透明显示面板及其制造方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年11月29日提交的大韩民国专利申请No.10-2019-0157233的优先权，出于所有目的，该申请通过引用并入本说明书中，如同在本说明书中完全阐述一样。

技术领域

本公开涉及一种透明显示面板及其制造方法，更具体地涉及一种包括整体上具有改善的透明度的图案化的阴极的透明显示面板及其制造方法。

背景技术

随着信息化社会的发展，对显示图像的显示装置各方面的要求越来越高，并且已经广泛使用诸如液晶显示装置、等离子显示装置和有机发光显示装置的各种类型的显示装置。

对使用透明元件的透明显示面板以及包括这种透明显示面板的透明显示装置的需求增加。

发明内容

根据现有技术的透明显示面板的问题在于，由于透射率或透明度的降低，透明显示面板的功能不能被适当地执行。因此，透明显示面板尚未在商业上使用。

本公开的发明人发明了一种包括整体上具有改善的透明度的图案化的阴极的透明显示面板及其制造方法。

本公开的实施例不限于上述问题，并且本领域技术人员根据以下描述将明显地理解未被提及的其他问题。

根据本公开的实施例，提供了一种包括整体上具有改善的透明度的图案化的阴极的透明显示面板及其制造方法。

根据本公开的实施例，提供了一种透明显示面板，该透明显示面板包括基板、设置在基板上的阳极、设置在阳极上的发光层以及设置在发光层上的图案化的阴极。

阳极设置在基板上的多个发光区域中的每个发光区域和多个透射区域中。发光层设置在每个发光区域中的阳极上。图案化的阴极设置在发光区域和透射区域中的每个发光层上，并且通过使透射区域的至少一部分开口而形成。

根据本公开的另一个实施例，提供了一种制造透明显示面板的方法，该方法包括在基板上形成阳极的步骤、在阳极上形成发光层的步骤以及在发光层上形成图案化的阴极的步骤。

在形成阳极的步骤中，阳极形成在基板上的多个发光区域中的每个发光区域和多个透射区域中。

在形成发光层的步骤中，发光层形成在基板上的多个发光区域中的每个发光区域阳极上。

在形成图案化的阴极的步骤中，在发光区域和透射区域中，透射区域的至少一部分开口的图案化的阴极形成在基板上所形成的每个发光层上。

根据本公开的另一个实施例，提供了一种包括透明显示面板的透明显示装置。透明显示装置包括透明显示面板和驱动透明显示面板的驱动电路。

使用根据本公开的实施例的透明显示面板及其制造方法，可以通过包括图案化的阴极来整体上改善透明度。

本公开不限于上述优点，并且本领域技术人员将从以下描述中明显地理解其他优点。

附图说明

图1是示出根据本公开的实施例的显示装置的系统配置的图；

图2是根据实施例的透明显示面板的平面图；

图3是根据实施例的沿图2中的A-A’线截取的剖视图；

图4和图5是根据另一个实施例的透明显示面板的平面图；

图6是根据实施例的透明显示面板的平面图；

图7是沿图6中的线B-B’和线C-C’截取的剖视图；

图8是根据另一个实施例的透明显示面板的平面图；

图9是示出根据实施例的透明显示面板的制造方法的平面图；

图10至图15是示出根据实施例的图9中的形成阴极的工艺步骤的图；

图16是示出根据实施例的在图10至图13中使用的第一掩模和第二掩模的示例的透视图；

图17是示出根据实施例的在图10至图13中使用的第一掩模和第二掩模的另一个示例的透视图；并且

图18是示出根据实施例的用于制造图8所示的透明显示面板的掩模以及使用沉积设备的沉积工艺的图。

具体实施方式

根据下面参照附图详细描述的实施例，本发明的优点和特征以及用于实现该优点或特征的方法将变得明白易懂。然而，本发明不限于实施例，而是可以以各种形式进行修改。提供这些实施例仅是为了完全公开本发明，并且提供这些实施例是为了向本发明所属领域的技术人员提供完整的信息。本发明的范围仅由所附权利要求书限定。

为了说明本发明的实施例的目的而提供的附图中示出的形状、尺寸、比率、角度、数量等是示例性的，因此本发明不限于所示出的细节。在下面的描述中，相同的元件由相同的附图标记表示。当确定对本发明所涉及的相关已知功能或配置的详细描述使本发明的主旨不清楚时，将不对其进行详细描述。当在说明书中提及“包括”、“具有”、“由……构成”等时，除非使用“仅”，否则可以增加另一元件。元件的单数表达包括两个以上的元件，除非另有说明。

在解释元件时，即使在没有明确说明时，也包含误差范围。

例如，当使用“上”、“上方”、“下”、“旁边”等描述两个部件之间的位置关系时，除非使用“仅”或“直接”，否则在两个部件之间可以设置有一个或多个其他部件。

在描述时间关系时，例如，当使用“在……之后”、“随后”、“接下来”和“在……之前”来描述时间顺序时，除非使用“刚好”或“立即”，否则可以包括不连续的情况。

将理解的是，尽管在本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个元件和另一个元件。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。

本发明的实施例的特征(元件)可以彼此耦接或组合，或者可以部分地或整体上彼此分离，并且可以以各种形式在技术上关联和驱动。实施例可以独立地或组合地实施。

下面将描述根据本公开的实施例的具有改善的透明度的透明显示面板的各种配置以及制造该透明显示面板的方法。

在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施例。

图1是示出根据本公开的实施例的显示装置的系统配置的图。

参照图1，根据本公开的实施例的显示装置100包括：显示面板110，在显示面板110中布置有多条数据线DL和多条栅极线GL并且布置有由多条数据线DL和多条栅极线GL限定的多个子像素111；数据驱动电路DDC，数据驱动电路DDC驱动多条数据线；栅极驱动电路GDC，栅极驱动电路GDC驱动多条栅极线GL；以及控制器D-CTR，控制器D-CTR控制数据驱动电路DDC和栅极驱动电路GDC。

控制器D-CTR将各种控制信号DCS和GCS供应给数据驱动电路DDC和栅极驱动电路GDC，以控制数据驱动电路DDC和栅极驱动电路GDC。

根据本公开的实施例的显示装置100可以是有机发光显示装置、液晶显示装置或等离子显示装置。

当根据本公开的实施例的显示装置100是有机发光显示装置时，设置在显示面板110中的每个子像素111包括发光元件，该发光元件包括其为自发发光元件的有机发光二极管(OLED)和驱动该OLED的诸如驱动晶体管的电路元件。可以根据所提供的功能、设计方案等来确定构成每个发光元件的电路元件的类型和数量。

显示面板110是采用透明元件的透明显示面板。显示装置100是包括透明显示面板110的透明显示装置。透明显示面板110包括设置有元件或电路的发光区域以及没有设置元件和电路以改善透明度的透射区域。

透明显示面板110的透明度被确定为透射区域的透明度×阴极的透明度。

通常，在透明显示面板110中，使用开放掩模或开放金属掩模(OMM)将阴极沉积在透射区域和发光区域的整个表面上。由于阴极沉积在透射区域中，因此透射区域的透明度降低，因此透明显示面板110的透明度降低。

为了解决这个问题，本公开提供了一种透明显示面板及其制造方法，该透明显示面板使用透射区域的至少一部分开口的“图案化的阴极”提高了透明度。

图2是根据实施例的透明显示面板的平面图。图3是沿图2中的A-A’线截取的剖视图。

参照图2和图3，透明显示面板200包括：基板210；阳极，在多个发光区域EA和多个透射区域TA中，阳极设置在基板210上的多个发光区域EA中的每个发光区域EA中；发光层230，发光层230设置在每个发光区域EA中的阳极220上；以及图案化的阴极240，在发光区域EA中设置在发光层230上，并且图案化的阴极240在透射区域的至少部分开口。封装层250可以设置在阴极240上。

设置在每个发光区域EA中的阴极240与设置在与其相邻的发光区域EA中的阴极240电连接。

例如，当发光区域彼此直接相邻时，设置在每个发光区域EA中的阴极240与设置在与其相邻的发光区域EA中的阴极240连接。也就是说，当发光区域EA彼此直接相邻时，设置在每个发光区域EA中的阴极经由第一桥240a与设置在与其相邻的发光区域EA中的阴极240连接。

当发光区域EA隔着透射区域TA彼此相邻时，设置在每个发光区域EA中的阴极240经由第一桥240a与设置在与其相邻的发光区域EA中的阴极240连接。当发光区域EA彼此相邻时，设置在每个发光区域EA中的阴极经由第二桥240b与设置在与其相邻的发光区域EA中的阴极240连接。

图案化的阴极240在透射区域TA中至少部分开口。如果仅在发光区域EA中设置而在整个透射区域TA中不设置阴极240，则可以最大程度地提高透明度。然而，当将阴极240仅设置在发光区域EA中时，不能将公共电压(例如，基础电压)公共地供应给阴极240。

因此，如上所述，通过使用第一桥240a和第二桥240b将相邻的阴极240连接，可以将基础电压公共地供应给所有阴极240。

在本实施例中设置在发光区域EA中的阴极240的厚度可以考虑透明显示面板200的电阻的大小和必要的透明度来设置。

透射区域TA由掩模或光致抗蚀剂限定，阴极240不沉积在透射区域TA的至少一部分(即，没有设置第二桥240b的透射区域TA)中，并且阴极240仅沉积在发光区域以及第一桥240a和第二桥240b中，由此可以增强透射区域的透明度。

例如，可以将精细金属掩模(FMM)应用于具有小面积的透明显示面板200，并且可以将光致抗蚀剂应用于具有大面积的透明显示面板200，但是本公开不限于此。

当使用光致抗蚀剂时，可以使用负性光致抗蚀剂或正性光致抗蚀剂。当使用负性光致抗蚀剂时，该光致抗蚀剂被涂布，然后被暴露于紫外(UV)光以使光致抗蚀剂显影并使光致抗蚀剂仅设置在透射区域TA的至少一部分中。

图4和图5是示出根据另一个实施例的透明显示面板的平面图。

参照图4和图5，根据其他实施例的透明显示面板300和400的每个发光区域EA中包括一个像素P，该像素P包括两个以上的子像素，例如，发出红光的红色子像素R、发出绿光的绿色子像素G和发出蓝光的蓝色子像素B。

子像素R、G和B可以沿长度方向设置(如图4所示)，或者可以沿宽度方向设置(如图5所示)。子像素R、G和B的布置方向与经由第一桥240a连接的阴极240的方向相匹配。阴极240的方向与用于在如稍后将参照图16和图17描述的沉积工艺中形成阴极240的掩模的开口或孔的方向相匹配。

因此，一个像素P包括发出除红色、绿色和蓝色以外的颜色(例如，白色和黄色)的光的子像素。一个像素P可以另外包括发出与红色、绿色或蓝色相同颜色的光的子像素。例如，如图10和图12所示，一个像素P可以包括发出蓝色、红色、绿色和红色的子像素B、R、G和R。

每个子像素R、G或B包括电路部分，在该电路部分中设置有诸如晶体管的电路元件以允许发光区域EA发光。每个子像素R、G或B的电路部分指包括将电压或电流供应给每个子像素R、G或B的阳极或像素电极以允许对应的发光区域发光的晶体管的电路，或者指设置有这种电路的区域。

每个子像素R、G或B的发光区域可以指发出与每个子像素R、G或B对应的颜色的光的区域，可以指为每个子像素R、G或B提供的阳极或像素电极，或者可以指设置有阳极或像素电极的区域。

图6是根据另一个实施例的透明显示面板的平面图。图7是根据其它实施例的沿图6中的线B-B’和线C-C’截取的剖视图。

参照图6和图7，根据另一实施例的透明显示面板500，彼此重叠的阴极540位于彼此相邻的发光区域EA中彼此相邻的阴极540之间。

例如，当发光区域EA彼此相邻时，设置在每个发光区域EA中的阴极经由第一桥540a与设置在与其相邻的发光区域EA中的阴极540连接。第一桥540a包括第一重叠部分540aa，第一重叠部分540aa具有在彼此相邻的阴极540之间的重叠阴极540的总厚度。

在透明显示面板500中，当发光区域EA隔着透射区域TA彼此相邻时，彼此重叠的阴极540位于彼此相邻的阴极540之间的透射区域TA中。

例如，在透明显示面板500中，当发光区域EA隔着透射区域TA彼此相邻时，设置在每个发光区域EA中的阴极540经由第二桥540b与设置在与其相邻的发光区域EA中的阴极540连接。第二桥540b包括第二重叠部分540ba，第二重叠部分540ba具有彼此相邻的阴极540之间的重叠阴极540的总厚度。

在图6中，设置在每个发光区域EA中的阴极540经由两个第二桥540b与设置在与其相邻的发光区域EA中的阴极540连接。然而，设置在每个发光区域EA中的阴极540也可以经由一个第二桥540b与设置在与其相邻的发光区域EA中的阴极540连接。

在图6中，设置在每个发光区域EA中的阴极540经由第一桥540a和第二桥540b与设置在与其相邻的发光区域EA中的阴极540连接。然而，设置在每个发光区域EA中的阴极540可以仅经由第一桥540a和第二桥540b中的一者与设置在与其相邻的发光区EA中的阴极540连接。

例如，设置在发光区域EA中的n(其中n是大于2的自然数)个阴极540经由第二桥540b与设置在彼此相邻的发光区域中的阴极540连接，并且设置在它们之间的阴极540可以不包括第二桥540b。因此，可以提高透射区域TA的透明度。

在图7中，第一重叠部分540aa和第二重叠部分540ba基本上位于第一桥540a和第二桥540b的中间，但是本公开不限于此，并且第一重叠部分和第二重叠部分可以位于任何位置。第二重叠部分540ba可以不设置在透射区域TA中，但可以设置在发光区域EA的一部分中。

图8是根据另一个实施例的透明显示面板的平面图。

参照图8，在根据另一个实施例的透明显示面板600中，设置在位于基板610的中心附近的发光区域EA中的阴极640的面积Ac大于设置在位于基板610的边缘附近的发光区域EA中的阴极640的面积Aa。阴极640的面积Ac与Aa的差异是因为考虑到阴极640的形成工艺而设置的。这将参照图18在后面进行描述。

上面已经参照图2至图8描述了根据实施例的透明显示面板200至600。下面将参照图9至图18描述透明显示面板200至600的制造方法。

图9是示出根据另一个实施例的透明显示面板的制造方法的流程图。

参照图9，根据另一个实施例的透明显示面板的制造方法700包括：步骤S710：在基板上的多个发光区域和多个透射区域中，在每个发光区域中形成阳极；步骤S720：在基板上的多个发光区域和多个透射区域中，在每个发光区域中的阳极上形成发光层；以及步骤S730：在发光区域和透射区域中，在形成于基板上的发光层上形成图案化的阴极，图案化的阴极在透射区域中至少部分开口。

使用以上参照图9描述的透明显示面板的制造方法700，可以制造根据以上参照图2至图8描述的实施例的透明显示面板200至600。

如以上参照图2至图6所述，设置在每个发光区域EA中的阴极与设置在与其相邻的发光区域TA中的阴极电连接。当发光区域EA彼此相邻时，设置在每个发光区域EA中的阴极与设置在与其相邻的发光区域EA中的阴极连接。当发光区域EA隔着透射区域TA彼此相邻时，设置在每个发光区域EA中的阴极经由透射区域TA与设置在与其相邻的发光区域EA中的阴极连接。

如上所述，可以使用制造显示面板的一般工艺(例如，使用诸如精细金属掩模(FMM)的掩模的沉积工艺或使用光致抗蚀剂的光刻工艺)来执行这些步骤。

例如，在形成图案化的阴极的步骤S730中，通过使用例如精细金属掩模(FMM)的掩模的沉积工艺或使用光致抗蚀剂的光刻工艺，可以在发光区域EA和透射区域TA中在形成于基板上的发光层上形成在透射区域TA中至少部分开口的图案化的阴极。

当使用光致抗蚀剂时，可以使用负性光致抗蚀剂或正性光致抗蚀剂。当使用负性光致抗蚀剂时，该光致抗蚀剂被涂布，然后被暴露于UV以使光致抗蚀剂显影并使光致抗蚀剂仅设置在透射区域TA的至少一部分中。

通过执行根据另一个实施例的透明显示面板的制造方法，可以制造包括“图案化的阴极”的透明显示面板。因此，可以提高透明显示面板的总体透明度。

以下将描述通过执行使用诸如精细金属掩模(FMM)的掩模的沉积工艺来形成图案化的阴极，并且本公开不限于此。

图10至图15是示出图9中的形成阴极的步骤的工艺图。

图9中的形成阴极的步骤S730包括：使用包括第一开口部762的第一掩模760在发光区域EA的一部分中形成阴极540的一部分(如图10和图11所示，第一掩模760的发光区域EA中的一部分是开口的)，以及使用包括第二开口部772的第二掩模770形成阴极540的另一部分(如图12和图13所示，第二掩模770的发光区域EA中的另一部分是开口的)。

第一掩模760和第二掩模770的使用顺序可以反过来。使用如图10和图11所示的第一掩模760形成阴极540的一部分和使用如图12和图13所示的包括第二开口部772的第二掩模770形成阴极540的另一部分的形成顺序可以反过来。

在发光区域EA彼此直接相邻时，第一掩模760和第二掩模770在彼此相邻的发光区域EA的开口部处彼此重叠，并且在发光区域EA隔着透射区域TA彼此相邻时，第一掩模760和第二掩模770在彼此相邻的发光区域EA的开口部中彼此重叠。

参照图14和图15，在根据另一个实施例的透明显示面板500中，当发光区域EA彼此直接相邻时，设置在每个发光区域EA中的阴极540经由第一桥540a与设置与其相邻的在发光区域中的阴极540连接。在第一桥540a中设置有第一重叠部分540aa，第一重叠部分540aa具有在彼此直接相邻的阴极540之间的阴极540的总厚度。

当在透明显示面板500中发光区域EA隔着透射区域TA彼此相邻时，设置在每个发光区域EA中的阴极540经由第二桥540b与设置在与其相邻的发光区域EA中的阴极540连接。在第二桥540b中设置有第二重叠部分540ba，第二重叠部分540ba具有彼此相邻的阴极540之间的阴极540的总厚度。

除了掩模中的图案不同之外，使用如图10和图11所示的第一掩模760形成阴极540的一部分的步骤和使用如图12和图13所示的第二掩模770形成阴极540的另一部分的步骤相同。

因此，除了第一重叠部分540aa和第二重叠部分540ba之外，阴极在整体形状、厚度、图案等方面相同。也就是说，通过执行两种沉积工艺，第一重叠部分540aa和第二重叠部分540ba具有使用第一掩模760形成的阴极的一部分和使用如图12和图13所示的第二掩模770形成的阴极的另一部分彼此重叠的结构。

另一方面，使用如图10和图11所示的第一掩模760形成的阴极的一部分和使用如图12和图13所示的第二掩模770形成的阴极的另一部分可以由不同的材料形成，或形成为不同的厚度。使用第一掩模760形成的阴极的一部分和使用具有第二开口部772的第二掩模770形成的阴极的另一部分可以具有不同的图案。

如果可以通过一次沉积工艺形成阴极540，则可以减少沉积步骤或者使沉积步骤的数量最小化，但是掩模的一部分必须具有岛状，因此不可能制得这种掩模。因此，在沉积图案化的阴极的方法中，可以通过依次执行第一图案沉积和第二图案沉积来形成公共电极。

设置有重叠部分，该重叠部分在第一图案沉积和第二图案沉积时位于相同子像素R、G和B上并且在第一图案沉积和第二图案沉积之后彼此重叠(即，第一重叠部分540aa和第二重叠部分540ba)。本公开不限于两次图案沉积，根据透明显示面板500的分辨率，可以执行更多次图案沉积。

可以使用已知的材料作为阴极沉积图案的材料，并且可以使用用作电极的沉积材料。

由于透明显示面板500包括图案化的阴极540，所以可以提高透明度。

图16是示出根据实施例的在图10至图13中使用的第一掩模和第二掩模的示例的透视图。图17是示出根据实施例的在图10至图13中使用的第一掩模和第二掩模的另一个示例的透视图。

如以上参照图4和图5所描述，每个发光区域包括一个像素(其包括两个以上子像素)，并且这些子像素沿长度方向或宽度方向布置。

第一掩模760和第二掩模770可以在子像素的方向上开口。例如，在第一掩模760和第二掩模770中，开口部762和772可以沿长度方向布置(如图16所示)，或者可以沿宽度方向布置(如图17所示)。

图18是示出根据实施例的用于制造图8所示的透明显示面板的掩模以及使用沉积设备的沉积工艺的图。

图18示出了在制造透明显示面板的工艺期间沿图8所示的透明显示面板的线D-D’截取的截面，并且除基板610和阴极640之外的其他元件被省略。

在图9中的形成阴极的步骤S730中，加热位于图18中的沉积设备800的中心附近的炉缸880中的阴极材料882，并且如图18所示使用第一掩模760和第二掩模770将阴极640沉积在基板610上。

如图18所示，第一掩模760和第二掩模770的与发光区域相对应的开口部762和772的面积可以相同。

这里，由于阴影效应，位于基板610的边缘附近的发光区域EA中设置的阴极e640的面积Aa大于位于基板610的中心附近的发光区域EA中的阴极640的面积Ac。

如以上参照图16至图18所描述，在透明显示面板的制造方法中，考虑到在沉积图案化的阴极时热变形随着第一掩模760和第二掩模770所使用的FMM的温度的升高而增加，可以使FMM的形状最优化。

通过改善沉积设备800中的基板610和FMM之间的粘合性，可以减小局部的扭曲或者使局部的扭曲最小化。

在光学效率方面，与已知的使用开口金属掩模的阴极沉积结构相比，通过增加阴极的厚度而不降低透明度，可以增强微腔效应或者使微腔效应最大化。

例如，考虑到局部扭曲和微腔效应，可以使在沉积设备800中用于形成图案化的阴极的第一掩模760或第二掩模770的厚度充分增加。

这里，考虑到在基于第一掩模760或第二掩模770的厚度进行沉积时的阴影效应，可以使第一掩模760或第二掩模770的开口部762或772的面积增加。可以使在阴影效应不起作用或阴影效应作用较小的部分中的开口部762或772的面积减小，并且可以使在阴影效应起作用的部分中的开口部762或772的面积不变，与该效应成比例。

如图18所示，在第一掩模760或第二掩模770中，为了易于制造掩模的目的，与发光区域EA相对应的开口部762或772的面积可以相同。

由于阴影效应，位于基板610的中心附近的发光区域EA中设置的阴极640的面积Ac大于位于基板610的边缘附近的发光区域EA中的阴极640的面积Aa。

使用根据本公开的实施例的透明显示面板及其制造方法，由于图案化的阴极而可以整体上改善透明度。因此，透明显示面板可以商业化。

本公开的其他实施例可以提供一种显示装置。该显示装置包括显示面板和驱动该显示面板的驱动电路。在根据实施例的显示装置中，显示面板与根据本公开的以上实施例的显示面板100至400相同，因此将不重复显示面板的描述。

根据本公开的实施例的显示装置中包括的驱动电路与上述相同，因此在此将不再进行描述。

虽然上面已经结合附图详细描述了本公开的实施例，但是本公开不限于实施例，并且在不脱离本公开的技术构思的情况下可以以各种形式进行修改。因此，本公开的实施例不用来限定本公开的技术构思，而是用来描述技术构思，并且本公开的技术构思的范围不限于实施例。上述实施例应被解释为是示例性的，而不是在所有方面都是限定性的。本公开的范围由所附权利要求限定，并且在与其等效的范围内的所有技术构思应被解释为属于本公开的范围。