CN115808830A - 显示面板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示面板及其制备方法，包括第一透明衬底；透明电极层；电致变色像素层，包括多个像素单元，每个像素单元具有第一透明态和第一显色态，每个像素单元包括多个像素子单元，多个像素子单元在第一透明衬底上的正投影区域不重叠，且同一像素单元内的多个像素子单元在第一显色态下显示的颜色不同；透明对电极层，透明对电极层与透明电极层可驱动每个像素单元在第一透明态和第一显色态之间切换；第二透明衬底。采用电致变色技术的像素单元制备的显示面板为非主动发光器件，通过电致变色材料对环境光的吸收透过特性使像素单元在第一透明态与第一显色态之间切换，并且显示性能不会受环境光影响，提高了显示面板在强光照射下的显示性能。

Description

显示面板及其制备方法

技术领域

本申请属于显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及其制备方法。

背景技术

随着显示技术的不断发展，人们对透明显示技术的需求不断提高。透明显示技术常用于液晶显示面板、有机发光二极管显示面板等领域。比如有机发光二极管显示面板，能够依靠发光二极管的发光特性实现对显示面板灰阶和颜色的控制，以及显示面板的高开口率设计，从而能够实现有机发光二极管显示面板的透明显示功能。但是，有机发光二极管显示面板为主动发光器件，环境光入射至显示面板会与发光二极管所发出的光混合，使显示面板受到环境光影响而大幅度降低显示性能。

发明内容

本申请实施例提供一种显示面板及其制备方法，提高了显示面板的显示性能。

第一方面，本申请实施例提供一种显示面板，包括：

第一透明衬底；

透明电极层，设置在所述第一透明衬底上；

电致变色像素层，设置在所述透明电极层上，所述电致变色像素层包括多个像素单元，每个所述像素单元具有第一透明态和第一显色态，每个所述像素单元包括多个像素子单元，多个所述像素子单元在所述第一透明衬底上的正投影区域不重叠，且同一所述像素单元内的多个像素子单元在所述第一显色态下显示的颜色不同；以及

透明对电极层，与所述电致变色像素层间隔设置，且位于所述电致变色像素层远离所述透明电极层一侧，所述透明对电极层与所述透明电极层可驱动每个所述像素单元在所述第一透明态和所述第一显色态之间切换；

第二透明衬底，设置在所述透明对电极层上，且与第一透明衬底相对设置。

可选的，在一些实施例中，所述显示面板还包括薄膜晶体管阵列电路层，所述薄膜晶体管阵列电路层设置在所述第一透明衬底与所述透明电极层之间，所述薄膜晶体管阵列电路层包括多个薄膜晶体管，所述透明电极层包括多个透明子电极部，其中，多个所述薄膜晶体管与多个所述透明子电极部一一对应，多个所述透明子电极部与多个所述像素子单元一一对应。

可选的，在一些实施例中，每个所述像素子单元对应的薄膜晶体管具有栅极电压，所述栅极电压的大小与每个所述像素子单元在所述第一显色态下所显示颜色的色度和/或透过率具有灰阶对应关系。

可选的，在一些实施例中，所述显示面板还包括设置在所述电致变色像素层上的电解质层，所述电解质层包括液体电解质、半固态电解质以及全固态电解质中的一种，所述电解质层的透过率大于90％。

可选的，在一些实施例中，所述显示面板还包括透明离子存储层，设置在所述电解质层与所述透明对电极层之间，所述透明离子存储层可吸收所述电解质层中的离子，以阻挡所述电解质层中的离子与所述透明对电极层发生反应。

可选的，在一些实施例中，所述电致变色像素层的材料包括第一电致变色材料，所述第一电致变色材料在电场作用下处于所述第一显色态，在无电场作用下处于所述第一透明态。

可选的，在一些实施例中，所述透明离子存储层具有第二透明态和第二显色态，所述透明离子存储层的材料包括第二电致变色材料，所述第二电致变色材料在电场作用下处于所述第二透明态，在无所述电场作用下处于所述第二显色态，其中，处于所述第二透明态和所述第二显色态的所述透明离子存储层的透过率均大于80％。

可选的，在一些实施例中，所述透明电极层的材料包括金属氧化物，所述透明对电极层的材料与所述透明电极层的材料相同，且所述透明电极层和所述透明对电极层的透过率均大于80％。

第二方面，本申请实施例还提供一种显示面板的制备方法，包括：

提供相对设置的第一透明衬底和第二透明衬底；

在所述第一透明衬底上形成透明电极层；

在所述透明电极层上形成电致变色像素层，其中，所述电致变色像素层包括多个像素单元，每个所述像素单元具有第一透明态和第一显色态，每个所述像素单元包括多个像素子单元，多个所述像素子单元在所述第一透明衬底上的正投影区域不重叠，且同一所述像素单元内的多个像素子单元在所述第一显色态下显示的颜色不同；

在所述第二透明衬底朝向所述第一透明衬底一侧形成透明对电极层，所述透明对电极层与所述透明电极层可驱动每个所述像素单元在所述第一透明态和所述第一显色态之间切换。

可选的，在一些实施例中，所述在所述第二透明衬底朝向所述第一透明衬底一侧形成透明对电极层之后，所述方法还包括：

在所述透明对电极层朝向所述第一透明衬底一侧形成透明离子存储层。

可选的，在一些实施例中，所述在所述透明对电极层朝向所述第一透明衬底一侧形成透明离子存储层之后，所述方法还包括：

在所述电致变色像素层与所述透明离子存储层之间形成电解质层。

本申请实施例提供的显示面板包括第一透明衬底；透明电极层；电致变色像素层，包括多个像素单元，每个像素单元具有第一透明态和第一显色态，每个像素单元包括多个像素子单元，多个像素子单元在第一透明衬底上的正投影区域不重叠，且同一像素单元内的多个像素子单元在第一显色态下显示的颜色不同；透明对电极层，与电致变色像素层间隔设置，且位于电致变色像素层远离透明电极层一侧，透明对电极层与透明电极层可驱动每个像素单元在第一透明态和第一显色态之间切换。采用电致变色技术的像素单元所制备的显示面板为非主动发光器件，由于其对环境光具有吸收透过特性，透过像素单元在第一显色态下所显示颜色对应波长的环境光，吸收除了所显示颜色的其他颜色对应波长的环境光，使电致变色像素层处于第一显色态，并通过透明对电极层与透明电极层的驱动使每个像素单元在第一透明态与第一显色态之间切换，并且由于显示面板内不会产生与环境光发生混合的光源，因此环境光不会影响其显示性能，提高了显示面板在强光照射下的显示性能。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其有益效果显而易见。

图1是本申请实施例提供的显示面板的结构示意图。

图2是本申请实施例提供的显示面板的制备方法的流程示意图。

图3是本申请实施例提供的显示面板的第一中间产物示意图。

图4是本申请实施例提供的显示面板的第二中间产物示意图。

图5是本申请实施例提供的显示面板的第三中间产物示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其它元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

相关技术中，具有透明显示功能的显示面板在强光的照射下显示性能较差，如对比度较低、色域差等。比如，该具有透明显示功能的显示面板具有50％左右的透过率，显示面板发光时的照度为500lx(勒克斯)，而室内的环境光的照度一般处于500-1000lx。当显示面板发光时，有50％的环境光入射至显示面板，由于二者照度相近，所以环境光会与显示面板所发出的光混合，从而大幅度降低显示面板的显示性能。若显示面板处于室外，室外的环境光的照度超过10000lx，会进一步降低显示面板的显示性能。

为解决相关技术中存在的问题，本申请实施例提供了一种显示面板，请参阅图1，图1是本申请实施例提供的显示面板的结构示意图。其中，该显示面板100可以包括第一透明衬底110、薄膜晶体管阵列电路层120、透明电极层130、电致变色像素层140以及透明对电极层150。

其中，该第一透明衬底110可以为刚性衬底，如玻璃、石英等，第一透明衬底110也可以为柔性衬底，如采用聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯等材料制成的透明塑料衬底。

薄膜晶体管阵列电路层120设置在第一透明衬底110上，薄膜晶体管阵列电路层包括多个薄膜晶体管121，多个薄膜晶体管121呈阵列排布，薄膜晶体管121根据制备方式的不同可以分为背沟道蚀刻型薄膜晶体管、刻蚀电容型薄膜晶体管、顶栅自对准型薄膜晶体管、刻蚀阻挡层型薄膜晶体管等；薄膜晶体管121根据选用材料的不同可以分为非晶硅薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管、氧化物薄膜晶体管等。每个薄膜晶体管121中至少包括栅极、源极以及漏极，以实现薄膜晶体管121的开关特性，薄膜晶体管121的开口率大于70％。

透明电极层130设置在第一透明衬底110上，具体设置在薄膜晶体管阵列电路层120上，即薄膜晶体管阵列电路层120设置在第一透明衬底110与透明电极层130之间。其中，透明电极层130可以图案化形成在薄膜晶体管阵列电路层120上，透明电极层130具有透明和导电特性。透明电极层130包括多个透明子电极部131，多个薄膜晶体管121与多个透明子电极部131一一对应，即一个薄膜晶体管121对应一个透明子电极部131，具体地，一个透明子电极部131与一个薄膜晶体管121的漏极连接，与该薄膜晶体管121的源极断开。

透明电极层130的方阻在0.01-200Ω/□之间，以使透明电极层130的导电性满足电致变色像素层140的变化均匀性。透明电极层130的透过率大于80％，以提高显示面板100的整体透过性能。透明电极层130的材料可以包括金属氧化物如氧化铟锡、氧化铟锌等导电氧化物，透明电极层130的厚度可以为1-10000纳米，如透明电极层130为145纳米厚度的氧化铟锡导电氧化物。

电致变色像素层140设置在透明电极层130上，电致变色像素层140包括多个像素单元，每个像素单元具有第一透明态和第一显色态，每个像素单元包括多个像素子单元141，多个像素子单元141在第一透明衬底110上的正投影区域不重叠，且同一像素单元内的多个像素子单元141在显示态下显示的颜色不同。

需要说明的是，电致变色指材料在外界电场的控制下可改变其禁带宽度或能级，对连续光谱进行选择性吸收，从而产生在可见-红外-微波波段内可逆的光学性质(透过率、吸收率和反射率)变化。电致变色材料对可见光进行不同波形的吸收和透过即可显示出不同颜色的变化，应用电致变色材料的技术为电致变色技术。

本实施例中的电致变色像素层140采用电致变色材料，如第一电致变色材料，第一电致变色材料在电场作用下处于第一显色态，在无电场作用下处于第一透明态。具体地，在无电场作用下，由于第一电致变色材料为第一透明态，所以第一电致变色材料不吸收任何波长的环境光，即透射所有波长的环境光；对第一电致变色材料施加电场，在电场的作用下，第一电致变色材料发生氧化还原反应，第一电致变色材料能够吸收除了第一电致变色材料固有的颜色以外的其他波长的环境光，透射固有的颜色的波长的环境光，从而使得第一电致变色材料处于第一显色态，显示其固有的颜色。需要说明的是，本实施例中的电致变色像素层140不具有发光功能，即由电致变色像素层140制备的显示面板100为非主动发光的器件，显示面板100实现透明显示功能是借助于电致变色像素层140中第一电致变色材料对环境光的吸收透过特性，由于显示面板100为非主动发光器件，所有不会与入射至显示面板100的环境光混合，即环境光的作用是为显示面板100的透明显示提供光源，从而使得环境光不会影响显示面板100的显示性能。因此，环境光不仅可以支撑显示面板100实现透明显示，还提高了显示面板100的显示性能。

其中，电致变色像素层140中包括多个像素单元，每个像素单元包括多个像素子单元141，每个像素单元中的多个像素子单元141在第一透明衬底110上的正投影区域均不重叠。因此，只需要通过一个驱动电压对一个像素子单元141进行单独驱动便可实现像素子单元141的显色，并且相邻的两个像素子单元141之间具有间隙，从而可以避免在驱动电压的作用下相邻的两个像素子单元141相互导电而造成显色失效，还需要说明的是，由于每个像素子单元141所受到的驱动电压是通过透明电极层130传输的，为使得一个薄膜晶体管可以控制一个像素子单元141，所以具有导电作用的透明子电极部131需要与像素子单元141一一对应，即相邻的两个透明子电极部131之间具有间隙。对应的，若将多个像素子单元层叠设置，则需要一个驱动电压对层叠设置的多个像素子单元同时进行驱动显色，而一个驱动电压需要根据层叠设置的多个像素子单元的数量分配多个子电压，然后一个子电压对应一个像素子单元进行驱动，从而使得层叠设置的多个像素子单元响应驱动电压进行现色的响应速度降低。因此，多个像素子单元141相邻设置且在第一透明衬底110上正投影区域不重叠相对于多个像素子单元层叠设置能够提高响应速度。

另外，由于多个像素子单元141与多个透明子电极部131一一对应，而多个透明子电极部131与多个薄膜晶体管121一一对应，一个薄膜晶体管121可以对与其对应的一个像素子单元141进行单独控制，即一个薄膜晶体管121的开关可以控制一个像素子单元141是否显示图案，而薄膜晶体管阵列电路层120中的多个薄膜晶体管121的开关可以分别对电致变色像素层140中的多个像素子单元141进行控制，从而使得显示面板100能够显示不同图案的画面，实现动态显示功能。

每个像素单元中的多个像素子单元141在第一显色态下显示的颜色不同，多个像素子单元141可以显示多个颜色，多个颜色的混色组成一个像素单元的颜色，实现电致变色像素层140中多个像素单元的显色功能。每个像素单元中可以包括三个像素子单元141，如在第一显色态分别显示红色、绿色以及蓝色的三个像素子单元141。由于多个像素单元按照阵列排布，则多个像素子单元141也按照阵列排布，且每个像素单元中的多个像素子单元141的排列顺序相同，如按照第一显色态为红色、绿色、蓝色的像素子单元141排布。

需要说明的是，可以在薄膜晶体管阵列电路层120与透明对电极层150设置电连接，具体地，薄膜晶体管阵列电路层120中的多个薄膜晶体管121分别与透明对电极层150电连接，通过在薄膜晶体管阵列电路层120与透明对电极层150之间施加电压，薄膜晶体管阵列电路层120的电压传输至透明电极层130，从而可以在透明电极层130与透明对电极层150之间形成有源矩阵电场。根据对每个薄膜晶体管121施加电压的不同，可以使每个像素单元中的多个像素子单元141分别处于不同的电场作用下，从而通过透明电极层130与透明对电极层150驱动多个像素子单元141分别从第一透明态切换至第一显色态，并根据多个像素子单元141固有的颜色不同，使多个像素子单元141分别显示不同的颜色，如红色、绿色和蓝色等。

其中，对每个薄膜晶体管121施加的电压为栅极电压，即每个像素子单元141对应的薄膜晶体管121具有栅极电压，栅极电压的大小与每个像素子单元141在第一显色态下所显示颜色的色度和/或透过率具有灰阶对应关系。具体地，在薄膜晶体管阵列电路层120与透明对电极层150之间施加的电压对应薄膜晶体管121的栅极电压，薄膜晶体管121的栅极电压越大，则该薄膜晶体管121对应的像素子单元141受到的电场作用越强，像素子单元141在第一显色态下所显示颜色的色度越强，且像素子单元141的透过率越大；反之，薄膜晶体管121的栅极电压越小，则薄膜晶体管121对应的像素子单元141受到的电场作用越弱，像素子单元141在第一显色态下所显示的颜色的色度越弱，且像素子单元141的透过率越小。因此，每个像素子单元141随着所受到的电场作用的变化，能够显示出不同色度的颜色，从而使得多个像素子单元141对应不同的混合颜色，以使不同像素单元显示的颜色不同，通过栅极电压的大小可以实现对多个像素子单元141在第一显色态下的灰阶可调，即多个像素子单元141处于第一显色态时所显示的颜色的灰阶与栅极电压的大小具有对应关系，从而实现对显示面板100动态显示效果的控制。比如，栅极电压从A切换至B，栅极电压为A时，多个像素子单元141在第一显色态下显示的颜色的色度为a；栅极电压为B时，多个像素子单元141在第一显色态下显示的颜色的色度为b，其中，A小于B，a小于b，即多个像素子单元141在栅极电压为A和B时均显示第一颜色，但在栅极电压为A时第一颜色的色度小于在栅极电压为B时第一颜色的色度。其中，可以通过外加驱动芯片对每个像素子单元141所受到的电压大小进行控制。

可以理解的是，本实施例中每个像素子单元141对应一个薄膜晶体管121，一个薄膜晶体管121可以对一个像素子单元141进行单独控制，从而提高了驱动响应速度，并且一个薄膜晶体管121的开关可以控制一个像素子单元141是否显示画面，从而实现显示面板100的动态显示功能。另外，基于一个薄膜晶体管121具有的栅极电压不同，可以控制一个像素子单元141显示不同色度的固有颜色，从而进一步提高显示面板100的动态显示效果。

需要说明的是，相关技术中的透明显示技术为主动发光的透明显示技术，比如，有机发光二极管透明显示面板是利用了发光二极管的主动发光，每个像素单元中包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，每个子像素对应一个发光二极管，发光二极管主动发光使得红色子像素显示红色、绿色子像素显示绿色以及蓝色子像素显示蓝色；发光二极管不发光，则显示面板处于透明显示状态。有机发光二极管透明显示面板在环境光的影响下会降低显示性能。

为解决上述问题，本实施例中采用的电致变色技术属于非主动发光透明显示技术，具体地，电致变色像素层140中的第一电致变色材料在电场的作用下吸收了环境光中除了第一电致变色材料固有的颜色的其他波长的环境光，而仅透射第一电致变色材料固有的颜色波长的环境光，从而使得电致变色像素层140由第一透明态切换至第一显色态，即电致变色像素层140不具有主动发光功能，而是通过环境光的透射实现显示面板100的透明显示，具体地，其借助第一电致变色材料对环境光的吸收透过特性使电致变色像素层140在第一透明态与第一显色态之间切换，从而实现透明显示，并且由于显示面板100内不会产生与环境光发生混合的光源，因此环境光不会影响其显示性能，从而解决了相关技术中存在的问题，在实现了显示面板100的透明显示功能的同时，还提高了显示面板100的显示性能。

由于电致变色像素层140采用非主动发光的电致变色技术，每个像素单元所显示的颜色是通过透射环境光，并将透射的环境光发射至显示面板100的显示区域从而使得用户能够观看到画面。因此，需要将电致变色像素层140中的多个像素单元遮盖整个显示面板100的显示区域，以防止其他波长的环境光漏光而影响显示面板100的显示效果。

电致变色像素层140采用的第一电致变色材料可以为在电场驱动下能够发生颜色转变的材料，如无机过渡金属氧化物、无机-有机络合物、有机小分子、有机聚合物、质子转移-电荷耦合性复合染料混合物等，比如使用氧化物、普鲁士蓝、联吡啶类似物及其衍生物、共轭聚合物类似物及其衍生物中的一种或者多种，其中，共轭聚合物类似物及其衍生物可以包括苯胺、吡咯、吡啶、蒽醌，苯乙烯，吡喃，噁嗪，噻吩，噻喃，三苯胺，吡唑林，吩嗪，吩噁嗪等单体的衍生物，派生物以及类似物等。

其中，第一电致变色材料可以选用从第一透明态到第一显色态为单一显色且单一显色所显示的颜色为纯色，如红色、绿色和蓝色等，以提高电致变色像素层140的透过率以及使电致变色像素层140的色域最大化。另外，每个像素单元中的多个像素子单元141均包括第一电致变色材料，且多个像素子单元141的材料均为阴极着色材料或阳极着色材料，即多个像素子单元141的变色极性相同。其中，阴极着色材料在低价还原态时处于第一显色态，在高价氧化态时处于第一透明态；阳极着色材料在低价还原态时处于第一透明态，在高价氧化态时处于第一显色态。其中，第一显色态可以包括多个像素子单元141所显示的颜色对应的不同色度。

显示面板100还可以包括电解质层160，电解质层160设置在电致变色像素层140上，电解质层160的作用为保证透明电极层130与透明对电极层150之间的电子绝缘而离子导通，为电致变色像素层140以及透明离子存储层170提供电致变色材料参与氧化还原反应的离子，比如在电场作用下，电解质层160分别向电致变色像素层140以及透明离子存储层170发生离子迁移，以使电致变色像素层140以及透明离子存储层170吸收离子发生氧化还原反应。

其中，电解质层160包括液体电解质、半固态电解质以及全固态电解质中的一种，液体电解质可以包括溶解有金属盐的无机有机溶剂、溶解有有机离子盐的无机有机溶剂以及由无机有机离子构成的常温离子液体，如溶解有高氯酸锂的一静溶液、溶解有硫酸铵的水溶液、1-乙基3-甲基咪唑六氟磷酸盐(EmimPF6)等；半固态电解质也可成为凝胶态电解质，包括将液体电解质分散在树脂基、丙烯酸基等中的半固态凝胶以及吸附有液体电解质的多孔聚合物膜，如混合有高氯酸锂溶液的树脂基凝胶电解质、吸附有高氯酸锂溶液的多孔聚合物膜等；固态电解质可以包括含有锂金属的二元或者三元锂盐，如碳酸锂、磷酸锂、钴酸锂等。另外，电解质层160的透过率大于90％。

可选的，由于透明对电极层150与电解质层160中的离子发生反应会降低透明对电极层150的透明性以及导电性。因此，显示面板100还可以包括透明离子存储层170，透明离子存储层170设置在电解质层160上，且位于电解质层160与透明对电极层150之间。透明离子存储层170可吸收电解质层160中的离子，以阻挡电解质层160中的离子与透明对电极层150发生反应。

透明离子存储层170可以包括第二透明态和第二显色态，透明离子存储层170的材料可以包括第二电致变色材料，第二电致变色材料在电场作用下处于第二透明态，在无电场作用下处于第二显色态。可以理解的是，电致变色像素层140中的第一电致变色材料与透明离子存储层170中的第二电致变色材料的变色极性相反，即在电场作用下，第一电致变色材料处于第一显色态，而第二电致变色材料处于第二透明态；在无电场作用下，第一电致变色材料处于第一透明态，而第二电致变色材料处于第二显色态，从而使得透明离子存储层170与电致变色像素层140相匹配，使得显示面板100形成互补型的电致变色器件。

透明离子存储层170的材料可以包括氧化镍、氧化钨、聚苯胺等，透明离子存储层170的厚度可以为1-300纳米，如50纳米厚度的氧化镍薄膜。其中，透明离子存储层170在第二显色态所显示的颜色需不能影响显示面板100的透明显示，如透明离子存储层170在第二显色态所显示的颜色为白色等，且透明离子存储层170在第二透明态和第二显色态下的透过率均大于80％。

透明对电极层150与电致变色像素层140间隔设置，且位于电致变色像素层140远离透明电极层130一侧，具体地，透明对电极层150设置在透明离子存储层170上。透明对电极层150与薄膜晶体管阵列电路层120电连接，从而使得透明对电极层150与薄膜晶体管阵列电路层120之间具有电压，可在透明电极层130与透明对电极层150之间产生有源矩阵电场，通过透明电极层130与透明对电极层150驱动每个像素单元在第一透明态和第一显色态之间切换。具体地，透明对电极层150分别与薄膜晶体管阵列电路层120中的多个薄膜晶体管121电连接。透明对电极层150与薄膜晶体管阵列电路层120之间产生的电场会使薄膜晶体管阵列电路层120具有栅极电压，栅极电压通过透明电极层130的导通传递至电致变色像素层140，电致变色像素层140在电场的作用下会发生氧化还原反应，从而使得电致变色像素层140从第一透明态切换至第一显色态。

其中，外加驱动芯片可以在透明对电极层150与薄膜晶体管阵列电路层120之间施加电压形成有源矩阵电场，从而使得电致变色像素层140中的多个像素子单元141在电场作用下由第一透明态切换至第一显色态，即透明电极层130与透明对电极层150驱动每个像素单元在第一透明态和第一显色态之间切换。具体地，显示面板100在不显示状态以及显示状态下的非显示区域保持透明态，而在显示状态下的显示区域显示电致变色像素层140对应的颜色和画面，从而实现显示面板100的动态显示效果以及透明显示功能。其中，不显示状态为显示面板100处于息屏状态，显示状态为显示面板100处于亮屏状态，显示面板100包括显示区域和非显示区域，电致变色像素层140中的多个像素单元设置在显示面板100的显示区域。

透明对电极层150的材料与透明电极层130的材料相同，即透明对电极层150的材料包括金属氧化物，如氧化铟锡、氧化铟锌等导电氧化物薄膜，即透明对电极层150具有导电性和透明性。透明对电极层150的厚度在1-1000纳米之间，如70纳米厚度的氧化铟锡。

另外，该显示面板100还可以包括第二透明衬底180，第二透明衬底180设置在透明对电极层150上。第二透明衬底180可以选用与第一透明衬底110相同的材料，且第二透明衬底180与第一透明衬底110相对设置，第二透明衬底180与第一透明衬底110的形状和面积可以相同。需要说明的是，在制备显示面板100的过程中，透明对电极层150是在第二透明衬底180朝向第一透明衬底110一侧制备而成的。

可以理解的是，本实施例中的显示面板100中的第一透明衬底110、透明电极层130、透明对电极层150以及第二透明衬底180始终处于透明态，而电致变色像素层140在无电场作用下处于第一透明态，透明离子存储层170在无电场作用下处于高透过率的白色，即显示面板100在无电场的作用下能够实现透明显示功能；而在电场作用下电致变色像素层140处于第一显色态，透明离子存储层170处于第二透明态，即显示面板100在有电场作用下可以实现正常显示功能。并且，由于电致变色像素层140采用非主动发光的电致变色技术，通过电致变色材料对环境光的吸收透过特性使像素单元在第一透明态与第一显色态之间切换，并且显示性能不会受环境光影响，可以提高显示面板100在强光照射下的显示性能。

由上可知，本实施例提供的显示面板100包括第一透明衬底110；薄膜晶体管阵列电路层120；透明电极层130；电致变色像素层140，包括多个像素单元，每个像素单元具有第一透明态和第一显色态，每个像素单元包括多个像素子单元141，多个像素子单元141在第一透明衬底110上的正投影区域不重叠，且同一像素单元内的多个像素子单元141在第一显色态下显示的颜色不同；透明对电极层150，与电致变色像素层140间隔设置，且位于电致变色像素层140远离透明电极层130一侧，透明对电极层150与透明电极层130可驱动每个像素单元在第一透明态和第一显色态之间切换。采用电致变色技术的像素单元所制备的显示面板为非主动发光器件，由于其对环境光具有吸收透过特性，透过像素单元在第一显色态下所显示颜色对应波长的环境光，吸收除了所显示颜色的其他颜色对应波长的环境光，使电致变色像素层处于第一显色态，并通过透明对电极层与透明电极层的驱动使每个像素单元在第一透明态与第一显色态之间切换，并且由于显示面板内不会产生与环境光发生混合的光源，因此环境光不会影响其显示性能，提高了显示面板在强光照射下的显示性能。

另外，由于每个像素子单元141随着所受到的电场作用的变化，能够显示出不同色度的颜色，从而使得多个像素子单元141对应不同的混合颜色，以使不同像素单元显示的颜色不同，通过栅极电压的大小可以实现对多个像素子单元141在第一显色态下的灰阶可调，即多个像素子单元141处于第一显色态时所显示的颜色的灰阶与栅极电压的大小具有对应关系，从而实现对显示面板100动态显示效果的控制。

相应的，本申请实施例还提供一种显示面板的制备方法，请参阅图2，图2是本申请实施例提供的显示面板的制备方法的流程示意图。该显示面板的制备方法的具体步骤可以如下：

201，提供相对设置的第一透明衬底和第二透明衬底。

在本实施例中，请继续参阅图1，该第一透明衬底110可以为刚性衬底，如玻璃、石英等，第一透明衬底110也可以为柔性衬底，如采用聚对苯二甲酸乙二酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚丙烯等材料制成的透明塑料衬底。第二透明衬底180与第一透明衬底110相对设置，且第二透明衬底180可与第一透明衬底110相同材料、相同形状和面积。

202，在第一透明衬底上形成透明电极层。

请一并参阅图1和图3，图3是本申请实施例提供的显示面板的第一中间产物示意图。其中，可以采用磁控溅射、物理/化学气相沉积、电沉积、喷涂、旋涂、化学原位聚合法、水热沉积法以及原子层生长法等涂布法、光刻法、喷墨打印法等成膜方式在第一透明衬底110上形成薄膜晶体管阵列电路层120，其中，薄膜晶体管阵列电路层120中的各功能层成膜均匀。需要说明的是，下述制备显示面板100的各膜层的方法同样可以采用上述在第一透明衬底110上制备薄膜晶体管阵列电路层120的方法。

薄膜晶体管阵列电路层包括多个薄膜晶体管121，多个薄膜晶体管121呈阵列排布，薄膜晶体管121根据制备方式的不同可以分为背沟道蚀刻型薄膜晶体管、刻蚀电容型薄膜晶体管、顶栅自对准型薄膜晶体管、刻蚀阻挡层型薄膜晶体管等；薄膜晶体管121根据选用材料的不同可以分为非晶硅薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管、氧化物薄膜晶体管等。每个薄膜晶体管121中至少包括栅极、源极以及漏极，以实现薄膜晶体管121的开关特性，薄膜晶体管121的开口率大于70％。

请一并参阅图1和图4，图4是本申请实施例提供的显示面板的第二中间产物示意图。在薄膜晶体管阵列电路层120上形成透明电极层130，具体地，透明电极层130可以图案化形成在薄膜晶体管阵列电路层120上，透明电极层130具有透明和导电特性。透明电极层130包括多个透明子电极部131，多个薄膜晶体管121与多个透明子电极部131一一对应，即一个薄膜晶体管121对应一个透明子电极部131，具体地，一个透明子电极部131与一个薄膜晶体管121的漏极连接，与该薄膜晶体管121的源极断开。

透明电极层130的方阻在0.01-200Ω/□之间，以使透明电极层130的导电性满足电致变色像素层140的变化均匀性。透明电极层130的透过率大于80％，以提高显示面板100的整体透过性能。透明电极层130的材料可以包括金属氧化物如氧化铟锡、氧化铟锌等导电氧化物，透明电极层130的厚度可以为1-10000纳米，如透明电极层130为145纳米厚度的氧化铟锡导电氧化物。

203，在透明电极层上形成电致变色像素层。

请一并参阅图1和图5，图5是本申请实施例提供的显示面板的第三中间产物示意图。在透明电极层130上形成电致变色像素层140，电致变色像素层140包括多个像素单元，每个像素单元具有第一透明态和第一显色态，每个像素单元包括多个像素子单元141，多个像素子单元141在第一透明衬底110上的正投影区域不重叠，且同一像素单元内的多个像素子单元141在显示态下显示的颜色不同。

电致变色像素层140采用电致变色材料，如第一电致变色材料，第一电致变色材料在电场作用下处于第一显色态，在无电场作用下处于第一透明态。需要说明的是，本实施例中的电致变色像素层140不具有发光功能，即由电致变色像素层140制备的显示面板100为非主动发光的器件，显示面板100实现透明显示功能是借助于电致变色像素层140中第一电致变色材料对环境光的吸收透过特性，由于显示面板100为非主动发光器件，所有不会与入射至显示面板100的环境光混合，即环境光的作用是为显示面板100的透明显示提供光源，从而使得环境光不会影响显示面板100的显示性能。因此，环境光不仅可以支撑显示面板100实现透明显示，还提高了显示面板100的显示性能。

其中，电致变色像素层140中包括多个像素单元，每个像素单元包括多个像素子单元141，每个像素单元中的多个像素子单元141在第一透明衬底110上的正投影区域均不重叠。因此，只需要通过一个驱动电压对一个像素子单元141进行单独驱动便可实现像素子单元141的显色，并且相邻的两个像素子单元141之间具有间隙，从而可以避免在驱动电压的作用下相邻的两个像素子单元141相互导电而造成显色失效，还需要说明的是，由于每个像素子单元141所受到的驱动电压是通过透明电极层130传输的，为使得一个薄膜晶体管可以控制一个像素子单元141，所以具有导电作用的透明子电极部131需要与像素子单元141一一对应，即相邻的两个透明子电极部131之间具有间隙。对应的，若将多个像素子单元层叠设置，则需要一个驱动电压对层叠设置的多个像素子单元同时进行驱动显色，而一个驱动电压需要根据层叠设置的多个像素子单元的数量分配多个子电压，然后一个子电压对应一个像素子单元进行驱动，从而使得层叠设置的多个像素子单元响应驱动电压进行现色的响应速度降低。因此，多个像素子单元141相邻设置且在第一透明衬底110上正投影区域不重叠相对于多个像素子单元层叠设置能够提高响应速度。

另外，由于多个像素子单元141与多个透明子电极部131一一对应，而多个透明子电极部131与多个薄膜晶体管121一一对应，一个薄膜晶体管121可以对与其对应的一个像素子单元141进行单独控制，即一个薄膜晶体管121的开关可以控制一个像素子单元141是否显示图案，而薄膜晶体管阵列电路层120中的多个薄膜晶体管121的开关可以分别对电致变色像素层140中的多个像素子单元141进行控制，从而使得显示面板100能够显示不同图案的画面，实现动态显示功能。

每个像素单元中的多个像素子单元141在第一显色态下显示的颜色不同，多个像素子单元141可以显示多个颜色，多个颜色的混色组成一个像素单元的颜色，实现电致变色像素层140中多个像素单元的显色功能。每个像素单元中可以包括三个像素子单元141，如在第一显色态分别显示红色、绿色以及蓝色的三个像素子单元141。由于多个像素单元按照阵列排布，则多个像素子单元141也按照阵列排布，且每个像素单元中的多个像素子单元141的排列顺序相同，如按照第一显色态为红色、绿色、蓝色的像素子单元141排布。

需要说明的是，可以在薄膜晶体管阵列电路层120与透明对电极层150设置电连接，具体地，薄膜晶体管阵列电路层120中的多个薄膜晶体管121分别与透明对电极层150电连接，通过在薄膜晶体管阵列电路层120与透明对电极层150之间施加电压，薄膜晶体管阵列电路层120的电压传输至透明电极层130，从而可以在透明电极层130与透明对电极层150之间形成有源矩阵电场。根据对每个薄膜晶体管121施加电压的不同，可以使每个像素单元中的多个像素子单元141分别处于不同的电场作用下，从而通过透明电极层130与透明对电极层150驱动多个像素子单元141分别从第一透明态切换至第一显色态，并根据多个像素子单元141固有的颜色不同，使多个像素子单元141分别显示不同的颜色，如红色、绿色和蓝色等。

其中，对每个薄膜晶体管121施加的电压为栅极电压，即每个像素子单元141对应的薄膜晶体管121具有栅极电压，栅极电压的大小与每个像素子单元141在第一显色态下所显示颜色的色度和/或透过率具有灰阶对应关系。具体地，在薄膜晶体管阵列电路层120与透明对电极层150之间施加的电压对应薄膜晶体管121的栅极电压，薄膜晶体管121的栅极电压越大，则该薄膜晶体管121对应的像素子单元141受到的电场作用越强，像素子单元141在第一显色态下所显示颜色的色度越强，且像素子单元141的透过率越大；反之，薄膜晶体管121的栅极电压越小，则薄膜晶体管121对应的像素子单元141受到的电场作用越弱，像素子单元141在第一显色态下所显示的颜色的色度越弱，且像素子单元141的透过率越小。因此，每个像素子单元141随着所受到的电场作用的变化，能够显示出不同色度的颜色，从而使得多个像素子单元141对应不同的混合颜色，以使不同像素单元显示的颜色不同，通过栅极电压的大小可以实现对多个像素子单元141在第一显色态下的灰阶可调，即多个像素子单元141处于第一显色态时所显示的颜色的灰阶与栅极电压的大小具有对应关系，从而实现对显示面板100动态显示效果的控制。比如，栅极电压从A切换至B，栅极电压为A时，多个像素子单元141在第一显色态下显示的颜色的色度为a；栅极电压为B时，多个像素子单元141在第一显色态下显示的颜色的色度为b，其中，A小于B，a小于b，即多个像素子单元141在栅极电压为A和B时均显示第一颜色，但在栅极电压为A时第一颜色的色度小于在栅极电压为B时第一颜色的色度。其中，可以通过外加驱动芯片对每个像素子单元141所受到的电压大小进行控制。

可以理解的是，本实施例中每个像素子单元141对应一个薄膜晶体管121，一个薄膜晶体管121可以对一个像素子单元141进行单独控制，从而提高了驱动响应速度，并且一个薄膜晶体管121的开关可以控制一个像素子单元141是否显示画面，从而实现显示面板100的动态显示功能。另外，基于一个薄膜晶体管121具有的栅极电压不同，可以控制一个像素子单元141显示不同色度的固有颜色，从而进一步提高显示面板100的动态显示效果。

本实施例中采用的电致变色技术属于非主动发光透明显示技术，具体地，电致变色像素层140中的第一电致变色材料在电场的作用下吸收了环境光中除了第一电致变色材料固有的颜色的其他波长的环境光，而仅透射第一电致变色材料固有的颜色波长的环境光，从而使得电致变色像素层140由第一透明态切换至第一显色态，即电致变色像素层140不具有主动发光功能，而是通过环境光的透射实现显示面板100的透明显示，具体地，其借助第一电致变色材料对环境光的吸收透过特性使电致变色像素层140在第一透明态与第一显色态之间切换，从而实现透明显示，并且由于显示面板100内不会产生与环境光发生混合的光源，因此环境光不会影响其显示性能，从而解决了相关技术中存在的问题，在实现了显示面板100的透明显示功能的同时，还提高了显示面板100的显示性能。

由于电致变色像素层140采用非主动发光的电致变色技术，每个像素单元所显示的颜色是通过透射环境光，并将透射的环境光发射至显示面板100的显示区域从而使得用户能够观看到画面。因此，需要将电致变色像素层140中的多个像素单元遮盖整个显示面板100的显示区域，以防止其他波长的环境光漏光而影响显示面板100的显示效果。

204，在第二透明衬底朝向第一透明衬底一侧形成透明对电极层。

请参阅图1，在第二透明衬底180朝向第一透明衬底110一侧形成透明对电极层150，在透明对电极层150朝向第一透明衬底110一侧形成透明离子存储层170，最后在电致变色像素层140与透明离子存储层170之间形成电解质层160。

其中，电解质层160的作用为保证透明电极层130与透明对电极层150之间的电子绝缘而离子导通，为电致变色像素层140以及透明离子存储层170提供电致变色材料参与氧化还原反应的离子，比如在电场作用下，电解质层160分别向电致变色像素层140以及透明离子存储层170发生离子迁移，以使电致变色像素层140以及透明离子存储层170吸收离子发生氧化还原反应。其中，电解质层160包括液体电解质、半固态电解质以及全固态电解质中的一种。

由于透明对电极层150与电解质层160中的离子发生反应会降低透明对电极层150的透明性以及导电性。在电解质层160上形成透明离子存储层170，透明离子存储层170可吸收电解质层160中的离子，以阻挡电解质层160中的离子与透明对电极层150发生反应。

透明离子存储层170可以包括第二透明态和第二显色态，透明离子存储层170的材料可以包括第二电致变色材料，第二电致变色材料在电场作用下处于第二透明态，在无电场作用下处于第二显色态。可以理解的是，电致变色像素层140中的第一电致变色材料与透明离子存储层170中的第二电致变色材料的变色极性相反，即在电场作用下，第一电致变色材料处于第一显色态，而第二电致变色材料处于第二透明态；在无电场作用下，第一电致变色材料处于第一透明态，而第二电致变色材料处于第二显色态，从而使得透明离子存储层170与电致变色像素层140相匹配，使得显示面板100形成互补型的电致变色器件。

在透明离子存储层170上形成透明对电极层150，透明对电极层150与薄膜晶体管阵列电路层120电连接，从而使得透明对电极层150与薄膜晶体管阵列电路层120之间具有电压，可在透明电极层130与透明对电极层150之间产生有源矩阵电场，通过透明电极层130与透明对电极层150驱动每个像素单元在第一透明态和第一显色态之间切换。具体地，透明对电极层150分别与薄膜晶体管阵列电路层120中的多个薄膜晶体管121电连接。透明对电极层150与薄膜晶体管阵列电路层120之间产生的电场会使薄膜晶体管阵列电路层120具有栅极电压，栅极电压通过透明电极层130的导通传递至电致变色像素层140，电致变色像素层140在电场的作用下会发生氧化还原反应，从而使得电致变色像素层140从第一透明态切换至第一显色态。

其中，外加驱动芯片可以在透明对电极层150与薄膜晶体管阵列电路层120之间施加电压形成有源矩阵电场，从而使得电致变色像素层140中的多个像素子单元141在电场作用下由第一透明态切换至第一显色态。具体地，显示面板100在不显示状态以及显示状态下的非显示区域保持透明态，而在显示状态下的显示区域显示电致变色像素层140对应的颜色和画面，从而实现显示面板100的动态显示效果以及透明显示功能。其中，不显示状态为显示面板100处于息屏状态，显示状态为显示面板100处于亮屏状态，显示面板100包括显示区域和非显示区域，电致变色像素层140中的多个像素单元设置在显示面板100的显示区域。

透明对电极层150的材料与透明电极层130的材料相同，即透明对电极层150的材料包括金属氧化物，如氧化铟锡、氧化铟锌等导电氧化物薄膜，即透明对电极层150具有导电性和透明性。透明对电极层150的厚度在1-1000纳米之间，如70纳米厚度的氧化铟锡。

可以理解的是，本实施例中的显示面板100中的第一透明衬底110、透明电极层130、透明对电极层150以及第二透明衬底180始终处于透明态，而电致变色像素层140在无电场作用下处于第一透明态，透明离子存储层170在无电场作用下处于高透过率的白色，即显示面板100在无电场的作用下能够实现透明显示功能；而在电场作用下电致变色像素层140处于第一显色态，透明离子存储层170处于第二透明态即显示面板100在有电场作用下可以实现正常显示功能。并且，由于电致变色像素层140采用非主动发光的电致变色技术，通过电致变色材料对环境光的吸收透过特性使像素单元在第一透明态与第一显色态之间切换，并且显示性能不会受环境光影响，可以提高显示面板100在强光照射下的显示性能。

由上可知，本实施例提供相对设置的第一透明衬底和第二透明衬底，在第一透明衬底上形成透明电极层，在透明电极层上形成电致变色像素层，在第二透明衬底朝向第一透明衬底一侧形成透明对电极层。采用电致变色技术的像素单元所制备的显示面板为非主动发光器件，由于其对环境光具有吸收透过特性，透过像素单元在第一显色态下所显示颜色对应波长的环境光，吸收除了所显示颜色的其他颜色对应波长的环境光，使电致变色像素层处于第一显色态，并通过透明对电极层与透明电极层的驱动使每个像素单元在第一透明态与第一显色态之间切换，并且由于显示面板内不会产生与环境光发生混合的光源，因此环境光不会影响其显示性能，提高了显示面板在强光照射下的显示性能。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的显示面板及其制备方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

第一透明衬底；

透明电极层，设置在所述第一透明衬底上；

电致变色像素层，设置在所述透明电极层上，所述电致变色像素层包括多个像素单元，每个所述像素单元具有第一透明态和第一显色态，每个所述像素单元包括多个像素子单元，多个所述像素子单元在所述第一透明衬底上的正投影区域不重叠，且同一所述像素单元内的多个像素子单元在所述第一显色态下显示的颜色不同；以及

透明对电极层，与所述电致变色像素层间隔设置，且位于所述电致变色像素层远离所述透明电极层一侧，所述透明对电极层与所述透明电极层可驱动每个所述像素单元在所述第一透明态和所述第一显色态之间切换；

第二透明衬底，设置在所述透明对电极层上，且与第一透明衬底相对设置。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括薄膜晶体管阵列电路层，所述薄膜晶体管阵列电路层设置在所述第一透明衬底与所述透明电极层之间，所述薄膜晶体管阵列电路层包括多个薄膜晶体管，所述透明电极层包括多个透明子电极部，其中，多个所述薄膜晶体管与多个所述透明子电极部一一对应，多个所述透明子电极部与多个所述像素子单元一一对应。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，每个所述像素子单元对应的薄膜晶体管具有栅极电压，所述栅极电压的大小与每个所述像素子单元在所述第一显色态下所显示颜色的色度和/或透过率具有灰阶对应关系。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括设置在所述电致变色像素层上的电解质层，所述电解质层包括液体电解质、半固态电解质以及全固态电解质中的一种，所述电解质层的透过率大于90％。

5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括透明离子存储层，设置在所述电解质层与所述透明对电极层之间，所述透明离子存储层可吸收所述电解质层中的离子，以阻挡所述电解质层中的离子与所述透明对电极层发生反应。

6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述电致变色像素层的材料包括第一电致变色材料，所述第一电致变色材料在电场作用下处于所述第一显色态，在无电场作用下处于所述第一透明态。

7.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述透明离子存储层具有第二透明态和第二显色态，所述透明离子存储层的材料包括第二电致变色材料，所述第二电致变色材料在电场作用下处于所述第二透明态，在无所述电场作用下处于所述第二显色态，其中，处于所述第二透明态和所述第二显色态的所述透明离子存储层的透过率均大于80％。

8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述透明电极层的材料包括金属氧化物，所述透明对电极层的材料与所述透明电极层的材料相同，且所述透明电极层和所述透明对电极层的透过率均大于80％。

9.一种显示面板的制备方法，其特征在于，包括：

提供相对设置的第一透明衬底和第二透明衬底；

在所述第一透明衬底上形成透明电极层；

在所述透明电极层上形成电致变色像素层，其中，所述电致变色像素层包括多个像素单元，每个所述像素单元具有第一透明态和第一显色态，每个所述像素单元包括多个像素子单元，多个所述像素子单元在所述第一透明衬底上的正投影区域不重叠，且同一所述像素单元内的多个像素子单元在所述第一显色态下显示的颜色不同；

在所述第二透明衬底朝向所述第一透明衬底一侧形成透明对电极层，所述透明对电极层与所述透明电极层可驱动每个所述像素单元在所述第一透明态和所述第一显色态之间切换。

10.根据权利要求9所述的显示面板的制备方法，其特征在于，所述在所述第二透明衬底朝向所述第一透明衬底一侧形成透明对电极层之后，所述方法还包括：

在所述透明对电极层朝向所述第一透明衬底一侧形成透明离子存储层。

11.根据权利要求10所述的显示面板的制备方法，其特征在于，所述在所述透明对电极层朝向所述第一透明衬底一侧形成透明离子存储层之后，所述方法还包括：

在所述电致变色像素层与所述透明离子存储层之间形成电解质层。

Images