CN112133718B - 显示面板、显示装置及显示面板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种显示面板、显示装置及显示面板的制备方法。该显示面板包括：驱动背板；发光组件层，设置于驱动背板上，发光组件层包括呈阵列分布的多个发光单元及阻隔物，相邻发光单元通过阻隔物相互分离设置，发光单元至少包括第一基色发光单元、第二基色发光单元和第三基色发光单元；其中，至少第一基色发光单元及第二基色发光单元内设置有光转换单元，光转换单元包括在显示面板厚度方向上层叠设置的两层以上的光转换层，相邻两层光转换层之间设有第一透明导热层。本发明实施例提供的显示面板，能够提高光转换材料的散热性能，避免高温导致光转换材料寿命短，进而影响显示效果的问题出现。

Description

显示面板、显示装置及显示面板的制备方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示面板、显示装置及显示面板的制备方法。
背景技术
微发光二极管显示(Micro-Light Emitting Diode，Micro-LED)技术是指在背板上以高密度集成的微小发光二极管阵列为像素实现发光显示的技术。目前，Micro-LED技术逐渐成为研究热门，工业界期待有高品质的Micro-LED产品进入市场。高品质Micro-LED产品会对市场上已有的诸如液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)等显示产品有巨大的冲击。
但是现有的采用光转换材料以实现Micro-LED彩色化方案中，仍然存在高温导致光转换材料寿命短，进而影响显示效果的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种显示面板及其制备方法、显示装置。能够提高光转换材料的散热性能，避免高温导致光转换材料寿命短，进而影响显示效果的问题出现。
第一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括：
驱动背板；
发光组件层，设置于驱动背板上，发光组件层包括呈阵列分布的多个发光单元及阻隔物，相邻发光单元通过阻隔物相互分离设置，发光单元至少包括第一基色发光单元、第二基色发光单元和第三基色发光单元；
其中，至少第一基色发光单元及第二基色发光单元内设置有光转换单元，光转换单元包括在显示面板厚度方向上层叠设置的两层以上的光转换层，相邻两层光转换层之间设有第一透明导热层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，各发光单元内设置的发光器件为发光二极管；
至少第一基色发光单元及第二基色发光单元内设置的发光二极管远离驱动背板的半导体层具有凹槽，凹糟由半导体层的背向驱动背板的表面向半导体层内部凹陷，两层以上的光转换层中至少一层位于凹槽内。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，光转换单元的两层以上光转换层中设置于发光二极管外侧的光转换层呈半球形。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，光转换层包括导热材料。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，
第一基色发光单元及第二基色发光单元对应的发光器件为紫外光发光二极管，第三基色发光单元对应的发光器件为蓝光发光二极管；
或者，
各发光单元内设置的发光二器件均为蓝光发光二极管；
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，
进一步的第三基色发光单元内均设置有光转换单元，各发光单元内的发光器件均为紫外光发光二极管。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，光转换层包括量子点和散射粒子；
阻隔物侧壁至少在朝向发光单元的表面上形成有反射层。
在一种可能的实现方式中，在本发明实施例提供的上述显示面板中，发光组件层还包括：
第二透明导热层，设置于光转换层背离驱动背板的一侧；
布拉格反射层，设置于第二导热层背离驱动背板的一侧。
第二方面，本发明实施例提供了一种显示装置，包括如第一方面的显示面板。
第三方面，本发明实施例提供了一种显示面板的制备方法，包括：
在驱动背板上形成呈阵列分布的多个发光二极管及第一阻隔物，相邻发光二极管通过第一阻隔物相互分离设置，在部分发光二极管远离驱动背板的一侧形成至少一层第一光转换层，在相邻的第一光转换层之间形成第一透明导热层；
在透光基底上形成呈阵列分布的多个第二阻隔物，相邻的第二阻隔物形成多个容纳部，在部分容纳部内形成至少一层第二光转换层，在相邻的第二光转换层之间形成第一透明导热层；
按照第一光转换层与第二光转换层对应的方式，将驱动背板与透光基底进行对位贴合，且第一光转换层与第二光转换层形成有第一透明导热层。
根据本发明实施例提供的显示面板，光转换层的层数包括至少两层，相邻的光转换层之间设置有第一透明导热层，更有利于光转换层的散热，能够提高光转换材料的散热性能，避免高温导致光转换材料寿命短，进而提高显示面板的显示效果。
附图说明
下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的一种显示面板的结构示意图；
图2a至图2b是本发明实施例的具有凹槽的发光二极管的结构示意图；
图3是本发明实施例的另一种显示面板的结构示意图；
图4是本发明实施例的再一种显示面板的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种显示面板的制备方法的流程示意图；
图6a至图6c是本发明实施例提供的另一种显示面板的制备方法的流程示意图；
图7a至图7c是本发明实施例提供的再一种显示面板的制备方法的流程示意图。
附图标记说明：
驱动背板；20-发光组件层；21-发光单元；22-阻隔物；221-第一阻隔物；222-第二阻隔物；211-第一基色发光单元；212-第二基色发光单元；213-第三基色发光单元；231-第一光转换层；232-第二光转换层；24-第一透明导热层；25-第二透明导热层；26-布拉格反射层；30-透光基底；40-圆偏光片。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例，为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本发明进行进一步详细描述。应理解，此处所描述的具体实施例仅被配置为解释本发明，并不被配置为限定本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明更好的理解。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
应当理解，在描述部件的结构时，当将一层、一个区域称为位于另一层、另一个区域“上面”或“上方”时，可以指直接位于另一层、另一个区域上面，或者在其与另一层、另一个区域之间还包含其它的层或区域。并且，如果将部件翻转，该一层、一个区域将位于另一层、另一个区域“下面”或“下方”。
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
图1是本发明实施例的一种显示面板的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供的显示面板包括：驱动背板10；发光组件层20，设置于驱动背板10上，发光组件层20包括呈阵列分布的多个发光单元21及阻隔物22，相邻发光单元21通过阻隔物22相互分离设置，发光单元21至少包括第一基色发光单元211、第二基色发光单元212和第三基色发光单元213；其中，至少第一基色发光单元211及第二基色发光单元212内设置有光转换单元，光转换单元包括在显示面板厚度方向上层叠设置的第一光转换层231及第二光转换层232，第一光转换层231及第二光转换层232之间设有第一透明导热层24。
根据本发明实施例提供的显示面板，光转换层的层数包括两层，相邻的光转换层之间设置有第一透明导热层，更有利于光转换层的散热，能够提高光转换材料的散热性能，避免高温导致光转换材料寿命短，进而显示面板的显示效果。
图1仅仅示出了包含两层光转换层的显示面板的示意结构，应当理解的是，本发明的光转换层的数量也可以为2层以上，本发明对此不作限制。
在一些实施例中，第一透明导热层24可以是透明胶水与透明导热材料混合固化而成，透明导热材料可以是氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅等其中的一种或多种。导热材料可以为微米级或纳米级的材料颗粒。
在一些实施例中，驱动背板10包括驱动电路，驱动电路用于驱动对应的发光二极管发光。发光二极管可以是Micro-LED，Micro-LED具有低功耗、高亮度、寿命长、响应时间快等优点，使得具有Micro-LED的显示面板具有良好的显示性能。对于Micro-LED，驱动电路至少包括薄膜晶体管，Micro-LED与薄膜晶体管电连接。
在一些实施例中，每个发光单元21内设置的发光器件均为发光二极管；至少第一基色发光单元211及第二基色发光单元212内设置的发光二极管远离驱动背板10的半导体层具有凹槽，凹槽由半导体层的背向驱动背板的表面向半导体层内部凹陷形成，两层以上的光转换层中至少一层位于所述凹槽内。
具体地，第一基色发光单元211为红色发光单元，第二基色发光单元212为绿色发光单元，第三基色发光单元213为蓝色发光单元，第三基色发光单元213内的发光二极管为蓝光发光二极管。此时，第三基色发光单元213内不需要设置光转换层，其内的发光二极管可不设置凹槽。或者，第三基色发光单元213内的发光二极管为紫外光发光二极管，此时，第三基色发光单元213内需要设置光转换层，其内的发光二极管可设置凹槽，第三基色发光单元213内的两层以上的光转换层中至少一层位于紫外光发光二极管的凹槽内。
如图2a至图2b所示，凹槽的形状可以是圆柱形，四棱柱、六棱柱、椭圆柱等，在此不做限定。
示例性的，发光二极管包括远离驱动背板的方向堆叠的P型半导体层、有源层和N型半导体层，以及与P型半导体层电连接的第一电极层和与N型半导体层电连接的第二电极层，在N型半导体层设置凹槽。可选的，P型半导体层为P型氮化镓层，N型半导体层为N型氮化镓层，有源层为氮化镓量子阱层。
发光二极管的远离驱动背板的半导体层具有较厚的厚度，例如，该厚度为3μm-10μm，凹槽的深度为该厚度的50％，该厚度及凹槽的深度也可以根据实际需要设置为其他数值，本发明对此不作限定。在发光二极管的半导体层设置凹槽，将两层以上的光转换层中至少一层设置在凹槽内，不会对发光二极管的发光效果造成影响，且能够减小显示面板的整体厚度。
图3是本发明实施例的另一种显示面板的结构示意图。如图3所示，光转换层为两层，包括第一光转换层231及第二光转换层232，其中，第一光转换层231位于凹槽内，第二光转换层232位于设置于发光二极管外侧，第二光转换层232呈半球形。
可以理解的是，第二光转换层232的顶部并未被阻隔物24完全包围，发光二极管出射的光在第二光转换层232被转换成目标颜色光后能够从第二光转换层232的顶部出射出去。
将光转换单元的两层以上光转换层中设置于发光二极管外侧的光转换层的形状设置呈半球形，能够改变发光单元出射光线的出射视角和出射率，从而减小色偏。
应当理解的是，光转换单元的两层以上所述光转换层中设置于所述发光二极管外侧的所述光转换层也可以是倒置碗状结构、方体结构、圆柱结构等，在此不做限定。
在一些实施例中，光转换层包括导热材料。优选地，导热材料为导热系数较高的导热材料。导热材料可以为氧化铝、氧化镁、氧化锌、氮化铝、氮化硼、碳化硅等其中的一种或多种。导热材料可以为微米级或纳米级的材料颗粒。
在光转换层中设置导热材料，进一步增强了光转换层中的光转热材料的散热效果，进一步避免高温导致光转换材料寿命短，进而影响显示效果的问题出现。
在一些实施例中，第一基色发光单元211为红色发光单元，第二基色发光单元212为绿色发光单元，第三基色发光单元213为蓝色发光单元。第一基色发光单元211及第二基色发光单元212内的发光二极管为紫外光发光二极管，第三基色发光单元213内的发光二极管为蓝光发光二极管。第三基色发光单元213内无光转换单元，第三基色发光单元213内的发光二极管出射的蓝光直接出射出去。
利用紫外光源激发光转换材料具有更高的效率，能够提高光转换单元的产率。
在另一些实施例中，第一基色发光单元211为红色发光单元，第二基色发光单元212为绿色发光单元，第三基色发光单元213为蓝色发光单元。各个发光单元21内的发光二极管均为蓝光发光二极管，或者，各个发光单元21内的发光二极管均为紫外光发光二极管。
应当理解的是，若各个发光单元21内的发光二极管均为紫外光发光二极管，第三基色发光单元213内需要设置光转换层，将紫外光发光二极管出射的光转换为蓝光以出射。
各个发光单元21内的发光二极管均为同一种发光二极管，可以简化发光二极管的巨量转移工艺步骤。
在一些实施例中，光转换层的光转换材料可以为量子点材料，量子点材料成分可以为ZnS、ZnO、CdS等无机纳米颗粒。光转换层还可以包括散射粒子，如二氧化钛、二氧化硅等。散射粒子能够改变光的原始路径，从而增加光在光转换层中的路径，提高光的利用率。
在一些实施例中，阻隔物22为黑矩阵，阻隔物22侧壁至少在朝向发光单元21的表面上形成有反射层，阻隔物22能够防止光串扰，其侧壁上的反射层能够将到达其上的光反射回发光单元，进一步提高光的利用率。
在一些实施例中，如图4所示，发光组件层20还包括设置于光转换层背离驱动背板10的一侧的第二透明导热层25，设置于第二透明导热层25背离驱动背板10的一侧的布拉格反射层26。
在一些实施例中，光转换层包括第一光转换层231及第二光转换层232，其中，第一光转换层231位于发光二极管的凹槽内，第二光转换层232设置于发光二极管外侧，第二光转换层232呈半球形。第二透明导热层25位于阻隔物24和第二光转换层232之间，布拉格反射层26位于阻隔物24和第二透明导热层25之间。应当理解的是，第二透明导热层25、布拉格反射层26及阻隔物24，发光二极管出射的光在第二光转换层232被转换成目标颜色光后能够从第二光转换层232的顶部出射出去。
第二透明导热层25可以为类金刚石膜，进一步的增强光转换层的散热功能。布拉格反射层26能够使未被利用的紫外光或蓝光反射回光转换层，从而被再次利用进行光转换，提高光的利用率，同时保证出射光的均一性。
在一些实施例中，继续参考图4，显示面板还包括位于发光组件层20上的透光基底30，位于透光基底30上的圆偏光片40。透光基底30用来承载至少部分光转换层以及阻隔物24。圆偏光片40能够改变光的震动方向，从而防止外界光对显示面板的干扰，同时可以增加显示的对比度，提高显示质量。
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括上述显示面板，该显示装置可以应用于虚拟现实设备、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、可穿戴手表、物联网节点等任何具有显示功能的产品或部件。由于该显示装置解决问题的原理与上述显示面板相似，因此该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施，重复之处不再赘述。
参阅图5，本发明实施例还提供一种显示面板的制备方法。图5是本发明实施例提供的一种显示面板的制备方法的流程示意图。如图5所示，本发明实施例的显示面板的制备方法包括以下步骤：
S10，在驱动背板上形成呈阵列分布的多个发光二极管及第一阻隔物，相邻发光二极管通过第一阻隔物相互分离设置，在部分发光二极管远离驱动背板的一侧形成至少一层第一光转换层，在相邻的第一光转换层之间形成第一透明导热层；
S20，在透光基底上形成呈阵列分布的多个第二阻隔物，相邻的第二阻隔物形成多个容纳部，在部分容纳部内形成至少一层第二光转换层，在相邻的第二光转换层之间形成第一透明导热层；
S30，按照第一光转换层与第二光转换层对应的方式，将驱动背板与透光基底进行对位贴合，且第一光转换层与第二光转换层形成有第一透明导热层。
根据本发明实施例提供的显示面板的制备方法，光转换层的层数包括至少两层，相邻的光转换层之间设置有第一透明导热层，更有利于光转换层的散热，能够提高光转换材料的散热性能，避免高温导致光转换材料寿命短，进而影响显示效果的问题出现。
请参阅图6a至图6c，在一些可选的实施例中，步骤S10包括：
S110，在驱动背板上清洗处理后顺次涂敷黑矩阵胶层，固化之后曝光显影图形化，形成第一阻隔物，在第一阻隔物的侧壁上制作一层反射层，之后干法刻蚀去除相邻阻隔物之间的驱动背板上的金属层，并清洗，露出LED的焊接电极。反射层的材料可以为铝、银等，防止光被第一阻隔物吸收。应当理解的是，第一阻隔物形成的容纳部为各个基色发光单元对应的区域。
S120，采用巨量转移技术将紫外光UV-LED转移到红色发光单元和绿色发光单元区域内，将蓝光B-LED转移到蓝色发光单元区域内。采用Bonding工艺将LED与驱动背板连接。其中，UV-LED远离驱动背板的一面具有凹槽。
S130，分别在红色发光单元和绿色发光单元内用喷墨打印的方法打印红色和绿色量子点，控制膜厚满足技术要求。不同颜色量子点的打印顺序均可调整，也可以同时打印两种颜色量子点。
请参阅图7a至图7c，在一些可选的实施例中，步骤S20包括：
S210，在透光基底上清洗处理后顺次涂敷黑矩阵胶层，固化之后曝光显影图形化，形成第二阻隔物，在第二阻隔物的侧壁上制作一层光反射层，反射层的材料可以为铝、银等，防止光被第二阻隔物吸收。应当理解的是，第二阻隔物形成的容纳部为各个基色发光单元对应的区域。
S220，在红色发光单元和绿色发光单元内沉积高低折射率相间的带通滤色层，具有高反射紫外光，也可称为布拉格反射层，增加光源的光转化率。
S230，在布拉格反射层表面制作一层类金刚石膜，增加量子点的散热功能。
S240，在红色发光单元内用喷墨打印的方法打印红色量子点，并控制红色量子点的厚度。
S250，在绿色发光单元内用喷墨打印的方法打印绿色量子点，并控制绿色量子点的厚度
S260，在透光基底的背面贴附圆偏光片层，防止外界光对显示面板的干扰，同时可以增加显示的对比度，提高显示质量。
应理解，术语“第一”、“第二”、等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。需要理解，如此使用的术语在适当的情况下是可以互换的，以使本文所描述的发明中的实施例，例如，能够按照除了本文说明的或其他方式描述的那些顺次而工作或排列。
本发明可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。并且，在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合，以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上，应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。

Claims (9)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
驱动背板；
发光组件层，设置于所述驱动背板上，所述发光组件层包括呈阵列分布的多个发光单元及阻隔物，相邻所述发光单元通过所述阻隔物相互分离设置，所述发光单元至少包括第一基色发光单元、第二基色发光单元和第三基色发光单元；
其中，至少所述第一基色发光单元及第二基色发光单元内设置有光转换单元，所述光转换单元包括在所述显示面板厚度方向上层叠设置的两层以上的光转换层，相邻两层所述光转换层之间设有第一透明导热层，其中，相邻两层所述光转换层采用对位贴合而成；
其中，各所述发光单元内设置的发光器件为发光二极管；
至少所述第一基色发光单元及第二基色发光单元内设置的所述发光二极管远离所述驱动背板的半导体层具有凹槽，所述凹槽由所述半导体层的背向所述驱动背板的表面向所述半导体层内部凹陷，两层以上的所述光转换层中至少一层位于所述凹槽内。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光转换单元的两层以上所述光转换层中设置于所述发光二极管外侧的所述光转换层呈半球形。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光转换层包括导热材料。
4.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，
所述第一基色发光单元及第二基色发光单元对应的发光器件为紫外光发光二极管，所述第三基色发光单元对应的发光器件为蓝光发光二极管；
或者，
各所述发光单元内设置的发光器件均为蓝光发光二极管。
5.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，进一步的所述第三基色发光单元内设置有光转换单元；
各所述发光单元内的发光器件为紫外光发光二极管。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述光转换层包括量子点和散射粒子；
所述阻隔物侧壁至少在朝向所述发光单元的表面上形成有反射层。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述发光组件层还包括：
第二透明导热层，设置于所述光转换层背离所述驱动背板的一侧；
布拉格反射层，设置于所述第二透明导热层背离所述驱动背板的一侧。
8.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的显示面板。
9.一种显示面板的制备方法，其特征在于，包括：
在驱动背板上形成呈阵列分布的多个发光二极管及第一阻隔物，相邻所述发光二极管通过所述第一阻隔物相互分离设置，在部分所述发光二极管远离所述驱动背板的一侧形成至少一层第一光转换层，在相邻的所述第一光转换层之间形成第一透明导热层；
在透光基底上形成呈阵列分布的多个第二阻隔物，相邻的所述第二阻隔物形成多个容纳部，在部分所述容纳部内形成至少一层第二光转换层，在相邻的所述第二光转换层之间形成所述第一透明导热层；
按照所述第一光转换层与所述第二光转换层对应的方式，将所述驱动背板与所述透光基底进行对位贴合，且所述第一光转换层与所述第二光转换层形成有所述第一透明导热层。
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