CN111180465B - 显示面板及制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了显示面板及制备方法、显示装置。该显示面板包括背板，所述背板具有贯穿所述背板的通孔，所述背板包括：基板；第一金属层，以及位于所述第一金属层和所述基板之间的绝缘层，所述第一金属层以及所述绝缘层均自显示区延伸至所述封装区域以外靠近所述通孔的一侧，在所述封装区域环绕所述通孔的边缘以及所述通孔之间具有隔离柱，所述隔离柱包括由所述第一金属层构成的顶部以及由所述绝缘层构成的柱体，所述顶部在所述基板上正投影的面积大于所述柱体在所述基板上正投影的面积。由此，该隔离柱具有上宽下窄的结构，因此发光层材料能够在柱体和顶部之间断开，可防止环境中的水氧自通孔周围残余的发光层吸收至封装区域内部，从而可提高通孔处阻断水氧的能力，提高该显示面板的使用寿命。

Description

显示面板及制备方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及显示面板及制备方法、显示装置。
背景技术
随着电子技术的进步，目前的电子设备向着追求大屏占比的方向发展。为了扩大电子设备的屏占比，目前的手机、笔记本电脑等需要在屏幕上设置摄像头的显示屏可采用取消摄像头处的上边框，而仅在摄像头位置处具有边框的结构。因此，与传统的显示屏结构相比，在显示区挖孔实在摄像头的显示屏需要在显示区形成通孔以设置摄像头组件。而基于有机发光显示的显示屏，由于需要利用封装结构将通孔周围进行密封，以防止环境中的水氧由通孔处侵入密封空间内部影响有机发光二极管。
然而，目前的显示面板及制备方法、显示装置仍有待改进。
发明内容
本发明是基于发明人对于以下事实和问题的发现和认识作出的：
如前所述，虽然目前在显示区设置通孔(AA hole)的背板也会在通孔周围设置封装结构以实现有机发光二极管的封装，但该位置处的封装效果往往不尽理想，环境中的水氧仍容易从该位置处向封装空间内部侵蚀。特别是如果该位置处残留的发光层为一个连续的膜层时，发光层材料吸水容易导致发光层被氧化，水氧可沿图中箭头所示出的方向向显示区内部移动，从而沿着封装的坝状结构进入显示区内部，导致器件使用寿命大大降低，从而影响该显示面板的使用寿命。因此，如能够提出一种更加合理的背板结构，提高显示区通孔处防水氧侵蚀的能力，则能够大幅缓解甚至解决上述问题。
有鉴于此，在本发明的一个方面，本发明提出了一种显示面板。该显示面板包括背板，所述背板具有贯穿所述背板的通孔，且封装区域具有环绕所述通孔的边缘，所述背板包括：基板；第一金属层，以及位于所述第一金属层和所述基板之间的绝缘层，所述第一金属层以及所述绝缘层均自显示区延伸至所述封装区域以外靠近所述通孔的一侧，在所述封装区域环绕所述通孔的边缘以及所述通孔之间具有隔离柱，所述隔离柱包括由所述第一金属层构成的顶部以及由所述绝缘层构成的柱体，所述顶部在所述基板上正投影的面积大于所述柱体在所述基板上正投影的面积。由此，该背板在通孔和封装区域之间具有隔离柱，且该隔离柱具有上宽下窄的结构，因此在形成发光层时，发光层材料能够在柱体和顶部之间断开。由此，可防止环境中的水氧自通孔周围残余的发光层吸收至封装区域内部，从而可提高通孔处阻断水氧的能力，进而提高该显示面板的使用寿命。
根据本发明的实施例，该显示面板进一步包括：第二金属层，所述第二金属层位于所述绝缘层以及所述基板之间。由此，可进一步提高该显示面板阻断水氧的能力。
根据本发明的实施例，所述第二金属层为栅极金属层，所述第一金属层为源漏极金属层。由此，可进一步提高该显示面板阻断水氧的能力。
根据本发明的实施例，所述绝缘层进一步包括：栅介质亚层，所述栅介质亚层位于所述第一金属层远离所述基板的一侧；以及层间介质亚层，所述层间介质亚层位于所述栅介质亚层远离所述第一金属层的一侧。由此，可利用显示面板中具有的绝缘层以及金属层形成隔离柱。
根据本发明的实施例，该显示面板进一步包括发光层，在所述封装区域环绕所述通孔的边缘至所述通孔之间的区域内，所述发光层覆盖所述隔离柱的顶部以及所述第二金属层，并在所述隔离柱的柱体处断开。由此，可进一步提高该显示面板阻断水氧的能力。
根据本发明的实施例，所述基板为柔性基板。由此，可进一步提高该显示面板阻断水氧的能力。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种显示装置。该显示装置包括：前面所述的显示面板，以及位于所述显示面板的背板上的有机发光二极管；以及封装结构，所述封装结构用于密封所述有机发光二极管。由此，该显示装置具有前面描述的显示面板的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该显示装置具有屏占比较大，使用寿命较长等优点的至少之一。
根据本发明的实施例，所述封装结构包括无机封装层，所述无机封装层至少覆盖所述隔离柱的所述顶部以及柱体。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种制备前面描述的显示面板的方法。该方法包括：提供用于形成背板的基板，所述基板上具有贯穿所述基板的通孔；在所述基板上形成第一金属层以及绝缘层；对所述第一金属层和所述绝缘层进行刻蚀处理，以在所述封装区域环绕所述通孔的边缘至所述通孔之间的区域形成隔离柱，并令所述顶部在所述基板上正投影的面积大于所述柱体在所述基板上正投影的面积。由此，可简便地获得前面描述的显示面板。
根据本发明的实施例，所述形成隔离柱包括：形成所述第一金属层之后，利用第一构图工艺对位于所述封装区域的边缘至所述通孔之间的区域处的所述第一金属层以及绝缘层进行处理，以形成顶部和柱体宽度相一致的隔离柱预制体；在所述隔离柱预制体所在区域形成掩膜，所述掩膜覆盖除所述隔离柱预制体以外的区域；利用第二构图工艺对所述隔离柱预制体进行处理，以形成所述隔离柱，所述第二构图工艺中所采用的刻蚀剂与所述绝缘层反应的速率大于所述刻蚀剂与所述第一金属层反应的速率。由此，可简便地形成前述的上宽下窄的隔离柱。
根据本发明的实施例，所述刻蚀剂含有HF，所述刻蚀剂中所述HF的质量含量为1％～2％。由此，可简便地形成前述的上宽下窄的隔离柱。
根据本发明的实施例，该方法进一步包括：形成所述绝缘层之前，预先在所述基板上形成第二金属层；所述掩膜暴露所述隔离柱预制体，并暴露所述隔离柱预制体周围的所述第二金属层；利用第二构图工艺对所述隔离柱预制体进行处理以形成所述隔离柱，所述第二构图工艺中所采用的刻蚀剂与所述绝缘层反应的速率大于所述刻蚀剂与所述第二金属层反应的速率。由此，可简便地形成前述的上宽下窄的隔离柱。
根据本发明的实施例，形成所述隔离柱之后进一步包括：形成发光层，所述发光层覆盖所述隔离柱的顶部以及所述隔离柱周围的所述第二金属层，且覆盖所述隔离柱顶部的所述发光层和覆盖所述第二金属层的所述发光层在所述隔离柱的柱体处断开。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1显示了现有技术中显示面板的结构示意图；
图2显示了根据本发明一个实施例的显示面板的部分结构示意图；
图3显示了根据本发明一个实施例的显示面板的结构示意图；
图4显示了根据本发明另一个实施例的显示面板的结构示意图；
图5显示了根据本发明又一个实施例的显示面板的结构示意图；
图6显示了根据本发明一个实施例的制备显示面板的方法的流程示意图；
图7显示了根据本发明又一个实施例的制作显示面板的方法的流程示意图。
附图标记说明：
100：基板；20：缓冲层；10：通孔；30：掩膜；110：显示区；200A：边缘封装边界；200B：通孔封装边界；200：坝状结构；300：绝缘层；310：层间介质亚层；320：栅介质亚层；400：第一金属层；500：第二金属层；600：发光层；210：无机封装层。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的一个方面，本发明提出了一种显示面板。参考图2以及图3，该显示面板包括背板，背板具有贯穿背板的通孔10(例如位于显示区110中)，且封装区域具有环绕通孔的边缘，即通孔封装边界200B。该背板包括基板100，以及位于基板100上的第一金属层400和绝缘层300，第一金属层400以及绝缘层300均自显示区110延伸至封装区域以外靠近通孔10的一侧，在通孔封装边界200B以及通孔10之间具有隔离柱，隔离柱包括由第一金属层400构成的顶部以及由绝缘层300构成的柱体。顶部在基板100上正投影的面积大于柱体在基板100上正投影的面积。例如在垂直于基板方向的截面上(如图3中所示出的)，隔离柱顶部的尺寸大于柱体的尺寸。也即是说，该隔离柱具有顶部较宽而柱体较窄的结构。由此，在形成发光层时，发光层材料能够在柱体和顶部之间断开。由此，可防止环境中的水氧自通孔周围残余的发光层吸收至封装区域内部，从而可提高通孔处阻断水氧的能力，进而提高该显示面板的使用寿命。
为了方便理解，下面首先对该显示面板可实现上述有益效果的原理进行简单说明：
如前所述，参考图2，为了提高屏占比需要在背板的显示区110内设置通孔10以容纳摄像头等组件。因此，此时的背板除去边缘封装边界200A以外，还需要形成环绕通孔的封装结构，即该背板上具有通孔封装边界200B。而本领域技术人员理解的是，由于背板上制备薄膜晶体管等部件多是通过先形成整层材料(金属、无机物或半导体层)，然后利用构图工艺对材料进行刻蚀而获得薄膜晶体管或是金属走线的，因此在通孔封装边界200B和通孔10之间的区域也会残留有金属层以及绝缘层。类似地，当在背板上形成发光层之后，该位置处也会具有残留的发光层。参考图1，形成通孔之后，坝状结构200’以及通孔(图中未示出)之间的位置(图1所示出的部分)处残留的金属层以及绝缘层，如第一金属层400’、层间介质亚层310以及栅介质亚层320等如具有上下等宽的结构，则发光层600’将形成连续的膜层。进一步地，由于此处处于封装区域以外的部分，因此水氧可通过连续的发光层600’，沿着如图1中箭头所示出的方向跨越坝状结构200’向显示区内部运动，从而导致封装失败，降低该背板的使用寿命。而根据本发明实施例的背板中，由于具有如图3(沿图2中所示出的A-A’方向的截面示意图)所示出的隔离柱，因此在形成发光层时，隔离柱处的顶部较宽柱体较窄，则发光层材料不会形成覆盖隔离柱顶部和柱体的连续膜层结构。因此可令封装区域以外的发光层材料与封装区域内部的发光层断开。因此，可大幅提升显示面板的水氧阻隔能力。
根据本发明的实施例，该隔离柱是由形成薄膜晶体管的残余材料形成的。也即是说，可利用用于形成薄膜晶体管的源漏极、栅极绝缘层或是层间绝缘层等结构的残留材料形成该隔离柱。例如参考图4，该背板还可以进一步包括第二金属层500，第二金属层500位于绝缘层以及基板100之间。具体地，第二金属层500可以为栅极金属层，第一金属层400可以为源漏极金属层。绝缘层可以进一步包括栅介质亚层320和层间介质亚层310。由此，可利用背板中具有的绝缘层以及金属层形成隔离柱。总的来说，该隔离柱的顶部可以由金属形成，柱体可由无机材料，例如薄膜晶体管中常用的氮化硅或是二氧化硅等绝缘材料形成。第一金属层400和第二金属层500的具体材料不受特别限制，本领域技术人员可选择熟悉的金属或是合金形成第一金属层400和第二金属层500。例如第二金属层可用于形成薄膜晶体管的栅极，可采用包括但不限于Mo等金属材料形成。由于金属材料和无机材料之间的差异，可选择不与金属反应而仅与无机材料反应，或是与金属反应较慢而与无机材料反应较快的刻蚀剂刻蚀形成该隔离柱，进而可以简便地获得上述顶部尺寸和柱体尺寸不同的结构。也即是说可在隔离柱的柱体部分形成段差，以防止形成连续的发光层。为了进一步提高柱体部分的段差，可令该隔离柱的柱体底部(朝向基板100的一侧)形成在另一层金属层，即第二金属层500上。由此可形成类似于工字型的隔离柱。
参考图5，在该显示面板上形成发光层600时，由于具有上述工字型的隔离柱，因此发光层600仅覆盖隔离柱的顶部以及第二金属层500，并可以在隔离柱的柱体处断开。由此，可进一步提高该背板阻断水氧的能力。特别是在形成封装结构时，覆盖隔离柱顶部的发光层600会被沉积的无机封装层210覆盖。即便由于工艺精度的原因有部分发光层600暴露在外，由于此处暴露在外的发光层材料并不为连续的膜层，因此也不会对封装区域内部的结构造成负面影响。
根据本发明的实施例，基板100可以为柔性基板。本领域技术人员能够理解的是，在基板100和诸如第二金属层500等用于形成薄膜晶体管的结构之间，还可具有缓冲层20等结构。也即是说，根据本发明实施例的背板可以为刚性或是柔性的背板。
在本发明的另一方面，本发明提出了一种显示装置。根据本发明的实施例，该显示装置包括前面所述的显示面板，以及位于显示面板的背板上的有机发光二极管。封装结构用于将有机发光二极管密封。由此，该显示装置具有前面描述的显示面板的背板的全部特征以及优点，在此不再赘述。总的来说，该显示装置具有屏占比较大，使用寿命较长等优点的至少之一。
根据本发明的实施例，封装结构包括无机封装层。无机封装层至少覆盖隔离柱的顶部以及柱体，即参考图5，该显示装置在坝状结构200和通孔(图中未示出)之间的区域可具有如图5中所示出的结构。
在本发明的又一方面，本发明提出了一种制备前面描述的背板的方法。参考图6，该方法包括：
S100：提供基板，在显示区中具有贯穿基板的通孔
根据本发明的实施例，在该步骤中提供基板，基板的显示区内具有贯穿基板的通孔。
S200：在基板上形成第一金属层以及绝缘层
根据本发明的实施例，在该步骤中在基板上形成绝缘层、第一金属层等用于形成薄膜晶体管的结构。
具体地，该步骤中可包括在显示区对绝缘层、第一金属层等结构进行刻蚀处理，以形成薄膜晶体管的操作。根据本发明的一些实施例，该步骤中可具体包括：形成第一金属层、栅介质亚层、层间介质亚层和第二金属层，其中第一金属层可以为源漏金属层，第二金属层可以为栅极金属层。
S300：对第一金属层和绝缘层进行刻蚀处理，以形成隔离柱
根据本发明的实施例，在该步骤中，对第一金属层和绝缘层进行刻蚀处理以便在封装区域环绕通孔的边缘至通孔之间的区域形成隔离柱。隔离柱的位置以及形状前面已经进行了详细的描述，在此不再赘述。具体地，该隔离柱在垂直于基板方向的截面上隔离柱的顶部的长度大于隔离柱的柱体的长度。
根据本发明的具体实施例，形成隔离柱可具体包括以下步骤：
参考图7中的(a)，形成第一金属层400之后，利用第一构图工艺对位于封装区域的边缘至通孔之间的区域处的进行处理，以形成顶部和柱体宽度相一致的隔离柱预制体。随后在隔离柱预制体所在区域形成掩膜30，掩膜30暴露隔离柱预制体的顶部，并暴露隔离柱预制体周围的第二金属层500。随后利用第二构图工艺，对隔离柱预制体进行处理。第二构图工艺中所采用的刻蚀剂与绝缘层反应的速率大于刻蚀剂与第一、第二金属层反应的速率。也即是说，在第二构图工艺中，位于第一、第二金属层之间的绝缘层(如图中所示出的栅介质亚层320和层间介质亚层310)反应速率较快，因此刻蚀速度比第一金属层400和第二金属层500都快，从而可以在第一金属层400和第二金属层500未发生显著刻蚀时，绝缘层的尺寸即可以明显缩小。由此，可简便地形成前述的上宽下窄的隔离柱。具体地，刻蚀剂可以是与绝缘层，例如氮化物或氧化物等材料反应较快，与金属反应较慢的试剂。由此，设置了掩膜30之后，与刻蚀剂接触的部分为暴露在外的第一金属层、绝缘层和第二金属层。此时由于不同材料与刻蚀剂反应的速率不同，因此绝缘层被刻蚀除去的部分较多，而金属材料被刻蚀的较为缓慢，从而可形成如图7中的(b)所示出的结构。
根据本发明的具体实施例，刻蚀剂含有HF，刻蚀剂中HF的质量含量为1％～2％。例如，具体可以为1.5±0.1％。由此，可简便地形成前述的上宽下窄的隔离柱。形成隔离柱之后，可去除掩膜30并进行后续的制备工艺，例如形成发光层600。如前所述，由于隔离柱的柱体部分存在段差，因此发光层在隔离柱部分可具有如图7中的(c)所示出的结构。因此，可在坝状结构200外围形成不连续的发光层600，从而可提高该背板的水氧阻断能力。
在本发明的描述中，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“另一个实施例”等的描述意指结合该实施例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。另外，需要说明的是，本说明书中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括背板，所述背板具有贯穿所述背板的通孔，且封装区域具有环绕所述通孔的边缘，所述背板包括：
基板；
第一金属层，以及位于所述第一金属层和所述基板之间的绝缘层，所述第一金属层以及所述绝缘层均自显示区延伸至所述封装区域以外靠近所述通孔的一侧，
在所述封装区域环绕所述通孔的边缘以及所述通孔之间具有隔离柱，所述隔离柱包括由所述第一金属层构成的顶部以及由所述绝缘层构成的柱体，所述顶部在所述基板上正投影的面积大于所述柱体在所述基板上正投影的面积，
进一步包括：第二金属层，所述第二金属层位于所述隔离柱以及所述基板之间并覆盖所述基板，所述第二金属层为栅极金属层，所述第一金属层为源漏极金属层；
所述绝缘层进一步包括：
栅介质亚层，所述栅介质亚层位于所述第二金属层远离所述基板的一侧；以及
层间介质亚层，所述层间介质亚层位于所述栅介质亚层远离所述第二金属层的一侧。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，进一步包括发光层，在所述封装区域环绕所述通孔的边缘至所述通孔之间的区域内，所述发光层覆盖所述隔离柱的顶部以及所述第二金属层，并在所述隔离柱的柱体处断开。
3.根据权利要求1或2所述的显示面板，其特征在于，所述基板为柔性基板。
4.一种显示装置，其特征在于，包括：
权利要求1-3任一项所述的显示面板，以及位于所述显示面板的背板上的有机发光二极管；以及
封装结构，所述封装结构用于密封所述有机发光二极管。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述封装结构包括无机封装层，所述无机封装层至少覆盖所述隔离柱的所述顶部以及柱体。
6.一种制备权利要求1或2所述的显示面板的方法，其特征在于，包括：
提供用于形成背板的基板，所述基板上具有贯穿所述基板的通孔；
在所述基板上形成第一金属层以及绝缘层；
对所述第一金属层和所述绝缘层进行刻蚀处理，以在所述封装区域环绕所述通孔的边缘至所述通孔之间的区域形成隔离柱，并令所述顶部在所述基板上正投影的面积大于所述柱体在所述基板上正投影的面积。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述形成隔离柱包括：
形成所述第一金属层之后，利用第一构图工艺对位于所述封装区域的边缘至所述通孔之间的区域处的所述第一金属层以及绝缘层进行处理，以形成顶部和柱体宽度相一致的隔离柱预制体；
在所述隔离柱预制体所在区域形成掩膜，所述掩膜覆盖除所述隔离柱预制体以外的区域；
利用第二构图工艺对所述隔离柱预制体进行处理，以形成所述隔离柱，所述第二构图工艺中所采用的刻蚀剂与所述绝缘层反应的速率大于所述刻蚀剂与所述第一金属层反应的速率。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述刻蚀剂含有HF，所述刻蚀剂中所述HF的质量含量为1%~2%。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，进一步包括：
形成所述绝缘层之前，预先在所述基板上形成第二金属层；
所述掩膜暴露所述隔离柱预制体，并暴露所述隔离柱预制体周围的所述第二金属层；
利用第二构图工艺对所述隔离柱预制体进行处理以形成所述隔离柱，所述第二构图工艺中所采用的刻蚀剂与所述绝缘层反应的速率大于所述刻蚀剂与所述第二金属层反应的速率。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，形成所述隔离柱之后进一步包括：形成发光层，所述发光层覆盖所述隔离柱的顶部以及所述隔离柱周围的所述第二金属层，且覆盖所述隔离柱顶部的所述发光层和覆盖所述第二金属层的所述发光层在所述隔离柱的柱体处断开。
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