CN108550712B - 显示基板及其制造方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种显示基板及其制造方法、显示装置，属于显示技术领域。显示基板具有显示区域和非显示区域，非显示区域包括第一区域和环绕第一区域且呈闭合环状的第二区域，方法包括：提供一衬底基板；在衬底基板上形成有机材料层；去除第二区域内的有机材料层；在第二区域内设置封装材料，封装材料的厚度大于或等于有机材料层的厚度；从封装材料远离衬底基板的一侧，采用激光照射的方式固化封装材料，封装材料用于封装显示区域。本发明解决了相关技术中显示基板的封装可靠性较低的问题。本发明用于制造显示基板。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示基板及其制造方法、显示装置。
背景技术
传统的显示基板中需要对显示区域进行封装，以避免外界环境中的水氧进入显示基板内部，从而避免显示区域内的发光材料的损坏。随着显示技术的快速发展，终端朝着全屏显示的方向发展，由于终端的显示侧通常需要设置一些硬件部件以满足用户需求，例如手机的显示侧通常需要设置摄像头和听筒等硬件部件，因此需要在显示基板的显示侧设置预留区域以放置硬件部件。
相关技术中提供了一种显示基板的制造方法，包括：采用全屏蒸镀技术在衬底基板上形成有机材料层；再采用设置有玻璃胶的封装盖板从有机材料层远离衬底基板的一侧扣置在有机材料层上，使得玻璃胶设置在有机材料层与封装盖板之间，其中，一部分玻璃胶环绕显示基板中的预留区域，另一部分玻璃胶环绕显示区域内的有机材料层；最后采用激光对玻璃胶进行固化以实现对显示区域的封装，得到封装后的显示基板。其中，显示基板中的玻璃胶所在区域及预留区域均为非显示区域，有机材料层包括空穴注入层、空穴传输层、发光材料层、电子传输层和电子注入层。
但是，在采用激光对环绕显示基板中的预留区域的玻璃胶进行固化时，由于该玻璃胶与衬底基板之间的有机材料层在激光的作用下会发生反应产生水和二氧化碳，产生的水和二氧化碳可能会进入显示区域并被封装在显示区域中，使显示区域中的有机材料层失效，显示基板的封装可靠性较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种显示基板及其制造方法、显示装置，可以解决相关技术中显示基板的封装可靠性较低的问题。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种显示基板的制造方法，所述显示基板具有显示区域和非显示区域，所述非显示区域包括第一区域和环绕所述第一区域且呈闭合环状的第二区域，所述方法包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板上形成有机材料层；
去除所述第二区域内的有机材料层；
在所述第二区域内设置封装材料，所述封装材料的厚度大于或等于所述有机材料层的厚度；
从所述封装材料远离所述衬底基板的一侧，采用激光照射的方式固化所述封装材料，所述封装材料用于封装所述显示区域。
可选的，所述去除所述第二区域内的有机材料层，包括：
从所述有机材料层远离所述衬底基板的一侧，采用激光照射的方式对所述第二区域内的有机材料层进行烧结，以去除所述第二区域内的有机材料层。
可选的，在所述采用激光照射的方式对所述第二区域内的有机材料层进行烧结之前，所述方法还包括：
在所述有机材料层远离所述衬底基板的一侧设置水氧吸收膜层，所述水氧吸收膜层至少覆盖所述第二区域；
在所述采用激光对所述第二区域内的有机材料层进行烧结之后，所述方法还包括：
去除所述水氧吸收膜层。
可选的，所述在所述有机材料层远离所述衬底基板的一侧设置水氧吸收膜层，包括：
在氮气环境中，采用机械粘贴的方式，在所述有机材料层远离所述衬底基板的一侧贴附所述水氧吸收膜层。
可选的，所述去除所述水氧吸收膜层，包括：
在氮气环境中，从所述水氧吸收膜层的侧面采用吹气设备向所述水氧吸收膜层吹气，以破坏所述水氧吸收膜层，并在所述水氧吸收膜层的正上方采用吸真空设备吸附被破坏后的水氧吸收膜层。
可选的，所述水氧吸收膜层由氧化钙、二氧化硅和氮化硅制备得到。
可选的，所述水氧吸收膜层的边缘与所述第二区域的外边缘的间距大于500微米。
可选的，所述水氧吸收膜层的厚度范围为300～500微米。
可选的，所述封装材料设置在透明盖板上，所述在所述第二区域内设置封装材料，包括：
将设置有所述封装材料的透明盖板设置在所述有机材料层远离所述衬底基板的一侧，以实现对所述显示区域的封装。
可选的，当所述封装材料的厚度大于所述有机材料层的厚度，在所述将设置有所述封装材料的透明盖板设置在所述有机材料层远离所述衬底基板的一侧之前，所述方法还包括：
在位于所述显示区域内的有机材料层远离所述衬底基板的一侧形成多个支撑结构，所述支撑结构的厚度与所述有机材料层的厚度之和等于所述封装材料的厚度。
第二方面，提供了一种显示基板，所述显示基板具有显示区域和非显示区域，所述非显示区域包括第一区域和环绕所述第一区域且呈闭合环状的第二区域，所述显示基板包括：
衬底基板，以及设置在所述衬底基板上的有机材料层和封装材料；
其中，所述封装材料设置在所述第二区域内，所述有机材料层至少位于所述显示区域内，且所述有机材料层在所述衬底基板上的正投影与所述封装材料在所述衬底基板上的正投影不存在重叠区域，所述封装材料的厚度大于或等于所述有机材料层的厚度。
可选的，所述显示基板还包括透明盖板，所述透明盖板设置在所述封装材料远离所述衬底基板的一侧。
可选的，当所述封装材料的厚度大于所述有机材料层的厚度，所述显示基板还包括设置在位于所述显示区域内的有机材料层远离所述衬底基板一侧的多个支撑结构，所述支撑结构的厚度与所述有机材料层的厚度之和等于所述封装材料的厚度。
第三方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括：第二方面任一所述的显示基板。
可选的，所述显示装置为有机发光二极管OLED显示装置。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果包括：
本发明实施例提供的显示基板及其制造方法、显示装置，在衬底基板上形成有机材料层后，先去除第二区域内的有机材料层，再在第二区域内设置封装材料并采用激光照射的方式固化封装材料。与相关技术相比，由于第二区域内不存在有机材料层，因此采用激光照射第二区域内的封装材料时不会产生水和二氧化碳，防止显示区域内的有机材料层失效，从而保证了显示基板的封装可靠性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种显示基板的结构示意图；
图2是图1所示的显示基板的一种截面示意图；
图3是图1所示的显示基板的另一种截面示意图；
图4是本发明实施例提供的另一种显示基板的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种显示基板的制造方法流程图；
图6是本发明实施例提供的另一种显示基板的制造方法流程图；
图7是本发明实施例提供的一种设置水氧吸收膜层的侧视图；
图8是本发明实施例提供的一种去除水氧吸收膜层的侧视图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种显示基板的结构示意图，如图1所示，该显示基板具有显示区域A和非显示区域，非显示区域包括第一区域B1和环绕第一区域B1且呈闭合环状的第二区域B2。
图2是图1所示的显示基板的截面示意图，如图2所示，该显示基板包括：
衬底基板101，以及设置在衬底基板101上的有机材料层102和封装材料103，有机材料层102包括层叠设置的电子注入层、电子传输层、发光材料层、空穴传输层和空穴注入层(图中未画出)。
其中，封装材料103设置在第二区域B2内，有机材料层102至少位于显示区域A内，且有机材料层102在衬底基板101上的正投影与封装材料103在衬底基板101上的正投影不存在重叠区域，封装材料103的厚度大于或等于有机材料层102的厚度。
可选的，有机材料层至少位于显示区域内，包括：如图2所示，有机材料层102仅位于显示区域A内；或者，如图3所示，有机材料层102位于显示区域A和第一区域B1内。
实际应用中，如图1所示，非显示区域还包括围绕显示区域A且呈闭合环状的第三区域B3，相应的，如图2和图3所示，第三区域B3中也设置封装材料，第二区域B2内的封装材料和第三区域B3内的封装材料共同用于封装显示区域A。
需要说明的是，如图2和图3所示，显示基板还包括透明盖板104，该透明盖板104设置在封装材料103远离衬底基板101的一侧，第二区域内的封装材料、第三区域内的封装材料以及透明盖板组成一个封装结构，该封装结构与衬底基板共同形成一个密闭空间，将显示区域内的有机材料层封装在该密闭空间内，可以避免外界环境中的水氧进入显示区域，以防止显示区域内的有机材料层失效。
可选的，透明盖板上与第一区域对应的区域可以为镂空区域，以便在第一区域内放置硬件部件。
综上所述，本发明实施例提供的显示基板，由于有机材料层在衬底基板上的正投影与封装材料在衬底基板上的正投影不存在重叠区域，即第二区域内不存在有机材料层，因此在显示基板的封装过程中，采用激光照射第二区域内的封装材料时不会产生水和二氧化碳，防止显示区域内的有机材料层失效，从而保证了显示基板的封装可靠性。
可选的，第一区域可以为圆形区域，也可以为矩形区域，或者其他异形区域，第一区域的形状和尺寸可以根据实际需要放置的硬件部件进行设计，对此不做限定。
可选的，如图4所示，当封装材料103的厚度大于有机材料层102的厚度，显示基板还可以包括设置在位于显示区域内的有机材料层102远离衬底基板101一侧的多个支撑结构105，该支撑结构105的厚度与有机材料层102的厚度之和等于封装材料103的厚度。
需要说明的是，支撑结构可以对透明盖板起到支撑作用，防止封装材料受力过大导致变形，以保证显示基板的结构稳定性。其中，支撑结构可以设置在显示区域内的各个像素之间，当支撑结构由非透光材质制成，例如支撑结构由黑矩阵材质制成时，支撑结构还可以起到阻止不同像素之间的光线串扰的作用。
在本发明实施例中，封装材料可以为非透明的玻璃胶，一方面，可以起到对显示区域的封装作用，另一方面，可以防止显示基板的侧面出现漏光的现象。
可选的，透明盖板可以为玻璃盖板。
综上所述，本发明实施例提供的显示基板，由于有机材料层在衬底基板上的正投影与封装材料在衬底基板上的正投影不存在重叠区域，即第二区域内不存在有机材料层，因此在显示基板的封装过程中，采用激光照射第二区域内的封装材料时不会产生水和二氧化碳，防止显示区域内的有机材料层失效，从而保证了显示基板的封装可靠性。
关于上述实施例中的显示基板，其中各层级结构的制造工艺将在下面方法实施例中进行详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本发明实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括：如图1至图4任一所示的显示基板。
可选的，该显示装置可以为有机发光二极管(英文：Organic Light-EmittingDiode；简称：OLED)显示装置，也可以为电致发光材料中包含有机材料的量子点发光二极管(英文：Quantum Dot Light Emitting Diodes；简称：QLED)显示装置等，本发明实施例对此不做限定。
可选的，显示装置可以为液晶面板、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
综上所述，本发明实施例提供的显示装置，由于显示基板中的有机材料层在衬底基板上的正投影与封装材料在衬底基板上的正投影不存在重叠区域，即第二区域内不存在有机材料层，因此在显示基板的封装过程中，采用激光照射第二区域内的封装材料时不会产生水和二氧化碳，防止显示区域内的有机材料层失效，从而保证了显示基板的封装可靠性，进而保证了显示装置的显示效果。
图5是本发明实施例提供的一种显示基板的制造方法流程图，参见图1，该显示基板具有显示区域和非显示区域，非显示区域包括第一区域和环绕第一区域且呈闭合环状的第二区域，如图5所示，该方法包括：
步骤301、提供一衬底基板。
步骤302、在衬底基板上形成有机材料层。
步骤303、去除第二区域内的有机材料层。
步骤304、在第二区域内设置封装材料，封装材料的厚度大于或等于有机材料层的厚度。
步骤305、从封装材料远离衬底基板的一侧，采用激光照射的方式固化封装材料，封装材料用于封装显示区域。
综上所述，本发明实施例提供的显示基板的制造方法，在衬底基板上形成有机材料层后，先去除第二区域内的有机材料层，再在第二区域内设置封装材料并采用激光照射的方式固化封装材料。与相关技术相比，由于第二区域内不存在有机材料层，因此采用激光照射第二区域内的封装材料时不会产生水和二氧化碳，防止显示区域内的有机材料层失效，从而保证了显示基板的封装可靠性。
图6是本发明实施例提供的另一种显示基板的制造方法流程图，如图6所示，该方法包括：
步骤401、提供一衬底基板。
可选的，该衬底基板可以由玻璃、硅片、石英以及塑料等透明材料制成，并采用标准方法清洗。
步骤402、在衬底基板上形成有机材料层。
其中，有机材料层可以包括层叠设置的电子注入层、电子传输层、发光材料层、空穴传输层和空穴注入层，可选的，可以分别采用蒸镀的方式在衬底基板上依次形成有机材料层中的各个膜层。
实际应用中，在衬底基板上形成有机材料层之前，可以先在衬底基板上形成薄膜晶体管(英文：Thin Film Transistor；简称：TFT)和第一电极，再在形成有第一电极的衬底基板上形成有机材料层，并在有机材料层远离衬底基板的一侧形成第二电极，第一电极和第二电极分别为阴极和阳极中的一个。其中，当第一电极为阴极，第二电极为阳极时，在衬底基板上形成有机材料层包括：在衬底基板上依次形成电子注入层、电子传输层、发光材料层、空穴传输层和空穴注入层；当第一电极为阳极，第二电极为阴极时，在衬底基板上形成有机材料层包括：在衬底基板上依次形成空穴注入层、空穴传输层、发光材料层、电子传输层和电子注入层。
步骤403、在有机材料层远离衬底基板的一侧设置水氧吸收膜层，该水氧吸收膜层至少覆盖第二区域。
可选的，可以在氮气环境中，采用机械粘贴的方式，在有机材料层远离衬底基板的一侧贴附水氧吸收膜层。在氮气环境中贴附水氧吸收膜层，可以防止水氧吸收膜层吸收空气中的水和二氧化碳后失效。
示例的，如图7所示，可以在有机材料层远离衬底基板的一侧，采用机械粘贴柱M将水氧吸收膜层N贴附在有机材料层102远离衬底基板101的一侧，其中，水氧吸收膜层N至少覆盖显示基板上的第二区域B2。
实际应用中，为了在后续对第二区域内的有机材料层的烧结过程中，更好地吸收有机材料层燃烧产生的水和二氧化碳，设置的水氧吸收膜层可以同时覆盖第一区域和第二区域。
图7是本发明实施例提供的一种设置水氧吸收膜层的侧视图，如图7所示，可以设置水氧吸收膜层N的边缘与第二区域B2的外边缘的间距L大于500微米，其中，图7中的第二区域B2围成的第一区域(N上画的两根虚线之间)中可以设置水氧吸收膜层，也可以不设置水氧吸收膜层，对此不做限定。
可选的，水氧吸收膜层可以由氧化钙、二氧化硅和氮化硅制备得到，例如可以以氧化钙为母料，将氧化钙填充到二氧化硅和氮化硅中制成薄膜状，以得到水氧吸收膜层。水氧吸收膜层也可以由其他可吸收二氧化碳和水且耐激光的材料制成，对此不做限定。
可选的，水氧吸收膜层的厚度范围可以为300～500微米，以保证后续能够完全吸收第二区域内的有机材料层燃烧产生的水和二氧化碳的同时，便于去除该水氧吸收膜层。
步骤404、从有机材料层远离衬底基板的一侧，采用激光照射的方式对第二区域内的有机材料层进行烧结，以去除第二区域内的有机材料层。
可选的，可以选用飞秒激光器或纳秒激光器发出的激光束，从有机材料层远离衬底基板的一侧，照射第二区域内的有机材料层，使第二区域内的有机材料层烧结。由于激光束的热量可能会传递到显示区域中与第二区域相邻的部分区域，导致该部分区域中的有机材料层也烧结，故设置水氧吸收膜层的边缘与第二区域的外边缘的间距大于500微米，保证有机材料层燃烧过程中产生的水和二氧化碳能够完全被吸收。
可选的，也可以在本步骤中去除第一区域内的有机材料层，对此不做限定。
步骤405、去除水氧吸收膜层。
可选的，参见图8，可以在氮气环境中，从水氧吸收膜层N的侧面采用吹气设备C向水氧吸收膜层N吹气，以破坏水氧吸收膜层，并在水氧吸收膜层N的正上方采用吸真空设备Z吸附被破坏后的水氧吸收膜层。
步骤406、在第二区域内设置封装材料，封装材料的厚度大于或等于有机材料层的厚度。
实际应用中，封装材料可以设置在透明盖板上，透明盖板上可以设置有两部分封装材料，一部分封装材料用于对应设置在图1所示的第二区域B2中，另一部分封装材料用于对应设置在图1所示的第三区域B3中，则相应的，可以将设置有封装材料的透明盖板设置在有机材料层远离衬底基板的一侧，以实现对显示区域的封装，封装得到的显示基板可以参见图2或图3。
需要说明的是，将两部分封装材料均设置在透明盖板上，可以一次完成对显示区域的封装，工艺流程较为简单。
可选的，封装材料可以为非透明的玻璃胶，一方面，可以起到对显示区域的封装作用，另一方面，可以防止显示基板的侧面出现漏光的现象。
可选的，透明盖板可以为玻璃盖板。
步骤407、当封装材料的厚度大于有机材料层的厚度，在位于显示区域内的有机材料层远离衬底基板的一侧形成多个支撑结构，该支撑结构的厚度与有机材料层的厚度之和等于封装材料的厚度。
可选的，可以通过构图工艺在有机材料层远离衬底基板的一侧形成多个支撑结构，其中，构图工艺包括：光刻胶涂覆、曝光、显影、刻蚀和光刻胶剥离。需要说明的是，支撑结构可以对透明盖板起到支撑作用，防止封装材料受力过大导致变形，以保证显示基板的结构稳定性。其中，支撑结构可以设置在显示区域内的各个像素之间，当支撑结构由非透光材质制成，例如支撑结构由黑矩阵材质制成时，支撑结构还可以起到阻止不同像素之间的光线串扰的作用。
步骤408、从封装材料远离衬底基板的一侧，采用激光照射的方式固化封装材料。
可选的，可以选用飞秒激光器或纳秒激光器发出的激光束，从封装材料远离衬底基板的一侧，对第二区域和第三区域内的封装材料进行照射，以使得封装材料固化。采用激光照射的方式固化封装材料，可以使得封装材料与透明盖板以及衬底基板固定连接，保证封装后的显示基板的结构稳定性。
需要说明的是，本发明实施例提供的显示基板的制造方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行相应增减，例如步骤407可以不执行，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此不再赘述。
综上所述，本发明实施例提供的显示基板的制造方法，在衬底基板上形成有机材料层后，先去除第二区域内的有机材料层，再在第二区域内设置封装材料并采用激光照射的方式固化封装材料。与相关技术相比，由于第二区域内不存在有机材料层，因此采用激光照射第二区域内的封装材料时不会产生水和二氧化碳，防止显示区域内的有机材料层失效，从而保证了显示基板的封装可靠性。
以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种显示基板的制造方法，其特征在于，所述显示基板具有显示区域和非显示区域，所述非显示区域包括第一区域和环绕所述第一区域且呈闭合环状的第二区域，所述方法包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板上形成有机材料层；
在所述有机材料层远离所述衬底基板的一侧设置水氧吸收膜层，所述水氧吸收膜层至少覆盖所述第二区域；
从所述有机材料层远离所述衬底基板的一侧，采用激光照射的方式对所述第二区域内的有机材料层进行烧结，以去除所述第二区域内的有机材料层；
去除所述水氧吸收膜层；
在位于所述显示区域内的有机材料层远离所述衬底基板的一侧形成多个支撑结构，所述支撑结构设置在所述显示区域内的各个像素之间，所述支撑结构的材质为黑矩阵材质；
在所述第二区域内设置封装材料，所述封装材料的厚度大于所述有机材料层的厚度；
从所述封装材料远离所述衬底基板的一侧，采用激光照射的方式固化所述封装材料，所述封装材料用于封装所述显示区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述有机材料层远离所述衬底基板的一侧设置水氧吸收膜层，包括：
在氮气环境中，采用机械粘贴的方式，在所述有机材料层远离所述衬底基板的一侧贴附所述水氧吸收膜层。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述去除所述水氧吸收膜层，包括：
在氮气环境中，从所述水氧吸收膜层的侧面采用吹气设备向所述水氧吸收膜层吹气，以破坏所述水氧吸收膜层，并在所述水氧吸收膜层的正上方采用吸真空设备吸附被破坏后的水氧吸收膜层。
4.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，
所述水氧吸收膜层由氧化钙、二氧化硅和氮化硅制备得到。
5.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，
所述水氧吸收膜层的边缘与所述第二区域的外边缘的间距大于500微米。
6.根据权利要求1至3任一所述的方法，其特征在于，
所述水氧吸收膜层的厚度范围为300～500微米。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述封装材料设置在透明盖板上，所述在所述第二区域内设置封装材料，包括：
将设置有所述封装材料的透明盖板设置在所述有机材料层远离所述衬底基板的一侧，以实现对所述显示区域的封装。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，当所述封装材料的厚度大于所述有机材料层的厚度时，所述支撑结构的厚度与所述有机材料层的厚度之和等于所述封装材料的厚度。
9.一种显示基板，其特征在于，所述显示基板采用权利要求1至8任一所述的方法制备得到；所述显示基板具有显示区域和非显示区域，所述非显示区域包括第一区域和环绕所述第一区域且呈闭合环状的第二区域，所述显示基板包括：
衬底基板，设置在所述衬底基板上的有机材料层和封装材料，以及设置在所述有机材料层远离所述衬底基板一侧的多个支撑结构；
其中，所述封装材料设置在所述第二区域内，所述有机材料层至少位于所述显示区域内，且所述有机材料层在所述衬底基板上的正投影与所述封装材料在所述衬底基板上的正投影不存在重叠区域，所述封装材料的厚度大于所述有机材料层的厚度，所述支撑结构位于所述显示区域内的各个像素之间，所述支撑结构的材质为黑矩阵材质。
10.根据权利要求9所述的显示基板，其特征在于，所述显示基板还包括透明盖板，所述透明盖板设置在所述封装材料远离所述衬底基板的一侧。
11.根据权利要求10所述的显示基板，其特征在于，当所述封装材料的厚度大于所述有机材料层的厚度时，所述支撑结构的厚度与所述有机材料层的厚度之和等于所述封装材料的厚度。
12.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括：权利要求9至11任一所述的显示基板。
13.根据权利要求12所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置为有机发光二极管OLED显示装置。
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