CN110164909B - 显示基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种显示基板及其制备方法、显示装置。显示基板包括在衬底基板上由像素界定层隔开的多个子像素，每个子像素包括：发光层；第一电极层，位于所述发光层面向所述衬底基板一侧，包括由间隙隔开的多个电极，其中，所述间隙位于所述衬底基板与所述像素界定层之间；和第二电极层，位于所述发光层远离所述衬底基板一侧。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域，特别涉及一种显示基板及其制备方法、显示装置。
背景技术
随着显示技术的快速发展和广泛应用，显示基板作为显示装置的重要基础，受到了越来越多的关注。
对于高PPI(像素/英寸，Pixels Per Inch)显示装置，例如VR(虚拟现实，VirtualReality)和AR(增强现实，Augmented Reality)这种对PPI要求非常高(>2000)的微显示产品，由于像素和像素之间的间距较近(通常小于1微米)，像素之间容易产生串扰。所谓串扰即当一个像素加载驱动电压或电流点亮时，会造成相邻像素甚至同行同列像素微弱发光。
相关技术在像素的阳极之间填充像素界定层，以降低由于阳极之间的间距较近所导致的串扰。
发明内容
为此，本公开提出一种能够有效降低像素之间串扰的技术方案。
根据本公开实施例的第一方面，提供了一种显示基板，包括在衬底基板上由像素界定层隔开的多个子像素，每个子像素包括：发光层；第一电极层，位于所述发光层面向所述衬底基板一侧，包括由间隙隔开的多个电极，其中，所述间隙位于所述衬底基板与所述像素界定层之间；和第二电极层，位于所述发光层远离所述衬底基板一侧。
可选地，所述间隙填充有气体。
可选地，所述气体是空气或氮气。
根据本公开实施例的第二方面，提供了一种显示装置，包括前述任一实施例的显示基板。
根据本公开实施例的第三方面，提供了一种显示基板的制备方法，包括：在衬底基板上形成第一电极层，所述第一电极层包括由间隙隔开的多个电极，并在牺牲基板上形成塑性材料层；压合所述衬底基板与所述牺牲基板，使所述塑性材料层与所述多个电极贴合；移除所述牺牲基板；和图案化所述塑性材料层，使得所述多个电极被暴露且所述间隙位于所述塑性材料层与所述衬底基板之间。
可选地，所述制备方法还包括：在图案化后的塑性材料层上依次形成发光层和第二电极层。
可选地，所述塑性材料是热塑性材料。
可选地，利用热压来压合所述衬底基板与所述牺牲基板。
可选地，在空气或氮气氛围中压合所述衬底基板与所述牺牲基板。
可选地，在牺牲基板上形成塑性材料层包括：在所述牺牲基板上形成牺牲层；和在所述牺牲层上形成所述塑性材料层。
可选地，利用激光剥离移除所述牺牲层和所述牺牲基板。
可选地，利用纳米压印图案化所述塑性材料层。
在上述实施例中，通过在显示基板的电极之间引入间隙，可以将电极的寄生电容减小，从而显著减小像素之间的串扰电流，提高显示质量。
通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：
图1是相关技术的阳极结构示意图；
图2是示意性地示出根据本公开一些实施例的显示基板的结构示意图；
图3A是示意性地示出根据本公开一些实施例的显示基板的制备方法的流程图。
图3B是示意性地示出根据本公开另一些实施例的显示基板的制备方法的流程图；
图3C是示意性地示出根据本公开又一些实施例的显示基板的制备方法的流程图；
图4是示意性地示出根据本公开一些实施例在形成第一电极层后的结构示意图；
图5A是示意性地示出根据本公开一些实施例在形成塑性材料层后的结构示意图；
图5B是示意性地示出根据本公开另一些实施例在形成塑性材料层后的结构示意图；
图6A是示意性地示出根据本公开一些实施例在压合后的结构示意图；
图6B是示意性地示出根据本公开另一些实施例在压合后的结构示意图；
图7是示意性地示出根据本公开一些实施例在移除牺牲基板后的结构示意图；
图8是示意性地示出根据本公开一些实施例在图案化塑性材料层后的结构示意图。
应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中，当描述到特定元件位于第一元件和第二元件之间时，在该特定元件与第一元件或第二元件之间可以存在居间元件，也可以不存在居间元件。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
图1是相关技术的阳极结构示意图。
如图1所示，像素界定层PDL填充在阳极AL之间。PDL通常是树脂材料，其介电常数较大，在2.7～6之间。
下面以阳极是金属电极板为例，分析阳极之间的寄生电容。寄生电容可以表示为C＝εs/d，ε是电极板之间介质的介电常数，s是电极板的面积，d是电极板之间的间距。对于微显示产品而言，阳极之间的间距d较小，通常小于1微米，这导致C较大。由于像素之间的串扰电流I与寄生电容C成正比，因此C越大，I越大，即串扰越严重。
为了解决上述问题，本公开提出一种通过减小介电常数ε来减小电极之间的寄生电容C，从而有效降低像素之间的串扰的技术方案。
图2是示意性地示出根据本公开一些实施例的显示基板的结构示意图。
如图2所示，显示基板包括在衬底基板1上的多个子像素10。多个子像素10由像素界定层20隔开。每个子像素10包括发光层200和分别位于发光层200两侧的第一电极层100和第二电极层300。
在一些实施例中，像素界定层20包括塑性材料，例如聚酰亚胺(PI)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等高分子材料。
第一电极层100位于发光层200面向衬底基板1一侧。第一电极层100包括多个电极110，多个电极110由间隙120隔开。间隙120也位于衬底基板1与像素界定层220之间。
从图2可以看出，相邻的电极110、像素界定层20与衬底基板1所限定的间隙120为空腔。间隙或空腔限定出未被固体或液体占用的空间。间隙可以是真空，也可以填充有气体。真空的介电常数最小，为1。诸如氢、氦、氧、氮、氩等气体的介电常数也较小，接近1。
在一些实施例中，间隙中的气体是空气。空气作为氢、氧、氮等多种气体的混合物，其介电常数也接近1，远小于像素界定层的介电常数。由于电极之间的寄生电容与其间介质的介电常数正相关，例如成正比，因此，电极之间填充有空气能够有效降低电极之间的寄生电容。此外，采用空气填充有电极之间的间隙在工艺上较容易实现，成本也低。
在另一些实施例中，间隙中的气体是氮气。氮气的介电常数也接近1，远小于像素界定层的介电常数。因此，电极之间填充有氮气也能够有效降低电极之间的寄生电容。此外，采用氮气填充有间隙工艺也简单，并且氮气氛围更有利于延长显示基板中各元件的寿命。
第二电极层300位于发光层200远离衬底基板1一侧。
在一些实施例中，第一电极层100为阳极层，第二电极层300为阴极层。在另一些实施例中，第一电极层100为阴极层，第二电极层300为阳极层。
第一电极层100包括的电极可以是金属电极，例如铝电极。第一电极层100包括的电极也可以是非金属电极，例如氧化铟锡(ITO)电极。
在上述实施例中，间隙的介电常数远小于像素界定层的介电常数。相比于在电极之间填充像素界定层，将电极通过间隙隔开，能够显著减小电极之间的寄生电容C。这样可以在满足对电极的面积s和电极之间的间距d需求的情况下，提高显示性能。
图3A是示意性地示出根据本公开一些实施例的显示基板的制备方法的流程图。
如图3A所示，显示基板的制备方法包括：步骤S100，在衬底基板上形成第一电极层，并在牺牲基板上形成塑性材料层；步骤S200，压合衬底基板与牺牲基板；步骤S300，移除牺牲基板；和步骤S400，图案化塑性材料层。
下面结合图4、5A、6A、7和8来描述显示基板的制备方法的一些实施例。
在步骤S100，在衬底基板1上形成第一电极层100，可以得到如图4所示的结构。如图4所示，形成的第一电极层110包括由间隙120隔开的多个电极110。
在步骤S100，还在牺牲基板(也称母基板)2上形成塑性材料层22，可以得到如图5A所示的结构。本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的塑性材料和形成工艺。例如，可以在牺牲基板2上涂布聚酰亚胺(PI)膜，作为塑性材料层22。应当理解，塑性材料层22的厚度也可以根据实际需要来设置，例如，可以设置在2到4微米的范围内，以保证塑性材料层上形成的其他层的性能。
应当理解，步骤S100中形成第一电极层和形成塑性材料层的执行顺序是相互独立的，例如，可以同步进行，也可以不同步进行。
在步骤S200，压合衬底基板1与牺牲基板2，使塑性材料层22与第一电极层100的多个电极110贴合，可以得到如图6A所示的结构。如图6A所示，隔开多个电极110的间隙120还位于衬底基板1与塑性材料层22之间。从图6A还可以看出，相邻的电极110、塑性材料层22与衬底基板1之间的间隙120为空腔。
本领域技术人员可以根据实际需要选择合适的压合工艺。相应地，根据压合工艺的需要，在步骤S100中形成适用的塑性材料。这里，为了保证压合后塑性材料层与多个电极能够更紧密地贴合，塑性材料层可以采用粘性较大的材料。
在一些实施例中，利用热压来压合衬底基板1与牺牲基板2。相应地，在步骤S100中形成热塑性材料，例如聚酰亚胺(PI)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等高分子材料。热压的温度取决于热塑性材料的性质。例如，在热塑性材料为PI胶等粘性材料的情形下，热压的温度在200到300℃的范围内，可以实现塑性材料层与第一电极层的多个电极之间更好的贴合。
压合可以根据实际需要在不同的氛围中进行。在一些实施例中，在空气氛围中压合衬底基板与牺牲基板。相应地，间隙中将填充有空气。在空气氛围中进行压合，工艺上很容易实现，成本也低。在另一些实施例中，在氮气氛围中压合衬底基板与牺牲基板。相应地，间隙中将填充有氮气。在氮气氛围中进行压合，工艺上也简单易实现，并且氮气氛围更有利于各元件的工作。
在步骤S300，移除牺牲基板2，可以得到如图7所示的结构。
在一些实施例中，采用剥离的方式移除牺牲基板。例如，可以采用激光剥离技术将牺牲基板移除。在剥离过程中，可以使激光照射到如图6A所示的牺牲基板2与塑性材料层22的接触界面。激光的能量能够烧蚀或分解接触界面处的材料，从而将牺牲基板2与塑性材料层22分离。采用激光剥离技术，工艺简单易实现，并且对界面处的材料损伤较小。当然，本领域技术人员也可以根据实际需要采用其他剥离技术，例如机械剥离技术。
在步骤S400，图案化塑性材料层22，可以得到如图8所示的结构。如图8所示，塑性材料层22被图案化后，电极110被暴露，而间隙120仍位于塑性材料层22与衬底基板1之间。
在一些实施例中，塑性材料层22被图案化为分立的多个塑性单元221。相邻的两个塑性单元221之间具有开口222。每个塑性单元221位于一个间隙120之上，而每个开口222位于一个电极110之上。每个塑性单元221跨过一个间隙120与两个相邻的电极110搭接。可以看出，在图案化过程中，间隙120的周边基本不发生变化，即，相邻的电极110、塑性材料层22与衬底基板1之间仍为空腔。
本领域技术人员可以根据实际需要采用不同的图案化技术，例如光刻技术、纳米压印技术等。
在一些实施例中，利用纳米压印技术来图案化塑性材料层22。在塑性材料层22为热塑性材料的情况下，可以相应采用纳米压印技术中的热压印工艺进行图案化。在热压印工艺中，压印模板中的图案被转移到受热软化的热塑性材料后，通过冷却固化来实现热塑性材料的图案化。采用纳米压印技术来图案化塑性材料层，成本低、速度快并且精度高。
图3B是示意性地示出根据本公开另一些实施例的显示基板的制备方法的流程图。
图3B与图3A的不同之处在于，步骤S100'替代了步骤S100。更具体地，图3B中的步骤S100'与图3A中的步骤S100中形成塑性材料层的过程不同。下面结合图5B和6B来描述图3B与图3A中显示基板的制备方法的不同之处。相同之处不再赘述。
在步骤S100'中，先在牺牲基板2上形成牺牲层21，然后，在牺牲层21上形成塑性材料层22，可以得到如图5B所示的结构。在此基础上，压合衬底基板1和牺牲基板2，可以得到如图6B所示的结构。
如图5B和6B所示，牺牲层21位于牺牲基板2与塑性材料层22之间。牺牲层21可以在移除牺牲基板2的过程中保护牺牲基板2与塑性材料层22不受损伤。例如，在激光剥离牺牲基板2时，可以使激光照射到牺牲层21上，烧蚀或分解牺牲层21，从而实现牺牲基板2与塑性材料层22的分离。即，通过激光剥离移除牺牲层21和牺牲基板2。
图3C是示意性地示出根据本公开又一些实施例的显示基板的制备方法的流程图。图3C与图3A的不同之处在于，显示基板的制备方法进一步包括步骤S500。下面结合图2来描述步骤S500。相同之处不再赘述。
在步骤S500，在图案化后的塑性材料层22上依次形成发光层200和第二电极层300，可以得到如图2所示的结构。如图2所示，发光层200形成在第一电极层100上。第二电极层300保形地形成在发光层200上。发光层及其两侧的第一电极层和第二电极层构成了由像素界定层隔开的多个子像素。这里，像素界定层220可通过对塑性材料层22进行图案化来形成，工艺成本更低。
在上述实施例中，通过在显示基板的电极之间引入间隙，可以将电极的寄生电容C减小，例如减小2到6倍，从而显著减小像素之间的串扰电流，提高显示质量。
本公开实施例还提供了一种显示装置，其包括上述任意一种显示基板。显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、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。
至此，已经详细描述了本公开的各种实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。
Claims (11)
1.一种显示基板，其特征在于，包括在衬底基板上由像素界定层隔开的多个子像素，每个子像素包括：
发光层；
第一电极层，位于所述发光层面向所述衬底基板一侧，包括由间隙隔开的多个电极，其中，所述间隙位于所述衬底基板与所述像素界定层之间且填充有气体；和
第二电极层，位于所述发光层远离所述衬底基板一侧。
2.根据权利要求1所述的显示基板，其特征在于，所述气体是空气或氮气。
3.一种显示装置，其特征在于，包括：根据权利要求1至2中任一项所述的显示基板。
4.一种显示基板的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成第一电极层，所述第一电极层包括由间隙隔开的多个电极，并在牺牲基板上形成塑性材料层；
压合所述衬底基板与所述牺牲基板，使所述塑性材料层与所述多个电极贴合；
移除所述牺牲基板；和
图案化所述塑性材料层，使得所述多个电极被暴露且所述间隙位于所述塑性材料层与所述衬底基板之间。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，还包括：在图案化后的塑性材料层上依次形成发光层和第二电极层。
6.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述塑性材料是热塑性材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，利用热压来压合所述衬底基板与所述牺牲基板。
8.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在空气或氮气氛围中压合所述衬底基板与所述牺牲基板。
9.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，在牺牲基板上形成塑性材料层包括：
在所述牺牲基板上形成牺牲层；和
在所述牺牲层上形成所述塑性材料层。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，利用激光剥离移除所述牺牲层和所述牺牲基板。
11.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，利用纳米压印图案化所述塑性材料层。
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