显示基板、显示装置及其制备方法
文献发布时间:2023-06-19 11:26:00
技术领域
本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种显示基板、显示装置及其制备方法。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)面板以其自发光、功耗低、轻薄、可绕性、色彩绚丽、对比度高、响应速率快等优势,受到广泛的关注,俨然成为下一代显示的代表,逐渐替代(Liquid Crystal Display,LCD)屏。而传统结构的OLED面板,都含有偏光片,用于抗反射,保证屏幕的正常使用。但是受限于偏光片的原理,一方面OLED材料发出的光通过偏光片之后将损失50~60%,使得在实际使用中,OLED低功耗的特性无法得以体现;另一方面现有的屏下模块(如屏下摄像头)都要求屏幕具有高透过率,而偏光片是无法进行像素级的图形化处理,成为屏幕透过率提升的瓶颈之一。
因此,目前为了开发OLED显示新产品,去除偏光片是一个重要的研究方向,其研究方案是在封装层上做彩色滤光片工艺(Color Filter on Encapsulation,COE),用于替代偏光片。但COE方案中透过率的提高也产生一些负面的现象,如阴极层反射率的提高,这明显影响用户的体验感。
此外,在高屏占比显示领域中,对屏幕的显示区域逐渐扩展要求越来越苛刻,因此如何在COE方案中进一步减小显示屏的边框,也是COE方案急需解决的问题之一。
发明内容
针对上述问题,本申请提供了一种显示基板、显示装置及其制备方法,解决了现有技术中OLED显示面板的COE方案中阴极层反射率较高以及边框较宽的技术问题。
第一方面,本申请提供一种显示基板,包括:
阵列基板;
设置于所述阵列基板上方的像素限定层,其中,所述像素限定层包括多个间隔设置的贯穿所述像素限定层的第一开口区域;
设置于所述第一开口区域内的发光单元;
位于所述发光单元上方且同时覆盖所述发光单元和所述像素限定层的阴极层;
位于所述阴极层上方的平坦层;
位于所述平坦层上方的光反射层;其中,所述光反射层在所述阵列基板上的正投影至少覆盖部分所述像素限定层在所述阵列基板上的正投影;
位于所述光反射层上方的第一封装层,以及位于所述第一封装层上方的彩色滤光结构。
在一些实施例中,上述显示基板中,所述平坦层中设置有贯穿所述平坦层的接触孔,所述接触孔内填充有导电材料,所述光反射层通过所述接触孔内的所述导电材料与所述阴极层电连接。
在一些实施例中,上述显示基板中,所述光反射层的电阻率小于或等于所述阴极层的电阻率。
在一些实施例中,上述显示基板中,所述光反射层的材料与所述阴极层的材料相同。
在一些实施例中,上述显示基板中,所述光反射层的光反射率小于或等于所述阴极层的光反射率。
在一些实施例中,上述显示基板中,所述光反射层的光反射率大于所述阴极层的光反射率,且所述光反射层的光反射率与所述阴极层的光反射率的差值小于预设阈值。
在一些实施例中,上述显示基板中,所述光反射层在所述阵列基板上的正投影与所述像素限定层在所述阵列基板上的正投影重合。
在一些实施例中,上述显示基板中,所述阴极层在所述阵列基板上的正投影还覆盖部分所述发光单元在所述阵列基板上的正投影。
在一些实施例中,上述显示基板中,所述彩色滤光结构包括:
黑色矩阵层;其中,所述黑色矩阵层包括多个间隔设置的贯穿所述黑色矩阵层的第二开口区域;
设置于所述第二开口区域内的彩色滤光单元;其中,所述彩色滤光单元在所述阵列基板上的正投影至少覆盖其对应的所述发光单元在所述阵列基板上的正投影。
在一些实施例中,上述显示基板中,还包括:
位于所述彩色滤光结构上方的第二封装层;
位于所述第二封装层上方的触控功能层。
第二方面,本申请提供另一种显示基板,包括:
阵列基板;其中,所述阵列基板上设置有显示区和绑定区,以及位于所述显示区和所述绑定区之间的弯折区;
位于所述显示区上方的发光结构;
位于所述发光结构上方的彩色滤光结构;其中,所述彩色滤光结构包括黑色矩阵层;
覆盖所述弯折区外表面的保护层;其中,所述保护层与所述黑色矩阵层靠近所述弯折区一侧的侧表面接触。
在一些实施例中,上述显示基板中,所述黑色矩阵层延伸至所述弯折区上方。
在一些实施例中,上述显示基板中,所述保护层还覆盖所述黑色矩阵层靠近所述弯折区一侧的部分上表面。
在一些实施例中,上述显示基板中,所述发光结构包括发光层和至少覆盖所述发光层的封装层,所述保护层还与所述封装层靠近所述弯折区一侧的侧表面接触。
在一些实施例中,上述显示基板中,所述保护层的材料包括有机材料。
在一些实施例中,上述显示基板中,所述保护层的厚度大于所述发光结构和所述彩色滤光结构的总厚度。
在一些实施例中,上述显示基板中,所述黑色矩阵层包括多个间隔设置的贯穿所述黑色矩阵层的开口区域;
所述彩色滤光结构还包括彩色滤光单元,所述彩色滤光单元设置于所述开口区域内。
第三方面,本申请提供一种显示基板的制备方法,包括:
提供阵列基板;
在所述阵列基板上方形成像素限定层,其中,所述像素限定层包括多个间隔的贯穿所述像素限定层的第一开口区域;
在所述第一开口区域内形成发光单元;
在所述发光单元上方形成同时覆盖所述发光单元和所述像素限定层的阴极层;
在所述阴极层上方形成平坦层;
在所述平坦层上方形成光反射层;其中,所述光反射层在所述阵列基板上的正投影至少覆盖部分所述像素限定层在所述阵列基板上的正投影;
在所述光反射层上方形成第一封装层,并在所述第一封装层上方形成彩色滤光结构。
在一些实施例中,上述显示基板的制备方法中,在所述平坦层上方于所述像素限定层对应位置处形成光反射层的步骤之前,所述方法还包括:
形成贯穿所述平坦层的接触孔;
在所述接触孔内填充导电材料;
其中,所述光反射层通过所述接触孔内的所述导电材料与所述阴极层电连接。
第四方面,本申请提供一种显示基板的制备方法,包括:
提供阵列基板;其中,所述阵列基板上设置有显示区和绑定区,以及位于所述显示区和所述绑定区之间的弯折区;
在所述显示区上方形成发光结构;
在所述发光结构上方形成彩色滤光结构;其中,所述彩色滤光结构包括黑色矩阵层;
形成覆盖所述弯折区外表面的保护层;其中,所述保护层与所述黑色矩阵层靠近所述弯折区一侧的侧表面接触。
在一些实施例中,上述显示基板的制备方法中,在所述显示区上方形成发光结构,包括以下步骤:
在所述显示区上方形成发光层;
在所述发光层上方形成至少覆盖所述发光层的封装层;
其中,所述保护层还与所述封装层靠近所述弯折区一侧的侧表面接触。
第五方面,本申请提供一种显示装置,包括如第一方面或第二方面中任一项所述的显示基板或者利用如第三方面或第四方面中任一项所述的制备方法所制备的显示基板。
采用上述技术方案,至少能够达到如下技术效果:
本申请提供了一种显示基板、显示装置及其制备方法,通过在彩色滤光结构下方形成阴极层-平坦层-光反射层的叠层结构,根据反射光线的叠加原理,可降低阴极层反射率。另外,通过将COE显示基板弯折区的保护层设置为与黑色矩阵层靠近所述弯折区一侧的侧表面接触,可以省去弯折区保护层的工艺预留区,从而实现显示屏下边框(弯折区所在边框)的变窄。
附图说明
附图是用来提供对本申请的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本申请,但并不构成对本申请的限制。在附图中:
图1是一种显示基板的剖面结构示意图;
图2是另一种显示基板的剖面结构示意图;
图3是另一种显示基板的剖面结构示意图;
图4是本申请一示例性实施例示出的一种显示基板的剖面结构示意图;
图5是本申请一示例性实施例示出的一种显示基板阴极的反射光线示意图;
图6是本申请一示例性实施例示出的另一种显示基板的剖面结构示意图;
图7是本申请一示例性实施例示出的另一种显示基板的剖面结构示意图;
图8是另一种显示基板的剖面结构示意图;
图9是本申请一示例性实施例示出的一种显示基板的制备方法流程示意图;
图10是本申请一示例性实施例示出的一种显示基板的制备方法的相关步骤形成的第一中间结构的剖面结构示意图;
图11是本申请一示例性实施例示出的一种显示基板的制备方法的相关步骤形成的第二中间结构的剖面结构示意图;
图12是本申请一示例性实施例示出的一种显示基板的制备方法的相关步骤形成的第三中间结构的剖面结构示意图;
图13是本申请一示例性实施例示出的一种显示基板的制备方法的相关步骤形成的第四中间结构的剖面结构示意图;
图14是本申请一示例性实施例示出的一种显示基板的制备方法的相关步骤形成的第五中间结构的剖面结构示意图;
图15是本申请一示例性实施例示出的一种显示基板的制备方法的相关步骤形成的第六中间结构的剖面结构示意图;
图16是本申请一示例性实施例示出的一种显示基板的制备方法的相关步骤形成的第七中间结构的剖面结构示意图;
图17是本申请一示例性实施例示出的另一种显示基板的制备方法流程示意图;
图18是本申请一示例性实施例示出的另一种显示基板的制备方法的相关步骤形成的第一中间结构的剖面结构示意图;
图19是本申请一示例性实施例示出的另一种显示基板的制备方法的相关步骤形成的第二中间结构的剖面结构示意图;
图20是本申请一示例性实施例示出的另一种显示基板的制备方法的相关步骤形成的第三中间结构的剖面结构示意图;
图21是本申请一示例性实施例示出的一种显示装置的剖面结构示意图;
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记,附图并未按照实际的比例绘制;
附图标记为:
101-阵列基板;1011-阳极层;102-黑色像素限定层;103-有机支撑部;104-发光单元;105-阴极层;106-第一封装层;107-彩色滤光结构;1071-彩色滤光单元;1072-黑色矩阵层;108-第二封装层;109-触控功能层;201-阵列基板;2011-阳极层;202-像素限定层;203-黑色金属层;204-发光单元;205-阴极层;206-第一封装层;207-彩色滤光结构;2071-彩色滤光单元;2072-黑色矩阵层;208-第二封装层;209-触控功能层;301-阵列基板;3011-阳极层;302-像素限定层;303-发光单元;304-阴极层;305-黑色阴极层;306-第一封装层;307-彩色滤光结构;3071-彩色滤光单元;3072-黑色矩阵层;308-第二封装层;309-触控功能层;401-阵列基板;4011-阳极层;402-像素限定层;403-发光单元;404-阴极层;405-平坦层;406-光反射层;407-接触孔;408-第一封装层;409-彩色滤光结构;4091-彩色滤光单元;4092-黑色矩阵层;410-第二封装层;411-触控功能层;501-阵列基板;5011-显示区;5012-弯折区;5013-绑定区;502-发光层;503-封装层;504-彩色滤光结构;5041-彩色滤光单元;5042-黑色矩阵层;505-保护层;601-阵列基板;6011-显示区;6012-弯折区;6013-绑定区;602-发光层;603-封装层;604-偏光片;605-保护层;606-工艺预留区;700-玻璃盖板;701-油墨区。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式,借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题,并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征,在不相冲突前提下可以相互结合,所形成的技术方案均在本申请的保护范围之内。在附图中,为了清楚,层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
应理解,尽管可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等描述各种元件、部件、区、层和/或部分,这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此,在不脱离本申请教导之下,下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。
应理解,空间关系术语例如“在...上方”、位于...上方”、“在...下方”、“位于...下方”等,在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白,除了图中所示的取向以外,空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如,如果附图中的器件翻转,然后,描述为“在其它元件下方”的元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此,示例性术语“在...下方”和“在...下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本申请的限制。在此使用时,单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式,除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”,当在该说明书中使用时,确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时,术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
这里参考作为本申请的理想实施例(和中间结构)的示意图的横截面图来描述本申请的实施例。这样,可以预期由于例如制备技术和/或容差导致的从所示形状的变化。因此,本申请的实施例不应当局限于在此所示的区的特定形状,而是包括由于例如制备导致的形状偏差。
为了彻底理解本申请,将在下列的描述中提出详细的结构以及步骤,以便阐释本申请提出的技术方案。本申请的较佳实施例详细描述如下,然而除了这些详细描述外,本申请还可以具有其他实施方式。
COE显示基板中,虽然通过在封装层上做彩色滤光片,取代了偏光片,提升了显示基板的透光率,降低了显示基板的功耗,但是阴极层反射率的提高,也极大影响了用户的体验感。
为降低COE显示基板的阴极层反射率,可以在采用黑色像素限定层替代传统的透明像素限定层,如图1所示,显示基板包括阵列基板101(包括阳极层1011)、黑色像素限定层102、有机支撑部103、发光单元104、阴极层105、第一封装层106、彩色滤光结构107(包括彩色滤光单元1071和黑色矩阵层1072)、第二封装层108和触控功能层109。黑色金属层203设置于像素限定层202上方,并位于阴极层205下方。黑色像素限定层102替代传统的透明像素限定层,使得非发光单元(非像素点)位置处都呈现出黑色,从而降低阴极层105的反射率,但是黑色像素限定层102的材料属于新材料,新材料的导入有很多不确定性,增加了工艺的不稳定性,风险较大。
另外,也可以在像素限定层上方形成黑色金属层,如图2所示,显示基板包括阵列基板201(包括阳极层2011)、像素限定层202、黑色金属层203、发光单元204、阴极层205、第一封装层206、彩色滤光结构207(包括彩色滤光单元2071和黑色矩阵层2072)、第二封装层208和触控功能层209。黑色金属层203设置于像素限定层202上方,并位于阴极层205下方。黑色金属层203的材料包括钼,黑色金属层203的存在,使得非发光单元(非像素点)位置处的阴极层205的反射率有所下降,但是由于光反射主要来源于黑色金属层203上方的阴极层205,所以此方案降低的反射率有限,收益性不大。
除此之外,也可以在阴极层上方再蒸镀一层黑色阴极层,如图3所示,显示基板包括阵列基板301(包括阳极层3011)、像素限定层302、发光单元303、阴极层304、黑色阴极层305、第一封装层306、彩色滤光结构307(包括彩色滤光单元3071和黑色矩阵层3072)、第二封装层308和触控功能层309。黑色阴极层305直接覆盖阴极层304,大大降低了阴极层304的反射率,但是由于发光单元(像素点)位置处的阴极层304也被黑色阴极层305覆盖,使得显示基板的透过率降低,反而会增加显示基板的功耗。
而本申请实施例提供一种显示基板。请参阅图4,该显示基板包括阵列基板401、像素限定层402、发光单元403、阴极层404、平坦层405、光反射层406、第一封装层408、彩色滤光结构409、第二封装层410和触控功能层411。
在一些实施例中,阵列基板401包括衬底(图中未示出)、缓冲层(图中未示出)、驱动结构层(图中未示出)和阳极层4011。
衬底(图中未示出)可以为柔性衬底,也可以为刚性(玻璃)衬底。
其中,柔性衬底为有机膜层,包括聚酰亚胺、负性胶或者正性胶中的至少一种。
缓冲层(图中未示出)设置于衬底上方,第二缓冲层包括无机膜层,选自SiNx、SiOx等硅无机膜层。
驱动结构层(图中未示出)位于缓冲层上方,驱动结构层设置有薄膜晶体管(结构)和电容(结构),驱动结构层具体包括有源层、第一绝缘层、栅电极、第二绝缘层、电容电极、层间介质层、源漏电极和有机平坦层。
有源层包括低温多晶硅、单晶硅或氧化铟镓锌等半导体层,有源层设置于缓冲层上方。
第一绝缘层为栅极绝缘层,材料包括SiOx层,第一绝缘层位于有源层上方,覆盖有源层。
栅电极位于第一绝缘层上方,且位于有源层对应位置处(薄膜晶体管对应位置处)和电容位置处,以分别作为薄膜晶体管的栅电极和电容的下电极。
第二绝缘层为电容的介质层,材料包括SiOx或SiNx,位于栅电极上方。
电容电极为电容的上电极,栅电极和电容电极可以是同种金属材料,电容电极设置于第二绝缘层上方且位于电容位置处。
层间介质层位于电容电极上方,材料包括SiOx和/或SiNx。
源漏电极通过贯穿层间介质层、第二绝缘层和第一绝缘层的接触孔与有源层接触。源漏电极用于将薄膜晶体管的源漏极引出。
有源层、第一绝缘层、栅电极和源漏电极构成薄膜晶体管。
栅电极、第二绝缘层和电容电极构成电容。栅电极为电容下电极,电极电容为电容上电极。
有机平坦层,用于实现阵列基板401的平坦化,减少显示不良。
阳极层4011通过贯穿有机平坦层的阳极接触孔与驱动结构层的源漏电极接触,实现电连接。
像素限定层402包括多个间隔设置且贯穿像素限定层402的第一开口区域(图中未标注),即像素开口,像素开口裸露出阳极层4011。像素限定层402的材料包括有机材料。
发光单元403设置于像素限定层402的第一开口区域(即像素开口)内,阳极层4011上方。多个发光单元403在阵列基板401上间隔设置。即相邻的发光单元403之间通过像素限定层402隔离。
在一些实施例中,发光单元403包括有机发光层,具体包括电子注入层、电子传输层、有机发光材料层、空穴注入层及空穴传输层。
阴极层404位于发光单元403上方且同时覆盖发光单元403和像素限定层402。阳极层4011、发光单元403和阴极层404就构成发光器件,通过阳极层4011和阴极层404驱动发光单元403进行发光。阴极层404的材料包括Mg-Ag合金、Al-Li合金等功函数较低的材料。
平坦层405位于阴极层404上方,以覆盖阴极层404,该平坦层405为阴极平坦层,其材料包括有机材料。
光反射层406位于平坦层405上方,其中,光反射层406在阵列基板401上的正投影至少覆盖部分像素限定层402在阵列基板401上的正投影。
阴极层404、平坦层405和光反射层406构成阴极层-平坦层-光反射层的叠层结构,根据反射光线的叠加原理,可降低阴极层反射率。
如图5所示,其阴极层反射率降低的原理为:光是一种电磁波,阴极层404和光反射层406的反射光相遇之后,满足条件的两束反射光会可以相互抵消。可见光波长范围是390nm至780nm,根据叠层的反射光的叠加原理,当满足2d sinθ=(1/2+n)λ条件时,两束反射光可以相互抵消,这时的总反射光线最弱,其中θ为入射角,d为中间平坦层405的厚度,λ为光波长,n取0,1,2,3…。由于,入射角θ为0为90°,λ的范围为390nm至780nm,n可取0,1,2,3…,所以根据上述公式,可以计算出多个满足条件的入射角θ,所以多个入射角θ处的反射光是最弱的,从而使得该显示基板整体的反射率降低。
在一些实施例中,光反射层406的光反射率小于或等于阴极层405的光反射率。
在一些实施例中,光反射层406的光反射率大于阴极层405的光反射率,且光反射层406的光反射率与阴极层405的光反射率的差值小于预设阈值。该预设阈值可根据模拟仿真结果确定。若光反射层406的光反射率大于阴极层405的光反射率且二者差值大于或等于该预设阈值,光反射层可能会导致显示基板整体的反射率增加。
在一些实施例中,光反射层406的材料与阴极层404的材料相同,同样包括Mg-Ag合金、Al-Li合金等功函数较低的材料。
在一些实施例中,光反射层406在阵列基板401上的正投影小于像素限定层402在阵列基板401上的正投影。
在一些实施例中,光反射层406在阵列基板401上的正投影与像素限定层402在阵列基板401上的正投影重合,以在不影响发光单元403的透光率的基础上,最大程度地降低阴极层404的反射率。
在一些实施例中,光反射层406在阵列基板401上的正投影不仅覆盖像素限定层402在阵列基板401上的正投影,也覆盖部分发光单元403在阵列基板401上的正投影。
在一些实施例中,可以在部分像素限定层402上方设置有机支撑部(以支撑发光材料蒸镀工艺中的精细金属掩膜版),但是有机支撑部的数量远远小于像素限定层402的数量,因此可以在设置有机支撑部的像素限定层402位置处不设置光反射层406,同样能达到降低阴极层的反射率的技术效果。
在一些实施例中,可以不设置有机支撑部,以最大程度地降低阴极层的反射率。
在一些实施例中,反射层406的材料可以选择导电材料,请参阅图6,此时所述平坦层中设置有接触孔407,接触孔407内填充有导电材料,光反射层406通过接触孔407内的导电材料与阴极层404电连接。
在一些实施例中,光反射层406的电阻率小于或等于阴极层404的电阻率,光反射层406和阴极层404通过打孔搭桥的方式连接在一起(相当于光反射层406与阴极层404并联),作为一个整体,可以降低阴极的整体电阻,降低阴极压降,从而达到降低功耗的技术效果。
在一些实施例中,接触孔407内填充的导电材料与光反射层406的材料相同,可以在形成光反射层406时,同步填充接触孔407。
在一些实施例中,接触孔407位于像素限定层402上方,以不遮挡发光单元403,不影响发光单元403的透光率。
第一封装层408位于光反射层406上方,第一封装层408的材料包括无机材料和/或有机材料。
在一些实施例中,第一封装层408包括第一无机膜层、位于第一无机膜层上的有机膜层及位于有机膜层上的第二无机膜层。
彩色滤光结构409位于第一封装层408上方,彩色滤光结构409包括:黑色矩阵层4092和彩色滤光单元4091。黑色矩阵层4092包括多个间隔设置且贯穿黑色矩阵层4092的第二开口区域(图中未标注),彩色滤光单元4091设置于该第二开口区域内。即,彩色滤光单元4091之间通过黑色矩阵层4092隔离。彩色滤光单元4091与其对应的发光单元403对齐设置,且彩色滤光单元4091在阵列基板401上的正投影至少覆盖其对应的发光单元403在阵列基板401上的正投影,彩色滤光单元4091在阵列基板401上的正投影可以略大于其对应的发光单元403在阵列基板401上的正投影。彩色滤光单元4091的颜色(允许透过光的颜色)可以与其对应的发光单元403的发光颜色相同,以达到滤光的技术效果。黑色矩阵层4092用于遮光,以免发光单元403漏光。
第二封装层410位于彩色滤光结构409上方,第二封装层410的材料包括有机材料,如光学胶(Optically Clear Adhesive,OCA)等有机物。
触控功能层411位于第二封装层410上方,触控功能层411可以逐层形成在第二封装层410上,也可以直接贴附现有的触控部件(外挂式触控部件)。
本申请实施例提供的显示基板,通过在彩色滤光结构409下方形成阴极层-平坦层-光反射层的叠层结构,根据反射光线的叠加原理,可降低阴极层反射率。
本申请实施例还提供另一种显示基板,请参阅图7,该显示基板包括阵列基板501、发光结构(图中未标注)、彩色滤光结构504和保护层505。
阵列基板501上设置有显示区5011和绑定区5013,以及位于显示区5011和绑定区5013之间的弯折区5012。显示区5011用于在其上设置发光层502,以实现显示。绑定区5013设置有数据线焊盘(数据线Pad),用于连接驱动集成芯片(Integrated Circuit Chip,IC)和/或柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)。
而弯折区5012则是在绑定区5013的数据线焊盘(数据线Pad)与驱动IC和/或FPC电连接之后,通过弯折将该数据线焊盘与驱动IC和/或FPC翻转至该显示基板的背侧。
在一些实施例中,阵列基板501包括衬底(图中未示出)、缓冲层(图中未示出)、驱动结构层(图中未示出)和阳极层(图中未示出)。
衬底(图中未示出)可以为柔性衬底,也可以为刚性(玻璃)衬底。
其中,柔性衬底为有机膜层,包括聚酰亚胺、负性胶或者正性胶中的至少一种。
缓冲层(图中未示出)设置于衬底上方,第二缓冲层包括无机膜层,选自SiNx、SiOx等硅无机膜层。
驱动结构层(图中未示出)位于缓冲层上方,驱动结构层设置有薄膜晶体管(结构)和电容(结构),驱动结构层具体包括有源层、第一绝缘层、栅电极、第二绝缘层、电容电极、层间介质层、源漏电极和有机平坦层。
有源层包括低温多晶硅、单晶硅或氧化铟镓锌等半导体层,有源层设置于缓冲层上方。
第一绝缘层为栅极绝缘层,材料包括SiOx层,第一绝缘层位于有源层上方,覆盖有源层。
栅电极位于第一绝缘层上方,且位于有源层对应位置处(薄膜晶体管对应位置处)和电容位置处,以分别作为薄膜晶体管的栅电极和电容的下电极。
第二绝缘层为电容的介质层,材料包括SiOx或SiNx,位于栅电极上方。
电容电极为电容的上电极,栅电极和电容电极可以是同种金属材料,电容电极设置于第二绝缘层上方且位于电容位置处。
层间介质层位于电容电极上方,材料包括SiOx和/或SiNx。
源漏电极通过贯穿层间介质层、第二绝缘层和第一绝缘层的接触孔与有源层接触。源漏电极用于将薄膜晶体管的源漏极引出。
有源层、第一绝缘层、栅电极和源漏电极构成薄膜晶体管。
栅电极、第二绝缘层和电容电极构成电容。栅电极为电容下电极,电极电容为电容上电极。
有机平坦层,用于实现阵列基板501的平坦化,减少显示不良。
阳极层(图中未示出)通过贯穿有机平坦层的阳极接触孔与驱动结构层的源漏电极接触,实现电连接。
发光结构包括发光层502和封装层503。
发光层502设置于阵列基板501的阳极层上方。发光层502包括像素限定层(图中未示出)、发光单元(图中未示出)和阴极层(图中未示出)。
像素限定层用于形成像素开口,像素开口裸露出阳极层。像素限定层的材料包括有机材料。
发光单元包括有机发光层,具体包括电子注入层、电子传输层、有机发光材料层、空穴注入层及空穴传输层。
发光单元设置于阳极层上方的像素开口内,多个发光单元在阵列基板501上间隔设置。发光单元之间通过像素限定层隔离。
阴极层位于发光单元上方,阳极层、发光单元和阴极层就构成发光器件,通过阳极层和阴极层驱动发光单元进行发光。
封装层503位于发光层502的阴极层上方,以至少覆盖发光层502(显示区5011)。
封装层503的材料包括无机材料和/或有机材料。
在一些实施例中,封装层503包括第一无机膜层、位于第一无机膜层上的有机膜层及位于有机膜层上的第二无机膜层。
彩色滤光结构504位于第一封装层503上方,彩色滤光结构504包括:黑色矩阵层5042和彩色滤光单元5041。黑色矩阵层5042包括多个间隔设置且贯穿所述黑色矩阵层的开口区域(图中未标注),彩色滤光单元5041设置于该开口区域内。即,彩色滤光单元5041之间通过黑色矩阵层5042隔离。彩色滤光单元5041与其对应的发光单元对齐设置,且彩色滤光单元5041在阵列基板501上的正投影至少覆盖其对应的发光单元在阵列基板501上的正投影,滤光单元5041在阵列基板501上的正投影可以略大于其对应的发光单元在阵列基板501上的正投影。彩色滤光单元5041的颜色(允许透过光的颜色)可以与其对应的发光单元的发光颜色相同,以达到滤光的技术效果。黑色矩阵层5042用于遮光,以免发光单元漏光。
保护层505覆盖弯折区5012外表面,其中,保护层505与黑色矩阵层5042靠近弯折区5012一侧的侧表面接触。保护层505为金属覆盖层(Metal Cover Layer,MCL),其材料包括有机材料,以在弯折区5012弯折时,对弯折区5012的金属线进行保护。
由于彩色滤光结构504是通过膜层沉积工艺和膜层刻蚀工艺制备而成,所以彩色滤光结构504的对位精度非常高,所以彩色滤光结构504的边缘与弯折区5012的距离精度较高,所以不需要显示区5011和弯折区5012之间设置一定宽度的保护层505的工艺预留区。
相对于偏光片贴附的方案,如图8所示,对应的显示基板包括阵列基板601、发光层602、封装层603、偏光片604和保护层605。阵列基板601包括显示区6011、弯折区6012和绑定区6013。偏光片604贴附于显示区6011上方,由于偏光片604的贴附并非精细工艺,贴附误差在400~150μm之间,为了避免偏光片604和保护层605之间相互影响,通常需要在偏光片604(显示区6011)和保护层605之间设置400~500μm的工艺预留区606,这将导致显示基板边框(下边框,即弯折区6012所在边框)的增大。
所以,本申请实施例中的方案可以大大缩减显示面板的边框,实现显示屏下边框(弯折区5012所在边框)的变窄。
在一些实施例中,保护层505还覆盖黑色矩阵层5042靠近弯折区5012一侧的部分上表面。
在一些实施例中,彩色滤光结构504的黑色矩阵层5042可以延伸至弯折区5012上方。
对应的,保护层505还覆盖延伸至弯折区5012上方的黑色矩阵层5042部分的上表面。这种结构中,即使保护层505的涂覆工艺有误差,涂覆在了黑色矩阵层5042靠近弯折区5012一侧的边缘上,但是也不会影响彩色滤光单元5041,不会对显示区5011的显示效果产生影响。
在一些实施例中,保护层505还与封装层503靠近弯折区5012一侧的侧表面接触。
在一些实施例中,保护层505的厚度大于发光结构和彩色滤光结构504的总厚度。
本申请实施例提供的显示基板,通过将COE显示基板弯折区5012的保护层505设置为与黑色矩阵层5042靠近弯折区5012一侧的侧表面接触,可以省去弯折区5012的保护层505的工艺预留区,从而实现显示屏下边框(弯折区5012所在边框)的变窄。
本申请实施例还提供一种显示基板的制备方法,以下所说的“图案化”包括涂覆光刻胶、掩模曝光、显影、刻蚀和剥离光刻胶等处理。“沉积”可以选自溅射、蒸镀和化学气相沉积中的任意一种或多种,刻蚀可以采用选自干刻和湿刻中的任意一种或多种。
请参阅图9,本申请实施例提供的一种显示基板的制备方法,包括以下步骤:
步骤S110:提供阵列基板401;
阵列基板401包括衬底、缓冲层、驱动结构层和阳极层4011。
衬底可以为柔性衬底,也可以为刚性(玻璃)衬底。
其中,柔性衬底为有机膜层,包括聚酰亚胺、负性胶或者正性胶中的至少一种。
首先,在衬底上方形成缓冲层。
随后,在缓冲层上方形成驱动结构层,包括以下步骤:
(a)在缓冲层上方形成有源层(包括沉积和图案化);
(b)在有源层上方形成(沉积)第一绝缘层;
(c)在第一绝缘层上方形成栅电极(包括沉积和图案化);
(d)在栅电极上方形成(沉积)第二绝缘层;
(e)在第二绝缘层上方形成电容电极(包括沉积和图案化);
(f)在电容电极上方形成(沉积)层间介质层;
(g)形成贯穿层间介质层、第二绝缘层和第一绝缘层的接触孔(图案化处理);
(h)在接触孔内形成源漏电极(包括沉积和图案化)
(i)在源漏电极上方形成有机平坦层。
随后,在驱动结构层上方形成阳极层4011(包括沉积和图案化)。阳极层4011通过贯穿有机平坦层的阳极接触孔与驱动结构层的源漏电极接触,实现电连接。
步骤S120:如图10所示,在阵列基板401上方形成像素限定层402,其中,像素限定层402包括多个间隔的贯穿像素限定层402的第一开口区域(图中未标注)。
该第一开口区域用于裸露出阳极层4011。
步骤S130:如图11所示,在第一开口区域内形成发光单元403。
由于第一开口区域的限定作用,使得发光单元403沉积在了阳极层4011上方。
步骤S140:如图12所示,在发光单元403上方形成同时覆盖发光单元403和像素限定层402的阴极层404。
阳极层4011、发光单元403和阴极层404就构成发光器件,通过阳极层4011和阴极层404驱动发光单元403进行发光。
阴极层404的材料包括Mg-Ag合金、Al-Li合金等功函数较低的材料。
步骤S150:如图13所示,在阴极层404上方形成平坦层405。
平坦层405位于阴极层404上方,以覆盖阴极层404,该平坦层405为阴极平坦层,其材料包括有机材料。
在一些实施例中,如图14所示,步骤S150之后,还包括:形成贯穿平坦层405的接触孔407,并在接触孔407内填充导电材料。
在一些实施例中,接触孔407位于像素限定层402上方,以不遮挡发光单元403。
步骤S160:如图15所示,在平坦层405上方形成光反射层406;其中,光反射层406在阵列基板401上的正投影至少覆盖部分像素限定层402在阵列基板401上的正投影。
在一些实施例中,光反射层406通过精细金属掩膜版(Fine Metal Mask,FMM)蒸镀形成。
阴极层404、平坦层405和光反射层406构成阴极层-平坦层-光反射层的叠层结构,根据反射光线的叠加原理,可降低阴极层反射率。
在一些实施例中,光反射层406的光反射率小于或等于阴极层405的光反射率。
在一些实施例中,光反射层406的光反射率大于阴极层405的光反射率,且光反射层406的光反射率与阴极层405的光反射率的差值小于预设阈值。
在一些实施例中,光反射层406的材料与阴极层404的材料相同,同样包括Mg-Ag合金、Al-Li合金等功函数较低的材料。
在一些实施例中,光反射层406在阵列基板401上的正投影小于像素限定层402在阵列基板401上的正投影。
在一些实施例中,光反射层406在阵列基板401上的正投影与像素限定层402在阵列基板401上的正投影重合,以在不影响发光单元403的透光率的基础上,最大程度地降低阴极层404的反射率。
在一些实施例中,光反射层406在阵列基板401上的正投影不仅覆盖像素限定层402在阵列基板401上的正投影,也覆盖部分发光单元403在阵列基板401上的正投影。
在一些实施例中,可以在像素限定层402上方设置有机支撑部(以支撑蒸镀工艺中的精细金属掩膜版),但是有机支撑部的数量远远小于像素限定层402的数量,因此在设置有机支撑部的像素限定层402位置处不设置光反射层406,同样能达到降低阴极层的反射率的技术效果。
在一些实施例中,可以不设置有机支撑部,以最大程度地降低阴极层的反射率。
在上述形成贯穿平坦层的接触孔407的基础上,光反射层406通过接触孔407内的导电材料与阴极层404电连接。
在一些实施例中,光反射层406的电阻率小于或等于阴极层404的电阻率,光反射层406和阴极层404通过打孔搭桥的方式连接在一起(相当于光反射层406与阴极层404并联),作为一个整体,可以降低阴极的整体电阻,降低阴极压降,从而达到降低功耗的技术效果。
在一些实施例中,接触孔407内填充的导电材料与光反射层406的材料相同,可以在步骤S160中形成光反射层406时,同步填充接触孔407。
步骤S170:如图16所示,在光反射层406上方形成第一封装层408,并在第一封装层408上方形成彩色滤光结构409。
第一封装层408的材料包括无机材料和/或有机材料。
在一些实施例中,第一封装层408包括第一无机膜层、位于第一无机膜层上的有机膜层及位于有机膜层上的第二无机膜层。
彩色滤光结构409位于第一封装层408上方,彩色滤光结构409包括:黑色矩阵层4092和彩色滤光单元4091。黑色矩阵层4092包括多个间隔设置且贯穿黑色矩阵层4092的第二开口区域,彩色滤光单元4091设置于该第二开口区域内。即,彩色滤光单元4091之间通过黑色矩阵层4092隔离。彩色滤光单元4091与其对应的发光单元403对齐设置,且彩色滤光单元4091在阵列基板401上的正投影至少覆盖其对应的发光单元403在阵列基板401上的正投影,彩色滤光单元4091在阵列基板401上的正投影可以略大于其对应的发光单元403在阵列基板401上的正投影。彩色滤光单元4091的颜色(允许透过光的颜色)可以与其对应的发光单元403的发光颜色相同,以达到滤光的技术效果。黑色矩阵层4092用于遮光,以免发光单元403漏光。
步骤S180:在彩色滤光结构409上方形成第二封装层410。
第二封装层410位于彩色滤光结构409上方,第二封装层410的材料包括有机材料,如光学胶(Optically Clear Adhesive,OCA)等有机物。
步骤S190:在第二封装层410上方形成触控功能层411。
触控功能层411位于第二封装层410上方,触控功能层411可以逐层形成在第二封装层410上,也可以直接贴附现有的触控部件(外挂式触控部件)。
本申请实施例提供的显示基板的制备方法,通过在彩色滤光结构409下方形成阴极层-平坦层-光反射层的叠层结构,根据反射光线的叠加原理,可降低阴极层反射率。
请参阅图17,本申请实施例提供的另一种显示基板的制备方法,包括以下步骤:
步骤S210:提供阵列基板501;其中,阵列基板501上设置有显示区5011和绑定区5013,以及位于显示区5011和绑定区5013之间的弯折区5012。
显示区5011用于后续在其上设置发光层502,以实现显示。绑定区5013设置有数据线焊盘,用于后续连接驱动集成芯片(Integrated Circuit Chip,IC)和/或柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)。
而弯折区5012则是在绑定区5013的数据线焊盘与驱动IC和/或FPC电连接之后,通过弯折将该数据线焊盘与驱动IC和/或FPC翻转至该显示基板的背侧。
阵列基板501包括衬底、缓冲层、驱动结构层和阳极层。
衬底可以为柔性衬底,也可以为刚性(玻璃)衬底。
其中,柔性衬底为有机膜层,包括聚酰亚胺、负性胶或者正性胶中的至少一种。
首先,在衬底上方形成缓冲层。
随后,在缓冲层上方形成驱动结构层,包括以下步骤:
(a)在缓冲层上方形成有源层(包括沉积和图案化);
(b)在有源层上方形成(沉积)第一绝缘层;
(c)在第一绝缘层上方形成栅电极(包括沉积和图案化);
(d)在栅电极上方形成(沉积)第二绝缘层;
(e)在第二绝缘层上方形成电容电极(包括沉积和图案化);
(f)在电容电极上方形成(沉积)层间介质层;
(g)形成贯穿层间介质层、第二绝缘层和第一绝缘层的接触孔(图案化处理);
(h)在接触孔内形成源漏电极(包括沉积和图案化)
(i)在源漏电极上方形成有机平坦层。
随后,在驱动结构层上方形成阳极层(包括沉积和图案化)。阳极层通过贯穿有机平坦层的阳极接触孔与驱动结构层的源漏电极接触,实现电连接。
步骤S220:如图18所示,在显示区5011上方形成发光结构(图中未标注)。
在显示区5011上方形成发光结构,包括以下步骤:在显示区5011上方形成发光层502;在发光层502上方形成至少覆盖发光层502的封装层503。
其中,在显示区5011上方形成发光层502,包括以下步骤:
(a)在显示区5011上方形成像素限定层(包括沉积和图案化),其中,像素限定层包括多个间隔设置的贯穿该像素限定层的阳极开口,以裸露出阳极层;
(b)在该阳极开口内形成(沉积)发光单元;
(c)在发光单元上方形成(沉积)阴极层。
封装层503位于发光层502的阴极层上方,以至少覆盖发光层502(显示区5011)。
封装层503的材料包括无机材料和/或有机材料。在一些实施例中,封装层503包括第一无机膜层、位于第一无机膜层上的有机膜层及位于有机膜层上的第二无机膜层。
步骤S230:如图19所示,在封装层503上方形成彩色滤光结构504;其中,彩色滤光结构504包括黑色矩阵层5042。
彩色滤光结构504位于封装层503上方,彩色滤光结构504具体通过膜层沉积工艺和膜层刻蚀(图案化)工艺制备而成,
彩色滤光结构504位于第一封装层503上方,彩色滤光结构504包括:黑色矩阵层5042和彩色滤光单元5041。黑色矩阵层5042包括多个间隔设置且贯穿黑色矩阵层5042的开口区域,彩色滤光单元5041设置于该开口区域内。即,彩色滤光单元5041之间通过黑色矩阵层5042隔离。彩色滤光单元5041与其对应的发光单元对齐设置,且彩色滤光单元5041在阵列基板501上的正投影至少覆盖其对应的发光单元在阵列基板501上的正投影,彩色滤光单元5041在阵列基板501上的正投影可以略大于其对应的发光单元在阵列基板501上的正投影。彩色滤光单元5041的颜色(允许透过光的颜色)可以与其对应的发光单元的发光颜色相同,以达到滤光的技术效果。黑色矩阵层5042用于遮光,以免发光单元漏光。
本申请实施例中,步骤S230之后,还包括:在绑定区5013绑定驱动集成芯片和/或柔性电路板。
绑定区5013设置有数据线焊盘,用于连接驱动集成芯片(Integrated CircuitChip,IC)和/或柔性电路板(Flexible Printed Circuit,FPC)。
步骤S240:如图20所示,形成覆盖弯折区5012外表面的保护层505;其中,保护层505边缘的黑色矩阵层5042接触。
保护层505覆盖弯折区5012外表面,其中,保护层505与彩色滤光结构504边缘(即显示区5011边缘位置处)的黑色矩阵层5042接触。保护层505为金属覆盖层(Metal CoverLayer,MCL),其材料包括有机材料,以在弯折区5012弯折时,对弯折区5012的金属线进行保护。
由于彩色滤光结构504是通过膜层沉积工艺和膜层刻蚀工艺制备而成,所以彩色滤光结构504的对位精度非常高,所以彩色滤光结构504的边缘与弯折区5012的距离精度较高,所以不需要显示区5011和弯折区5012之间设置一定宽度的保护层505的工艺预留区。
所以,本申请实施例中的方案可以大大缩减显示面板的边框,实现显示屏下边框(弯折区5012所在边框)的变窄。
在一些实施例中,保护层505还覆盖黑色矩阵层5042靠近弯折区5012一侧的部分上表面。
在一些实施例中,彩色滤光结构504的黑色矩阵层5042延伸至弯折区5012上方。
对应的,保护层505还覆盖延伸至弯折区5012上方的黑色矩阵层5042部分的上表面。这种结构中,即使保护层505的涂覆工艺有误差,涂覆在了黑色矩阵层5042靠近弯折区5012一侧的边缘上,但是也不会影响彩色滤光单元5041,不会对显示区5011的显示效果产生影响。
在一些实施例中,保护层505还与封装层503靠近弯折区5012一侧的侧表面接触。
在一些实施例中,保护层505的厚度大于发光结构和彩色滤光结构504的总厚度。
步骤S250:对弯折区5012进行弯折,以将驱动集成芯片和/或柔性电路板翻转至该显示基板的背侧。
弯折过程中,保护层505对弯折区5012的金属线进行保护。
本申请实施例提供的显示基板的制备方法,通过将COE显示基板弯折区5012的保护层505设置为与黑色矩阵层5042靠近弯折区5012一侧的侧表面接触,可以省去弯折区5012保护层505的工艺预留区,从而实现显示屏下边框(弯折区5012所在边框)的变窄。
本申请实施例还提供了一种显示装置,所述显示装置包括上述任一实施例所述的显示基板或利用上述任一实施例所述的制备方法所制备的显示基板。
在一些实施例中,显示装置为显示面板,显示面板包括上述的显示基板及玻璃盖板,其中,玻璃盖板包括油墨区,油墨区设置于玻璃盖板边缘,用于防止边缘漏光。
显示基板以本申请实施例中提供的显示基板中的一种(图5所示结构)为例,显示装置的结构如图21所示,玻璃盖板700的边缘设置有防止边缘漏光的油墨区701,由于彩色滤光结构409的厚度远远小于常规技术中偏光片的厚度,COE方案中,玻璃盖板700与发光单元403的距离大大减小,避免了发光单元403发出的光从玻璃盖板700边缘漏出导致的边缘漏光。
在一些实施例中,显示装置可包括显示面板及壳体,显示面板与壳体相连接,例如,显示面板嵌入到壳体内。显示装置例如可以为手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的设备。
以上仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。虽然本申请所公开的实施方式如上,但的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式,并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员,在不脱离本申请所公开的精神和范围的前提下,可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化,但本申请的保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
- 显示装置用基板、显示装置用基板的制造方法、显示装置、液晶显示装置、液晶显示装置的制造方法和有机电致发光显示装置
- 显示基板、显示装置、显示基板以及显示装置制备方法