CN109728200B - 显示基板、显示基板的制备方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于显示技术领域，涉及显示基板、显示基板的制备方法、显示装置。该显示基板包括衬底，显示基板划分为显示区和位于显示区外围的非显示区，显示区具有多个像素区域，每一像素区域中均设置有像素结构，像素结构包括多个层叠设置的有机膜层和无机膜层，非显示区靠近边缘的区域为防裂加强区，防裂加强区设置且仅设置有机膜层，有机膜层至少覆盖非显示区中与防裂加强区相邻的无机膜层的外缘表面。其通过在非显示区靠近边缘的区域设置防裂加强区以及在防裂加强区设置且仅设置有机膜层，可从根源上防止无机膜层受外力导致裂缝的产生并消除裂缝传递，还能缩窄边框、提升显示基板的抗冲击性能、节约切割能量、提高切割良率及切割效果。
Description
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及显示基板、显示基板的制备方法、显示装置。
背景技术
在新一代的显示装置中，有机发光器件(Organic Light Emitting Diode，简称OLED)和量子点发光器件(Quantum Dots Light Emitting Diode，简称QLED)等显示模式具备色彩鲜艳、功耗低、薄型化可弯曲等优点，成为当前的研究热点。有机发光器件和量子点发光器件很容易被水氧侵蚀而失效，一般通过薄膜封装层(Thin Film Encapsulation，简称TFE)对发光材料做隔绝水氧的处理。
在当前的生产线上，是在显示基板(Panel)上布局多个显示器件区域，在各区域中形成预定数量的包括控制元件和发光器件的像素结构，最后经切割工艺形成各独立的显示器件。该显示器件在例如碰撞、运输等的外力作用下容易产生裂缝，尤其是在切割形成独立显示器件的过程中，不可避免地会造成显示器件的边框处产生裂缝(Crack)，进而对显示器件的性能造成极大的影响。
可见，如何设置显示基板在非显示区的结构，从而提升显示器件的性能成为目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中上述不足，提供一种显示基板、显示基板的制备方法、显示装置，其通过设置显示基板在非显示区有机膜层的布局结构，能有效提升显示器件的性能。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是该显示基板，包括衬底，所述显示基板划分为显示区和位于所述显示区外围的非显示区，所述显示区具有多个像素区域，每一所述像素区域中均设置有像素结构，所述像素结构包括多个层叠设置的有机膜层和无机膜层，所述非显示区靠近边缘的区域为防裂加强区，所述防裂加强区设置且仅设置所述有机膜层，所述有机膜层至少覆盖所述非显示区中与所述防裂加强区相邻的所述无机膜层的外缘表面。
优选的是，在所述非显示区还设置有阻挡坝，所述防裂加强区相对所述阻挡坝更远离所述显示区。
优选的是，所述防裂加强区与所述阻挡坝之间的距离范围为大于等于100μm。
优选的是，所述防裂加强区的所述有机膜层延伸至所述阻挡坝；
或者，所述防裂加强区与所述阻挡坝之间具有间隙域，所述间隙域的最表层为无机膜层。
优选的是，所述像素结构包括控制元件以及发光器件，所述控制元件至少包括平坦化层，所述发光器件至少包括像素限定层，所述防裂加强区中仅设置有所述平坦化层和/或所述像素限定层。
优选的是，所述发光器件为有机发光器件或量子点发光器件。
优选的是，所述衬底包括第一底层、第二底层和位于所述第一底层和所述第二底层之间的底阻挡层；
所述第一底层、所述第二底层采用有机材料形成，所述有机材料包括聚酰亚胺；
所述底阻挡层采用无机绝缘材料形成，并在所述防裂加强区对应去除无机绝缘材料。
优选的是，在所像素结构远离所述衬底的一侧还设置有封装薄膜，所述封装薄膜覆盖所述阻挡坝且截止于所述防裂加强区靠近所述显示区的内缘。
优选的是，所述防裂加强区的所述有机膜层的厚度总和，大于所述非显示区中与所述防裂加强区相邻的所述无机膜层和所述有机膜层的厚度总和。
一种显示基板的制备方法，所述显示基板包括衬底，所述显示基板划分为显示区和位于所述显示区外围的非显示区，所述显示区具有多个像素区域，每一所述像素区域中均设置有像素结构，所述像素结构包括多个层叠设置的有机膜层和无机膜层，所述制备方法包括步骤：
将所述非显示区靠近边缘的区域设置为防裂加强区；
采用构图工艺，在所述显示区形成所述有机膜层的同时，相应的在所述防裂加强区保留至少一层所述有机膜层的有机材料，并使得所述有机膜层至少覆盖所述非显示区中与所述防裂加强区相邻的所述无机膜层的外缘表面；
在所述显示区形成任意所述无机膜层时，在所述防裂加强区去除对应所述无机膜层的无机材料。
优选的是，采用构图工艺在所述显示区和所述防裂加强区形成所述有机膜层的制备过程包括：
采用有机材料在所述衬底上形成有机材料膜；
采用掩模板对所述有机材料膜进行曝光工艺，所述掩模板的图案使得对应着所述显示区的器件图形和所述防裂加强区为有机材料保留区；
通过显影工艺，去除所述有机材料膜除所述有机材料保留区部分的所述有机材料。
优选的是，所述显示区和所述防裂加强区在同一构图工艺中形成的所述有机膜层的厚度相同；
或者，
所述显示区和所述防裂加强区在同一构图工艺中形成的所述有机膜层的厚度不同。
优选的是，所述像素结构包括控制元件以及发光器件，所述控制元件至少包括平坦化层，所述发光器件至少包括像素限定层，所述防裂加强区中仅形成有所述平坦化层和/或所述像素限定层。
优选的是，所述防裂加强区的所述有机膜层的厚度总和，大于所述非显示区中与所述防裂加强区相邻的所述无机膜层和所述有机膜层的厚度总和。
一种显示装置，其包括上述的显示基板。
本发明的有益效果是：
该显示基板及相应的制备方法，通过在非显示区靠近边缘的区域设置防裂加强区以及在防裂加强区设置且仅设置有机膜层，可从根源上防止无机膜层受外力导致裂缝的产生并消除裂缝传递，对缩窄边框、提升显示基板的抗冲击性能、节约切割能量、提高切割良率及切割效果均有显著作用，能有效地提升显示产品性能，延长显示产品的使用寿命；
因此，采用该显示基板的显示装置能获得较佳的显示效果。
附图说明
图1为本发明实施例1中显示基板的一种局部结构示意图；
图2为本发明实施例1中显示基板的另一种局部结构示意图；
图3为本发明实施例2中显示基板的制备方法的流程图；
图4为图3中步骤S2)的具体流程图；
附图标识中：
A1-显示区；A2-非显示区；A3-防裂加强区；A4-间隙域；
1-衬底；11-第一底层；12-底阻挡层；13-第二底层；
2-像素结构；21-阻挡层；22-缓冲层；23-栅绝缘层；24-层间绝缘层；25-平坦化层；26-像素限定层；27-阳极；
3-阻挡坝；31-第一阻挡坝；32-第二阻挡坝；33-隔垫物；
4-封装薄膜；41-第一有机膜层；42-无机膜层；43-第二有机膜层。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明显示基板、显示基板的制备方法、显示装置作进一步详细描述。
本发明的技术构思在于，显示基板的形成过程中，其中的控制元件、发光器件以及控制元件、发光器件之间的结合结构(在某种程度上也可视为控制元件、发光器件的一部分)均是由多种有机材料、无机材料按顺序经成膜、图形化等工艺堆叠形成的。有机材料因其容易发生形变而吸收能量，因此不容易发生裂缝；而无机材料相比有机材料更容易发生裂缝。在此技术构思的基础上，本发明提供一种显示基板以及该显示基板的制备方法，在非显示区的局部只保留有机膜层，从而从根源上防止无机膜层受外力作用导致裂缝的产生，并阻断裂缝传递至显示区，从而有效提升显示基板的抗冲击性能。
实施例1：
针对目前非显示区容易造成裂缝以及裂缝传递至显示区而影响显示区的显示性能的现状，本发明提供一种显示基板，该显示基板具有更好的抗冲击性能，因此能有效提升显示基板的整体性能，实现更好的显示效果。
如图1所示，该显示基板包括衬底1，显示基板划分为显示区A1和位于显示区A1外围的非显示区A2，显示区A1具有多个像素区域，每一像素区域中均设置有像素结构2(图1中仅示出了靠近非显示区A2的像素结构2的局部)，像素结构2包括多个层叠设置的有机膜层和无机膜层，非显示区A2靠近边缘的区域为防裂加强区A3，防裂加强区A3设置且仅设置有机膜层，有机膜层至少覆盖非显示区A2中与防裂加强区A3相邻的无机膜层的外缘表面。一方面，有机膜层能通过形变吸收能量而不易发生裂缝；另一方面，通过设置仅包括有机膜层的防裂加强区A3，鉴于有机膜层对于裂缝传递的阻断效果，能有效消除非显示区A2向显示区A1的裂缝传递。
图1中，在非显示区A2还设置有阻挡坝3，防裂加强区A3相对阻挡坝3更远离显示区A1。通过阻挡坝3限定防裂加强区A3的位置，在实际实施过程中可仅对非显示区A2的边缘做改进而不会影响显示基板包括显示效果的其他性能。
优选的是，防裂加强区A3与阻挡坝3之间的距离范围为大于等于100μm。将防裂加强区A3设置在阻挡坝3之外，并限定防裂加强区A3相对于阻挡坝3限定的位置，保证仅对非显示区A2的边缘做改进而不会影响显示基板包括显示效果的其他性能。
图1中，防裂加强区A3与阻挡坝3之间具有间隙域A4，间隙域A4的最表层为无机膜层。当然，也可以如图2所示，防裂加强区A3的有机膜层延伸至阻挡坝3。防裂加强区A3与阻挡坝3之间设置间隙或无间隙均可，从而降低工艺要求，保证良率。
其中，像素结构2包括控制元件以及发光器件，控制元件至少包括平坦化层25，发光器件至少包括像素限定层26，防裂加强区A3中仅设置有平坦化层25和/或像素限定层26。或者，将平坦化层25、像素限定层26视为控制元件、发光器件之间的结合结构，此时相当于平坦化层25、像素限定层26位于控制元件的上方、发光器件的下方，平坦化层25用于使得控制元件与发光器件之间的结合面平坦，从而便于布置发光器件；像素限定层26用于限定构成发光器件的各膜层布局范围。防裂加强区A3的膜层在垂直于衬底1的平面上，实际与显示区A1的膜层对应，使得防裂加强区A3的结构可以与显示区A1的像素结构2各膜层在同一构图工艺中形成，简化流程。
优选的是，发光器件为有机发光器件或量子点发光器件。也就是说，本实施例中显示基板可以应用于有机发光器件或量子点发光器件作为像素结构2的结构中，实现多种用途。
图1中，衬底1包括第一底层11、第二底层13和位于第一底层11和第二底层13之间的底阻挡层12。其中，第一底层11、第二底层13采用有机材料形成，有机材料包括聚酰亚胺。底阻挡层12采用无机绝缘材料形成，并在防裂加强区A3对应去除无机绝缘材料，底阻挡层12能避免外部静电对内部电路造成影响。容易理解的是，作为显示基板整体支撑者的衬底1，不仅为显示区A1和非显示区A2均提供支撑，而且能加强而非降低防裂加强区A3的性能。
优选的是，防裂加强区A3的有机膜层的厚度总和，大于非显示区A2中与防裂加强区A3相邻的无机膜层和有机膜层的厚度总和。在该种厚度条件下，防裂加强区A3的有机膜层能完全覆盖无机膜层，从而保证发光器件对水氧密封的要求。
图1中，在所像素结构2远离衬底1的一侧还设置有封装薄膜4(Thin Film简称TFE)，封装薄膜4覆盖阻挡坝3(例如，图1中包括第一阻挡坝31和第二阻挡坝32)且截止于防裂加强区A3靠近显示区A1的内缘。图1中，阻挡坝3由显示区A1的像素限定层26延伸至非显示区并与隔垫物33共同构成，通过封装薄膜4与阻挡坝3的组合，并根据二者与防裂加强区A3的位置设置，能更有效保证发光器件对水氧密封的要求。
在图1所示的显示基板的局部结构中，还包括无机材料形成的阻挡层21(Barrier)、缓冲层22(Buffer)、栅绝缘层23(Gate Insulating，简称GI)、层间绝缘层24(InterLayer Dielectric，简称ILD)以及封装薄膜4的第一有机膜层41、第二有机膜层43，有机材料形成的平坦化层25(Planarization Layer，简称PLN)及像素限定层26(PixelDefine Layer，简称PDL)、金属材料形成的阳极27。自显示区A1同层延伸的平坦化层25’及像素限定层26’铺覆防裂加强区A3，使得非显示区的边框处只存在有机膜层。
在现有技术中，为解决裂缝问题只能采用裂缝坝(Crack Dam)的形式来防止边缘无机膜层中的裂缝向显示区A1扩散。即，在显示基板的边缘处的栅绝缘层23(GateInsulating，简称GI)和层间绝缘层24(InterLayer Dielectric，简称ILD)中开设沟槽形成裂缝坝，利用裂缝坝界面来阻断裂缝的扩张。但是，该裂缝坝并不能阻碍边缘无机膜层中裂缝的产生，边缘无机膜层受到冲击碰撞后仍能产生裂缝，后续水氧沿着裂缝渗透，导致GDS(Growing Dark Spot，即持续增大的黑点)的产生，严重破坏产品性能，缩短产品的使用寿命。
相比现有技术的显示基板，本申请中的显示基板去掉目前边框设计中的裂缝坝，并将对应着处于相对外侧的阻挡坝以外的无机膜层全部去除而仅保留有机膜层，这样在显示基板的边框处存在且仅存在有机膜层，从而：
可以从根源上防止无机膜层受外力导致裂缝的产生并阻断裂缝向显示区传递，有效提升显示基板的抗冲击性能；
可以显著的缩短边框距离，实现窄边框和超窄边框；
另外，由于该结构可保证切割边膜层堆叠情况一致，尤其是在电路板弯折区(PadBending)拐角处，因此可防止切割时因膜层结构不一致产生的裂缝；
切割线上均为有机膜层，可有效降低激光的切割能量，提高切割良率和质量。
可见，该显示基板通过在非显示区靠近边缘的区域设置防裂加强区以及在防裂加强区设置且仅设置有机膜层，可从根源上防止无机膜层受外力导致裂缝的产生并消除裂缝传递，对缩窄边框、提升显示基板的抗冲击性能、节约切割能量、提高切割良率及切割效果均有显著作用，能有效地提升显示产品性能，延长显示产品的使用寿命。
实施例2：
本实施例提供一种显示基板的制备方法，可用于形成实施例1的显示基板。如前述，显示基板包括衬底1，显示基板划分为显示区A1和位于显示区A1外围的非显示区A2，显示区A1具有多个像素区域，每一像素区域中均设置有像素结构2，像素结构2包括多个层叠设置的有机膜层和无机膜层。
如图3所示，该显示基板的制备方法包括步骤：
步骤S1)：将非显示区A2靠近边缘的区域设置为防裂加强区A3。
在该步骤中，像素结构2包括控制元件以及发光器件，根据防裂加强区A3，预先规划形成控制元件和发光器件在对应着该区域的膜层图形，相应设计掩模板图形。
步骤S2)：采用构图工艺，在显示区A1形成有机膜层的同时，相应的在防裂加强区A3保留至少一层有机膜层的有机材料，并使得有机膜层至少覆盖非显示区A2中与防裂加强区A3相邻的无机膜层的外缘表面。
在该步骤中，如图4所示，采用构图工艺在显示区A1和防裂加强区A3形成某一有机膜层的制备过程包括：
步骤S21)：采用有机材料在衬底1上形成有机材料膜。
步骤S22)：采用掩模板对有机材料膜进行曝光工艺，掩模板的图案使得对应着显示区A1的器件图形和防裂加强区A3为有机材料保留区。
步骤S23)：通过显影工艺，去除有机材料膜除有机材料保留区部分的有机材料。
步骤S3)：在显示区A1形成任意无机膜层时，在防裂加强区A3去除对应无机膜层的无机材料。
其中，防裂加强区A3的膜层结构实质对应显示区A1的具体膜层，因此可以在同一构图工艺中形成，简化制备流程。控制元件至少包括平坦化层25，发光器件至少包括像素限定层26，平坦化层25、像素限定层26均为有机材料制备而成，防裂加强区A3中仅形成有平坦化层25和/或像素限定层26。
在图1所示的显示基板的局部结构中，还包括无机材料形成的阻挡层21(Barrier)、缓冲层22(Buffer)、栅绝缘层23(Gate Insulating，简称GI)、层间绝缘层24(InterLayer Dielectric，简称ILD)以及封装薄膜4的第一有机膜层41、第二有机膜层43，这些膜层结构可以通过包括曝光、显影、刻蚀的构图工艺除去。自显示区A1同层延伸的平坦化层25’及像素限定层26’铺覆防裂加强区A3，使得边框处只存在有机膜层。
也就是说，对每一膜层的防裂加强区A3部分，通过步骤2)、步骤S3)，根据形成该膜层的材料为有机材料或无机材料给予去除或保留。也就是说，将第二阻挡坝32以外的无机膜层全部刻蚀去掉，优选无机膜层去掉的范围是从第二阻挡坝32以外≥100μm处开始，该距离主要考虑薄膜封装结构中无机膜层的掩模板开口，使得无机膜层刻蚀起始处在掩模板的开口外侧，从而确保封装的有效性，同时保护数据线及阳极。
优选的是，防裂加强区A3的有机膜层的厚度总和，大于非显示区A2中与防裂加强区A3相邻的无机膜层和有机膜层的厚度总和。在这种厚度条件下，防裂加强区A3的有机膜层可以完全覆盖无机膜层，能保证显示基板对水氧密封的要求。
在同一构图工艺中形成防裂加强区A3的有机膜层，可以极大简化流程。形成显示区A1以及防裂加强区A3的有机膜层时，可以采用普通掩模板，使得显示区A1和防裂加强区A3在同一构图工艺中形成的有机膜层的厚度相同；或者，例如采用半色调掩模板或灰色调掩模板，使得显示区A1和防裂加强区A3在同一构图工艺中形成的有机膜层的厚度不同。从而，防裂加强区A3的有机膜层与显示区A1的有机膜层的厚度，可在保证密封要求的条件下灵活调节。
可见，该显示基板的制备方法，通过在非显示区靠近边缘的区域设置防裂加强区以及在防裂加强区设置且仅设置有机膜层，可从根源上防止无机膜层受外力导致裂缝的产生并消除裂缝传递，对缩窄边框、提升显示基板的抗冲击性能、节约切割能量、提高切割良率及切割效果均有显著作用，能有效地提升显示产品性能，延长显示产品的使用寿命。
实施例3：
本实施例提供一种显示装置，该显示装置包括实施例1中的显示基板。
该显示装置可以为：台式电脑、平板电脑、笔记本电脑、手机、PDA、GPS、车载显示、投影显示、摄像机、数码相机、电子手表、计算器、电子仪器、仪表、液晶面板、电子纸、电视机、显示器、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件，可应用于公共显示和虚幻显示等多个领域。
该显示装置能获得较佳的显示效果。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (11)
1.一种显示基板，包括衬底，所述显示基板划分为显示区和位于所述显示区外围的非显示区，所述显示区具有多个像素区域，每一所述像素区域中均设置有像素结构，所述像素结构包括多个层叠设置的有机膜层和无机膜层，其特征在于，所述非显示区靠近边缘的区域为防裂加强区，所述防裂加强区设置且仅设置所述有机膜层，所述有机膜层至少覆盖所述非显示区中与所述防裂加强区相邻的无机膜层的外缘表面；
所述像素结构包括控制元件以及发光器件，所述控制元件至少包括平坦化层，所述发光器件至少包括像素限定层，所述防裂加强区中仅设置有所述平坦化层和/或所述像素限定层；
在所述非显示区还设置有阻挡坝，所述防裂加强区相对所述阻挡坝更远离所述显示区；
所述衬底包括第一底层、第二底层和位于所述第一底层和所述第二底层之间的底阻挡层；
所述第一底层、所述第二底层采用有机材料形成，所述有机材料包括聚酰亚胺；
所述底阻挡层采用无机绝缘材料形成，并在所述防裂加强区对应去除无机绝缘材料。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述防裂加强区与所述阻挡坝之间的距离范围为大于等于100μm。
3.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述防裂加强区的所述有机膜层延伸至所述阻挡坝；
或者，所述防裂加强区与所述阻挡坝之间具有间隙域，所述间隙域的最表层为无机膜层。
4.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述发光器件为有机发光器件或量子点发光器件。
5.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，在所像素结构远离所述衬底的一侧还设置有封装薄膜，所述封装薄膜覆盖所述阻挡坝且截止于所述防裂加强区靠近所述显示区的内缘。
6.根据权利要求1-5任一项所述的显示基板，其特征在于，所述防裂加强区的所述有机膜层的厚度总和，大于所述非显示区中与所述防裂加强区相邻的所述无机膜层和所述有机膜层的厚度总和。
7.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的显示基板。
8.一种显示基板的制备方法，所述显示基板包括衬底，所述显示基板划分为显示区和位于所述显示区外围的非显示区，所述显示区具有多个像素区域，每一所述像素区域中均设置有像素结构，所述像素结构包括多个层叠设置的有机膜层和无机膜层，其特征在于，所述制备方法包括步骤：
将所述非显示区靠近边缘的区域设置为防裂加强区；
采用构图工艺，在所述显示区形成所述有机膜层的同时，相应的在所述防裂加强区保留至少一层所述有机膜层的有机材料，并使得所述有机膜层至少覆盖所述非显示区中与所述防裂加强区相邻的无机膜层的外缘表面；
在所述显示区形成任意所述无机膜层时，在所述防裂加强区去除对应所述无机膜层的无机材料；
所述像素结构包括控制元件以及发光器件，所述控制元件至少包括平坦化层，所述发光器件至少包括像素限定层，所述防裂加强区中仅形成有所述平坦化层和/或所述像素限定层；
在所述非显示区还设置有阻挡坝，所述防裂加强区相对所述阻挡坝更远离所述显示区；
所述衬底包括第一底层、第二底层和位于所述第一底层和所述第二底层之间的底阻挡层；
所述第一底层、所述第二底层采用有机材料形成，所述有机材料包括聚酰亚胺；
所述底阻挡层采用无机绝缘材料形成，并在所述防裂加强区对应去除无机绝缘材料。
9.根据权利要求8所述的显示基板的制备方法，其特征在于，采用构图工艺在所述显示区和所述防裂加强区形成所述有机膜层的制备过程包括：
采用有机材料在所述衬底上形成有机材料膜；
采用掩模板对所述有机材料膜进行曝光工艺，所述掩模板的图案使得对应着所述显示区的器件图形和所述防裂加强区为有机材料保留区；
通过显影工艺，去除所述有机材料膜除所述有机材料保留区部分的所述有机材料。
10.根据权利要求9所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述显示区和所述防裂加强区在同一构图工艺中形成的所述有机膜层的厚度相同；
或者，
所述显示区和所述防裂加强区在同一构图工艺中形成的所述有机膜层的厚度不同。
11.根据权利要求8-10任一项所述的显示基板的制备方法，其特征在于，所述防裂加强区的所述有机膜层的厚度总和，大于所述非显示区中与所述防裂加强区相邻的所述无机膜层和所述有机膜层的厚度总和。
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