专利名称：显示面板及其制作方法
技术领域：
本发明关于一种显示面板及其制作方法，尤指一种将太阳能电池整合于对向基板的显示面板及其制作方法。
背景技术：
平面显示面板例如液晶显示面板目前已被广泛地应用在各式移动电子产品，如智能型手机(smart phone)、数码相机(digital camera)及笔记本电脑(notebook PC)上，以发挥其显示功能。为了增加携带便利性，移动电子产品在尺寸设计上必须达到轻薄短小的要求，也造成了其必须使用容量较小的电池作为电源。因此，行动电子产品往往必须经常充电，而增加了使用上的不便。
发明内容
本发明的目的之一在于提供一种将太阳能电池整合于内的显示面板及其制作方法。本发明的一实施例提供一种液晶显示面板，具有多个呈阵列排列的次像素区。上述液晶显示面板包括阵列基板、多个像素电极、多个彩色滤光片、对向基板、太阳能电池以及液晶层。像素电极设置于阵列基板上并分别位于次像素区内。彩色滤光片设置于阵列基板上并分别位于次像素区内。对向基板与阵列基板面对设置，且对向基板具有沟槽，位于对向基板面对阵列基板的表面。太阳能电池设置于对向基板上。太阳能电池包括第一电极设置于对向基板的沟槽内、光电转换堆叠结构设置于对向基板的沟槽内并与第一电极电性连接，以及第二电极设置于对向基板的表面上并与光电转换堆叠结构电性连接。液晶层设置于阵列基板与对向基板之间。光电转换堆叠结构包括相互堆叠的第一非本征半导体层与第二非本征半导体层，第一非本征半导体层具有第一掺杂类型，且第二非本征半导体层具有第二掺杂类型。光电转换堆叠结构另包括本征半导体层，设置于第一非本征半导体层与第二非本征半导体层之间。对向基板的沟槽位于各次像素区的周围并环绕各次像素区。另包括多个开关元件，设置于阵列基板上并位于次像素区内。对向基板的沟槽在垂直投影方向上与开关元件重叠。太阳能电池的第二电极为共通电极，且共通电极与各像素电极形成液晶电容，用以驱动液晶层。本发明的另一实施例提供一种显示面板，具有多个呈阵列排列的次像素区。上述显示面板包括阵列基板、多个开关元件、对向基板、太阳能电池以及显示介质层。开关元件设置于阵列基板上并分别位于次像素区内。对向基板与阵列基板面对设置，其中对向基板具有沟槽，位于对向基板面对阵列基板的表面。太阳能电池设置于对向基板上。太阳能电池包括第一电极设置于对向基板的沟槽内、光电转换堆叠结构设置于对向基板的沟槽内并与第一电极电性连接，以及第二电极设置于对向基板的表面上并与光电转换堆叠结构电性连接。显示介质层设置于阵列基板与对向基板之间。光电转换堆叠结构包括相互堆叠的第一非本征半导体层与第二非本征半导体层，第一非本征半导体层具有第一掺杂类型，且第二非本征半导体层具有第二掺杂类型。光电转换堆叠结构另包括本征半导 体层，设置于第一非本征半导体层与第二非本征半导体层之间。对向基板的沟槽位于各次像素区的周围并环绕各次像素区。对向基板的沟槽在垂直投影方向上与开关元件重叠。本发明的又一实施例提供一种制作显示面板的方法，包括下列步骤。提供阵列基板，并于阵列基板上形成多个开关元件。提供对向基板。于对向基板面对阵列基板的表面形成沟槽，以及于对向基板的沟槽内形成第一电极与光电转换堆叠结构。于对向基板的表面与光电转换堆叠结构上形成一第二电极，其中第一电极、光电转换堆叠结构与第二电极构成太阳能电池。于阵列基板与对向基板之间形成显示介质层。于对向基板的沟槽内形成第一电极与光电转换堆叠结构的步骤包括:于对向基板的表面依序形成导电层与多层光电转换层，并使导电层与光电转换层填入沟槽内；以及进行研磨工艺，去除沟槽外的光电转换层与导电层，以于沟槽内形成光电转换堆叠结构与第一电极。光电转换堆叠结构包括相互堆叠的第一非本征半导体层与第二非本征半导体层，第一非本征半导体层具有第一掺杂类型，且第二非本征半导体层具有第二掺杂类型。对向基板的沟槽在垂直投影方向上与开关元件重叠。显示面板具有多个呈阵列排列的次像素区，且对向基板的沟槽位于各次像素区的周围并环绕各次像素区。另包括于阵列基板上形成多个像素电极与多个彩色滤光片，其中像素电极与彩色滤光片位于次像素区内。太阳能电池的第二电极为共通电极，显示介质层包括液晶层，且共通电极与各像素电极形成液晶电容，用以驱动液晶层。
第I图至第7图绘示了本发明的一实施例的制作显示面板的方法示意图。其中，附图标记:10 阵列基板IOP次像素区12 开关元件14彩色滤光片16 像素电极20对向基板20S 表面20T沟槽22 导电层24光电转换层241 第一非本征半导体层242第二非本征半导体层243 本征半导体层26第一电极28 光电转换堆叠结构30第二电极
32 太阳能电池Qc 液晶电容34 显示介质层40 显示面板
具体实施例方式为使本领域的一般技术人员能更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合所附附图，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。请参考第I图至第7图。第I图至第7图绘示了本发明的一实施例的制作显示面板的方法示意图，其中第I图、第2图及第4 图至第7图以剖面形式绘示，而第3图以上视形式绘示。本发明的显示面板及其制作方法以液晶显示(例如:水平电场驱动的液晶显示面板、垂直电场驱动的液晶显示面板、光学补偿弯曲(optically compensated bend, 0CB)液晶显示面板、胆固醇液晶显示面板、蓝相液晶显示面板、或其它合适的液晶显示面板)及其制作方法为例说明，且不以此为限。本发明的显示面板可为其它类型的非自发光显示面板例如电泳显示面板、电湿润显示面板、或其它合适的非自发光显示面板。本发明的显示面板可为自发光显示面板例如电浆显示面板、场发射显示面板或其它合适的自发光显示面板。如第I图所示，首先提供阵列基板10。阵列基板10可包括透明基板例如玻璃基板或可挠性基板例如塑胶基板，但不以此为限。阵列基板10具有多个呈阵列排列的次像素区10P，且次像素区IOP可包括用以显示不同颜色的图像的次像素区，例如红色次像素区、绿色次像素区与蓝色次像素区或其他颜色次像素区，且不以此为限。接着于阵列基板10上形成多个开关元件12、彩色滤光片14与像素电极16。开关元件12分别位于对应的次像素区10P，且开关元件12可利用例如薄膜晶体管元件加以实现，其可包括栅极、源极、漏极与半导体通道层等元件，且不以此为限而可为其它类型的开关元件。彩色滤光片14分别位于对应的次像素区10P，且彩色滤光片14可包括三种或更多用以过滤不同波长的光线的滤光片，例如红色彩色滤光片、绿色彩色滤光片与蓝色彩色滤光片，或其他颜色滤光片，且不以此为限。像素电极16分别位于对应的次像素区IOP并与对应的开关元件12电性连接，例如与开关元件12的漏极电性连接。另外，依据所欲制作的显示面板的类型，阵列基板10上另可形成显示面板所需的其它元件，例如栅极线、数据线、电源线、选择线、共通线(或称为储存电容线)、储存电容与配向膜等，其功能与配置可为该领域具通常知识者所知悉，在此不再赘述。如第2图所示，提供对向基板20。对向基板20可包括透明基板例如玻璃基板，对向基板20也会具有多个呈阵列排列的次像素区10P，与阵列基板10的次像素区IOP互相对应。接着，于对向基板20面对阵列基板10的表面20S形成沟槽20T。沟槽20T可利用蚀刻方式例如湿式蚀刻或干式蚀刻形成，且不以此为限而可使用其它化学、物理或机械加工方式形成。如第3图所示，由上视方向观看，对向基板20的沟槽20T位于各次像素区IOP的周围并环绕各次像素区10P。接着于对向基板20的沟槽20T内形成太阳能电池的第一电极与光电转换堆叠结构。在本实施例中，形成第一电极与光电转换堆叠结构的步骤如下所述。如第4图所示，于对向基板20的表面20S依序形成导电层22与多层光电转换层24,并使导电层22与光电转换层24填入沟槽20T内。导电层22较佳可为透明导电层，例如氧化铟锡层或可透光的薄金属层。光电转换层24可包括一第一非本征(extrinsic)半导体层241与第二非本征半导体层242，其中第一非本征半导体层241具有第一掺杂类型，且第二非本征半导体层242具有第二掺杂类型。第一掺杂类型与第二掺杂类型分别为P型与N型的其中一者。例如，第一掺杂类型为P型且第二掺杂类型为N型；或是第一掺杂类型为N型且第二掺杂类型为P型。另外，光电转换层24较佳可另包括本征(intrinsic)半导体层243，设置于第一非本征半导体层241与第二非本征半导体层242之间。光电转换层24的材料可选用任何适用于制作太阳能电池的材料。例如，第一非 本征半导体层241与第二非本征半导体层242的材料可为掺杂非晶硅，而本征半导体层243的材料可为非晶硅，且不以此为限。如第5图所示，去除沟槽20T外的光电转换层24与导电层22，以于沟槽20T内形成光电转换堆叠结构28与第一电极26。由于对向基板20的沟槽20T位于各次像素区IOP的周围并环绕各次像素区10P，因此形成于沟槽20T内的光电转换堆叠结构28与第一电极26会位于各次像素区IOP的周围并环绕各次像素区10P。在本实施例中，去除沟槽20T外的光电转换层24与导电层22可利用研磨工艺加以达成，因此不需使用光罩而可节省成本。去除沟槽20T外的光电转换层24与导电层22的方法并不限定于研磨工艺，而可为其它适合的工艺。举例而言，在其它变化实施例中，去除沟槽20T外的光电转换层24与导电层22的方法可为掀举(lift off)工艺，即于形成光电转换层24与导电层22的前，先于对向基板20的沟槽20T外的表面20S上形成牺牲层(图未不)，并在形成光电转换层24与导电层22的后将牺牲层与位于其上的光电转换层24与导电层22 —并移除。如第6图所示，接着于对向基板20的表面20S与光电转换堆叠结构28上形成第二电极30。第二电极30可为透明电极例如氧化铟锡电极，且第二电极30可为一整面透明电极，且不以此为限。光电转换堆叠结构28与第一电极26电性连接,且第二电极30与光电转换堆叠结构28电性连接，由此第一电极26、光电转换堆叠结构28与第二电极30构成太阳能电池32。在本实施例中，彩色滤光片14形成于阵列基板10上。在其它变化实施例中，彩色滤光片14可形成于对向基板20上。如第7图所示，于阵列基板10与对向基板20之间形成显示介质层34，并利用一框胶(图未示)将阵列基板10与对向基板20接合，以形成本实施例的显示面板40。在本实施例中，显示介质层34为液晶层，且第二电极30除了作为太阳能电池32的电极的外，可作为共通电极而与各像素电极16形成液晶电容(^，用以驱动显示介质层34以显示画面，因此可简化工艺。在其它变化实施例中，显示介质层34可视显示面板的类型不同而为例如电泳层、有机发光层、萤光层或其它适合的显不介质层。此外，在阵列基板10与对向基板20接合之后，对向基板20的沟槽20T在垂直投影方向上与开关元件12以及相邻的次像素区IOP之间的区域重叠，也就是说，太阳能电池32在垂直投影方向上与开关元件12以及相邻的次像素区IOP之间的区域重叠，因此不会影响显示面板40的开口率与透光率，而太阳能电池32可以从对向基板20的方向吸收光线并产生电力提供给显示面板40，因此可增加显示面板40的电力续航力。再者，对向基板20上不需设置遮光图案例如黑色矩阵，因此可简化工艺。综上所述，本发明将太阳能电池整合于的显示面板的对向基板的沟槽内，并使太阳能电池对应于阵列基板的开关元件与相邻次像素区之间的无效发光区域，不仅可提供显示面板电力，且不会影响到开口率与透光率。虽然本发明已以实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，本领域的一般技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的变更与修改，故本发明的保护范围以权利要求为准。
权利要求
1.一种液晶显示面板，具有多个呈阵列排列的次像素区，其特征在于，所述液晶显示面板包括: 阵列基板； 多个像素电极，设置于所述阵列基板上并分别位于所述次像素区内； 多个彩色滤光片，设置于所述阵列基板上并分别位于所述次像素区内； 对向基板，与所述阵列基板面对设置，其中所述对向基板具有沟槽，位于所述对向基板面对所述阵列基板的表面； 太阳能电池，设置于所述对向基板上，其中所述太阳能电池包括: 第一电极，设置于所述对向基板的所述沟槽内； 光电转换堆叠结构，设置于所述对向基板的所述沟槽内并与所述第一电极电性连接；以及 第二电极，设置于所述对向基板的所述表面上并与所述光电转换堆叠结构电性连接；以及 液晶层，设置于所述阵列基板与所述对向基板之间。
2.如权利要求项I所述的液晶显示面板，其特征在于，所述光电转换堆叠结构包括相互堆叠的第一非本征半导体层与第二非本征半导体层，所述第一非本征半导体层具有第一掺杂类型，且第二非本征半导体层`具有第二掺杂类型。
3.如权利要求项2所述的液晶显示面板，其特征在于，所述光电转换堆叠结构另包括本征半导体层，设置于所述第一非本征半导体层与所述第二非本征半导体层之间。
4.如权利要求项I所述的液晶显示面板，其特征在于，所述对向基板的所述沟槽位于各所述次像素区的周围并环绕各所述次像素区。
5.如权利要求项4所述的液晶显示面板，其特征在于，另包括多个开关元件，设置于所述阵列基板上并位于所述次像素区内。
6.如权利要求项5所述的液晶显示面板，其特征在于，所述对向基板的所述沟槽在垂直投影方向上与所述开关元件重叠。
7.如权利要求项I所述的液晶显示面板，其特征在于，所述太阳能电池的所述第二电极为共通电极，且所述共通电极与各所述像素电极形成液晶电容，用以驱动所述液晶层。
8.—种显示面板，具有多个呈阵列排列的次像素区，其特征在于，所述显示面板包括: 阵列基板； 多个开关元件，设置于所述阵列基板上并位于所述次像素区内； 对向基板，与所述阵列基板面对设置，其中所述对向基板具有沟槽，位于所述对向基板面对所述阵列基板的表面； 太阳能电池，设置于所述对向基板上，其中所述太阳能电池包括: 第一电极，设置于所述对向基板的所述沟槽内； 光电转换堆叠结构，设置于所述对向基板的所述沟槽内并与所述第一电极电性连接；以及 第二电极，设置于所述对向基板的所述表面上并与所述光电转换堆叠结构电性连接；以及 显示介质层，设置于所述阵列基板与所述对向基板之间。
9.如权利要求项8所述的显示面板，其特征在于，所述光电转换堆叠结构包括相互堆叠的第一非本征半导体层与第二非本征半导体层，所述第一非本征半导体层具有第一掺杂类型，且第二非本征半导体层具有第二掺杂类型。
10.如权利要求项9所述的显示面板，其特征在于，所述光电转换堆叠结构另包括本征半导体层，设置于所述第一非本征半导体层与所述第二非本征半导体层之间。
11.如权利要求项8所述的显示面板，其特征在于，所述对向基板的所述沟槽位于各所述次像素区的周围并环绕各所述次像素区。
12.如权利要求项8所述的显示面板，其特征在于，所述对向基板的所述沟槽在垂直投影方向上与所述开关元件重叠。
13.一种制作显示面板的方法，其特征在于，包括: 提供阵列基板； 于所述阵列基板上形成多个开关元件； 提供对向基板； 于所述对向基板面对所述阵列基板的表面形成沟槽； 于所述对向基 板的所述沟槽内形成第一电极与光电转换堆叠结构； 于所述对向基板的所述表面与所述光电转换堆叠结构上形成第二电极，其中所述第一电极、所述光电转换堆叠结构与所述第二电极构成太阳能电池；以及 于所述阵列基板与所述对向基板之间形成显示介质层。
14.如权利要求项13所述的制作显示面板的方法，其特征在于，于所述对向基板的所述沟槽内形成所述第一电极与所述光电转换堆叠结构的步骤包括: 于所述对向基板的所述表面依序形成导电层与多层光电转换层，并使所述导电层与所述光电转换层填入所述沟槽内；以及 进行研磨工艺，去除所述沟槽外的所述光电转换层与所述导电层，以于所述沟槽内形成所述光电转换堆叠结构与所述第一电极。
15.如权利要求项13所述的制作显示面板的方法，其特征在于，所述光电转换堆叠结构包括相互堆叠的第一非本征半导体层与第二非本征半导体层，所述第一非本征半导体层具有第一掺杂类型，且第二非本征半导体层具有第二掺杂类型。
16.如权利要求项13所述的制作显示面板的方法，其特征在于，所述对向基板的所述沟槽在垂直投影方向上与所述开关元件重叠。
17.如权利要求项13所述的制作显示面板的方法，其特征在于，所述显示面板具有多个呈阵列排列的次像素区，且所述对向基板的所述沟槽位于各所述次像素区的周围并环绕各所述次像素区。
18.如权利要求项17所述的制作显示面板的方法，其特征在于，另包括于所述阵列基板上形成多个像素电极与多个彩色滤光片，其中所述像素电极与所述彩色滤光片位于所述次像素区内。
19.如权利要求项18所述的制作显示面板的方法，其特征在于，所述太阳能电池的所述第二电极为共通电极，所述显示介质层包括液晶层，且所述共通电极与各所述像素电极形成液晶电容，用以驱动所述液晶层。
全文摘要
本发明公开了一种显示面板，包括阵列基板、多个开关元件、对向基板、太阳能电池以及显示介质层。开关元件设置于阵列基板上。对向基板具有沟槽，位于对向基板面对阵列基板的表面。太阳能电池包括第一电极设置于对向基板的沟槽内、光电转换堆叠结构设置于对向基板的沟槽内并与第一电极电性连接，以及第二电极设置于对向基板的表面上并与光电转换堆叠结构电性连接。显示介质层设置于阵列基板与对向基板之间。
文档编号G02F1/1343GK103105706SQ201210530660
公开日2013年5月15日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年9月17日
发明者谢昊伦, 涂峻豪, 詹仁宏, 萧雅之, 林亭均, 龚国森, 吴唯诚, 曾任培, 张钧杰 申请人:友达光电股份有限公司