CN112038370B - 曲面屏和曲面屏的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种曲面屏和曲面屏的制造方法，曲面屏内设有Lens层，Lens层的Lens覆盖在子像素的上方，曲面屏包括平面区和曲面区，平面区内的Lens直径小于曲面区内同一颜色子像素对应的Lens直径，曲面区内同一颜色子像素对应的Lens直径从靠近平面区向远离平面区的方向逐渐增大。本发明在平面区和曲面区内设置不同的Lens结构来达到不同的光学增益效果，在曲面区设置随曲面角度增大而增大的Lens结构，使得曲面区的出光增益不断提高，对曲面屏的亮度衰减进行补偿，从而有效缓解平面区与曲面区的亮度差异，提高产品的显示效果和竞争力。

Description

曲面屏和曲面屏的制造方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，更为具体来说，本发明为一种曲面屏和曲面屏的制造方法。
背景技术
有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode，OLED)又称为有机电激光显示、有机发光半导体，具有自发光、广视角、几乎无穷高的对比度、低功耗、极高反应速度等优点，受到了大众和研发者的喜爱。因为OLED可以制作在柔性基板上，这就使得最终产品的形态可以完全自由化，目前已有瀑布屏、环绕屏、折叠屏、卷轴式等各种形态的曲面屏柔性产品面世。
曲面屏除了可以增大屏占比，提高用户体验外也存在着曲面区域应力过大、光学均一性差等问题。通常来说，由于曲面区域在正常使用时即存在一定的视角，光学亮度衰减和视角问题会比中心位置更加明显。因此，改善曲面区域的光学问题也是目前显示技术的一大难题。
发明内容
为解决现有曲面屏的曲面区相对于平面区光学亮度衰减、曲面区和平面区的亮度存在差异等问题，本发明提供了一种曲面屏和曲面屏的制造方法，在平面区和曲面区内设置不同的Lens(透镜)结构来达到不同的光学增益效果，从而有效缓解平面区与曲面区的亮度差异。
为实现上述技术目的，本发明提供了一种曲面屏，该曲面屏内设有Lens层，所述Lens层的Lens覆盖在子像素的上方；所述曲面屏包括平面区和曲面区，所述平面区内的Lens直径小于所述曲面区内同一颜色子像素对应的Lens直径，所述曲面区内同一颜色子像素对应的Lens直径从靠近平面区向远离平面区的方向逐渐增大。
进一步地，所述Lens的中心与所述Lens覆盖的子像素的中心对齐。
进一步地，所述曲面区内同一颜色子像素对应的Lens直径的取值范围为D0～2D0，其中，D0为子像素的边长。
进一步地，R子像素、G子像素和B子像素对应的Lens直径不同。
进一步地，所述Lens为凹透镜。
进一步地，所述Lens为凸透镜。
为实现上述的技术目的，本发明还提供了一种曲面屏的制造方法，其包括以下步骤：
S1、提供已形成阵列、EL膜和TFE膜层的基板；
S2、在TFE膜层上涂覆一层有机材料，所述有机材料经曝光-显影形成Lens层，平面区内的Lens直径小于曲面区内同一颜色子像素对应的Lens直径，曲面区内同一颜色子像素对应的Lens直径从靠近平面区向远离平面区的方向逐渐增大；
S3、在Lens层上涂覆一层平坦化层。
进一步地，所述有机材料的折射系数为1.3～1.9。
为实现上述的技术目的，本发明还提供了一种曲面屏的制造方法，其包括以下步骤：
S1、提供已形成阵列和EL膜的基板；
S2、在EL膜上采用CVD形成第一TFE阻挡层；
S3、在第一TFE阻挡层上涂覆一层有机材料，所述有机材料经曝光-显影形成Lens层，平面区内的Lens直径小于曲面区内同一颜色子像素对应的Lens直径，曲面区内同一颜色子像素对应的Lens直径从靠近平面区向远离平面区的方向逐渐增大；
S4、在Lens层上涂覆一层平坦化层；
S5、在平坦化层上采用CVD形成第二TFE阻挡层。
进一步地，所述有机材料的折射系数为1.3～1.9。
本发明的有益效果为：
与现有技术相比，本发明提供的曲面屏在平面区和曲面区内设置不同的Lens结构来达到不同的光学增益效果，在曲面区设置随曲面角度增大而增大的Lens结构，使得曲面区的出光增益不断提高，对曲面屏的亮度衰减进行补偿，从而有效缓解平面区与曲面区的亮度差异，提高产品的显示效果和竞争力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对各个实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明下面具体描述中的这些附图获得其他的附图。
图1为Lens结构对光通量增益影响示意图。
图2为本发明的曲面屏的结构示意图。
图3为本发明的曲面屏的纵向剖视图。
图4为本发明的另一实施例的曲面屏的纵向剖视图。
图5为本发明的曲面屏的制造方法的流程图。
图6为本发明另一实施例制备的曲面屏的结构示意图。
图中，
1、平面区；2、曲面区；3、阵列；4、EL层；5、TFE膜层；51、第一TFE阻挡层；52、TFE缓冲层；53、第二TFE阻挡层；6、Lens层；7、平坦化层。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明提供的曲面屏和曲面屏的制造方法的技术方案进行清楚、完整地描述，显然地，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需理解的是，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”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，所以不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能将其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”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或者更多个特征。在本发明的描述中，“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，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本发明中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本发明，给出了以下描述。在以下描述中，本发明为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，即使在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本发明。在其它的实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本发明的描述变得晦涩。因此，本发明并非旨在限于所示的实施例，而是应与符合本发明所公开的原理和特征的最广范围相一致。
曲面屏中曲面区2和平面区1正常使用时由于观察角度的差异，光会存在不同程度的衰减。相对于平面区1，曲面区2的亮度会低一些。Lens(透镜)是一种常见的提升OLED亮度的措施，同时Lens尺寸与Pixelsize(像素尺寸)的比例也影响着增益的效果，具体的Lens结构对光通量增益的影响如图1所示的，以高度为8μm的PLN层(平坦化层)7和高度为8μm的Lens层6为例，进行光源投影，固定光源面积为10μm*10μm，其中光源可看成子像素。Lens尺寸包括直径D和高度H，Lens的直径D和高度H对于光提取增益的效果均存在影响，由于限定了Lens层6总高度为8μm，所以Lens的高度H的取值范围为0＜H≤8μm。从图1中可以看出，在直径D不变的情况下，高度H越大，光通量越大，但是当高度H达到一定高度后，光通量几乎不再变化。当Lens的直径D与光源边长相同时，能勉强覆盖光源，如图1中区域A所示；当Lens的直径为光源边长的2倍时，覆盖直径为光源的2倍，如图1中区域B所示。
考虑制程的可行性，本发明保持平面区1和曲面区2的Lens的高度不变，仅对Lens的直径进行创新性改变，对曲面屏中曲面区2和平面区1进行不同尺寸的Lens结构设计，通过不同尺寸Lens结构对光学增益的差异来补偿曲面区2与平面区1的光学差异。
图2为本发明的曲面屏的结构示意图，图3为本发明的曲面屏的纵向剖视图。如图2和3所示，本实施例具体公开了一种曲面屏，该曲面屏包内设有Lens层6，Lens层6的Lens覆盖在子像素的上方；曲面屏包括平面区1和曲面区2，平面区1内的Lens直径小于曲面区2内同一颜色子像素对应的Lens直径，即平面区1的Lens直径最小；曲面区2内同一颜色子像素对应的Lens直径从靠近平面区1向远离平面区1的方向逐渐增大，即曲面区2越远离平面区1的Lens直径越大，曲面区2内的Lens直径随着曲面角度的增大而增大。
曲面区2内的Lens直径随着曲面角度的增大而增大，使得出光增益也不断提高，对曲面屏的亮度衰减进行了补偿，从而有效缓解平面区1与曲面区2的亮度差异，提高了产品的显示效果。
Lens的中心与Lens覆盖的子像素的中心对齐，平面区1和曲面区2内的Lens均能完全覆盖子像素，保证较好的出光增益效果。
优选地，曲面区2内同一颜色子像素对应的Lens直径的取值范围为D0～2D0，其中，D0为子像素的边长；即曲面区2内同一颜色子像素对应的最小Lens直径等于子像素边长、最大Lens直径不超过子像素边长的两倍，使得Lens可完全覆盖住子像素且一个Lens不会盖住相邻的子像素。更优选地，曲面区2内，同一颜色子像素对应的Lens中，最靠近平面区1的Lens直径等于其所覆盖的子像素边长，曲面屏边缘的Lens直径等于其所覆盖的子像素边长的2倍。
R子像素、G子像素和B子像素对应的Lens直径不同，这样更进一步保证Lens能完全覆盖其对应的子像素的同时，不会盖住相邻的子像素。如图2所示，曲面区内R子像素对应的Lens直径从靠近平面区1向远离平面区1的方向逐渐增大，且曲面区2内最靠近平面区1的Lens直径大于平面区1内R子像素对应的Lens直径；曲面区内G子像素对应的Lens直径从靠近平面区1向远离平面区1的方向逐渐增大，且曲面区2内最靠近平面区1的Lens直径大于平面区1内R子像素对应的Lens直径；同理，曲面区内B子像素对应的Lens直径从靠近平面区1向远离平面区1的方向逐渐增大，且曲面区2内最靠近平面区1的Lens直径大于平面区1内R子像素对应的Lens直径。
如图3所示，Lens为凹透镜。如图4所示，Lens为凸透镜。通过lens结构对光学增益来补偿曲面屏的亮度衰减，提高显示效果。
如图5所示，本发明还提供了一种曲面屏的制造方法，其包括以下步骤：
S1、提供已形成阵列3(Array)、EL膜4(电致发光膜)和TFE膜层5(薄膜封装膜层)的基板；
基板使用PI(Polyimide，聚酰亚胺)作为柔性衬底，具体的制备过程为：将PI材料涂布在载体玻璃(glass)上，然后固化形成柔性衬底；再使用TFT(薄膜晶体管)蒸发和封装，并且使用激光去除载体玻璃，完成玻璃基板的激光剥离，得到柔性基板。
基板完成阵列(Array)的过程为：(1)洗净，清洁基板表面，防止成膜不良；(2)溅射(sputter)成膜，利用物理溅射的原理沉积金属膜层，形成Gate膜、D/S膜和Pixel膜，Gate膜用于传递扫描信号，D/S膜用于传递数据信号，Pixel膜用于存储数据信号；(3)P-CVD，利用化学气相沉积的方法沉积半导体或非金属膜层，形成a-Si膜、n+a-Si膜和SiNx膜；(4)PR/曝光，涂覆对光敏感的光刻胶，曝光完成后将被曝光的PR胶显影掉，用紫外光将没有掩模的光刻胶感光，完成曝光，形成与MASK图案相一致的光刻胶图案；(5)湿刻(WetEtch，WE)，用化学药液如酸湿法刻蚀掉未被光刻胶掩蔽的金属膜；(6)干刻(DryEtch，DE)，用反应气体干法刻蚀掉未被光刻胶掩蔽的非金属膜；(7)剥离，去掉残余的光刻胶。
然后在完成Array的基板上蒸镀形成EL层4(电致发光膜)以及完成薄膜封装(TFE)，形成TFE膜层5。
S2、在TFE膜层5上涂覆一层有机材料，有机材料经曝光-显影形成Lens层6，平面区1内的Lens直径小于曲面区2内同一颜色子像素对应的Lens直径，曲面区2内同一颜色子像素对应的Lens直径从靠近平面区1向远离平面区1的方向逐渐增大。
有机材料的折射系数为1.3～1.9，有机材料为低温固化材料，优选为亚克力、聚氨酯、聚砜等。
S3、在Lens层6上涂覆一层平坦化层7(Planarization，PLN层)，涂覆平坦化层7以利于后续制程，平坦化层7的高度比lens的高度H值大，平坦化层7可完全平坦lens结构。
在本实施例中，Lens层6设置在TFE膜层5之上。曲面屏的结构从上到下依次为平坦化层7、Lens层6、TFE膜层5、EL层4和阵列3，其中EL层4内有R子像素、G子像素和B子像素，每个子像素上覆盖一个Lens，Lens的中心与子像素的中心对齐，Lens能完全覆盖子像素。其中，平面区1内的Lens直径最小，小于曲面区2内的同一颜色子像素对应的Lens直径。平面区1和曲面区2内，R子像素对应的Lens直径、G子像素对应的Lens直径和B子像素对应的Lens直径不相同；曲面区2内的同一颜色子像素对应的Lens直径从靠近平面区1向远离平面区1的方向逐渐增大，即曲面区2越远离平面区1的Lens直径越大。曲面区2内最小Lens直径等于其所覆盖的子像素边长、最大Lens直径不超过其所覆盖的子像素边长的两倍。优选的，最靠近平面区1的Lens直径等于其所覆盖的子像素边长，沿远离平面区1的方向Lens直径逐渐增大，曲面屏边缘的Lens直径为其所覆盖的子像素边长的2倍，使得Lens可完全覆盖住子像素且一个Lens不会盖住相邻的子像素。
当Lens为凹透镜时，对应的平坦化层7接触Lens层6的结构为凸形，用于填充Lens，且平坦化层7还向上延伸出一个平面层，使整个结构平坦化，便于后续制程。凹型的高度与平面层的高度之和为平坦化层7的高度，其大于Lens的高度H。
当Lens为凸透镜时，对应的平坦化层7接触Lens层6的结构为凹形，用于填充Lens，且平坦化层7还向上延伸出平面层，平坦化层7的高度大于Lens的高度H，使整个结构平坦化，便于后续制程。
如图6所示，在另一实施例中，Lens层6设置在TFE缓冲层52(TFE-buffer)中，则对应的平坦化层7也设置在TFE缓冲层52(TFE-buffer)中，TFE缓冲层52位于第一TEF阻挡层53(第一TFE-barrier)和第二TEF阻挡层51(第二TFE-barrier)之间，第一TFE阻挡层51与EL层4接触。
具体的制造方法包括以下步骤：
S1、提供已形成阵列3和EL膜4的基板；
S2、在EL膜4上采用CVD(chemicalvapordeposition，化学气相沉积)形成第一TFE阻挡层51；
S3、在第一TFE阻挡层51上涂覆一层有机材料，有机材料经曝光-显影形成Lens层6，平面区1内的Lens直径小于曲面区2内同一颜色子像素对应的Lens直径，曲面区2内同一颜色子像素对应的Lens直径从靠近平面区1向远离平面区1的方向逐渐增大；
S4、在Lens层6上涂覆一层平坦化层7；lens层6和平坦化层7作为TFE缓冲层52(TFE-buffer)；
S5、在平坦化层7上采用CVD形成第二TFE阻挡层53。
如图6所示，曲面屏的结构从上到下依次为第二TFE阻挡层53、平坦化层7、Lens层6、第一TFE阻挡层51、EL层4和阵列3，其中EL层4内有R子像素、G子像素和B子像素，每个子像素上覆盖一个Lens，Lens的中心与像素的中心对齐，Lens能完全覆盖子像素。其中，平面区1内的Lens直径最小，小于曲面区2内的Lens直径；R子像素对应的Lens直径、G子像素对应的Lens直径和B子像素对应的Lens直径不相同；曲面区2内的同一颜色子像素对应的Lens直径从靠近平面区1向远离平面区1的方向逐渐增大，即曲面区2越远离平面区1的Lens直径越大。曲面区2内最小Lens直径等于其所覆盖的子像素边长、最大Lens直径不超过其所覆盖的子像素边长的两倍。优选的，最靠近平面区1的Lens直径等于其所覆盖的像素边长，然后沿远离平面区1的方向Lens直径逐渐增大，曲面屏边缘的Lens直径为其所覆盖的子像素边长的2倍，使得Lens可完全覆盖住子像素且一个Lens不会盖住相邻的子像素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种曲面屏，其特征在于，该曲面屏内设有Lens层(6)，所述Lens层(6)的Lens覆盖在子像素的上方；所述曲面屏包括平面区(1)和曲面区(2)，所述平面区(1)内的Lens直径小于所述曲面区(2)内同一颜色子像素对应的Lens直径，所述曲面区(2)内同一颜色子像素对应的Lens直径从靠近平面区(1)向远离平面区(1)的方向逐渐增大。
2.根据权利要求1所述的曲面屏，其特征在于，所述Lens的中心与所述Lens覆盖的子像素的中心对齐。
3.根据权利要求1或2所述的曲面屏，其特征在于，所述曲面区(2)内同一颜色子像素对应的Lens直径的取值范围为D0～2D0，其中，D0为子像素的边长。
4.根据权利要求1所述的曲面屏，其特征在于，R子像素、G子像素和B子像素对应的Lens直径不同。
5.根据权利要求1所述的曲面屏，其特征在于，所述Lens为凹透镜。
6.根据权利要求1所述的曲面屏，其特征在于，所述Lens为凸透镜。
7.一种曲面屏的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1、提供已形成阵列(3)、EL膜(4)和TFE膜层(5)的基板；
S2、在TFE膜层(5)上涂覆一层有机材料，所述有机材料经曝光-显影形成Lens层(6)，平面区(1)内的Lens直径小于曲面区(2)内同一颜色子像素对应的Lens直径，曲面区(2)内同一颜色子像素对应的Lens直径从靠近平面区(1)向远离平面区(1)的方向逐渐增大；
S3、在Lens层(6)上涂覆一层平坦化层(7)。
8.根据权利要求7所述的曲面屏的制造方法，其特征在于，所述有机材料的折射系数为1.3～1.9。
9.一种曲面屏的制造方法，其特征在于，其包括以下步骤：
S1、提供已形成阵列(3)和EL膜(4)的基板；
S2、在EL膜(4)上采用CVD形成第一TFE阻挡层(51)；
S3、在第一TFE阻挡层(51)上涂覆一层有机材料，所述有机材料经曝光-显影形成Lens层(6)，平面区(1)内的Lens直径小于曲面区(2)内同一颜色子像素对应的Lens直径，曲面区(2)内同一颜色子像素对应的Lens直径从靠近平面区(1)向远离平面区(1)的方向逐渐增大；
S4、在Lens层(6)上涂覆一层平坦化层(7)；
S5、在平坦化层(7)上采用CVD形成第二TFE阻挡层(53)。
10.根据权利要求9所述的曲面屏的制造方法，其特征在于，所述有机材料的折射系数为1.3～1.9。
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