CN111326561B - 可拉伸显示面板及制备方法、显示装置 - Google Patents

可拉伸显示面板及制备方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种可拉伸显示面板及制备方法、显示装置，该可拉伸显示面板包括柔性基板和设置于所述柔性基板上的多个像素单元，每一像素单元包括一发光元件，其中，每一像素单元还包括：电阻块，所述电阻块与所述发光元件并联，且所述电阻块被拉伸发生形变时的阻值增大。该显示面板中，在像素单元内与发光元件并联电阻块，利用电阻块被拉伸发生形变时电阻值增大的特性，使电阻块与发光元件相并联两端的总电阻增大，从而发光元件两端的电压升高，发光元件上的电流增大，发光强度增加，达到提高像素单元的发光亮度的效果。

Description

可拉伸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，尤其是指一种可拉伸显示面板及制备方法、显示装置。
背景技术
近来，各大显示器生产厂商都在尝试实现具有可拉伸结构的有机发光显示屏，期望可拉伸显示屏在被牵拉时除了能承受弯曲和折叠，还可以承受压力和拉伸，真正实现柔性屏。例如，可拉伸显示屏可以贴合复杂曲面实现立体曲面显示。
然而，对可拉伸显示屏进行整体拉伸时，在使显示屏沿X轴和Y轴伸长后，屏幕面积增加，在可拉伸显示屏中原始像素的发光强度不变的情况下，显示屏的总亮度下降，而且显示屏的伸长量越大，屏幕整体总亮度下降越明显，从而影响显示效果，导致用户体验降低。
发明内容
本发明技术方案的目的是提供一种可拉伸显示面板及制备方法、显示装置，用于解决可拉伸显示面板在被拉伸后相较于被拉伸前亮度下降，影响显示效果的问题。
本发明实施例提供一种可拉伸显示面板，包括柔性基板和设置于所述柔性基板上的多个像素单元，每一像素单元包括一发光元件，其中，每一像素单元还包括：
电阻块，所述电阻块与所述发光元件并联，且所述电阻块被拉伸发生形变时的阻值增大。
可选地，所述的可拉伸显示面板，其中，所述电阻块被拉伸后增大的阻值量与被拉伸的拉伸量成线性关系。
可选地，所述的可拉伸显示面板，其中，所述电阻块的制成材料为掺杂后的多晶硅。
可选地，所述的可拉伸显示面板，其中，所述发光元件包括阳极、阴极和位于所述阳极与所述阴极之间的发光功能层；其中，所述电阻块的其中一端与所述阳极连接，另一端接地。
可选地，所述的可拉伸显示面板，其中，所述像素单元还包括位于所述柔性基板上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层和源/漏极层，所述阳极通过第一过孔与所述源/漏极层连接；所述电阻块与所述有源层同层设置，且所述阳极通过第二过孔与所述电阻块连接。
可选地，所述的可拉伸显示面板，其中，所述可拉伸显示面板还包括位于所述柔性基板上的VSS线，所述像素单元还包括与所述源/漏极层同层的信号导接层，所述信号导接层与所述VSS线连接，且通过第三过孔与所述电阻块连接。
可选地，所述的可拉伸显示面板，其中，所述电阻块上设置有栅绝缘层和层间绝缘层，其中所述第二过孔和所述第三过孔分别穿透所述层间绝缘层和所述栅绝缘层。
本发明其中一实施例还提供一种显示装置，其中，包括如上任一项所述的可拉伸显示面板。
本发明另一实施例还提供一种可拉伸显示面板的制备方法，其中，所述方法包括：
提供柔性基板；
在所述柔性基板上制作多个像素单元；其中每一像素单元包括发光元件和电阻块，所述电阻块与所述像素单元并联，所述电阻块被拉伸发生形变时的阻值增大。
可选地，所述的制备方法，其中，所述在所述柔性基板上制作多个像素单元，包括：
在所述柔性基板上制作薄膜晶体管和发光元件；
其中，所述电阻块与所述薄膜晶体管的有源层通过同一构图工艺制成，且所述发光元件的阳极通过第一过孔与所述薄膜晶体管的源/漏极层连接，所述阳极通过第二过孔与所述电阻块连接。
可选地，所述的制备方法，其中，在所述柔性基板上制作薄膜晶体管和发光元件，还包括：
与所述薄膜晶体管的源/漏极层通过同一构图工艺制成信号导接层，且所述信号导接层与柔性基板上的VSS线连接，通过第三过孔与所述电阻块连接。
本发明具体实施例上述技术方案中的至少一个具有以下有益效果：
本发明实施例所述可拉伸显示面板，在像素单元内，与发光元件并联电阻块，利用电阻块被拉伸发生形变时电阻值增大的特性，使电阻块与发光元件相并联两端的总电阻增大，从而发光元件两端的电压升高，发光元件上的电流增大，发光强度增加，达到提高像素单元的发光亮度的效果。
附图说明
图1为本发明实施例所述可拉伸显示面板的线路结构图；
图2为本发明实施例所述可拉伸显示面板的部分剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
为解决可拉伸显示面板在被拉伸后相较于被拉伸前亮度下降，影响显示效果的问题，本发明实施例提供一种可拉伸显示面板，在像素单元内，与发光元件并联电阻块，利用电阻块被拉伸发生形变时电阻值增大的特性，使电阻块与发光元件相并联两端的总电阻增大，从而发光元件两端的电压升高，发光元件上的电流增大，发光强度增加，达到提高像素单元的发光亮度的效果。
如图1所示为本发明实施例所述可拉伸显示面板的线路结构图，其中，所述可拉伸显示面板包括柔性基板100和设置于柔性基板100上的多个像素单元110，每一像素单元110包括一发光元件120，其中，每一像素单元110还包括：
电阻块130，该电阻块130与发光元件120并联，且电阻块130被拉伸发生形变时的阻值增大。
采用该实施例所述可拉伸显示面板，像素单元110中所添加的电阻块130在拉伸时增大的阻值，能够调节发光元件120的电流，以作为可拉伸显示面板被拉伸时发光元件120的补偿电流，在不添加补偿像素的条件下，补偿可拉伸显示面板的拉伸区域整体亮度衰减，解决可拉伸显示面板被拉伸前后的亮度差异问题。
本发明实施例中，可选地，电阻块130被拉伸后增大的阻值量与被拉伸的拉伸量成线性关系。通过该电阻块130被拉伸后，增大的阻值量与被拉伸的拉伸量成线性关系的特性，根据可拉伸显示面板在被拉伸时的拉伸变化量，可以确定所设置电阻块的制作材料，以保证电阻块在进行拉伸电阻应变时的灵敏度能够满足可拉伸显示面板在被拉伸前后的亮度无差异要求。
可选地，电阻块130的制成材料为掺杂后的多晶硅。
例如，可采用在N型基底上掺杂P型杂质，形成P型导电层，制成为电阻块。
本发明实施例所述可拉伸显示面板，如图1所示，在柔性基板100上设置有交叉的多个栅线1和多个数据线2，其中与数据线2相平行设置有多个VDD信号线3，且多个数据线2与多个VDD信号线3间隔设置，相邻的两个栅线1、其中一数据线2和其中一VDD信号线3所围设区域形成为一个像素单元110。其中，每一像素单元110内设置有一发光元件120，像素单元110还包括与发光元件120、栅线1、数据线2和VDD信号线3分别相连接的薄膜晶体管，薄膜晶体管根据栅线1、数据线2和VDD信号线3所输入的信号，触发发光元件120发光。
本发明实施例中，可选地，发光元件120为有机发光半导体(OrganicElectroluminesence Display，OLED)。
本发明实施例中，像素单元110包括第一薄膜晶体管111和第二薄膜晶体管112，其中，第一薄膜晶体管111的控制端耦接至栅线1，第一端耦接至数据线2，第二端耦接至第二薄膜晶体管112的控制端；第二薄膜晶体管112的控制端耦接至VDD信号线3，第一端耦接至VDD信号线3，第二端耦接至发光元件120的一端，此外发光元件120未与第二薄膜晶体管112连接的一端接地。
通过该实施结构的像素单元110，发光元件120由第二薄膜晶体管112驱动而发光，通过第一薄膜晶体管111相连接所输入的栅线1上的控制信号和数据线2上的数据信号，控制发光元件120依时序进行发光。
进一步地，本发明实施例中，像素单元110内，与发光元件120并联设置有电阻块130，该电阻块130的第一端与发光元件120连接至第二薄膜晶体管112的一端连接，电阻块130的第二端接地。
可选地，发光元件120为OLED时，每一发光元件120包括阳极、阴极和位于阳极与阴极之间的发光功能层，其中电阻块130的第一端与发光元件120的阳极连接，电阻块130的第二端接地。基于该实施结构，电阻块130与发光元件120并联设置。
需要说明的是，像素单元110内用于驱动发光元件120的驱动电路部分可以有多种结构形式，并不限于仅能够包括上述的第一薄膜晶体管111和第二薄膜晶体管112，例如还可以包括更多的薄膜晶体管、存储电容、以及阈值补偿电路等。
根据以上，本发明实施例所述可拉伸显示面板中，在每一像素单元110内，发光元件120与电阻块130并联，且形成为接地状态。
基于该实施例所述可拉伸显示面板，当柔性基板100被拉伸时，柔性基板100朝被拉伸方向的长度增加，同时带动电阻块130朝拉伸方向形变，尺寸增加，电阻块130的电阻值发生变化。由于发光元件120上的电流主要由第二薄膜晶体管112控制，虽然电阻块130的增加对发光元件120上的电流有一定影响，但不会影响发光元件120所满足的正常发光需求。
在进行可拉伸显示面板的结构设计之前，根据电阻块130被拉伸后，增大的阻值量与被拉伸的拉伸量成线性关系的特性，以及根据柔性基板100被拉伸前后可拉伸显示面板的亮度变化情况和发光元件120的电阻，能够选择具有合适电阻值的电阻块130。
具体地，由于发光元件120与电阻块130为并联，根据发光元件120上电流Ioled和电阻块130上电流Ir之间的关联关系：rIr＝RIoled，其中r为电阻块130的电阻，R为发光元件120的电阻；当r/R＝K时，则Ioled/Ir＝K。
当屏幕受到拉伸力时，单个像素单元在第一边缘延伸方向(如为X轴)和与第一边缘延伸方向相垂直的第二边缘延伸方向(如为Y轴)的长度增加A％时，整个像素单元的面积增加B％，在单个像素单元的发光元件120的发光强度不变的情况下，像素单元的单位面积的亮度会下降B％，设定发光元件120的发光强度与电流近似成线性关系，则此时发光元件120上的电流需要提高B％。
在此条件下，假设U1、U2分别为柔性基板100被拉伸前后发光元件120的两端电压，n为电阻块130受到拉伸后的电阻比值，则U1和U2满足以下关系式：
kR2/(k+1)R＝U1/I；
nkR2/(nk+1)R＝U2/I。
其中，I为经过发光元件120和电阻块130的总电流，根据上述关系式，设定柔性基板100被拉伸前后电压发光元件120的两端电压成线性变化，需要提高B％，在可确定U1与U2比值的情况下，根据上述关系式，可以确定n与K之间的对应关系式，从而能够确定发光元件120的电阻与电阻块130被拉伸前后电阻变化值之间的关系，以能够根据发光元件120的电阻确定出所需要连接的电阻块130的电阻。
举例说明，根据上述确定方式，当发光元件120的电流需要提高6％时，需要电阻块130的应变电阻阻值升高12.7％。该条件下至少需要灵敏度系数为12.7/3即4.23的材料来制作电阻块130，一般金属应变电阻值为1.8至3.6，而半导体应变片的灵敏度系数最大可达金属应变片灵敏度系数的几十倍，可满足该使用要求。
进一步，需要说明的是，由于相同材料制作的电阻块130，当厚度不同时，电阻应变灵敏度也不同，因此也可以通过调整电阻块130的厚度调整电阻块130的电阻应变灵敏度。
可选地，本发明实施例所述可拉伸显示面板，在制备时，电阻块与薄膜晶体管的有源层同层制备，且发光元件通过过孔与电阻块连接。
具体地，如图2为本发明所述可拉伸显示面板的其中一实施方式的剖面结构示意图。其中，结合图1所示，该可拉伸显示面板包括制作于柔性基板100上的薄膜晶体管和发光元件120。其中，该薄膜晶体管包括依次制作于柔性基板100上的缓冲层101、有源层102、栅绝缘层103、栅极104、层间绝缘层105和源/漏极层106；发光元件包括制作于薄膜晶体管上的平坦化层201、设置于平坦化层201上的阳极202、设置于阳极202上的像素定义层203、设置于像素定义层203中的发光功能层204、设置于发光功能层204上的阴极205和设置于阴极205上的隔垫层206。其中，阳极202与源/漏极层106通过平坦化层201的第一过孔连接，通过薄膜晶体管能够驱动发光元件120发光。
另外，本发明实施例所述可拉伸显示面板，如图2所示，可选地，还进一步包括设置于隔垫层206上的封装层400。
本发明实施例中，可选地，如图2所示，电阻块130与有源层102同层设置，且阳极202通过穿透层间绝缘层105和栅绝缘层103的第二过孔与电阻块连接130。
进一步，可拉伸显示面板还包括位于柔性基板上的VSS线，图2中未显示该VSS线，通常该VSS线位于柔性基板上的非显示区，且沿显示区的边缘设置。本发明实施例中，可拉伸显示面板还包括与源/漏极层106同层的信号导接层300，该信号导接层300在柔性基板100上延伸至与VSS线连接，且通过穿透层间绝缘层105和栅绝缘层103的第三过孔与电阻块130连接。
采用上述实施结构，电阻块130的其中一端与发光元件120的阳极连接，另一端与VSS线连接，形在为与发光元件120并联的结构。
需要说明的是，图2所示实施方式中，结合图1，与发光元件120的阳极连接的薄膜晶体管为图1中的第二薄膜晶体管，根据图1，本发明实施例所述可拉伸显示面板还包括第一薄膜晶体管，第一薄膜晶体管在柔性基板100上的各层结构与第二薄膜晶体管相同，只是第一薄膜晶体管的栅极连接至栅线、第一极(源极和漏极中的其中一个)连接至数据线，第二极(源极和漏极中的另一个)连接至第二薄膜晶体管的栅极。
本领域技术人员应该能够了解上述第一薄膜晶体管和第二薄膜晶体管在柔性基板100上设置时的具体结构和连接，在此不再详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中，可拉伸显示面板上设置的电阻块不限于仅能够与薄膜晶体管的有源层同层，例如也可以与薄膜晶体管的源/漏极同层或栅极同层等，只要能够保证所设置的电阻块的其中一端连接至发光元件的阳极，另一端接地即可。
本发明实施例所述可拉伸显示面板，通过在像素单元110中与发光元件120并联设置电阻块130，能够调节发光元件120的电流，以作为可拉伸显示面板被拉伸时发光元件120的补偿电流，在不添加补偿像素的条件下，补偿可拉伸显示面板的拉伸区域整体亮度衰减，解决可拉伸显示面板被拉伸前后的亮度差异问题。
本发明其中一实施例还提供一种显示装置，所述显示装置包括如上结构的可拉伸显示面板。结合图1与图2，并参阅以上的详细描述，本领域技术人员应该能够了解采用本发明实施例所述可拉伸显示面板的显示装置的具体结构，在此不再详细说明。
本发明其中一实施例还提供一种可拉伸显示面板的制备方法，其中，所述可拉伸显示面板的具体结构可以结合图1和图2，并参阅以上的详细描述，所述制备方法包括：
提供柔性基板；
在所述柔性基板上制作多个像素单元；其中每一像素单元包括发光元件和电阻块，所述电阻块与所述像素单元并联，所述电阻块被拉伸发生形变时的阻值增大。
可选地，所述的制备方法，其中，所述在所述柔性基板上制作多个像素单元，包括：
在所述柔性基板上制作薄膜晶体管和发光元件；
其中，所述电阻块与所述薄膜晶体管的有源层通过同一构图工艺制成，且所述发光元件的阳极通过第一过孔与所述薄膜晶体管的源/漏极层连接，所述阳极通过第二过孔与所述电阻块连接。
可选地，所述的制备方法，其中，在所述柔性基板上制作薄膜晶体管和发光元件，还包括：
与所述薄膜晶体管的源/漏极层通过同一构图工艺制成信号导接层，且所述信号导接层与所述VSS线连接，通过第三过孔与所述电阻块连接。
通过上述实施过程所制作的可拉伸显示面板，在像素单元内，与发光元件并联电阻块，利用电阻块被拉伸发生形变时电阻值增大的特性，使电阻块与发光元件相并联两端的总电阻增大，从而发光元件两端的电压升高，发光元件上的电流增大，发光强度增加，达到提高像素单元的发光亮度的效果。
本领域技术人员应该能够了解可拉伸显示面板上制备薄膜晶体管和发光元件的具体过程，在此基础上，应该能够了解在制作薄膜晶体管时，使所述电阻块与所述薄膜晶体管的有源层通过同一构图工艺制成，且所述发光元件的阳极通过第一过孔与所述薄膜晶体管的源/漏极层连接，所述阳极通过第二过孔与所述电阻块连接，以及与所述薄膜晶体管的源/漏极层通过同一构图工艺制成信号导接层，且所述信号导接层与所述VSS线连接，通过第三过孔与所述电阻块连接的具体实施过程，在此不再详细说明。
以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述原理前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种可拉伸显示面板，包括柔性基板和设置于所述柔性基板上的多个像素单元，每一像素单元包括一发光元件，其特征在于，每一像素单元还包括：
电阻块，所述电阻块与所述发光元件并联，且所述电阻块被拉伸发生形变时的阻值增大；
所述电阻块被拉伸后增大的阻值量与被拉伸的拉伸量成线性关系；
所述发光元件包括阳极、阴极和位于所述阳极与所述阴极之间的发光功能层；
所述像素单元还包括位于所述柔性基板上的薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括有源层和源/漏极层，所述阳极通过第一过孔与所述源/漏极层连接；所述电阻块与所述有源层同层设置，且所述阳极通过第二过孔与所述电阻块连接；
所述可拉伸显示面板还包括位于所述柔性基板上的VSS线，所述像素单元还包括与所述源/漏极层同层的信号导接层，所述信号导接层与所述VSS线连接，且通过第三过孔与所述电阻块连接。
2.根据权利要求1所述的可拉伸显示面板，其特征在于，所述电阻块的制成材料为掺杂后的多晶硅。
3.根据权利要求1所述的可拉伸显示面板，其特征在于，所述电阻块的其中一端与所述阳极连接，另一端接地。
4.根据权利要求3所述的可拉伸显示面板，其特征在于，所述电阻块上设置有栅绝缘层和层间绝缘层，其中所述第二过孔和所述第三过孔分别穿透所述层间绝缘层和所述栅绝缘层。
5.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至4任一项所述的可拉伸显示面板。
6.一种可拉伸显示面板的制备方法，应用于如权利要求1-4任一项所述的可拉伸显示面板，其特征在于，所述方法包括：
提供柔性基板；
在所述柔性基板上制作多个像素单元；其中每一像素单元包括发光元件和电阻块，所述电阻块与所述像素单元并联，所述电阻块被拉伸发生形变时的阻值增大。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述在所述柔性基板上制作多个像素单元，包括：
在所述柔性基板上制作薄膜晶体管和发光元件；
其中，所述电阻块与所述薄膜晶体管的有源层通过同一构图工艺制成，且所述发光元件的阳极通过第一过孔与所述薄膜晶体管的源/漏极层连接，所述阳极通过第二过孔与所述电阻块连接。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，在所述柔性基板上制作薄膜晶体管和发光元件，还包括：
与所述薄膜晶体管的源/漏极层通过同一构图工艺制成信号导接层，且所述信号导接层与柔性基板上的VSS线连接，通过第三过孔与所述电阻块连接。
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