CN111562668A - 一种微显示装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微显示装置及其制备方法。通过在驱动背板上设置传感层、像素定义层和发光层，传感层能够识别感测预设目标的移动，并输出对应预设目标移动的信号。使得驱动背板能够从第二电极获取传感层输出的对应预设目标移动的信号，并根据该信号输出驱动信号至第一电极以控制发光层发光，从而实现根据对人眼的动态追踪对微显示装置的画面显示进行控制。将本申请的微显示装置应用于VR/AR显示，能够极大增强人机交互性能。像素定义层包括多个第一开口和多个第二开口，以定义出发光显示像素子单元的发光层区域，从而分别在多个第一开口内设置发光层，以有利于突破现有蒸镀图形化的物理极限，能够实现高像素密度的显示。

Description

一种微显示装置及其制备方法

技术领域

本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种微显示装置及其制备方法。

背景技术

虚拟现实(Virtual Reality，VR)，是计算机模拟虚拟环境从而给人以环境沉浸感的技术。增强现实(Augmented Reality，AR)，是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术。

目前，基于AR/VR的显示装置存在人机交互性能较差，容易引起用户眩晕、沉浸感不足，以及显示效果不佳的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种微显示装置及其制备方法，以实现人机交互性能的增强和高像素密度的显示。

第一方面，本发明实施例提供了一种微显示装置，该微显示装置包括：

驱动背板，驱动背板上设置有多个第一电极和多个第二电极；

传感层、像素定义层和发光层，像素定义层包括多个第一开口和多个第二开口，第一电极和发光层位于第一开口内，第二电极和传感层位于第二开口内；

公共电极，公共电极整层覆盖发光层和传感层，发光层位于第一电极与公共电极之间，传感层位于第二电极和公共电极层之间；

其中，驱动背板获取第二电极上的信号，并输出驱动信号至第一电极，以根据传感层输出的对应预设目标移动的信号控制发光层发光。

可选地，发光层包括红色发光单元、绿色发光单元和蓝色发光单元；传感层包括多个传感单元；

红色发光单元、绿色发光单元、蓝色发光单元以及传感单元呈田字型分布。

可选地，4个红色发光单元、4个绿色发光单元或4个蓝色发光单元呈田字型分布。

可选地，还包括微透镜阵列层，微透镜阵列层位于传感层远离驱动背板的一侧，对应传感层设置。

可选地，相邻第一开口之间还设置有第三开口，公共电极覆盖第三开口。

可选地，还包括薄膜封装层，薄膜封装层位于公共电极远离驱动背板的一侧，并覆盖公共电极。

可选地，还包括封装盖板，封装盖板通过UV胶固定于薄膜封装层远离驱动背板的一侧，UV胶设置于微显示装置的边框。

可选地，传感层包括a-Si，p-Si或者还原氧化石墨烯中的任意一种。

第二方面，本发明实施例还提供了一种微显示装置的制备方法，该微显示装置的制备方法包括：

形成驱动背板，驱动背板上形成多个第一电极和多个第二电极；

形成传感层，传感层覆盖第二电极；

形成像素定义层，像素定义层包括多个第一开口和第二开口，其中，第一电极位于第一开口内，第二电极和传感层位于第二开口内；

在第一开口内形成发光层；

形成公共电极，公共电极整层覆盖发光层和传感层。

可选地，形成公共电极层，公共电极整层覆盖发光层和传感层之后还包括：

形成薄膜封装层，薄膜封装层位于公共电极远离驱动背板的一侧，并覆盖公共电极；

形成微透镜阵列层，微透镜层位于薄膜封装层远离驱动背板的一侧，对应传感层。

本发明实施例提供的微显示装置，包括驱动背板，驱动背板上设置有多个第一电极和多个第二电极。进而在驱动背板上设置传感层、像素定义层和发光层。其中，传感层能够识别感测预设目标的移动(例如自人眼所反射出的光线的移动及光强的移动)，并输出对应预设目标移动的信号(例如对应的该信号中可包括人眼的瞳孔位置信息及眼动数据)，使得驱动背板能够从第二电极获取传感层输出的对应预设目标移动的信号，并根据该信号输出驱动信号至第一电极以控制发光层发光，从而控制了微显示装置显示侧的画面显示。据此，将本发明实施例提供的微显示装置应用于VR/AR显示中，能够实现根据对人眼的动态追踪对VR/AR显示的画面显示进行控制，极大地增强了VR/AR显示的人机交互性能，且降低用户的眩晕感提升沉浸感。像素定义层包括多个第一开口和多个第二开口，以定义出发光显示像素子单元的发光层区域，从而分别在多个第一开口内设置发光层，以有利于突破现有蒸镀图形化的物理极限，实现高像素密度的显示，极大地优化了显示效果。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种微显示装置的剖面结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种显示面板的俯视结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种微显示装置的剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种微显示装置的制备方法的流程示意图；

图5-图9是本发明实施例提供的显示面板在各制备步骤中的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

本发明实施例提供的微显示装置，可适用于VR/AR显示中，且微显示装置可以是有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示面板或有机发光二极管微显示面板(Micro-OLED)。

图1为本发明实施例提供的一种微显示装置的剖面结构示意图，请参阅图1，该微显示装置包括：驱动背板10，驱动背板10上设置有多个第一电极20和多个第二电极30；传感层31、像素定义层50和发光层21，像素定义层50包括多个第一开口51和多个第二开口52，第一电极20和发光层21位于第一开口51内，第二电极30和传感层31位于第二开口52内；公共电极60，公共电极60整层覆盖发光层21和传感层31，发光层21位于第一电极20与公共电极60之间，传感层31位于第二电极30和公共电极60层之间；其中，驱动背板10获取第二电极30上的信号，并输出驱动信号至第一电极20，以根据传感层31输出的对应预设目标移动的信号控制发光层21发光。

具体地，请参阅图1，驱动背板10可包括硅基板，能够为微显示装置提供缓冲、保护或支撑等作用。驱动背板10中可设置驱动电路，驱动电路可包括薄膜晶体管和多条信号走线。驱动背板10上设置有多个第一电极20和多个第二电极30，第一电极20和第二电极30可通过驱动背板10上的过孔11与驱动背板10中的驱动电路中电连接。

在此基础上，请参阅图1，于第二电极30远离驱动背板10的一侧设置传感层31，传感层31位于第二电极30之上并覆盖第二电极30。传感层31的材质可以是非晶硅(amorphoussilicon，a-Si)、低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon，LTPS，又称p-Si)或还原氧化石墨烯(reduced Graphene Oxide，rGO)。可选地，于第二电极30远离驱动背板10的一侧设置传感层31之后，请参阅图1，还设置多个第三电极40，第三电极40位于第一电极20远离驱动背板10的一侧并覆盖第一电极20，以及第三电极40位于传感层31远离驱动背板10的一侧并覆盖传感层31。优选地，第三电极40的材质包括透明氧化铟锡(ITO)。

设置像素定义层50，像素定义层50包括多个第一开口51和多个第二开口52，其中，第一电极20位于第一开口51内，第二电极30和传感层31位于第二开口52内，可选地，第一电极20以及第三电极40位于第一开口51内，第二电极30、传感层31以及第三电极40位于第二开口52内。设置像素定义层50以定义出微显示装置的发光显示像素子单元的发光层区域，一个发光显示像素子单元等同于微显示装置的一个子像素。优选地，像素定义层50的材质包括二氧化硅(SiO2)。

进而，分别在像素定义层50的多个第一开口51内设置发光层21，发光层21可覆盖第三电极40。发光层21可包括红色、绿色和蓝色三种OLED有机材料，并将不同的有机材料分别设置于不同的第一开口51内，以此形成微显示装置的红色、绿色和蓝色三种发光显示像素子单元，一个红色发光显示像素子单元、一个绿色发光显示像素子单元以及一个蓝色发光显示像素子单元可构成一个发光显示像素单元，多个发光显示像素单元实现微显示装置显示侧的多色显示。

以及，设置公共电极60，公共电极60整层覆盖发光层21和传感层31。优选地，公共电极60的材质可以是半透明导电材质，例如铝、银或者其他金属材质。可选地，在像素定义层50，相邻第一开口51之间还设置有第三开口53，公共电极60覆盖第三开口53。可选地，在像素定义层50，相邻的第一开口51与第二开口52之间还设置有第四开口54，公共电极60覆盖第四开口54。这样设置公共电极60，除了实现对发光显示像素单元以及传感层的信号传递之外，能够避免发光显示像素子单元之间的出光串扰，以及发光显示像素子单元的出光与传感层31的进光之间发生光线串扰，从而保证微显示装置的显示效果以及保证进行人眼动态追踪时的眼球追踪精准度。

综上设置，本发明实施例提供的微显示装置，具有如下工作原理：传感层31识别感测预设目标的移动，该预设目标例如是自人眼所反射出的光线，预设目标的移动，可为自人眼所述反射出的光线的移动及光强的移动，根据自人眼所反射出的光线的移动及光强的移动可进一步确定人眼的瞳孔位置信息及眼动数据，据此，传感层31输出对应预设目标移动的信号，即可输出对应人眼的瞳孔位置信息及眼动数据的信号。驱动电路从第二电极30获取传感层31输出的对应预设目标移动的信号，并根据该信号输出驱动信号至第一电极20以控制发光层21发光，从而控制了微显示装置显示侧的画面显示。其中，自人眼反射出的光线，包括但不限于自然光、灯光以及微显示装置发光层发射的光线进入人眼后，经人眼反射出的光线。

这样，将本发明实施例提供的微显示装置应用于VR/AR显示中，能够实现根据对人眼的动态追踪对VR/AR显示的画面显示进行控制，极大地增强人机交互性能，且降低用户的眩晕感提升沉浸感。示例性地，将本发明实施例提供的微显示装置应用于VR/AR显示中的人机交互可以这样进行实施，确定了人眼的瞳孔位置信息及眼动数据：例如确定到人眼在上下移动时，表示是(YES)，确定到人眼在左右移动时，表示否(NO)；还例如确定到低频眨眼动作时，表示是(YES)，确定到高频眨眼动作时，表示否(NO)；还例如确定到人眼上下移动时，表示上下翻页，确定到人眼左右移动时，表示左右翻页或上下级菜单选择等。由此，本发明实施例可以根据人眼的瞳孔位置及眼动情况来代替触控、鼠标或键盘输入等传统交互过程，使得人机交互更加智能化。

作为本申请一种可能的实施方式，图2为本发明实施例提供的一种显示面板的俯视结构示意图，请参阅图2，发光层21包括红色发光单元R、绿色发光单元G和蓝色发光单元B；传感层31包括多个传感单元S；红色发光单元R、绿色发光单元G、蓝色发光单元B以及传感单元S呈田字型分布。优选地，4个红色发光单元R、4个绿色发光单元G或4个蓝色发光单元B呈田字型分布。

具体地，红色发光单元R对应于前述的红色OLED有机材料，即对应于红色发光显示像素子单元，能够发出红色单色光，绿色发光单元G对应于前述的绿色红色OLED有机材料，即对应于绿色发光显示像素子单元，能够发出绿色单色光，蓝色发光单元B对应前述的蓝色红色OLED有机材料，即对应于蓝色发光显示像素子单元，能够发出蓝色单色光，以此在微显示装置的显示侧实现多色显示。

传感层31划分出多个传感单元S，每一个传感单元S都能够独立地识别感测预设目标的移动。红色发光单元R、绿色发光单元G、蓝色发光单元B以及传感单元S呈田字型分布，请参阅图2，1个红色发光单元R、1个绿色发光单元G、1个蓝色发光单元B以及1个传感单元S，可以构成微显示装置中呈田字型排布的一个发光显示像素单元PX1。优选地，4个红色发光单元R、4个绿色发光单元G或4个蓝色发光单元B呈田字型分布。从而，优选地，4个红色发光单元R、4个绿色发光单元G、4个蓝色发光单元B以及4个传感单元S可以构成显示面板中呈田字型排布的一个发光显示像素单元PX2。这样，颜色相同的4个发光显示子像素单元集中排布，且4个传感单元S集中排布，在微显示装置的制作过程中，4个传感单元S的传感层31以及第三电极40可以在一次工艺中形成，4个发光显示子像素的发光层21可通过电流体打印一次成型，相同颜色的发光显示子像素单元相邻设置，从而增加了单位面积内发光显示像素子单元的数量(即微显示装置的子像素的数量)，突破了现有蒸镀图形化的物理极限，实现了高像素密度的显示，又实现了真实R、G、B三色显示，以此极大地优化了显示效果，并且，还避免了滤光片的使用，进一步提高了发光效率。这样，将本发明实施例的微显示装置应用于VR/AR显示中，便能够很好地提升其生物识别性能，提高渲染效率。

作为本申请一种可能的实施方式，图3为本发明实施例提供的一种微显示装置的剖面结构示意图，请参阅图3，微显示装置还包括薄膜封装层，薄膜封装层位于公共电极60远离驱动背板10的一侧，并覆盖公共电极60。具体地，薄膜封装层可以是有机薄膜、无机薄膜或者有机薄膜上对堆叠无机薄膜，以实现公共电极60、发光层21以及传感层31的封装，防止各层材料的氧化，保证制作过程的可靠性。

请继续参阅图3，微显示装置还包括微透镜阵列层70，位于传感层31远离驱动背板10的一侧，对应传感层31设置。具体地，微透镜阵列层70可包括多个微透镜，即由多个微透镜形成微透镜阵列层70。微透镜可与前述传感单元S一一对应设置，优选地，每个微透镜覆盖一个传感单元S。微透镜能够将预设目标的光线，例如从人眼反射回来的光线汇聚于传感单元S或者说传感层31，以助于传感层31进行识别感测，保证对预设目标移动进行追踪，例如对眼球进行追踪的高效性。

请继续参阅图3，微显示装置还包括封装盖板80，封装盖板80通过UV胶固定于薄膜封装层远离驱动背板10的一侧，UV胶设置于微显示装置的边框。具体地，封装盖板80可以是玻璃盖板，玻璃盖板通过UV胶固定于薄膜封装层远离驱动背板10的一侧，实现微显示装置的封装。

本发明实施例还提供了一种微显示装置的制备方法，该微显示装置的制备方法可用于制备上述技术方案中的微显示装置，图4为本发明实施例提供的一种微显示装置的制备方法的流程示意图，图5-图9是本发明实施例提供的显示面板在各制备步骤中的结构示意图。参考图4，该微显示装置的制备方法包括：

S10，形成驱动背板，驱动背板上形成多个第一电极和多个第二电极。

具体地，参考图5，完成驱动背板10的制备，驱动背板10可包括硅基板，第一电极20和第二电极30可通过驱动背板10上的过孔11与驱动背板10中的驱动电路中电连接。

S20，形成传感层，传感层覆盖第二电极。

具体地，参考图6，在第二电极30上生长传感层31，第二电极30作为传感层31的阳极。在S20，形成传感层，传感层覆盖所述第二电极之后还包括：S21，继续参考图6，形成多个第三电极40，第三电极40位于第一电极20远离驱动背板10的一侧并覆盖第一电极20，以及第三电极40位于传感层31远离驱动背板10的一侧并覆盖传感层31。

S30，形成像素定义层，像素定义层包括多个第一开口和第二开口，其中，第一电极位于第一开口内，第二电极和传感层位于第二开口内。

具体地，参考图7，采用黄光和刻蚀工艺在驱动背板10上生长并图形化像素定义层50，以实现高像素密度的图形化。

S40，在第一开口内形成发光层。

具体地，参考图8，采用电流体工艺打印红色、绿色和蓝色OLED有机材料，完成三种发光显示像素子单元的真实显示，避免了滤光片的使用，提高了发光效率。

S50，继续参考图8，形成公共电极60，公共电极60整层覆盖发光层21和传感层31。

在S50，形成公共电极，公共电极整层覆盖发光层和传感层之后还包括：S51，继续参考图8，形成薄膜封装层，薄膜封装层位于公共电极60远离驱动背板10的一侧，并覆盖公共电极60；S52，参考图9，形成微透镜阵列层70，微透镜层位于薄膜封装层远离驱动背板10的一侧，对应传感层31，并在最终，形成封装盖板80，玻璃封装盖板80通过UV胶固定于薄膜封装层远离驱动背板10的一侧，实现微显示装置的如图3所示的封装。

本发明实施例所提供的微显示装置的制备方法可用于制备本发明任意技术方案的显示面板，因而该制备方法也具有显示面板相应的有益效果，这里不再赘述。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种微显示装置，其特征在于，包括：

驱动背板，所述驱动背板上设置有多个第一电极和多个第二电极；

传感层、像素定义层和发光层，所述像素定义层包括多个第一开口和多个第二开口，所述第一电极和所述发光层位于所述第一开口内，所述第二电极和所述传感层位于所述第二开口内；

公共电极，所述公共电极整层覆盖所述发光层和所述传感层，所述发光层位于所述第一电极与所述公共电极之间，所述传感层位于所述第二电极和所述公共电极层之间；

其中，所述驱动背板获取所述第二电极上的信号，并输出驱动信号至所述第一电极，以根据所述传感层输出的对应预设目标移动的信号控制所述发光层发光。

2.根据权利要求1所述的微显示装置，其特征在于，所述发光层包括红色发光单元、绿色发光单元和蓝色发光单元；所述传感层包括多个传感单元；

所述红色发光单元、所述绿色发光单元、所述蓝色发光单元以及所述传感单元呈田字型分布。

3.根据权利要求2所述的微显示装置，其特征在于，4个所述红色发光单元、4个所述绿色发光单元或4个所述蓝色发光单元呈田字型分布。

4.根据权利要求1所述的微显示装置，其特征在于，还包括微透镜阵列层，所述微透镜阵列层位于所述传感层远离所述驱动背板的一侧，对应所述传感层设置。

5.根据权利要求1所述的微显示装置，其特征在于，相邻所述第一开口之间还设置有第三开口，所述公共电极覆盖所述第三开口。

6.根据权利要求1所述的微显示装置，其特征在于，还包括薄膜封装层，所述薄膜封装层位于所述公共电极远离所述驱动背板的一侧，并覆盖所述公共电极。

7.根据权利要求6所述的微显示装置，其特征在于，还包括封装盖板，所述封装盖板通过UV胶固定于所述薄膜封装层远离所述驱动背板的一侧，所述UV胶设置于所述微显示装置的边框。

8.根据权利要求1所述的微显示装置，其特征在于，所述传感层包括a-Si，p-Si或者还原氧化石墨烯中的任意一种。

9.一种微显示装置的制备方法，其特征在于，包括：

形成驱动背板，所述驱动背板上形成多个第一电极和多个第二电极；

形成传感层，所述传感层覆盖所述第二电极；

形成像素定义层，所述像素定义层包括多个第一开口和第二开口，其中，所述第一电极位于所述第一开口内，所述第二电极和所述传感层位于所述第二开口内；

在所述第一开口内形成发光层；

形成公共电极，所述公共电极整层覆盖所述发光层和所述传感层。

10.根据权利要求9所述的一种微显示装置的制备方法，其特征在于，

形成公共电极层，所述公共电极整层覆盖所述发光层和所述传感层之后还包括：

形成薄膜封装层，所述薄膜封装层位于所述公共电极远离所述驱动背板的一侧，并覆盖所述公共电极；

形成微透镜阵列层，所述微透镜层位于所述薄膜封装层远离所述驱动背板的一侧，对应所述传感层。

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