CN203456513U - 一种光电二极管及显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种光电二极管及显示装置，涉及显示技术领域，可提高光的利用率；该光电二极管包括多个图案层；所述多个图案层层叠设置，其中每个图案层的上下表面的面积均大于所述每个图案层的投影面积。用于显示装置的制造。

Description

一种光电二极管及显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种光电二极管及显示装置。

背景技术

显示技术在近十年有了飞速地发展，从屏幕的尺寸到显示的质量都取得了很大进步。各厂家在不断提高产品性能的同时，也在不断努力降低产品的生产成本，从而提高市场的竞争力。

目前，以液晶显示器（liquid crystal display，简称LCD）为例，背光源是LCD的主要组成部分，但是由于液晶显示器开口率、原材料透过率等因素的影响，背光源发出的光线只有极少数能透过液晶屏被人们感知，剩余的光线都转换成为了热能，提高了对液晶显示模块散热性的要求，并且造成了能源的极大浪费。因此提高背光源发出光线的利用率成为了目前各个厂商普遍努力的主要方向之一。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种光电二极管及显示装置，可提高光的利用率。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一方面，提供一种光电二极管，包括多个图案层；所述多个图案层层叠设置，其中每个图案层的上下表面的面积均大于所述每个图案层的投影面积。

可选的，所述每个图案层的上下表面的形状均为锯齿形状。

进一步可选的，所述光电二极管包括P型硅图案层、N型硅图案层、以及设置在所述P型硅图案层和所述N型硅图案层之间的本征硅图案层。

另一方面，提供一种显示装置，包括上述的光电二极管。

可选的，所述显示装置包括阵列基板和对盒基板；

所述光电二极管设置在所述阵列基板和/或对盒基板的非透光区。

进一步可选的，所述阵列基板包括：设置在第一衬底基板上的薄膜晶体管；

所述光电二极管设置在所述薄膜晶体管与所述第一衬底基板之间。

进一步地，所述薄膜晶体管包括金属栅极，所述光电二极管设置在所述栅极与所述第一衬底基板之间；

所述显示装置还包括：设置在所述光电二极管与所述第一衬底基板之间的透明导电图案层；

其中，所述第一衬底基板为柔性衬底基板；所述栅极、所述光电二极管、所述透明导电图案层层叠设置，且所述栅极和所述透明导电图案层的形状与所述光电二极管的形状相同；所述栅极和所述透明导电图案层用于提供所述光电二极管的工作电极，且所述透明导电图案层还用于导出电能。

进一步优选的，所述薄膜晶体管还包括透明导电的源极和漏极。

可选的，所述对盒基板包括：设置在第二衬底基板上的黑矩阵；

所述光电二极管设置在所述黑矩阵相对所述液晶层一侧；和/或

所述光电二极管设置在所述黑矩阵与所述第二衬底基板之间。

可选的，所述显示装置包括设置在第三衬底基板上的阳极、阴极、以及设置在所述阳极和阴极之间的有机发光层；

所述光电二极管设置在所述第三衬底基板和靠近所述第三衬底基板的电极之间。

本实用新型实施例提供了一种光电二极管及显示装置，该光电二极管包括多个图案层，所述多个图案层层叠设置且每个图案层的上下表面的面积均大于所述每个图案层的投影面积；本实用新型实施例提供的所述光电二极管在实现光电转换功能的同时，由于所述光电二极管的每个图案层的上下表面的面积，比传统光电二极管的每个图案层的上下表面的面积更大，可以更有效的提高光的利用率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种光电二极管的形状示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种光电二极管的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种光电二极管设置在阵列基板上的结构示意图一；

图4为本实用新型实施例提供的一种光电二极管设置在阵列基板上的结构示意图二；

图5为本实用新型实施例提供的一种光电二极管设置在对盒基板上的结构示意图一；

图6为本实用新型实施例提供的一种光电二极管设置在对盒基板上的结构示意图二；

图7为本实用新型实施例提供的一种光电二极管设置在对盒基板上结构示意图三；

图8为本实用新型实施例提供的一种包括光电二极管的有机电致发光二极管显示装置的结构示意图。

附图标记：

10-光电二极管；101-P型硅图案层；102-本征硅图案层；103-N型硅图案层；104-透明导电图案层；201-第一衬底基板；202-薄膜晶体管；2021-栅极；2022-栅绝缘层；2023-半导体有源层；2024-源极；2025-漏极；203-像素电极；301-第二衬底基板；302-黑矩阵；601-第三衬底基板；602-阳极；603-阴极；604-有机发光层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型实施例提供了一种光电二极管10，如图1至图2所示，该光电二极管10包括多个图案层；所述多个图案层层叠设置，其中每个图案层的上下表面的面积均大于所述每个图案层的投影面积。

需要说明的是，第一，本实用新型实施例不对所述光电二极管10中包括的图案层进行限定，其可以是目前现有的任意一种光电二极管所包含的图案层。

第二，多个图案层层叠设置是指，所述多个图案层从上到下依次层叠设置，且位于上方的图案层的下表面的形状与位于下方的图案层的上表面的形状互相弥补，使在接触面的任意位置两个表面均接触。

第三，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所述每个图案层的形状，均为本实用新型的保护范围。

本实用新型实施例提供了一种光电二极管，该光电二极管包括多个图案层，所述多个图案层层叠设置且每个图案层的上下表面的面积均大于所述每个图案层的投影面积；本实用新型实施例提供的所述光电二极管在实现光电转换功能的同时，由于所述光电二极管的每个图案层的上下表面的面积，比传统光电二极管的每个图案层的上下表面的面积更大，可以更有效的提高光的利用率。

优选的，如图1所示，所述光电二极管10的每个图案层的上下表面的形状可以为锯齿形状。

对于所述锯齿形状的倾斜面的角度，以实际需要和工艺难度自行设定，在此不做限定。

当然，所述每个图案层的上下表面的形状也可以是包含弧形的其他形状，例如波浪形等。但考虑到在制作所述光电二极管10的工艺的难易度，本实用新型实施例优选为将所述图案层的上下表面制作成锯齿形状，可以简化工艺过程，节省成本。

进一步可选的，如图2所示，所述光电二极管10包括：P型硅图案层101、N型硅图案层103、以及设置在P型硅图案层101和N型硅图案层103之间的本征硅图案层102。

本实用新型实施例还提供了一种显示装置，包括上述的光电二极管10。

这样，在该显示装置实现显示的同时，可以通过该光电二极管10将光能转为电能进行利用，提高光的利用率。

这里，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下，可以知道当上述的光电二极管10为透明时，可以设置在所述显示装置的任何位置，但优选应该设置在所述显示装置的非透光区；当上述的光电二极管10为不透明时，只能设置在所述显示装置的非透光区，在此不再详述。

需要说明的是，本实用新型的附图3-8仅是简略的示意图，只为清楚描述本方案体现了与发明点相关的结构，对于其他的与发明点无关的结构是现有结构，在附图中并未体现或只体现部分。

可选的，当所述显示装置为液晶显示装置时，所述显示装置包括阵列基板、对盒基板、设置在两基板之间的液晶层、以及背光源；其中，所述光电二极管10可以设置在所述阵列基板和/或对盒基板的非透光区。

其中，当所述光电二极管10设置在阵列基板的非透光区、以及设置在对盒基板的黑矩阵相对液晶的一侧时，则所述光电二极管10吸收所述背光源的光，当所述光电二极管10设置在对盒基板的黑矩阵与基板之间时，则所述光电二极管10吸收外界自然光。其中外界自然光可以是灯光、日光等。

此处，将所述光电二极管10设置在所述阵列基板和/或对盒基板的非透光区可以避免影响所述显示装置的显示效果。

进一步地，如图3所示，所述阵列基板包括：设置在第一衬底基板201上的薄膜晶体管202；所述光电二极管10设置在所述薄膜晶体管与所述第一衬底基板201之间。

其中，所述薄膜晶体管202可以是顶栅型也可以是底栅型，在此不做限定。

当然，所述显示装置还可以包括使所述光电二极管10工作的电极，在此不对该电极做限定，以能使所述光电二极管工作并将光能转化为电能为准。

此外，也可以将第一衬底基板201制作成柔性衬底基板，这样可以直接在该柔性衬底基板的一定区域刻蚀出图形例如锯齿形状，然后制作形成例如锯齿形状的所述光电二极管10及其工作电极等。

进一步优选的，参考图4所示，当所述阵列基板的所述薄膜晶体管202为底栅型时，则所述薄膜晶体管202包括依次设置在所述第一衬底基板201上的栅极2021、栅绝缘层2022、半导体有源层2023、以及源极2024和漏极2025；所述光电二极管10设置在所述栅极2021与所述第一衬底基板201之间。当然，所述阵列基板还包括与所述薄膜晶体管的漏极2025电连接的像素电极203等。

所述显示装置还包括：设置在所述光电二极管10与所述第一衬底基板201之间的透明导电图案层104。

其中，所述第一衬底基板201为柔性衬底基板；所述栅极2021、所述光电二极管10、所述透明导电图案层104紧密贴合层叠设置，且所述栅极2021和所述透明导电图案层104的形状与所述光电二极管10的每个图案层的形状相同；所述栅极2021和所述透明导电图案层104用于提供所述光电二极管10的工作电极，且所述透明导电图案层104还用于导出电能。

这里，所述栅极2021、所述光电二极管10、所述透明导电图案层104层叠设置，是指沿入光方向，栅极2021、所述光电二极管10、所述透明导电图案层104从上到下依次层叠设置；所述栅极2021和所述透明导电图案层104的形状与所述光电二极管10的形状相同，是指栅极2021和透明导电图案层104的上下表面的形状均与所述光电二极管10的上下表面的形状相同，以使位于上方的栅极2021的下表面的形状、位于下方的光电二极管10的上表面的形状分别与所述光电二极管10的上下表面互相弥补，即在接触面的任意位置两个表面均接触。

此外，所述显示装置还可以包括：与所述光电二极管10的存储电能的图案层例如所述透明导电图案层104连接的引线，以及与该引线连接的集成电源；这样在所述光电二极管10工作时，转换的电能便可以通过引线导出到集成电源中。

这里所述柔性衬底基板可以由树脂或塑料等高分子材料制成，通过将第一衬底基板201制作成柔性衬底基板，可以直接在该柔性衬底基板的一定区域刻蚀出图形例如锯齿形状，然后依次制作形成例如锯齿形状的透明导电图案层104、每个图案层均为锯齿形状的所述光电二极管10；由于无需额外制作一层薄膜，并在一定区域刻蚀出特定图形例如锯齿形状，而使后续制作的所述光电二极管10形成相应的例如锯齿形状，从而可以降低工艺难度，并降低所述阵列基板的厚度。而且利用阵列基板上的薄膜晶体管的栅极作为所述光电二极管10的其中一个工作电极，也可以简化制作工艺。

进一步地，可以通过将所述薄膜晶体管的源极205和漏极206做成透明的，如使用透明导电的纳米材料制成，来提高所述显示装置的开口率。其中，在所述源极205和漏极206使用透明导电的纳米材料制成时，所述半导体有源层也可以使用纳米材料例如碳纳米管，再经氢化处理制成，这样可以通过一次构图工艺形成所述源极和漏极、以及半导体有源层的图案，可以简化制作工艺，节省成本。

这样，所述光电二极管10在充分吸收所述背光源射向所述薄膜晶体管的栅极202的光，使之转化为电能的情况下，可以增大所述显示装置的开口率。

此外，还可以将所述像素电极203使用碳纳米管制成，可以防止柔性的阵列基板在反复折叠过程中造成ITO（Indium tin oxide，氧化铟锡）龟裂。

可选的，如图5所示，所述对盒基板包括：设置在第二衬底基板301上的黑矩阵302；所述光电二极管10设置在所述黑矩阵302相对所述液晶层一侧。

这样，所述光电二极管10可以吸收所述背光源射向所述黑矩阵302的光，并将该部分光转化为电能，实现充分利用光能的目的。

或者，如图6所示，所述光电二极管10设置在所述黑矩阵302与所述第二衬底基板301之间。

这样，可以吸收外界的灯光、日光等，且由于所述光电二极管10设置在所述黑矩阵302与所述第二衬底基板301之间，不会影响该显示装置的显示效果。

或者，如图7所示，所述对盒基板包括：设置在第二衬底基板301上的黑矩阵302；所述光电二极管10分别设置在所述黑矩阵302相对所述液晶层一侧和所述黑矩阵302与所述第二衬底基板301之间。

这样，所述光电二极管10不但可以吸收所述背光源射向所述黑矩阵302的光，还可以吸收外界的灯光、日光等。

可选的，当所述显示装置为有机电致发光二极管型显示装置时，如图8所示，所述显示装置包括设置在第三衬底基板601上的阳极602、阴极603、以及设置在所述阳极和阴极之间的有机发光层604；所述光电二极管10设置在所述第三衬底基板601和靠近所述第三衬底基板的电极例如图8所示的阳极602之间。

当然，所述显示装置还可以包括使所述光电二极管10工作的电极，在此不对该电极做限定，以能使所述光电二极管工作并将光能转化为电能为准。

此外，也可以将第三衬底基板601制作成柔性衬底基板，这样可以直接在该柔性衬底基板的一定区域刻蚀出图形例如锯齿形状，然后制作形成例如锯齿形状的所述光电二极管10及其工作电极等。

由于所述有机发光层604的两个相对面均会发光，但在显示时，所述有机发光层604只有一个面发出的光对显示起到作用，因此，这里将所述光电二极管10设置在所述有机发光层604的不用于显示的一面，例如图8所示的阳极602与第三衬底基板601之间，在不影响所述显示装置的显示效果的前提到，可以充分吸收所述有机发光层604发出的光。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光电二极管，包括多个图案层；其特征在于，所述多个图案层层叠设置，其中每个图案层的上下表面的面积均大于所述每个图案层的投影面积。 

2.根据权利要求1所述的光电二极管，其特征在于，所述每个图案层的上下表面的形状均为锯齿形状。 

3.根据权利要求1或2所述的光电二极管，其特征在于，所述光电二极管包括P型硅图案层、N型硅图案层、以及设置在所述P型硅图案层和所述N型硅图案层之间的本征硅图案层。 

4.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至3任一项所述的光电二极管。 

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括阵列基板和对盒基板，以及设置在两基板之间的液晶层； 

所述光电二极管设置在所述阵列基板和/或对盒基板的非透光区。 

6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述阵列基板包括：设置在第一衬底基板上的薄膜晶体管； 

所述光电二极管设置在所述薄膜晶体管与所述第一衬底基板之间。 

7.根据权利要求6所述的显示装置，其特征在于，所述薄膜晶体管包括金属栅极，所述光电二极管设置在所述栅极与所述第一衬底基板之间； 

所述显示装置还包括：设置在所述光电二极管与所述第一衬底基板之间的透明导电图案层； 

其中，所述第一衬底基板为柔性衬底基板；所述栅极、所述光电二极管、所述透明导电图案层层叠设置，且所述栅极和所述透明导电图案层的形状与所述光电二极管的形状相同；所述栅极和所述透明导电图案层用于提供所述光电二极管的工作电极，且所述透明导电图案层还用于导出电能。 

8.根据权利要求6或7所述的显示装置，其特征在于，所述薄膜晶体管还包括透明导电的源极和漏极。 

9.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于，所述对盒基板包括：设置在第二衬底基板上的黑矩阵； 

所述光电二极管设置在所述黑矩阵相对所述液晶层一侧；和/或 

所述光电二极管设置在所述黑矩阵与所述第二衬底基板之间。 

10.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括设置在第三衬底基板上的阳极、阴极、以及设置在所述阳极和阴极之间的有机发光层； 

所述光电二极管设置在所述第三衬底基板和靠近所述第三衬底基板的电极之间。 

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