CN109148721B - 一种显示基板及其制备方法和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示基板及其制备方法和显示装置。显示基板包括位于衬底基板上的多个显示器件，还包括位于所述衬底基板和所述显示器件之间的散热层，至少一个所述显示器件的电极通过至少一个导热结构与所述散热层连接。本发明设置了散热层和导热结构，显示器件的电极通过导热结构与散热层连接，显示器件的电极在使用过程中散发的热量能够通过散热结构传递至散热层，并通过散热层散发，能够实现降低显示基板的温度，从而降低显示基板由于温度过高而影响正常使用的可能性。

Description

一种显示基板及其制备方法和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示基板及其制备方法和显示装置。

背景技术

OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机电致发光二极管)显示装置具有全固态、主动发光、高亮度、高对比度、超薄超轻、低功耗、无视角限制、工作温度范围广等特性，被认为是下一代的显示器新兴应用技术。

每一块OLED显示基板可以认为是多个OLED结构集成组成的显示基板，每一个OLED结构在发光时均相当于一个热源点，并且随着显示基板的显示亮度或面积的增加，显示基板的发热量也会随之增加，而温度过高则可能影响显示基板的正常使用。所以现有的OLED显示基板可能由于温度过高而影响使用。

发明内容

本发明实施例提供一种显示基板及其制备方法和显示装置，以解决现有的OLED显示基板可能由于温度过高而影响使用的问题。

第一方面，本发明提供了一种显示基板，包括位于衬底基板上的多个显示器件，还包括位于所述衬底基板和所述显示器件之间的散热层，至少一个所述显示器件的电极通过至少一个导热结构与所述散热层连接。

可选的，每一所述显示器件的电极通过至少一个导热结构与所述散热层连接。

可选的，所述显示器件包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的发光层，所述散热层通过至少一个导热结构与所述显示器件的阳极连接。

可选的，所述阳极包括多个相互独立的阳极图形，所述导热结构与所述阳极的接触区域不超出每一所述阳极图形。

可选的，所述衬底基板和所述显示器件的电极之间形成有第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层，所述导热结构贯穿所述第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层并延伸至所述散热层。

可选的，所述导热结构沿垂直于所述衬底基板的延伸至所述散热层。

可选的，所述散热层为透明散热层。

可选的，所述散热层包括导电材料，所述导热结构采用绝缘材料。

可选的，所述散热层由类金刚石材料、氮化铝或石墨烯制成，所述导热结构由类金刚石材料、石墨烯、纳米碳管或氮化铝制成。

可选的，所述散热层的厚度为0.2微米至10微米。

可选的，所述导热结构与所述散热层远离所述衬底基板的一侧表面相接触；或者

所述散热层上形成有通孔，所述导热结构延伸至所述通孔内，并与所述通孔的内壁相接触。

可选的，所述散热层的表面经平坦化处理。

可选的，所述散热层采用绝缘材料，所述散热层形成于漏极和源极远离衬底基板的一侧。

第二方面，本发明提供了一种显示装置，包括上述任一项所述的显示基板。

可选的，还包括散热结构，所述散热结构设置于所述散热层的边缘，且所述散热结构用于散发传递至所述散热层的热量。

第三方面，本发明提供了一种显示基板的制备方法，包括以下步骤：

提供一衬底基板；

在所述衬底基板上形成散热层和导热结构；

在所述散热层上形成显示器件，所述显示器件的电极与所述导热结构相连接。

本发明设置了散热层和导热结构，显示器件的电极通过导热结构与散热层连接，显示器件的电极在使用过程中散发的热量能够通过散热结构传递至散热层，并通过散热层散发，能够实现降低显示基板的温度，从而降低显示基板由于温度过高而影响正常使用的可能性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例描述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性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1是本发明第一实施例中一种显示基板的结构图；

图2是本发明第一实施例中另一种显示基板的结构图；

图3是本发明第一实施例中另一种显示基板的结构图；

图4是本发明第一实施例中一种阳极与导热结构的连接示意图；

图5是本发明第一实施例中另一种阳极与导热结构的连接示意图；

图6是本发明第三实施例中显示基板的制备方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

第一实施例：

本发明提供了一种显示基板，该显示基板包括散热层102、导热结构103和位于衬底基板101上的多个显示器件。

如图1、图2和图3所示，本实施例中的散热层102形成于衬底基板101和显示器件之间，具体的，散热层102可以形成于衬底基板101的表面，也可以形成于其他膜层之间，例如，显示器件和衬底基板101之间还可能包括多个功能膜层，该散热层102还可以形成于各功能膜层之间。本实施例中对散热层102的具体位置不作进一步限定，只要不影响显示器件的正常显示功能即可。

该散热层102可以对应衬底基板101整体设置，即该散热层102与衬底基板101的形状和尺寸基本相同，并覆盖衬底基板101的全部表面；该散热层102也可以仅与衬底基板101的一部分相对应，例如，为了规避一些其他膜层结构等，该散热层102的形状也相应的做出调整，在某些区域不设置该散热层102。

导热结构103用于将显示器件的电极工作过程中产生的热量的一部分传递至散热层102，从而实现降低电极的温度。

为了提高热量传递效果，本实施例中导热结构103和散热层102应当使用导热系数相对较高的材料制成，能够提高热量的传输效率，从而实现降低显示器件的温度。

显示基板中包括多个显示器件，每一显示器件相当于一个发光二极管，在使用过程中，每一发光二极管相当于一个小的热源，其工作过程中产生的热量通过导热结构103传递至散热层102，以降低显示器件的温度。

本发明设置了散热层102和导热结构103，至少一个显示器件的电极通过导热结构103与散热层102连接，显示器件的电极在使用过程中散发的热量能够通过散热结构传递至散热层102，并通过散热层102散发，能够实现降低显示基板的温度，从而降低显示基板由于温度过高而影响正常使用的可能性。

一般来说，OLED显示器件的温度过高会影响其使用寿命，甚至会直接导致其无法正常显示。尤其对于应用于移动终端、头戴式设备等的微型OLED显示基板(micro-OLED)来说，其温度过高不仅会影响正常显示功能，还会影响用户的使用体验。通过设置该散热层102和导热结构103散发显示基板使用过程中产生的热量，能够降低显示基板的温度，保证显示器件正常使用、延长显示器件的使用寿命以及提高用户体验。

进一步的，在一个具体实施方式中，则是每一个显示器件的电极均通过导热结构103与散热层102相连。

这样，能够使得每一个显示器件在使用过程中产生的一部分热量能够沿着导热结构103传递至散热层102，能进一步提高散热效果，有助于降低显示器件的温度。

如图1至图3所示，在一个具体实施方式中，该衬底基板101上形成有TFT结构以及其他一些功能膜层，其中TFT结构包括栅极、源极105、漏极106、沟道层(有源层)107、第一绝缘层(栅极绝缘层)108。此外，还需要形成的功能膜层包括但不限于平坦层109、第二绝缘层110、第三绝缘层111、第四绝缘层(钝化层)112、像素界定层115各种功能膜层。导热结构103穿过TFT结构以及其他功能膜层，以实现导热结构与散热层的接触。

具体的，由于第一绝缘层108、第二绝缘层110、第三绝缘层111和第四绝缘层112覆盖的面积相对较大，所以，本实施例中的导热结构103贯穿第一绝缘层108、第二绝缘层110、第三绝缘层111和第四绝缘层112以延伸至散热层102。而其他结构或功能膜层，例如栅极、源极105等，可以在必要时贯穿这些结构或功能膜层，也可以通过调整导热结构103的走向来规避这些结构或功能膜层。

导热结构103可以沿着基本垂直于散热层102的方向延伸至散热层102，也可以是倾斜的延伸至散热层102，以规避显示基板上的某些功能膜层或结构。

进一步的，显示器件包括阳极116、阴极以及位于阳极116和阴极之间的发光层。显示器件上还可以形成有封装层，在需要实现触控控制功能时，还可以设置有触控层。其中发光层可以包括空穴传输层、发光材料层和电子传输层等，此处不对发光层的结构作进一步限定和描述。散热层102通过至少一个导热结构103与显示器件的阳极连接。

本实施例中的导热结构103可以与显示器件的阳极116相连，以散发阳极116的热量，也可以与显示器件的阴极相连，并散热阴极的热量。

一般来说，显示器件的阳极材料的电阻率大于阴极材料的电阻率，同时，靠近衬底基板101一侧的布线也相对较多，所以显示器件阳极116的温度一般高于阴极温度。因此，本实施例中，导热结构103与显示器件的阳极116相连，能够降低阳极116的温度，使显示基板整体的温度更加均衡。

进一步的，阳极116包括多个相互独立的阳极图形，导热结构103与阳极116的接触面积不大于阳极图形的面积。

导热结构103与阳极116的接触区域不超出每一阳极图形。在导热结构103为导电材料时，如果导热结构103与阳极116接触的区域超出了一个阳极图形的范围，则可能导致与这一导热结构103相接触的两个阳极图形短路。

显然，在导热结构103与阳极116的接触区域超出阳极图形的范围时，可以通过利用绝缘材料制作导热结构103或对导热结构103和各阳极图形之间进行绝缘处理来避免各阳极图形之间短路。

通过使导热结构103与阳极116的接触区域不超出每一阳极图形有助于简化工艺，且对导热结构103的材料限制也相对减少。

此外，导热结构103与阳极116充分接触，才能保证较佳的散热效果，如果导热结构103超出阳极图形的范围，例如，如果导热结构103的一部分与各阳极图形之间的空隙相对应，则可能浪费一定的散热面积。因此，通过设置使导热结构103与阳极116的接触区域不超出每一阳极图形也能提高导热结构103散热过程中的利用率。

导热结构103的数量可以有选择的设定。如图4所示，可以每一阳极图形设置一个与散热层102相连的导热结构103；如图5所示，也可以每一个阳极图形设置多个与散热层102相连的导热结构103；还可以一部分阳极图形设置有一个或多个导热结构103，而部分阳极图形不设置导热结构103。

通过控制导热结构103的数量和位置，能够调整散热效果和制作工艺。例如减少导热结构103的数量有助于降低工艺的复杂程度；而增加导热结构103的数量有利于提高散热效果。

进一步的，在上述实施例中，散热层102为透明散热层。

使散热层102为透明散热层具体可以通过控制散热层102的材料来实现，例如选择透明材料来形成散热层102；也可以通过控制散热层102的厚度来实现，例如对于同种材料来说，降低其厚度有助于提高透明度。

在显示器件为顶发射型显示器件时，该散热层102可以不为透明散热层。在将该散热层102为透明散热层时，不仅适用于顶发射型显示器件，还能适用于底发射型显示器件。

在一个具体实施方式中，散热层102的厚度为0.2微米至10微米，具体的，例如可以是0.2微米、1微米、10微米及其他各种数值，通过控制散热层102的厚度，能够提高散热层102的透光率，从而提高显示基板的显示亮度，此外还能避免占用过多的空间导致显示基板过厚。

进一步的，在散热层102包括导电材料时，导热结构103采用绝缘材料。

本实施例中，导热结构103可以用金属材料制成，例如铜、铝等。一般来说，与显示基板中常用的有机材料和无机材料相比，金属材料的导热系数较高，有利于提高散热效果。但是，金属材料的热膨胀系数较高，在受热时，可能产生变形，导致局部应力集中而使显示基板出现缺陷。

在一个具体实施方式中，本实施例中的散热层102可以由类金刚石材料、氮化铝或石墨烯制成，导热结构103由类金刚石材料、石墨烯、纳米碳管或氮化铝制成。相对于金属材料，类金刚石材料、石墨烯、纳米碳管或氮化铝受热时的力学性能更优，形变程度小，不易出现应力集中，有助于防止显示基板出现缺陷。

本实施例中，需要避免因设置了散热层102和导热结构103而导致各阳极图形之间互相短路。石墨烯等材料均为导体，如果散热层102和导热结构103均为石墨烯，那么各阳极图形之间会通过导热结构103和散热层102导通，影响正常使用。

本实施例中，可以在导热结构103和散热层102之间设置绝缘层实现，例如散热层102为石墨烯制成，导热结构103由碳纳米管制成，则可以在导热结构103与散热层102之间设置类金刚石材料制成的绝缘层或在导热结构103和阳极图形之间设置类金刚石材料制成的绝缘层，能够避免各阳极图形导通短路，显然，该绝缘层也可以通过其他导热系数较高的绝缘材料制成。

为了简化工艺，本实施例中，散热层102和导热结构103中的一种为导电材料时，另一种为绝缘材料。例如，在散热层102包括导电材料时，导热结构103采用绝缘材料制成，在散热层102为绝缘材料时，则导热结构103既可以为导电材料也可以为绝缘材料。

通过选择相应的材料来制作散热层102和导热结构103，能够避免各阳极图形之间短路，也不需要制作绝缘层以使各阳极图形之间绝缘，有助于简化生成工艺。

此外，为了避免导热结构103导致其他功能膜层之间相互短接，可以通过控制导热结构103的设置方向来实现，例如控制导热结构103的设置方向来规避某些膜层的图形结构；可以通过在导热结构103外附加绝缘层来实现，还可以通过改变导热结构103的材料，例如使用绝缘材料制作导热结构103来实现。

进一步的，导热结构103与散热层102可以走线互联，也可以通孔互联。具体的，如图1和图3所示，走线互联指的是导热结构103可以与散热层102远离衬底基板101的一侧表面相接触，从而起到散热效果；如图2所示，通孔互联指的是散热层102上形成有通孔，导热结构103延伸至通孔内，并与通孔的内壁相接触，以实现导热结构103与散热层102相连，从而能够将热量传递至散热层102。

进一步的，散热层102复用为显示基板的平坦层109或钝化层112。

本实施例中的散热层102还可以复用为显示基板的平坦层109或钝化层112。该具体实施方式中的平坦层109或钝化层112与现有的平坦层109或钝化层112的主要区别在于，形成平坦层109或钝化层112时，选用导热系数相对较高的绝缘材料，显示器件的阳极116通过导热结构103连接至该平坦层109或钝化层112。

如图2所示，图2所示的具体实施方式中，在形成散热层102之后，对散热层102的表面进行平坦化处理，其中，平坦化处理的具体方式和步骤可参考现有技术，此处不作进一步限定。

在将散热层102的表面进行平坦化处理之后，则可以省略设置原有平坦层的步骤，将该散热层102复用为显示基板的平坦层109。

在又一个具体实施方式中，该散热层102则是采用绝缘材料形成，且该散热层102形成于漏极106和源极105远离衬底基板的一侧，其具体位置可参考上述的第四绝缘层(钝化层)112的位置，此时，该散热层102能够起到原显示基板中钝化层112的作用，则可以省略设置钝化层112，即相当于将该散热层102复用为显示基板的钝化层112。

通过将散热层102复用为显示基板的平坦层109或钝化层112，有助于简化生产工艺，降低显示基板的结构的复杂程度，同时也能起到散去显示器件电极工作过程中产生的热量的效果。

第二实施例：

本发明还提供了一种显示装置，包括上述任一项的显示基板，由于本实施例的技术方案包括上述显示基板实施例的全部技术方案，因此至少能实现上述全部技术效果，此处不再赘述。

其中，显示装置可以包括：手机、平板电脑、电子书阅读器、MP3播放器、MP4播放器、数码相机、膝上型便携计算机、车载电脑、台式计算机、机顶盒、智能电视机、可穿戴设备中的至少一项。

进一步的，本实施例中还包括散热结构，散热结构设置于散热层102的边缘，且所述散热结构用于散发传递至散热层102的热量。

本实施例中的散热结构可以是散热翅片，例如，在散热层102的边缘设置多个散热翅片，以通过增加散热面积的方式来增加散热层102散热速率。散热翅片可以设置为与散热层102相抵接，也可以设置为延伸至散热层102的内部，以提高导热效率。

本实施例中的散热结构还可以是散热管，该散热管具体可以是气冷或液冷散热管，具体的，在一个具体实施方式中，可以在散热层102的边缘设置一气流通道，利用空气流动带走传递至散热层102的热量。在另外一个具体实施方式中，则是设置了水流通道，并利冷却水在循环过程中带走传递至散热层102的热量，实现降低散热层102和显示基板的温度。

第三实施例：

本发明还提供了一种显示基板的制备方法，如图6所示，该方法包括以下步骤：

步骤301：提供一衬底基板。

本实施例中的衬底基板101可以是柔性基板，例如由聚酰亚胺(PI)制成的柔性基底，也可以是非柔性基板，例如玻璃制成的衬底基板101等，此处不作进一步限定。

步骤302：在所述衬底基板上形成散热层和导热结构。

进一步的，在衬底基板101上形成散热层102，该散热层102需要使用导热系数相对较高的材料制成，才能够实现利用该散热层102吸收并传递显示器件工作过程中产生的热量，实现降低显示器件的温度。

该散热层102可以使用透明材料制成，能够进一步提高显示基板的透光性，从而提高显示基板的显示亮度。该散热层的材料具体可以是类金刚石、氮化铝、石墨烯等。

在某些具体实施方式中，该散热层102还复用为平坦层109或复用为钝化层112，当该散热层102复用为平坦层109或钝化层112时，该形成散热层102的步骤可参考现有的生成平坦层109或钝化层112的步骤，且与现有的生成平坦化层或钝化层112的步骤的主要区别在于所使用的材料为导热系数相对较高的材料。

以该散热层102复用为平坦层109为例，在形成散热层102之后，对散热层进行平坦化处理，使该散热层102能复用为平坦层109，有助于简化生成工艺。

该散热层102的位置可以做出调整，可以直接形成于衬底基板101的表面，也可以形成于衬底基板101上的其他膜层上。具体的，当该散热层102复用为钝化层112时，该散热层102形成于各需要形成钝化层112的位置，当该散热层102复用为平坦层109时，该散热层102还可以形成于衬底基板101上或其他需要形成平坦层109的位置。

相应的，形成散热层102的步骤可以在形成TFT结构的步骤之前进行，还可以与形成TFT结构的步骤交替进行，具体可根据散热层102的位置做出调整，此处不作进一步限定。

步骤303：在所述散热层上形成显示器件，所述显示器件的电极与所述导热结构相连接。

在形成显示器件时，使显示器件的电极与导热结构103相接触。具体的，在各导热结构103的对应的位置形成显示器件的阳极116，从而使阳极图形与相应的导热结构103相连，以实现在使用过程中利用导热结构103散发显示器件工作过程中产生的热量。

通过该显示基板的制备方法制备的显示基板具有散热层102和导热结构103，显示器件的电极通过导热结构103与散热层102连接，显示器件的电极在使用过程中散发的热量能够通过散热结构传递至散热层102，并通过散热层102散发，能够实现降低显示基板的温度，降低显示基板由于温度过高而影响使用的可能性

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.一种显示基板，包括位于衬底基板上的多个显示器件，其特征在于，还包括位于所述衬底基板和所述显示器件之间的散热层，至少一个所述显示器件的电极通过至少一个导热结构与所述散热层连接；

所述显示器件包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的发光层，所述散热层通过至少一个导热结构与所述显示器件的阳极连接，所述阳极包括多个相互独立的阳极图形，所述导热结构与所述阳极的接触区域不超出每一所述阳极图形；

所述导热结构和所述散热层位于所述阳极图形和所述衬底基板之间；

所述导热结构沿垂直于所述散热层的方向延伸至所述散热层，且所述导热结构规避所述显示基板的栅极；

所述衬底基板和所述显示器件的电极之间形成有第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层，所述导热结构贯穿所述第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层并延伸至所述散热层。

2.如权利要求1所述的显示基板，其特征在于，每一所述显示器件的电极通过至少一个导热结构与所述散热层连接。

3.如权利要求1至2中任一项所述的显示基板，其特征在于，所述导热结构沿垂直于所述衬底基板的延伸至所述散热层。

4.如权利要求1至2中任一项所述的显示基板，其特征在于，所述散热层为透明散热层。

5.如权利要求1至2中任一项所述的显示基板，其特征在于，所述散热层包括导电材料，所述导热结构采用绝缘材料。

6.如权利要求1至2中任一项所述的显示基板，其特征在于，所述散热层的厚度为0.2微米至10微米。

7.如权利要求1至2中任一项所述的显示基板，其特征在于，所述导热结构与所述散热层远离所述衬底基板的一侧表面相接触；或者

所述散热层上形成有通孔，所述导热结构延伸至所述通孔内，并与所述通孔的内壁相接触。

8.如权利要求1至2中任一项所述的显示基板，其特征在于，所述散热层的表面经平坦化处理。

9.如权利要求1至2中任一项所述的显示基板，其特征在于，所述散热层采用绝缘材料，所述散热层形成于漏极和源极远离衬底基板的一侧。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的显示基板。

11.如权利要求10所述的显示装置，其特征在于，还包括散热结构，所述散热结构设置于所述散热层的边缘，且所述散热结构用于散发传递至所述散热层的热量。

12.一种显示基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

提供一衬底基板；

在所述衬底基板上形成散热层和导热结构；

在所述散热层上形成显示器件，所述显示器件的电极与所述导热结构相连接，其中，所述显示器件包括阳极、阴极以及位于所述阳极和所述阴极之间的发光层，所述散热层通过至少一个导热结构与所述显示器件的阳极连接，所述阳极包括多个相互独立的阳极图形，所述导热结构与所述阳极的接触区域不超出每一所述阳极图形，所述衬底基板和所述显示器件的电极之间形成有第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层，所述导热结构贯穿所述第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层并延伸至所述散热层。

Images