CN110299471B - 显示面板、显示设备及显示面板的制备方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种显示面板、显示设备及显示面板的制备方法，显示面板包括基板；支撑柱，位于基板一侧表面；至少一有机缓冲层，至少位于支撑柱远离基板的一侧表面；至少一硬质保护层，至少位于支撑柱表面的有机缓冲层表面；封装薄膜层组，位于硬质保护层远离有机缓冲层的一侧，至少完全覆盖支撑柱设置，封装薄膜层组至少包括一无机封装薄膜层；硬质保护层的硬度大于无机封装薄膜层的硬度。通过上述方式，本申请能够提高显示面板的薄膜封装可靠性。

Description

显示面板、显示设备及显示面板的制备方法

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别是涉及显示面板、显示设备及显示面板的制备方法。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)具有自发光、反应速度快、对比度高、视角广等优点，近年来受到广泛关注。因发光材料容易受水汽、氧气破坏，为了阻隔水、氧接触并腐蚀OLED发光材料，通常需要采用薄膜封装(TFE)对OLED器件进行封装。本申请的发明人在长期的研发过程中，发现薄膜封装层中用于阻隔水汽的无机层长会被破坏，导致薄膜封装失效，使水氧侵入内部器件结构，影响柔性显示面板的寿命。

发明内容

本申请主要解决的技术问题是提供一种显示面板、显示设备及显示面板的制备方法，能够提高薄膜封装可靠性。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种显示面板，显示面板包括基板；支撑柱，位于基板一侧表面；至少一有机缓冲层，至少位于支撑柱远离基板的一侧表面；至少一硬质保护层，至少位于支撑柱表面的有机缓冲层表面；封装薄膜层组，位于硬质保护层远离有机缓冲层的一侧，至少完全覆盖支撑柱设置，封装薄膜层组至少包括一无机封装薄膜层；其中，硬质保护层的硬度大于无机封装薄膜层的硬度。

其中，显示面板定义有显示区和位于显示区外围的非显示区，有机缓冲层完全覆盖显示区设置，且对应不同区域的有机缓冲层的表面位于同一高度上。

其中，显示面板定义有显示区和位于显示区外围的非显示区，有机缓冲层完全覆盖显示设置，且对应支撑柱区域的有机缓冲层的表面高于对应其他区域的表面。

其中，硬质保护层上的无机封装薄膜层为连续的膜层。

其中，硬质保护层仅覆盖支撑柱设置。

其中，硬质保护层仅覆盖支撑柱设置。

其中，显示面板定义有显示区和位于显示区外围的非显示区，显示面板还包括堤坝，堤坝设置在基板的非显示区内，有机缓冲层和/或硬质保护层覆盖堤坝。

其中，覆盖堤坝的硬质保护层的硬度大于覆盖支撑柱的硬质保护层的硬度。

其中，显示面板定义有弯折区和非弯折区，有机缓冲层和/或硬质保护层覆盖弯折区和/或非弯折区。

其中，覆盖非弯折区的硬质保护层的硬度大于覆盖弯折区的硬质保护层的硬度。

其中，硬质保护层为层叠的设置的硬质保护层组。

其中，硬质保护层组中靠近支撑柱的膜层的硬度大于远离支撑柱的膜层的硬度。

其中，有机缓冲层的厚度为10～20nm，硬质保护层的厚度为20～50nm。

其中，硬质保护层为类金刚石薄膜层和/或氮化碳膜层。

其中，硬质保护层包括多个硬质保护区，不同硬质保护区的硬质保护层的材料不同。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种显示面板，显示设备包括驱动电路及与驱动电路耦接的上述的显示面板，驱动电路用于向显示面板提供驱动信号，以使显示面板显示图像。

为解决上述技术问题，本申请采用的另一个技术方案是：提供一种显示面板的制备方法，该方法包括提供基板，基板上设置有支撑柱；至少在支撑柱上形成至少一层有机缓冲层；至少在支撑柱上的有机缓冲层上形成至少一层硬质保护层；形成封装薄膜层组，使封装薄膜层组至少完全覆盖支撑柱，封装薄膜层组至少包括一无机封装薄膜层，硬质保护层的硬度大于无机封装薄膜层的硬度。

其中，利用喷墨打印的方式形成有机缓冲层。

其中，利用等离子辅助化学气相沉积的方式形成硬质保护层。

本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请通过在支撑柱上先设置至少一层有机缓冲层，能够对支撑柱表面进行包覆修饰，挫伤其锐性，减弱破坏能力；同时还可以缓解应力，提高显示面板的耐弯折性。再设置至少一层硬质保护层，选用不易被刺破的硬度较大的材料形成硬质保护层，使其覆盖支撑柱表面，使支撑柱表面不再对其他膜层造成损坏，能够提高显示面板的封装可靠性、延长显示面板的使用寿命。选择硬质保护层的硬度大于无机封装薄膜层的硬度，是防止支撑柱上的毛刺刺破硬质保护层后，进一步刺破无机封装薄膜层，选择更硬的材料来覆盖毛刺，材料比较硬，不易刺破。

附图说明

图1是本申请显示面板一实施方式的剖面结构示意图；

图2是本申请显示面板一实施方式的剖面结构示意图；

图3是本申请显示面板一实施方式的剖面结构示意图；

图4是本申请显示面板一实施方式的剖面结构示意图；

图5是本申请显示设备一实施方式的结构示意图；

图6是本申请显示面板的制备方法一实施方式的流程示意图；

图7是本申请显示面板的制备方法提供基板的示意图；

图8是本申请显示面板的制备方法形成发光器件的示意图；

图9是本申请显示面板的制备方法形成有机缓冲层的示意图；

图10是本申请显示面板的制备方法形成硬质保护层的示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本申请进一步详细说明。

本申请提供一种显示面板，该显示面板可用于多种显示方式，例如OLED显示、量子点显示，Micro-LED显示等。这里以OLED显示为例进行说明，但不限于该显示方式。

请参阅图1，图1是本申请显示面板一实施方式的剖面结构示意图。在该实施方式中，显示面板包括基板10、支撑柱40、至少一有机缓冲层50、至少一硬质保护层60和封装薄膜层组70。具体地，支撑柱40位于基板10一侧表面；至少一有机缓冲层50至少位于支撑柱40远离基板10的一侧表面；至少一硬质保护层60至少位于支撑柱40表面的有机缓冲层50表面；封装薄膜层组70位于硬质保护层60远离有机缓冲层50的一侧，并完全覆盖支撑柱40设置，封装薄膜层组70至少包括一无机封装薄膜层701；其中，硬质保护层60的硬度大于无机封装薄膜层701的硬度。

其中，支撑柱40(Spacer，SPC)设置在像素界定层20一侧表面，像素界定层20位于基板10一侧表面，用于界定出多个像素30；支撑柱40用于在蒸镀发光器件材料时支撑掩膜板(Mask)，蒸镀完发光器件材料撤除掩膜板之后，支撑柱40的表面容易被掩膜板划伤，表面翘起产生毛刺，这些毛刺会刺穿设置在其上面的膜层。如在其上面形成封装层时，无机封装薄膜比较软，容易被这些毛刺刺破，破坏无机封装薄膜层的水氧阻隔能力，导致封装失效。本申请通过在支撑柱40上先设置至少一层有机缓冲层50，能够对毛刺进行表面包覆修饰，挫伤其锐性，减弱破坏能力；同时还可以缓解应力，提高显示面板的耐弯折性。再设置至少一层硬质保护层60，选用防止刺破的硬度较大的材料形成硬质保护层60，使其覆盖毛刺，使毛刺不再对其他膜层造成损坏，能够提高显示面板的封装可靠性、延长显示面板的使用寿命。选择硬质保护层的硬度大于无机封装薄膜层的硬度，是防止支撑柱上的毛刺刺破硬质保护层后，进一步刺破无机封装薄膜层，选择更硬的材料来覆盖毛刺，材料比较硬，不易刺破。再有，硬质保护层对毛刺的包裹覆盖效果会远远大于多设置几层封装薄膜层的效果，这是因为无机封装薄膜层一般是选用氮化硅、碳化硅氮氧化硅等，这些材料形成的膜层比较软，容易被毛刺刺破，即使多设置几层，因为膜层比较薄，仍然有刺破的可能，所以，选择加一层比较硬的不容易被刺破的保护层效果远远大于多设几层封装薄膜层，也或者说，不能将增设的有机缓冲层、硬质保护层理解为封装薄膜层组中的一部分，其所起作用不同，所用材料性质差异较大。

在一实施方式中，也可以设置多层有机缓冲层和/或硬质保护层，如可以是少量多次的原则，控制每一层的膜层厚度较薄，但是可以多设置几层，通过这种方式，可以使膜层更均匀、更密集，能够更大限度的填平包裹毛刺。如硬质保护层为层叠的设置的硬质保护层组；优选地，硬质保护层组中靠近支撑柱的膜层的硬度大于远离支撑柱的膜层的硬度。即越靠近支撑柱表面的膜层硬度越大，形成硬度过渡，能够提高膜层之间的结合力，还能够更大程度的覆盖毛刺。

在一实施方式中，可以只在支撑柱40表面设置有机缓冲层50和硬质保护层60。通过这种设置在保护支撑柱表面不对其他膜层造成损伤的同时，还能提高其耐弯折性，因为膜层只在支撑柱表面有，膜层是不连续的，不会增加弯折应力。

请参阅图2，图2是本申请显示面板一实施方式的剖面结构示意图。在该实施方式中，显示面板定义有显示区和位于显示区外围的非显示区，有机缓冲层50完全覆盖显示区设置，且对应不同区域的有机缓冲层50的表面位于同一高度上。通过使有机缓冲层完全覆盖像素界定层、支撑柱及像素区域，能够包覆不平坦的有机发光区，作为平坦化之用，使后续形成的膜层避免不同高度的爬坡，具有较好的均匀性，而不会发生不连续的情形，降低了膜层断裂的概率。

请参阅图3，图3是本申请显示面板一实施方式的剖面结构示意图。在该实施方式中，显示面板定义有显示区和位于显示区外围的非显示区，有机缓冲层50完全覆盖显示区设置，且对应支撑柱40区域的有机缓冲层50的表面高于对应其他区域的表面。通过使有机缓冲层完全覆盖像素界定层、支撑柱及像素区域，能够包覆不平坦的有机发光区，起到平坦作用，使设置硬质保护层时，避免不同高度的爬坡，具有较好的均匀性，而不会发生不连续的情形等。同时通过设置对应支撑柱区域的有机缓冲层的表面高于对应其他区域的表面，可以使有机层表面形成凸起或凹槽，增强两层之间的结合力。还能更大程度的对毛刺进行包覆。其中，硬质保护层上的无机封装薄膜层为连续的膜层，没有断开区域，从而封装薄膜层组能够更好的阻隔水氧。

请参阅图4，图4是本申请显示面板一实施方式的剖面结构示意图。在该实施方式中，显示面板定义有显示区和位于显示区外围的非显示区，有机缓冲层50完全覆盖显示区设置，硬质保护层60仅覆盖支撑柱40设置。通过这种方式，有机缓冲层能够起到平坦作用；且因为硬质保护层比较硬，如果全面覆盖基板的话，会有较大应力，影响基板的弯折性，通过使硬质保护层仅覆盖支撑柱区域，能够在起到硬质保护层对支撑柱保护修饰的作用同时，硬质保护层是不连续的，能够缓解弯折应力，提高耐弯折性；另外，只在支撑柱区域设置硬质保护层，还可以使平坦的有机缓冲层表面形成凸起或凹槽，增强两层之间的嵌合力，防止膜层之间剥离。

在一实施方式中，显示面板定义有显示区和位于显示区外围的非显示区，显示面板还包括堤坝(图未示)，堤坝设置在基板的非显示区内，有机缓冲层和/或硬质保护层覆盖堤坝。优选地，覆盖堤坝的硬质保护层的硬度大于覆盖支撑柱的硬质保护层的硬度。通过这种设置能够对堤坝表面进行更好的修饰，进而时对显示面板侧边有更好的阻隔水氧能力，防止水氧从基板侧面进入面板内部，提高封装效果。

在一实施方式中，显示面板定义有弯折区和非弯折区，有机缓冲层和/或硬质保护层覆盖弯折区和/或非弯折区；优选地，覆盖非弯折区的硬质保护层的硬度大于覆盖弯折区的硬质保护层的硬度。通过这种设置，能够防止硬质保护层的引入而影响显示面板的弯折性能。

在一实施方式中，硬质保护层为类金刚石薄膜层和/或氮化碳膜层，优选地，硬质保护层包括多个硬质保护区，不同硬质保护区的硬质保护层的材料不同。类金刚石薄膜和氮化碳都是硬度可以和金刚石相媲美的，由于其比较硬，不容易被支撑柱的毛刺刺破，同时覆盖包裹毛刺，起到保护其他膜层的作用。另外，类金刚石薄膜作为新型的硬质薄膜材料兼具了金刚石和石墨的优良特性，如高硬度、高耐磨性、高热导率、高电阻率、良好的光学透明性、化学惰性等，具有良好的光学特性。在其他实施方式中，硬质保护层还可以是亚克力系材料或环氧类物质等，对材料的成分不做限定，但是要求其硬度应大于常规无机薄膜封装层的硬度，尽可能的覆盖支撑柱上的毛刺，防止其划伤刺破后续的封装薄膜层。有机缓冲层为聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylene naphthalate two formic acid glycol este，PEN)、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺等材料。

在一实施方式中，有机缓冲层的厚度为10～20nm，硬质保护层的厚度为20～50nm。通过选用这个厚度，不仅能够包覆毛刺，起到保护作用，还不会增加膜层厚度，防止膜层过厚，造成不耐弯折、膜层易脱落等不利。另外，因为增设的有机缓冲层和硬质保护层对水氧有一定的阻隔能力，即有一定的封装效果，在设置封装薄膜层时，可以减薄封装薄膜的中每层和/或总膜层的厚度，以保证显示面板总膜层厚度不会增加。

基于此，本申请还提供一种显示设备，请参阅图5，图5是本申请显示设备一实施方式的结构示意图，在该实施方式中，显示设备80包括驱动电路801和显示面板802，驱动电路801用于向显示面板802提供驱动信号，以使显示面板802显示影像。其中，显示面板802包括基板、支撑柱、至少一有机缓冲层、至少一硬质保护层和封装薄膜层组。具体地，支撑柱位于基板一侧表面；至少一有机缓冲层至少位于支撑柱远离基板的一侧表面；至少一硬质保护层至少位于支撑柱表面的有机缓冲层表面；封装薄膜层组位于硬质保护层远离有机缓冲层的一侧，至少完全覆盖支撑柱设置，封装薄膜层组至少包括一无机封装薄膜层；其中，硬质保护层的硬度大于无机封装薄膜层的硬度。具体结构请参阅上述实施方式的描述，在此不再赘述，该显示设备在应用时，具有较好的封装可靠性、性能稳定、使用寿命长等优点。该显示设备可以是手机、电视、MP3、VR眼镜的显示屏等。

基于此，本申请还提供一种显示面板的制备方法，请参阅图6，图6是本申请显示面板的制备方法一实施方式的流程示意图，在该实施方式中，显示面板的制备方法包括如下步骤：

S910：提供基板，基板上设置有支撑柱。

S920：至少在支撑柱上形成至少一层有机缓冲层。

S930：至少在支撑柱上的有机缓冲层上形成至少一层硬质保护层。

S940：形成封装薄膜层组，使封装薄膜层组至少完全覆盖支撑柱设置，封装薄膜层组至少包括一无机封装薄膜层，硬质保护层的硬度大于无机封装薄膜层的硬度。

请参阅图7，图7是本申请显示面板的制备方法提供基板的示意图。提供基板10，基板10上预先设置有薄膜晶体管阵列(图未示)、阳极层(图未示)、像素界定层20和支撑柱40等，具体结构可是常规基板的结构，在此不做限定。其中，基板可以是柔性基板，也可以是刚性基板。常规的基板材质可以是石英、玻璃、金属、树脂等，其中，树脂基板可以是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PBN)、聚碳酸酯树脂等。对于柔性显示设备而言则采用柔性基板，如聚酰亚胺(PI)基板。另外，基板优选具备良好的水和气体阻隔性能的材料，同时对于底端发射型的器件而言，基板应该还具备良好的透明性，即可见光波长范围内的光线可透过基板。

请参阅图8，图8是本申请显示面板的制备方法形成发光器件的示意图。在支撑柱40上放置掩膜板，蒸镀发光材料，形成发光器件。具体地，先利用共用Mask蒸镀形成空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层等，然后利用精细Mask分别形成不同颜色的发光层；再利用共用Mask蒸镀形成空穴阻挡层、电子传输层、阴极层等，形成发光器件。

请参阅图9，图9是本申请显示面板的制备方法形成有机缓冲层的示意图。在蒸镀完发光器件膜层之后，至少在支撑柱40上形成一层有机缓冲层50。有机缓冲层可以只覆盖支撑柱，也可以覆盖整个基板，具体结构请参阅上述实施方式的描述，在此不再赘述。其中，可以使用喷墨打印、旋转涂布、印刷的方式形成有机缓冲层。有机层的材质可以是聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylenenaphthalate two formic acid glycol este，PEN)、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺等材料等。

请参阅图10，图10是本申请显示面板的制备方法形成硬质保护层的示意图。在形成有机缓冲层50之后，至少在支撑柱40上的有机缓冲层50上形成一层硬质保护层60。硬质保护层60可以只覆盖支撑柱40，也可以覆盖整个基板10，具体结构请参阅上述实施方式的描述，在此不再赘述。其中，可以使用等离子体增强化学的气相沉积法(Plasma EnhancedChemical Vapor Deposition，PECVD)、物理气相沉积、化学气相沉积、溅射的方式来形成硬质保护层。使用沉积的方式可以使所形成的膜层更致密。硬质保护层的材料可以是类金刚石薄膜材料、氮化碳材料等。

请结合参阅图1，在形成硬质保护层60之后，形成封装薄膜层组70，封装薄膜层组70包括无机封装薄膜层701、有机封装薄膜层702和无机封装薄膜层703。可以利用化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、原子层沉积(ALD)等方法形成无机封装层。无机层的材料为氧化硅(SiO₂)、氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、氧化铝(Al₂O₃)、氧化钛(TiO₂)等。采用闪蒸发以及喷墨打印等工艺制备薄膜封装层的有机封装层。有机封装材料可以选用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。无机封装层的存在，可以有很好的水汽氧气阻隔能力，但是无机材料的抗弯折性能差。因此可以选用有机层与无机层的结合方式进行封装，以提高水氧阻隔性能和抗弯折性能。在其他实施方式中，薄膜封装层不限于无机/有机/无机三层叠层结构，也可以是五层叠层结构等，在薄膜封装层之上，还可以设置保护层等结构，具体根据面板需求，适应性设置。

以上方案，通过在支撑柱上设置有机缓冲层和硬质保护层，能够对支撑柱上的毛刺进行包裹覆盖，防止其刺破后续的膜层，提高封装可靠性。

以上所述仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (18)

1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板包括：

基板；

支撑柱，位于所述基板一侧表面；

至少一有机缓冲层，至少位于所述支撑柱远离所述基板的一侧表面；

至少一硬质保护层，至少位于所述支撑柱表面的所述有机缓冲层表面；

封装薄膜层组，位于所述硬质保护层远离所述有机缓冲层的一侧，至少完全覆盖所述支撑柱设置，所述封装薄膜层组至少包括一无机封装薄膜层；

其中，所述硬质保护层的硬度大于所述无机封装薄膜层的硬度。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板定义有显示区和位于所述显示区外围的非显示区，所述有机缓冲层完全覆盖所述显示区设置，且对应不同区域的所述有机缓冲层的表面位于同一高度上。

3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板定义有显示区和位于所述显示区外围的非显示区，所述有机缓冲层完全覆盖所述显示区设置，且对应所述支撑柱区域的所述有机缓冲层的表面高于对应其他区域的表面。

4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述硬质保护层上的所述无机封装薄膜层为连续的膜层。

5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述硬质保护层仅覆盖所述支撑柱设置。

6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板定义有显示区和位于所述显示区外围的非显示区，所述显示面板还包括堤坝，所述堤坝位于所述基板的所述非显示区内，所述有机缓冲层和/或所述硬质保护层覆盖所述堤坝。

7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，

覆盖所述堤坝的所述硬质保护层的硬度大于覆盖所述支撑柱的所述硬质保护层的硬度。

8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板定义有弯折区和非弯折区，所述有机缓冲层和/或所述硬质保护层覆盖所述弯折区和/或所述非弯折区。

9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，

覆盖所述非弯折区的所述硬质保护层的硬度大于覆盖所述弯折区的所述硬质保护层的硬度。

10.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述硬质保护层为层叠的设置的硬质保护层组。

11.根据权利要求10所述的显示面板，其特征在于，

所述硬质保护层组中靠近所述支撑柱的膜层的硬度大于远离所述支撑柱的膜层的硬度。

12.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述有机缓冲层的厚度为10～20nm，所述硬质保护层的厚度为20～50nm。

13.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述硬质保护层为类金刚石薄膜层和/或氮化碳膜层。

14.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述硬质保护层包括多个硬质保护区，不同所述硬质保护区的所述硬质保护层的材料不同。

15.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括驱动电路及与所述驱动电路耦接的权利要求1-14任一项所述的显示面板，所述驱动电路用于向所述显示面板提供驱动信号，以使所述显示面板显示图像。

16.一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，所述基板上设置有支撑柱；

至少在所述支撑柱上形成至少一层有机缓冲层；

至少在所述支撑柱上的所述有机缓冲层上形成至少一层硬质保护层；

形成封装薄膜层组，使所述封装薄膜层组至少完全覆盖所述支撑柱，所述封装薄膜层组至少包括一无机封装薄膜层，所述硬质保护层的硬度大于所述无机封装薄膜层的硬度。

17.根据权利要求16所述的显示面板的制备方法，其特征在于，

所述至少在支撑柱上形成至少一层有机缓冲层包括：

利用喷墨打印的方式形成所述有机缓冲层。

18.根据权利要求16所述的显示面板的制备方法，其特征在于，

所述至少在支撑柱上的所述有机缓冲层上形成至少一层硬质保护层包括：

利用等离子辅助化学气相沉积的方式形成所述硬质保护层。

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