极3-15μm。
6.根据权利要求1所述的透明显示面板，其特征在于，所述第一平坦层靠近所述第二基板的一面和/或者所述第二平坦层靠近所述第一基板的一面开设凹槽，所述凹槽具体设置在所述调光区。
7.根据权利要求6所述的透明显示面板，其特征在于，所述凹槽的深度为2-3μm。
8.根据权利要求1所述的透明显示面板，其特征在于，每个所述像素显示区内的第一驱动电极和所述第二驱动电极叉指设置。
9.根据权利要求1所述的透明显示面板，其特征在于，所述显示区所占面积小于等于所述透明显示面板的50％。
10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-9任一所述的透明显示面板。
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