CN109950282A - 像素结构、阵列基板以及显示装置 - Google Patents

Abstract

本公开提出一种像素结构、阵列基板以及显示装置。像素结构包括反射杯结构。其中，像素结构还包括反射岛结构。反射岛结构凸设于反射杯结构的杯底，并位于反射杯结构的像素开口中。其中，反射岛结构侧壁与反射杯结构的杯壁相间隔。本公开通过在原有像素开口中增加反射岛结构，减小了反射杯结构的杯底面积，即减小了像素结构发光区域的面积，从而增大了像素结构发光区域的周长面积比，据此可以减少波导传播到反射面的传播损失，有效提高反射杯结构的提取效率。

Description

像素结构、阵列基板以及显示装置

技术领域

本公开涉及半导体显示器就技术领域，尤其涉及一种像素结构、阵列基板以及显示装置。

背景技术

反射杯结构作为现有显示器件中像素结构的一种常用设计形式得到广泛应用。受制于工艺限制，现有的像素结构的反射杯结构的提取效率较低。

发明内容

本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种发光区域的周长面积比较大的像素结构。

本公开的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述像素结构的阵列基板。

本公开的又一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有上述阵列基板的显示装置。

为实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

根据本公开的一个方面，提供一种像素结构。其中，所述像素结构包括反射杯结构以及反射岛结构。所述反射杯结构具有杯底和杯壁，所述反射杯结构定义所述像素结构的像素开口。所述反射岛结构凸设于所述反射杯结构的杯底，并位于所述像素开口中。其中，所述反射岛结构侧壁与所述反射杯结构的杯壁相间隔。

根据本公开的其中一个实施方式，所述反射杯结构具有多个所述杯壁，所述反射岛结构具有与所述杯壁数量相同的多个所述侧壁。其中，在所述像素结构的横截面上，多个所述侧壁分别平行于多个所述杯壁。

根据本公开的其中一个实施方式，所述杯底的显露于任一所述侧壁及与其所平行相对的所述杯壁之间的部分，在该所述侧壁与该所述杯壁之间的方向上的间隔宽度小于或等于6μm。

根据本公开的其中一个实施方式，各所述侧壁与相对应的各所述杯壁之间的所述间隔宽度均相等。

根据本公开的其中一个实施方式，所述反射岛结构在垂直于所述杯底的纵向平面上的正投影呈梯形。

根据本公开的其中一个实施方式，所述反射岛结构的器件高度与所述反射杯结构的像素开口的器件深度相等。

根据本公开的其中一个实施方式，所述反射杯结构包括第一平坦层、第二平坦层以及第一阳极层和第一定义层。所述第二平坦层设于所述第一平坦层上并具有通槽，所述第一平坦层的显露于所述通槽的部分定义所述杯底，所述通槽的槽壁定义所述杯壁。所述第一阳极层和所述第一定义层依序设于所述第二平坦层上。

根据本公开的其中一个实施方式，所述反射岛结构包括第三平坦层以及第二阳极层和第二定义层。所述第三平坦层设于所述第一平坦层上并位于所述通槽中。所述第二阳极层和所述第二定义层依序设于所述第三平坦层上。

根据本公开的另一个方面，提供一种阵列基板，所述阵列基板包括像素结构。其中，所述像素结构为本公开提出的且在上述实施方式中所述的像素结构。

根据本公开的又一个方面，提供一种显示装置。其中，所述显示装置包括本公开提出的且在上述实施方式中所述的阵列基板。

由上述技术方案可知，本公开提出的像素结构、阵列基板以及显示装置的优点和积极效果在于：

本公开提出一种像素结构、阵列基板以及显示装置。像素结构包括反射岛结构。反射岛结构凸设于反射杯结构的杯底，并位于反射杯结构的像素开口中。反射岛结构侧壁与反射杯结构的杯壁相间隔。据此，像素结构通过在原有像素开口中增加反射岛结构，减小了反射杯结构的杯底面积，即减小了像素结构发光区域的面积，从而增大了像素结构发光区域的周长面积比，据此可以减少波导传播到反射面的传播损失，有效提高反射杯结构的提取效率。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本公开的优选实施方式的详细说明，本公开的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本公开的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种像素结构的层叠结构示意图；

图2是图1示出的像素结构的俯视示意图。

附图标记说明如下：

110.反射杯结构；

111.杯底；

112.杯壁；

120.像素开口；

130.反射岛结构；

131.侧壁；

201.第一平坦层；

202.第二平坦层；

203.第三平坦层；

204.阳极层；

205.第一定义层；

206.第二定义层。

具体实施方式

体现本公开特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本公开。

在对本公开的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本公开的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本公开的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本公开范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本公开的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本公开的范围内。

像素结构实施方式

参阅图1，其代表性地示出了本公开提出的像素结构的层叠结构示意图。在该示例性实施方式中，本公开提出的像素结构是以应用于OLED显示器件为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本公开的相关设计应用于其他类型的显示器件或其他半导体器件中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本公开提出的像素结构的原理的范围内。

如图1所示，在本实施方式中，本公开提出的像素结构主要包括反射杯结构110以及反射岛结构130。配合参阅图2，图2中示出了能够体现本公开原理的像素结构的俯视示意图，具体示出了像素开口120的俯视示意图。以下结合上述附图，对本公开提出的像素结构的各主要组成部分的层叠结构、连接方式或功能关系进行详细说明。

如图1所示，在本实施方式中，反射杯结构110是由上下叠置的两层平坦层定义，即第一平坦层201和第二平坦层202。具体而言，第二平坦层202设置在第一平坦层201之上，第二平坦层202形成有通槽，使得第一平坦层201的一部分显露于该通槽，而使第一平坦层201的该部分定义反射杯结构110的杯底111，且通槽的槽壁定义反射杯结构110的杯壁112。

如图1所示，在本实施方式中，反射岛结构130凸设在反射杯结构110的杯底111，并位于反射杯结构110的像素开口120中。即，反射岛结构130设置在第一平坦层201的显露于通槽的部分，且反射岛结构130位于通槽中。其中，反射岛结构130具有侧壁131，且反射岛结构130的侧壁131与反射杯结构110的杯壁112相间隔。即，第一平坦层201的显露于通槽且未被反射岛结构130覆盖的部分定义像素结构的发光区域。

现有像素结构的尺寸远大于波导能量的传播距离，像素结构发光区域的周长面积比较小，从而导致反射杯结构的提取效率较低。其中，反射杯介个的提取效率可以理解为反射杯结构对器件EQE(External Quantum Efficiency，外量子效率)的增幅效果。

相比于现有像素结构，本公开提出的像素结构，由于在原有像素开口120中增加反射岛结构130，减小了反射杯结构110的杯底111面积，即减小了像素结构发光区域的面积，从而增大了像素结构发光区域的周长面积比(周长面积比可以理解为反射杯结构110在其横截面上的周长，即各杯壁112的长度之和，与反射杯结构110的杯底111所显露出的部分的面积之比)，据此可以减少波导传播到反射面的传播损失，有效提高反射杯结构110的提取效率。即，通过增加周长面积比，可增加反射结构的区域比例，从而增加反射杯结构110对波导光的提取效果。

如图2所示，在本实施方式中，为了便于理解，本公开提出的像素结构是以像素开口120呈矩形的形状为例进行说明。具体而言，像素结构的像素开口120呈矩形，即反射杯结构110的杯口呈矩形，亦即反射杯结构110的横截面(即通槽的形状)呈矩形且具有四个杯壁112。在此基础上，反射岛结构130的横截面可以优选地呈矩形，即反射岛结构130具有四个侧壁131。其中，反射岛结构130的四个侧壁131分别与四个杯壁112相对应，在像素结构的横截面(即平行于第一平坦层201的截面)上，且四个侧壁131的正投影分别平行于四个杯壁112的正投影。

进一步地，如图2所示，基于四个侧壁131的正投影分别平行于四个杯壁112的正投影的设计，在本实施方式中，杯底111的显露于任一侧壁131及与其所平行相对的杯壁112之间的部分，在该侧壁131与该杯壁112之间的方向上的间隔宽度d可以优选为小于或等于6μm。其中，由于波导能量在传播过程中存在损耗(由于干涉相消，材料吸收等因素导致)，通过减少波导光传播至反射杯结构110的距离，从而减少波导能量损耗，可有效提高波导能量的利用率，从而提升器件的EQE。

进一步地，如图2所示，基于四个侧壁131的正投影分别平行于四个杯壁112的正投影的设计，在本实施方式中，各侧壁131与相对应的各杯壁112之间的间隔宽度d可以优选为均相等。

需说明的是，在其他实施方式中，像素结构的反射杯结构110和反射岛结构130形状并不限于本实施方式的上述设计。仅需保证反射岛结构130的外壁与反射杯结构110的杯壁112相间隔即可，从而确保像素结构利用反射岛结构130的设置，使得其第一平坦层201的显露于通槽且未被反射岛结构130覆盖的部分，即像素结构的发光区域在横截面上的正投影大致呈一闭合环状结构，并不以本实施方式为限。

如图1所示，在本实施方式中，反射岛结构130在垂直于杯底111的纵向平面上的正投影可以优选地呈梯形。

进一步地，如图1所示，基于反射岛呈梯形的设计，在本实施方式中，反射岛结构130在垂直于杯底111的纵向平面上的正投影可以优选地呈等腰梯形。

如图1所示，在本实施方式中，反射岛结构130的器件高度与反射杯结构110的像素开口120的器件深度相等。即，第一定义层205(将在下述内容详细说明)的顶部与第二定义层206(将在下述内容详细说明)的顶部平齐。

如图1所示，基于反射杯结构110包括第一平坦层201和第二平坦层202的设计，在本实施方式中，反射杯结构110还包括第一阳极层和第一定义层205。其中，第一阳极层设置在反射杯结构110的顶部、杯壁112和部分杯底111。具体而言，第一阳极层设置在第二平坦层202(即反射杯结构110的顶部和杯壁112)上，同时设置在第一平坦层201的显露于第二平坦层202与反射岛结构130之间的部分(即部分杯底111)上。第一定义层205设置在第一阳极层上，且第一阳极层的设于第一平坦层201上的部分未设置第一定义层205。

如图1所示，基于反射杯结构110的上述半导体层叠结构，在本实施方式中，反射岛结构130主要包括第三平坦层203以及第二阳极层和第二定义层206。具体而言，第三平坦层203设置在第一平坦层201上并位于通槽中。第二阳极层设置在第三平坦层203(即反射岛结构130的顶部和侧壁131)上，并与第一阳极层为同层的一体结构或同层的相连接结构，从而定义像素结构的阳极层204。第二定义层206设置在第二阳极层上。并且，第一阳极层的设置在第一平坦层201上的部分，是介于第一定义层205与第二定义层206之间而显露于像素结构发光区域。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的像素结构仅仅是能够采用本公开原理的许多种像素结构中的几个示例。应当清楚地理解，本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的像素结构的任何细节或像素结构的任何层叠结构。

阵列基板实施方式

基于上述对本公开提出的像素结构的详细说明，以下将对本公开提出的阵列基板进行示例性说明。在该示例性实施方式中，本公开提出的阵列基板是以OLED显示装置的阵列基板为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本公开的相关设计应用于其他类型的阵列基板中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本公开提出的阵列基板的原理的范围内。

在本实施方式中，本公开提出的阵列基板包括像素结构，该像素结构主要包括本公开提出的且在上述实施方式中详细说明的像素结构。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的阵列基板仅仅是能够采用本公开原理的许多种阵列基板中的几个示例。应当清楚地理解，本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的阵列基板的任何细节或阵列基板的任何部件。

显示装置实施方式

基于上述对本公开提出的像素结构和阵列基板的详细说明，以下将对本公开提出的显示装置进行示例性说明。在该示例性实施方式中，本公开提出的显示装置是以OLED显示装置为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本公开的相关设计应用于其他类型的显示装置中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本公开提出的显示装置的原理的范围内。

在本实施方式中，本公开提出的显示装置主要包括本公开提出的且在上述实施方式中详细说明的阵列基板。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的显示装置仅仅是能够采用本公开原理的许多种显示装置中的几个示例。应当清楚地理解，本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的显示装置的任何细节或显示装置的任何部件。

基于上述对本公开提出的像素结构的详细说明，以下将对本公开提出的像素结构的制备工艺进行示例性说明。在该示例性实施方式中，本公开提出的像素结构的制备工艺是以适用于OLED显示装置的像素结构为例进行说明的。

在本实施方式中，本公开提出的像素结构的制备工艺至少包括以下步骤：

制备第一平坦层；

在第一平坦层上制备第二平坦层和第三平坦层，第二平坦层具有部分显露第一平坦层的通槽，第一平坦层位于通槽中；

在第二平坦层、第三平坦层和显露于通槽的第一平坦层的部分上制备阳极层；以及

在阳极层上制备定义层。

进一步地，在本实施方式中，对于制备第二平坦层和第三平坦层的工艺而言，可以优选地利用同一道掩膜(Mask)工艺，在第一平坦层上制备出另一层平坦层，在对该另一层平坦层进行曝光显影，形成第二平坦层和第三平坦层，同时将第一平坦层的介于第二平坦层和第三平坦层之间的部分显露出来。

进一步地，在本实施方式中，对于制备阳极层的工艺而言，在该工艺中制备的阳极层，即为上述像素结构的示例性说明中的第一阳极层与第二阳极层的整体金属电极层状结构，而第一阳极层与第二阳极层是在上述描述中，根据两者所在的不同结构或位置而区分的不同命名。

进一步地，在本实施方式中，对于制备定义层的工艺而言，在该工艺中制备的定义层，是通过同一工艺(例如旋涂或其他涂覆工艺)形成并利用图案化工艺(例如曝光显影)形成了不同区域(分段)的层状结构。即为上述像素结构的示例性说明中的第一定义层和第二定义层。

进一步地，在本实施方式中，对于制备第一平坦层的工艺而言，第一平坦层的材质可以优选为有机材料，例如聚酰亚胺等。

进一步地，在本实施方式中，对于制备第二平坦层的工艺而言，第二平坦层的材质可以优选为有机材料，例如聚酰亚胺等。

进一步地，在本实施方式中，对于制备第三平坦层的工艺而言，第三平坦层的材质可以优选为有机材料，例如聚酰亚胺等。

进一步地，在本实施方式中，对于制备第一定义层的工艺而言，第一定义层的材质可以优选为有机材料，例如聚酰亚胺等。

进一步地，在本实施方式中，对于制备第二定义层的工艺而言，第二定义层的材质可以优选为有机材料，例如聚酰亚胺等。

在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的像素结构的制备工艺仅仅是能够采用本公开原理的许多种像素结构的制备工艺中的几个示例。应当清楚地理解，本公开的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的像素结构的制备工艺的任何细节或任何步骤。

综上所述，本公开提出一种像素结构、阵列基板以及显示装置。像素结构包括反射岛结构。反射岛结构凸设于反射杯结构的杯底，并位于反射杯结构的像素开口中。反射岛结构侧壁与反射杯结构的杯壁相间隔。据此，像素结构通过在原有像素开口中增加反射岛结构，减小了反射杯结构的杯底面积，即减小了像素结构发光区域的面积，从而增大了像素结构发光区域的周长面积比，据此可以减少波导传播到反射面的传播损失，有效提高反射杯结构的提取效率。

以上详细地描述和/或图示了本公开提出的像素结构、阵列基板以及显示装置的示例性实施方式。但本公开的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外，权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用，不是对其对象的数字限制。

虽然已根据不同的特定实施例对本公开提出的像素结构、阵列基板以及显示装置进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本公开的实施进行改动。

Claims (10)

1.一种像素结构，其特征在于，所述像素结构包括：

反射杯结构，具有杯底和杯壁，所述反射杯结构定义所述像素结构的像素开口；以及

反射岛结构，凸设于所述反射杯结构的杯底，并位于所述像素开口中；

其中，所述反射岛结构侧壁与所述反射杯结构的杯壁相间隔。

2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述反射杯结构具有多个所述杯壁，所述反射岛结构具有与所述杯壁数量相同的多个所述侧壁；其中，在所述像素结构的横截面上，多个所述侧壁分别平行于多个所述杯壁。

3.根据权利要求2所述的像素结构，其特征在于，所述杯底的显露于任一所述侧壁及与其所平行相对的所述杯壁之间的部分，在该所述侧壁与该所述杯壁之间的方向上的间隔宽度小于或等于6μm。

4.根据权利要求3所述的像素结构，其特征在于，各所述侧壁与相对应的各所述杯壁之间的所述间隔宽度均相等。

5.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述反射岛结构在垂直于所述杯底的纵向平面上的正投影呈梯形。

6.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述反射岛结构的器件高度与所述反射杯结构的像素开口的器件深度相等。

7.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述反射杯结构包括：

第一平坦层；

第二平坦层，设于所述第一平坦层上并具有通槽，所述第一平坦层的显露于所述通槽的部分定义所述杯底，所述通槽的槽壁定义所述杯壁；以及

第一阳极层和第一定义层，依序设于所述第二平坦层上。

8.根据权利要求7所述的像素结构，其特征在于，所述反射岛结构包括：

第三平坦层，设于所述第一平坦层上并位于所述通槽中；以及

第二阳极层和第二定义层，依序设于所述第三平坦层上。

9.一种阵列基板，包括像素结构，其特征在于，所述像素结构为权利要求1～8任一项所述的像素结构。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求9所述的阵列基板。