CN109360902B - 显示面板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种显示面板及其制备方法、显示装置,所述显示面板包括基板、形成于所述基板之上的功能层和形成于所述功能层之上的封装层,所述封装层包括位于所述功能层上的无机层,所述无机层包括第一类氧化物层和第二类氧化物层,所述第一类氧化物层与所述第二类氧化物层的原子层数比的范围为3:1至1:4。本申请可在显示面板的透光率满足要求的同时改善显示面板的耐弯折性能。

Description

显示面板及其制备方法、显示装置
技术领域
本申请涉及显示装置技术领域,尤其涉及一种显示面板及其制备方法、显示装置。
背景技术
柔性显示装置具有可弯曲或可折叠等特点,被广泛用于移动通讯终端、平板电脑、电子书、导航设备等诸多电子器件中。
现有的柔性显示装置中,封装层中因含有无机层,导致封装层的耐弯折性能较差,影响柔性显示装置的显示效果和使用寿命。
发明内容
根据本申请实施例的第一方面,提供了一种显示面板,所述显示面板包括:
基板;
位于所述基板之上的功能层;
位于所述功能层之上的封装层,所述封装层包括位于所述功能层上的无机层,所述无机层包括第一类氧化物层和第二类氧化物层,所述第一类氧化物层与所述第二类氧化物层的原子层数比的范围为3:1至1:4。
在一个实施例中,所述第一类氧化物层与所述第二类氧化物层交替排布。
在一个实施例中,所述第一类氧化物层和第二类氧化物层的原子层数比为1:1至1:4,优选地,所述第一类氧化物层和第二类氧化物层的原子层数比为1:3。
在一个实施例中,所述第一类氧化物层的透光率大于所述第二类氧化物层,
和/或,所述第二类氧化物层的耐弯折能力高于所述第一类氧化物层。
在一个实施例中,所述第一类氧化物层包括氧化铝膜层、氧化硅膜层或氮化硅膜层,所述第二类氧化物层包括氧化钛膜层。
在一个实施例中,所述第一类氧化物层和所述第二类氧化物层的总原子层数的范围为100层至1000层。
在一个实施例中,所述无机层的厚度范围为20nm至100nm。
根据本申请实施例的第二方面,提供了一种显示面板的制备方法,所述方法包括:
提供基板;
在所述基板上形成功能层;
采用原子层沉积工艺在所述功能层上形成无机层,所述无机层包括第一类氧化物层和第二类氧化物层,所述第一类氧化物层的透光率大于所述第二类氧化物层,所述第二类氧化物层的耐弯折能力高于所述第一类氧化物层,所述第一类氧化物层与所述第二类氧化物层的原子层数比的范围为3:1至1:4。
在一个实施例中,所述第一类氧化物层的透光率大于所述第二类氧化物层,和/或所述第二类氧化物层的耐弯折能力高于所述第一类氧化物层。
根据本申请实施例的第三方面,提供了一种显示装置,所述显示装置包括上述的显示面板。
本申请实施例提供的显示面板及其制备方法、显示装置,位于功能层上的无机层包括第一类氧化物层和第二类氧化物层,第一类氧化物层和第二类氧化物层的比例范围在3:1至1:4之间,可保证显示面板的透光率满足要求的同时改善显示面板的耐弯折性能,进而改善显示面板的使用寿命及显示效果。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本发明。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种显示面板的结构示意图;
图2为图1中所示的无机层的结构示意图;
图3为图1中所示的无机层的原子结构示意图;
图4为不同氧化物膜层的透光率的对比图;
图5为本申请实施例提供的一种显示面板的制备方法的流程图;
图6为本申请实施例提供的功能层的制备方法的流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置的例子。
下面结合附图,对本申请实施例中的显示面板及制备方法进行详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施方式中的特征可以相互补充或相互组合。
在本申请实施例中,为描述方便,将由基板指向功能层的方向定义为上,将由功能层指向基板的方向定义为下,以此确定出上下方向。容易理解,不同的方向定义方式并不会影响工艺的实质操作内容以及产品的实际形态。
图1为本申请实施例提供的显示面板100的结构示意图。参见图1,本申请实施例提供的显示面板100包括基板1、功能层2和封装层3。其中,功能层2位于基板1之上,封装层3位于功能层2上,封装层3包括位于功能层之上的无机层31。进一步参见图2,无机层31包括第一类氧化物层311和第二类氧化物层312,所述第一类氧化物层311与所述第二类氧化物层312的原子层数比的范围为3:1至1:4。可保证显示面板的透光率满足要求的同时改善显示面板的耐弯折性能,进而改善显示面板的使用寿命及显示效果。
其中,无机层31位于功能层2上指的是无机层31与功能层2的上表面接触。
在一个实施例中,所述第一类氧化物层311的透光率大于所述第二类氧化物层312,和/或所述第二类氧化物层312的耐弯折能力高于所述第一类氧化物层311。无机层31的原子层数一定时,提高无机层31中的第一类氧化物层311的原子层数的比例可提高显示面板100的透光率,提高无机层31中的第二类氧化物层312的原子层数的比例可提高显示面板100的耐弯折性能。当所述第一类氧化物层311与所述第二类氧化物层312的原子层数比的范围为3:1至1:4时,可保证显示面板100的透光率满足要求的同时,改善显示面板100的耐弯折能力。
在一个实施例中,再次参见图2,第一类氧化物层311与第二类氧化物层312交替排布,可使得无机层31中第一氧化物层311与第二类氧化物层312分布较为均匀,从而更利于优化无机层31的透光性和耐弯折能力。
其中,图2仅是示意性地示出了第一类氧化物层311与第二类氧化物层312交替排布的一种情况,但不限于图中所示的排布情况。第一类氧化物层311与第二类氧化物层312交替排布,可以是多个原子层第一类氧化物层311与多个原子层第二类氧化物层312交替排布,或者一个原子层第一类氧化物层311与多个原子层第二类氧化物层312交替排布,或者一个原子层第一类氧化物层311与一个原子层第二类氧化物层312交替排布,或者一个原子层第一类氧化物层311与多个原子层第二类氧化物层312交替排布。第一类氧化物层311与第二类氧化物层312的原子层数比大于1:1时,例如原子层数比为1:2,优选一个原子层第一类氧化物层311与二个原子层第二类氧化物层312交替排布。
在一个实施例中,第一类氧化物层311包括氧化铝膜层,第二类氧化物层312包括氧化钛膜层。在其他实施例中,第一类氧化物层311也可包括其他氧化物膜层,例如氧化硅、氮化硅等膜层。第二类氧化物层312也可包括其他类型的膜层,只要其透光且耐弯折能力较佳(比如,耐弯折能力优于第一类氧化物层311)即可。第一类氧化物层311与第二类氧化物层312交替排布也可以是一种或多种第一类氧化物膜层311与一种或多种第二类氧化物层312交替排布。
在一个实施例中,第一类氧化物层311和第二类氧化物层312可采用ALD(atmoticlayer deposition,原子层沉积)工艺制备得到。采用ALD制备得到的氧化物层为原子层级的膜层。原子层级的膜层对于下层膜层表面的孔隙具有很高的覆盖性,可减少与下层膜层之间的孔隙,且采用ALD工艺形成原子层级的膜层时以化学吸附的方式沉积在下层膜层上,与下层膜层之间的粘附力较高,因而无机层31与功能层2之间具有较高的粘附力,可提升显示面板100的封装效果。如图3所示为采用ALD工艺形成的氧化铝膜层和氧化钛膜层的示意图,其中原子a为钛原子,原子b为氧原子,原子c为铝原子。
采用ALD工艺制备无机层31时,通过控制反应前驱体的脉冲次数与比例,可以准确的控制第一类氧化物层311与第二类氧化物层312的原子层数及二者的比例。例如,在制备无机层31的过程中,第一类氧化物层311的前驱体的脉冲次数为50次,第二类氧化物层312的前驱体的脉冲次数为150次,即第一类氧化物层311的前驱体的脉冲次数与第二类氧化物层312的前驱体的脉冲次数的比例为1:3,则形成的无机层31的原子层总数为200层,无机层31中的第一类氧化物层311的层数与第二类氧化物层312的层数的比例为1:3。
具体地,无机层31的第一类氧化物层311为氧化铝膜层、第二类氧化物层312为氧化钛膜层时,需调整氧化铝膜层与氧化钛膜层的比例,以使显示面板100的透光率与耐弯折能力均满足要求。
氧化铝膜层与氧化钛膜层的透光率存在一定差异。分别测试采用PE-ALD(等离子体增强原子层沉积)工艺制备、thermal-ALD(热原子层沉积)工艺及O3-ALD(臭氧作为氧源的ALD)工艺制备的三种氧化铝膜层及采用PE-ALD工艺制备的氧化钛膜层这四种氧化物膜层的透光率,膜层包括多个原子层。测试结果如图4所示,其中,PE-Al2O3指采用PE-ALD工艺制备的氧化铝膜层,thermal-Al2O3指采用thermal-ALD工艺制备的氧化铝膜层,O3-Al2O3指O3-ALD工艺制备的氧化铝膜层,PE-Ti2O3指采用PE-ALD工艺制备的氧化钛膜层。从图4中可得知,当光的波长为380nm-760nm的范围内,三种工艺制备得到的氧化铝膜层的透光率均大于97%,PEALD工艺制备得到的氧化钛膜层的透光率的变化幅度较大,最低为73%,可知氧化铝膜层的透光性能优于氧化钛膜层。
控制氧化铝膜层与氧化钛膜层的原子层数比,制备得到多个显示面板。分别测试多个显示面板的耐弯折性能,发现当氧化铝膜层与氧化钛膜层的原子层比例c≥1:4时,显示面板的透光率大于90%。优选地,为了确保显示面板100显示性能较好,显示面板100的透光率需在90%以上。
分别测试多个显示面板的耐弯折性能,发现当c≥1时,显示面板在弯折两万次时,显示面板的封装效果保持良好;当c≤1时,显示面板弯折五万次后,显示面板的封装效果仍较好。
综合考虑显示面板的透光率及耐弯折能力,可优选无机层31中氧化铝膜层与氧化钛膜层的原子层数比的范围为1:1至1:4,该范围内显示面板的透光率及耐弯折性能均能满足要求。当然,第一类氧化物层311和第二类氧化物层312为其他的氧化物膜层时,第一类氧化物层311和第二类氧化物层312的原子层数比的优选范围也可以不同于1:1至1:4。
优选地,第一类氧化物层311与第二类氧化物层312的原子层数比为1:3。第一类氧化物层311与第二类氧化物层312的原子层数比为1:3时,可使得显示面板100的透光率较好,耐弯折性能也较佳。例如,当无机层31中氧化铝膜层与氧化钛膜层的原子层数比的范围为1:3时,显示面板的透光率及耐弯折性能得到更好地改善。
在一个实施例中,所述第一类氧化物层311和所述第二类氧化物层312的总原子层数的范围为100层至1000层。在此条件下,可使得显示面板100的耐弯折性能及透光率满足要求,同时显示面板100的封装性能也较佳。
在一个实施例中,所述无机层31的厚度范围为20nm至100nm。此条件下,可使显示面板100的耐弯折性能及透光率满足要求,同时显示面板100的封装性能也较佳。
在一个实施例中,再次参见图1,封装层3还可包括位于无机层31上方的若干无机层32、34及有机层33的叠层,叠层例如为氮化硅层、有机层、氮化硅层的三层结构。
在一个实施例中,功能层2可包括TFT(Thin Film Transistor,薄膜晶体管)层21及形成于TFT层21之上的OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)层22。
其中,TFT层21可包括栅电极、源电极、漏电极和位于最上层的平坦化层。其中,栅电极、源电极和漏电极可以由金属或者金属合金制备,平坦化层上设有接触孔。OLED层22可包括第一电极、形成于第一电极之上的有机发光层及形成于有机发光层之上的第二电极。其中,第一电极通过接触孔与TFT层21的漏电极电连接,从而TFT层21的漏电极可通过第一电极驱动OLED层22的有机发光层发光。
TFT层21具有中心区域以及围合所述中心区域的边缘区域,OLED层22位于TFT层21的中心区域上,封装层3的无机层31覆盖TFT层21的边缘区域以及OLED层22。其中,TFT层21最上层的边缘区域可以是无机层、有机层或者金属层。封装层3的无机层31与TFT层21最上层的边缘区域接触,可提升显示面板100的边缘封装效果。
对本申请实施例提供的显示面板(无机层31中的第一类氧化物层311为氧化铝膜层,第二类氧化物层312为氧化钛膜层,氧化铝膜层与氧化钛膜层采用ALD工艺制备,氧化铝膜层与氧化钛膜层的原子层数比为1:3,氧化铝膜层与氧化钛膜层的总原子层数为300层)、以及现有技术制备的显示面板(无机层为化学气相沉积工艺制备)进行高温高湿(条件为60℃、90%RH,其中RH指空气中水分含量)老化测试,发现采用现有技术制备的显示面板在测试时间大于360h时,显示面板的边缘区域出现较明显的封装失效现象,本申请实施例提供的显示面板在测试时间为960h,仍未出现封装失效现象,说明本申请实施例提供的显示面板的封装层对功能层的封装效果较好,可延长显示面板的使用寿命及显示效果。
在一个实施例中,基板1可以是柔性基板,显示面板100为柔性显示面板。
本申请实施例提供的显示面板100,封装层3的无机层31包括第一类氧化物层311和第二类氧化物层312,第一类氧化物层311与第二类氧化物层312的原子层数比的范围为3:1至1:4时,可使得显示面板的透光率满足要求,同时也保证显示面板的耐弯折性能。
本申请实施例还提供了一种显示装置,所述显示装置包括上述的显示面板。在一个实施例中,显示装置还包括外壳,柔性显示面板固定在外壳上。
本申请实施例中的显示装置可以为电子纸、手机、平板电脑、电视机、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。
图5是本申请实施例提供的显示面板的制备方法的流程图。参见图5,该制备方法包括如下步骤501至步骤503。
在步骤501中,提供基板。
在一个实施例中,该基板可以是柔性基板。柔性基板可以由PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PI(聚酰亚胺)、PES(聚醚砜树脂)、PC(聚碳酸酯)、PEI(聚醚酰亚胺)中的一种或多种制备得到。在其他实施例中,该基板也可以包括刚性基板,在刚性基板上涂覆有机物以形成柔性基板,其中刚性基板例如可以是玻璃基板。
在步骤502中,在所述基板上形成功能层。
其中,如图6所示,所述步骤502可通过如下步骤5021和步骤5022实现。
在步骤5021中,在所述基板上形成TFT层,所述TFT层具有中心区域以及围合所述中心区域的边缘区域。
其中,TFT层可包括栅电极、源电极、漏电极和位于最上层的平坦化层。栅电极、源电极和漏电极等作为薄膜晶体管的组成部分主要形成在中心区域。平坦化层可以由有机绝缘材料制备,平坦化层上设有接触孔。栅电极、源电极和漏电极可由金属或者金属合金材料形成。TFT层的边缘区域可以是无机层、有机层或者金属层。
在步骤5022中,在所述TFT层的中心区域上形成OLED层。
OLED层可包括多个像素,多个像素位于TFT层的中心区域。像素包括第一电极、形成于第一电极之上的有机发光层及形成于有机发光层之上的第二电极。第一电极通过TFT层的接触孔与漏电极接触。第一电极可由金属或金属氧化物形成。第二电极可由透明导电材料形成,例如金属氧化物。
在步骤503中,在所述功能层上形成无机层,所述无机层包括第一类氧化物层和第二类氧化物层,所述第一类氧化物层与所述第二类氧化物层的原子层数比的范围为3:1至1:4。
进一步地,所述第一类氧化物层与所述第二类氧化物层的原子层数比1:1至1:4。优选地,所述第一类氧化物层与所述第二类氧化物层的原子层数比为1:3。
在一个实施例中,所述第一类氧化物层的透光率大于所述第二类氧化物层,和/或所述第二类氧化物层的耐弯折能力高于所述第一类氧化物层。
在一个实施例中,第一类氧化物层311与第二类氧化物层312交替排布。
在一个实施例中,所述第一类氧化物层和所述第二类氧化物层采用ALD工艺形成。
在一个实施例中,所述第一类氧化物层包括氧化铝膜层,所述第二类氧化物层包括氧化钛膜层。
在一个实施例中,第一类氧化物层和第二类氧化物层的总层数的范围为100层至1000层。
在一个实施例中,所述无机层的厚度范围为20nm至100nm。
在一个实施例中,在步骤503之后,所述制备方法还包括:在无机层之上形成若干无机层及有机层的叠层,叠层和步骤503中形成的无机层共同作为显示面板的封装层。其中,叠层例如为氮化硅层、有机层、氮化硅层的三层结构。其中,叠层中的无机层可以采用物理气相沉积或者化学气相沉积法形成,有机层可以采用有机蒸镀法形成。
本申请实施例提供的显示面板的制备方法,在所述功能层上形成由第一类氧化物层和第二类氧化物层组成的无机层,第一类氧化物层311与第二类氧化物层312的原子层数比的范围为3:1至1:4时,可使显示面板的透光率和耐弯折能力均较好,进而改善显示面板的寿命及显示效果。
需要指出的是,在附图中,为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解,当元件或层被称为在另一元件或层“上”时,它可以直接在其他元件上,或者可以存在中间的层。另外,可以理解,当元件或层被称为在另一元件或层“下”时,它可以直接在其他元件下,或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外,还可以理解,当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时,它可以为两层或两个元件之间唯一的层,或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。
在本发明中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“多个”指两个或两个以上,除非另有明确的限定。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是,本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (7)

1.一种显示面板,其特征在于,所述显示面板包括:
基板(1);
位于所述基板(1)之上的功能层(2);
位于所述功能层(2)之上的封装层(3),所述封装层(3)包括位于所述功能层(2)上的无机层(31),所述无机层(31)包括第一类氧化物层(311)和第二类氧化物层(312),所述第一类氧化物层(311)的透光率大于所述第二类氧化物层(312),所述第二类氧化物层(312)的耐弯折能力高于所述第一类氧化物层(311),所述第一类氧化物层(311)与所述第二类氧化物层(312)的原子层数比的范围为1:3至1:4,所述第一类氧化物层(311)和所述第二类氧化物层(312)的总原子层数的范围为300层至1000层;
所述显示面板的透光率大于90%。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述第一类氧化物层(311)与所述第二类氧化物层(312)交替排布。
3.根据权利要求1或2所述的显示面板,其特征在于,所述第一类氧化物层(311)包括氧化铝膜层、氧化硅膜层或氮化硅膜层,所述第二类氧化物层(312)包括氧化钛膜层。
4.根据权利要求1或2所述的显示面板,其特征在于,所述无机层(31)的厚度范围为20nm至100nm。
5.一种显示面板的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
提供基板;
在所述基板上形成功能层;
在所述功能层上形成无机层,所述无机层包括第一类氧化物层和第二类氧化物层,所述第一类氧化物层的透光率大于所述第二类氧化物层,所述第二类氧化物层的耐弯折能力高于所述第一类氧化物层,所述第一类氧化物层与所述第二类氧化物层的原子层数比的范围为1:3至1:4,所述第一类氧化物层(311)和所述第二类氧化物层(312)的总原子层数的范围为300层至1000层;
所述显示面板的透光率大于90%。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,在所述功能层上形成无机层,包括采用原子层沉积工艺在所述功能层上形成无机层。
7.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括权利要求1-4任一项所述的显示面板。
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