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CN110459577A - 显示面板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

显示面板及其制作方法、显示装置 Download PDF

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CN110459577A CN201910774801.6A CN201910774801A CN110459577A CN 110459577 A CN110459577 A CN 110459577A CN 201910774801 A CN201910774801 A CN 201910774801A CN 110459577 A CN110459577 A CN 110459577A
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Abstract

本申请涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种显示面板、显示面板的制作方法及显示装置。该显示面板包括：衬底基板；像素层，形成在所述衬底基板上，所述像素层包括像素岛组，所述像素岛组包括多个像素岛，所述像素岛包括多个颜色相同且无缝相接的子像素；微透镜层，形成在所述像素层背离所述衬底基板的一侧；其中，所述像素岛中各所述子像素发出的光经所述微透镜层折射，以分散至不同像素区域。该方案在实现高PPI显示的同时，可降低掩膜板的制作难度及蒸镀工艺难度。

Description

显示面板及其制作方法、显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种显示面板、显示面板的制作方法及显示装置。
背景技术
有机发光显示器(Organic Light Emitting Display，简称：OLED)是当今平板显示器研究领域的热点之一，与液晶显示器(Liquid Crystal Display，简称：LCD)相比，OLED具有低能耗、生产成本低、自发光、宽视角及响应速度快等优点。
目前，在手机、PDA(Personal Digital Assistant，掌上电脑)、数码相机等显示领域，OLED已经开始取代传统的LCD显示屏。同时高PPI(Pixels Per Inch，每英寸像素数量)显示越来越受重视，为未来显示领域的发展趋势。但像素驱动电路的版图设计及FMM(FineMetal Mask，高精度金属掩模板)的制作能力成为限制OLED高PPI显示的两个主要因素。
需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本申请的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本申请的目的在于提供一种显示面板、显示面板的制作方法及显示装置，在实现高PPI显示的同时，可降低掩膜板的制作难度及蒸镀工艺难度。
本申请第一方面提供了一种显示面板，其包括：
衬底基板；
像素层，形成在所述衬底基板上，所述像素层包括像素岛组，所述像素岛组包括多个像素岛，所述像素岛包括多个颜色相同并无缝相接的子像素；
微透镜层，形成在所述像素层背离所述衬底基板的一侧；
其中，所述像素岛中各所述子像素发出的光经所述微透镜层折射，以分散至不同像素区域。
在本申请的一种示例性实施例中，所述像素岛组中各所述像素岛的子像素颜色不同；
其中，颜色不同的子像素发出的光经所述微透镜层折射，以汇聚至同一像素区域，实现灰阶显示。
在本申请的一种示例性实施例中，颜色不同的子像素经所述透镜层折射后，在竖直方向上相互叠加并汇聚至同一像素区域。
在本申请的一种示例性实施例中，颜色不同的子像素经所述透镜层折射后，在水平方向上间隔排布并汇聚至同一像素区域。
在本申请的一种示例性实施例中，所述像素岛组包括第一像素岛、第二像素岛及第三像素岛，所述第一像素岛、所述第二像素岛及所述第三像素岛之间具有间隙。
在本申请的一种示例性实施例中，所述间隙为3μm至30μm。
在本申请的一种示例性实施例中，第一像素岛、第二像素岛及第三像素岛分两行设置，其中，所述第一像素岛、所述第二像素岛位于同一行并相邻设置，所述第三像素岛位于另一行并与所述第一像素岛及所述第二像素岛相邻设置。
在本申请的一种示例性实施例中，所述像素岛的形状包括圆形、三角形、菱形、矩形、正六边形中的任一种。
在本申请的一种示例性实施例中，所述像素岛组设置有多个，并呈阵列排布。
本申请第二方面提供了一种显示面板的制作方法，其包括：
形成衬底基板；
利用掩膜板在所述衬底基板上形成像素层，所述像素层包括像素岛组，所述像素岛组包括多个像素岛，所述像素岛包括多个颜色相同并无缝相接的子像素；
在所述像素层背离所述衬底基板的一侧形成微透镜层；
其中，所述像素岛中各所述子像素经所述掩膜板的同一开孔共同蒸镀而成，且所述像素岛中各所述子像素发出的光经所述微透镜层折射，以分散至不同像素区域。
本申请第三方面提供了一种显示装置，其包括前述所述的显示面板。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的显示面板、显示面板的制作方法及显示装置中，多个颜色相同的子像素无缝相接以构成像素岛，且此像素岛中各子像素发出的光经微透镜层折射可分散至不同像素区域。通过像素岛的设计，一个像素岛对应于掩膜板的一个开孔，也就是说，像素岛中各子像素经掩膜板的同一开孔共同蒸镀而成，这样可在实现高PPI显示的同时，还可降低掩膜板的制作难度及蒸镀工艺难度。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了传统像素设计的结构示意图；
图2示出了2T1C电路的电路图；
图3示出了传统像素设计中子像素与2T1C电路的匹配示意图；
图4示出了本申请实施例所述的显示面板处于使用状态下的示意图；
图5示出了本申请实施例所述的显示面板的部分结构示意图；
图6示出了本申请实施例所述的显示面板的显示原理图；
图7示出了本申请一实施例所述的显示面板中像素岛组的示意图；
图8示出了本申请另一实施例所述的显示面板中像素岛组的示意图；
图9示出了本申请实施例所述的显示面板的制作方法的流程图。
附图标记：
10、衬底基板；11、玻璃基板；12、薄膜晶体管；20、像素层；21、第一像素岛；22、第二像素岛；23、第三像素岛；24、阴极层；25、阳极层；30、微透镜层；40、像素区域。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本申请将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
在OLED显示技术中，独立发光的子像素(即：OLED器件)的形成以FMM蒸镀技术为主流，实现方式是选取热膨胀系数及弹性模量合适的材料做成掩膜板，此掩膜板具有与子像素形状相同的开孔，发光材料在高真空环境下受热升华透过掩膜板的开孔蒸镀到基板像素区域以形成子像素。但受限于掩膜板材质和制作工艺，掩膜板的开孔难以小于10um。目前，FMM蒸镀技术最高可支持约400PPI的显示面板。
随着PPI提高，像素单元(由R、G、B子像素组成)间隔会减少，传统像素单元设计，R、G、B子像素呈水平且间隔排列，也就是说，R、G、B子像素宽度约为像素单元宽度的1/3(如图1所示)，考虑像素驱动电路及阵列(Array)机台工艺能力，以2T1C电路(如图2所示)为例，R、G、B子像素均对应一2T1C电路，如图3所示，显示面板中像素驱动电路版图设计最高可实现约1000PPI。若既考虑像素驱动电路的版图设计，又考虑FMM蒸镀技术，则实现R、G、B子像素独立发光最高仅能实现400PPI，分辨率较差；若不考虑FMM蒸镀技术，采用白光加彩膜的方式，仅考虑像素驱动电路的版图设计，最高可实现1000PPI，但彩膜透过率仅20％～30％，光透过率及利用率低。
为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种显示面板，该显示面板可为OLED显示面板，但不限于此，也可为其他应用下述结构的显示面板。此外，该显示面板可为透明显示面板，该显示面板可应用于虚拟现实(Virtual Reality，简称为VR)技术，其中，如图4所示，在本实施例的显示面板应用于VR装置时，人眼透过具有该显示面板的VR装置观看到的成像为虚像。
具体地，本实施例的显示面板可包括：衬底基板10、像素层20及微透镜层30。其中：
如图5所示，衬底基板10可包括玻璃基板11及形成在玻璃基板11上的驱动电路层，此驱动电路层包括多个薄膜晶体管12和其他电路结构。
像素层20形成在衬底基板10上，此像素层20可包括像素岛组，该像素岛组可设置有多个，并呈阵列排布。详细说明，像素岛组可包括多个像素岛，举例而言，此像素岛的形状可包括圆形、三角形、菱形、矩形、正六边形中的任一种，但不限于此，该像素岛还可设计为其他形状。每个像素岛均由多个子像素构成，且每个像素岛中各子像素的颜色相同并无缝相接。
本实施例中子像素具体可为OLED器件，即：像素岛中可由多个颜色相同的OLED器件构成，应当理解的是，在子像素为OLED器件时，前述提到每个像素岛中各子像素的颜色相同并无缝相接具体指的是每个像素岛中各OLED器件的发光层颜色相同且无缝相接。如图5所示，该OLED器件不仅包括发光层，还可包括阳极层25及阴极层24。
其中，像素岛中各OLED器件可独立发光，也就是说，每个OLED器件可单独采用一驱动电路驱动其发光。举例而言，每个OLED器件可采用2T1C电路驱动，此2T1C电路为最简单的OLED驱动电路，因OLED器件为电流器件，电流不可稳定储存，而电压可以用电容暂时储存，所以需要一个TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管12)将储存的电压转换为电流，如图2中T1所示，负责将T1栅极的电压转换为流经T1的电流，而T1与OLED器件为串联结构，即T1电流也就是OLED器件工作时候的电流。T1栅极电压为数据电压，来自于数据线，即图2中的DATA线，但是DATA线上有很多行的信号，所以需要一个TFT，有选择性的将DATA信号接入到T1的栅极，即图2中T2，在SCAN为开启信号的时候，DATA进入T1栅极，当SCAN为关闭信号的时候，T1栅极电压与DATA无关，且此栅极电压被电容Cs保持，若无此Cs电容，T1的栅极电压会很容易漂移。所以OLED器件驱动电路至少需要2T1C来实现稳定显示。但实际小尺寸屏幕为了实现优质显示，会使用5至8个TFT和1至2个电容。
如图4所示，微透镜层30形成在像素层20背离衬底基板10的一侧；其中，像素岛中各子像素发出的光经微透镜层30折射，以分散至不同像素区域40，如图6中多个R、G、B子像素发出的红光经微透镜层30折射，以分散至不同像素区域40。举例而言，本实施例的微透镜层30可包括多个依次排布的微透镜，每一微透镜与一子像素对应设置，该微透镜能够将与之对应的子像素发出的光折射至指定的像素区域40。但不限于此，也可一个像素岛对应一微透镜，视具体情况而定。
基于前述内容，本实施例通过微透镜层30和像素层20配合可实现灰阶显示，其中，由于像素岛由多个颜色相同的子像素无缝相接构成，因此，在采用掩膜板加工显示面板的像素层20时，掩膜板的每个开孔可对应加工出一像素岛，也就是说，像素岛中各子像素经掩膜板的同一开孔共同蒸镀而成，即：像素岛中各OLED器件中的发光层可经掩膜板的同一开孔共同蒸镀而成。
由于像素岛中各子像素经掩膜板的同一开孔共同蒸镀而成，因此，本实施例可通过低PPI的掩膜板制作出高PPI显示的显示面板，即：可通过每英寸开孔数目少的掩膜板可制作出每英寸像素数目多的显示面板。具体地，以2T1C电路(如图2所示)为例，在制作本实施例的显示面板时，显示面板中像素驱动电路版图设计最高可实现约1000PPI，因此，本实施例可采用400PPI的掩膜板实现1000PPI显示。基于此可知，本实施例在实现高PPI显示的同时，还可降低掩膜板的制作难度及蒸镀工艺难度。此外，本实施例采用的方案相较于白光加彩膜的方案，在保证高PPI显示的同时，还可提高光透过率，从而可提高光利用率及显示效果。
应当理解的是，本实施例中提到的各像素岛尺寸应相同，且各像素岛中子像素的数量及尺寸也应相同。其中，如图5所示，单个像素岛的尺寸M取决于微透镜层30中与之对应的微透镜的弧度；而单个像素岛中能排布多少个子像素取决于像素岛的尺寸M与子像素的尺寸N，像素岛的个数取决于显示面板的分辨率要求及单个像素岛能排布的像素个数。
需要说明的是，该显示面板除了衬底基板10、像素层20及微透镜层30，还可包括其他必要的结构的做成，例如玻璃盖板或偏光片等。本领域技术人员可根据该显示面板的具体使用要求进行相应的设计和补充，在此不再赘述。
下面结合附图可对本申请的显示面板进行详细说明。
在一实施例中，像素岛组中各像素岛的子像素颜色不同，颜色不同的子像素发出的光经微透镜层30折射，以汇聚至同一像素区域40，实现灰阶显示。
应当理解的是，本实施例中的像素区域40指的是一像素单元所在的区域，此像素单元即为显示单元，此显示单元由颜色不同的子像素发出的光构成，而颜色不同的子像素来自于不同像素岛。
详细说明，颜色不同的子像素发出的光经微透镜层30折射以汇聚至同一像素区域40，可包括以下两种情况：
第一种情况，颜色不同的子像素(如图6中所示的R、G、B子像素)经透镜层折射后，在竖直方向上相互叠加并汇聚至同一像素区域40，以实现灰阶显示。也就是说，此像素区域40的尺寸与子像素的尺寸相同，这样设计相较于传统像素单元的设计，可实现超高PPI的显示，或者可增大用于驱动子像素发光的像素驱动电路的设计空间。
具体地，若在设计子像素时，将子像素的尺寸设计为与传统像素单元中子像素的尺寸相同，那么由于颜色不同的子像素经透镜层折射后，在竖直方向上相互叠加并汇聚至同一像素区域40，因此，本实施例的像素区域40的尺寸相比于传统像素单元的尺寸大大减小，从而可实现更高PPI的显示。若在设计子像素时，将子像素的尺寸设计为与传统像素单元的尺寸相同，那么相比于传统像素单元中子像素的尺寸，本实施例的子像素尺寸增大了，因此，可增大用于驱动子像素发光的像素驱动电路的设计空间。
第二种情况，颜色不同的子像素经透镜层折射后，在水平方向上间隔排布并汇聚至同一像素区域，以实现灰阶显示。也就是说，此像素区域的尺寸约为n(表示汇聚至同一像素区域中子像素的个数)倍子像素的尺寸。
在一实施例中，如图7和图8所示，像素岛组可包括第一像素岛21、第二像素岛22及第三像素岛23，举例而言，第一像素岛21中子像素的颜色可为红色，第二像素岛22中子像素的颜色可为绿色，第三像素岛23中子像素的颜色可为蓝色；即：该第一像素岛21可为R像素岛，第二像素岛22可为G像素岛，第三像素岛23可为B像素岛。应当理解的是，像素岛组中像素岛的数量不限于是三个，也可为两个，或者更多。
其中，为了避免第一像素岛21、第二像素岛22及第三像素岛23之间发生混色的情况，在设计时，可使第一像素岛21、第二像素岛22及第三像素岛23之间具有间隙，此间隙约为3μm至30μm。
具体地，第一像素岛21、第二像素岛22及第三像素岛23之间的间隙(Gap)大小受多种影响因子影响，如下表1所示，此多种影响因子可包括TP(Total Pitch，关键尺寸，用于衡量形成图案Pattern在基板上的精度)、阳极关键尺寸公差(Anode CD Tolerance)、掩模图案位置精度(Mask Pattern Position Accuracy，简称：Mask PPA)、掩模板关键尺寸公差(Mask CD Tolerance)、对位精度(Alignment Accuracy)、阴影效应(Shadow effect)、温度收缩(Temp Shrinkage)、设计余量(Design/Process margin)等等。
其中，本实施例可根据下述公式(1)计算出间隙(Gap)值：
需要说明的是，为了方便公式(1)的书写，采用表1中各序号代表各项目(即：各影响因子)。依据表1中可知，第一像素岛21、第二像素岛22及第三像素岛23之间的间隙K(如图7所示)最小值约为3.27um，标准值约为20.5。
表1
序号 项目 最小值(um) 标准值(um)
A TP 0.055 ±1.0
B Anode CD Tolerance 0.05 1.0
C Mask PPA 0.05 ±3.0
D Mask CD Tolerance 0.05 ±2.5
E Alignment Accuracy 0.5 ±3
F Shadow effect 0.5 3
G Temp Shrinkage 0.624 2
H Design/Process margin 0 0
K Gap 3.27 20.5
但应当理解的是，此多种影响因子不限于表1中提到的各项目，也可为包括其他项目，因此，计算第一像素岛21、第二像素岛22及第三像素岛23之间的间隙K的公式也不限于上述公式(1)，间隙K的取值也不限于上述表1，视具体情况而定。
举例而言，前述提到的第一像素岛21、第二像素岛22及第三像素岛23可分两行设置，其中，第一像素岛21、第二像素岛22位于同一行并相邻设置，第三像素岛23位于另一行并与第一像素岛21及第二像素岛22相邻设置，以降低显示面板的设计难度。其中，以像素岛为矩形和正六边形为例，如图7所示，在像素岛为矩形时，第一像素岛21、第二像素岛22及第三像素岛23的中心连线可呈等腰三角形；如图8所示，在像素岛为正六边形时，第一像素岛21、第二像素岛22及第三像素岛23的中心连线可呈等边三角形。
本申请一实施例还提供了一种显示面板的制作方法，该显示面板为前述任一实施例所述的显示面板，其中，如图9所示，该显示面板的制作方法可包括：
步骤S900，形成衬底基板；
步骤S902，在衬底基板上形成像素层，像素层包括像素岛组，像素岛组包括多个像素岛，像素岛包括多个颜色相同且无缝相接的子像素；
步骤S904，在像素层背离衬底基板的一侧形成微透镜层；
其中，像素岛中各子像素经掩膜板的同一开孔共同蒸镀而成，且像素岛中各子像素发出的光经微透镜层折射，以分散至不同像素区域。
由于像素岛中各子像素经掩膜板的同一开孔共同蒸镀而成，因此，本实施例可通过低PPI的掩膜板制作出高PPI显示的显示面板，即：在实现高PPI显示的同时，可降低掩膜板的制作难度及蒸镀工艺难度。此外，本实施例采用的方案相较于白光加彩膜的方案，在保证高PPI显示的同时，还可提高光透过率，从而可提高光利用率及显示效果。
需要说明的是，在执行步骤S104之前，还需要对像素层中各子像素进行封装工艺，以保证子像素的密封性能。
本申请一实施例还提供了一种显示装置，其包括前述提到的显示面板。根据本申请的实施例，该显示装置的具体类型不受特别的限制，本领域常用的显示装置类型均可，具体例如显示器、移动装置、可穿戴设备、VR装置等等，本领域技术人员可根据该显示设备的具体用途进行相应地选择，在此不再赘述。
需要说明的是，该显示装置除了显示面板以外，还包括其他必要的部件和组成，以显示器为例，具体例如外壳、电路板、电源线，等等，本领域善解人意可根据该显示装置的具体使用要求进行相应地补充，在此不再赘述。
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等；用语“第一”、“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数量限制。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (11)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
衬底基板；
像素层，形成在所述衬底基板上，所述像素层包括像素岛组，所述像素岛组包括多个像素岛，所述像素岛包括多个颜色相同且无缝相接的子像素；
微透镜层，形成在所述像素层背离所述衬底基板的一侧；
其中，所述像素岛中各所述子像素发出的光经所述微透镜层折射，以分散至不同像素区域。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素岛组中各所述像素岛的子像素颜色不同；
其中，颜色不同的子像素发出的光经所述微透镜层折射，以汇聚至同一像素区域，实现灰阶显示。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，颜色不同的子像素经所述透镜层折射后，在竖直方向上相互叠加并汇聚至同一像素区域。
4.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，颜色不同的子像素经所述透镜层折射后，在水平方向上间隔排布并汇聚至同一像素区域。
5.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述像素岛组包括第一像素岛、第二像素岛及第三像素岛，所述第一像素岛、所述第二像素岛及所述第三像素岛之间具有间隙。
6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述间隙为3μm至30μm。
7.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，第一像素岛、第二像素岛及第三像素岛分两行设置，其中，所述第一像素岛、所述第二像素岛位于同一行并相邻设置，所述第三像素岛位于另一行并与所述第一像素岛及所述第二像素岛相邻设置。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素岛的形状包括圆形、三角形、菱形、矩形、正六边形中的任一种。
9.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述像素岛组设置有多个，并呈阵列排布。
10.一种显示面板的制作方法，其特征在于，包括：
形成衬底基板；
利用掩膜板在所述衬底基板上形成像素层，所述像素层包括像素岛组，所述像素岛组包括多个像素岛，所述像素岛包括多个颜色相同且无缝相接的子像素；
在所述像素层背离所述衬底基板的一侧形成微透镜层；
其中，所述像素岛中各所述子像素经所述掩膜板的同一开孔共同蒸镀而成，且所述像素岛中各所述子像素发出的光经所述微透镜层折射，以分散至不同像素区域。
11.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的显示面板。
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