CN117471734A - 一种显示面板和显示装置 - Google Patents

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CN117471734A CN202311208733.XA CN202311208733A CN117471734A CN 117471734 A CN117471734 A CN 117471734A CN 202311208733 A CN202311208733 A CN 202311208733A CN 117471734 A CN117471734 A CN 117471734A
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龚金辉
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Abstract

本申请公开了一种显示面板和显示装置，显示面板包括相对设置的第一基板和第二基板；所述第一基板包括第一衬底基板以及位于所述第一衬底基板靠近所述第二基板一侧的彩色滤光层和光伏层；所述第二基板包括第二衬底基板和位于所述第二衬底基板靠近所述第一基板一侧的驱动电路层；所述彩色滤光层包括呈阵列设置的多个色阻单元；所述光伏层包括位于任意相邻的两个所述色阻单元之间的光伏组件；其中，所述光伏组件与所述驱动电路层电连接，用于向所述驱动电路层提供电源。本申请可以将光伏组件集成设置在彩色滤光层的色阻单元之间，在实现光伏显示一体化的基础上既不会影响显示效果也不会影响光伏组件的光电转化效率。

Description

一种显示面板和显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种显示面板和显示装置。
背景技术
显示与人类生活息息相关，目前主流的显示有液晶显示、有机电致发光(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)显示、以及MLED(Mini LED或Micro LED)显示。上述显示器均需要通电才能显示相关的画面，尤其液晶显示器需要背光提供光源，能耗大大增加，对电力有着较大的需求。并且，对于户外显示，往往需要专门铺设电力线路和设备以提供电源，由于电力线路铺设复杂难度较大，成本显著增加。
相比较而言，光伏作为一种可再生清洁能源，由于在日照下即可进行光电转换而受到广泛的关注。由于在户外可以利用光伏组件发电为相关显示器供电，为研发者提供了一种新型光伏显示的新思路。但是，当前的光伏显示亦存在一系列问题。
有专利提出将光伏组件以外挂的方式贴合在显示面板上实现光伏显示，但是这种方式需要高精度的贴合组装，导致光伏组件和显示模块分离，并非严格意义上的光伏显示一体化概念。另外，有专利提出在显示面板上制作透明光伏膜层；在显示状态时，位于光伏膜层下方的发光单元发出的光可经透明光伏膜层出光；而在非显示状态时，光伏膜层可在日照下工作进行光电转换。然而，由于光伏膜层为透明态，导致光电转换效率较低，使得实用性较差。
发明内容
本申请提供一种显示面板和显示装置，将光伏组件集成设置在彩色滤光层的色阻单元之间，在实现光伏显示一体化的基础上既不会影响显示效果也不会影响光伏组件的光电转化效率。
本申请提供一种显示面板，包括相对设置的第一基板和第二基板；所述第一基板包括第一衬底基板以及位于所述第一衬底基板靠近所述第二基板一侧的彩色滤光层和光伏层；所述第二基板包括第二衬底基板和位于所述第二衬底基板靠近所述第一基板一侧的驱动电路层；
所述彩色滤光层包括呈阵列设置的多个色阻单元；所述光伏层包括位于任意相邻的两个所述色阻单元之间的光伏组件；其中，所述光伏组件与所述驱动电路层电连接，用于向所述驱动电路层提供电源。
可选地，所述光伏层还包括位于所述第一衬底基板靠近所述第二基板一侧的整合电路层；所述彩色滤光层和所述光伏组件位于所述整合电路层靠近所述第二基板的一侧，每个所述光伏组件与所述整合电路层电连接。
可选地，所述光伏组件包括位于所述整合电路层靠近第二基板一侧的第一电极块、以及依次设置在所述第一电极块远离所述第一衬底基板一侧的空穴传输层、有源层、电子传输层和第二电极块；
所述第二电极块的一端沿所述电子传输层、所述有源层和所述空穴传输层的侧面延伸至与所述第一电极块并排且间隔设置；所述第一电极块和所述第二电极块分别与所述整合电路层电连接。
可选地，所述第一电极块的材料包括氧化铟锡；所述有源层的材料包括铜铟镓硒半导体材料或有机钙钛矿材料；所述第二电极块的材料包括银和铜。
可选地，所述显示面板还包括储能组件；所述整合电路层与所述储能组件电连接，且所述储能组件与所述驱动电路层电连接。
可选地，所述显示面板还包括位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；所述第二基板还包括位于所述驱动电路层靠近所述液晶层一侧的反光层，所述反光层的反光面朝向所述液晶层设置；所述反光层至少对应所述彩色滤光层设置。
可选地，所述显示面板具有显示区和围绕所述显示区设置的非显示区；所述色阻单元和所述光伏组件位于所述显示区，所述储能组件位于所述非显示区；
所述显示面板还包括位于所述非显示区且位于所述第一基板远离所述第二基板一侧的侧光灯，所述侧光灯的出光方向朝向所述显示区；所述储能组件还与所述侧光灯电连接。
可选地，所述显示面板还包括位于所述第一衬底基板远离所述光伏层一侧的光学微结构层；所述光学微结构层包括与所述光伏组件对应设置的第一光学区域、以及与所述色阻单元对应设置的第二光学区域；位于所述第一光学区域中的所述光学微结构层朝远离所述光伏组件的方向凸起，且位于所述第二光学区域中的所述光学微结构层朝靠近所述色阻单元的方向凹陷。
可选地，所述显示面板还包括位于所述第一衬底基板远离所述光伏层一侧的光学微结构层；所述光学微结构层包括与多个所述光伏组件一一对应设置且相互邻接的多个凸起单元，所述凸起单元朝远离所述第一衬底基板的一侧呈弧形凸起；每个所述色阻单元对应相邻的两个所述凸起单元的连接位置设置。
本申请还提供了一种显示装置，包括以上任意一项所述的显示面板。
本申请提供的显示面板和显示装置，将光伏组件与彩色滤光片的色阻单元同层设置，且光伏组件与驱动电路层电连接；一方面，将光伏层集成于显示面板中，避免将光伏层外挂在显示面板上，真正实现了光伏显示一体化，有利于减薄显示产品的整体厚度；另一方面，光伏组件位于任意相邻的两个色阻单元之间，由于光伏组件对光有吸收作用，可以防止不同颜色的子像素之间的光窜扰，取代了现有的黑色矩阵结构，在不影响显示效果和光电转换效率的同时有利于进一步减薄显示产品的整体厚度；再一方面，光伏组件与驱动电路层电连接，可以向驱动电路层提供电源，避免额外设置供电装置，有利于节省能源成本。
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它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例提供的一种显示面板的部分截面结构示意图。
图2为图1提供的光伏组件的截面结构示意图。
图3为本申请实施例提供的一种显示面板中的凸透镜微结构的聚光效果示意图。
图4为本申请实施例提供的一种显示面板中的凹透镜微结构的散光效果示意图。
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。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
如图1所示，本申请实施例提供了一种显示面板1，显示面板1包括相对设置的第一基板2和第二基板3；第一基板2包括第一衬底基板4以及位于第一衬底基板4靠近第二基板3一侧的彩色滤光层5和光伏层6；第二基板3包括第二衬底基板7和位于第二衬底基板7靠近第一基板2一侧的驱动电路层8。彩色滤光层5包括呈阵列设置的多个色阻单元9；光伏层6包括位于任意相邻的两个色阻单元9之间的光伏组件10；其中，光伏组件10与驱动电路层8电连接，用于向驱动电路层8提供电源。
具体的，第一基板2为彩膜基板，第二基板3为阵列基板。每个色阻单元9包括红色色阻单元(R)、绿色色阻单元(G)和蓝色色阻单元(B)中的任意一个，但不限于此。
具体的，每个光伏组件10为一个独立的光伏电池，例如太阳能薄膜电池。光伏层6用于将外界的自然光转化为光电流，并用于向显示面板1的其他结构提供电源，故本申请实施例提供的显示面板1不需要额外其他设置供电装置。
可以理解的，本申请实施例将光伏层6中的光伏组件10与彩色滤光层5中的色阻单元9同层设置具有以下优点：一方面，将光伏层6与彩色滤光层5集成设置在显示面板1的第一基板2中，避免将光伏层6外挂在显示面板1上，真正实现了光伏显示一体化，有利于减薄显示产品的整体厚度；另一方面，光伏组件10位于任意相邻的两个色阻单元9之间，由于光伏组件10对光有吸收作用，可以防止不同颜色的子像素之间的光窜扰，取代了现有的黑色矩阵结构，有利于进一步减薄显示产品的整体厚度。
具体的，如图1所示，光伏层6还包括位于第一衬底基板4靠近第二基板3一侧的整合电路层11；彩色滤光层5和光伏组件10位于整合电路层11靠近第二基板3的一侧，每个光伏组件10与整合电路层11电连接。
可以理解的，整合电路层11用于将多个光伏组件10产生的光电流整合起来并传输出去。整合电路层11由多条走线和相关的电子器件构成，具有较大面积的透光区，不会影响光伏组件10的采光效果。
具体的，光伏组件10可以为PIN型器件，但不限于此。
在一具体实施方式中，结合图1和图2所示，光伏组件10包括位于整合电路层11靠近第二基板3一侧的第一电极块12、以及依次设置在第一电极块12远离第一衬底基板4一侧的空穴传输层13、有源层14、电子传输层15和第二电极块16。其中，第二电极块16的一端沿电子传输层15、有源层14和空穴传输层13的侧面延伸至与第一电极块12并排且间隔设置；第一电极块12和第二电极块16分别与整合电路层11电连接。
具体的，第一电极块12为透明状，有利于外界光源透过并照射在光伏组件10的有源层14上，以保证光伏组件10正常工作。
在一具体实施例中，第一电极块12的材料包括氧化铟锡，但不限于此；有源层14的材料包括铜铟镓硒半导体材料或有机钙钛矿材料，但不限于此；第二电极块16的材料包括银和铜，但不限于此。
在一具体实施方式中，为避免第一电极块12和第二电极块16短路，第二电极延伸至与第一电极块12齐平位置的部分电极可以在水平方向上向远离第一电极块12的方向延伸，形成电极延伸部17；并且，第一电极块12可向远离电极延伸部17的方向整体平移。电极延伸部17和第一电极均与光伏组件10整合电路电连接。该设计还可以提高第一电极块12和第二电极块16与整合电路层11的接触面积，有利于提高光电流的传输效率。
具体的，为保证光伏组件10和色阻单元9远离第一衬底基板4的一侧保持平整性，可以在光伏组件10与色阻单元9之间填充平坦材料；或者，将色阻单元9与光伏组件10的侧面完全贴合设置。
可以理解的，填充的平坦材料可以为具有遮光作用的材料，避免色阻单元9和光伏组件10之间的位置漏光；而之间将色阻单元9与光伏组件10的侧面完全贴合设置可以有效避免漏光。
具体的，如图1所示，显示面板1还包括储能组件18；整合电路层11与储能组件18电连接，且储能组件18与驱动电路层8电连接。可以理解的，光伏组件10通过整合电路层11与储能组件18电连接。
具体的，储能组件18用于存储光伏组件10产生的光电流，并用于向驱动电路层8提供电源。
具体的，储能组件18可以为具有充放电功能的蓄电池，但不限于此。
具体的，如图1所示，显示面板1为液晶显示面板，显示面板1还包括位于第一基板2和第二基板3之间的液晶层19；第二基板3还包括位于驱动电路层8靠近液晶层19一侧的反光层20，反光层20的反光面朝液晶层19设置；反光层20至少对应彩色滤光层5设置。
在一具体实施方式中，反光层20仅对应多个色阻单元9设置，例如，反光层20由与多个色阻单元9一一对应设置的多个反光块构成。
可以理解的，本申请实施例中的显示面板1为全反射式液晶显示面板，无需在第二基板3的下方提供背光源，而是利用自然光反射进行显示。该设计可有效的节省背光源的能耗，使得显示面板1在显示模式下能耗较低，故光伏层6产生的电力无需向背光源提供，而是仅提供给驱动电路层8用于驱动。
具体的，显示面板1具有显示区和围绕显示区设置的非显示区；色阻单元9和光伏组件10位于显示区，储能组件18位于非显示区。如图1所示，显示面板1还包括位于非显示区的侧光灯21，侧光灯21还位于第一基板2远离第二基板3的一侧，且侧光灯21的出光方向朝向显示区。储能组件18还与侧光灯21电连接，用于在外界光线不足时向侧光灯21提供光源。
可以理解的，第一基板2远离第二基板3的一侧为出光侧，侧光灯21位于出光侧且对应非显示区设置。
在一具体实施方式中，侧光灯21围绕显示区设置，保证显示区可以充分且均匀地接收到光照，有利于提高显示效果。
可以理解的，经光伏组件10的光电转换作用，将电能储存在储能组件18中，一方面，储能组件18给第二基板3的驱动电路层8提供电力以达到显示的效果，另一方面，在自然光不足(例如阴天、夜晚等)时，储能组件18给侧光灯21提供电力，使得侧光灯21发光提供显示所需的光源，以保证整个显示装置工作正常。
具体的，如图1所示，显示面板1还包括位于第一衬底基板4远离光伏层6一侧的光学微结构层22；光学微结构层22包括与光伏组件10对应设置的第一光学区域23、以及与色阻单元9对应设置的第二光学区域24。位于第一光学区域23的光学微结构层22朝远离光伏组件10的方向凸起，且位于第二光学区域24的光学微结构层22朝靠近色阻单元9的方向凹陷。
可以理解的，位于第一光学区域23的光学微结构层22相当于凸透镜微结构，且位于第二光学区域24的光学微结构层22相当于凹透镜微结构。
在一具体实施方式中，显示面板1还包括位于第一衬底基板4远离光伏层6一侧的光学微结构层22；光学微结构层22包括与多个光伏组件10一一对应设置且相互邻接的多个凸起单元25，每个凸起单元25朝远离第一衬底基板4的一侧呈弧形凸起。任意相邻的两个凸起单元25的连接位置形成内凹结构，且每个色阻单元9对应相邻的两个凸起单元25的连接位置设置。
具体的，多个凸起单元25可以一体成型，也可以独立制作，此处不做限定。
可以理解的，每个凸起单元25完全覆盖对应的光伏组件10，同时，该凸起单元25还部分覆盖与光伏组件10相邻设置的色阻单元9，使得内凹结构对应于色阻单元9设置。因此，每个凸起单元25的中间区域位于第一光学区域23，且凸起单元25的边缘区域位于第二光学区域24。
如图3所示，位于光伏组件10上方的光学微结构层22为凸透镜微结构，对外界的日照光有汇聚作用，可以增加照射到光伏组件10上的光束量，从而可以提高光伏利用率；如图4所示，位于色阻单元9上方的光学微结构层22为凹透镜微结构，对显示出射光有发散作用，可以提高显示视角。
具体的，第一基板2还包括位于彩色滤光层5和光伏层6靠近液晶层一侧的第一配向层26；第二基板3还包括位于反光层20靠近液晶层一侧的第二配向层27。
具体的，第一配向层26和第二配向层27的材料包括聚酰亚胺(PI)。
本申请实施例所提供的显示面板1具有以下优势：
一方面，将光伏层6集成于显示面板1中，避免将光伏层6外挂在显示面板1上，真正实现了光伏显示一体化，有利于减薄显示产品的整体厚度；另一方面，光伏组件10位于任意相邻的两个色阻单元9之间，由于光伏组件10对光有吸收作用，可以防止不同颜色的子像素之间的光窜扰，取代了现有的黑色矩阵结构，在不影响显示效果和光电转换效率的同时有利于进一步减薄显示产品的整体厚度；另一方面，光伏组件10通过储能组件18与驱动电路层8电连接，可以向驱动电路层8提供电源，避免额外设置供电装置，有利于节省能源成本；另一方面，在显示区的外围设置侧光灯21，且侧光灯21与储能组件18电连接，在自然光不足(例如阴天、夜晚等)时，储能组件18给侧光灯21提供电力，使得侧光灯21发光提供显示所需的光源，以保证整个显示装置工作正常；再一方面，在第一基板2的外侧设计光学微结构层22可以提高光伏利用率和显示视角。
本申请实施例还提供一种显示面板，与前述实施例不同的在于，显示面板不需要设置反射层和侧光灯，而是在第二基板远离第一基板的一侧设置背光源，背光源的驱动电路与储能组件电连接。
很显然，本申请实施例中的光伏层需要向第二基板的驱动电路层和背光源的驱动电路提供电源。
本申请实施例还提供一种液晶显示装置，液晶显示装置包括以上任意一个实施例所提供的显示面板。
具体的，当显示面板为全反射式液晶显示面板时，液晶显示装置不需要设置背光源。当显示面板不设置反射层时，液晶显示装置还包括设置在显示面板背面的背光源，且储能组件与背光源电连接。
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一种显示面板和显示装置进行了详细介绍，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技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括相对设置的第一基板和第二基板；所述第一基板包括第一衬底基板以及位于所述第一衬底基板靠近所述第二基板一侧的彩色滤光层和光伏层；所述第二基板包括第二衬底基板和位于所述第二衬底基板靠近所述第一基板一侧的驱动电路层；
所述彩色滤光层包括呈阵列设置的多个色阻单元；所述光伏层包括位于任意相邻的两个所述色阻单元之间的光伏组件；其中，所述光伏组件与所述驱动电路层电连接，用于向所述驱动电路层提供电源。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光伏层还包括位于所述第一衬底基板靠近所述第二基板一侧的整合电路层；所述彩色滤光层和所述光伏组件位于所述整合电路层靠近所述第二基板的一侧，每个所述光伏组件与所述整合电路层电连接。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述光伏组件包括位于所述整合电路层靠近第二基板一侧的第一电极块、以及依次设置在所述第一电极块远离所述第一衬底基板一侧的空穴传输层、有源层、电子传输层和第二电极块；
所述第二电极块的一端沿所述电子传输层、所述有源层和所述空穴传输层的侧面延伸至与所述第一电极块并排且间隔设置；所述第一电极块和所述第二电极块分别与所述整合电路层电连接。
4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极块的材料包括氧化铟锡；所述有源层的材料包括铜铟镓硒半导体材料或有机钙钛矿材料；所述第二电极块的材料包括银和铜。
5.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括储能组件；所述整合电路层与所述储能组件电连接，且所述储能组件与所述驱动电路层电连接。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括位于所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层；所述第二基板还包括位于所述驱动电路层靠近所述液晶层一侧的反光层，所述反光层的反光面朝向所述液晶层设置；所述反光层至少对应所述彩色滤光层设置。
7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板具有显示区和围绕所述显示区设置的非显示区；所述色阻单元和所述光伏组件位于所述显示区，所述储能组件位于所述非显示区；
所述显示面板还包括位于所述非显示区且位于所述第一基板远离所述第二基板一侧的侧光灯，所述侧光灯的出光方向朝向所述显示区；所述储能组件还与所述侧光灯电连接。
8.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位于所述第一衬底基板远离所述光伏层一侧的光学微结构层；所述光学微结构层包括与所述光伏组件对应设置的第一光学区域、以及与所述色阻单元对应设置的第二光学区域；位于所述第一光学区域中的所述光学微结构层朝远离所述光伏组件的方向凸起，且位于所述第二光学区域中的所述光学微结构层朝靠近所述色阻单元的方向凹陷。
9.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位于所述第一衬底基板远离所述光伏层一侧的光学微结构层；所述光学微结构层包括与多个所述光伏组件一一对应设置且相互邻接的多个凸起单元，所述凸起单元朝远离所述第一衬底基板的一侧呈弧形凸起；每个所述色阻单元对应相邻的两个所述凸起单元的连接位置设置。
10.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至9任意一项所述的显示面板。
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