CN106129093A - 一种前置光源及制备方法、显示装置 - Google Patents

一种前置光源及制备方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种前置光源及制备方法、显示装置，用以提高反射式显示屏的前置光源的透过率，本申请提供的一种前置光源，分为透光区和发光区，包括：设置在所述透光区用于限定所述发光区的像素限定层；其中，所述像素限定层的材料为透明的无机材料。

Description

一种前置光源及制备方法、显示装置
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种前置光源及制备方法、显示装置。
背景技术
反射式显示相比透射式显示，光线更柔和、省电、且可以在户外有更好的显示效果，因此备受青睐。传统的反射式显示前置光源通常采用发光二极管条(Light-EmittingDiode Bar，LED Bar)等线光源，因此无法均匀地照亮整个屏幕，会出现中间亮，周边暗的现象，造成这种反射式显示屏的对比度低，显示效果差。
有机电致发光器件(Organic Electroluminesence Display，OLED)具有轻薄、发光均匀等特点，采用透明衬底基板的OLED发光器件可用于作为反射式显示屏的前置光源。OLED前置光源一般分为透光区01和发光区02；其包括：设置在透光区01用于限定发光区02的像素限定层(图1中未示出)，如图1所示，图1为现有技术中OLED前置光源的局部俯视图，图1中透光区与像素限定层重叠。
而传统的OLED前置光源中的像素限定层(Pixel Definition Layer,PDL)通常采用有机树脂制作而成，但有机树脂会降低OLED前置光源的透过率，若采用这种OLED前置光源作为反射式显示屏的前置光源，则会造成反射式显示屏的透过率低。
发明内容
本申请实施例提供了一种前置光源及制备方法、显示装置，用以提高反射式显示屏的前置光源的透过率。
本申请实施例提供的一种前置光源，分为透光区和发光区，包括：设置在所述透光区用于限定所述发光区的像素限定层；其中，所述像素限定层的材料为透明的无机材料。
本申请实施例提供的前置光源，分为透光区和发光区，包括：设置在所述透光区用于限定所述发光区的像素限定层；其中，所述像素限定层的材料为透明的无机材料，由于透光区的像素限定层的材料采用透明的无机材料，而透明的无机材料的透过率高，因此，可以提高反射式显示屏的前置光源的透过率。
较佳地，所述像素限定层的材料为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅其中之一或组合。
较佳地，所述像素限定层包括至少一层子像素限定层。
较佳地，所述像素限定层包括第一子像素限定层和位于所述第一子像素限定层上的第二子像素限定层。
较佳地，所述第一子像素限定层和所述第二子像素限定层的材料相同，且所述第一子像素限定层的密度小于所述第二子像素限定层的密度。
该前置光源中，第一子像素限定层和第二子像素限定层的材料相同，第一子像素限定层的密度小于第二子像素限定层的密度，由此可知在前置光源的制作过程中，在沉积形成第一子像素限定层的第一子像素限定层薄膜时所使用的硅烷(SiH4)流量低于在沉积形成第二子像素限定层的第二子像素限定层薄膜时所使用的SiH4流量，这样可以减少因SiH4与反射电极层发生还原反应而引发薄膜表面出现雾化现象。
较佳地，所述第一子像素限定层的材料为氮化硅，所述第二子像素限定层的材料为氮氧化硅或氧化硅。
较佳地，所述第二子像素限定层的厚度大于所述第一子像素限定层的厚度。
该前置光源中，第二子像素限定层的厚度大于第一子像素限定层的厚度，由于在沉积形成厚的第二子像素限定层的第二子像素限定层薄膜时使用较高的SiH4流量而使得沉积的速度快，因此可以增加产能。
本申请实施例还提供了一种显示装置，包括本申请实施例提供的上述前置光源和显示面板。
由于本申请实施例提供的显示装置采用了上述的前置光源，而上述的前置光源，分为透光区和发光区，包括：设置在所述透光区用于限定所述发光区的像素限定层；其中，所述像素限定层的材料为透明的无机材料，由于透光区的像素限定层的材料采用透明的无机材料，而透明的无机材料的透过率高，因此，可以提高反射式显示屏的前置光源的透过率。
本申请实施例还提供了一种前置光源的制备方法，该方法包括：采用透明的无机材料在透光区形成用于限定发光区的像素限定层。
采用该方法制备的前置光源，分为透光区和发光区，包括：设置在所述透光区用于限定所述发光区的像素限定层；其中，所述像素限定层的材料为透明的无机材料，由于透光区的像素限定层的材料采用透明的无机材料，而透明的无机材料的透过率高，因此，可以提高反射式显示屏的前置光源的透过率。
较佳地，采用氮化硅、氧化硅、氮氧化硅其中之一或组合在透光区形成所述像素限定层。
较佳地，所述在透光区形成像素限定层，包括：在透光区形成至少一层子像素限定层。
较佳地，所述在透光区形成像素限定层，包括：
在透光区沉积第一子像素限定层薄膜；
在所述第一子像素限定层薄膜上沉积第二子像素限定层薄膜；
针对所述第二子像素限定层薄膜通过构图工艺和干法刻蚀工艺形成第二子像素限定层；
通过干法刻蚀工艺去除暴露出的第一子像素限定层薄膜，形成第一子像素限定层；其中，所述第一子像素限定层和所述第二子像素限定层作为所述像素限定层。
较佳地，采用包括硅烷SiH4的气体沉积第一子像素限定层薄膜；其中，SiH4的流量为60～100标准毫升/分钟。
由于沉积第一子像素限定层薄膜时采用的SiH4的流量为60～100标准毫升/分钟，这样可以防止因SiH4与反射电极层发生还原反应而引发薄膜表面出现雾化现象。
较佳地，采用包括SiH4的气体沉积第二子像素限定层薄膜；其中，SiH4的流量为160～240标准毫升/分钟。
由于沉积第二子像素限定层薄膜时采用的SiH4的流量为160～240标准毫升/分钟，这样，一方面可以提高第二子像素限定层薄膜沉积的速度，从而增加产能，另一方面不会由于SiH4的含量太高而造成反应不充分，从而造成气体原料浪费。
较佳地，采用包括氧气O2的气体通过干法刻蚀工艺形成第一子像素限定层；其中，O2的流量逐渐降低。
由于形成第一子像素限定层时采用流量逐渐降低的O2，这样可以防止氧气等离子对反射电极层的轰击而造成功函提高，从而防止开启电压升高、器件的漏电流增大。
附图说明
图1为现有技术中OLED前置光源的局部俯视图；
图2为本申请实施例提供一种前置光源的结构示意图；
图3(a)～3(h)为本申请实施例提供的前置光源的制备工艺流程示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种前置光源及制备方法、显示装置，用以提高反射式显示屏的前置光源的透过率。
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，本领域普通技术人员在没有做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。
需要说明的是，本申请附图中各层的厚度和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本申请内容。
本申请实施例提供的一种前置光源，如图2所示，分为透光区1和发光区2，该前置光源包括：设置在透光区1用于限定发光区2的像素限定层3；其中，像素限定层3的材料为透明的无机材料。由于透光区1的像素限定层3的材料采用透明的无机材料，而透明的无机材料的透过率高，因此，可以提高反射式显示屏的前置光源的透过率。
较佳地，如图2所示，该前置光源的发光区2可以设置层叠的透明衬底基板4、反射电极层5、多个有机发光单元6和阴极层7。其中，反射电极层5一方面作为发光电极的阳极，另一方面用于反射有机发光单元6发出的光，该反射电极层5可以包括层叠的氧化铟锡(ITO)、银(Ag)和ITO，或者反射电极层5包括钼(Mo)、铝钕合金(AlNd)和ITO，本申请实施例并不对其进行限定；像素限定层3用于限定每一有机发光单元6。
较佳地，如图2所示，为了遮挡外界的光照射反射电极层5，可以在透明衬底基板4与反射电极层5之间设置黑矩阵层8，该黑矩阵层8位于发光区2，并且，在黑矩阵层8与反射电极层5之间可以设置平坦化层9。其中，平坦化层9可以为高透过率树脂，例如聚碳酸脂(PC548)、PC549、聚酰胺树脂(DL1000)等。
其中，透明的无机材料可以为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅等。
较佳地，像素限定层3的材料为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅其中之一或组合。
其中，像素限定层3包括至少一层子像素限定层，较佳地，如图2所示，像素限定层3包括第一子像素限定层31和位于第一子像素限定层31上的第二子像素限定层32。
较佳地，第一子像素限定层31和第二子像素限定层32的材料相同，且第一子像素限定层31的密度小于第二子像素限定层32的密度。由此可知在前置光源的制作过程中，在沉积形成第一子像素限定层31的第一子像素限定层薄膜时所使用的SiH4流量低于在沉积形成第二子像素限定层32的第二子像素限定层薄膜时所使用的SiH4流量，这样可以减少因SiH4与反射电极层发生还原反应而引发薄膜表面出现雾化现象。
较佳地，第一子像素限定层31的材料为氮化硅，第二子像素限定层32的材料为氮氧化硅或氧化硅。
较佳地，第二子像素限定层32的厚度大于第一子像素限定层31的厚度。由于在沉积形成厚的第二子像素限定层32的第二子像素限定层薄膜时使用较高的SiH4流量而使得沉积的速度快，因此可以增加产能。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种前置光源的制备方法，该方法包括：采用透明的无机材料在透光区形成用于限定发光区的像素限定层。
其中，透明的无机材料可以为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅等。
较佳地，在采用透明的无机材料在透光区形成用于限定发光区的像素限定层之前，该方法还包括：在透明衬底基板上形成反射电极层。其中，像素限定层形成于反射电极层之上。
其中，透明衬底基板可以为玻璃基板、石英基板等。
较佳地，在采用透明的无机材料在透光区形成用于限定发光区的像素限定层之前，该方法还包括：
在透明衬底基板与反射电极层之间形成黑矩阵层；其中，黑矩阵层用于遮挡外界的光照射反射电极层；
在黑矩阵层与反射电极层之间形成平坦化层。
较佳地，在采用透明的无机材料在透光区形成用于限定发光区的像素限定层之后，该方法还包括：
在反射电极层上形成多个有机发光单元；其中，像素限定层包围每一有机发光单元；
在像素限定层和有机发光单元上形成阴极层。
较佳地，采用氮化硅、氧化硅、氮氧化硅其中之一或组合在透光区形成所述像素限定层。
较佳地，在透光区形成像素限定层，包括：在透光区形成至少一层子像素限定层。
较佳地，在透光区形成像素限定层，包括：
在透光区沉积第一子像素限定层薄膜(例如采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD))；
在所述第一子像素限定层薄膜上沉积第二子像素限定层薄膜(例如采用PECVD)；
针对第二子像素限定层薄膜通过构图工艺和干法刻蚀工艺形成第二子像素限定层；
通过干法刻蚀工艺去除暴露出的第一子像素限定层薄膜，形成第一子像素限定层；其中，第一子像素限定层和第二子像素限定层作为像素限定层。
其中，第一子像素限定层薄膜与第二子像素限定层薄膜的材料可以相同，例如，第一子像素限定层薄膜与第二子像素限定层薄膜的材料都为氮化硅，第一子像素限定层薄膜与第二子像素限定层薄膜的材料也可以不同，例如，第一子像素限定层薄膜的材料为氮化硅，第二子像素限定层薄膜的材料为氮氧化硅或氧化硅。
较佳地，为了防止因SiH4与反射电极层发生还原反应而引发薄膜表面出现雾化现象，沉积第一子像素限定层薄膜时采用的SiH4的流量可以为60～100标准毫升/分钟(sccm)。
例如：第一子像素限定层薄膜的材料为氮化硅，此时可采用如下的PECVD成膜条件：
功率：1400瓦(W)，压强：1500毫托(mtorr)，气体流量(sccm)比：N2/NH3/SiH4＝2880/720/100，其中SiH4流量控制范围为60～120sccm，沉积温度控制范围为150℃～280摄氏度(℃)，较佳地沉积温度为180℃，沉积时间控制范围为20～80秒(s)，膜层厚度为300～1000埃
其中，对温度的限定在于，过高的温度会加剧还原效应，过低的温度沉积速率太慢，而对膜层厚度的限定在于，过薄的厚度会导致防止薄膜表面出现雾化现象的效果变差，过厚的厚度会导致沉积时间太长，不利于生产。
较佳地，沉积第二子像素限定层薄膜时采用的SiH4的流量可以为160～240标准毫升/分钟，这样，一方面可以提高第二子像素限定层薄膜沉积的速度，从而增加产能，另一方面不会由于SiH4的含量太高而造成反应不充分，从而造成气体原料浪费。
例如：第二子像素限定层薄膜的材料为氮化硅，此时可采用如下的PECVD成膜条件：
功率：1400W，压强：1500mtorr，气体流量(sccm)比：N2/NH3/SiH4＝2880/720/180，SiH4流量控制范围为160～240sccm，沉积温度控制范围为150℃～280℃，较佳地沉积温度为180℃，沉积时间控制范围为50～70s，膜层厚度为
其中，沉积的温度可选择与沉积第一子像素限定层薄膜的沉积温度相同，这样可以避免升降温过程，从而可以提高产能；对膜层厚度的限定在于，过薄的厚度会影响对有机发光单元的限定，过厚的厚度会影响产能。
需要说明的是，上述沉积第一子像素限定层薄膜和沉积第二子像素限定层薄膜的材料相同时，第一子像素限定层薄膜的密度小于第二子像素限定层薄膜的密度，即第一子像素限定层薄膜比第二子像素限定层薄膜更疏松，这样，刻蚀第二子像素限定层薄膜形成的倾角(例如45～60°)大于刻蚀第一子像素限定层薄膜形成的倾角(例如30～45°)。
较佳地，为了防止氧气等离子对反射电极层的轰击而造成功函提高，从而造成开启电压升高、器件的漏电流增大，通过干法刻蚀工艺形成第一子像素限定层时采用的O2的流量是逐渐降低的。当然在通过干法刻蚀工艺形成第一子像素限定层时也可以统一采用一较低的O2的流量，本申请并不对其进行限定。
例如：对第一子像素限定层薄膜进行干法刻蚀时可采用如下的刻蚀条件：
功率：500W，压强：100mtorr，气体流量(sccm)比：SF6/O2/He＝400/80/180，其中O2流量控制范围为50～150sccm，刻蚀时间为35s左右。
需要说明的是，形成第二子像素限定层与第一子像素限定层的方式还可以为：通过构图工艺在第二子像素限定层薄膜上形成掩模层，然后利用该掩模层，通过干法刻蚀工艺依次刻蚀第二子像素限定层薄膜和第一子像素限定层薄膜，从而形成第二子像素限定层与第一子像素限定层，接着去除该掩模层。
下面以像素限定层包括第一子像素限定层和位于第一子像素限定层上的第二子像素限定层，且第一子像素限定层和第二子像素限定层的材料都为氮化硅为例，结合附图3(a)～3(h)来具体说明本申请实施例提供的前置光源的制备工艺流程。
步骤一、参见图3(a)，在透明衬底基板101上形成黑矩阵层102；
步骤二、参见图3(b)，在黑矩阵层102上形成平坦化层103；
步骤三、参见图3(c)，在平坦化层103上形成反射电极层104；
其中，黑矩阵层102用于遮挡外界的光照射反射电极层104。
步骤四、参见图3(d)，采用PECVD在反射电极层104上沉积第一子像素限定层薄膜1051(或称缓冲(buffer)层)；
其中，采用PECVD沉积第一子像素限定层薄膜1051的条件如下：
功率：1400W，压强：1500mtorr，气体流量(sccm)比：N2/NH3/SiH4＝2880/720/100，其中SiH4流量控制范围为60～120sccm，沉积温度控制范围为150℃～280℃，较佳地沉积温度为180℃，沉积时间控制范围为20～80s，膜层厚度为
步骤五、参见图3(e)，采用PECVD在第一子像素限定层薄膜1051上沉积第二子像素限定层薄膜1052；
其中，采用PECVD沉积第二子像素限定层薄膜1052的条件如下：
功率：1400W，压强：1500mtorr，气体流量(sccm)比：N2/NH3/SiH4＝2880/720/180，SiH4流量控制范围为160～240sccm，沉积温度控制范围为150℃～280℃，较佳地沉积温度为180℃，沉积时间控制范围为50～70s，膜层厚度为
步骤六、针对所述第二子像素限定层薄膜1052通过构图工艺和干法刻蚀工艺形成第二子像素限定层1053；以及通过干法刻蚀工艺去除暴露出的第一子像素限定层薄膜1051，形成第一子像素限定层1054；其中，第一子像素限定层1054和第二子像素限定层1053作为像素限定层105；如图3(f)所示；
需要指出的是，形成的第一子像素限定层1054和第二子像素限定层1053的材料都为氮化硅，但第一子像素限定层1054的密度小于第二子像素限定层1053的密度。
对第一子像素限定层薄膜进行干法刻蚀时采用的刻蚀条件如下：
功率：500W，压强：100mtorr，气体流量(sccm)比：SF6/O2/He＝400/80/180，其中O2流量控制范围为50～150sccm，刻蚀时间为35s左右。
步骤七、参见图3(g)，在反射电极层104上形成被像素限定层105包围的多个有机发光单元106；
步骤八、参见图3(h)，在像素限定层105和有机发光单元106上形成阴极层107。
其中，像素限定层105对应的区域定义为透光区108(图3(h)中用虚线框表示)，有机发光单元106对应的区域定义为发光区109(图3(h)中用虚线框表示)。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种显示装置，包括本申请实施例提供的上述前置光源和显示面板。
其中，显示面板可以为能采用本申请实施例提供的前置光源为其提供背光的显示面板，例如液晶显示面板。
综上所述，本申请实施例提供的技术方案中，前置光源分为透光区和发光区，包括：设置在所述透光区用于限定所述发光区的像素限定层；其中，所述像素限定层的材料为透明的无机材料，由于透光区的像素限定层的材料采用透明的无机材料，而透明的无机材料的透过率高，因此，可以提高反射式显示屏的前置光源的透过率。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种前置光源，分为透光区和发光区，其特征在于，包括：设置在所述透光区用于限定所述发光区的像素限定层；其中，所述像素限定层的材料为透明的无机材料。
2.根据权利要求1所述的前置光源，其特征在于，所述像素限定层的材料为氮化硅、氧化硅、氮氧化硅其中之一或组合。
3.根据权利要求2所述的前置光源，其特征在于，所述像素限定层包括至少一层子像素限定层。
4.根据权利要求3所述的前置光源，其特征在于，所述像素限定层包括第一子像素限定层和位于所述第一子像素限定层上的第二子像素限定层。
5.根据权利要求4所述的前置光源，其特征在于，所述第一子像素限定层和所述第二子像素限定层的材料相同，且所述第一子像素限定层的密度小于所述第二子像素限定层的密度。
6.根据权利要求4所述的前置光源，其特征在于，所述第一子像素限定层的材料为氮化硅，所述第二子像素限定层的材料为氮氧化硅或氧化硅。
7.根据权利要求4～6任一权项所述的前置光源，其特征在于，所述第二子像素限定层的厚度大于所述第一子像素限定层的厚度。
8.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～7任一权项所述的前置光源和显示面板。
9.一种前置光源的制备方法，其特征在于，该方法包括：采用透明的无机材料在透光区形成用于限定发光区的像素限定层。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，采用氮化硅、氧化硅、氮氧化硅其中之一或组合在透光区形成所述像素限定层。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述在透光区形成像素限定层，包括：在透光区形成至少一层子像素限定层。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述在透光区形成像素限定层，包括：
在透光区沉积第一子像素限定层薄膜；
在所述第一子像素限定层薄膜上沉积第二子像素限定层薄膜；
针对所述第二子像素限定层薄膜通过构图工艺和干法刻蚀工艺形成第二子像素限定层；
通过干法刻蚀工艺去除暴露出的第一子像素限定层薄膜，形成第一子像素限定层；其中，所述第一子像素限定层和所述第二子像素限定层作为所述像素限定层。
13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，采用包括硅烷SiH4的气体沉积第一子像素限定层薄膜；其中，SiH4的流量为60～100标准毫升/分钟。
14.根据权利要求12或13所述的方法，其特征在于，采用包括SiH4的气体沉积第二子像素限定层薄膜；其中，SiH4的流量为160～240标准毫升/分钟。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，采用包括氧气O2的气体通过干法刻蚀工艺形成第一子像素限定层；其中，O2的流量逐渐降低。
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