CN114023868A - 发光基板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种发光基板及显示装置，发光基板包括：基板；像素定义层，设置于基板上，且包括多个第一开口和多个第一堤坝，多个第一堤坝的侧壁围合成多个第一开口；多个发光元件，位于第一开口中，且设置于基板上；以及透光层，至少部分填充于多个第一开口中且覆盖多个发光元件；其中，透光层的折射率大于多个第一堤坝的折射率。本申请通过透光层的折射率大于多个第一堤坝的折射率，以使得发光元件发出的侧光在第一堤坝与透光层的交界处发生全反射，经过全反射的光射入至发光基板的出光面，从而提高发光元件在发光基板的出光面的出光率。

Description

发光基板及显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种发光基板及显示装置。

背景技术

随着显示技术的发展，传统的液晶显示器技术在显色性、发光效率、柔性等方面，逐渐不能满足市场的需求，新一代照明与显示技术成为投资和研究的热点。其中，微型发光二极管(Micro-led)组成的像素尺寸相对来说，尺寸更小，可适用于室内屏幕和小尺寸显示器的应用。然而，微型发光二极管尺寸越小，其侧边发光所占总发光比例越大，但是目前一般都是利用其正面发光，侧边发光利用率低，导致其不能很好地表现性能高的优势。

因此，有必要提出一种技术方案以解决微型发光二极管的侧边发光所占总比高导致显示面出光率低的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种发光基板及显示装置，以提高发光元件在发光基板的出光面的出光率。

为实现上述目的，技术方案如下：

一种发光基板，所述发光基板包括：

基板；

像素定义层，设置于所述基板上，且包括多个第一开口和多个第一堤坝，多个所述第一堤坝的侧壁围合成多个所述第一开口；

多个发光元件，位于所述第一开口中，且设置于所述基板上；以及透光层，所述透光层的至少部分填充于多个所述第一开口中且覆盖多个所述发光元件；

其中，所述透光层的折射率大于多个所述第一堤坝的折射率。

在一些实施例中，所述发光基板还包括：阻挡层，位于所述透光层远离所述基板的一侧，包括多个第二开口和多个第二堤坝，多个所述第二堤坝的侧壁围合成多个所述第二开口，所述第二开口与所述第一开口一一对应设置，且所述第二堤坝与所述第一堤坝一一对应设置。

在一些实施例中，相邻两个所述第一堤坝靠近所述第二堤坝的一端之间的间距小于或等于相邻两个所述第二堤坝靠近所述第一堤坝的一端之间的间距。

在一些实施例中，所述第一堤坝的纵截面对应的图形为等腰梯形，所述等腰梯形包括第一顶边、第一底边以及两个第一腰边，两个所述第一腰边均连接于所述第一顶边与所述第一底边之间且位于所述第一顶边的相对两侧，所述第一顶边的长度小于所述第一底边的长度；

所述第二堤坝的纵截面对应的图形为等腰倒梯形，所述等腰倒梯形包括第二顶边、第二底边以及两个第二腰边，两个所述第二腰边均连接于所述第二顶边与所述第二底边之间且位于所述第二顶边的相对两侧，所述第二顶边的长度大于所述第二底边的长度；

其中，所述第二顶边与所述第二腰边之间的夹角大于或等于所述第一底边与所述第一腰边之间的夹角。

在一些实施例中，第二顶边与所述第二腰边之间的夹角大于或等于30度且小于或等于60度。

在一些实施例中，多个所述发光元件均发出第一色光，所述发光基板还包括：

色转换层，包括第一色转换单元和第二色转换单元；以及

透明填充单元；

其中，所述第一色转换单元、所述第二色转换单元以及所述透明填充单元分别填充于三个相邻的所述第二开口中，所述第一色转换单元将所述第一色光转换为第二色光，所述第二色转换单元将所述第一色光转换为第三色光，所述第一色光穿过所述透明填充单元，所述第一色光的颜色、所述第二色光的颜色以及所述第三色光的颜色互相不同。

在一些实施例中，所述发光基板还包括：多个凸透镜，设置于透光层远离所述基板的一侧，且对应多个所述发光元件设置。

在一些实施例中，多个所述发光元件包括分别发出至少两种不同色光的发光元件，且发出两种不同色光的所述发光元件分别位于相邻的两个所述第一开口中。

在一些实施例中，所述发光基板还包括：保护层，设置于多个凸透镜之间，且位于所述像素定义层上。

一种显示装置，所述显示装置包括上述发光基板。

有益效果：本申请提供一种发光基板及显示装置，通过透光层的折射率大于多个第一堤坝的折射率，使得发光元件发出的侧光在第一堤坝与透光层的交界处发生全反射，经过全反射的光射入至发光基板的出光面，从而提高发光元件在发光基板的出光面的出光率。

附图说明

图1为本申请第一实施例发光基板的截面示意图；

图2A-2E为制造图1所示发光基板的过程示意图；

图3为本申请第二实施例发光基板的截面示意图；

图4A-4E为制造图3所示发光基板的过程示意图。

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。

如图1所示，其为本申请第一实施例发光基板的截面示意图。发光基板100包括基板101、薄膜晶体管阵列层102、像素定义层103、多个发光元件104以及透光层105。

在本实施例中，基板101为玻璃基板，薄膜晶体管阵列层102设置于基板101上，薄膜晶体管阵列层102包括多个导电垫，多个导电垫用于与多个发光元件104接合(未示意出)。

在本实施例中，像素定义层103是不透明的，像素定义层103起到限定发光区的作用，且避免相邻两个第一开口103a发出的光的色光不同时发生混色。像素定义层103设置于基板101上，像素定义层103包括多个第一开口103a和多个第一堤坝1031，多个第一堤坝1031的侧壁围合成多个第一开口103a，多个第一开口103a使薄膜晶体管阵列层102的多个导电垫暴露。

具体地，像素定义层103设置于薄膜晶体管阵列层102上，第一堤坝1031的纵截面对应的图形为等腰梯形，等腰梯形包括第一顶边1031a、第一底边1031b以及两个第一腰边1031c，两个第一腰边1031c均连接于第一顶边1031a与第一底边1031b之间且位于第一顶边1031a的相对两侧，第一顶边1031a的长度小于第一底边1031b的长度，第一底边1031b与第一腰边1031c之间具有第一夹角α，第一夹角α大于0度且小于90度，例如为20度、30度、40度、50度、60度或者80度。

在本实施例中，多个发光元件104位于第一开口103a中，且通过绑定于多个导电垫上以设置于基板101上。多个发光元件104的高度小于多个第一堤坝1031的高度，以保证多个发光元件104容置于多个第一开口103a中。发光元件104为微型发光二极管、次毫米发光二极管中的任意一种。多个发光元件104均发出第一色光，即多个发光元件104发出的色光相同。具体地，发光元件104为微型发光二极管。

在本实施例中，发光元件104靠近第一堤坝1031的侧壁至第一堤坝1031的侧壁的距离为0.5微米-1微米，例如为0.6微米、0.7微米或者1微米，以为发光元件104提供足够的容置空间。

在本实施例中，透光层105用于将发光元件104和像素定义层103之间的间隙填平且使发光基板100的表面变得平整。透光层105的至少部分填充于多个第一开口103a中且覆盖多个发光元件104。透光层105是透明的。具体地，透光层105的一部分填充于多个第一开口103a中且覆盖多个发光元件104，透光层105的另一部分覆盖像素定义层103的多个第一堤坝1031。可以理解的是，透光层105可以只是填充于多个第一开口103a中且覆盖多个发光元件104。

在本实施例中，透光层105的折射率大于多个第一堤坝1031的折射率，以使得发光元件104的侧面发出的部分光在第一堤坝1031与透光层105之间的交界处发生全反射，经过全反射的光汇聚至发光基板100的出光面，进而提高发光元件104在发光基板100的出光面的出光率。具体地，像素定义层103的制备材料为有机酯类，透光层105的制备材料为聚酰亚胺。

在本实施例中，发光基板100还包括阻挡层106，阻挡层106是不透明的，阻挡层106位于透光层105远离基板100的一侧，阻挡层106包括多个第二开口106a和多个第二堤坝1061，多个第二堤坝1061的侧壁围合成多个第二开口106a。其中，第二开口106a与第一开口103a一一对应设置，即在发光基板100的厚度方向上一个第二开口106a位于一个第一开口103a的正上方，以使得第一开口103a中出射的光能入射至第二开口106a中。第二堤坝1061与第一堤坝1031一一对应设置，即在发光基板100的厚度方向上一个第二堤坝1061位于一个第一堤坝1031的正上方，避免入射至多个第二开口106a中的不同色光之间发生混色，且第二堤坝1061配合第一堤坝1031，以进一步地避免从第一开口103a出射的不同色光之间发生混色。

具体地，第二堤坝1061的纵截面对应的图形为等腰倒梯形，等腰倒梯形包括第二顶边1061a、第二底边1061b以及两个第二腰边1061c，两个第二腰边1061c均连接于第二顶边1061a与第二底边1061b之间且位于第二顶边1061a的相对两侧，第二顶边1061a的长度大于第二底边1061b的长度，第二顶边1061a与第二腰边1061c之间具有第二夹角β，第二夹角β大于0度且小于90度，例如为20度、30度、40度、50度、60度或者80度。

在本实施例中，相邻两个第一堤坝1031靠近第二堤坝1061的一端之间的第一间距L1小于或等于相邻两个第二堤坝1061靠近第一堤坝1031的一端之间的第二间距L2，以避免第二堤坝1061对从第一开口103a出射的光造成遮挡而导致发光基板100的出光率低。

在本实施例中，第二顶边1061a与第二腰边1061c之间的第二夹角β大于或等于第一底边1031b与第一腰边1031c之间的第一夹角α，以避免第二夹角β太小导致对光造成遮挡导致发光基板的出光率低。

具体地，第二顶边1061a与第二腰边1061c之间的第二夹角β大于或等于30度且小于或等于60度，以保证第二堤坝1061的制备适应制程工艺的限制的同时，保证发光基板100的出光率高。

在本实施例中，发光基板100还包括色转换层，色转换层包括第一色转换单元1071和第二色转换单元1072，发光基板100还包括多个透明填充单元108，第一色转换单元1071、第二色转换单元1072以及透明填充单元108分别填充于三个相邻的第二开口106a中，第一色转换单元1071将第一色光转换为第二色光，第二色转换单元1072将第一色光转换为第三色光，第一色光穿过透明填充单元108，第一色光的颜色、第二色光的颜色以及第三色光的颜色互相不同。其中，第一色转换单元1071和第二色转换单元1072的制备材料包括量子点，透明填充单元的制备材料为透明有机材料。具体地，一个第一色转换单元1071、一个第二色转换单元1072以及一个透明填充单元108相邻设置且作为重复单元重复设置。相邻两个第二开口106a之间的第二堤坝1061起到阻挡作用以避免混色。多个发光元件104发出的第一色光的颜色为蓝色，第二色光的颜色为红色，第三色光的颜色为绿色。

本实施发光基板中发光元件发出的第一色光的颜色为蓝色，发光元件的侧面发出的光经过透光层入射至第一堤坝时，由于透光层的折射率大于第一堤坝的折射率，光是由光密介质传输至光疏介质，部分光会在第一堤坝与透光层之间的交界处发生全反射而与发光元件正面发出的光汇聚，经过全反射的光和发光元件的正面发出的光入射至第一色转换单元、第二色转换单元以及透明填充单元中，第一色转换单元将第一色光转换为第二色光，第二色转换单元将第一色光转换为第三色光，第一色光穿过透明填充单元，发光基板发出第一色光、第二色光以及第三色光，使得发光基板实现彩色化显示的同时，提升发光基板的出光率。

本申请还提供一种制造如图1所示发光基板的方法。图1所示发光基板的制造过程包括如下步骤：

步骤S100：提供一基板，将发光元件转移至基板上。

具体地，提供一个玻璃基板101，于玻璃基板101上形成薄膜晶体管阵列层102，薄膜晶体管阵列层102包括多个导电垫，将多个发光元件104转移至基板上后，使多个发光元件104绑定于多个导电垫上，如图2A所示。

步骤S101：于基板上形成像素定义层，像素定义层包括多个第一开口和多个第一堤坝，多个第一堤坝的侧壁围合成多个第一开口，多个发光元件位于第一开口中。

具体地，形成整面的覆盖多个发光元件104和薄膜晶体管阵列层102的像素定义层，整面的像素定义层经过曝光、显影后，形成使多个发光元件104暴露的多个第一开口103a，对应地，形成多个第一堤坝1031，如图2B所示。

步骤S102：形成覆盖像素定义层、多个发光元件以及薄膜晶体管阵列层的透光层。

具体地，通过涂布高流平性的材料以填充多个发光元件104与多个第一堤坝1031之间的间隙的同时，高流平性的材料覆盖多个第一堤坝1031，以形成具有平整表面的透光层105，如图2C所示。

步骤S103：于透光层远离基板的一侧形成阻挡层，阻挡层包括多个第二开口和多个第二堤坝，多个第二堤坝的侧壁围合成多个第二开口，第二开口与第一开口一一对应设置，且第二堤坝与第一堤坝一一对应设置。

具体地，在透光层105远离基板101的表面上形成整面的阻挡层后，通过曝光以及显影以得到多个第二开口106a，对应地，形成多个第二堤坝1061，如图2D所示。

步骤S104：于三个相邻的第二开口中分别形成第一色转换单元、第二色转换单元以及透明填充单元。

具体地，采用喷墨打印或者涂布等方式于多个第二开口106a中形成第一色转换单元1071，接着，采用喷墨打印或涂布等方式于与多个第一色转换单元1071相邻的多个第二开口106a中形成多个第二色转换单元1072，最后，于与多个第二色转换单元1072相邻的多个第二开口106a中形成多个透明填充单元108，如图2E所示。相邻的一个第一色转换单元1071、一个第二色转换单元1072以及透明填充单元108组成一个重复单元。

如图3所示，其为本申请第二实施例发光基板的截面示意图。图3所示发光基板包括基板101、薄膜晶体管阵列层102、像素定义层103、多个发光元件104、透光层105、多个凸透镜109以及保护层110。其中，图3中的基板101、薄膜晶体管阵列层102、像素定义层103、透光层105均与第一实施例中相同，此处不作详述。

在本实施例中，多个凸透镜109起到聚光的作用，以提高发光基板的出光率。多个凸透镜109设置于透光层105远离基板101的一侧，且对应多个发光元件104设置。具体地，多个凸透镜109设置于透光层105上且与多个发光元件104一一对应设置。其中，多个凸透镜109是透明的，多个凸透镜109是通过形成整面的有机层，对有机层进行图案化后得到。多个凸透镜109的纵截面为半圆形，半圆形的圆弧边位于半圆形的直线边远离基板的一侧，半圆形的直线边的长度大于或等于相邻两个第一堤坝1031靠近凸透镜109的一端之间的间距，以保证从第一开口103a中发射来的光线均能入射至凸透镜109中，进一步地提高发光基板的出光率。

在本实施例中，多个发光元件104包括分别发出至少两种不同色光的发光元件104，且发出两种不同色光的发光元件104分别位于相邻的两个第一开口103a中。具体地，多个发光元件104包括相邻设置发出第一色光的第一发光元件1041、发出第二色光的第二发光元件1042以及发出第三色光的第三发光元件1043，第一色光的颜色为蓝色，第二色光的颜色为红色，第三色光的颜色为绿色。

在本实施例中，保护层110起到保护多个凸透镜109以及像素定义层103的作用。保护层110设置于多个凸透镜109之间，且位于像素定义层103上。保护层110是透明的。

本实施例中发光基板通过发出三种不同色光的发光元件设置于第一开口中，像素定义层起到限定发光区作用的同时，避免相邻两个发光元件发出的不同色光之间混色，由于透光层的折射率大于第一堤坝的折射率，发光元件的侧面发出的光从透光层入射至第一堤坝时，光是由光密介质传输至光疏介质，在第一堤坝与透光层之间的交界处部分光经过全反射后为凸透镜汇聚，汇聚的光线发出至发光基板外，使得发光基板实现全彩化显示的同时，提升发光基板的出光率。

本申请还提供一种制造图3所示发光基板的方法。图3所示发光基板的制造过程包括如下步骤：

步骤S200：提供一基板，将发光元件转移至基板上。

具体地，提供一个玻璃基板101，于玻璃基板101上形成薄膜晶体管阵列层102，薄膜晶体管阵列层102包括多个导电垫，依次将第二发光元件1042、第三发光元件1043以及第一发光元件1041转移且绑定于多个导电垫上，如图4A所示。其中，第一发光元件1041发出蓝色的光，第二发光元件1042发出红色的光，第三发光元件1043发出绿色的光。

步骤S201：于基板101上形成像素定义层103，像素定义层103包括多个第一开口103a和多个第一堤坝1031，多个第一堤坝1031的侧壁围合成多个第一开口103a，多个发光元件104位于第一开口103a中。

具体地，此步骤中像素定义层103的形成方法与上述步骤S101相同，不同之处在于，相邻三个第一开口103a中分别设置第一发光元件1041、第二发光元件1042和第三发光元件1043，如图4B所示。

步骤S202：形成覆盖像素定义层、多个发光元件以及薄膜晶体管阵列层的透光层。

具体地，此步骤与上述步骤S102相同，此处不作详述，如图4C所示。

步骤S203：于透光层远离基板的一侧形成设置多个凸透镜，多个凸透镜对应多个发光元件设置。

具体地，于透光层105上形成整面透光的有机层后，对有机层进行图案化以制备多个凸透镜109，多个凸透镜109与多个发光元件104一一对应设置，如图4D所示。

步骤S204：形成覆盖透光层与多个凸透镜的保护层。

具体地，通过涂布形成整面的保护层110，如图4E所示。

需要说明的是，本申请实施例二中的多个凸透镜设计也可以应用于实施一中，多个凸透镜设置于阻挡层远离基板的一侧且分别对应第一色转换单元、第二色转换单元以及透明填充单元设置。另外，本申请实施一中的阻挡层设计也可以应用于实施二中，阻挡层的设计相当于将像素定义层的高度拉高，阻挡层的设计配合像素定义层，避免从第一开口中发出的不同色光之间发生混色。

本申请还提供一种显示装置，显示装置包括上述任意一种发光基板。显示装置为液晶显示装置时，显示装置还包括液晶显示面板，发光基板作为背光设置于液晶显示面板的出光面的背面。发光基板也可以直接作为显示面板使用。

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)

1.一种发光基板，其特征在于，所述发光基板包括：

基板；

像素定义层，设置于所述基板上，且包括多个第一开口和多个第一堤坝，多个所述第一堤坝的侧壁围合成多个所述第一开口；

多个发光元件，位于所述第一开口中，且设置于所述基板上；以及

透光层，所述透光层的至少部分填充于多个所述第一开口中且覆盖多个所述发光元件；

其中，所述透光层的折射率大于多个所述第一堤坝的折射率。

2.根据权利要求1所述的发光基板，其特征在于，所述发光基板还包括：

阻挡层，位于所述透光层远离所述基板的一侧，包括多个第二开口和多个第二堤坝，多个所述第二堤坝的侧壁围合成多个所述第二开口，所述第二开口与所述第一开口一一对应设置，且所述第二堤坝与所述第一堤坝一一对应设置。

3.根据权利要求2所述的发光基板，其特征在于，相邻两个所述第一堤坝靠近所述第二堤坝的一端之间的间距小于或等于相邻两个所述第二堤坝靠近所述第一堤坝的一端之间的间距。

4.根据权利要求2或3所述的发光基板，其特征在于，所述第一堤坝的纵截面对应的图形为等腰梯形，所述等腰梯形包括第一顶边、第一底边以及两个第一腰边，两个所述第一腰边均连接于所述第一顶边与所述第一底边之间且位于所述第一顶边的相对两侧，所述第一顶边的长度小于所述第一底边的长度；

所述第二堤坝的纵截面对应的图形为等腰倒梯形，所述等腰倒梯形包括第二顶边、第二底边以及两个第二腰边，两个所述第二腰边均连接于所述第二顶边与所述第二底边之间且位于所述第二顶边的相对两侧，所述第二顶边的长度大于所述第二底边的长度；

其中，所述第二顶边与所述第二腰边之间的夹角大于或等于所述第一底边与所述第一腰边之间的夹角。

5.根据权利要求4所述的发光基板，其特征在于，第二顶边与所述第二腰边之间的夹角大于或等于30度且小于或等于60度。

6.根据权利要求2所述的发光基板，其特征在于，多个所述发光元件均发出第一色光，所述发光基板还包括：

色转换层，包括第一色转换单元和第二色转换单元；以及

透明填充单元；

其中，所述第一色转换单元、所述第二色转换单元以及所述透明填充单元分别填充于三个相邻的所述第二开口中，所述第一色转换单元将所述第一色光转换为第二色光，所述第二色转换单元将所述第一色光转换为第三色光，所述第一色光穿过所述透明填充单元，所述第一色光的颜色、所述第二色光的颜色以及所述第三色光的颜色互相不同。

7.根据权利要求1所述的发光基板，其特征在于，所述发光基板还包括：

多个凸透镜，设置于透光层远离所述基板的一侧，且对应多个所述发光元件设置。

8.根据权利要求1或7所述的发光基板，其特征在于，多个所述发光元件包括分别发出至少两种不同色光的发光元件，且发出两种不同色光的所述发光元件分别位于相邻的两个所述第一开口中。

9.根据权利要求7所述的发光基板，其特征在于，所述发光基板还包括：

保护层，设置于多个凸透镜之间，且位于所述像素定义层上。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1-9任一项所述发光基板。

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