CN111048655B - 发光二极管芯片、显示面板及其制备方法和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光二极管芯片、显示面板及其制备方法和显示装置,涉及显示技术领域,能够实现多画面显示。其中的发光二极管芯片,包括发光二极管芯片本体以及设置在发光二极管芯片本体出光侧的调光结构。调光结构包括第一子调光结构,第一子调光结构包括依次层叠设置的第一电极层、电致变色层以及第二电极层;电致变色层包括至少两个电致变色图案;第二电极层包括至少两个第二电极;一个电致变色图案与一个第二电极对应。在第一电极层和第二电极产生的电场的作用下,电致变色图案可在透明态和非透明态切换。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种发光二极管芯片、显示面板及其制备方法和显示装置。
背景技术
Mini LED(迷你发光二极管)显示装置是一种使用LED(发光二极管)芯片的尺寸在100μm~200μm的新型显示技术;Micro LED(微型发光二极管)显示装置是一种使用LED芯片的尺寸在几十微米大小的新型显示技术。在Mini LED显示装置和Micro LED显示装置中,每个LED芯片可以实现单独定址、单独驱动发光,从而具有高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等优点,同时Mini LED和Micro LED还具有无需背光模组的特点,使得其还具有体积小、轻薄化、低功耗等优点。因此,Mini LED显示装置和Micro LED显示装置正在成为目前显示技术领域的热门研究对象。
发明内容
本发明的实施例提供一种发光二极管芯片、显示面板及其制备方法和显示装置,能够实现多画面显示。
为达到上述目的,本发明的实施例采用如下技术方案:
一方面,提供一种发光二极管芯片,包括发光二极管芯片本体以及设置在所述发光二极管芯片本体出光侧的调光结构。
沿所述调光结构的厚度方向,所述调光结构包括第一子调光结构,所述第一子调光结构包括依次层叠设置的第一电极层、电致变色层以及第二电极层;所述电致变色层包括至少两个电致变色图案;所述第二电极层包括至少两个互相绝缘的第二电极;一个所述电致变色图案与一个所述第二电极对应。
在所述第一电极层和所述第二电极产生的电场的作用下,所述电致变色图案可在透明态和非透明态切换。
可选地,所述调光结构还包括第二子调光结构。
所述第二子调光结构设置在所述第一子调光结构远离所述发光二极管芯片本体的一侧,所述第二子调光结构用于使入射到其上的光向远离所述发光二极管芯片中心的方向偏转。
可选地,沿所述发光二极管芯片本体的厚度方向,所述发光二极管芯片本体包括依次层叠设置的第三电极层、第一半导体层、发光层、第二半导体层以及第四电极层;所述第四电极层相对所述第三电极层靠近所述调光结构。所述第四电极层与所述第一电极层共用。
可选地,所述第二子调光结构包括至少一个凹透镜或者至少一个棱镜。
又一方面,提供一种显示面板,包括驱动背板以及设置在所述驱动背板上的多个发光二极管芯片;所述发光二极管芯片为如上所述的发光二极管芯片。
可选地,沿所述发光二极管芯片的厚度方向,所述发光二极管芯片中的发光二极管芯片本体包括依次层叠设置的第一半导体层、发光层、第二半导体层;所述发光二极管芯片本体还包括第三电极层和第四电极层,其中,所述第一半导体层与所述第三电极层接触,所述第二半导体层与所述第四电极层接触。
所述驱动背板包括衬底以及设置在所述衬底上的沿第一方向延伸,且沿第二方向依次排列的多条第一信号线;所述发光二极管芯片本体中的第三电极层与所述第一信号线电连接。
可选地,所述驱动背板还包括设置在所述衬底上的沿第二方向延伸,且沿第一方向依次排列的多条第二信号线;且所述发光二极管芯片本体中的第四电极层与所述第二信号线电连接。
可选地,在所述第三电极层设置在所述第一半导体层远离所述发光层的一侧,所述第四电极层设置在所述第二半导体层远离所述发光层的一侧的情况下:
所述显示面板还包括设置在所述发光二极管芯片本体和第一子调光结构之间的第二信号线;且所述发光二极管芯片本体中的第四电极层与所述第二信号线电连接。
可选地,所述第二信号线在所述衬底上的正投影覆盖所述第一子调光结构中的电致变色层在所述衬底上的正投影。
所述第二信号线在所述衬底上的正投影与所述电致变色层在所述衬底上的正投影重叠的部分复用为第一电极层。
又一方面,提供一种显示装置,包括如上所述的显示面板。
又一方面,提供一种显示面板的制备方法,包括:
将发光二极管芯片本体转移至驱动背板上;所述发光二极管芯片本体包括依次层叠设置的第三电极层、第一半导体层、发光层、第二半导体层以及第四电极层,所述驱动背板包括衬底以及设置于所述衬底上的沿第一方向延伸,且沿第二方向依次排列的多条第一信号线,所述第三电极层与所述第一信号线电连接。
在包括所述发光二极管芯片本体的驱动背板上形成调光结构,所述调光结构位于所述发光二极管芯片本体的出光侧;所述调光结构包括第一子调光结构,所述第一子调光结构包括依次层叠设置的第一电极层、电致变色层以及第二电极层。
可选地,在将所述发光二极管芯片本体转移至驱动背板上之后,在所述发光二极管芯片本体上形成所述调光结构之前,所述显示面板的制备方法,还包括:在所述发光二极管芯片本体上形成沿第二方向延伸,且沿第一方向依次排列的多条第二信号线;所述第四电极层与所述第二信号线电连接。
可选地,形成所述第一电极层包括:在所述发光二极管芯片本体上形成沿第二方向延伸,且沿第一方向依次排列的多条第二信号线;所述第二信号线在所述衬底上的正投影覆盖所述电致变色层在所述衬底上的正投影,所述第二信号线在所述衬底上的正投影与所述电致变色层在所述衬底上的正投影重叠的部分作为所述第一电极层。
又一方面,提供一种显示面板的制备方法,包括:将如上所述的发光二极管芯片转移至驱动背板上。
其中,所述驱动背板包括沿第一方向延伸,且沿第二方向依次排列的多条第一信号线和沿第二方向延伸,且沿第一方向依次排列的多条第二信号线。
所述发光二极管芯片中发光二极管芯片本体包括依次层叠设置的第一半导体层、发光层、第二半导体层;所述发光二极管芯片本体还包括第三电极层和第四电极层,所述第一半导体层与所述第三电极层接触,所述第二半导体层与所述第四电极层接触。
且所述第三电极层与所述第一信号线电连接,所述第四电极层与所述第二信号线电连接。
本发明提供了一种发光二极管芯片、显示面板及其制备方法和显示装置,其中发光二极管芯片包括发光二极管芯片本体以及设置在发光二极管芯片本体出光侧的调光结构,调光结构包括第一子调光结构,第一子调光结构包括电致变色层,且电致变色层可在透明态和非透明态切换。在输入使发光二极管芯片发光的信号的前提下,相对于不具有调光结构的发光二极管芯片仅能呈现整体发光的显示效果来说,本发明中的发光二极管芯片能够呈现三种不同的显示效果,即发光二极管芯片整体全发光、一半发光以及不发光。也就是说,本申请中发光二极管芯片的出光量,可通过切换电致变色层的状态进行调节,从而呈现出不同的显示效果,因此,本发明中的发光二极管芯片可用于多画面显示,当多个发光二极管芯片组合在一起显示时,可以呈现出从不同角度观察到不同显示内容的效果,所以本申请中的发光二极管芯片的适用范围更广,可以使得显示面板的显示内容更加丰富。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,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为本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;
图2a为本发明实施例提供的一种LED芯片的结构示意图;
图2b-图2d为本发明实施例提供的LED芯片不同显示效果的示意图;
图3a-图3e为本发明实施例提供的另一种LED芯片的结构示意图;
图4a-图4c为本发明实施例提供的另一种LED芯片的结构示意图;
图5a-图5c为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图;
图6a-图6d为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图;
图7a-图7e为本发明实施例提供的一种显示面板显示多画面时的示意图;
图8a为本发明实施例提供的一种显示面板的制备方法的流程示意图;
图8b-图8c为本发明实施例提供的一种显示面板的制备过程示意图;
图9a为本发明实施例提供的另一种显示面板的制备方法的流程示意图;
图9b为本发明实施例提供的另一种显示面板的制备过程示意图;
图10为本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。
附图标记:
1-显示面板;10-显示区;11-周边区;2-驱动背板;20-衬底;21-第一信号线;22-第二信号线;23-绝缘层;24-连接电极;3-LED芯片;30-LED芯片本体;300-第三电极层;301-第四电极层;302-发光功能层;3020-第一半导体层;3021-发光层;3022-第二半导体层;4-调光结构;41-第一子调光结构;410-第一电极层;411-电致变色层;4110-电致变色图案;412-第二电极层;4120-第二电极;42-第二子调光结构。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在Mini LED显示装置和Micro LED显示装置中,显示面板的结构对最终所呈现的显示内容的有着重要影响。
如图1所示,显示面板1具有显示区(Active Area,AA)10和周边区11。AA区10中包括多种颜色的亚像素(sub pixel)P,该多种颜色的亚像素P至少包括第一颜色亚像素、第二颜色亚像素和第三颜色亚像素,第一颜色、第二颜色和第三颜色为三基色(例如为红色、绿色和蓝色)。其中,图1以上述多个亚像素P呈阵列均匀分布的形式为例进行示意。周边区11用于布线。
显示面板1可以包括驱动背板和设置在驱动背板上的多个LED芯片,驱动背板用于驱动LED芯片发光。
其中,LED芯片设置于驱动背板上对应每个亚像素的区域,LED芯片的发光颜色为三基色中的一种,LED芯片的发光颜色即为其对应的亚像素的颜色。
如图2a所示,LED芯片3包括LED芯片本体30以及设置在LED芯片本体30出光侧的调光结构。LED芯片本体30用于发光。
沿调光结构的厚度方向,调光结构包括第一子调光结构41,第一子调光结构41包括依次层叠设置的第一电极层410、电致变色层411以及第二电极层412。
其中,由于调光结构位于LED芯片本体30的出光侧,所以第一电极层410和第二电极层412为透明电极层。第一电极层410和第二电极层412的材料为透明导电材料,透明导电材料例如为ITO(氧化铟锡)、IZO(氧化铟锌)以及碳纳米管等。
电致变色层411包括至少两个电致变色图案4110;第二电极层412包括至少两个互相绝缘的第二电极4120;电致变色图案4110与第二电极4120一一对应。其中,电致变色层411的材料为电致变色材料,电致变色材料例如为三氧化钨(WO3)。电致变色材料是一类在外加电场的作用下,可使得其化学组分或者化学价态发生可逆性的变化,从而致使材料的光学性能发生变化,进而产生颜色变化的现象。上述的光学性能例如包括透过率、反射率、吸收率、发射强度等。本申请中主要利用了电致变色材料的透过率性能。
在第一电极层410和第二电极4120产生的电场的作用下,电致变色图案4110可在透明态和非透明态切换。透明态包括全透明态,全透明态即电致变色图案4110的透过率为100%,其不会影响LED芯片本体30的出光量;在能满足显示用光线强度的条件下,透明态也可以包括半透明态,半透明即电致变色图案4110的透过率介于0与100%之间。半透明态的电致变色图案4110会影响LED芯片本体30的出光量,但从半透明态的电致变色图案4110出射的光线依旧可以满足显示面板1正常显示的需求。非透明态即LED芯片3产生的光线无法透过电致变色图案4110向外出射,此时电致变色图案的透过率为0,非透明态下的电致变色图案4110即为黑态,其具有遮光作用。
需要说明的是,上述的对透过率的描述仅为示意,本领域技术人员应当可以理解,实际上各种全透明的膜层的透过率只是接近100%,并没有完全达到100%。
如图2b-图2d所示,下面以电致变色层411包括两个电致变色图案4110,第二电极层412包括两个第二电极4120为例,对本发明中因电致变色层411在透明态和非透明态转换时,LED芯片3所呈现的不同显示效果进行如下分析。
如图2b所示,两个电致变色图案4110均为透明态,此时,电致变色层411整体为透明态,不会影响LED芯片3的出光量。在该种结构下,LED芯片3的出光量等于LED芯片本体30的出光量。
或者,如图2c所示,两个电致变色图案4110均为非透明态,此时,电致变色层411整体为非透明态,LED芯片本体30发出的光线无法从电致变色层411出射,即LED芯片本体30发出的光线全部被电致变色层411遮挡,LED芯片3的出光量等于0。
再或者,如图2d所示,两个电致变色图案4110中的一个为非透明态,另一个为透明态,此时,电致变色层411一半为非透明态,另一半为透明态,LED芯片本体30发出的光线部分可以从透明态的电致变色图案4110出射,其余部分则被非透明态的电致变色图案4110遮挡,即,LED芯片本体30发出的光线一部分被电致变色层411遮挡,另一部分透过电致变色层411出射,所以,此时LED芯片3的出光量等于LED芯片本体30的出光量的一半。
需要说明的是,调光结构4中的各膜层(即第一电极层410、电致变色层411以及第二电极层412)实际上均会遮挡一些LED芯片本体30所产生的光线,降低LED芯片3的出光量,但由于该部分影响较小,因此本申请中在讨论LED芯片3的出光量与LED芯片本体30的出光量之间的关系时,并未考虑。
本发明中LED芯片3包括LED芯片本体30以及设置在LED芯片本体30出光侧的调光结构4,调光结构4包括第一子调光结构41,第一子调光结构41包括电致变色层411,且电致变色层411可在透明态和非透明态切换。在输入使LED芯片发光的信号的前提下,相对于不具有调光结构4的LED芯片3仅能呈现整体发光的显示效果来说,本发明中的LED芯片3能够呈现三种不同的显示效果,即LED芯片3整体全发光、一半发光以及不发光。也就是说,本申请中LED芯片3的出光量,可通过切换电致变色层411的状态进行调节,从而呈现出不同的显示效果,因此,本发明中的LED芯片3可用于多画面显示,当多个LED芯片3组合在一起显示时,可以呈现出从不同角度观察到不同显示内容的效果,所以本申请中的LED芯片3的适用范围更广,可以使得显示面板1的显示内容更加丰富。
可选地,如图3a所示,调光结构4还包括第二子调光结构42。第二子调光结构42设置在第一子调光结构41远离LED芯片本体30的一侧,第二子调光结构42用于使入射到其上的光向远离LED芯片3中心的方向偏转。
第二子调光结构42用于使入射到其上的光的向远离LED芯片3中心的方向偏转后,可以使得LED芯片3的发光面积更大;同时在两个电致变色图案4110中的一个为透明态,另一个为非透明态时,可以降低从透明态的电致变色图案4110中出射的光线对另一个为非透明态的电致变色图案4110显示状态的影响。
可选地,如图3b-图3d所示,第二子调光结构42包括至少一个凹透镜或者至少一个棱镜。
凹透镜和棱镜的材料例如为透明有机材料,该有机材料例如树脂。在制备第二子调光结构时,凹透镜和棱镜可通过形成有机薄膜,并进行构图工艺制作形成,制作工艺简单。构图工艺例如包括曝光、显影、刻蚀等。
示例的,如图3b所示,第二子调光结构42包括一个凹透镜,凹透镜具有发散光线的作用,所以从两个电致变色图案4110中出射的光线,在凹透镜的作用下,分别向远离LED芯片3中心线的方向偏转。
或者,可选地,如图3c所示,第二子调光结构42包括一个三棱镜。光线的偏转方向与三棱镜的折射率和空气的折射率有关,当空气的折射率大于三棱镜的折射率时,光线向远离LED芯片3中心线的方向偏转。即,从两个电致变色图案4110中出射的光线,在三棱镜的作用下,分别向远离LED芯片3中心线的方向偏转。
或者,可选地,如图3d所示,第二子调光结构42包括一个四棱镜。从两个电致变色图案4110中出射的光线,在四棱镜的作用下,分别向远离LED芯片3中心线的方向偏转。其中,四棱镜使光线偏转的原理与三棱镜相同,因此不再赘述。
或者,可选地,如图3e所示,第二子调光结构42包括两个三棱镜,其中三棱镜的数量可以与电致变色图案4110的数量一一对应。从每个电致变色图案4110中出射的光线,在对应的三棱镜的作用下,分别向远离LED芯片3中心线的方向偏转。
上述第二子调光结构42的结构均较为简单,便于制备,且能够使得从不同的电致变色图案4110中出射的光线向偏离LED芯片3的中心线的方向偏转,增大LED芯片的发光面积以及可以避免处于不同状态下的电致变色图案4110之间出射光线的相互影响。
可选地,如图4a和图4b所示,沿LED芯片本体30厚度方向,LED芯片本体30包括依次层叠设置的第三电极层300、发光功能层302以及第四电极层301;第四电极层301相对第三电极层300靠近第一子调光结构41。发光功能层302用于在第三电极层300和第四电极层301的作用下,产生光线。发光功能层302例如包括层叠的第一半导体层、发光层以及第二半导体层,其中,第一半导体层例如为N掺杂层、发光层例如为量子阱层,第二半导体层例如为P掺杂层。
示例的,N掺杂层的材料例如为GaN(氮化镓)、InGa(铟化镓),P掺杂层的材料例如为GaP(磷化镓)、GaInP(磷化镓铟)、GaAsP(磷砷化镓)、AlGaP(铝磷化稼),量子阱层的材料例如为AlGaAs(砷化铝镓)、ZnSe(硒化锌)。
其中,第三电极层300的材料为导电材料,该导电材料例如ITO、TZO、银、铝、钼等。
如图4a所示,第四电极层301与第一电极层410共用,即第一电极层410复用为第四电极层301。在该种结构下,LED芯片3整体的厚度较小,有利于实现器件的轻薄化。
可选地,如图4b所示,第四电极层301与第一电极层410电连接,其中第四电极层301的材料为导电材料,该导电材料例如ITO、TZO、银、铝、钼等。在该种结构下,仅需给第一电极层410和第四电极层301提供一个信号即可,且第一电极层410和第二电极层301的制备相对独立。
在第四电极层301与第一电极层410电连接,或者第四电极层301与第一电极层410共用的基础上,本领域技术人员应该可以理解到,显示面板在控制LED芯片本体30进行显示以及控制调光结构4工作时,传输至第四电极层301和第一电极层410的信号采用的是分时复用的方式进行传输。
可选地,如图4c所示,在第四电极层301与第一电极层410之间还可以设置透明的绝缘层23。在此结构下,可以同时给第一电极层410和第四电极层301传输不同的信号,从而使得LED芯片本体30和第一调光结构41的工作相对独立,便于控制。
可选地,如图5a和图5b所示,LED芯片3中LED芯片本体30包括依次层叠设置的第一半导体层3020、发光层3021、第二半导体层3022;LED芯片本体30还包括第三电极层300和第四电极层301,其中,第一半导体层3020与第三电极层300接触,第二半导体层3022与第四电极层301接触。
驱动背板2包括衬底20以及设置在衬底20上的沿第一方向延伸,且沿第二方向依次排列的多条第一信号线21;LED芯片本体30中的第三电极层300与第一信号线21电连接。第一信号线21用于为第三电极层300提供电信号,第一信号线21的材质为导电金属,该导电金属例如为银、铝、铜。
其中,如图5a所示,第三电极层300、第一半导体层3020、发光层3021、第二半导体层3022以及第四电极层301依次层叠设置,LED芯片本体30的结构简单,制备较为简单。
或者,可选地,如图5b所示,第三电极层300、第一半导体层3020、发光层3021、第二半导体层3022层叠设置,第四电极层301与第二半导体层3022接触,且位于第二半导体层3022靠近衬底20的一侧。该种结构下,不仅LED芯片本体30的工作性能较好,且便于使LED芯片3与驱动背板2实现电连接。
可选地,如图5c所示,第三电极层300、第一半导体层3020、发光层3021、第二半导体层3022层叠设置,第四电极层301与第二半导体层3022接触,位于第二半导体层3022靠近衬底20的一侧,且在第二半导体层3022和第一子调光结构41之间设置有绝缘层23。绝缘层23可以避免第一电极层410中的信号对第二半导体层3022的影响。
可选地,如图6a和图6b所示,驱动背板2还包括设置在衬底20上的沿第二方向延伸,且沿第一方向依次排列的多条第二信号线22;LED芯片本体30中的第四电极层301与第二信号线22电连接。第二信号线22用于为第四电极层301提供电信号,第二信号线22的材料为导电金属材料,该导电材料例如为银、铝、铜。
上述的,第一方向和第二方向交叉。第一方向例如为衬底20的长度方向,第二方向例如为衬底20的宽度方向。示例的,第一信号线21沿衬底20的长度方向延伸,第二信号线22沿衬底20的宽度方向延伸,且第一信号线21与第二信号线22之间相互绝缘。
其中,如图6a所示,第三电极层300、第一半导体层3020、发光层3021、第二半导体层3022以及第四电极层301依次层叠设置,但由于第二信号线22位于衬底20上,因此需要通过位于LED芯片本体30侧面的连接电极24使得第四电极层301与第二信号线22实现电连接。
需要说明的是,在连接电极24和LED芯片本体30的侧面还可以设置绝缘层23,该绝缘层23用于使连接电极24与LED芯片本体30中的第三电极层300、第一半导体层3020、发光层3021、第二半导体层3022等绝缘。当然,第四电极层301与第二信号线22之间的电连接并不限于图6a在所示的结构,还可以有其它的连接结构,本发明在此并不做限定。
可选地,如图6b所示,第三电极层300、第一半导体层3020、发光层3021、第二半导体层3022层叠设置,第四电极层301与第二半导体层3022接触,且位于第二半导体层3022靠近衬底20的一侧。第一信号线21与第三电极层300电连接,第二信号线22与第四电极层301电连接,且第一信号线21和第二信号线22之间设置有绝缘层23。该种结构下的,便于将LED芯片3安装在驱动背板2上。
可选地,如图6c所示,在LED芯片本体30包括依次层叠设置的第三电极层300、第一半导体层3020、发光层3021、第二半导体层3022、第四电极层301的情况下:
显示面板1还包括设置在LED芯片本体30和第一子调光结构41之间的第二信号线22;第一子调光结构41包括依次层叠设置的第一电极层410、电致变色层411以及第二电极层412。
第二信号线22直接与第四电极层301接触从而实现电连接,结构简单,便于制作显示面板1。
可选地,在第二信号线22设置在LED芯片本体30和第一子调光结构41之间的情况下,如图6d所示,第二信号线22在衬底20上的正投影覆盖第一子调光结构41中的电致变色层411在衬底20上的正投影。即,第二信号线22的线宽大于等于电致变色层411的宽度。
第二信号线22在衬底20上的正投影与电致变色层411在衬底20上的正投影重叠的部分复用为第一电极层410。即,第二信号线22中与电致变色层411接触的部分作为第一电极层410。
其中,第二信号线22与LED芯片本体30中的第四电极层301电连接。
在该种结构的显示面板1中,第一电极层410和第二信号线22仅需制作一层,可使得显示面板1的整体厚度较薄。
可选地,显示面板1还可以包括设置与调光结构4远离驱动背板2一侧层叠的保护层和盖板玻璃。保护层的材料例如为光学胶层。保护层和盖板玻璃起保护作用。
示例的,显示面板1为顶发光型显示面板,结构简单,便于制作。当然,显示面板1也可以为底发光型显示面板,本发明对此不做限定。
如图7a-图7d所示,本发明中提供的显示面板1可用于多画面显示。
示例的,如图7a所示,位于显示面板1不同位置处的用户(或观察者)A和用户(或观察者)B,从不同的方向观察同一显示面板1时,所看到的显示内容是不同的。例如,用户A看到的显示内容是英文“Welcome”,而用户B看到的显示内容是汉字“欢迎光临”。
下面对用户A和用户B所看到的显示内容的差异的原理做如下解释:
示例的,如图7b-图7d所示,显示面板1例如包括亚像素P1~P9;每个亚像素下均设置有LED芯片3。示例的,亚像素P1~P9与LED芯片D1~D9一一对应。
需要说明的是,在图7b-图7d中,为呈现显示面板1的显示内容,并未具体示出LED芯片D1~D9。
当LED芯片D1~D9中的电致变色层411均为透明态时,显示面板1所显示的画面内容如图7b所示,无论是用户A还是用户B,均能看到亚像素P1~P9发光。也就是说,此种情况下,不同位置处的用户所观察到的画面是相同的。
当LED芯片D1、LED芯片D2、LED芯片D9中位于右侧的电致图案转换为非透明态时,即如图7c所示,在亚像素P1、亚像素P2、亚像素P9中均只有一半区域发光。此时,位于显示面板1左侧的用户A和位于右侧的用户B将会看到不同的显示内容。
其中,用户A看到的显示画面如图7d所示,该显示画面实际和图7b中的显示画面相同,即用户A看到的显示画面仍然由亚像素P1~P9组成,只是图7d中的亚像素P1、亚像素P2、亚像素P9的显示亮度,较图7b中的亚像素P1、亚像素P2、亚像素P9的显示亮度较低。
而用户B看到的显示画面则如图7e所示,该显示画面和图7d中的显示画面并不相同。在图7e中,亚像素P1、亚像素P2、亚像素P9均呈不发光的状态,所以用户B看到的显示内容是由亚像素P3、亚像素P4、亚像素P5、亚像素P6、亚像素P7和亚像素P8组成。
所以,本发明中的显示面板1在进行显示时,可以通过控制亚像素中电致变色层411中电致变色图案4110的状态,使得亚像素呈现一半发光,另一半不发光的显示状态,从而可以使得位于显示面板1不同位置处的用户所看到的显示画面是不同的。相对于所有用户在在观看同一显示面板1时,均只能看到相同的显示画面,用户的隐私性得不到保护而言,本申请中的显示面板1,一方面可以防止偷窥,提高对于用户隐私性的保护;另一方面,由于本申请中的显示面板1可使得不同位置处的用户观察到不同的显示画面,因此可适用于大尺寸室内外显示,例如可用于同时显示不同的广告,提高了显示面板1的应用范围及应用价值。
如图8a所示,本发明实施例还提供一种显示面板1的制备方法,包括:
S1、如图8b或图8c所示,将LED芯片本体30转移至驱动背板2上;LED芯片本体30包括依次层叠第三电极层300、发光功能层302以及第四电极层301,驱动背板2包括衬底20以及设置于衬底20上的多条第一信号线21,第三电极层300与第一信号线21电连接。
其中,发光功能层302包括第一半导体层3020、发光层3021、第二半导体层3022。多条第一信号线21沿第一方向延伸并沿第二方向依次排列。
示例的,可通过巨量转移技术将LED芯片本体30转移至驱动背板2上。
S2、如图5a或图5b或图6d所示,在包括发光二极管芯片本体30的驱动背板上形成调光结构4,调光结构4位于发光二极管芯片本体30的出光侧;调光结构4包括第一子调光结构41,第一子调光结构41包括依次层叠设置的第一电极层410、电致变色层411以及第二电极层412。
示例的,可通过构图工艺形成第一电极层410、电致变色层411以及第二电极层412。
上述显示面板1的制备方法通过先转移LED芯片本体30,再在LED芯片本体上制作调光结构4,且可通过构图工艺制作调光结构4,也就是说在调光结构4的制备过程中避开了巨量转移技术,大幅度降低了调光结构4的制作工艺和制作成本。
如图9a所示,本发明实施例还提供一种显示面板1的制备方法,包括:
S10、如图8b或者图8c所示,将LED芯片本体30转移至驱动背板2上;LED芯片本体30包括依次层叠第三电极层300、发光功能层302以及第四电极层301,驱动背板2包括衬底20以及设置于衬底20上的第一信号线21,第三电极层300与第一信号线21电连接。
其中,发光功能层302例如包括第一半导体层3020、发光层3021、第二半导体层3022。
通过巨量转移技术将LED芯片本体30转移至驱动背板2上。
S20、如图9b所示,在LED芯片本体30上形成沿第二方向延伸,且沿第一方向依次排列的多条第二信号线22;第四电极层301与第二信号线22电连接。
其中,第二信号线22的材料为导电材料,可通过构图工艺形成第二信号线22。构图工艺例如包括曝光、显影和刻蚀等。
S30、如图6c所示,在第二信号线22上形成调光结构4,调光结构4包括第一子调光结构41,第一子调光结构41包括依次层叠设置的第一电极层410、电致变色层411以及第二电极层412。
可通过构图工艺形成第一电极层410、电致变色层411以及第二电极层412。
上述显示面板1的制备方法通过在LED芯片本体30上先制作第二信号线22,再制作调光结构4,使得第二信号线22的制备过程与调光结构4的制备过程相对独立,制备工艺简单。
可选地,如图6d所示,形成第一电极层410包括:
在LED芯片本体30上形成沿第二方向延伸,且沿第一方向依次排列的多条第二信号线22。第二信号线22在衬底20上的正投影覆盖电致变色层411在衬底20上的正投影。
第二信号线22在衬底20上的正投影与电致变色层411在衬底20上的正投影重叠的部分作为第一电极层410。
上述制备过程中,第一电极层410和第二信号线22仅需制作一层,制备工艺简单且显示面板1的厚度较薄。
本发明实施例还提供一种显示面板1的制备方法,包括:
将LED芯片3转移至驱动背板2上。
其中,如图10所示,驱动背板2包括多条第一信号线21和多条第二信号线22。在驱动背板2上设置有多个与第一信号线21和第二信号线22电连接的LED芯片3。可选地,LED芯片为Mini LED或Micro LED。
其中,第一信号线21和第二信号线22交叉。
如图6a-图6d所示,LED芯片3中LED芯片本体30包括依次层叠设置的第一半导体层3020、发光层3021、第二半导体层3022;LED芯片本体30还包括第三电极层300和第四电极层301,第一半导体层3020与第三电极层300接触,第二半导体层3022与第四电极层301接触。
且第三电极层300与第一信号线21电连接,第四电极层301与第二信号线22电连接。
上述显示面板的制备方法中,通过先制备LED芯片3,再通过巨量转移的方式将LED芯片3转移至驱动背板2上即可,显示面板1的制备方法简单,制备成本较低。
基于此,本领域技术人员应当理解,上述的LED芯片3不是单独制备的,而是通过制作母板,再切割形成的。在制作母板的过程中,位于LED芯片本体30上的所有调光结构4也是同时制备的,且在制备的过程中,仍然可采用构图工艺制备,制备工艺简单。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (13)
1.一种发光二极管芯片,其特征在于,包括发光二极管芯片本体以及设置在所述发光二极管芯片本体出光侧的调光结构;
沿所述调光结构的厚度方向,所述调光结构包括第一子调光结构,所述第一子调光结构包括依次层叠设置的第一电极层、电致变色层以及第二电极层;所述电致变色层包括至少两个电致变色图案;所述第二电极层包括至少两个互相绝缘的第二电极;一个所述电致变色图案与一个所述第二电极对应;
在所述第一电极层和所述第二电极产生的电场的作用下,所述电致变色图案可在透明态和非透明态切换;
所述调光结构还包括第二子调光结构;
所述第二子调光结构设置在所述第一子调光结构远离所述发光二极管芯片本体的一侧,所述第二子调光结构用于使入射到其上的光向远离所述发光二极管芯片中心的方向偏转。
2.根据权利要求1所述的发光二极管芯片,其特征在于,沿所述发光二极管芯片本体的厚度方向,所述发光二极管芯片本体包括依次层叠设置的第三电极层、第一半导体层、发光层、第二半导体层以及第四电极层;所述第四电极层相对所述第三电极层靠近所述调光结构;
所述第四电极层与所述第一电极层共用。
3.根据权利要求1所述的发光二极管芯片,其特征在于,所述第二子调光结构包括至少一个凹透镜或者至少一个棱镜。
4.一种显示面板,其特征在于,包括驱动背板以及设置在所述驱动背板上的多个发光二极管芯片;所述发光二极管芯片为如权利要求1-3任一项所述的发光二极管芯片。
5.根据权利要求4所述的显示面板,其特征在于,沿所述发光二极管芯片的厚度方向,所述发光二极管芯片中的发光二极管芯片本体包括依次层叠设置的第一半导体层、发光层、第二半导体层;所述发光二极管芯片本体还包括第三电极层和第四电极层,其中,所述第一半导体层与所述第三电极层接触,所述第二半导体层与所述第四电极层接触;
所述驱动背板包括衬底以及设置在所述衬底上的沿第一方向延伸,且沿第二方向依次排列的多条第一信号线;所述发光二极管芯片本体中的第三电极层与所述第一信号线电连接。
6.根据权利要求5所述的显示面板,其特征在于,
所述驱动背板还包括设置在所述衬底上的沿第二方向延伸,且沿第一方向依次排列的多条第二信号线;且所述发光二极管芯片本体中的第四电极层与所述第二信号线电连接。
7.根据权利要求5所述的显示面板,其特征在于,
在所述第三电极层设置在所述第一半导体层远离所述发光层的一侧,所述第四电极层设置在所述第二半导体层远离所述发光层的一侧的情况下:
所述显示面板还包括设置在所述发光二极管芯片本体和第一子调光结构之间的第二信号线;且所述发光二极管芯片本体中的第四电极层与所述第二信号线电连接。
8.根据权利要求7所述的显示面板,其特征在于,
所述第二信号线在所述衬底上的正投影覆盖所述第一子调光结构中的电致变色层在所述衬底上的正投影;
所述第二信号线在所述衬底上的正投影与所述电致变色层在所述衬底上的正投影重叠的部分复用为第一电极层。
9.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求4-8任一项所述的显示面板。
10.一种显示面板的制备方法,其特征在于,包括:
将发光二极管芯片本体转移至驱动背板上;所述发光二极管芯片本体包括依次层叠设置的第三电极层、第一半导体层、发光层、第二半导体层以及第四电极层,所述驱动背板包括衬底以及设置于所述衬底上的沿第一方向延伸,且沿第二方向依次排列的多条第一信号线,所述第三电极层与所述第一信号线电连接;
在包括所述发光二极管芯片本体的驱动背板上形成调光结构,所述调光结构位于所述发光二极管芯片本体的出光侧;所述调光结构包括第一子调光结构,所述第一子调光结构包括依次层叠设置的第一电极层、电致变色层以及第二电极层;
在所述第一子调光结构远离所述发光二极管芯片本体的一侧形成第二子调光结构,所述第二子调光结构用于使入射到其上的光向远离所述发光二极管芯片中心的方向偏转。
11.根据权利要求10所述的显示面板的制备方法,其特征在于,
在将所述发光二极管芯片本体转移至驱动背板上之后,在所述发光二极管芯片本体上形成所述调光结构之前,所述显示面板的制备方法,还包括:
在所述发光二极管芯片本体上形成沿第二方向延伸,且沿第一方向依次排列的多条第二信号线;所述第四电极层与所述第二信号线电连接。
12.根据权利要求10所述的显示面板的制备方法,其特征在于,
形成所述第一电极层包括:
在所述发光二极管芯片本体上形成沿第二方向延伸,且沿第一方向依次排列的多条第二信号线;所述第二信号线在所述衬底上的正投影覆盖所述电致变色层在所述衬底上的正投影,所述第二信号线在所述衬底上的正投影与所述电致变色层在所述衬底上的正投影重叠的部分作为所述第一电极层。
13.一种显示面板的制备方法,其特征在于,包括:
将如权利要求1至3任一项所述的发光二极管芯片转移至驱动背板上;
其中,所述驱动背板包括沿第一方向延伸,且沿第二方向依次排列的多条第一信号线和沿第二方向延伸,且沿第一方向依次排列的多条第二信号线;
所述发光二极管芯片中发光二极管芯片本体包括依次层叠设置的第一半导体层、发光层、第二半导体层;所述发光二极管芯片本体还包括第三电极层和第四电极层,所述第一半导体层与所述第三电极层接触,所述第二半导体层与所述第四电极层接触;
且所述第三电极层与所述第一信号线电连接,所述第四电极层与所述第二信号线电连接。
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