CN111584471B - 显示屏及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种显示屏及其制造方法。一种显示屏，包括：基板；像素单元，阵列设置在基板上，像素单元包括多个自发光芯片；封装胶层，包括相对设置的第一表面和第二表面，基板设置在封装胶层的第二表面，自发光芯片伸入封装胶层，第一表面凹陷设置形成若干凹坑；以及量子点荧光胶，设置在凹坑中。一种显示屏制造方法，包括以下步骤：提供基板；在基板上设置自发光芯片；在基板上形成封装胶层，封装胶层和基板将自发光芯片封装在密闭的空间内；在封装胶层远离基板的面上加工凹坑；在凹坑内填充量子点荧光胶。具有显示色彩纯净鲜艳且轻薄的特点。
Description
技术领域
本发明涉及显示装置技术领域，特别是涉及一种显示屏及其制造方法。
背景技术
随着电脑、手机等移动终端作为信息来源的发展，显示屏作为移动终端的显示输出装置，越来越受到重视。
传统技术中，显示屏通常包括背光层、垂直偏光片、正极电路、液晶层、负极电路、水平偏光片和彩色滤光片等，传统的显示屏通过彩色滤光片滤光导致色彩不纯正，且由于显示屏层数多，导致显示屏厚度厚，制约了手机等设备的发展。
因此，如提供一种色彩纯净鲜艳的轻薄显示屏是本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种显示屏及其制造方法。
一种显示屏，包括：
基板；
像素单元，阵列设置在所述基板上，所述像素单元包括多个自发光芯片；
封装胶层，包括相对设置的第一表面和第二表面，所述基板设置在所述封装胶层的第二表面，所述自发光芯片伸入所述封装胶层，所述第一表面凹陷形成若干凹坑；以及
量子点荧光胶，设置在所述凹坑中。
在其中一个实施例中，沿所述封装胶层的厚度方向，所述自发光芯片与所述量子点荧光胶通过封装胶层的一部分间隔设置。
在其中一个实施例中，所述封装胶层为透光封装胶层，所述封装胶层的透光率为10％～90％。
在其中一个实施例中，所述封装胶层的厚度为150μm～300μm。
在其中一个实施例中，所述凹坑的深度为1μm～50μm，所述量子点荧光胶的厚度与所述凹坑的深度相同。
在其中一个实施例中，每个像素单元中的多个自发光芯片为同种颜色的自发光芯片。
在其中一个实施例中，每个像素单元中的所述自发光芯片为蓝光自发光芯片、红光自发光芯片或绿光自发光芯片。
一种显示屏制造方法，包括以下步骤：
提供基板；
在所述基板上设置自发光芯片；
在所述基板上形成封装胶层，所述封装胶层和所述基板将所述自发光芯片封装在密闭的空间内；
在所述封装胶层远离所述基板的面上加工凹坑；
在所述凹坑内填充量子点荧光胶。
在其中一个实施例中，在所述封装胶层还未凝固时，通过封胶模具在所述封装胶层上挤压以形成凹坑，所述凹坑设置有拔模角度。
在其中一个实施例中，在所述封装胶层完全凝固后，通过激光在所述封装胶层上刻蚀形成所述凹坑，所述凹坑的底部面积与顶部开口面积相同。
有益效果：显示屏包括基板和封装胶层，封装胶层包括相对设置的第一表面和第二表面，基板设置在封装胶层的第一表面，且封装胶层的表面凹陷设置有像素单元和量子点荧光胶，也就是说，沿着显示屏的厚度方向，显示屏从整体上可以包括基板和封装胶层两层，较传统显示屏层数更低，一定程度上使显示屏的厚度更薄；通过自发光芯片激发量子点材料发光，能够发出更加准确的单色光，从而使显示屏的显示色彩纯净鲜艳。
附图说明
图1示出了本发明一实施例中的显示屏的正视图；
图2示出了图1中的显示屏沿A-A方向的剖视图；
图3示出了图1中的显示屏沿B-B方向的剖视图；
图4示出了图1中的显示屏沿C-C方向的剖视图；
图5示出了图1中的显示屏沿D-D方向的剖视图；
图6示出了本发明一实施例中的显示屏制造方法的步骤图。
附图标记：100、基板；200、像素单元；300、自发光芯片；310、第一自发光芯片；320、第二自发光芯片；330、第三自发光芯片；400、封装胶层；410、第一表面；420、第二表面；430、凹坑；500、量子点荧光胶；510、第一量子点荧光胶；520、第二量子点荧光胶。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
参阅图1，图1示出了本发明一实施例中的显示屏的正视图。本发明一实施例提供了的显示屏，包括基板100和阵列设置在基板100上的若干像素单元200，像素单元200通电后能够发光，通过控制阵列设置的多个像素单元200点亮或熄灭以显示不同的图案。
结合图2所示，图2示出了图1所示的显示屏沿A-A方向的剖视图。如图1和图2所示，显示屏包括基板100、封装胶层400、像素单元200和量子点荧光胶500。在一个实施例中，像素单元200包括多个自发光芯片300，自发光芯片300设置在基板100上，并通过封装胶层400进行封装以隔绝空气。封装胶层400具有相对设置的第一表面410和第二表面420，基板100设置在封装胶层400的第二表面420，封装胶层400的第一表面410暴露于空气中。在封装胶层400的第一表面410凹陷形成若干凹坑430，量子点荧光胶500设置在凹坑430中。本实施例中，基板100上设置有驱动电路，自发光芯片300与驱动电路电连接，且驱动电路还电连接有控制芯片，控制芯片通过驱动电路以控制基板100上阵列设置的多个像素单元200的点亮与熄灭，以显示不同的图案。由于显示屏沿厚度方向包括基板100和封装胶层400，封装胶层400的表面凹陷设置有量子点荧光胶500和自发光芯片300，因此有效的降低了显示屏的厚度。进一步地，自发光芯片300能够实现通电自动发光，不需要设置独立的背光层，有效的降低了显示屏的厚度。
作为对比，提供一种常见的显示屏，沿着显示屏的厚度方向至少设置有七层，分别为背光层、垂直偏光片、正极电路、液晶层、负极电路、水平偏光片和彩色滤光片。由此可见该显示屏较本申请实施例中的显示屏具有更多的层数，具有更厚的厚度。本申请实施例中，自发光芯片300通电自动发光，能够代替背光层、垂直偏光片、液晶层和水平偏光片；且封装胶层400的表面凹陷设置有量子点荧光胶500和自发光芯片300，沿着显示屏的厚度方向，显示屏整体上可以包括基板100和封装胶层400两层，有效的降低了显示屏的整体厚度。
进一步地，量子点荧光胶500是将量子点材料封装在透明胶体中，量子点材料是半导体纳米晶体，量子点材料的晶粒直径在2纳米～10纳米之间，当量子点材料的晶粒受到光电刺激时会根据晶粒直径的大小不同而激发出不同的单色光，可以产生准确的蓝色、绿色或红色等。通过自发光芯片300激发量子点材料发光，能够发出更加准确的单色光，从而使显示屏的显示色彩纯净鲜艳。
其中，基板100可以为PCB板(Printed circuit boards，印刷电路板)，PCB板上设置有驱动电路，自发光芯片300电连接于驱动电路。在图2所示的实施例中，自发光芯片300设置在PCB板的上表面，可以在PCB板的下表面设置控制芯片，通过控制芯片控制自发光芯片300的点亮或熄灭。
在一个实施例中，如图1所示，一个像素单元200包括三个自发光芯片300，即一个像素单元200包括第一自发光芯片310、第二自发光芯片320和第三自发光芯片330，三个自发光芯片300能够独立的点亮与熄灭，且三个自发光芯片300可能独立的进行亮度控制。
例如，第一自发光芯片310、第二自发光芯片320和第三自发光芯片330均可以为同一种颜色的自发光芯片300，以第一自发光芯片310、第二自发光芯片320和第三自发光芯片330均设置为蓝光自发光芯片为例，图3为图1中的显示屏沿B-B方向的剖视图，图4为图1中的显示屏沿C-C方向的剖视图，图5为图1中的显示屏沿D-D方向的剖视图，图示的封装胶层400和基板100只是起到示意性作用，图中的封装胶层400和基板100的厚度比例并不表示真实的厚度比例。
结合图2-图5，一个像素单元200包括三个蓝光自发光芯片，为了便于区分，三个蓝光自发光芯片分别为第一自发光芯片310、第二自发光芯片320和第三自发光芯片330。第一自发光芯片310和第二自发光芯片320均对应有一个凹坑430，第一自发光芯片310对应的凹坑430内填充有第一量子点荧光胶510，第一量子点荧光胶510可以为红色量子点荧光胶，第二自发光芯片320对应的凹坑430内填充有第二量子点荧光胶520，第二量子点荧光胶520可以为绿色量子点荧光胶。由于第三自发光芯片330为蓝光自发光芯片，因此可以不需要设置蓝色量子点荧光胶。第一自发光芯片310、第二自发光芯片320和第三自发光芯片330点亮时均发出蓝光，第一自发光芯片310发出的蓝光能够激发与第一自发光芯片310对应的凹坑430内的红色量子点荧光胶发出红光，第二自发光芯片320发出的蓝光能够激发与第二自发光芯片320对应的凹坑430内的绿色量子点荧光胶发出绿光，第三自发光芯片330发出的蓝光可以穿过封装胶层400投射出来。由于第一自发光芯片310、第二自发光芯片320和第三自发光芯片330均设置为蓝光自发光芯片，不需要分别设置不同颜色的自发光芯片300，可大幅降低显示屏的生产成本。且由于目前的蓝光自发光芯片制造技术成熟，可降低显示屏中的自发光芯片300的失效率，其中，失效的自发光芯片300通电后不能正常发光。在该实施例中，一个像素单元200包括第一自发光芯片310、第二自发光芯片320和第三自发光芯片330，还包括对应于第一自发光芯片310的凹坑430内的第一量子点荧光胶510，以及对应于第二自发光芯片320的凹坑430内的第二量子点荧光胶520。其中，第一量子点荧光胶510为红色量子点荧光胶或绿色量子点荧光胶之一，第二量子点荧光胶520为红色量子点荧光胶或绿色量子点荧光胶之另一。
在其他实施例中，也可以将第一自发光芯片310、第二自发光芯片320和第三自发光芯片330选择为其他颜色的自发光芯片300。例如，第一自发光芯片310、第二自发光芯片320和第三自发光芯片330均为红光自发光芯片，可以理解的是，红光自发光芯片发出的红光可以穿过封装胶层400投射出来，因此可以不需要设置红色量子点荧光胶，对应地，第二自发光芯片320和第三自发光芯片330均对应有一个凹坑430，第二自发光芯片320对应的凹坑430内填充有绿色量子点荧光胶，第三自发光芯片330对应的凹坑430内填充有蓝色量子点荧光胶。在该实施例中，一个像素单元200包括第一自发光芯片310、第二自发光芯片320和第三自发光芯片330，还包括对应于第二自发光芯片320的凹坑430内的第二量子点荧光胶520，以及对应于第三自发光芯片330的凹坑430内的第三量子点荧光胶。其中，第二量子点荧光胶520为绿色量子点荧光胶或蓝色量子点荧光胶之一，第三量子点荧光胶为绿色量子点荧光胶或蓝色量子点荧光胶之另一。
又如，第一自发光芯片310、第二自发光芯片320和第三自发光芯片330均为绿光自发光芯片，绿光自发光芯片发出的绿光可以穿过封装胶层400投射出来，因此可以不需要设置绿色量子点荧光胶，对应地，第一自发光芯片310和第三自发光芯片330均对应有一个凹坑430，第一自发光芯片310对应的凹坑430内填充有红色量子点荧光胶，第三自发光芯片330对应的凹坑430内填充有蓝色量子点荧光胶。考虑到目前的蓝光自发光芯片制造技术成熟，可降低显示屏中的自发光芯片300的失效率，优选地将第一自发光芯片310、第二自发光芯片320和第三自发光芯片330均设置为蓝光自发光芯片。在该实施例中，一个像素单元200包括第一自发光芯片310、第二自发光芯片320和第三自发光芯片330，还包括对应于第一自发光芯片310的凹坑430内的第一量子点荧光胶510，以及对应于第三自发光芯片330的凹坑430内的第三量子点荧光胶。其中，第一量子点荧光胶510为红色量子点荧光胶或蓝色量子点荧光胶之一，第三量子点荧光胶为红色量子点荧光胶或蓝色量子点荧光胶之另一。
在一个实施例中，由于封装胶层400需要投射自发光芯片300发出的光线，因此封装胶层400采用透光材料制成，且由于封装胶层400的厚度通常较薄，如图2所示，通常封装胶层400的厚度d1为150μm≤d1≤300μm，因此选择透光率为10％～90％(包括端点值)即可满足使用要求。
在一个实施例中，封装胶层400的厚度d1为150μm≤d1≤300μm，即封装胶层400的厚度较薄，因此使显示器的厚度较薄。为了使该较为薄的显示器依然具有色彩鲜艳的较好的显示效果，凹坑430的深度h1为1μm≤d2≤50μm，量子点荧光胶500填充满凹坑430，即量子点荧光胶500的厚度与凹坑430的深度相同。
在一些实施例中，凹坑430的横截面形状可以多样，这里的凹坑430的横截面表示垂直于封装胶层400厚度方向的横截面。例如凹坑430的横截面形状可以为带圆角的正方向，也可以为圆形，也可以为椭圆形等。
在一个实施例中，如图2-图4所示，封装胶层400在图示的竖直方向为封装胶层400的厚度方向，沿所述封装胶层400的厚度方向，所述自发光芯片300与所述量子点荧光胶500通过部分封装胶层400间隔设置。由于自发光芯片300点亮后会发热，而量子点材料温度升高后会导致发光效率降低。通过封装胶层400的沿其厚度方向的一部分间隔开自发光芯片300和量子点荧光胶500，降低自发光芯片300点亮后发出的热量对量子点材料的影响。
在一个实施例中，提供一种显示屏制造方法。图6为一个实施例中的显示屏制造方法的步骤图，该方法包括以下步骤：
步骤S10、提供基板100。
基板100为显示屏的承载体，显示屏的电子元件或光学元件可以设置在基板100上。例如，基板100可以为PCB板，PCB板不但起到物理的承载作用，PCB板上还设置有驱动电路，可以实现电子元件的电性连接。
步骤S20、在所述基板100上设置自发光芯片300。
当基板100为具有驱动电路的PCB板时，将自发光芯片300的导电引脚贴装在PCB板上，并实现与驱动电路的电连接。具体设置自发光芯片300时，可以利用芯片自动贴装机将自发光芯片300准确高效的贴装在基板100上。
步骤S30、在所述基板100上形成封装胶层400，所述封装胶层400和所述基板100将所述自发光芯片300封装在密闭的空间内。
形成封装胶层400时，将液态或熔融态的封装胶刷在基板100表面，从而使封装胶完全覆盖自发光芯片300，封装胶凝固后形成封装胶层400，通常封装胶层400的厚度d1为150μm≤d1≤300μm。封装胶层400与基板100形成密封自发光芯片300的密闭空间，有效阻隔水和氧，为自发光芯片300提供稳定的工作环境。常见的，封装胶可以选用硅橡胶，即聚硅氧烷。
步骤S40、在所述封装胶层400远离所述基板100的面上加工凹坑430。
可以通过两种方式加工凹坑430。
在一个实施例中，在封装胶层400还未凝固时，通过封胶模具在封装胶层400上挤压以形成凹坑430。该实施例中需要预先制备封胶模具，封胶模具包括模具基体和凸起设置在模具基体上的凸块，凸块的形状与凹坑430形状对应，当封装胶层400还未凝固时，此时封装胶层400还属于可塑性变形阶段，将封胶模具设置在封装胶层400上，凸块伸入并挤压封装胶层400以在封装胶层400上形成凹坑430。该实施例中，通过物理挤压的方式形成凹坑430，将封胶模具设置在封装胶层400后还进一步的调节封胶模具对封装胶层400挤压的力度，以使封装胶层400的厚度控制在150μm～300μm，并保持封胶模具与封装胶层400的相对位置不变，直至封装胶层400完全凝固。封装胶层400完全凝固后可将封装胶层400与封胶模具分离，封胶模具的凸块在封装胶层400上就形成了凹坑430。在封装胶层400冷却凝固的过程中，会向凸块收缩以挤压凸块，导致凹坑430表面与凸块表面摩擦力增大而难以分离，为此凸块和凹坑430均设置有拔模角度，从而便于凸块从凹坑430中分离。通常拔模角度为1°～10°。由于形成的凹坑430设置有拔模角度，因此凹坑430的底部面积要小于凹坑430的顶部开口的面积，在设计时需要保证至少凹坑430的底部面积要覆盖自发光芯片300的出光面，才不会出现漏光现象。
在一个实施例中，在封装胶层400凝固后，通过激光在所述封装胶层400上刻蚀形成凹坑430。通过激光形成凹坑430与通过封胶模具形成凹坑430的区别在于，通过激光直接在凝固后的封装胶层400上刻蚀形成凹坑430。通过激光形成凹坑430不需要预先设置封胶模具，也不需要将封装胶层400与封胶模具分离，因此凹坑430不需要设置拔模角度，这样凹坑430的底部面积与凹坑430的顶部开口面积可以相同，因此后续设置在凹坑430内的量子点荧光胶500的底部面积与顶部面积相同，有效的降低了量子点荧光胶500顶部的出光面大小，使显示效果更加精细。
步骤S50、在所述凹坑430内填充量子点荧光胶500。
量子点荧光胶500为量子点材料均匀分散在透明胶体中，该透明胶体可以为硅橡胶。填充凹坑430并将凹坑430填平，以使量子点荧光胶500的厚度与凹坑430的深度相同，凹坑430的深度h1为1μm≤d2≤50μm。
在一个实施例中，可以通过点胶的方式在凹坑430内填充量子点荧光胶500。具体地，点胶时量子点荧光胶500为液态或熔融态，将其填充到凹坑430并冷却后形成固态的量子点荧光胶500。点胶时，可以通过点胶针向凹坑430内填充液态或熔融态的量子点荧光胶500，将凹坑430填满并等待其冷却后形成固态的量子点荧光胶500。
在一个实施例中，还可以通过模拟印刷的方式填充量子点荧光胶500。具体地，可以通过带有液态量子点荧光胶500的印刷辊滚刷封装胶层400，以在凹坑430内填充量子点荧光胶500。填充后可以通过刮板将凹坑430外部的量子点荧光胶500刮除。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。
此外，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种显示屏，其特征在于，包括：
基板(100)，所述基板上设有驱动电路；
像素单元(200)，阵列设置在所述基板(100)上，每个所述像素单元(200)包括多个自发光芯片(300)，多个所述自发光芯片(300)与所述驱动电路电性连接；
封装胶层(400)，包括相对设置的第一表面(410)和第二表面(420)，所述基板(100)设置在所述封装胶层(400)的第二表面(420)，所述自发光芯片(300)伸入所述封装胶层(400)，所述第一表面(410)凹陷形成若干凹坑(430)且所述第一表面(410)暴露于空气中；以及
量子点荧光胶(500)，设置在所述凹坑(430)中，且所述量子点荧光胶(500)的厚度与所述凹坑(430)的深度相同；
其中，所述封装胶层(400)的厚度为150μm～300μm，所述凹坑(430)的深度为1μm～50μm。
2.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，沿所述封装胶层(400)的厚度方向，所述自发光芯片(300)与所述量子点荧光胶(500)通过封装胶层(400)的一部分间隔设置。
3.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，所述封装胶层(400)为透光封装胶层，所述封装胶层(400)的透光率为10％～90％。
4.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，所述基板为PCB板，且所述PCB板的下表面设置有控制芯片。
5.根据权利要求1所述的显示屏，其特征在于，每个像素单元(200)中的多个自发光芯片(300)为同种颜色的自发光芯片(300)。
6.根据权利要求5所述的显示屏，其特征在于，每个像素单元(200)中的所述自发光芯片(300)为蓝光自发光芯片、红光自发光芯片或绿光自发光芯片。
7.根据权利要求6所述的显示屏，其特征在于，每个像素单元(200)包括3个自发光芯片(300)。
8.一种显示屏制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供具有驱动电路的基板(100)；
在所述基板(100)上设置与所述驱动电路电性连接的自发光芯片(300)；
在所述基板(100)上形成封装胶层(400)，所述封装胶层(400)和所述基板(100)将所述自发光芯片(300)封装在密闭的空间内，所述封装胶层通过液态或熔融状态的封装胶凝固形成；
在所述封装胶层(400)远离所述基板(100)的面上加工凹坑(430)；
在所述凹坑(430)内填充量子点荧光胶(500)，且所述量子点荧光胶(500)的厚度与所述凹坑(430)的深度相同。
9.根据权利要求8所述的显示屏制造方法，其特征在于，在所述封装胶层(400)还未凝固时，通过封胶模具在所述封装胶层(400)上挤压以形成凹坑(430)，所述凹坑(430)设置有拔模角度。
10.根据权利要求8所述的显示屏制造方法，其特征在于，在所述封装胶层(400)完全凝固后，通过激光在所述封装胶层(400)上刻蚀形成所述凹坑(430)，所述凹坑(430)的底部面积与顶部开口面积相同。
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