CN110459698A - 显示面板和显示面板的缺陷检测与修复系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种显示面板和显示面板的缺陷检测与修复系统，属于显示技术领域。显示面板包括相对设置的显示基板和封装盖板，显示基板包括显示区和围绕所述显示区的非显示区；围绕显示区设置有胶框，围绕框胶设置有保护层，保护层的材料为自修复材料。保护层可以对产生的损伤进行自我修复，进一步阻隔水分和氧气进入发光单元内部，使得整个显示面板能保持长久稳定的显示效果。本发明还利用检测单元检测面板内是否含水，含水时开启热辐射器对保护层进行热辐射，以消除缺陷，提升了显示面板的检出与修复效率。

Description

显示面板和显示面板的缺陷检测与修复系统

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体而言，涉及一种显示面板，还涉及该显示面板的缺陷检测与修复系统。

背景技术

空气中的水分和氧气对发光器件的使用寿命影响很大，因此，封装工艺对保持显示面板的整体发光性能具有重要作用。

现有显示面板封装方式主要为玻璃盖板封装，即在封装玻璃上涂覆封框胶，经过固化后为发光器件提供一个相对密闭的环境，可以起到水/氧阻隔能力。由于封框胶本身质量或者封装过程中操作等原因框胶往往容易出现缺陷。另外，由于框胶本身为脆性树脂类材料，器件受到外力作用容易出现开裂或者微裂纹，一旦出现微裂纹，水分和氧气极易通过裂缝进入到面板内部，从而导致发光器件失效。

需要说明的是，在上述背景技术部分发明的信息仅用于加强对本发明的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显示面板和显示面板的缺陷检测与修复系统，解决现有显示面板封装易出现缺陷且修复效率低下的问题。

根据本发明的一个方面，提供一种显示面板，包括：

显示基板，包括显示区和围绕所述显示区的非显示区；

封装盖板，与所述显示基板相对设置；

框胶，设于所述显示基板和封装盖板之间，位于所述非显示区且围绕所述显示区设置；

保护层，设于所述显示基板和封装盖板之间，且围绕所述框胶设置，所述保护层的材料为自修复材料。

在本发明的一种示例性实施例中，所述显示面板还包括：

吸水层，包括吸水材料，设于所述显示基板和封装盖板之间，且位于所述保护层和框胶之间。

在本发明的一种示例性实施例中，所述显示面板还包括：

第一电极和第二电极，所述第一电极设于所述显示基板上，其一端与所述吸水层接触，另一端延伸至所述显示面板外部；所述第二电极设于所述封装盖板上，其一端与所述吸水层接触，另一端延伸至所述显示面板外部；

所述第一电极和第二电极用于与一检测单元连接，在所述吸水层吸水时，所述第一电极和第二电极导通，以使所述检测单元检测到所述吸水层含水。

在本发明的一种示例性实施例中，所述显示面板还包括：

热敏电阻，与所述第一电极或第二电极连接且与所述吸水层接触；

在所述吸水层吸水时，所述第一电极和第二电极之间导通且热敏电阻的阻值发生变化，以使所述检测单元检测到所述吸水层含水。

在本发明的一种示例性实施例中，所述保护层的材料包括热塑性聚氨酯。

在本发明的一种示例性实施例中，所述保护层的材料还包括碳纳米管。

在本发明的一种示例性实施例中，所述显示基板设有第一凹槽，所述封装盖板与所述显示基板相对的位置处设有第二凹槽，所述保护层与所述显示基板和封装盖板接触的两端分别位于所述第一凹槽和第二凹槽内。

在本发明的一种示例性实施例中，所述第一电极的一端与所述吸水层接触，另一端覆盖所述第一凹槽内壁并延伸至所述显示面板外部；所述第一电极的一端与所述吸水层接触，另一端覆盖所述第二凹槽内壁并延伸至所述显示面板外部；

所述保护层位于所述第一凹槽内壁的第一电极和所述第二凹槽内壁的第二电极之间。

根据本发明的另一个方面，提供一种显示面板的缺陷检测与修复系统，包括：

如上述所述的显示面板；

检测单元，连接所述显示面板的第一电极和第二电极，用于在检测到所述吸水层含水时发出缺陷信号；

热辐射器，连接所述检测单元，用于响应所述缺陷信号而开启，以向所述保护层进行热辐射。

在本发明的一种示例性实施例中，所述热辐射器为微波辐射器。

本发明显示面板在框胶外设置由自修复材料制成的保护层，保护层围绕框胶设置，可以起到进一步阻隔水分和氧气进入发光单元内部的作用。同时，保护层的材料为自修复材料，可以在使用过程中对产生的损伤进行自我修复，从而可以达到持久的隔绝水分和氧气的效果，提升显示面板的封装可靠性，使得整个显示面板能保持长久稳定的显示效果。本发明还利用检测单元检测面板内是否含水，含水时开启热辐射器对保护层进行热辐射，以消除缺陷。该系统为检测显示面板封装效果提供了一种便捷的方式，不仅可以迅速检测出封装缺陷，还可以迅速执行修复，提升了由于封装缺陷造成的失效面板的检出与修复效率，提高了面板出厂合格率。

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

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明显示面板包含保护层的结构示意图；

图2为本发明显示面板包含保护层、吸水层和电极的结构示意图；

图3为本发明显示面板包含保护层、吸水层、电极和热敏电阻的结构示意图；

图4为热塑性聚氨酯缺陷在微波辐射时的示意图；

图5为热塑性聚氨酯缺陷在微波辐射修复后的示意图；

图6为热塑性聚氨酯分子链在修复前和修复后的对比示意图；

图7为本发明显示面板的凹槽结构示意图；

图8-图11为本发明显示面板的制备过程示意图；

图12为本发明显示面板的缺陷检测与修复系统的示意图。

图中：1、显示基板；2、封装盖板；3、框胶；4、保护层；5、吸水层；6、第一电极；7、第二电极；8、热敏电阻；9、第一凹槽；10、第二凹槽；11、干燥片；12、发光器件；20、显示面板；21、检测单元；22、热辐射器；

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。

本发明实施方式中提供了一种显示面板，该显示面板可以是LCD显示面板、OLED显示面板、量子点显示面板等，此处不再一一列举，以下以OLED显示面板为例进行说明。

如图1所示，本实施方式的显示面板包括相对设置的显示基板1和封装盖板2，显示基板1包括显示区和围绕显示区的非显示区，显示区用于设置TFT阵列、OLED发光单元等发光器件，非显示区用于设置框胶3和保护层4。框胶3围绕显示区设置。保护层4围绕框胶3设置，且其材料为自修复材料。

框胶3用于粘接显示基板1和封装盖板2，同时将TFT阵列基板、OLED发光单元等包围在其中，避免水分和氧气进入。保护层4围绕框胶3设置，可以起到进一步阻隔水分和氧气进入发光单元内部的作用。同时，保护层4的材料为自修复材料，可以在使用过程中对产生的损伤进行自我修复，从而可以达到持久的隔绝水分和氧气的效果。保护层4既不会影响显示区的发光器件正常发光，又能起到保护发光器件的作用，使得整个显示面板能保持长久稳定的显示效果。

下面对本发明实施方式的显示面板进行详细说明：

本实施方式的自修复材料可以为外援型自修复材料或本征型自修复材料。外援型自修复材料是指在材料基体中通过引入外加组分如含有修复剂体系的微胶囊、碳纳米管、微脉管、玻璃纤维或纳米粒子等实现自修复功能，该方法需将各种修复剂体系预先包埋，然后添加到基体中，材料受损时，在外界刺激(力、pH值、温度等)作用下导致损伤区域的修复剂释放，从而实现自修复。本征型自修复材料不需要外加修复体系，而是修复材料利用本身含有特殊的化学键或其它物理化学性质(如可逆共价键、非共价键、分子扩散等)实现自修复功能。

框胶3可以是能在紫外线(UV)照射下固化的框胶，也可以是镭射玻璃胶等。封装盖板2可以采用玻璃或其他常用材料制成。OLED发光单元至少包括阴极和阳极、以及设于阴极和阳极之间的电子传输层、发光层、空穴传输层等。本发明不对此进行特殊限定。

参考图2，在本示例性实施方式中，显示面板还包括吸水层5，吸水层5设于显示基板1和封装盖板2之间，且位于保护层4和框胶3之间，吸水层5包括吸水材料，当有水分穿过保护层4后会被吸水层5吸收，防止水分进入发光单元所在区域。吸水层5的材料可以是各种有机材料或无机材料，如氯化钠、氧化钙、蒙脱土、吸水性树脂等，此处不再一一列举。

为了能够获知水分进入保护层4内的情况，本实施方式的显示面板20中还设置了用于检测含水的结构，以下给出两种具体结构。

参考图2，在一种具体实施例中，显示面板还包括第一电极6和第二电极7，第一电极6设于显示基板1上，其一端与吸水层5接触，另一端延伸至显示面板外部；第二电极7设于封装盖板2上，其一端与吸水层5接触，另一端延伸至显示面板外部。在向两个电极施加电压的情况下，如果吸水层5吸水，则两个电极之间导通，两个电极还能够用于与一检测单元连接，检测单元可以根据电极导通情况获知吸水层5含水。采用该结构时，吸水层5的材料可以选择氯化钠、氯化钾、硝酸钾等离子化合物，这类吸水材料在干燥时为离子晶体，阴离子和阳离子之间存在着很强的离子键，被束缚，不存在能自由移动的离子，不导电。而一旦吸水后，受水分子作用力的影响，离子键断裂，存在能自由移动的阴离子和阳离子，定向移动即可导通。

参考图3，在另一种具体实施例中，显示面板还包括第一电极6、第二电极7和热敏电阻8，第一电极6设于显示基板1上，其一端与吸水层5接触，另一端延伸至显示面板外部；第二电极7设于封装盖板2上，其一端与吸水层5接触，另一端延伸至显示面板外部。热敏电阻8与第一电极6或第二电极7连接，且也与吸水层5接触。由于吸水过程都伴随着放热，因此，在向两个电极施加电压的情况下，如果吸水层5吸水放热，则两个电极之间导通且热敏电阻8受热后电阻会发生变化，进而使得两个电极之间的电阻发生变化。两个电极还能够用于与一检测单元连接，检测单元可以根据电阻的变化获知吸水层5含水。采用该结构时，吸水层5的材料可以选择吸水放热型碱性氧化物颗粒，例如氧化钙、氯化钙粉末颗粒。水分接触碱性氧化物粉末颗粒时，发生吸水放热的现象较明显，容易被热敏电阻8感测到。热敏电阻8可选用正温度系数热敏电阻8(PTC)，即在温度越高时电阻值越大，或者负温度系数热敏电阻8(NTC)，即在温度越高时电阻值越低。具体可选择例如钛酸材料、钙钛矿氧化物材料等材料制成的热敏电阻8，电阻温度系数在(3～6)×10^-2/℃。

本领域技术人员可以理解的是，在以上具体实施例中，第一电极6和第二电极7的位置也可以互换，此处不再赘述。第一电极6和第二电极7的材料可为传统ITO层，也可以采用其他电极材料，此处不再一一列举。

在本示例性实施方式中，保护层4的材料可以采用热塑性聚氨酯，热塑性聚氨酯是一种具有较高柔韧性、优良的耐冲击性及抗老化性的热塑性高分子材料，用于保护层4可以实现对显示器的良好密封效果，防止水分进入。另外，热塑性聚氨酯也是一种通过热传导能实现损伤裂纹快速自愈合的可逆聚合物，属于本征型自修复材料，在自体发生损伤的情况下可以自我修复。尤其在微波辐射下，可以促进愈合,

如图4-图6所示，为热塑性聚氨酯的自修复原理，热塑性聚氨酯表面出现裂纹等缺陷处的聚合物分子键为断裂状态，通过热辐射器22(如微波发射器)向热塑性聚氨酯41表面发射电磁波221，电磁波221转化为热能222，刺激断裂的聚合物分子重新连接，使缺陷43得到修复，形成修复界面44。微波辐射具有快速加热、降低能耗和提高材料的微观结构和物理性质等优点，主要通过高频交变微波电磁场与材料之间的耦合作用，包括介质损耗、磁损耗或其它损耗等产生热量，调控受损部位的有效自愈合。

为了提高保护层4材料的自修复速度，本实施方式的热塑性聚氨酯41中添加有碳纳米管42，碳纳米管和热塑性聚氨酯结合可形成高强度及高韧性的有机聚合物。碳纳米管的作用是可以增强热塑性聚氨酯的韧性，提升抗断裂能力，同时具有优异的微波吸收特性，吸收微波后转化为热能传递给聚氨酯材料，促进裂纹区域的聚氨酯分子链扩散、重新缠绕，从而实现对裂纹区域的快速自修复。碳纳米管的添加质量可以为热塑性聚氨酯的1～1.5％。

参考图2和图3，在本示例性实施方式中，显示基板1上还设有第一凹槽9，封装盖板2上与显示基板1相对的位置处设有第二凹槽10，保护层4的上下两端分别位于第一凹槽9和第二凹槽10内。凹槽结构一方面可以提高显示基板1与封装盖板2的对合精度，另外，也可以增加水分进入到器件内部的路径，起到增强封装的效果。参考图7为显示基板的凹槽结构，封装盖板与之类似。凹槽结构可以通过酸刻蚀等工艺形成，深度可以为1-5mm，深度过深会影响面板强度。本领域技术人员可以理解的是，在第一凹槽9和第二凹槽10的位置也可以互换，此处不再赘述。

如图3所示，由于第一电极6和第二电极7需要延伸至显示面板外部，为了便于加工，第一电极6延伸至显示面板外部的一端覆盖第一凹槽9的内壁并延伸出去，第二电极7延伸至显示面板外部的一端覆盖第二凹槽10的内壁并延伸出去。相应的，保护层4的两端分别位于呈凹槽状的第一电极6和第二电极7内。该结构既不影响电极与外部电路连通，也能够使保护层4设在凹槽内。

为了进一步保证显示区的干燥环境，在本示例性实施方式中，如图1-图3所示，封装盖板2对应发光单元的部位还设置有干燥片11，用于吸附进入显示区的水分，防止发光单元进一步失效，起到保护作用。干燥片11可以由传统的氧化钙、氯化钙等吸水材料组成，贴附于封装盖板2的内表面中部区域。

本示例性实施方式的显示面板在制备时，可以参照图7-图10，按照以下步骤进行：

步骤S100，提供一基板，在该基板的显示区内制作TFT阵列和发光单元，形成显示基板1，在非显示区制作第一凹槽9和第一电极6。

步骤S200，提供一封装盖板2，在与显示基板1的第一凹槽9相对应的位置制作第二凹槽10和第二电极7，且在封装盖板2上对应发光单元的部位贴附干燥片11。

步骤S300，在显示基板1的非显示区制备框胶3、吸水层5、保护层4。可以先在第一凹槽9位置制备保护层4，然后涂覆框胶3，最后在框胶3和保护层4之间填充吸水材料，形成吸水层5。其中，保护层4的制备方法可以采用蒸镀、印刷等方式实现。

步骤S400，将封装盖板2和显示基板1对盒，并使保护层4另一端位于第二凹槽10内。利用紫外光照射框胶3使其固化，完成整个显示面板20的封装。

以上只是示例性的给出了本实施方式显示面板的一种制备方法，本领域技术人员可以理解的是，还可以采用其他的方法或步骤，也可以制备出本发明的显示面板。例如，可以先在封装盖板2上制备框胶3、吸水层5和保护层4，然后再将显示基板1和封装盖板2对盒。再如，制备框胶3、吸水层5和保护层4时，也可以先涂覆框胶3，再在第一凹槽9位置制备保护层4，最后在框胶3和保护层4之间形成吸水层5。等等，此处不再赘述。

本发明实施方式还提供了一种显示面板的缺陷检测与修复系统，参照图11，包括上述显示面板20、检测单元21和热辐射器22。其中，检测单元21连接显示面板20的第一电极6和第二电极7，用于在检测到吸水层5含水时发出缺陷信号；热辐射器22连接检测单元21，用于响应缺陷信号而开启，以向保护层4进行热辐射。当然，该系统还包括向第一电极、第二电极、检测单元等供电的电源(图中未示出)。

检测单元21通过检测显示面板20内吸水层5的含水情况判断显示面板20是否存在缺陷，若吸水层5含水则发送缺陷信号给热辐射器22，热辐射器22开启并向保护层4发射辐射波，使保护层4的材料得以快速愈合。检测单元21可以包括一处理器，处理器包括但不局限于PLC和单片机等，具有存储、逻辑判断、控制等多种功能，可以对电极之间的电流或电阻进行分析判断，还可以发送控制信号控制热辐射器22的开启或关闭。当检测单元21采用热敏电阻方式检测含水情况时，还可以根据热敏电阻的电阻值变化大小判定水汽破坏程度，例如可分为一级破坏、二级破坏等，然后根据破坏程度控制热辐射器22的辐射功率、时间等，使保护层4可以尽快修复。

该系统为检测显示面板封装效果提供了一种便捷的方式，不仅可以迅速检测出封装缺陷，还可以迅速执行修复，提升了由于封装缺陷造成的失效面板的检出与修复效率，提高了面板出厂合格率。

在本示例性实施方式中，热辐射器22采用如前所述的微波辐射，对于一般的缺陷，微波辐射的时间可以控制在1～2min，微波频率范围可以控制在300MHz～3000GHz，在该范围可以对缺陷进行理想修复。

以上实施方式给出了OLED显示面板的结构，本发明的保护层、吸水层等结构同样适用于LCD等其他显示面板，也可以通过检测单元和热辐射器对这些显示面板进行缺陷检测和修复，其具体结构与以上实施方式相同，此处不再赘述。

虽然本说明书中使用相对性的用语，例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系，但是这些术语用于本说明书中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时，有可能是指某结构一体形成于其它结构上，或指某结构“直接”设置在其它结构上，或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。

用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“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。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请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所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：

显示基板，包括显示区和围绕所述显示区的非显示区；

封装盖板，与所述显示基板相对设置；

框胶，设于所述显示基板和封装盖板之间，位于所述非显示区且围绕所述显示区设置；

保护层，设于所述显示基板和封装盖板之间，且围绕所述框胶设置，所述保护层的材料为自修复材料。

2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：

吸水层，包括吸水材料，设于所述显示基板和封装盖板之间，且位于所述保护层和框胶之间。

3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：

第一电极和第二电极，所述第一电极设于所述显示基板上，其一端与所述吸水层接触，另一端延伸至所述显示面板外部；所述第二电极设于所述封装盖板上，其一端与所述吸水层接触，另一端延伸至所述显示面板外部；

所述第一电极和第二电极用于与一检测单元连接，在所述吸水层吸水时，所述第一电极和第二电极导通，以使所述检测单元检测到所述吸水层含水。

4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：

热敏电阻，与所述第一电极或第二电极连接且与所述吸水层接触；

在所述吸水层吸水时，所述第一电极和第二电极之间导通且热敏电阻的阻值发生变化，以使所述检测单元检测到所述吸水层含水。

5.根据权利要求3或4所述的显示面板，其特征在于，所述保护层的材料包括热塑性聚氨酯。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述保护层的材料还包括碳纳米管。

7.根据权利要求3或4所述的显示面板，其特征在于，所述显示基板上设有第一凹槽，所述封装盖板与所述显示基板相对的位置处设有第二凹槽，所述保护层与所述显示基板和封装盖板接触的两端分别位于所述第一凹槽和第二凹槽内。

8.根据权利要求7所述的显示面板，其特征在于，所述第一电极的一端与所述吸水层接触，另一端覆盖所述第一凹槽内壁并延伸至所述显示面板外部；所述第一电极的一端与所述吸水层接触，另一端覆盖所述第二凹槽内壁并延伸至所述显示面板外部；

所述保护层位于所述第一凹槽内壁的第一电极和所述第二凹槽内壁的第二电极之间。

9.一种显示面板的缺陷检测与修复系统，其特征在于，包括：

如权利要求3-8中任一项所述的显示面板；

检测单元，连接所述显示面板的第一电极和第二电极，用于在检测到所述吸水层含水时发出缺陷信号；

热辐射器，连接所述检测单元，用于响应所述缺陷信号而开启，以向所述保护层进行热辐射。

10.根据权利要求9所述的显示面板的缺陷检测与修复系统，其特征在于，所述热辐射器为微波辐射器。