CN103728683A - 显示基板及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种显示基板及其制备方法，属于显示领域，其可解决现有技术中的显示基板出光效率不高的问题。本发明的显示基板，包括分为至少两种不同颜色的显示单元，所述显示基板还包括与各显示单元相对的位于不同区域的多个布拉格反射单元，所述的布拉格反射单元包括折射率不同的交替堆叠的第一结构层和第二结构层，所述的第一结构层和第二结构层的厚度为来自对应的显示单元的入射光波长的4n分之一，其中，n为第一结构层或第二结构层的折射率。本发明的显示基板出光效率高、能适用于全彩显示。

Description

显示基板及其制备方法
技术领域
本发明属于显示领域，具体涉及一种显示基板及其制备方法。
背景技术
布拉格反射结构（DBR）一般是采用高折射率材料层和低折射率材料层的相互交叉堆叠的结构形成，同时要求材料在可见光区无吸收。中国专利（CN101478025A）介绍的DBR结构用于提高半导体微腔发光二极管的出光效率。
普通有机电致发光（OLED）器件的出光效率约为20％，提高出光效率是OLED研究中重要的课题。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中的显示基板出光效率不高的问题，提供一种光效率高、全彩显示的显示基板及其制备方法。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示基板，包括分为至少两种不同颜色的显示单元，所述显示基板还包括与各显示单元相对的位于不同区域的多个布拉格反射单元，所述的布拉格反射单元包括折射率不同的交替堆叠的第一结构层和第二结构层，所述的第一结构层的厚度为来自对应的显示单元的入射光波长的4n1分之一，其中，n1为第一结构层的折射率；
所述的第二结构层的厚度为来自对应的显示单元的入射光波长的4n2分之一，其中，n2为第二结构层的折射率。
本发明的显示基板具有布拉格反射单元，该布拉格反射单元的第一结构层和第二结构层的厚度具有上述特点，能够提高入射光的出光效率，并实现全彩显示。
优选的是，所述的第一结构层的折射率小于第二结构层的折射率，所述的入射光从第二结构层入射进入所述布拉格反射单元。
优选的是，所述的第一结构层和第二结构层至少各两层。
优选的是，所述的第一结构层的材料是SiO2。
优选的是，所述的第二结构层的材料是SiNx或TiO2。
优选的是，所述的显示单元包括三原色的三种显示单元。
进一步优选的是，所述的三原色分别为红、绿、蓝。
优选的是，所述的显示单元包括发相应颜色光的有机电致发光器件，且布拉格反射单元相对于有机电致发光器件更靠近显示基板出光侧设置。
优选的是，所述的显示单元中包括相应颜色的彩色滤光膜，其中，布拉格反射单元相对于彩色滤光膜更靠近显示基板出光侧设置。
本发明的另一个目的是提供一种光效率高、全彩显示的显示基板的制备方法，包括以下步骤;
1）形成第一结构层
在衬底上沉积第一材料层，通过构图工艺形成包括第一结构层的图形，其中，不同区域的第一结构层的厚度是来自该区域对应的显示单元的入射光波长的4n1分之一，其中，n1为第一结构层的折射率；
2）形成第二结构层
在第一结构层上沉积第二材料层，通过构图工艺形成包括第二结构层的图形，其中，不同区域的第二结构层的厚度是来自该区域对应的显示单元的入射光波长的4n2分之一，其中，n2为第二结构层的折射率；
3）重复步骤1和步骤2。
优选的是，所述的通过构图工艺形成包括第一结构层的图形，还包括：
在不同区域的第一结构层上形成不同厚度的光刻胶；
对第一结构层进行等离子体刻蚀，使不同区域的第一结构层的厚度是来自该区域对应的显示单元的入射光波长的4n1分之一，其中，n1为第一结构层的折射率。
优选的是，所述的通过构图工艺形成包括第二结构层的图形，还包括：
在不同区域的第二结构层上形成不同厚度的光刻胶；
对第二结构层进行等离子体刻蚀，使不同区域的第二结构层的厚度是来自该区域对应的显示单元的入射光波长的4n2分之一，其中，n2为第二结构层的折射率。
本发明提供一种显示基板及其制备方法，该显示基板，包括分为至少两种不同颜色的显示单元，所述显示基板还包括与各显示单元相对的位于不同区域的多个布拉格反射单元，所述的布拉格反射单元包括折射率不同的交替堆叠的第一结构层和第二结构层，所述的第一结构层和第二结构层的厚度为来自对应的显示单元的入射光波长的4n分之一，其中，n为第一结构层或第二结构层的折射率。本发明的显示基板出光效率高、能适用于全彩显示。
附图说明
图1为本发明实施例中显示基板的截面示意图。
图2为本发明实施例中显示基板制作工艺中涂覆二氧化硅后的截面示意图。
图3为本发明实施例中显示基板制作工艺中曝光、显影后的截面示意图。
图4为本发明实施例中显示基板制作工艺中等离子刻蚀后的截面示意图。
图5为本发明实施例中显示基板制作工艺中完成第二结构层后的截面示意图。
其中：
1.第一结构层；2.第二结构层；3.衬底；4.入射光；5.光刻胶；6.显示单元；7.布拉格反射单元。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，本实施例提供一种显示基板及其制备方法，所述的显示基板包括分为至少两种不同颜色的显示单元6，所述显示基板还包括与各显示单元6相对的位于不同区域的多个布拉格反射单元7，所述的布拉格反射单元7包括折射率不同的交替堆叠的第一结构层1和第二结构层2，所述的第一结构层1的厚度为来自对应的显示单元的入射光波长的4n1分之一，其中，n1为第一结构层1的折射率；
所述的第二结构层2的厚度为来自对应的显示单元的入射光波长的4n2分之一，其中，n2为第二结构层2的折射率。制作时，布拉格反射单元7与显示单元6所在的基板进行对盒。
优选的，各布拉格反射单元7的第一结构层1的折射率小于第二结构层2的折射率，入射光4从第二结构层2入射进入布拉格反射单元。
优选的，第一结构层1和第二结构层2至少各两层，如图1所示，第一结构层1和第二结构层2各三层交替堆叠，也可以更多层的交替堆叠这样能使出射光的亮度更高。
优选的，第一结构层1的材料是SiO2。
优选的，第二结构层2的材料是SiNx或TiO2。
优选的，所述的显示单元6包括三原色的三种显示单元。所述的三原色分别为红、绿、蓝。
优选的，显示基板可以为液晶显示基板，显示单元6中包括相应颜色的彩色滤光膜，优选的，彩色滤光膜为全彩显示的三原色彩色滤光膜；优选的，分别为红（R）、绿（G）、蓝（B）彩色滤光膜。当然，也可以是其它种类的三原色。布拉格反射单元7相对于彩色滤光膜更靠近显示基板出光侧设置，即从R、G、B彩色滤光膜上出射的光，经过与各个R、G、B彩色滤光膜相对应的布拉格反射单元7射出，经过布拉格反射单元7的出射光具有方向集中、提高亮度和效率增益，减少光损失等优点。
优选的，显示基板也可以为有机电致发光显示基板，显示单元6也可以为包括发相应颜色光的有机电致发光器件，优选的，有机电致发光器件发出全彩显示的三原色；优选的，三原色为红（R）、绿（G）、蓝（B）；当然，也可以是其它种类的三原色。布拉格反射单元7相对于有机电致发光器件更靠近显示基板出光侧设置，即从有机电致发光器件出射的光，经过与各个R、G、B有机电致发光器件相对应的布拉格反射单元射出，经过布拉格反射单元的出射光具有方向集中、提高亮度和效率增益，减少光损失等优点。
本发明实施例提供上述显示基板的制备方法，包括以下步骤：
1）形成第一结构层
在衬底上沉积第一材料层，通过构图工艺形成包括第一结构层的图形，其中，不同区域的第一结构层的厚度是来自该区域对应的显示单元的入射光波长的4n1分之一，其中，n1为第一结构层的折射率；
2）形成第二结构层
在第一结构层上沉积第二材料层，通过构图工艺形成包括第二结构层的图形，其中，不同区域的第二结构层的厚度是来自该区域对应的显示单元的入射光波长的4n2分之一，其中，n2为第二结构层的折射率；
3）重复步骤1和步骤2。
优选的是，所述的通过构图工艺形成包括第一结构层的图形，还包括：
在不同区域的第一结构层上形成不同厚度的光刻胶；
对第一结构层进行等离子体刻蚀，使不同区域的第一结构层的厚度是来自该区域对应的显示单元的入射光波长的4n1分之一，其中，n1为第一结构层的折射率。
优选的是，所述的通过构图工艺形成包括第二结构层的图形，还包括：
在不同区域的第二结构层上形成不同厚度的光刻胶；
对第二结构层进行等离子体刻蚀，使不同区域的第二结构层的厚度是来自该区域对应的显示单元的入射光波长的4n2分之一，其中，n2为第二结构层的折射率。
下面结合一个具体的应用场景，对上述的显示基板的制备方法进行说明。
上述显示基板的制备方法，包括如下步骤：
1）形成第一结构层
1.1 沉积低折射率材料层
如图2所示，本实施例中第一结构层1的低折射率材料为SiO2。在衬底3上沉积SiO2层，其厚度为红光波长的4nSiO2分之一，其中，nSiO2为SiO2层的折射率。沉积方法为现有技术范畴，例如，可以采用化学气相沉积法。
1.2 光刻胶的曝光、显影
如图3所示，在上述的二氧化硅上旋涂2.0um厚度的正性光刻胶5，使用预先制备的掩膜板对旋涂的光刻胶5曝光，控制每个与红色（R）、绿色（G）、蓝色（B）区域相对应区域的曝光量，使在对上述各对应区域进行显影时，R对应的区域光刻胶5没有去除，G对应的区域光刻胶5部分去除，B对应的区域光刻胶5完全去除。控制RGB对应区域的曝光量，并进行显影，使RGB对应区域光刻胶的厚度不同。
1.3 光刻胶的刻蚀
如图4所示：采用等离子体蚀刻方法，对上述的R、G、B对应的区域进行刻蚀，控制上述区域的刻蚀速度，蚀刻结果同时满足如下三种情况。
R对应的光刻胶5完全剥离；
G对应区域的光刻胶5能够完全去除，并对SiO2层进行蚀刻，剩余SiO2的厚度为绿光波长的4nSiO2分之一，其中，nSiO2为SiO2层的折射率；
B对应区域的光刻胶5能够完全去除，并对SiO2层进行蚀刻，剩余SiO2的厚度为蓝光波长的4nSiO2分之一，其中，nSiO2为SiO2层的折射率。
2）形成第二结构层2
如图5所示，第二结构层2的制备步骤与第一结构层1的制备步骤相同，不同的是，该第二结构层2高折射率材料可以为SiNx或者TiO2。
3）形成布拉格反射结构
重复形成第一结构层1和第二结构层2，形成布拉格反射结构，如图1所示。优选的，第一结构层1和第二结构层2的间隔结构可以为多层，多层结构能提高出射光的亮度。
4）形成显示基板
将上述制得的布拉格反射结构与显示单元6所在的基板进行对盒，使不同三原色的显示单元6与相对应区域的布拉格反射单元7相对设置，形成显示基板。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (12)

1.一种显示基板，包括分为至少两种不同颜色的显示单元，其特征在于，所述显示基板还包括与各显示单元相对的位于不同区域的多个布拉格反射单元，所述的布拉格反射单元包括折射率不同的交替堆叠的第一结构层和第二结构层，所述的第一结构层的厚度为来自对应的显示单元的入射光波长的4n1分之一，其中，n1为第一结构层的折射率；
所述的第二结构层的厚度为来自对应的显示单元的入射光波长的4n2分之一，其中，n2为第二结构层的折射率。
2.如权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述的第一结构层的折射率小于第二结构层的折射率，所述的入射光从第二结构层入射进入所述布拉格反射单元。
3.如权利要求2所述的显示基板，其特征在于，所述的第一结构层和第二结构层至少各两层。
4.如权利要求1-3任一所述的显示基板，其特征在于，所述的第一结构层的材料是SiO2。
5.如权利要求1-3任一所述的显示基板，其特征在于，所述的第二结构层的材料是SiNx或TiO2。
6.如权利要求1-3任一所述的显示基板，其特征在于，所述的显示单元包括三原色的三种显示单元。
7.如权利要求6所述的显示基板，其特征在于，所述的三原色分别为红、绿、蓝。
8.如权利要求1-3任一所述的显示基板，其特征在于，所述的显示单元包括发相应颜色光的有机电致发光器件，且布拉格反射单元相对于有机电致发光器件更靠近显示基板出光侧设置。
9.如权利要求1-3任一所述的显示基板，其特征在于，所述的显示单元中包括相应颜色的彩色滤光膜，其中，布拉格反射单元相对于彩色滤光膜更靠近显示基板出光侧设置。
10.如权利要求1-9任一所述的显示基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）形成第一结构层
在衬底上沉积第一材料层，通过构图工艺形成包括第一结构层的图形，其中，不同区域的第一结构层的厚度是来自该区域对应的显示单元的入射光波长的4n1分之一，其中，n1为第一结构层的折射率；
2）形成第二结构层
在第一结构层上沉积第二材料层，通过构图工艺形成包括第二结构层的图形，其中，不同区域的第二结构层的厚度是来自该区域对应的显示单元的入射光波长的4n2分之一，其中，n2为第二结构层的折射率；
3）重复步骤1和步骤2。
11.如权利要求10所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述的通过构图工艺形成包括第一结构层的图形，还包括：
在不同区域的第一结构层上形成不同厚度的光刻胶；
对第一结构层进行等离子体刻蚀，使不同区域的第一结构层的厚度是来自该区域对应的显示单元的入射光波长的4n1分之一，其中，n1为第一结构层的折射率。
12.如权利要求10所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述的通过构图工艺形成包括第二结构层的图形，还包括：
在不同区域的第二结构层上形成不同厚度的光刻胶；
对第二结构层进行等离子体刻蚀，使不同区域的第二结构层的厚度是来自该区域对应的显示单元的入射光波长的4n2分之一，其中，n2为第二结构层的折射率。
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