CN109036130A - 可折叠显示面板和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可折叠显示面板和显示装置。可折叠显示面板包括：衬底基板；阵列层，位于衬底基板之上；显示层，位于阵列层远离衬底基板一侧，显示层包括多个发光单元，显示层包括像素定义层，像素定义层的制作材料包括吸光材料，像素定义层包括多个开口，开口所在的区域为发光区，发光单元位于发光区；封装层，位于显示层远离阵列层一侧，且包围显示层；色阻层，位于封装层远离显示层一侧，色阻层包括多个色阻单元，色阻单元位于发光单元之上。本发明能够增加可折叠显示面板可挠性。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更具体地，涉及一种可折叠显示面板和显示装置。
背景技术
现有的显示装置技术中，显示面板主要分为液晶显示面板和有机自发光显示面板两种主流的技术。其中，液晶显示面板通过在像素电极和公共电极上施加电压，形成能够控制液晶分子偏转的电场，进而控制光线的透过实现显示面板的显示功能；有机自发光显示面板采用有机电致发光材料，当有电流通过有机电致发光材料时，发光材料就会发光，进而实现了显示面板的显示功能。
有机发光显示面板具有自发光、超薄、高对比度、超广视角、低功率消耗、显示亮度高、色彩鲜艳，并且能够制作柔性显示等优点成为时下关注的重点。可折叠显示也成为未来柔性显示发展的方向。
因此，提供一种可挠性好的可折叠显示面板和显示装置，是本领域亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种可折叠显示面板和显示装置，解决了上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种可折叠显示面板，包括：
衬底基板；
阵列层，位于衬底基板之上；
显示层，位于阵列层远离衬底基板一侧，显示层包括多个发光单元，显示层包括像素定义层，像素定义层的制作材料包括吸光材料，像素定义层包括多个开口，开口所在的区域为发光区，发光单元位于发光区；
封装层，位于显示层远离阵列层一侧，且包围显示层；
色阻层，位于封装层远离显示层一侧，色阻层包括多个色阻单元，色阻单元位于发光单元之上。
第二方面，本发明提供一种显示装置，包括本发明提出的任意一种可折叠显示面板。
与现有技术相比，本发明提供的可折叠显示面板和显示装置，至少实现了如下的有益效果：
本发明提供的可折叠显示面板和显示装置中，取消了在显示面板中设置的厚度较厚的圆偏光片，采用色阻层代替，在封装层之上直接制作的厚度较薄的色阻层，色阻层能够吸收环境光线，从而减少环境光的反射，能够减少封装层之上的膜层的厚度，有利于将阵列层、显示层和封装层这些应力较大的膜层设置在可折叠显示面板的中性面上，增加可挠性。另外，像素定义层采用吸光材料制作，像素定义层能够减少非发光区域的光的反射，并且采用吸光材料制作的像素定义层相当于常规显示面板中的黑矩阵，本发明能够减少制作黑矩阵的工艺，简化工艺流程。
当然，实施本发明的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为相关技术中有机发光显示面板膜层结构图；
图2为本发明实施例提供的可折叠显示面板俯视示意图；
图3为图2中可折叠显示面板沿切线A-A′位置处截面示意图；
图4为本发明实施例提供的可折叠显示面板的一种可选实施方式膜层结构图；
图5为本发明实施例提供的可折叠显示面板的另一种可选实施方式膜层结构图；
图6为大视角下混色原理示意图；
图7为相关技术中封装层结构示意图；
图8为本发明实施提供的可折叠显示面板的另一种可选实施方式结构示意图；
图9为本发明实施例提供的可折叠显示面板另一种可选实施方式膜层结构图；
图10为本发明实施例提供的可折叠显示面板中封装层一种可选实施方式膜层结构图；
图11为本发明实施例提供的可折叠显示面板中封装层另一种可选实施方式膜层结构图；
图12为本发明实施例提供的可折叠显示面板的一种可选实施方式膜层结构图；
图13为本发明实施例提供的可折叠显示面板的另一种可选实施方式膜层结构图；
图14为本发明实施例提供的显示装置示意图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
有机发光显示面板通常为多膜层堆叠结构，图1为相关技术中有机发光显示面板膜层结构图，如图1所示，显示面板包括制作在柔性衬底101′之上的阵列层102′、显示层103′和封装层104′，实现显示面板的柔性。在封装层104′之上通常还设置有圆偏光片108′，以减少环境光的反射，提高显示面板显示效果。显示面板中阵列层102′、显示层103′和封装层104′是应力较大的膜层，为了保证显示面板弯折可靠性，需要将这些膜层设计在显示面板厚度方向上较居中的位置，即材料力学中的中性面上，以减少弯折时承受的应力。发明人认为相关技术中的显示面板膜层结构不利于实现可折叠，由于现有技术中圆偏光片为多膜层结构，厚度通常在100μm、超薄型的圆偏光片厚度也在70μm左右，圆偏光片厚度较厚，而显示面板中柔性衬底比较薄，那么相关技术中难以实现将阵列层、显示层和封装层设置在显示面板的中性面上，显示面板可挠性差。
基于此，发明人提出一种可折叠显示面板和显示装置，采用色阻层代替圆偏光片，实现显示面板膜层厚度的减薄，有利于将显示面板中应力较大的膜层设置在显示面板的中性面上，提高可折叠显示面板的可挠性。
图2为本发明实施例提供的可折叠显示面板俯视示意图。图3为图2中可折叠显示面板沿切线A-A′位置处截面示意图。如图3所示，可折叠显示面板包括：衬底基板101；阵列层102位于衬底基板101之上；显示层103位于阵列层102远离衬底基板101一侧，显示层103包括多个发光单元1031，显示层103包括像素定义层1032，像素定义层1032的制作材料包括吸光材料，像素定义层1032包括多个开口K，开口K所在的区域为发光区FA，发光单元1031位于发光区FA，参考图2所示，可折叠显示面板中包括多个发光区FA，包围发光区FA的区域为非发光区FF，也即像素定义层1032所在的区域；封装层104位于显示层103远离阵列层102一侧，且包围显示层103；色阻层105位于封装层104远离显示层103一侧，色阻层105包括多个色阻单元1051，色阻单元1051位于发光单元1031之上。
本发明提供的可折叠显示面板中，取消了在显示面板中设置的厚度较厚的圆偏光片，采用色阻层代替，在封装层之上直接制作的厚度较薄的色阻层，色阻层能够吸收环境光线，从而减少环境光的反射，能够减少封装层之上的膜层的厚度，有利于将阵列层、显示层和封装层这些应力较大的膜层设置在可折叠显示面板的中性面上，增加可挠性，同时减薄显示面板整体厚度。另外，本发明中像素定义层采用吸光材料制作，像素定义层能够减少非发光区域的光的反射，并且采用吸光材料制作的像素定义层相当于常规显示面板中的黑矩阵，本发明能够减少制作黑矩阵的工艺，简化工艺流程。
在一些可选的实施方式中，图3中像素定义层的制作材料包括铬、氧化铬、氮化铬、黑色有机材料、改性有机材料或者光致变色材料。像素定义层的制作材料可以包括一种或多种，例如也可以为氧化铬/氮化铬/铬组成的复合材料，上述材料均能够吸收光线实现遮光防反射的效果。
可选的，发光单元为有机发光显示单元。图4为本发明实施例提供的可折叠显示面板的一种可选实施方式膜层结构图。如图4所示，显示层中发光单元为有机发光显示单元，发光单元包括阳极a、发光层b和阴极c，仅以图4中顶发射的发光单元结构为例进行说明，在此结构中阳极a作为反射电极，通常采用金属材料制作，可以由Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr或者它们的混合物形成；发光层b可以包含红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层或白色发光层；阴极c为透明电极，可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)或氧化铟(In2O3)等材料；阳极a可以有效的将发光层b发射的光反射到出光侧，提高出光效率。阵列层102包括多个薄膜晶体管T，薄膜晶体管T作为可折叠显示面板中像素的开关器件。薄膜晶体管T包括有源层T1、源极T2、漏极T3和栅极T4，图4中仅以顶栅结构的薄膜晶体管T进行示例性表示，需要说明的是本发明中薄膜晶体管T也可以是底栅结构。发光单元1031中的阳极a与薄膜晶体管T的源极T2或者漏极T3电连接，图4中示意性表示阳极a与薄膜晶体管T的漏极T3电连接。
进一步的，继续参考图3所示，色阻单元1051在像素定义层1032的正投影覆盖开口K。在可折叠显示面板中显示区包括多个像素，一个像素包括一个开口，该实施保证位于开口K内的发光单元1031发出的光穿透色阻单元1051然后出射，能够避免开口处漏光。
进一步的，图5为本发明实施例提供的可折叠显示面板的另一种可选实施方式膜层结构图。如图5所示，在显示层，开口K所在的区域为发光区FA，非开口K所在的区域为非发光区FF，相邻的两个色阻单元1051在非发光区FF交叠。其中，非发光区FF也即像素定义层所在的区域。相邻的两个色阻单元在非发光区交叠，也即相邻的两个色阻单元在像素定义层之上交叠，像素定义层能够防止发光单元侧向漏光，同时保证发光单元发出的光线均透过色阻单元出射。
本发明提供的可折叠显示面板中，设置的色阻单元包括红色阻单元、蓝色阻单元和绿色阻单元。在一种实施方式中，显示层中与色阻单元一一对应的发光单元可以发出白色光线，然后白色光线穿透红色阻单元、蓝色阻单元和绿色阻单元后相应的出射红光、蓝光和绿光；在另一种实施方式中，显示层中的发光单元包括红色发光单元、蓝色发光单元和绿色发光单元，红色阻单元位于红色发光单元之上，蓝色阻单元位于蓝色发光单元之上，绿色阻单元位于绿色发光单元之上，即相同颜色的发光单元和色阻单元一一对应设置。
本发明中采用色阻层代替圆偏光片的设计，实现可弯折显示面板厚度的减薄，以增大可挠性。发明人进一步发现，在采用发光单元之上设置色阻单元的技术方案中，在大视角下可能会存在混色风险。图6为大视角下混色原理示意图。如图6所示，以红色发光单元1031R、蓝色发光单元1031B和绿色发光单元1031G之上分别设置红色阻单元1051R、蓝色阻单元1051B和绿色阻单元1051G为例，在发光单元1031和色阻单元1051之间设置有封装层104。如图所示的，大视角下(视角与图中竖直方向的夹角为θ)，可能会存在红色发光单元1031R从与红色阻单元1051R相邻的蓝色阻单元1051B的出射面出射，从而导致混色。基于此，发明人进一步提出一种解决方案，通过对封装层的结构进行改进，在保证封装效果的前提下减薄封装层的整体厚度，从而降低大视角下混色风险。
图7为相关技术中封装层结构示意图，如图7所示，在相关技术中封装层104′采用有机层Y′和无机层W′堆叠的方式，来实现柔性封装，通常为两个无机层W′中间夹一个有机层Y′的结构，为了实现有效的阻隔水氧，无机层W′的厚度通常为1μm左右，有机层Y′采用喷墨彩印技术制作厚度大约为8μm左右，所以相关技术中封装层的整体厚度大约在10μm，厚度较厚。本发明提供一种可折叠显示面板，封装层中包括相邻设置的氮氧化硅层和金属氧化物层，氮氧化硅层可采用化学气相沉积工艺制作，金属氧化物层可以采用原子层沉积工艺制作，将氮氧化硅层和金属氧化物层的厚度设置的比较薄，氮氧化硅层和金属氧化物层的对水氧的阻隔能力都比较强，能够保证发光单元的使用寿命。同时，氮氧化硅层和金属氧化物层有利于缓解可折叠显示面板承受的弯折应力，保证弯折性能。
图8为本发明实施提供的可折叠显示面板的另一种可选实施方式结构示意图。如图8所示，本发明中封装层厚度较薄，红色发光单元1031R、蓝色发光单元1031B和绿色发光单元1031G之上分别设置红色阻单元1051R、蓝色阻单元1051B和绿色阻单元1051G，在与图6中相同的大视角下(视角与图中竖直方向的夹角为θ)，图中红色发光单元1031R不会从与红色阻单元1051R相邻的蓝色阻单元1051B的出射面出射，能够避免混色风险。
可选的，继续参考图8所示，在垂直于可折叠显示面板的方向x上，封装层104的厚度H小于3μm。色阻单元与发光单元之间距离非常小，在大视角下，仍然能够保证发光单元发出的光线从与其相对应的色阻单元上出射，避免显示面板显示混色。
可选的，本发明实施例中，封装层包括n+1个氮氧化硅层和n个金属氧化物层，且氮氧化硅层和金属氧化物层交叠设置，其中，n为正整数，且n≥1。
图9为本发明实施例提供的可折叠显示面板另一种可选实施方式膜层结构图。如图9所示，封装层104包括2个氮氧化硅层1041和1个金属氧化物层1042，金属氧化物层1042位于2个氮氧化硅层1041之间。在显示层103之上首先制作氮氧化硅层1041，氮氧化硅层1041与显示层的粘结性好，能够避免封装层与显示层之间膜层剥离。
图10为本发明实施例提供的可折叠显示面板中封装层一种可选实施方式膜层结构图。图10中仅示出了封装层的膜层结构。如图10所示，封装层104包括3个氮氧化硅层1041和2个金属氧化物层1042，氮氧化硅层1041和金属氧化物层1042交叠设置。在显示层103之上首先制作氮氧化硅层1041，然后再交叠制作金属氧化物层1042。
图11为本发明实施例提供的可折叠显示面板中封装层另一种可选实施方式膜层结构图。图11中仅示出了封装层的膜层结构。如图11所示，封装层包括4个氮氧化硅层1041和3个金属氧化物层1042，氮氧化硅层1041和金属氧化物层1042交叠设置。在显示层103之上首先制作氮氧化硅层1041，然后再交叠制作金属氧化物层1042。
在具体实施例可根据需求对封装层中的膜层数量做具体设计，保证封装层中首先制作的膜层和最后制作的膜层都是氮氧化硅层，避免厚度较薄的金属氧化物层制作在最上面，在后序工艺中导致金属氧化物层破损或者脱落而影响封装效果，另外，氮氧化硅层与显示层的粘结性好，首先在显示层上制作氮氧化硅层，能够避免封装层与显示层之间膜层剥离。
可选的，氮氧化硅层包括SiNx/SiON层，金属氧化物层包括Al2O3层。SiNx/SiON层和Al2O3层致密性高，均一性好，能够有效阻隔水氧，保证发光单元的使用寿命。同时，SiNx/SiON和Al2O3的应力方向相反，因此叠加之后应力有所缓解，柔性面板的弯折可靠性更好。
进一步的，可参考图9所示，在垂直于可折叠显示面板的方向x上，一个氮氧化硅层1041的厚度为d1，一个金属氧化物层1042的厚度为d2，其中，200nm≤d1≤500nm，30nm≤d2≤60nm。氮氧化硅层可采用化学气相沉积工艺制作，金属氧化物层可以采用原子层沉积工艺制作，氮氧化硅层制作的膜层厚度和金属氧化物层制作的膜层厚度均比较薄，可以根据可折叠显示面板的设计需求多膜层堆叠的封装层。
进一步的，图12为本发明实施例提供的可折叠显示面板的一种可选实施方式膜层结构图。如图12所示，可折叠显示面板包括红色阻单元、蓝色阻单元和绿色阻单元，在垂直于可折叠显示面板方向上，蓝色阻单元的厚度为d3、红色阻单元的厚度为d4、绿色阻单元的厚度为d5，其中，d3<d4，且d3<d5。光穿透任意膜层都会产生一定的光损失，但光线穿透不同颜色的色阻时透过率存在差异，本发明中设置蓝色阻单元的厚度小于绿色阻单元的厚度，也小于红色阻单元的厚度，通过减薄蓝色阻单元的厚度，来增大光穿透蓝色阻单元的透过率，保证显示面板中蓝色光线、红色光线和绿色光线的透过率大致相同。
以色阻单元的厚度为2.2μm为例，光线穿透红色阻单元和绿色阻单元的透过率约为80％-90％，光线穿透蓝色阻单元的透过率约为70％。在一种实施例中，红色阻单元的厚度和绿色阻单元的厚度为2.2μm，而蓝色阻单元的厚度为1μm，光线穿透蓝色阻单元的透过率约为77％，本发明提供的实施方式，增大了光线穿透蓝色阻单元的透过率，保证显示面板中蓝色光线、红色光线和绿色光线的透过率大致相同，使得显示面板中整体透过率比较均匀。
可选的，1.0μm≤d3≤2.0μm，1.5μm≤d4≤2.5μm，1.5μm≤d5≤2.5μm。本发明中设置蓝色阻单元的厚度小于绿色阻单元的厚度，也小于红色阻单元的厚度，绿色阻单元的厚度和红色阻单元的厚度可以相同也可以不同，本发明中色阻单元的设置同时可以吸收环境光，减少反射率，在设置减薄蓝色阻单元的厚度增大光线穿透蓝色阻单元的穿透率时，同时避免蓝色阻单元的厚度过薄，而使得反射率增大，影响显示效果。在设置可折叠显示面板中色阻单元的厚度时同时考量对穿透率和反射率的影响。
进一步的，图13为本发明实施例提供的可折叠显示面板的另一种可选实施方式膜层结构图。如图13所示，可折叠显示面板还包括下保护层106和平坦化层107，其中，下保护层106位于衬底基板101远离阵列层102一侧，平坦化层107位于色阻层105远离封装层104一侧。下保护层106对阵列基板一侧起到保护作用，在色阻层105之上设置平坦化层107覆盖色阻层105制作时形成的段差，保证可折叠显示面板显示面一侧的平坦性。设置色阻层代替圆偏光片用于减少环境光的反射，同时减少了封装层之上的膜层的厚度，能够设置封装层之上的膜层厚度与阵列层之下的膜层厚度大致相同，有利于将阵列层、显示层和封装层这些应力较大的膜层设置在可折叠显示面板的中性面上，增加可挠性。
基于同一发明构思，本发明还提供一种显示装置，图14为本发明实施例提供的显示装置示意图。如图14所示，显示装置包括本发明任意实施例提供的可折叠显示面板100。本发明实施例提供的显示装置可以是任何具有显示功能的电子产品，包括但不限于以下类别：电视机、笔记本电脑、桌上型显示器、平板电脑、数码相机、手机、智能手环、智能眼镜、车载显示器、医疗设备、工控设备、触摸交互终端等。
通过上述实施例可知，本发明提供的可折叠显示面板和显示装置，至少实现了如下的有益效果：
本发明提供的可折叠显示面板和显示装置中，取消了在显示面板中设置的厚度较厚的圆偏光片，采用色阻层代替，在封装层之上直接制作的厚度较薄的色阻层，色阻层能够吸收环境光线，从而减少环境光的反射，能够减少封装层之上的膜层的厚度，有利于将阵列层、显示层和封装层这些应力较大的膜层设置在可折叠显示面板的中性面上，增加可挠性。另外，像素定义层采用吸光材料制作，像素定义层能够减少非发光区域的光的反射，并且采用吸光材料制作的像素定义层相当于常规显示面板中的黑矩阵，本发明能够减少制作黑矩阵的工艺，简化工艺流程。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。
Claims (16)
1.一种可折叠显示面板，其特征在于，包括：
衬底基板；
阵列层，位于所述衬底基板之上；
显示层，位于所述阵列层远离所述衬底基板一侧，所述显示层包括多个发光单元，所述显示层包括像素定义层，所述像素定义层的制作材料包括吸光材料，所述像素定义层包括多个开口，所述开口所在的区域为发光区，所述发光单元位于所述发光区；
封装层，位于所述显示层远离所述阵列层一侧，且包围所述显示层；
色阻层，位于所述封装层远离所述显示层一侧，所述色阻层包括多个色阻单元，所述色阻单元位于所述发光单元之上。
2.根据权利要求1所述的可折叠显示面板，其特征在于，
所述像素定义层的制作材料包括铬、氧化铬、氮化铬、黑色有机材料、改性有机材料或者光致变色材料。
3.根据权利要求1所述的可折叠显示面板，其特征在于，
所述色阻单元在所述像素定义层的正投影覆盖所述开口。
4.根据权利要求3所述的可折叠显示面板，其特征在于，
在所述显示层，非所述开口所在的区域为非发光区，相邻的两个所述色阻单元在所述非发光区交叠。
5.根据权利要求1所述的可折叠显示面板，其特征在于，
所述色阻单元包括红色阻单元、蓝色阻单元和绿色阻单元；
所述发光单元包括白色发光单元。
6.根据权利要求1所述的可折叠显示面板，其特征在于，
所述色阻单元包括红色阻单元、蓝色阻单元和绿色阻单元，所述发光单元包括红色发光单元、蓝色发光单元和绿色发光单元，其中，
所述红色阻单元位于所述红色发光单元之上，所述蓝色阻单元位于所述蓝色发光单元之上，所述绿色阻单元位于所述绿色发光单元之上。
7.根据权利要求6所述的可折叠显示面板，其特征在于，
所述封装层包括相邻设置的氮氧化硅层和金属氧化物层。
8.根据权利要求7所述的可折叠显示面板，其特征在于，
所述封装层包括n+1个所述氮氧化硅层和n个所述金属氧化物层，且所述氮氧化硅层和所述金属氧化物层交叠设置，其中，n为正整数，且n≥1。
9.根据权利要求7所述的可折叠显示面板，其特征在于，
所述氮氧化硅层包括SiNx/SiON层，所述金属氧化物层包括Al2O3层。
10.根据权利要求7所述的可折叠显示面板，其特征在于，
在垂直于所述可折叠显示面板的方向上，所述封装层的厚度小于3μm。
11.根据权利要求10所述的可折叠显示面板，其特征在于，
在垂直于所述可折叠显示面板的方向上，一个所述氮氧化硅层的厚度为d1，一个所述金属氧化物层的厚度为d2，其中，200nm≤d1≤500nm，30nm≤d2≤60nm。
12.根据权利要求5或6所述的可折叠显示面板，其特征在于，
在垂直于所述可折叠显示面板方向上，所述蓝色阻单元的厚度为d3、所述红色阻单元的厚度为d4、所述绿色阻单元的厚度为d5，其中，d3<d4，且d3<d5。
13.根据权利要求12所述的可折叠显示面板，其特征在于，
1.0μm≤d3≤2.0μm，1.5μm≤d4≤2.5μm，1.5μm≤d5≤2.5μm。
14.根据权利要求1所述的可折叠显示面板，其特征在于，
所述发光单元为有机发光显示单元。
15.根据权利要求1所述的可折叠显示面板，其特征在于，
所述可折叠显示面板还包括下保护层和平坦化层，其中，所述下保护层位于所述衬底基板远离所述阵列层一侧，所述平坦化层位于所述色阻层远离所述封装层一侧。
16.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至15任一项所述的可折叠显示面板。
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