盖板及其制作方法、显示面板

技术领域

本申请涉及显示技术领域，具体涉及一种盖板及其制作方法、显示面板。

背景技术

随着显示技术的发展，显示面板的色温自动调节、图片复印(photo copy)、远程光感互动以及光学指纹识别等附加功能，已成为提高显示产品附加价值，增加产品差异性的重要技术手段。

图1为现有显示装置的结构示意图。如图1所示，现有显示装置包括显示面板91、背光模组92和光敏器件93。为了实现上述附加功能，通常将光敏器件93 集成在显示面板91上。

而在实际应用中，光敏器件93接收到的光线因传播过程中的散射或反射而损失严重，同时邻近光敏器件93也容易因同样的原因被误触发，导致光敏器件 93灵敏性不能达到理想状态。

因此，亟需提供一种盖板及其制作方法、显示面板，以解决上述问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供一种盖板及其制作方法、显示面板，能提高显示面板的光敏器件的敏感度。

为了实现上述目的，本申请所述盖板及其制作方法、显示面板采取了以下技术方案。

本申请提供一种盖板，所述盖板还包括：

衬底基板；

至少一聚光结构，所述聚光结构设置于所述衬底基板的一表面上并突出于所述第一衬底基板的表面，用以对穿过所述盖板的光进行汇聚；以及，

一平坦层，所述平坦层设置于所述衬底基板的表面上并覆盖所述聚光结构和所述衬底基板；

其中所述聚光结构的材质为第一光刻胶，所述平坦层材质为第二光刻胶，所述第二光刻胶的折射率小于所述第一光刻胶的折射率。

可选地，本申请的一些实施例中，所述第一介质的折射率的范围1.3-1.45，所述第二介质的折射率的范围为1.2-1.4。

可选地，本申请的一些实施例中，所述聚光结构从所述衬底基板的表面朝向远离所述衬底基板的方向延伸，并且所述聚光结构具有相对的平面和曲面凸面；

其中所述聚光结构的平面贴合在所述第一衬底基板上；

所述聚光结构的曲面凸面与所述平坦层接触。

相应地，本申请还提供一种显示面板，在所述显示面板的出光侧表面设置有上述的盖板。

可选地，本申请的一些实施例中，所述显示面板包括多个光敏器件，至少一所述光敏器件位于所述聚光结构在所述显示面板上的正投影内。

可选地，本申请的一些实施例中，所述显示面板具有一彩膜基板，所述多个光敏器件设置所述彩膜基板中；

其中所述盖板设置在所述彩膜基板的出光侧，并且所述盖板的平坦层朝向所述彩膜基板。

可选地，本申请的一些实施例中，所述彩膜基板还包括：

彩膜衬底；

设置于所述彩膜衬底上并覆盖所述多个光敏器件的钝化层；以及，

设置于所述钝化层上的黑矩阵；其中，

至少一所述光敏器件在所述彩膜衬底上的正投影位于所述黑矩阵在所述衬底的正投影内。

可选地，本申请的一些实施例中，所述光敏器件具有栅极和有源层，其中：

所述栅极的表面具有一金属层，所述金属层覆盖所述栅极的至少一侧边；

所述有源层的沟道区在所述栅极上的正投影与所述金属层的重合度为。

相应地，本申请还提供一种盖板的制方法，所述制作方法包括以下步骤：

提供第一衬底基板并在所述第一衬底基板制作第一光刻胶层；

利用数字曝光机对所述第一光刻胶层进行曝光处理以获得至少一聚光结构；

在所述聚光结构上制作一第二光刻胶层，所述第二光刻胶的折射率小于所述第一光刻胶的折射率；

其中，所述第一光刻胶层具有对应于形成所述聚光结构的预设曝光区域，则在所述曝光处理过程中：所述数字曝光机的曝光量从所述预设曝光区域的中心至所述预设曝光区域的边缘逐渐降低。

本申请所述盖板及其制作方法、显示面板具有以下有益效果：

本申请所述盖板通过在所述盖板的表面上设置由折射率不同的第一光刻胶和第二光刻胶分别制作的聚光结构和平坦层，能对透过所述盖板的光线进行汇聚，减少光线的反射损失或折射损失，同时也能防止邻近的光敏器件因折射或反射原因被误触发，提高光敏器件的光灵敏性。所述显示面板将光敏器件设置于彩膜基板中，可以有效缩短光敏器件与手指表面之间的光程，采集光信号增强，同时大幅降低光信号在显示面板的传输的噪声，还可以有效控制显示面板的厚度，节约材料及制作成本；本申请所述显示面板中光敏器件只占用黑矩阵的区域，使在彩膜基板上增加光敏器件后不影响显示面板的光透过率，在实现屏下指纹识别的同时，显示面板显示效果较好。

再者，本申请所述盖板制作方法通过采用数字曝光机、并控制数字曝光机在预设曝光区域内的曝光量阶梯性变化能制备本申请聚光结构，实现通过数字曝光机形成的数字掩膜图形取代传统光刻中的掩膜板，在很大程度上降低掩膜板的制作成本、周期和复杂度，同时还增加了应用的灵活性。

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为现有显示装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的盖板的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的显示面板的结构示意图；

图4为图3中盖板和彩膜基板对组后的结构示意图；

图5为图4局部细节放大图；

图6为图4中盖板与彩膜基板的光路图；

图7所述盖板的制作工艺流程图；

图8所述的曝光处理工艺图。

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。

图2为本申请实施例提供的盖板的结构示意图。如图2所示，本申请提供一种盖板100，所述盖板100包括衬底基板110、聚光结构120和平坦层130。

如图2所示，所述聚光结构120设置于所述衬底基板110上并突出于所述衬底基板110的表面，所述聚光结构120用于对穿过所述盖板100的光进行汇聚。所述平坦层130设置于所述聚光结构120远离所述衬底基板110的一侧，并且所述平坦层130覆盖所述聚光结构120和所述衬底基板110。

其中所述聚光结构120的材料为第一光刻胶，所述平坦层130的材料为第二光刻胶，所述第二光刻胶的折射率小于所述第一光刻胶的折射率。

至此，本申请所述盖板100通过设置由折射率不同的第一光刻胶和第二光刻胶分别制作的聚光结构120和平坦层130，能对透过所述盖板100的光线进行汇聚。因而，在光线由经由所述盖板100入射至显示面板内部的光敏器件的过程中：一方面，所述盖板100能防止由于散射和反射造成的光线损失；另一方面，所述盖板100能提高所述光线的集中程度，使所述光线准确且集中地入射至目标光敏器件上，防止相邻光敏器件被误触发。

因此说，本申请所述盖板100能减少光线损失，同时也能防止显示面板内的光敏器件或指纹识别单元被误触发，提高光敏器件的光灵敏性。

以下将详细描述本申请所述盖板的结构和制备方法。

根据本申请的实施例，所述衬底基板110采用具有透光性能的聚合物类材料。例如，所述衬底基板110，可以为但不限于，聚酰亚胺、聚硅氧烷、环氧类树脂、丙烯酸类树脂、聚酯和/或类似材料。

在一个实施例中，所述衬底基板110可以包括聚酰亚胺。在其它实施例中，所述衬底基板110可以为玻璃基板或聚合物基板等，在此不再一一赘述。

如图2所示，所述聚光结构120为立体聚光结构。更详细来说，所述聚光结构120为从所述衬底基板110的表面朝向远离所述衬底基板110的方向延伸的立体结构。或者说，所述聚光结构120为突出于所述衬底基板110的表面的立体结构。

从位置上来讲，所述聚光结构120位于所述衬底基板110的朝向平坦层130 表面上。

如图2所示，所述聚光结构120具有相对的平面和曲面凸面。其中所述聚光结构120的平面贴合设置于所述衬底基板110的表面上，所述曲面凸面突出于所述衬底基板110的表面。

如图2所示，所述聚光结构120为半球状的凸面透镜，即所述聚光结构120 以平凸透镜的形式实现。所述平凸透镜的平面朝向所述衬底基板110，所述平凸透镜的曲面凸面朝向所述平坦层130。在其他实施例中，所述聚光结构120 还可以包括由所述平面延伸至所述曲面凸面的侧壁。

具体地，所述聚光结构120的材料为第一光刻胶。所述第一光刻胶的折射了率为1.3-1.45。在具体实施时，所述第一光刻胶的可以为但不限于负性光刻胶。

在制作时，所述聚光结构120可以采用数字曝光机对形成于衬底基板110 上的第一光刻胶层曝光获得。在具体制作时，控制数字曝光机曝光时能量分布能直接地获得所述聚光结构。

需要指出的是，关于所述聚光结构120的结构、尺寸、截面形状及材料并不限定于如上所述，只要多个聚光结构120的具体配置方式适当，能用于汇聚光线，相邻的所述聚光结构120的立体形状可以彼此不同或者不规则地反复排列或随意排列，所述聚光结构120也可以隔着不规则的间隔排列。

如图2所示，所述平坦层130设置于所述聚光结构120上并覆盖所述聚光结构120和所述衬底基板110。

在具体使用时，将所述盖板100贴附于显示面板的出光侧表面时，所述衬底基板110、所述聚光结构120和所述平坦层130沿着朝向所述显示面板的方向依次设置。

进一步地，所述平坦层130的材料为第二光刻胶，所述第二光刻胶的折射率小于所述第一光刻胶的折射率。

更进一步地，所述第二光刻胶的折射率的范围为1.2-1.4。通过调整所述聚光结构120和所述平坦层130折射率，能提高所述盖板100的聚光性能。

具体地，所述第二光刻胶可以选用光刻胶材料。所述光刻胶材料可以为但不限于，可曝光的抗酸油墨或聚酰亚胺。

需要说明的是，光刻胶分为正性光刻胶和负性光刻胶两类，正性光刻胶被光照射的部分可以被显影液去除掉，而未曝光的部分则不会被显影液去除；负性光刻胶则相反，被光照射的部分不会被显影液去除，而其余不被光所照射的区域将会被显影液去除掉。

例如，在本实施例中，所述第一光刻胶选用负性光刻胶。相应地，曝光显影步骤中使用的光罩则不会使显示区域曝光。当然，本领域技术人员也可以选用正性光刻胶，光罩则应相应变化。

在具体实施时，所述第二光刻胶可以选用平坦材料。所述平坦材料可以为但不限于，重氮萘醌类感光材料或环氧树脂类感光材料。

需要指出的是，所述第一光刻胶和所述第二光刻胶的材料并不做任何限定，只要所述第一光刻胶和所述第二光刻胶满足透明度及折射率关系即可。

如图3、图4和图5所示，本申请还提供一种显示面板，在所述显示面板的出光侧表面设置有本申请所述盖板100。其中，所述盖板100的结构请参考上文，此处不再赘述。

如图3、图4和图5所示，所述显示面板包括多个光敏器件220，至少一所述光敏器件220位于所述聚光结构120在所述显示面板上的正投影内。

如图3、图4和图5所示，所述显示面板具有一彩膜基板200，所述盖板 100设置在所述彩膜基板200的出光侧，所述盖板100的平坦层130朝向所述彩膜基板200，所述光敏器件220设置于所述彩膜基板200中。

如图3所示，所述显示面板还包括阵列基板300和液晶层400，其中所述阵列基板300和所述彩膜基板200相对设置，所述液晶层400密封于所述彩膜基板200和所述阵列基板300之间。

请继续参考图3和图4，在将所述盖板100贴附于显示面板的出光侧表面时，所述盖板100与彩膜基板200按照图4所示方式对组。请继续参考图4，此时，所述阵列基板300、所述液晶层400、所述彩膜基板200以及所述盖板 100沿着所述显示面板的出光方向依次布置。

请继续参考图3、图4和图5，所述彩膜基板200包括彩膜衬底210、钝化层230和黑矩阵240。

请继续参考图3，所述彩膜衬底210设置在所述盖板100的朝向所述阵列基板300的一侧，并且所述盖板100的平坦层140朝向所述彩膜衬底210。根据本申请的实施例，所述彩膜衬底210的具体种类没有特别限制，可以为本领域彩膜基板常用的衬底基板或衬底，具体可以为玻璃基板或聚合物基板等，在此不再一一赘述。

如图3、图4和图5所示，所述光敏器件220设置在所述彩膜衬底210远离所述盖板210的一侧。

如图3、图4和图5所示，所述光敏器件220位于所述聚光结构120在所述显示面板上的正投影内，从而能使经由所述盖板100的光线集中且准确的到达目标光敏器件220。

如图6所示，在光线由经由所述盖板100入射至光敏器件220的过程中：所述聚光结构120可以对所述光线进行汇聚，上述经汇聚的光线能集中且精准的进入到目标光敏器件220，从而能减少光线的损失，还能防止相邻光敏器件 220的误触发。

具体地，所述光敏器件220可以为薄膜晶体管。所述薄膜晶体管可以为非晶硅薄膜晶体管或氧化物薄膜晶体管。

如图5所示，所述薄膜晶体管包括栅极221、栅极绝缘层222、有源层223、源极224和漏极225。

如图5所示，所述栅极221设置在所述彩膜衬底210远离所述盖板100的平坦层130的一侧。所述栅极221的表面上设置一金属层226，所述金属层226 覆盖所述栅极221的至少一侧边。

在一优选实施例中，所述金属层226包括第一导电层和第二导电层，其中所述第一导电层和第二导电层分别覆盖所述栅极221的相对的边缘区域。在其它实施例中，所述金属层226还能覆盖所述栅极221的所有侧边的边缘区域。

如图5所示，所述栅极绝缘层222设置于所述栅极221的远离所述彩膜衬底210的一侧，并且所述栅极绝缘层222覆盖所述栅极221、金属层226和所述彩膜衬底210。

如图5所示，所述有源层223设置于所述栅极绝缘层222的远离所述栅极 221的一侧，且所述有源层223具体位于所述栅极绝缘层222的与所述栅极221 相对应的范围内。

所述有源层223包括沟道区和位于所述沟道区外围的源区和漏区，其中所述沟道区可以用作电荷可以经其移动或传输的沟道，所述源区和所述漏区分别用于源极224和漏极225电性连接或接触。

具体地，所述有源层223的沟道区在所述栅极221上的正投影与所述金属层226重合度为零。

如图5所示，所述源极224和所述漏极225均设置于所述有源层223，并且所述源极224和所述漏极225分别位于所述有源层223的源区和漏区。

在具体实施时，所述栅极221为透明电极，所述透明电极的材料可以为但不限于，氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌或氧化铟。所述源极224、所述漏极225和所述金属层226可以分别独立地选自诸如铝(Al)、银(Ag)、钨 (W)、铜(Cu)、镍(Ni)、铬(Cr)、钼(Mo)、钛(Ti)、铂(Pt)、钽(Ta)和钕(Nd) 金属中的至少一种。所述有源层223为非晶硅层或氧化物层。

例如，在本实施例中，栅极221材料为ITO，所述源极224、所述漏极225 和所述金属层226的材料均为MoCu。所述有源层223为非晶硅层。

需要指出的是，所述光敏器件220还可以为其它任意类型的光敏感元件或感光元件，也可以设置在所述显示面板的任意一种或多种的功能电路中。例如，所述光敏器件220可以用于显示面板中的实现色温自动调节、指纹识别、指纹检测、触控或者图片复印(图片复印photo copy)等功能电路。

很显然地，本申请所述显示面板通过在其出光测表面设置所述盖板100能提高光敏器件220的灵敏度，进而能提高显示面板的色温自动调节功能、光学指纹识别或者photocopy等功能的灵敏性和精准度。

需要指出的是，图5中光敏器件220仅为本申请所述光敏器件220的示意性结构。关于所述光敏器件220的结构、尺寸、截面形状及配置并不限定于如上所述，只要多个光敏器件220的具体配置方式适当，能用于光检测或用作光敏感器件即可。

如图5所示，所述钝化层230设置于所述源极224和所述漏极225远离所述有源层223的一侧，所述钝化层230覆盖所述源极224、所述漏极225和所述有源层223。

在具体实施时，所述钝化层230的材料可以包括有机材料，例如聚酰亚胺、环氧类树脂、丙烯酸类树脂、聚酯和/或类似材料。

如图3、图4和图5所示，所述黑矩阵240设置于所述钝化层230远离所述光敏器件220的一侧，并且所述黑矩阵240间隔设置，用以限定出多个子像素开口。

尽管图3、图4和图5中仅表现了黑矩阵240，本领域技术人员可以理解的是，所述彩膜基板200上还包括间隔设置的多个色阻块，所述色阻块和所述黑矩阵240相互间隔设置的。或者说，所述色阻块一一对应的设置于所述子像素开口中。所述色阻块包括红色色阻块、绿色色阻块和蓝色色阻块中的至少一种。

本领域技术人员可以理解的是，所述黑矩阵240和该些色阻块均可以通过本领域已知的方法形成，例如可以向树脂材料中添加相应颜色的颜料形成，因而本文在此不再赘述。

如图3和图5所示，具体地，所述光敏器件220在所述彩膜衬底210上正投影位于所述黑矩阵240在所述彩膜衬底210的正投影范围内。所述光敏器件 220可以仅占用黑矩阵240区域，从而在所述彩膜基板200上设置光敏器件220 后不影响光透过率，同时还可以使得光敏器件220具有较大的感光面积，以利于提高所述光敏器件220的灵敏度和精度。

由于所述阵列基板300并非本申请发明的重点，因而图3、图4以及图5 并未表现出阵列基板300的具体的膜层结构。

所述阵列基板300具体可以包括衬底基板和设置在衬底基板的朝向所述彩膜基板200的表面上的驱动电路层，其中驱动电路层中可以包括用于驱动显示的薄膜晶体管阵列，具体结构可以参照常规工艺进行，在此不再一一赘述。

需要指出的是，本申请并未限定所述阵列基板300的具体结构或类型。

如图3所示，所述液晶层400密封于所述彩膜基板200和所述阵列基板300 之间。所述液晶层400可以采用本领域已知液晶材料，例如偶氮聚合物，因而本文在此不再赘述。

本申请所述显示面板通过在其出光侧表面设置所述盖板100，能对穿过所述盖板100的入射至光敏器件220的光线进行汇聚，减少所述光线的反射或折射损失，同时也能防止邻近的光敏器件220的被误触发，提高光敏器件220的光灵敏性。本申请所述显示面板将光敏器件220设置于彩膜基板200上，可以有效缩短光敏器件220与手指表面之间的光程，采集光信号增强，同时大幅降低光信号在显示面板中传输的噪声；另一方面可以有效控制显示面板的厚度，节约材料及制作成本；第三方面光敏器件220只占用黑矩阵240区域，在彩膜基板200上增加指纹识别单元或光敏器件220后不影响显示面板的光透过率，在实现屏下指纹识别的同时，显示面板显示效果较好。

图7所述盖板的制作工艺流程图。如图7所示，本申请还提供一种盖板的制作方法，所述盖板的制作方法包括以下步骤：

S1、提供一衬底基板110并在所述衬底基板110制作第一光刻胶层102；

S2、用数字曝光机对所述第一光刻胶层102进行曝光处理以获得至少一聚光结构120；

S3、在所述聚光结构120上制作一第二光刻胶层103的步骤，所述第二光刻胶的折射率小于所述第一光刻胶的折射率；

其中，所述第一光刻胶层102具有对应于形成所述聚光结构120的预设曝光区域1021，则在所述曝光处理过程中：所述预设曝光区域1021内的曝光量从所述预设曝光区域的中心至所述预设曝光区域的边缘逐渐降低。

在所述步骤S1中，所述第一光刻胶层102可以分别通过丝印或辊涂的方式涂布形成。本申请对所述第一光刻胶层102的形成和制备方法不做限定。

在所述步骤S2中，可以通过曝光、显影和烘烤等工艺后，对所述第一光刻胶层102进行适当流平，以形成立体聚光结构120。

在所述曝光处理的过程中，控制所述数字曝光机的曝光量从所述预设曝光区域1021的中心至所述预设曝光区域1021的边缘逐渐降低，以获得所述聚光结构120的立体图案。通过单元图案区域，即所述预设曝光区域1021内的能量分布，能获得立体凸透镜形态。

如图8所示，在所述曝光处理工程中，所述预设曝光区域1021的中心至所述预设曝光区域1021的边缘的方向上(即沿图8中箭头的方向)被划分为多个子区域，控制所述数字曝光机的曝光量沿图8中箭头的方向。

如图8所示，所述预设曝光区域1021的沿所述箭头的方向依次排布的A、B、 C、D和E五个子区域的曝光量依次递减。

所述盖板制作方法通过采用数字曝光机、并控制数字曝光机在预设曝光区域内1021的曝光量阶梯性变化能制备本申请聚光结构，实现通过数字曝光机形成的数字掩膜图形取代传统光刻中的掩膜板，在很大程度上降低掩膜板的制作成本、周期和复杂度，同时还增加了应用的灵活性。

本申请所述盖板100和显示面板通过设置于盖板100表面的聚光结构120 和平坦层130，能对经所述盖板100入射至光敏器件220或显示面板的光线进行汇聚，从而能极少光线的折射或反射损失，还能防止相邻光敏器件220的误触发，进而能提高光敏器件220敏感度和检测精度。

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盖板及其制作方法、显示面板进行了详细介绍，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。