显示基板、显示装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体的，涉及显示基板、显示装置及其制备方法。

背景技术

按光从器件出射方向的不同，OLEDs(Organic Light Emitting Diode)主要分为两种不同的结构：一种是底发射器件，另一种是顶发射器件。顶发射器件中，光从器件的顶部出射不受TFT(薄膜晶体管)的影响，开口率理论上可达100％，有利于器件与电路的集成。目前，可以通过将显示背板和彩膜盖板压合的工艺实现顶发射器件，但是在这个过程中，面临很多工艺问题，比如如何降低透明阴极电阻，以及如何减小盒厚等问题。

因此，目前OLEDs相关技术仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可以提高EL(电致发光)元件的光的出射效率，延长EL元件寿命、降低阴极电阻、提高器件稳定性或减小显示装置盒厚的显示基板。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种显示基板。根据本发明的实施例，该显示基板包括：基底；像素界定层，所述像素界定层设在所述基底上，并限定出多个子像素开口；其中，所述显示基板的远离所述基底一侧的表面上设有至少一个凹陷部，所述凹陷部在所述基底上的正投影与所述子像素开口在所述基底上的正投影不重叠。该显示基板组装为显示装置时，凹陷部中可以容纳彩膜基板上凸起的隔垫物，从而可以大大减小显示装置的厚度(即盒厚)，进而可以减小发光元件的出光路程，提高发光元件光的出射效率，延长发光元件的寿命。

根据本发明的实施例，所述基底包括：第一衬底基板；电路结构层，所述电路结构层设在所述第一衬底基板上；绝缘层，所述绝缘层设在所述电路结构层远离所述第一衬底基板的表面上，且所述绝缘层远离所述第一衬底基板的一侧设有凹槽；阳极，所述阳极设在所述绝缘层远离所述第一衬底基板的表面上，且所述阳极在所述第一衬底基板上的正投影覆盖所述子像素开口在所述第一衬底基板上的正投影；发光层，所述发光层设在所述像素界定层远离所述第一衬底基板的一侧，且所述发光层在所述第一衬底基板上的正投影覆盖所述子像素开口在所述第一衬底基板上的正投影；阴极，所述阴极设在所述发光层远离所述第一衬底基板的一侧，且覆盖所述发光层远离所述第一衬底基板的表面和所述像素界定层远离所述第一衬底基板且未被所述发光层覆盖的表面；其中，所述像素界定层的一部分、任选所述发光层的一部分和所述阴极的一部分层叠设在所述凹槽的内壁上，以形成所述凹陷部。

根据本发明的实施例，所述绝缘层包括层叠设置的钝化层和第一平坦层，所述钝化层靠近所述电路结构层设置，且所述凹槽的底部位于所述第一平坦层中、所述第一平坦层和所述钝化层的界面处或者所述钝化层中。

根据本发明的实施例，所述阳极通过过孔与所述电路结构层中的薄膜晶体管电连接，所述过孔与所述凹槽连通。

根据本发明的实施例，所述阳极覆盖所述凹槽底部的一部分。

根据本发明的实施例，在所述显示基板的厚度方向上，所述凹陷部与所述电路结构层中的薄膜晶体管对应设置。

根据本发明的实施例，所述凹陷部的数量为多个，且多个所述凹陷部在所述显示基板上大致均匀分布。

根据本发明的实施例，1～8个所述子像素开口对应设置一个所述凹陷部。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种显示装置。根据本发明的实施例，该显示装置包括：前面所述的显示基板；彩膜基板，所述彩膜基板与所述显示基板相对设置，且所述彩膜基板上的隔垫物的至少一部分配合设在所述凹陷部中。该显示装置，厚度较薄，发光元件和显示装置出光表面之间的距离较小，发光元件的出光路程较短，光出射效率较高，使用寿命较长。

根据本发明的实施例，所述隔垫物的顶部和所述凹陷部的底部之间设有辅助电极，所述辅助电极与所述显示基板上的阴极电连接。

根据本发明的实施例，所述辅助电极位于子像素开口中的发光层靠近所述第一衬底基板的一侧。

根据本发明的实施例，辅助电极的材料包括Mo、Al、Ti、Au、Cu、Hf、Ta、Nd和其合金中的至少一种。

根据本发明的实施例，所述彩膜基板包括：第二衬底基板；滤光层，所述滤光层设在所述第二衬底基板上；第二平坦层，所述第二平坦层设在所述滤光层远离所述第二衬底基板的表面上；其中，所述隔垫物设在所述第二平坦层远离所述第二衬底基板的表面上，且与所述第二平坦层一体成型。

根据本发明的实施例，所述第二平坦层和所述隔垫物的材料包括Resin(树脂)、SOG (spin on glass，旋涂玻璃)和BCB(苯并环丁烯)中的至少一种。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种制备前面所述的显示装置的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：形成显示基板，所述显示基板上设有凹陷部；形成彩膜基板，所述彩膜基板上设有隔垫物；将所述显示基板和所述彩膜基板压合，并使所述隔垫物的至少一部分配合设在所述凹陷部中。该方法操作简单，容易控制，与现有设备兼容性高，且得到的显示装置厚度较薄，发光元件和显示装置出光表面之间的距离较小，发光元件的出光路程较短，光出射效率较高，使用寿命较长。

根据本发明的实施例，形成所述显示基板包括：在第一衬底基板上依次形成电路结构层和预制绝缘层；在所述预制绝缘层远离所述第一衬底基板的表面上形成凹槽；在所述绝缘层远离所述第一衬底基板的一侧依次形成阳极、像素界定层、发光层和阴极；其中，所述像素界定层的一部分、任选所述发光层的一部分和所述阴极的一部分层叠设在所述凹槽的内壁上，以形成所述凹陷部。

根据本发明的实施例，形成所述彩膜基板包括：在第二衬底基板上形成滤光层；在所述滤光层远离所述第二衬底基板的表面上一体成型第二平坦层和隔垫物。

根据本发明的实施例，形成所述彩膜基板还包括：在所述隔垫物远离所述第二衬底基板的顶部形成辅助电极。

附图说明

图1是本发明一个实施例的显示基板的结构示意图。

图2是本发明另一个实施例的显示基板的结构示意图。

图3是本发明另一个实施例的显示基板的结构示意图。

图4是本发明一个实施例的显示装置的结构示意图。

图5是本发明另一个实施例的显示装置的结构示意图。

图6是本发明一个实施例的制备显示基板的方法流程示意图。

图7是本发明一个实施例的制备彩膜基板的方法流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种显示基板。根据本发明的实施例，参照图1，该显示基板包括：基底10；像素界定层20，所述像素界定层20设在所述基底10上，并限定出多个子像素开口21；其中，所述显示基板的远离所述基底一侧的表面上设有至少一个凹陷部30，所述凹陷部30在所述基底10上的正投影与所述子像素开口21在所述基底10 上的正投影不重叠。由于设有凹陷部，该显示基板组装成显示装置时，凹陷部中可以容纳彩膜基板上凸起的隔垫物，从而可以大大减小显示装置的厚度(即盒厚)，进而可以减小发光元件的出光路程，提高发光元件光的出射效率，延长发光元件的寿命。

根据本发明的实施例，上述凹陷部的具体形成方式不受特别限制，具体的，可以通过在显示基板中的某一层或者某几层结构中形成凹槽以在显示基板中形成凹陷部，而形成凹槽的层结构在显示基板中的位置也没有特别要求，可以位于显示基板的两侧，也可以位于显示基板中间。一些具体实施例中，可以在显示基板的绝缘层中形成凹槽，具体的，参照图1，所述基底10包括：第一衬底基板11；电路结构层12，所述电路结构层12设在所述第一衬底基板11上；绝缘层13，所述绝缘层13设在所述电路结构层12远离所述第一衬底基板11的表面上，且所述绝缘层13远离所述第一衬底基板11的一侧设有凹槽14；阳极 15，所述阳极15设在所述绝缘层13远离所述第一衬底基板11的表面上，且所述阳极15 在所述第一衬底基板11上的正投影覆盖所述子像素开口21在所述第一衬底基板11上的正投影；发光层16，所述发光层16设在所述像素界定层20远离所述第一衬底基板11的一侧，且所述发光层16在所述第一衬底基板11上的正投影覆盖所述子像素开口21在所述第一衬底基板11上的正投影；阴极17，所述阴极17设在所述发光层16远离所述第一衬底基板11的一侧，且覆盖所述发光层16远离所述第一衬底基板11的表面和所述像素界定层 20远离所述第一衬底基板11且未被所述发光层16覆盖的表面；其中，所述像素界定层20 的一部分、任选所述发光层16的一部分和所述阴极17的一部分层叠设在所述凹槽14的内壁上，以形成所述凹陷部30。由此，对显示基板的其他结构没有影响，且形成凹槽的工艺简单，与现有设备和工艺兼容性高。

需要说明的是，本文中的描述方式“所述像素界定层20的一部分、任选所述发光层16 的一部分和所述阴极17的一部分层叠设在所述凹槽14的内壁上”中是指凹槽内壁上可以设有发光层，也可以不设发光层，即凹槽内壁上层叠设置有像素界定层、发光层和阴极，或者凹槽内壁上层叠设置有像素界定层和阴极。

根据本发明的实施例，第一衬底基板的具体种类没有特别限制，可以根据实际需要灵活选择。一些具体实施例中，第一衬底基板可以为玻璃、聚合物等。

根据本发明的实施例，电路结构层中可以设置用于驱动显示装置进行显示的电路，具体的电路结构没有特别限制，只要可以有效实现驱动显示即可。一些具体实施例中，电路结构层中可以设有薄膜晶体管(TFT)阵列，具体的，每个TFT可以包括有源层121(有源层121中包括导体部分1211和半导体部分1212)、栅绝缘层122、栅极123、层间绝缘层124和源漏极125。可以理解，此处TFT结构仅是示例性说明，并不是对本发明的限制，例如TFT还可以为底栅结构、背沟道刻蚀结构(BCE)，刻蚀阻挡层结构(ESL)等，在此不再一一赘述。

具体的，电路结构层中的绝缘层(栅绝缘层和层间绝缘层)的材料可以为氧化硅、氮化硅等，具有较好的绝缘效果；而有源层的材料可以为氧化物半导体材料(如非晶铟镓锌氧化物(a-IGZO)，掺氮氧化锌(ZnON)，掺铟锡氧化锌(IZTO))、硅材料(如低温多晶硅、非晶硅)和有机材料(如六噻吩和聚噻吩)等，具体可以根据性能需要进行选择；栅极和源漏极的材料可以为金属或合金，具体如栅极和源漏极的材料可以为Ag，Cu，Al， Mo等，或多层金属如Mo/Cu/Mo等，或上述金属的合金材料，如AlNd、MoNb等。

根据本发明的实施例，所述绝缘层可以为单层结构，也可以为多层结构，一些具体实施例中，参照图1，所述绝缘层13包括层叠设置的钝化层131和第一平坦层132，所述钝化层131靠近所述电路结构层12设置，且所述凹槽14的底部位于所述第一平坦层132中 (参照图1)、所述第一平坦层132和所述钝化层131的界面处(参照图2)或者所述钝化层131中(参照图3)。由此，可以利用显示基板中已有的结构形成凹陷部，利于结构简化，且对显示基板中的其他结构没有影响。

具体的，形成绝缘层的材料没有特别限制要求，一些具体实施例中，形成钝化层的材料可以为氧化硅、氮化硅等，而形成第一平坦层的材料可以为树脂，如聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚酰亚胺等等。

根据本发明的实施例，参照图2，所述阳极15通过过孔133与所述电路结构层中的薄膜晶体管电连接(具体可以与薄膜晶体管中的源漏极电连接)，所述过孔133与所述凹槽14连通。具体的，可以在凹槽14的底部形成过孔133。进一步的，参照图2，所述阳极15 可以覆盖所述凹槽14底部的一部分。由此，形成过孔需要贯穿的膜层厚度更薄，能够缩短加工时间，利于降低成本，且结构更加紧凑，利于显示装置分辨率的提高。

具体的，形成阳极的材料可以金属、合金或者透明导电氧化物，具体可以根据实际需要选择。一些具体实施例中，该显示基板用于底发射显示装置，阳极需要一定的透过率，以保证光出射用于显示画面，此时阳极的材料可以较薄的金属、合金或者透明导电氧化物。另一些具体实施例中，该显示基板用于顶发射显示装置，则阳极的材料没有特别限制要求，此时可以采用金属或者合金，则导电性更佳。具体包括但不限于Ag，Cu，Al，Mo等，或多层金属如Mo/Cu/Mo等，或上述金属的合金材料，如AlNd、MoNb等，也可以是金属和透明导电氧化物(如ITO(氧化铟锡)、AZO(铝掺杂的氧化锌)等)形成的堆栈结构如 Mo/AlNd/ITO等。

根据本发明的实施例，根据不同显示颜色的需要，发光层可以为连续的整层结构(本文附图中均以发光层为连续整层结构为例说明)，也可以为多个间隔设置的发光子层，每个发光子层与一个子像素开口对应设置。具体的，显示装置为单色显示时，发光层可以为整层结构，也可以为多个间隔设置的发光子层；而显示装置为彩色显示时，需要设置不同颜色的发光层，则发光层为多个间隔设置的发光子层。此处需要说明的是，当发光层为整层结构时，凹槽内壁层叠设置有像素界定层、发光层和阴极；而发光层为多个间隔设置的自发光层时，凹槽内壁上可以全部设有发光层、部分设有发光层或者全部未设发光层。

根据本发明的实施例，阴极可以为整层结构，由此，不会影响显示效果，且便于制备。而阴极的材料可以为金属、合金或者透明导电氧化物。具体的，该显示基板用于底发射显示装置时，对阴极的透过率没有要求，可以选择导电性更佳的金属或合金，而该显示基板用于顶发射显示装置时，要求阴极的透过率较高，需要选择透明导电氧化物材料(如AZO，IZO(氧化铟锌)等)，以及较薄的金属材料，Mg、Ag、Ca、Sm、Al和Ba中的至少一种，具体如Mg/Ag、Ca/Ag、Sm/Ag、Al/Ag、Ba/Ag等复合材料。

根据本发明的实施例，参照图1至图3，在所述显示基板的厚度方向上，所述凹陷部30与所述电路结构层12中的薄膜晶体管对应设置。如此，凹陷部对应设置在非开口区，不会影响发光元件光的出射，可以有效提高开口率和出光效率，利于提高分辨率和显示质量。

根据本发明的实施例，所述凹陷部的数量可以为多个，且多个所述凹陷部在所述显示基板上大致均匀分布。一些具体实施例中，1～8(具体如1个、2个、3个、4个、5个、6 个、7个、或8个)个所述子像素开口对应设置一个所述凹陷部。由此，和彩膜基板压合时可以更好地和隔垫物匹配，且大致均匀分布可以使应力均匀分布，利于提高显示装置的稳定性和使用效果。

在本发明的另一方面，本发明提供了一种显示装置。根据本发明的实施例，参照图4，该显示装置包括：前面所述的显示基板100；彩膜基板200，所述彩膜基板200与所述显示基板100相对设置，且所述彩膜基板上的隔垫物204的至少一部分配合设在所述凹陷部30中。该显示装置，厚度较薄，发光元件和显示装置出光表面之间的距离较小，发光元件的出光路程较短，光出射效率较高，使用寿命较长。

根据本发明的实施例，参照图5，所述隔垫物204的顶部和所述凹陷部30的底部之间设有辅助电极205，所述辅助电极205与所述显示基板上的阴极17电连接。由此，可以大大减小阴极的电阻，特别是该显示装置为顶发射显示装置时，为了保证出光效果阴极一般由透明导电氧化物形成，电阻较高，此时辅助电极的设置可以极大地降低阴极电阻，提高显示装置的使用效果。

根据本发明的实施例，参照图5，所述辅助电极205位于子像素开口21中的发光层17 靠近所述第一衬底基板11的一侧，即辅助电极靠近彩膜基板的表面与第一衬底基板之间的距离小于子像素开口中的发光层靠近彩膜基板的表面与第一衬底基板之间的距离。由此，避免了出射光被辅助电极反射，避免了像素漏光和TFT被显示装置内部反射光的照射，可以有效提高显示装置的稳定性。

根据本发明的实施例，辅助电极的材料可以包括Mo、Al、Ti、Au、Cu、Hf、Ta、Nd 和其合金中的至少一种，具体的，合金可以为AlNd，MoNb等。进一步的，辅助电极可以为单层结构，也可以为多层结构，具体可以为多层金属，如MoNb/Cu/MoNb、AlNd/Mo/AlNd 等。

根据本发明的实施例，参照图5，所述彩膜基板包括：第二衬底基板201；滤光层202，所述滤光层202设在所述第二衬底基板201上，具体可以包括彩色滤光片2021和黑矩阵2022；第二平坦层203，所述第二平坦层203设在所述滤光层202远离所述第二衬底基板 201的表面上；其中，所述隔垫物204设在所述第二平坦层203远离所述第二衬底基板201 的表面上，且与所述第二平坦层203一体成型。由此，显示装置便于制备，隔垫物不会脱落，显示装置的稳定性较好。

根据本发明的实施例，所述第二平坦层和所述隔垫物的材料可以包括树脂、SOG和BCB 中的至少一种。

在本发明的又一方面，本发明提供了一种制备前面所述的显示装置的方法。根据本发明的实施例，该方法包括以下步骤：

S10：形成显示基板，所述显示基板上设有凹陷部。

具体的，该步骤中，参照图6，形成所述显示基板可以包括：在第一衬底基板11上依次形成电路结构层12和预制绝缘层18；在所述预制绝缘层18远离所述第一衬底基板11 的表面上形成凹槽14；在绝缘层13远离所述第一衬底基板11的一侧依次形成阳极15、像素界定层20、发光层16和阴极17；其中，所述像素界定层20的一部分、任选所述发光层的一部分和所述阴极17的一部分层叠设在所述凹槽14的内壁上，以形成所述凹陷部30。

具体的，电路结构层中各层结构的具体形成方法没有特别限制，具体可以根据需要进行选择，例如，整层的绝缘层、发光层和阴极可以直接采用气相沉积法(具体如物理气相沉积(真空蒸发、磁控溅射等)、化学气相沉积等)形成，图案化的有源层、栅极、栅绝缘层、源漏极、阳极和像素界定层等可以先通过气相沉积方法形成整层结构，然后利用掩膜版进行蚀刻实现图案化。

S20：形成彩膜基板，所述彩膜基板上设有隔垫物。

具体的，该步骤中，参照图7，形成所述彩膜基板可以包括：在第二衬底基板201上形成滤光层202；在所述滤光层202远离所述第二衬底基板201的表面上一体成型第二平坦层203和隔垫物204。

具体的，形成滤光层可以包括形成彩色滤光片和黑矩阵的步骤，具体可以在第二衬底基板上连续沉积黑矩阵和彩色滤光片，其中彩色滤光片制备时先后沉积红色、绿色和蓝色滤光片，并使彩色滤光片对黑矩阵有一定的覆盖。

根据本发明的一些实施例，参照图7，形成彩膜基板还可以包括在所述隔垫物204远离所述第二衬底基板201的顶部形成辅助电极205。具体的，可以淀积金属层，图形化后形成辅助电极205。

S30：将所述显示基板和所述彩膜基板压合，并使所述隔垫物的至少一部分配合设在所述凹陷部中。

该步骤中，具体的压合工艺可以参照常规技术进行，定位对准时将隔垫物与凹陷部对准即可。

一个具体实施例中，显示装置可以通过以下步骤制备：

1、对第二衬底基板进行清洗，在第二衬底基板上连续沉积黑矩阵和彩色滤光层，其中，彩色滤光层制备时先后沉积红色、绿色和蓝色滤光片各彩色滤光片，并使彩色滤光片对黑矩阵有一定的覆盖；

2、一体成型第二平坦层和隔垫物，具体可以沉积整层结构，然后图形化形成第二平坦层和隔垫物；

3、淀积金属层，图形化后形成辅助电极；

4、第一衬底基板进行初始清洗后，在第一衬底基板上制作有源层图形；

5、连续沉积栅绝缘层和栅极层，并利用掩膜版，采用自对准工艺干法刻蚀形成栅极和栅绝缘层，且干法刻蚀栅绝缘层时，进行过刻蚀实现有源层导体化；

6、沉积层间绝缘层并形成过孔；

7、沉积源漏极金属并图形化；

8、沉积钝化层和第一平坦层并图形化，在第一平坦层中形成凹槽；

9、沉积阳极并图形化，沉积像素界定层并图形化；

10、蒸镀发光层和阴极；

11、将显示基板和彩膜基板对盒封装。

该方法操作简单，容易控制，与现有设备兼容性高，且得到的显示装置厚度较薄，发光元件和显示装置出光表面之间的距离较小，发光元件的出光路程较短，光出射效率较高，使用寿命较长。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。