CN109037270A - 一种显示面板及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种显示面板，其特征在于，包括：第一基板，和设置于所述第一基板靠一侧的多个发光单元，所述发光单元包括发光二极管；第二基板，和设置于所述第二基板靠近所述发光单元一侧的多个驱动电路；各所述驱动电路用于驱动各所述发光单元；光转换层，所述光转换层包括至少三种颜色的光转换单元，各所述光转换单元与各所述发光单元对应设置。本申请可以一次实现大面积的转移制备显示面板，且对位要求低，良率高。
Description
【技术领域】
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及显示装置。
【背景技术】
随着显示技术的发展，消费者对显示屏的显示效果要求越来越高。其中一个重要的指标就是像素密度。衡量像素密度的一个参数就是每英寸的像素个数(PPI)。然而，现有的制备高PPI显示面板的方法都各有缺点。Micro-LED由于需要巨量转移，对位贴合等问题生产效率极低，良率差。OLED受制于蒸镀工艺很难实现高PPI，并且有机发光期间的稳定性差，显示面板的寿命短。白光OLED+彩膜基板的设计器件稳定性差，功耗高，寿命短。目前，市面上没有一款产品能够低成本的实现高PPI和长寿命的显示。
【发明内容】
有鉴于此，本发明实施例提供了一种，用以解决上述技术问题。
一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，其特征在于，包括第一基板，和设置于所述第一基板靠一侧的多个发光单元；第二基板，和设置于所述第二基板靠近所述发光单元一侧的多个驱动电路；各所述驱动电路用于驱动各所述发光单元；光转换层，所述光转换层包括至少三种颜色的光转换单元，各所述光转换单元与各所述发光单元对应设置。本申请可以一次实现大面积的转移制备显示面板，且对位要求低，良率高。
另一方面，本发明实施例提供了一种显示装置，包括上述显示面板。
本申请可以一次实现大面积的转移制备显示面板，且对位要求低，良率高。能够低成本的制备高PPI和长寿命的显示面板。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。
图1是本申请一个实施例的显示面板示意图；
图2是本申请另一个实施例的显示面板示意图；
图3是本申请又一个实施例的显示面板示意图；；
图4是本申请又一个实施例的显示面板示意图；
图5是本申请又一个实施例的显示面板示意图；
图6是本申请又一个实施例的显示面板示意图；
图7是本申请又一个实施例的显示面板示意图；
图8是本申请又一个实施例的显示面板示意图；
图9是本申请一个实施例中的贴合示意图；
图10是本申请的一个实施例的光转换层的示意图；
图11是本申请的另一个实施例的光转换层的示意图；
图12是本申请的又一个实施例的光转换层的示意图；
图13是本申请的一个实施例的显示装置的示意图；
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
现有技术中，OLED显示面板通常有两种。一种是蒸镀RGB三色的发光器件实现全彩显示功能。这种显示面板蒸镀过程中需要用对应各个像素的设置精细开口掩膜版，受到这种精细开口掩膜版制作工艺限制，开口不能进一步缩小，也就意味着像素尺寸的进一步缩小受到了限制，造成这种显示面板的PPI比较低。
另一种是蒸镀白光发光层，通过彩膜基板将白光转换为RGB三色的光实现全彩显示功能。然而控制每个OLED器件亮度的电路复杂，需要较多的晶体管和电容组成，造成电路占用面积大，造成了PPI提高的困难。此外，无论是RGB三色的OLED器件还是白光的OLED器件，其寿命短一直是饱受市场诟病，无法受到市场认可的原因。
Micro-LED由于寿命长，亮度高，控制电路简单可以实现高PPI而受到广泛的关注。然而Micro-LED是将三色的LED单元安装到阵列基板上(又称为巨量转移)，其巨大的工作量造成生产效率十分低下，并且高PPI中各个子像素的尺寸很小，对位贴合也是很大的问题。造成了Micro-LED无法量产，还停留在实验研究阶段。例如，全高清的显示面板分辨率为1920*1080，其拥有的子像素个数为1920*1080*3＝6220800个子像素。也就意味着六百多万个Micro-LED单元要一个个安装到阵列基板的对应的位置。其难度可想而知。
本申请的发明人通过研究，发明了一种无需巨量转移的新型的Micro-LED显示面板以解决上述技术问题。
请参考图1，图1为本申请一个实施例的显示面板的示意图。
本申请的显示面板包括：第一基板1，和设置于该第一基板1一侧的多个发光单元10，第二基,2，和设置于该第二基板2靠近所述发光单元10一侧的多个驱动电路20；该驱动电路20用于驱动各发光单元10发光。还包括光转换层3，该光转换层包括至少三种颜色的光转换单元，各光转换单元与各发光单元10对应设置。该发光单元为发光二极管(LED)。
本申请中第一基板1和发光单元10为一块整体的单色LED发光基板，第二基板2和驱动电路20为工艺非常成熟的阵列基板，本申请只要发光基板和阵列基板直接对位贴合，并且在出光面设置光转换层，就可以实现高PPI和长寿命的显示面板，并且工艺过程很简单，无需巨量转移。对位精度的要求比较低，工艺要求低。
请继续参考图1，在一个本申请的一个实施例中，第二基板2为透明玻璃基板或者透明薄膜基板；第一基板1为单晶硅基板；光转换层3位于第二基板2远离所述驱动电路的一侧。在本实施例中，运用现有技术的工艺制备阵列基板。例如在透明玻璃或者聚酰亚胺(PI)上使用低温多晶硅(LTPS)工艺制备驱动电路。这种工艺十分成熟，良率高。第一基板1为单晶硅基板。本申请使用普通的LED制备工艺在晶元(wafer)上制备LED显示单元。制备完成之后不进行切割，将整块的制备有LED显示单元的单晶硅基板与阵列基板进行贴合，以形成显示面板。通常在同一工艺中只能制备一种颜色的LED，因此，需要光转换层将其转换成RGB三色，实现全彩的显示功能。而wafer的透光率极低，因此，本实施例将第二基板作为出光侧，将光转换层设置于第二基板远离发光单元的一侧。实现全彩的显示。
进一步的，请参考图2，图2为本申请另一个实施例显示面板的示意图。驱动电路包括电路区201和透光区202，所述发光单元10发射的光线通过该透光区202入射到所述光转换单元。由于驱动电路是由晶体管和电容组成，而在LTPS阵列基板的制备过程中，晶体管的有源层、金属电极和电容的电极均有不透明材料制备而成，为了使得发光单元202的发射光线尽可能多的出射，本申请利用电路的紧凑化设计，在显示面板的驱动电路中将晶体管和电容紧凑设计在一起，预留出额外的透光区202，以使得光线的透过率大大的提升。
进一步的，请参考图3，图3为本申请又一个实施例显示面板的示意图。
在一个本申请的一个实施例中，第二基板2为单晶硅基板，第一基板1为透明的蓝宝石基板，光转换层3位于第一基板1远离所述发光单元10的一侧。通常情况下，LTPS阵列基板由于有源层的迁移率低等原因，导致晶体管驱动能力不足，无法实现高PPI。而利用单晶硅基板则可以制备PPI高达2500甚至更高的的驱动阵列。由于用于制备高PPI阵列基板的硅透过率极低，因此，本申请使用透明蓝宝石作为LED发光单元的基板，制备基板透明的发光基板。将光转换层3设置在第一基板1远离发光单元的一侧，使得光线通过光转换层3，实现全彩显示。
请继续参考图4，图4为本申请的又一个实施例的显示面板的示意图。LED的出光方向是向四周的，一部分光线会射向第二基板2，这部分光线会被吸收，从而造成光线的浪费，功耗的上升。本实施例中，所述第二基板还包括一层反射层，所述反射层用于反射发光单元10发射的光线。使得发光单元10发射的光线被充分的运用，使得出光效率得到提升。
在本本申请的另一个实施例中，如图5所示，图5是本申请的又一个显示面板的示意图。
该第二基板2为透明玻璃基板或者透明薄膜基板；第一基板1为透明蓝宝石基板；光转换层包括第一光转换层3a和第二光转换层3b，所述第一光转换层3a位于所述第一基板1远离所述驱动电路20的一侧，所述第二光转换层3b位于所述第二基板2远离所述发光单元10的一侧。本实施例使用透明的蓝宝石作为第一基板和玻璃基板透明柔性基板作为第二基板，使得双面都能出光，同时在两侧设置光转换层使得显示面板实现低成本，高PPI的双面显示。只需要将阵列基板和LED发光基板制备好，然后将两者贴合即可。进一步的，驱动电路包括透明去和电路区，以实现双面发光的透明显示功能。
为了实现发光基板和阵列基板上的驱动电路连接起来，请参考图6、图7、图8和图9。图6是本申请又一个实施例的显示面板示意图；图7是本申请又一个实施例的显示面板示意图；图8是本申请又一个实施例的显示面板示意图；图9是本申请一个实施例中的贴合示意图。各驱动电路20包括输出焊盘203；各发光二极管10包括输入电极103，输入电极103设置于所述第一基板1面向第二基板2的一侧；输出焊盘203与所述输入电极103对应电连接；需要说明的是，与传统的Micro-LED不同的是，传统的Micro-LED的单个LED单元安装在阵列基板上，其电极设置在LED的非出光侧，制作工艺复杂。而本申请中输入电极103设置在第一基板1面向第二基板2的一侧。只需要在第一基板1的一侧做好LED的工序和电极的工序即可，减小了工艺的难度。并且由于发光基板是未切割的一整块基板，所有的发光单元对应的输入电极103只需要在一次对位，就可以实现安装。
进一步的，所述显示面板包括透明导电胶403，透明导电胶403设置于所述发光二极管10和驱动电路20之间，用于电连接输出焊盘203和输入电极103。本实施例使用透明导电胶可以为显示面板提供更高的透过率，避免金属焊接的方式导致显示面板的不透光面积过大，影响整体的发光效率和功耗。
进一步的，该透明导电胶403覆盖显示区，且该透明导电胶403为各向异性导电胶。使用传统的涂胶工艺需要在整个显示面板涂覆导电胶，并且将非输入电极和输出焊盘处的导电胶去除。或者直接涂覆在输入电极和输出焊盘处。这两种方式都会造成成本高，效率低且容易发生短路的现象。本申请中使用各向异性的透明导电胶。实现整面的涂覆，然后通过压力使得在垂直于显示面板的方向上导电，而平行于显示面板的方向上绝缘。从而实现输入电极和输出焊盘的电连接。大大节省了时间，降低了成本。
进一步的，如图7～9所示，为了降低输出焊盘203和输入电极103的对位难度，输入电极103和输出焊盘203可以呈交叉排布。这样输出焊盘和输入电极在对位的过程在在行方向和列方向均可以允许出现较大的误差。图7和图8以输入电极103和输出焊盘203各有两个为例，输入电极包括两个相互交叉且互相远离的输入电极，输出电极包括两个相互交叉且互相远离的的输出电极，各输入电极和各输出电极一一对应设置且相互交叉。当两者贴合后，如图9所示，输入电极和输出焊盘相互交叉。可以看出即使输入电极103的对位过程中发生了偏移，比如向上或者向下偏移，其任然能够保证连接。此外，常规的电极对位在发生错位之后连接的面积会发生变化导致电阻变化，显示效果会受到影响。而应用该本申请的输出焊盘和输入电极的连接方式，即使发生对位的偏，其连接部分的面积为恒定值，输出焊盘的宽度乘以输入电极的宽度。因此，接触电阻不会受到对位的影响，使得本申请的显示面板发光稳定且均一。
优选的，为了降低输出焊盘203和输入电极103的对位难度，输入电极103和输出焊盘203可以呈垂直排布。
在本申请的一个实施例中，发光单元10仅包括蓝色发光二极管，光转换层2为量子点光致发光层。也就是说发光基板为蓝光LED发光基板。蓝光的LED通过激发量子点材料发光使得颜色转换为红光和绿光。再和蓝光组合成彩色的光使得显示面板实现全彩的显示。蓝光LED被广泛的运用，其制作成本低，工艺成熟。而且蓝光的波长短可以激发出红光和绿光从而实现全彩的显示。量子点材料是无机材料，其寿命长，材料性质稳定可以长时间的使用。此外，使用蓝光LED则不需要蓝色的量子点光致发光层，使得光致发光层的制作过程更加的简单，效率更高。
在本申请的另一个实施例中，发光单元10仅包括白色发光二极管，所述光转换层3为彩膜光转换层。白光LED同样具备工艺成熟，制备成本低的优点。本实施例将未切割成单个LED的白光LED发光基板贴合到阵列基板上。使用彩膜光转换层，将白光过滤成红绿蓝三色的光，进行全彩的显示。
在本申请中，LED发光单元可以达到高PPI的要求，然而，光转换层3要实现同样的高分辨率则受制于工艺条件很难完成。本申请通过将相同颜色的光转换层靠在一起，采用同色多边形、内部分隔子像素的方式，又进一步降低了高分辨率的制作难度。请参考图10、图11和图12。图10是本申请的一个实施例的光转换层的示意图；图11是本申请的另一个实施例的光转换层的示意图；图12是本申请的又一个实施例的光转换层的示意图；
在一个实施例中，请参考图10，光转换层3包括滤光单元31，32和33，该滤光单元为六边形；光转换层3包括第一滤光单元列301和第二滤光单元列302；第一滤光单元列301包括沿第一方向交替排列的第一滤光单元31，第二滤光单元32和第三滤光单元33；第二滤光单元列302包括沿第一方向交替排列的第一滤光单元31，第二滤光单元32和第三滤光单元33；第一滤光单元列301和第二滤光单元列302沿第二方向交替排布且相互嵌合；且任意相同颜色的滤光单元均不相邻；各所述滤光单元对应六个发光单元，相邻的三个对应不同颜色滤光单元的发光单元构成一个像素。第一方向可以垂直于第二方向。
第一滤光单元301对应6各发光单元310；第一滤光单元302对应6各发光单元320；第一滤光单元303对应6各发光单元330；相邻的发光单元310、320和330构成一个像素。这样设置使得六个相同颜色发光单元靠在一起，其对应的滤光单元可以一起制作，相当于其制作的精度和难度降低为原来的六分之一，使得实现高PPI变得更加容易。
在另一个实施例中，请参考图11，光转换层3包括滤光单元31，32和33，滤光单元为四边形；光转换层3包括第一滤光单元列301和第二滤光单元列302；第一滤光单元列301包括沿第一方向交替排列的第一滤光单元31和第二滤光单元32；第二滤光单元列302包括沿第一方向排布的第三滤光单元33；第一滤光单元列301和所述第二滤光单元列302沿第二方向交替排布；沿所述第二方向所述第三滤光单元33设置于相邻的第一滤光单元31和第二滤光单元之间32；也就是第三滤光单元33与第一滤光单元31和第二滤光单元32均不在一条直线上，而是错位排布。第一方向可以垂直于第二方向。
各第一滤光单元31对应四个第一发光单元310；各第二滤光单元32对应四个第二发光单元320；各第三滤光单元33对应两个第三发光单元330；相邻的所述第一发光单元310、第二发光单元320和第三发光单元330构成一个像素。同前面一样，其降低了滤光单元的制作难度，更有利于实现高PPI。
此外，本实施例中第三发光单元330的面积是比第一发光单元310和第二发光单元320大，可以搭配寿命低的量子点光致发光材料，降低生产的成本。
在另一个实施例中，请参考图12，光转换层3包括滤光单元31，32和33，，滤光单元为三角形；光转换层3包括第一滤光单元行303和第二滤光单元行304；第一滤光单元行303包括沿第三方向交替排列的第一滤光单元31和第二滤光单元32和第三滤光单元33；第二滤光单元行304包括沿第三方向交替排列的第一滤光单元31和第二滤光单元32和第三滤光单元33；第一滤光单元行303和所述第二滤光单元行304沿第四方向交替排布；任一滤光单元与相邻的滤光单元颜色不同；
各滤光单元31对应三个发光单元310，各滤光单元32对应三个发光单元320，各滤光单元33对应三个发光单元330，沿所述第三方向，相邻的三个对应不同颜色滤光单元的发光单元构成一个像素。这样设置使得三个相同颜色发光单元靠在一起，其对应的滤光单元可以一起制作，相当于其制作的精度和难度降低为原来的三分之一，使得实现高PPI变得更加容易。
本申请还公开一种显示装置。本申请的显示装置可以是任何包含如上所述的驱动单元的装置，包括但不限于如图13所示的蜂窝式移动电话500、平板电脑、计算机的显示器、应用于智能穿戴设备上的显示器、应用于汽车等交通工具上的显示装置等等。只要显示装置包含了本申请公开的显示装置所包括的驱动单元，便视为落入了本申请的保护范围之内。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (15)
1.一种显示面板，其特征在于，包括：
第一基板，和设置于所述第一基板一侧的多个发光单元，所述发光单元包括发光二极管；
第二基板，和设置于所述第二基板靠近所述发光单元一侧的多个驱动电路；各所述驱动电路用于驱动各所述发光单元；
光转换层，所述光转换层包括至少三种颜色的光转换单元，各所述光转换单元与各所述发光单元对应设置。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二基板为透明玻璃基板或者透明薄膜基板；
所述第一基板为单晶硅基板；
所述光转换层位于所述第二基板远离所述驱动电路的一侧。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述驱动电路包括电路区和透光区，所述发光单元发射的光线通过所述透光区入射到所述光转换单元。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二基板为单晶硅基板；
所述第一基板为透明蓝宝石基板；
所述光转换层位于所述第一基板远离所述发光单元的一侧。
5.根据权利要求4所述的显示面板，其特征在于，所述第二基板包括光反射层，所述光反射层用于反射所述发光单元发射的光线。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述第二基板为透明玻璃基板或者透明薄膜基板；
所述第一基板为透明蓝宝石基板；
所述光转换层包括第一光转换层和第二光转换层，所述第一光转换层位于所述第一基板远离所述驱动电路的一侧，所述第二光转换层位于所述第二基板远离所述发光单元的一侧。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
各所述驱动电路包括输出焊盘；
各所述发光二极管包括输入电极，所述输入电极设置于所述第一基板面向第二基板的一侧；
所述输出焊盘与所述输入电极对应电连接。
8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，还包括透明导电胶，所述透明导电胶设置于所述发光二极管和所述驱动电路之间，用于电连接所述输出焊盘和所述输入电极。
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，还包括透明导电胶覆盖显示区，且所述透明导电胶为各向异性导电胶。
10.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述发光单元仅包括蓝色发光二极管，所述光转换层为量子点光致发光层。
11.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述发光单元仅包括白色发光二极管，所述光转换层为彩膜光转换层。
12.根据权利要求10或11所述的显示面板，其特征在于，所述光转换层包括滤光单元，所述滤光单元为六边形；
所述光转换层包括第一滤光单元列和第二滤光单元列；
所述第一滤光单元列和所述第二滤光单元列包括沿第一方向交替排列的第一滤光单元，第二滤光单元和第三滤光单元；
所述第一滤光单元列和所述第二滤光单元列沿第二方向交替排布且相互嵌合；且任意相同颜色的所述滤光单元均不相邻；
各所述滤光单元对应六个发光单元，相邻的三个对应不同颜色滤光单元的发光单元构成一个像素。
13.根据权利要求10或11所述的显示面板，其特征在于，所述光转换层包括滤光单元，所述滤光单元为四边形；
所述光转换层包括第一滤光单元列和第二滤光单元列；
所述第一滤光单元列包括沿第一方向交替排列的第一滤光单元和第二滤光单元；所述第二滤光单元列包括沿第一方向排布的第三滤光单元；
所述第一滤光单元列和所述第二滤光单元列沿第二方向交替排布；沿所述第二方向所述第三滤光单元设置于相邻的第一滤光单元和第二滤光单元之间；
各所述第一滤光单元对应四个第一发光单元；各所述第二滤光单元对应四个第二发光单元；各所述第三滤光单元对应两个第三发光单元；相邻的所述第一发光单元、第二发光单元和第三发光单元构成一个像素。
14.根据权利要求10或11所述的显示面板，其特征在于，所述光转换层包括滤光单元，所述滤光单元为三角形；
所述光转换层包括第一滤光单元行和第二滤光单元行；
所述第一滤光单元行和所述第二滤光单元行包括沿第三方向交替排列的第一滤光单元和第二滤光单元和第三滤光单元；
所述第一滤光单元行和所述第二滤光单元行沿第四方向交替排布；任一所述滤光单元与相邻的滤光单元颜色不同；
各所述滤光单元对应三个发光单元，沿所述第三方向，相邻的三个对应不同颜色滤光单元的发光单元构成一个像素。
15.一种显示装置，其特征在于，包括权1～14任一所述的显示面板。
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