CN111725274B - 阵列基板及其制作方法、具有屏下摄像头的显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列基板及其制作方法、具有屏下摄像头的显示装置；所述阵列基板包括显示区和摄像头区；所述显示区包括：阵列膜层和薄膜层；所述摄像头区包括：阵列膜层；薄膜层；无机界面层；光学阵列层；增透填充层。本发明公开的阵列基板及其制作方法、具有屏下摄像头的显示装置，通过薄膜层衬底的开孔减薄以及光线增透膜层的填充实现了保证薄膜层衬底具有良好的力学性能前提下，提升基板的光学透明度提升以及光线透过率。

Description

阵列基板及其制作方法、具有屏下摄像头的显示装置

技术领域

本申请涉及一种显示器技术领域，尤其涉及一种阵列基板及其制作方法、具有屏下摄像头的显示装置。

背景技术

有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，简称OLED)主要有可自主发光，可设置柔性屏，发光效率高，响应时间快等优点。随着屏幕生产技术的进步，OLED屏幕设计为了追求更高的屏占比以及电子元器件的更高集成度，具有显示功能的屏下摄像技术逐步被开发。

具备显示功能的屏下摄像技术是使环境光线透过屏幕膜层到达底层被摄像头捕捉到进行成像，这种技术要求OLED器件的膜层材料具有比较高的透过率以及在显示区域有着独特的电路设计。在膜层材料研发没有创造性突破的前提下，目前只能通过改变器件膜层结构的设计来提升对光线透过率，从而达到具备显示功能的屏下摄像显示装置。具备显示功能的屏下摄像的成像要求是一种可实际应用的方式。聚酰亚胺是一种综合性能优异的高分子材料，常用于柔性OLED屏幕的衬底材料。聚酰亚胺作为OLED屏幕的底层材料，具有良好的力学、热学性能，但同时也存在颜色较深，光学透明度较差的问题，因此聚酰亚胺基底较差的光线透过性能作成为了可显示的屏下摄像技术的瓶颈之一。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本申请实施例提供一种阵列基板及其制作方法、具有屏下摄像头的显示装置，通过聚酰亚胺衬底的开孔减薄以及光线增透膜层的填充实现了保证聚酰亚胺衬底具有良好的力学性能前提下，提升基板的光学透明度提升以及光线透过率。

本发明实施例提供了一种阵列基板，所述阵列基板包括显示区和摄像头区；所述阵列基板包括：

阵列膜层，所述阵列膜层设置在所述显示区和所述摄像头区内；

薄膜层，所述薄膜层设置在所述显示区和所述摄像头区内，所述阵列膜层设置在所述薄膜层上；

无机界面层，所述无机界面层设置在所述摄像头区内，所述无机界面层设置在所述薄膜层和阵列膜层之间；

光学阵列层，所述光学阵列层设置在所述摄像头区内，所述光学阵列层设置在所述无机界面层的平面区域上；

增透填充层，所述增透填充层设置在所述摄像头区内，所述增透填充层设置在所述无机界面层和所述光学阵列层上，所述增透填充层覆盖所述无机界面层和所述光学阵列层。

根据本发明实施例所提供的阵列基板，所述光学阵列层包括透镜阵列结构，所述无机界面层为梯形结构。

根据本发明实施例所提供的阵列基板，位于所述摄像头区的所述薄膜层的厚度比位于所述显示区的所述薄膜层的厚度薄。

根据本发明实施例所提供的阵列基板，在所述摄像头区中，位于所述无机界面层的平面区域上的所述薄膜层的厚度为1微米到10微米。

本发明实施例还提供了一种阵列基板的制作方法，包括以下步骤：

步骤S1、提供具有薄膜层的阵列基板，所述阵列基板包括显示区和摄像头区；

步骤S2、将位于摄像头区的所述薄膜层进行开孔处理；

步骤S3、在所述摄像头区的开孔区域沉积一层无机材料，形成无机界面层；

步骤S4、在所述无机界面层的平面区域上形成光学阵列层；

步骤S5、在所述无机界面层和所述光学阵列层填充有机材料进行平坦化，形成增透填充层。

根据本发明实施例所提供的阵列基板的制作方法，在所述步骤S2中，所述薄膜层的开孔形状为梯形形状，所述薄膜层为单层结构或多层结构，位于所述梯形开孔区域的所述薄膜层厚度为1微米到10微米。

根据本发明实施例所提供的阵列基板的制作方法，在所述步骤S3中，所述无机材料为SiNx、SiOx、SiOxNy、AlOx、HfOx、TiOx、α-Si的一种或多种组合，所述无机界面层的厚度为10纳米到100纳米。

根据本发明实施例所提供的阵列基板的制作方法，在所述步骤S4中，所述光学阵列层包括透镜阵列结构，所述透镜阵列结构中的单个透镜的直径为5微米到15微米。

根据本发明实施例所提供的阵列基板的制作方法，在所述步骤S5中，所述有机材料为丙烯酸或环氧树脂或有机硅，所述增透填充层的折射率和光线穿透度与所述阵列膜层的折射率和光线穿透度大致相同。

本发明实施例还提供了一种具有屏下摄像头的显示装置，所述具有屏下摄像头的显示装置包括：

屏下摄像头和阵列基板；

其中，所述阵列基板包括显示区和摄像头区；所述屏下摄像头位于所述摄像头区内；

所述阵列基板包括：

阵列膜层，所述阵列膜层设置在所述显示区和所述摄像头区内；

薄膜层，所述薄膜层设置在所述显示区和所述摄像头区内，所述阵列膜层设置在所述薄膜层上；

无机界面层，所述无机界面层设置在所述摄像头区内，所述无机界面层设置在所述薄膜层和阵列膜层之间；

光学阵列层，所述光学阵列层设置在所述摄像头区内，所述光学阵列层设置在所述无机界面层的平面区域上；

增透填充层，所述增透填充层设置在所述摄像头区内，所述增透填充层设置在所述无机界面层和所述光学阵列层上，所述增透填充层覆盖所述无机界面层和所述光学阵列层。

本发明的有益效果为：本发明实施例所提供的一种阵列基板及其制作方法、具有屏下摄像头的显示装置，所述阵列基板在摄像头区设置梯形开孔，并设置无机界面层、光学阵列层以及增透填充层，通过设置光学阵列层来增加了摄像头区的光学透明度以及光线的穿透度。所述阵列基板通过多膜层组合的聚酰亚胺衬底结构解决了传统多层聚酰亚胺衬底的光学透明度低的问题，通过多膜层组合以及梯形开孔形状防止开孔区域发生膜层脱落情况，成功规避了为了提高屏下摄像的成像效果直接在聚酰亚胺层开孔导致存在的聚酰亚胺衬底稳定性及后续模组制程难以实施的问题。所述阵列基板的制作方法则是详细阐述了上述阵列基板的制作工艺以及各种膜层的材料以及相关膜层的厚度。本发明实施例所提供的具有屏下摄像头的显示装置使用了上述阵列基板，所述显示装置在不影响屏幕中非摄像区域的衬底物理性能的前提下，提高了屏下摄像头区域的衬底的光学透明度以及光学透过率，并且提高了所述显示装置的屏下摄像头的成像效果。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为本实施例的阵列基板的示意图。

图2为本实施例的阵列基板的截面结构示意图。

图3为本实施例的阵列基板的摄像头区平面示意图。

图4A为本实施例的阵列基板的制作方法示意图一。

图4B为本实施例的阵列基板的制作方法示意图二。

图4C为本实施例的阵列基板的制作方法示意图三。

图4D为本实施例的阵列基板的制作方法示意图四。

图4E为本实施例的阵列基板的制作方法示意图五。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，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”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申请和简化描述，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申请的限制。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一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；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。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申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

如图1所示，为本发明实施例提供的阵列基板1的结构示意图。所述阵列基板1包括显示区10和摄像头区20；其中，所述摄像头区20为圆形、方形、矩形或其他形状，在本实施例中以方形为例说明。

具体地，如图2所示，所述显示区10包括：阵列膜层11和薄膜层；所述阵列膜层11作为功能显示层，所述薄膜层为聚酰亚胺膜层12或其他柔性膜层，本实施例中以聚酰亚胺层12为薄膜层为例说明。所述聚酰亚胺层12设置在所述阵列膜层11下方。

具体地，所述摄像头区20包括：阵列膜层11；所述阵列膜层11与位于所述显示区10的所述阵列膜层11为同一阵列膜层，所述摄像头区20的所述阵列膜层11与所述显示区10的所述阵列膜层11是由同一制程一起制备形成的。聚酰亚胺层12，所述聚酰亚胺层12设置在所述阵列膜层11下方；相同地，所述聚酰亚胺层12与所述显示区10的所述聚酰亚胺层12为同一聚酰亚胺层，且所述摄像头区20的所述聚酰亚胺层12与所述显示区10的所述聚酰亚胺层12是由同一制程一起制备形成的。无机界面层201，所述无机界面层201设置在所述聚酰亚胺层12下方，所述无机界面层201为梯形结构；光学阵列层202，所述光学阵列层202设置在所述无机界面层201的平面区域上；增透填充层203，所述增透填充层203设置在所述无机界面层201和所述光学阵列层202下方，所述增透填充层203完全覆盖所述无机界面层201和所述光学阵列层202。

其中，所述光学阵列层202包括透镜阵列结构。位于所述摄像头区20的所述聚酰亚胺层12的厚度比位于所述显示区10的所述聚酰亚胺层12的厚度薄。在所述摄像头区20中，位于所述无机界面层201的平面区域上方的所述聚酰亚胺层12的厚度为1微米到10微米。

具体地，如图2所示，在所述摄像头区20中的所述聚酰亚胺层12中切割出一个梯形开孔，挖去部分所述聚酰亚胺层12，将位于所述摄像头区20的所述聚酰亚胺层12减薄至一定程度，具体可减薄至1微米到10微米之间，具体数值可根据实际制程和需求来调整厚度。减薄后的所述聚酰亚胺层12仍然可以对所述阵列膜层11起到保护作用。并且由于所述摄像头区20的所述聚酰亚胺层12减薄，所述摄像头区20的膜层的整体的光学透明度有所提高。在所述聚酰亚胺层12的梯形开口处设置一层无机界面层201，所述无机界面层201可以改善有机膜层之间的接触问题，并且梯形开孔处可以较好的覆盖无机膜层，更有利于后续在所述无机界面层201填充后续的有机膜层。之后通过不同的制程方式均可以在无机膜层上制备一层具有光线聚集且增强光线透过的光学阵列层202，所述光学阵列层202包括透镜阵列结构。所述光学阵列层202提高了所述摄像头区20的光学透明度以及光线透过率。最后，在所述光学阵列层202上设置一层增透填充层203，所述增投填充层203将所述梯形开孔区域填充平坦，并于所述聚酰亚胺层12相结合形成具备稳定热学和力学性能的聚合衬底膜层。

如图3所示，为本实施例所提供的阵列基板的膜层结构平面示意图。位于所述摄像头区20的梯形开孔区域在平面示意图中被包括两个部分，其中位于内部的一部包括开孔减薄区域B，也是所述光学阵列层202沉积的区域。在所述光学阵列层202处布置了密集排布的透镜阵列。另一部包括所述光学阵列层202的周围部分，这一部包括界面过渡区A，所述界面过渡区A对应所述梯形开孔区域的斜截面处，所述斜截面处覆盖着一层无机界面层201，所述无机界面层201可以增强所述增透填充层203的接触问题，防止梯形开孔区域发生膜层脱落的问题。在本实施例所提供的阵列基板1通过对摄像头区20的聚酰亚胺层12进行挖孔，增设光学阵列层202以及增投填充层203解决了传统阵列基板的光学透明度低的问题，还规避了提高屏下摄像的成像效果直接在聚酰亚胺层12开孔导致的聚酰亚胺层12衬底稳定性较差以及后续模组制程难以实施的问题。

如图4A-图4E所示，为本实施例所提供的阵列基板的制作方法的制程示意图。所示阵列基板的制作方法包括以下步骤：

步骤S1、提供具有薄膜层的阵列基板，所述阵列基板包括显示区和摄像头区；

步骤S2、将位于摄像头区的所述薄膜层进行开孔处理；

步骤S3、在所述摄像头区的开孔区域沉积一层无机材料，形成无机界面层；

步骤S4、在所述无机界面层的平面区域上形成光学阵列层；

步骤S5、在所述无机界面层和所述光学阵列层填充有机材料进行平坦化，形成增透填充层。

具体地，如图4A所示，将经过完整array制程后的阵列基板1倒置放置，所述阵列基板包含完整的薄膜层12，倒置放置后阵列膜层11在下方，薄膜层12在上方，然后进行后续步骤。所述薄膜层12为聚酰亚胺膜层或其他柔性膜层。

如图4B所示，使用包括但不限于激光切割的制程对所述步骤S1中的位于摄像头区20的所述薄膜层12进行开孔处理，其中，所述薄膜层12为单层膜层或多层膜层。经过开孔处理后的所述薄膜层12厚度有所减薄，具体地，可以将位于摄像头区20的所述薄膜层12减薄至1微米到10微米，以此来增加阵列基板1在摄像头区域20的光学透明度。还可以根据实际制程以及需求来调整所述薄膜层12的具体减薄厚度，来提供稳定的热学、力学和光学性能。具体地，所述薄膜层12的开孔形状为梯形形状，在开孔与所述薄膜层12的边界区域保留一定的坡度，坡度的具体斜边角度可以根据实际制程和需求决定。

如图4C所示，在所述摄像头区20的开孔区域沉积一层无机材料，形成所述无机界面层201，该无机材料可以为SiNx、SiOx、SiOxNy、AlOx、HfOx、TiOx、α-Si中的一种或者是它们的组合材料。由上述无机材料形成的所述无机界面层201的厚度为10纳米到100纳米。所述无机界面层201可以极大的降低膜层之间脱落的风险，所述无机界面层201起到界面改善的作用。

如图4D所示，通过包括但不限于曝光显影制程、纳米压印、喷墨打印等制程制作出所述光学阵列层202，所述光学阵列层202包括但不限于透镜阵列，本实施例以透镜阵列为例说明。所述透镜阵列结构中的单个透镜的直径为5微米到15微米，且多个圆形开口的透镜相邻形成一个重复的透镜阵列。所述透镜阵列的材料选择和所述透镜阵列的透光率以及折射率可以根据实际制程以及需求来调整。

如图4E所示，在所述无机界面层201和所述光学阵列层202填充有机材料进行平坦化，形成增透填充层203；所述有机材料包括但不限于丙烯酸或环氧树脂或有机硅等材料。所述增透填充层203通过有机材料进行平坦化，且所述增透填充层203的折射率和光线穿透度与所述阵列膜层12的折射率和光线穿透度大致相同。

本发明实施例还提供了一种具有屏下摄像头的显示装置，所述具有屏下摄像头的显示装置至少包括：屏下摄像头和阵列基板以及其他显示功能层；

其中，所述阵列基板包括显示区和摄像头区；所述屏下摄像头位于所述摄像头区内；

所述阵列基板包括：

阵列膜层，所述阵列膜层设置在所述显示区和所述摄像头区内；

薄膜层，所述薄膜层设置在所述显示区和所述摄像头区内，所述阵列膜层设置在所述薄膜层上；

无机界面层，所述无机界面层设置在所述摄像头区内，所述无机界面层设置在所述薄膜层和阵列膜层之间；

光学阵列层，所述光学阵列层设置在所述摄像头区内，所述光学阵列层设置在所述无机界面层的平面区域上；

增透填充层，所述增透填充层设置在所述摄像头区内，所述增透填充层设置在所述无机界面层和所述光学阵列层上，所述增透填充层覆盖所述无机界面层和所述光学阵列层。

具体地，所述具有屏下摄像头的显示装置使用了本实施例所提供的阵列基板，所述具有屏下摄像头的显示装置在摄像头区的阵列基板具有良好的光学透明度以及光学透过率，而且在显示区具有良好的显示效果。所述具有屏下摄像头的显示装置的屏下摄像头的成像效果也大大提升。

本发明实施例所提供的一种阵列基板及其制作方法、具有屏下摄像头的显示装置，所述阵列基板在摄像头区设置梯形开孔，并设置无机界面层、光学阵列层以及增透填充层，通过设置光学阵列层来增加了摄像头区的光学透明度以及光线的穿透度。所述阵列基板通过多膜层组合的聚酰亚胺衬底结构解决了传统多层聚酰亚胺衬底的光学透明度低的问题，通过多膜层组合以及梯形开孔形状防止开孔区域发生膜层脱落情况，成功规避了为了提高屏下摄像的成像效果直接在聚酰亚胺层开孔导致存在的聚酰亚胺衬底稳定性及后续模组制程难以实施的问题。所述阵列基板的制作方法则是详细阐述了上述阵列基板的制作工艺以及各种膜层的材料以及相关膜层的厚度。本发明实施例所提供的具有屏下摄像头的显示装置使用了上述阵列基板，所述显示装置在不影响屏幕中非摄像区域的衬底物理性能的前提下，提高了屏下摄像头区域的衬底的光学透明度以及光学透过率，并且提高了所述显示装置的屏下摄像头的成像效果。

以上对本申请实施例所提供的一种阵列基板及其制作方法、具有屏下摄像头的显示装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板，其特征在于，所述阵列基板包括显示区和摄像头区；所述阵列基板包括：

阵列膜层，所述阵列膜层设置在所述显示区和所述摄像头区内；

薄膜层，所述薄膜层设置在所述显示区和所述摄像头区内，所述阵列膜层设置在所述薄膜层上；

无机界面层，所述无机界面层设置在所述摄像头区内，所述无机界面层设置于所述薄膜层远离所述阵列基板的一侧；

光学阵列层，所述光学阵列层设置在所述摄像头区内，所述光学阵列层设置在所述无机界面层的平面区域上；

增透填充层，所述增透填充层设置在所述摄像头区内，所述增透填充层设置在所述无机界面层和所述光学阵列层上，所述增透填充层覆盖所述无机界面层和所述光学阵列层。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述光学阵列层包括透镜阵列结构，所述无机界面层为梯形结构。

3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，位于所述摄像头区的所述薄膜层的厚度比位于所述显示区的所述薄膜层的厚度薄。

4.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，在所述摄像头区中，位于所述无机界面层的平面区域上的所述薄膜层的厚度为1微米到10微米。

5.一种阵列基板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、提供具有薄膜层的阵列基板，所述阵列基板包括显示区和摄像头区，所述阵列基板包括设置于所述显示区和所述摄像头区内的阵列膜层；

步骤S2、将位于摄像头区的所述薄膜层进行开孔处理；

步骤S3、在所述摄像头区的开孔区域沉积一层无机材料，形成无机界面层；

步骤S4、在所述无机界面层的平面区域上形成光学阵列层；

步骤S5、在所述无机界面层和所述光学阵列层填充有机材料进行平坦化，形成增透填充层。

6.根据权利要求5所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，在所述步骤S2中，在所述摄像头区中的所述薄膜层中，通过挖去部分所述薄膜层切割出一个梯形开孔，定义为梯形开孔区域，所述薄膜层的开孔形状为梯形形状，所述薄膜层为单层结构或多层结构，位于所述梯形开孔区域的所述薄膜层厚度为1微米到10微米。

7.根据权利要求5所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述无机材料为SiNx、SiOx、SiOxNy、AlOx、HfOx、TiOx和α-Si的一种或多种组合，所述无机界面层的厚度为10纳米到100纳米。

8.根据权利要求5所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述光学阵列层包括透镜阵列结构，所述透镜阵列结构中的单个透镜的直径为5微米到15微米。

9.根据权利要求5所述的阵列基板的制作方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述有机材料为丙烯酸或环氧树脂或有机硅，所述增透填充层的折射率和光线穿透度与所述阵列膜层的折射率和光线穿透度大致相同。

10.一种具有屏下摄像头的显示装置，其特征在于，所述具有屏下摄像头的显示装置包括：

屏下摄像头和阵列基板；

其中，所述阵列基板包括显示区和摄像头区；所述屏下摄像头位于所述摄像头区内；

所述阵列基板包括：

阵列膜层，所述阵列膜层设置在所述显示区和所述摄像头区内；

薄膜层，所述薄膜层设置在所述显示区和所述摄像头区内，所述阵列膜层设置在所述薄膜层上；

无机界面层，所述无机界面层设置在所述摄像头区内，所述无机界面层设置于所述薄膜层远离所述阵列基板的一侧；

光学阵列层，所述光学阵列层设置在所述摄像头区内，所述光学阵列层设置在所述无机界面层的平面区域上；

增透填充层，所述增透填充层设置在所述摄像头区内，所述增透填充层设置在所述无机界面层和所述光学阵列层上，所述增透填充层覆盖所述无机界面层和所述光学阵列层。

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