CN112909057B - 一种显示基板、其制作方法及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种显示基板、其制作方法及显示装置，包括：衬底基板，衬底基板包括多个子像素；像素界定层，位于衬底基板之上；像素界定层具有多个开口，每个开口内设置一个子像素；可变形结构，位于像素界定层之上；可变形结构的底部嵌入像素界定层远离衬底基板的表面，可变形结构在远离衬底基板的延伸方向上，相对于开口垂直衬底基板的中心轴倾斜设置，且一个开口周围的可变形结构相对于开口垂直衬底基板的中心轴全部外扩或内缩；并且可变形结构被配置为在子像素的制作过程中倾斜方向可调。
Description
技术领域
本公开涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示基板、其制作方法及显示装置。
背景技术
随着量子点制备技术的深入发展，量子点的稳定性以及发光效率不断提升，量子点发光器件(QLED)的研究不断深入，QLED在显示领域的应用前景日渐光明。由于量子点的无机纳米粒子属性，只能通过溶液法成膜。因此，喷墨打印技术(Inkjet Printing)是QLED量产最有可能的一种生产工艺。然而，相关技术中的打印分辨率较低，不利于小尺寸产品的应用。
发明内容
有鉴于此，本公开实施例提供一种显示基板、其制作方法及显示装置，用以提高量子点打印的分辨率。
因此，本公开实施例提供的一种显示基板，包括：
衬底基板，所述衬底基板包括多个子像素；
像素界定层，位于所述衬底基板之上；所述像素界定层具有多个开口，每个开口内设置一个所述子像素；
可变形结构，位于所述像素界定层之上；所述可变形结构的底部嵌入所述像素界定层远离所述衬底基板的表面，所述可变形结构在远离所述衬底基板的延伸方向上，相对于所述开口垂直所述衬底基板的中心轴倾斜设置，一个所述开口周围的所述可变形结构相对于所述开口垂直所述衬底基板的中心轴全部外扩或内缩；并且所述可变形结构被配置为在所述子像素的制作过程中倾斜方向可调。
可选地，在本公开实施例提供的上述显示基板中，所述可变形结构包括：嵌入所述像素界定层的热膨胀部和热收缩部，以及位于所述热膨胀部和所述热收缩部远离所述像素界定层一侧的主体部。
可选地，在本公开实施例提供的上述显示基板中，在垂直于所述衬底基板的方向上，所述热膨胀部的初始高度大于所述热收缩部的初始高度，所述主体部相对于所述开口垂直所述衬底基板的中心轴具有第一倾斜方向；
在垂直于所述衬底基板的方向上，所述热膨胀部变形后的高度小于所述热收缩部变形后的高度，所述主体部相对于所述开口垂直所述衬底基板的中心轴具有第二倾斜方向；
相对于同一所述开口垂直所述衬底基板的中心轴，所述第一倾斜方向和所述第二倾斜方向相反。
可选地，在本公开实施例提供的上述显示基板中，所述主体部平行于纸面的宽度为2μm-5μm，所述主体部垂直于所述衬底基板的高度为3μm-10μm；
所述热膨胀部平行于纸面的宽度为所述主体部宽度的1/2-2/3，所述热膨胀部垂直于所述衬底基板的初始高度为0.1μm-0.5μm；
所述热收缩部平行于纸面的宽度为所述主体部宽度的1/3-1/2，所述热收缩部垂直于所述衬底基板的初始高度为所述热膨胀部初始高度的1.5倍-2倍。
可选地，在本公开实施例提供的上述显示基板中，所述热膨胀部受热膨胀后的高度是初始高度的1-2倍，所述热收缩部受热后高度的径向收缩率为50％-80％。
可选地，在本公开实施例提供的上述显示基板中，所述热膨胀部的材料为热膨胀微球，所述热膨胀微球包括热塑性树脂壳，以及封装在所述热塑性树脂壳内的烷烃；所述烷烃的沸点小于100℃。
可选地，在本公开实施例提供的上述显示基板中，所述热塑性树脂壳的材料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶中至少之一；所述烷烃的碳原子数小于或等于6。
可选地，在本公开实施例提供的上述显示基板中，所述热收缩部的材料为交联聚乙烯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、含氟聚合物中至少之一。
可选地，在本公开实施例提供的上述显示基板中，所述主体部的材料为含氟树脂、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸中至少之一。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种显示装置，包括上述显示基板。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种显示基板的制作方法，包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板上形成具有多个开口的像素界定层；
在所述像素界定层上形成底部嵌入所述像素界定层远离所述衬底基板一侧表面的可变形结构，所述可变形结构在远离所述衬底基板的延伸方向上，相对于所述开口垂直所述衬底基板的中心轴倾斜设置，且一个所述开口周围的所述可变形结构相对于所述开口垂直所述衬底基板的中心轴全部外扩或内缩；
在所述可变形结构相对外扩的所述开口处形成子像素后，通过控制温度改变所述可变形结构相对所述开口垂直所述衬底基板的中心轴的倾斜方向，并在改变后所述可变形结构相对外扩的所述开口处形成子像素。
本公开有益效果如下：
本公开实施例提供的显示基板、其制作方法及显示装置，包括：衬底基板，衬底基板包括多个子像素；像素界定层，位于衬底基板之上；像素界定层具有多个开口，每个开口内设置一个子像素；可变形结构，位于像素界定层之上；可变形结构的底部嵌入像素界定层远离衬底基板的表面，可变形结构在远离衬底基板的延伸方向上，相对于开口垂直衬底基板的中心轴倾斜设置，一个开口周围的可变形结构相对于开口垂直衬底基板的中心轴全部外扩或内缩；并且所述可变形结构被配置为在所述子像素的制作过程中倾斜方向可调。可变形结构相对于开口垂直衬底基板的中心轴外扩，相当于变相增大了开口的宽度，这样，在达到与相关技术中相同像素排布的情况下，利于提高打印分辨率，为量子点打印在小尺寸的应用提供了可能；并且，由于所述可变形结构在所述子像素的制作过程中倾斜方向可调，使得开口周围的可变形结构可由内缩改变成外扩，从而使得每个开口的宽度都可以变相增大，进而提高了全部开口处的打印分辨率。
附图说明
图1为本公开实施例提供的显示基板的结构示意图；
图2为沿图1中I-II线的一种剖面图；
图3为图2中m区域的放大结构示意图；
图4为图2中n区域的放大结构示意图；
图5为沿图1中I-II线的又一种剖面图；
图6为图5中m’区域的放大结构示意图；
图7为图5中n’区域的放大结构示意图；
图8为本公开实施例提供的显示基板在制作过程中的结构示意图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本公开内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。显然，所描述的实施例是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“内”、“外”、“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。
具体地，本公开实施例提供的一种显示基板，如图1和图2所示，包括：
衬底基板101，该衬底基板101包括多个子像素P；
像素界定层102，位于衬底基板101之上；像素界定层102具有多个开口，每个开口内设置一个子像素P；
可变形结构103，位于像素界定层102之上；可变形结构103的底部嵌入像素界定层102远离衬底基板101的表面，可变形结构103在远离衬底基板101的延伸方向上，相对于开口垂直衬底基板101的中心轴(例如a、b、c中心轴)倾斜设置，一个开口周围的可变形结构103相对于开口垂直衬底基板101的中心轴全部外扩(即远离开口的中心轴倾斜)或内缩(即朝向开口的中心轴倾斜)；并且可变形结构103被配置为在子像素P的制作过程中倾斜方向可调。
在本公开实施例提供的上述显示基板中，可变形结构103相对于开口垂直衬底基板101的中心轴外扩，相当于变相增大了开口的宽度，这样，在达到与相关技术中相同像素排布的情况下，利于提高打印分辨率，为量子点打印在小尺寸的应用提供了可能；并且，由于可变形结构103在子像素P的制作过程中倾斜方向可调，使得开口周围的可变形结构103可由内缩改变成外扩，从而使得每个开口的宽度都可以变相增大，进而提高了全部开口处的打印分辨率。
另外，由于本公开变相增大了开口的宽度，因此，可以有效提升打印墨水的注入(loading)量。并且，在相同loading量的条件下，相较于相关技术，本公开的像素排列可以更紧密，获得更高的显示分辨率。
需要说明的是，在本公开中，可变形结构103上还会制作一些现有膜层(例如电子传输层、阴极等)，这些膜层的限制使得可变形结构103在最终产品中的位置是固定的，例如向远离或朝向开口的中心轴倾斜。
可选地，在本公开实施例提供的上述显示基板中，可变形结构103包括：嵌入像素界定层102的热膨胀部A和热收缩部B，以及位于热膨胀部A和热收缩部B远离像素界定层102一侧的主体部C。
通过将热膨胀部A和热收缩部B作为可变形结构103的底部，与像素界定层102相固定，使得在初始状态下，热膨胀部A、热收缩部B和主体部C构成的可变形结构103相对于开口的中心轴具有第一倾斜方向(例如朝向某一开口倾斜)，如图2至图4所示；之后，通过加热可改变热膨胀部A和热收缩部B的相对高度，进而带动二者上方的主体部C改变方向，使得热膨胀部A、热收缩部B和主体部C构成的可变形结构103相对于开口的中心轴具有与第一倾斜方向相反的第二倾斜方向(例如远离某一开口倾斜)，如图5至图7所示。
在一些实施例中，如图3所示，可以设置在垂直于衬底基板101的方向上，热膨胀部A的初始高度h1小于热收缩部B的初始高度h2，主体部C相对于开口垂直衬底基板101的中心轴具有第一倾斜方向；以及如图6所示，在垂直于衬底基板101的方向上，热膨胀部A变形后的高度h1’大于热收缩部B变形后的高度h2’，主体部C相对于开口垂直衬底基板101的中心轴具有第二倾斜方向；并且相对于同一开口垂直衬底基板101的中心轴，第一倾斜方向和第二倾斜方向可以相反。
在一些实施例中，如图3所示，可以设置主体部C平行于纸面的宽度W3为2μm-5μm，垂直于衬底基板101的高度h3为3μm-10μm；热膨胀部A平行于纸面的宽度W1为主体部C宽度的1/2-2/3，膨胀部A垂直于衬底基板101的初始高度h1为0.1μm-0.5μm；热收缩部B平行于纸面的宽度W2为主体部C宽度的1/3-1/2，热收缩部B垂直于衬底基板101的初始高度h2为热膨胀部A初始高度h1的1.5倍-2倍。并且，热膨胀部A受热膨胀后的高度h1’是初始高度h1的1-2倍，热收缩部B受热后高度的径向收缩率为50％-80％，即热收缩部B受热收缩变形后的高度h2’是初始高度h2的50％-80％。
由上述介绍可见，在本公开中可变形结构103的尺寸较小，因此无论可变形结构103朝向开口的中心轴倾斜，还是远离开口的中心轴倾斜，可变形结构103均不会对开口处子像素的光线出射造成严重的遮挡，因此，不会影响显示效果。并且，即使可变形结构103对开口处子像素的出光有一定程度的遮挡，还可以通过改变驱动参数来实现对显示面板出光亮度和白平衡的调节。
可选地，在本公开实施例提供的上述显示基板中，为了便于改变可变形结构103的倾斜方向，热膨胀部A的材料可以为热膨胀微球，热膨胀微球可以包括热塑性树脂壳，以及封装在热塑性树脂壳内的烷烃；烷烃具体可以为沸点小于100℃的低沸点烷烃。在一些实施例中，热塑性树脂壳的材料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶中至少之一；烷烃的碳原子数小于或等于6，具体可以甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、环丁烷、戊烷、环戊烷、已烷、环己烷等，如表1所示。
表1
| 名称 | 分子式 | 沸点/℃ | 熔点/℃ | 相对密度 |
| 甲烷 | CH4 | -161.7 | -182.6 | —— |
| 乙烷 | C2H6 | -88.6 | -182.8 | —— |
| 丙烷(环丙烷) | C3H8(C3H6) | -42.2(-32.7) | -187.1(-127.6) | 0.5005 |
| 丁烷(环丁烷) | C4H10(C4H8) | -0.5(12.5) | -138.4(-80) | 0.5788 |
| 戊烷(环戊烷) | C5H12(C5H10) | 36.1(49.3) | -129.3(-93.9) | 0.6264(0.7457) |
| 己烷(环己烷) | C6H14(C6H12) | 68.7(80.7) | -94.0(6.6) | 0.6594(0.7786) |
可选地，在本公开实施例提供的上述显示基板中，为了便于改变可变形结构103的倾斜方向，热收缩部B的材料可以为交联聚乙烯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、含氟聚合物中至少之一。另外，主体部C宜选择性能稳定的材料，其大小随温度变化发生轻微改变或可保持不变，例如可以为含氟树脂、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸中至少之一。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种显示基板的制作方法，包括以下步骤：
提供一衬底基板；
在衬底基板上形成具有多个开口的像素界定层；
在像素界定层上形成底部嵌入像素界定层远离衬底基板一侧表面的可变形结构，可变形结构在远离衬底基板的延伸方向上，相对于开口垂直衬底基板的中心轴倾斜设置，且一个开口周围的可变形结构相对于开口垂直衬底基板的中心轴全部外扩或内缩；
在可变形结构相对外扩的开口处形成子像素后，通过控制温度改变可变形结构相对开口垂直衬底基板的中心轴的倾斜方向，并在改变后可变形结构相对外扩的开口处形成子像素。
具体地，为便于理解本公开的上述制作方法，以下对本公开制作方法的具体过程进行详细介绍。
步骤1：提供玻璃或者其它材质的衬底基板101。
步骤2：如图8所示，在衬底基板101构图形成具有多个开口的像素界定层102，该像素界定层102远离衬底基板101一侧的表面中平行纸面的宽度w4可以为8μm-15μm，高度h4可以为10nm-200nm。另外，可以通过曝光工艺或激光工艺在像素界定层102远离衬底基板101一侧的表面上形成用于容纳可变形结构103底部的沟槽。并且，像素界定层102的材料可以设计为匹配打印墨水的亲水性或者疏水性材料。在一些实施例中，打印墨水为水性墨水，则像素界定层102的材料选用疏水性材料；打印墨水为油性墨水，则像素界定层102的材料选用亲水性材料。
步骤3：通过纳米压印或者曝光掩膜等方式，形成底部嵌入像素界定层102的可变形结构103。在一些实施例中，如图2至图4所示，可变形结构103包括嵌入像素界定层102的热膨胀部A和热收缩部B，以及位于热膨胀部A和热收缩部B远离像素界定层102一侧的主体部C。具体地，可先将热膨胀部A和热收缩部B制备好，再将制作主体部C所用的主体材料以液态形态与热膨胀材料相连，经光照刺激固化成型，以此获得可变形结构103。此时，由图2可见，待制作第一子像素R的开口周围的可变形结构103，远离该开口垂直衬底基板101的中心轴a倾斜延伸；待制作第二子像素G的开口周围的可变形结构103，朝向该开口垂直衬底基板101的中心轴b倾斜延伸；待制作第三子像素B的开口周围的可变形结构103，远离该开口垂直衬底基板101的中心轴c倾斜延伸。
步骤4：依次打印形成第一子像素R的发光层、以及第三子像素B的发光层。
步骤5：对可变形结构103进行加热，使得待制作第一子像素R的开口周围的可变形结构103，朝向该开口垂直衬底基板101的中心轴a倾斜延伸；待制作第二子像素G的开口周围的可变形结构103，远离该开口垂直衬底基板101的中心轴b倾斜延伸；待制作第三子像素B的开口周围的可变形结构103，朝向该开口垂直衬底基板101的中心轴c倾斜延伸，如图5至图7所示。之后，打印形成第二子像素G的发光层。
应当理解的是，对于显示基板中其他已知膜层(例如阳极、阴极、电子传输层、空穴传输层)的制作，可参考相关技术，在此不做赘述。另外，应当理解的是，本公开中仅是以图3中可变形结构103作为初始倾斜方向为例进行说明，在具体实施时，可变形结构103的初始倾斜方向也可以如图5所示，或根据实际需要进行设置，在此不做具体限定。
需要说明的是，在本公开实施例提供的上述制作方法中，形成各层结构涉及到的构图工艺，不仅可以包括沉积、光刻胶涂覆、掩模板掩模、曝光、显影、刻蚀、光刻胶剥离等部分或全部的工艺过程，还可以包括其他工艺过程，具体以实际制作过程中形成所需构图的图形为准，在此不做限定。例如，在显影之后和刻蚀之前还可以包括后烘工艺。
其中，沉积工艺可以为化学气相沉积法、等离子体增强化学气相沉积法或物理气相沉积法，在此不做限定；掩膜工艺中所用的掩膜板可以为半色调掩膜板(Half ToneMask)、单缝衍射掩模板(Single Slit Mask)或灰色调掩模板(Gray Tone Mask)，在此不做限定；刻蚀可以为干法刻蚀或者湿法刻蚀，在此不做限定。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种显示装置，包括本公开实施例提供的上述显示基板，该显示装置可以为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、智能手表、健身腕带、个人数字助理等任何具有显示功能的产品或部件。对于显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本公开的限制。另外，由于该显示装置解决问题的原理与上述显示基板解决问题的原理相似，因此，该显示装置的实施可以参见上述显示基板的实施例，重复之处不再赘述。
显然，本领域的技术人员可以对本公开进行各种改动和变型而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的这些修改和变型属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种显示基板，其特征在于，包括：
衬底基板，所述衬底基板包括多个子像素；
像素界定层，位于所述衬底基板之上；所述像素界定层具有多个开口，每个开口内设置一个所述子像素；
可变形结构，位于所述像素界定层之上；所述可变形结构的底部嵌入所述像素界定层远离所述衬底基板的表面，所述可变形结构在远离所述衬底基板的延伸方向上，相对于所述开口垂直所述衬底基板的中心轴倾斜设置，一个所述开口周围的所述可变形结构相对于所述开口垂直所述衬底基板的中心轴全部外扩或内缩；并且所述可变形结构被配置为在所述子像素的制作过程中倾斜方向可调；
所述可变形结构包括：嵌入所述像素界定层的热膨胀部和热收缩部，以及位于所述热膨胀部和所述热收缩部远离所述像素界定层一侧的主体部。
2.如权利要求1所述的显示基板，其特征在于，在垂直于所述衬底基板的方向上，所述热膨胀部的初始高度小于所述热收缩部的初始高度，所述主体部相对于所述开口垂直所述衬底基板的中心轴具有第一倾斜方向；
在垂直于所述衬底基板的方向上，所述热膨胀部变形后的高度大于所述热收缩部变形后的高度，所述主体部相对于所述开口垂直所述衬底基板的中心轴具有第二倾斜方向；
相对于同一所述开口垂直所述衬底基板的中心轴，所述第一倾斜方向和所述第二倾斜方向相反。
3.如权利要求2所述的显示基板，其特征在于，所述主体部平行于纸面的宽度为2μm-5μm，所述主体部垂直于所述衬底基板的高度为3μm-10μm；
所述热膨胀部平行于纸面的宽度为所述主体部宽度的1/2-2/3，所述热膨胀部垂直于所述衬底基板的初始高度为0.1μm-0.5μm；
所述热收缩部平行于纸面的宽度为所述主体部宽度的1/3-1/2，所述热收缩部垂直于所述衬底基板的初始高度为所述热膨胀部初始高度的1.5倍-2倍。
4.如权利要求3所述的显示基板，其特征在于，所述热膨胀部受热膨胀后的高度是初始高度的1-2倍，所述热收缩部受热后高度的径向收缩率为50％-80％。
5.如权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述热膨胀部的材料为热膨胀微球，所述热膨胀微球包括热塑性树脂壳，以及封装在所述热塑性树脂壳内的烷烃；所述烷烃的沸点小于100℃。
6.如权利要求5所述的显示基板，其特征在于，所述热塑性树脂壳的材料为聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、橡胶中至少之一；所述烷烃的碳原子数小于或等于6。
7.如权利要求4所述的显示基板，其特征在于，所述热收缩部的材料为交联聚乙烯、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、含氟聚合物中至少之一。
8.如权利要求2所述的显示基板，其特征在于，所述主体部的材料为含氟树脂、甲基丙烯酸酯、环氧树脂、聚氨酯、丙烯酸中至少之一。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的显示基板。
10.一种如权利要求1-8任一项所述显示基板的制作方法，其特征在于，包括：
提供一衬底基板；
在所述衬底基板上形成具有多个开口的像素界定层；
在所述像素界定层上形成底部嵌入所述像素界定层远离所述衬底基板一侧表面的可变形结构，所述可变形结构在远离所述衬底基板的延伸方向上，相对于所述开口垂直所述衬底基板的中心轴倾斜设置，且一个所述开口周围的所述可变形结构相对于所述开口垂直所述衬底基板的中心轴全部外扩或内缩；
在所述可变形结构相对外扩的所述开口处形成子像素后，通过控制温度改变所述可变形结构相对所述开口垂直所述衬底基板的中心轴的倾斜方向，并在改变后所述可变形结构相对外扩的所述开口处形成子像素。
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