CN115241235A - 显示基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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CN115241235A CN202210699592.5A CN202210699592A CN115241235A CN 115241235 A CN115241235 A CN 115241235A CN 202210699592 A CN202210699592 A CN 202210699592A CN 115241235 A CN115241235 A CN 115241235A
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韩城
高昊
吴启晓
李旭
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Abstract

一种显示基板及其制备方法、显示装置。显示基板包括:包括:基底、设置在基底上的显示结构层、设置在显示结构层远离基底一侧的光转换层、设置在光转换层远离基底一侧的光处理层;光转换层至少包括红色量子点层、绿色量子点层和透光层,光处理层包括多个提高出光效率的光处理结构和设置在光处理结构远离基底一侧的覆盖层,光处理结构在基底上的正投影与红色量子点层在基底上的正投影至少部分交叠,光处理结构在基底上的正投影与绿色量子点层在基底上的正投影至少部分交叠,光处理结构的折射率大于覆盖层的折射率。

Description

显示基板及其制备方法、显示装置
技术领域
本公开实施例涉及显示技术领域,尤其涉及一种显示基板及其制备方法、显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,简称OLED)为主动发光显示器件,具有自发光、广视角、高对比度、低耗电、极高反应速度、轻薄、可弯曲和成本低等优点,已成为目前显示领域的主流产品。
经本申请发明人研究发现,现有采用OLED+量子点(Quantum-dot,QD)材料的显示装置存在着白光色彩偏差的问题。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本公开实施例提供一种显示基板及其制备方法、显示装置,以解决采用OLED+QD的显示装置的白光色偏问题。
第一方面,本公开实施例提供一种显示基板,包括:基底、设置在所述基底上的显示结构层、设置在所述显示结构层远离所述基底一侧的光转换层、设置在所述光转换层远离所述基底一侧的光处理层;所述光转换层至少包括红色量子点层、绿色量子点层和透光层,所述光处理层包括多个提高出光效率的光处理结构和设置在所述光处理结构远离所述基底一侧的覆盖层,所述光处理结构在所述基底上的正投影与所述红色量子点层在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述光处理结构在所述基底上的正投影与所述绿色量子点层在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述光处理结构的折射率大于所述覆盖层的折射率。
一示例性实施例中,所述光处理结构包括第一光处理结构,所述第一光处理结构在所述基底上的正投影包含所述红色量子点层在所述基底上的正投影,所述第一光处理结构在所述基底上的正投影包含所述绿色量子点层在所述基底上的正投影。
一示例性实施例中,设置在所述红色量子点层上的所述第一光处理结构和设置在所述绿色量子点层上的所述第一光处理结构间隔设置;或者,设置在所述红色量子点层上的所述第一光处理结构和设置在所述绿色量子点层上的所述第一光处理结构为相互连接的一体结构。
一示例性实施例中,在垂直于所述基底的平面内,所述第一光处理结构的截面形状为梯形,所述梯形上底的长度为G1,下底的长度为E1,高为F1,所述梯形的尺寸关系满足:0.65微米<(F1/((E1-G1)/2))<0.99微米。
一示例性实施例中,所述光转换层还包括第一黑矩阵,所述第一黑矩阵分别设置在红色量子点层、绿色量子点层和透光层之间;所述光处理结构包括第二光处理结构,所述第二光处理结构设置在所述光转换层远离所述基底的一侧,所述第二光处理结构在所述基底上的正投影与所述第一黑矩阵在所述基底上的正投影至少部分交叠;所述第二光处理结构在所述基底上的正投影与所述透光层在所述基底上的正投影不存在交叠。
一示例性实施例中,在垂直于所述基底的平面内,所述第二光处理结构的截面形状为梯形,所述梯形上底的长度为G2,下底的长度为E2,高为F2,所述梯形的几何尺寸关系满足:0.766微米<(F2/((E2-G2)/2))<0.939微米。
一示例性实施例中,所述光转换层还包括第一黑矩阵,所述第一黑矩阵分别设置在红色量子点层、绿色量子点层和透光层之间;所述光处理结构包括第一光处理结构和第二光处理结构,所述第一光处理结构在所述基底上的正投影包含所述红色量子点层和所述绿色量子点层在所述基底上的正投影,所述第二光处理结构在所述基底上的正投影与所述第一黑矩阵在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述第二光处理结构在所述基底上的正投影与所述透光层在所述基底上的正投影不存在交叠。
一示例性实施例中,所述第一光处理结构位于所述第二光处理结构远离所述基底的一侧,所述第二光处理结构的折射率小于所述第一光处理结构的折射率。
一示例性实施例中,第一光处理结构的折射率设置为大于或等于1.75且小于或等于1.85;第二光处理结构的折射率设置为大于或等于1.42且小于或等于1.53。
一示例性实施例中,所述显示结构层包括依次叠设在所述基底上的驱动电路层、发光结构层和封装结构层;其中,所述发光结构层至少包括像素定义层,所述像素定义层上设置有像素开口;所述封装结构层包括多个提高出光效率的第三光处理结构,所述第三光处理结构在所述基底上的正投影包含所述像素开口在所述基底上的正投影。
一示例性实施例中,在垂直于所述基底的平面内,所述第三光处理结构的截面形状为梯形,所述梯形上底的长度为G3,下底的长度为E3,高为F3,所述梯形的几何尺寸关系满足:0.75微米<(F3/((E3-G3)/2))<0.9微米;第三光处理结构的折射率设置为大于或等于1.7且小于或等于1.8。
一示例性实施例中,在垂直于所述基底的平面内,所述像素开口长度为C,所述第三光处理结构和所述像素开口的尺寸关系满足:C≤G3<E3<C+8微米。
一示例性实施例中,所述量子点层在所述基底上的正投影包含所述像素开口在所述基底上的正投影,所述量子点层在所述基底上的正投影与所述像素开口在所述基底上的正投影的相邻边之间的距离小于或等于8微米;相邻的像素开口之间为像素坝,在垂直于所述基底的平面内,所述像素坝在所述基底上正投影的长度为A,所述红色量子点层截面长度为Dr,所述绿色量子点层截面长度为Dg,位于所述红色量子点层和所述绿色量子点层之间的第一黑矩阵截面长度为Db,Dr/2+Dg/2+Db≤A。
第二方面,本公开实施例提供了一种显示装置,包括如上所述的显示基板。
第三方面,本公开实施例提供了一种显示基板的制备方法,所述方法包括:在基底上形成显示结构层;在所述显示结构层远离所述基底的一侧形成光转换层,所述光转换层至少包括红色量子点层、绿色量子点层和透光层;在所述光转换层远离所述基底的一侧形成光处理层,所述光处理层包括多个提高出光效率的光处理结构和设置在所述光处理结构远离所述基底一侧的覆盖层,所述光处理结构在所述基底上的正投影与所述红色量子点层在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述光处理结构在所述基底上的正投影与所述绿色量子点层在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述光处理结构的折射率大于所述覆盖层的折射率。
本公开实施例提出的显示基板,通过在光转换层远离基底的一侧设置光处理层,光处理层包括多个提高出光效率的光处理结构和设置在光处理结构远离基底一侧的覆盖层,光处理结构的折射率大于覆盖层的折射率,光处理结构在基底上的正投影与红色量子点层在基底上的正投影至少部分交叠,光处理结构在基底上的正投影与绿色量子点层在基底上的正投影至少部分交叠。通过光处理结构提高红色量子点层、绿色量子点层的出光效率,能够增加红色量子点层、绿色量子点层的光线亮度随视角变化的衰减程度,解决了采用OLED+QD的显示装置的白光色偏问题。
在阅读并理解了附图和详细描述后,可以明白其他方面。
附图说明
附图用来提供对本公开技术方案的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案,并不构成对本公开技术方案的限制。
图1为一种电子装置的结构示意图;
图2为一种像素驱动电路的等效电路示意图;
图3为本公开一种显示基板的平面结构示意图;
图4a为本公开一示例性实施例中显示基板的剖面示意图;
图4b为本公开一示例性实施例中第一光处理结构的尺寸示意图;
图5为本公开另一示例性实施例中显示基板的剖面示意图;
图6为本公开又一示例性实施例中显示基板的剖面示意图;
图7a为本公开又一示例性实施例中显示基板的剖面示意图;
图7b为本公开一示例性实施例中第二光处理结构的尺寸示意图;
图8为本公开又一示例性实施例中显示基板的剖面示意图;
图9a为本公开又一示例性实施例中显示基板的剖面示意图;
图9b为本公开一示例性实施例中第三光处理结构的尺寸示意图;
图10为本公开一示例性实施例中像素定义层的尺寸示意图;
图11为本公开一示例性实施例中像素开口和红色量子点层的俯视图;
图12为不同颜色的OLED器件与量子点材料的亮度和角度关系曲线;
图13为蓝色发光器件、光转换层以及理想状态下的亮度和角度关系曲线;
图14为图8(设置有第三光处理结构)的显示基板和图9所示实施例中显示基板的亮度和角度关系曲线;
图15为结构调整前后白光色偏曲线;
图16至图21为一示例性实施例中制备显示基板的过程示意图。
附图标记说明:
10-基底;20-显示结构层;21-驱动电路层;22-像素定义层;23-发光器件;24-第一子层;25-第二子层;26-第三子层;30-光转换层;31-第一黑矩阵;32-量子点层;40-平坦层;50-光处理层;51-第一光处理结构;52-覆盖层;53-第二光处理结构;60-彩膜层;61-第二黑矩阵;62-滤光层;70-模组层;53-第二光处理结构;201-阳极;203-有机发光层;204-阴极。
具体实施方式
下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。注意,实施方式可以以多个不同形式来实施。所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实,就是方式和内容可以在不脱离本公开的宗旨及其范围的条件下被变换为各种各样的形式。因此,本公开不应该被解释为仅限定在下面的实施方式所记载的内容中。在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本公开中的附图比例可以作为实际工艺中的参考,但不限于此。例如:沟道的宽长比、各个膜层的厚度和间距、各个信号线的宽度和间距,可以根据实际需要进行调整。显示基板中像素的个数和每个像素中子像素的个数也不是限定为图中所示的数量,本公开中所描述的附图仅是结构示意图,本公开的一个方式不局限于附图所示的形状或数值等。
本说明书中的“第一”、“第二”、“第三”等序数词是为了避免构成要素的混同而设置,而不是为了在数量方面上进行限定的。
在本说明书中,为了方便起见,使用“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的词句以参照附图说明构成要素的位置关系,仅是为了便于描述本说明书和简化描述,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公开的限制。构成要素的位置关系根据描述各构成要素的方向适当地改变。因此,不局限于在说明书中说明的词句,根据情况可以适当地更换。
在本说明书中,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,或可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或通过中间件间接相连,或两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
在本说明书中,晶体管是指至少包括栅电极、漏电极以及源电极这三个端子的元件。晶体管在漏电极(漏电极端子、漏区域或漏电极)与源电极(源电极端子、源区域或源电极)之间具有沟道区域,并且电流能够流过漏电极、沟道区域以及源电极。注意,在本说明书中,沟道区域是指电流主要流过的区域。
在本说明书中,第一极可以为漏电极、第二极可以为源电极,或者第一极可以为源电极、第二极可以为漏电极。在使用极性相反的晶体管的情况或电路工作中的电流方向变化的情况等下,“源电极”及“漏电极”的功能有时互相调换。因此,在本说明书中,“源电极”和“漏电极”可以互相调换,“源端”和“漏端”可以互相调换。
在本说明书中,“电连接”包括构成要素通过具有某种电作用的元件连接在一起的情况。“具有某种电作用的元件”只要可以进行连接的构成要素间的电信号的传输,就对其没有特别的限制。“具有某种电作用的元件”的例子不仅包括电极和布线,而且还包括晶体管等开关元件、电阻器、电感器、电容器、其它具有各种功能的元件等。
在本说明书中,“平行”是指两条直线形成的角度为-10°以上且10°以下的状态,因此,也包括该角度为-5°以上且5°以下的状态。另外,“垂直”是指两条直线形成的角度为80°以上且100°以下的状态,因此,也包括85°以上且95°以下的角度的状态。
在本说明书中,“膜”和“层”可以相互调换。例如,有时可以将“导电层”换成为“导电膜”。与此同样,有时可以将“绝缘膜”换成为“绝缘层”。
本说明书中三角形、矩形、梯形、五边形或六边形等并非严格意义上的,可以是近似三角形、矩形、梯形、五边形或六边形等,可以存在公差导致的一些小变形,可以存在导角、弧边以及变形等。
本公开中的“约”,是指不严格限定界限,允许工艺和测量误差范围内的数值。
图1为一种电子装置的结构示意图。如图1所示,电子装置可以包括时序控制器、数据驱动器、扫描驱动器、发光驱动器和像素阵列,时序控制器分别与数据驱动器、扫描驱动器和发光驱动器连接,数据驱动器分别与多个数据信号线(D1到Dn)连接,扫描驱动器分别与多个扫描信号线(S1到Sm)连接,发光驱动器分别与多个发光信号线(E1到Eo)连接。像素阵列可以包括多个子像素Pxij,i和j可以是自然数,至少一个子像素Pxij可以包括电路单元和与电路单元连接的发光器件,电路单元可以包括像素驱动电路,像素驱动电路与扫描信号线、数据信号线和发光信号线连接。在示例性实施方式中,时序控制器可以将适合于数据驱动器的规格的灰度值和控制信号提供到数据驱动器,可以将适合于扫描驱动器的规格的时钟信号、扫描起始信号等提供到扫描驱动器,可以将适合于发光驱动器的规格的时钟信号、发射停止信号等提供到发光驱动器。数据驱动器可以利用从时序控制器接收的灰度值和控制信号来产生将提供到数据信号线D1、D2、D3、……和Dn的数据电压。例如,数据驱动器可以利用时钟信号对灰度值进行采样,并且以像素行为单位将与灰度值对应的数据电压施加到数据信号线D1至Dn,n可以是自然数。扫描驱动器可以通过从时序控制器接收时钟信号、扫描起始信号等来产生将提供到扫描信号线S1、S2、S3、……和Sm的扫描信号。例如,扫描驱动器可以将具有导通电平脉冲的扫描信号顺序地提供到扫描信号线S1至Sm。例如,扫描驱动器可以被构造为移位寄存器的形式,并且可以以在时钟信号的控制下顺序地将以导通电平脉冲形式提供的扫描起始信号传输到下一级电路的方式产生扫描信号,m可以是自然数。发光驱动器可以通过从时序控制器接收时钟信号、发射停止信号等来产生将提供到发光信号线E1、E2、E3、……和Eo的发射信号。例如,发光驱动器可以将具有截止电平脉冲的发射信号顺序地提供到发光信号线E1至Eo。例如,发光驱动器可以被构造为移位寄存器的形式,并且可以以在时钟信号的控制下顺序地将以截止电平脉冲形式提供的发射停止信号传输到下一级电路的方式产生发射信号,o可以是自然数。
图2为一种像素驱动电路的等效电路示意图。在示例性实施方式中,像素驱动电路可以是3T1C、4T1C、5T1C、5T2C、6T1C或7T1C结构。如图2所示,像素驱动电路可以包括7个晶体管(晶体管T1到第七晶体管T7)、1个存储电容C,像素驱动电路与7个信号线(数据信号线D、第一扫描信号线S1、第二扫描信号线S2、发光信号线E、初始信号线INIT、第一电源线VDD和第二电源线VSS)连接。
在示例性实施方式中,像素驱动电路可以包括第一节点N1、第二节点N2和第三节点N3。其中,第一节点N1分别与第三晶体管T3的第一极、第四晶体管T4的第二极和第五晶体管T5的第二极连接,第二节点N2分别与晶体管的第二极、第二晶体管T2的第一极、第三晶体管T3的控制极和存储电容C的第二端连接,第三节点N3分别与第二晶体管T2的第二极、第三晶体管T3的第二极和第六晶体管T6的第一极连接。
在示例性实施方式中,存储电容C的第一端与第一电源线VDD连接,存储电容C的第二端与第二节点N2连接,即存储电容C的第二端与第三晶体管T3的控制极连接。
第一晶体管T1的控制极与第二扫描信号线S2连接,第一晶体管T1的第一极与初始信号线INIT连接,第一晶体管的第二极与第二节点N2连接。当导通电平扫描信号施加到第二扫描信号线S2时,第一晶体管T1将初始化电压传输到第三晶体管T3的控制极,以使第三晶体管T3的控制极的电荷量初始化。
第二晶体管T2的控制极与第一扫描信号线S1连接,第二晶体管T2的第一极与第二节点N2连接,第二晶体管T2的第二极与第三节点N3连接。当导通电平扫描信号施加到第一扫描信号线S1时,第二晶体管T2使第三晶体管T3的控制极与第二极连接。
第三晶体管T3的控制极与第二节点N2连接,即第三晶体管T3的控制极与存储电容C的第二端连接,第三晶体管T3的第一极与第一节点N1连接,第三晶体管T3的第二极与第三节点N3连接。第三晶体管T3可以称为驱动晶体管,第三晶体管T3根据其控制极与第一极之间的电位差来确定在第一电源线VDD与第二电源线VSS之间流动的驱动电流的量。
第四晶体管T4的控制极与第一扫描信号线S1连接,第四晶体管T4的第一极与数据信号线D连接,第四晶体管T4的第二极与第一节点N1连接。第四晶体管T4可以称为开关晶体管、扫描晶体管等,当导通电平扫描信号施加到第一扫描信号线S1时,第四晶体管T4使数据信号线D的数据电压输入到像素驱动电路。
第五晶体管T5的控制极与发光信号线E连接,第五晶体管T5的第一极与第一电源线VDD连接,第五晶体管T5的第二极与第一节点N1连接。第六晶体管T6的控制极与发光信号线E连接,第六晶体管T6的第一极与第三节点N3连接,第六晶体管T6的第二极与发光器件的第一极连接。第五晶体管T5和第六晶体管T6可以称为发光晶体管。当导通电平发光信号施加到发光信号线E时,第五晶体管T5和第六晶体管T6通过在第一电源线VDD与第二电源线VSS之间形成驱动电流路径而使发光器件发光。
第七晶体管T7的控制极与第二扫描信号线S2连接,第七晶体管T7的第一极与初始信号线INIT连接,第七晶体管T7的第二极与发光器件的第一极连接。当导通电平扫描信号施加到第二扫描信号线S2时,第七晶体管T7将初始化电压传输到发光器件的第一极,以使发光器件的第一极中累积的电荷量初始化或释放发光器件的第一极中累积的电荷量。
在示例性实施方式中,发光器件可以是OLED,包括叠设的第一极(阳极)、有机发光层和第二极(阴极),或者可以是QLED,包括叠设的第一极(阳极)、量子点发光层和第二极(阴极)。
在示例性实施方式中,发光器件的第二极与第二电源线VSS连接,第二电源线VSS的信号为低电平信号,第一电源线VDD的信号为持续提供高电平信号。
在示例性实施方式中,晶体管T1到第七晶体管T7可以是P型晶体管,或者可以是N型晶体管。像素驱动电路中采用相同类型的晶体管可以简化工艺流程,减少显示面板的工艺难度,提高产品的良率。在一些可能的实现方式中,晶体管T1到第七晶体管T7可以包括P型晶体管和N型晶体管。
在示例性实施方式中,晶体管T1到第七晶体管T7可以采用低温多晶硅薄膜晶体管,或者可以采用氧化物薄膜晶体管,或者可以采用低温多晶硅薄膜晶体管和氧化物薄膜晶体管。低温多晶硅薄膜晶体管的有源层采用低温多晶硅(Low Temperature Poly-Silicon,简称LTPS),氧化物薄膜晶体管的有源层采用氧化物半导体(Oxide)。低温多晶硅薄膜晶体管具有迁移率高、充电快等优点,氧化物薄膜晶体管具有漏电流低等优点,将低温多晶硅薄膜晶体管和氧化物薄膜晶体管集成在一个显示基板上,形成低温多晶氧化物(LowTemperature Polycrystalline Oxide,简称LTPO)显示基板,可以利用两者的优势,可以实现低频驱动,可以降低功耗,可以提高显示品质。
在示例性实施方式中,发光器件可以是有机电致发光二极管(OLED),包括叠设的第一极(阳极)、有机发光层和第二极(阴极)。
在示例性实施方式中,以图2所示像素驱动电路中的7个晶体管均为P型晶体管为例,像素驱动电路的工作过程可以包括:
第一阶段A1,称为复位阶段,第二扫描信号线S2的信号为低电平信号,第一扫描信号线S1和发光信号线E的信号为高电平信号。第二扫描信号线S2的信号为低电平信号,使第一晶体管T1和第七晶体管T7导通。第一晶体管T1导通使得初始信号线INIT的初始电压提供至第二节点N2,对存储电容C进行初始化(复位),清除存储电容中原有数据电压。第七晶体管T7导通使得初始信号线INIT的初始电压提供至OLED的第一极,对OLED的第一极进行初始化(复位),清空其内部的预存电压,完成初始化,确保OLED不发光。第一扫描信号线S1和发光信号线E的信号为高电平信号,使第二晶体管T2、第四晶体管T4、第五晶体管T5和第六晶体管T6断开。
第二阶段A2、称为数据写入阶段或者阈值补偿阶段,第一扫描信号线S1的信号为低电平信号,第二扫描信号线S2和发光信号线E的信号为高电平信号,数据信号线D输出数据电压。此阶段由于存储电容C的第二端为低电平,因此第三晶体管T3导通。第一扫描信号线S1的信号为低电平信号使第二晶体管T2、第四晶体管T4和第七晶体管T7导通。第二晶体管T2和第四晶体管T4导通使得数据信号线D输出的数据电压经过第一节点N1、导通的第三晶体管T3、第三节点N3、导通的第二晶体管T2提供至第二节点N2,并将数据信号线D输出的数据电压与第三晶体管T3的阈值电压之差充入存储电容C,存储电容C的第二端(第二节点N2)的电压为Vd-|Vth|,Vd为数据信号线D输出的数据电压,Vth为第三晶体管T3的阈值电压。第二扫描信号线S2的信号为高电平信号,使第一晶体管T1和第七晶体管T7断开。发光信号线E的信号为高电平信号,使第五晶体管T5和第六晶体管T6断开。
第三阶段A3、称为发光阶段,发光信号线E的信号为低电平信号,第一扫描信号线S1和第二扫描信号线S2的信号为高电平信号。发光信号线E的信号为低电平信号,使第五晶体管T5和第六晶体管T6导通,第一电源线VDD输出的电源电压通过导通的第五晶体管T5、第三晶体管T3和第六晶体管T6向OLED的第一极提供驱动电压,驱动OLED发光。
在像素驱动电路驱动过程中,流过第三晶体管T3(驱动晶体管)的驱动电流由其栅电极和第一极之间的电压差决定。由于第二节点N2的电压为Vdata-|Vth|,因而第三晶体管T3的驱动电流为:
I=K*(Vgs-Vth)2=K*[(Vdd-Vd+|Vth|)-Vth]2=K*[(Vdd-Vd]2
其中,I为流过第三晶体管T3的驱动电流,也就是驱动OLED的驱动电流,K为常数,Vgs为第三晶体管T3的栅电极和第一极之间的电压差,Vth为第三晶体管T3的阈值电压,Vd为数据信号线D输出的数据电压,Vdd为第一电源线VDD输出的电源电压。
量子点材料的发光光谱的线宽通常小于20nm,可以保证较广的显示色域范围,呈现更有层次和更细腻的画质效果,作为一种无机材料,其使用寿命也更长,可基于喷墨打印、旋涂等工艺进行制备,可以进一步降低蒸镀带来的高成本。一些技术中,在显示装置中采用OLED+QD的发光形式,利用蓝色单色背光源对红色量子点(RQD)材料和绿色量子点(GQD)材料进行激发,从而实现出射白光。
经本申请发明人研究发现,在现有采用OLED+QD的显示装置中,随着视角的变化,红光和绿光的亮度衰减与蓝光的亮度衰减存在差异,这种亮度差异使得显示装置存在白光色彩偏差。由于量子点材料本身朗伯出射的特性,在发光时光线会向四面八方射出,GQD和RQD的亮度衰减随视角变化的程度很小,而蓝光背光源发出光线的亮度衰减随视角变化的程度很大,这种亮度衰减的不均衡使得显示装置存在白光色偏。并且,显示装置的整体出光效率不高,影响用户体验。
图3为本公开一种显示基板的平面结构示意图。如图3所示,显示基板可以包括以矩阵方式排布的多个像素单元P,多个像素单元P的至少一个包括出射第一颜色光线的第一子像素P1、出射第二颜色光线的第二子像素P2和出射第三颜色光线的第三子像素P3,第一子像素P1、第二子像素P2和第三子像素P3均包括像素驱动电路和发光器件。第一子像素P1、第二子像素P2和第三子像素P3中的像素驱动电路分别与扫描信号线、数据信号线和发光信号线连接,像素驱动电路被配置为在扫描信号线和发光信号线的控制下,接收数据信号线传输的数据电压,向所述发光器件输出相应的电流。第一子像素P1、第二子像素P2和第三子像素P3中的发光器件分别与所在子像素的像素驱动电路连接,发光器件被配置为响应所在子像素的像素驱动电路输出的电流发出相应亮度的光。
在示例性实施方式中,像素单元P中可以包括红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素。在示例性实施方式中,像素单元中子像素的形状可以是矩形状、菱形、五边形或六边形。三个子像素可以采用水平并列、竖直并列或品字方式排列,或者可以采用RealRGB、SRGB以及类diamond等排布方式,本公开在此不做限定。在示例性实施方式中,像素单元P中可以设置蓝色发光器件,在第一子像素P1、第二子像素P2和第三子像素P3远离基底的一侧可以分别对应设置透光层、绿色量子点层及红色量子点层,蓝色发光器件发出的光线在经过对应颜色的量子点层及透光层后,对应第一子像素P1、第二子像素P2和第三子像素P3的区域可以分别出射蓝色、绿色红色、光线。可以根据需要设置第一子像素P1、第二子像素P2和第三子像素P3的发光颜色,本公开对此不作限制。
本公开实施例提供一种显示基板,包括:基底、设置在所述基底上的显示结构层、设置在所述显示结构层远离所述基底一侧的光转换层、设置在所述光转换层远离所述基底一侧的光处理层;所述光转换层至少包括红色量子点层、绿色量子点层和透光层,所述光处理层包括多个提高出光效率的光处理结构和设置在所述光处理结构远离所述基底一侧的覆盖层,所述光处理结构在所述基底上的正投影与所述红色量子点层在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述光处理结构在所述基底上的正投影与所述绿色量子点层在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述光处理结构的折射率大于所述覆盖层的折射率。
本公开实施例提出的显示基板,通过在光转换层远离基底的一侧设置光处理层,光处理层包括多个提高出光效率的光处理结构和设置在光处理结构远离基底一侧的覆盖层,光处理结构的折射率大于覆盖层的折射率,光处理结构在基底上的正投影与红色量子点层在基底上的正投影至少部分交叠,光处理结构在基底上的正投影与绿色量子点层在基底上的正投影至少部分交叠。通过光处理结构提高红色量子点层、绿色量子点层的出光效率,能够增加红色量子点层、绿色量子点层的光线亮度随视角变化的衰减程度,解决了采用OLED+QD的显示装置的白光色偏问题。
一示例性实施例中,所述光处理结构包括第一光处理结构,所述第一光处理结构在所述基底上的正投影包含所述红色量子点层在所述基底上的正投影,所述第一光处理结构在所述基底上的正投影包含所述绿色量子点层在所述基底上的正投影。
一示例性实施例中,设置在所述红色量子点层上的所述第一光处理结构和设置在所述绿色量子点层上的所述第一光处理结构间隔设置;或者,设置在所述红色量子点层上的所述第一光处理结构和设置在所述绿色量子点层上的所述第一光处理结构为相互连接的一体结构。
一示例性实施例中,在垂直于所述基底的平面内,所述第一光处理结构的截面形状为梯形,所述梯形上底的长度为G1,下底的长度为E1,高为F1,所述梯形的尺寸关系满足:0.65微米<(F1/((E1-G1)/2))<0.99微米。
一示例性实施例中,所述光转换层还包括第一黑矩阵,所述第一黑矩阵分别设置在红色量子点层、绿色量子点层和透光层之间;所述光处理结构包括第二光处理结构,所述第二光处理结构设置在所述光转换层远离所述基底的一侧,所述第二光处理结构在所述基底上的正投影与所述第一黑矩阵在所述基底上的正投影至少部分交叠;所述第二光处理结构在所述基底上的正投影与所述透光层在所述基底上的正投影不存在交叠。
一示例性实施例中,在垂直于所述基底的平面内,所述第二光处理结构的截面形状为梯形,所述梯形上底的长度为G2,下底的长度为E2,高为F2,所述梯形的几何尺寸关系满足:0.766微米<(F2/((E2-G2)/2))<0.939微米。
一示例性实施例中,所述光转换层还包括第一黑矩阵,所述第一黑矩阵分别设置在红色量子点层、绿色量子点层和透光层之间;所述光处理结构包括第一光处理结构和第二光处理结构,所述第一光处理结构在所述基底上的正投影包含所述红色量子点层和所述绿色量子点层在所述基底上的正投影,所述第二光处理结构在所述基底上的正投影与所述第一黑矩阵在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述第二光处理结构在所述基底上的正投影与所述透光层在所述基底上的正投影不存在交叠。
一示例性实施例中,所述第一光处理结构位于所述第二光处理结构远离所述基底的一侧,所述第二光处理结构的折射率小于所述第一光处理结构的折射率。
一示例性实施例中,第一光处理结构的折射率设置为大于或等于1.75且小于或等于1.85;第二光处理结构的折射率设置为大于或等于1.42且小于或等于1.53。
光处理结构可以只包括第一光处理结构,可以只包括第二光处理结构,也可以包括第一光处理结构和第二光处理结构。在光处理结构只包括第一光处理结构的情况下,来自红色量子点层或者绿色量子点层的光线在入射到第一光处理结构后可以发生折射,光线向红色量子点层中心或者绿色量子点层中心偏转,实现提高出光效率的作用。在光处理结构只包括第二光处理结构的情况下,来自红色量子点层或者绿色量子点层的光线在入射到第二光处理结构表面后,可以反射到红色量子点层中心或者绿色量子点层中心,实现提高出光效率的作用。在光处理结构包括第一光处理结构和第二光处理结构的情况下,第一光处理结构位于第二光处理结构远离基底的一侧、二者分别对应不同颜色的量子点层和第一黑矩阵设置且第二光处理结构的折射率小于第一光处理结构的折射率,在二者的位置和折射率设计下,来自红色量子点层或者绿色量子点层的光线在入射到第二光处理结构表面后,在第二光处理结构与第一光处理结构的交界面处发生全反射,使得光线向红色量子点层中心或者绿色量子点层中心偏转,实现提高出光效率的作用。
一示例性实施例中,所述显示结构层包括依次叠设在所述基底上的驱动电路层、发光结构层和封装结构层;其中,所述发光结构层至少包括像素定义层,所述像素定义层上设置有像素开口;所述封装结构层包括多个提高出光效率的第三光处理结构,所述第三光处理结构在所述基底上的正投影包含所述像素开口在所述基底上的正投影。
一示例性实施例中,在垂直于所述基底的平面内,所述第三光处理结构的截面形状为梯形,所述梯形上底的长度为G3,下底的长度为E3,高为F3,所述梯形的几何尺寸关系满足:0.75微米<(F3/((E3-G3)/2))<0.9微米;第三光处理结构的折射率设置为大于或等于1.7且小于或等于1.8。
一示例性实施例中,在垂直于所述基底的平面内,所述像素开口长度为C,所述第三光处理结构和所述像素开口的尺寸关系满足:C≤G3<E3<C+8微米。
一示例性实施例中,所述量子点层在所述基底上的正投影包含所述像素开口在所述基底上的正投影,所述量子点层在所述基底上的正投影与所述像素开口在所述基底上的正投影的相邻边之间的距离小于或等于8微米;相邻的像素开口之间为像素坝,在垂直于所述基底的平面内,所述像素坝在所述基底上正投影的长度为A,所述红色量子点层截面长度为Dr,所述绿色量子点层截面长度为Dg,位于所述红色量子点层和所述绿色量子点层之间的第一黑矩阵截面长度为Db,Dr/2+Dg/2+Db≤A。
图4a为本公开一示例性实施例中显示基板的剖面示意图,为图3所示A-A向的剖视图,示意了三个子像素的结构。如图4a所示,在垂直于显示基板的平面上,本公开实施例提供的显示基板可以包括设置在基底10上的显示结构层20、设置在显示结构层20远离基底10一侧的光转换层30、设置在光转换层30远离基底10一侧的光处理层50。
在示例性实施方式中,显示结构层20可以包括依次叠设的驱动电路层、发光结构层和封装结构层。驱动电路层可以包括构成像素驱动电路的多个晶体管和存储电容。发光结构层可以包括像素定义层和发光器件,像素定义层可以包括多个像素开口,像素开口形成发光区,相邻发光区之间为像素坝,发光器件可以包括阳极、有机发光层和阴极,发光器件可以设置为蓝色发光器件。封装结构层可以包括叠设的第一子层、第二子层和第三子层,第一子层和第三子层可以采用无机材料,第二子层可以采用有机材料。
在示例性实施方式中,光转换层30可以至少包括多个第一黑矩阵31和多个量子点层32。多个第一黑矩阵31和多个量子点层32可以设置在显示结构层20远离基底10的一侧,多个第一黑矩阵31可以间隔设置,在相邻的第一黑矩阵31之间形成透光开口,多个量子点层32可以间隔设置,并分别设置在多个透光开口内,形成由第一黑矩阵31隔开的量子点层阵列,第一黑矩阵31位于相邻的量子点层32之间。
在示例性实施方式中,显示结构层20可以设置蓝色发光器件,多个量子点层32可以包括发出红色光线的红色量子点层、发出绿色光线的绿色量子点层和透光层,透光层至少可以透过蓝色光线。红色量子点层、绿色量子点层和透光层可以分别与显示结构层20中的蓝色发光器件相对应设置,红色量子点层可以位于红色子像素(第三子像素P3)所在区域,绿色量子点层可以位于绿色子像素(第二子像素P2)所在区域,透光层可以位于蓝色子像素(第一子像素P1)所在区域。蓝色发光器件发出的光线激发红色量子点层、绿色量子点层后分别发出红光、绿光,蓝色发光器件发出的光线经过透光层后仍为蓝光,从而能够利用出射的红光、绿光和蓝光进行图像显示。
在示例性实施方式中,光处理层50可以包括设置在光转换层30远离基底10一侧的多个第一光处理结构51和设置在第一光处理结构51远离基底10一侧的覆盖层52。多个第一光处理结构51可以设置在红色量子点层、绿色量子点层远离基底10的一侧,多个第一光处理结构51的位置可以和多个红色量子点层、多个绿色量子点层的位置一一对应。覆盖层52可以设置在多个第一光处理结构51远离基底10的一侧,覆盖层52可以覆盖多个第一光处理结构51。
在示例性实施方式中,覆盖层52远离基底10一侧的表面可以为平坦化表面。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的红色量子点层在基底10上的正投影至少部分交叠,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的绿色量子点层在基底10上的正投影至少部分交叠。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影可以包含对应的红色量子点层在基底10上的正投影,第一光处理结构51在基底10上的正投影可以包含对应的绿色量子点层在基底10上的正投影。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的红色量子点层在基底10上的正投影可以基本上重合,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的绿色量子点层在基底10上的正投影可以基本上重合。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影可以与第一黑矩阵31在基底10上的正投影存在交叠。
在示例性实施方式中,红色量子点层、绿色量子点层发出的光线在经过第一光处理结构51后分别向红色量子点层中心的方向、绿色量子点层中心的方向偏转,能够提高子像素的出光效率。在示例性实施方式中,红色量子点层中心可以是红色量子点层的几何中心,绿色量子点层中心可以是绿色量子点层的几何中心。在示例性实施方式中,可以根据实际像素形貌或工艺需求设置第一光处理结构51的形状,在平行于显示基板的平面上,第一光处理结构51的形状可以为如下任意一种或多种:三角形、矩形、五边形、六边形、圆形和椭圆形,在垂直于基底的平面内,第一光处理结构51的截面形状可以包括梯形、倒梯形或者蘑菇形(T形)等,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51的第一折射率n51可以大于覆盖层52的第二折射率n52,根据折射定律n51*Sinθi1=n52*Sinθo1可以看出,光线入射到覆盖层52的第一入射角θi1小于进入覆盖层52的第一折射角θo1,即相对于入射光线,来自红色量子点层的光线进入覆盖层52后可以向红色量子点层中心的方向偏转,来自绿色量子点层的光线在进入覆盖层52后可以向绿色量子点层中心的方向偏转。第一折射率n51和第二折射率n52的差值越大,进入覆盖层52的光线向红色量子点层中心的方向或者绿色量子点层中心方向偏转的程度越大。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51的第一折射率n51可以设置为大于或等于1.75且小于或等于1.85。图4b为本公开一示例性实施例中第一光处理结构的尺寸示意图。如图4a和图4b所示,在垂直于基底的平面内,第一光处理结构51的截面形状可以为梯形,该梯形上底的长度为G1,下底的长度为E1,高为F1,该梯形的几何尺寸关系可以为0.65<(F1/((E1-G1)/2))<0.99,式中数字的单位为微米。在示例性实施方式中,在垂直于基底的平面内,量子点层32的截面长度可以表示为D,红色量子点层的截面长度为Dr,绿色量子点层的截面长度为Dg。如图4a所示,可以将第一光处理结构51的上底长度G1设置为大于或等于对应的量子点层32的截面长度D,能够保证红色量子点层或者绿色量子点层的光线更多地入射到第一光处理结构51中,使光转换层发出的光线更集中,增大红光和绿光的亮度随角度变化的衰减程度,且有助于提升整体出光效率。而在其它实施方式中,可以将第一光处理结构51的上底长度G1设置为小于对应的量子点层32的截面长度D,有助于更好地调控亮度衰减和角度的关系,以减小白光色偏。在实际应用中,可以根据需要设置第一光处理结构51的上底长度与对应的红色量子点层截面长度Dr的关系,以及第一光处理结构51的上底长度与对应的绿色量子点层截面长度Dg的关系,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,覆盖层52的第二折射率可以设置为大于或等于1.4且小于或等于1.55。在垂直于基底的平面上,覆盖层52的厚度为H,厚度H可以为覆盖层52远离基底10一侧表面与覆盖层52靠近基底10一侧表面之间的距离。可以根据第一光处理结构51的高度F1设置覆盖层52的厚度,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51的侧壁可以是折线、弧线或波浪线等,本公开对此不作限制。
图5为本公开另一示例性实施例中显示基板的剖面示意图,为图3所示A-A向的剖视图,示意了三个子像素的结构。图5中显示结构层20、光转换层30及光处理层50可以参见对图4a的描述,在此不再赘述。如图5所示,在示例性实施方式中,在显示结构层20和光处理层50之间可以设置平坦层40。平坦层40可以覆盖第一黑矩阵31和多个量子点层32。平坦层40远离基底10一侧的表面可以为平坦化表面。在示例性实施方式中,平坦层40的材料可以是光学胶,或者是无机材料,本公开对此不做限制。
在示例性实施方式中,如图5所示,在光处理层50远离基底10的一侧可以设置彩膜层60。彩膜层60可以至少包括多个第二黑矩阵61和多个滤光层62。多个第二黑矩阵61和多个滤光层62可以设置在光处理层50远离基底10的一侧,多个第二黑矩阵61可以间隔设置,在相邻的第二黑矩阵61之间形成透光开口,多个滤光层62可以间隔设置,并分别设置在多个透光开口内,形成由第二黑矩阵61隔开的滤光层阵列,第二黑矩阵61位于相邻的滤光层62之间。
在示例性实施方式中,多个滤光层62可以包括透过红色光线的红色滤光层、透过蓝色光线的蓝色滤光层以及透过绿色光线的绿色滤光层,红色滤光层可以位于红色子像素(第三子像素P3)所在区域,绿色滤光层可以位于绿色子像素(第二子像素P2)所在区域,蓝色滤光层可以位于蓝色子像素(第一子像素P1)所在区域。
在示例性实施方式中,如图5所示,在彩膜层60远离基底10的一侧可以设置模组层70。
本公开示例性实施例所提供的显示基板,通过在光转换层30远离基底10一侧设置包括第一光处理结构51和覆盖层52的光处理层50,第一光处理结构51与红色量子点层、绿色量子点层对应设置,且第一光处理结构51的第一折射率n51大于覆盖层52的第二折射率n52,利用折射使得出射光线分别向红色量子点层中心的方向或者绿色量子点层中心方向偏转,可以有效提高子像素的出光效率,提高出光色域,还可以减小白光色偏,提高显示品质。并且,图4a或图5所示结构的显示基板制备工艺简单,生产成本更低,覆盖层52的厚度可以设置为一较小值,利于实现柔性弯折显示。
图6为本公开又一示例性实施例中显示基板的剖面示意图,为图3所示A-A向的剖视图,示意了三个子像素的结构。如图6所示,在垂直于显示基板的平面上,本公开实施例提供的显示基板可以包括设置在基底10上的显示结构层20、设置在显示结构层20远离基底10一侧的光转换层30、设置在光转换层30远离基底10一侧的光处理层50。
在示例性实施方式中,本示例性实施例中显示结构层20、光转换层30和光处理层50的结构与图4a所示实施例的结构基本上相同,区别在于设置在红色量子点层上的第一光处理结构51和设置在绿色量子点层上的第一光处理结构51为相互连接的一体结构。
在示例性实施方式中,多个第一光处理结构51可以设置在红色量子点层、绿色量子点层远离基底10的一侧,第一光处理结构51的位置可以和红色量子点层和绿色量子点层的位置相对应设置。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的红色量子点层和绿色量子点层在基底10上的正投影至少部分交叠。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影可以包含对应的红色量子点层和绿色量子点层在基底10上的正投影。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的红色量子点层、绿色量子点层以及位于该红色量子点层、绿色量子点层之间的第一黑矩阵在基底10上的正投影可以基本上重合。
在示例性实施方式中,红色量子点层和绿色量子点层发出的光线在经过第一光处理结构51后分别向红色量子点层中心的方向和绿色量子点层中心的方向偏转,能够提高子像素的出光效率,增加光转换层光线亮度随角度变化的衰减程度。在示例性实施方式中,红色量子点层中心可以是红色量子点层的几何中心,绿色量子点层中心可以是绿色量子点层的几何中心。在示例性实施方式中,可以根据实际像素形貌或工艺需求设置第一光处理结构51的形状,在平行于基底的平面内,第一光处理结构51的形状可以为如下任意一种或多种:三角形、矩形、五边形、六边形、圆形和椭圆形,在垂直于基底的平面内,第一光处理结构51的截面形状可以包括梯形、倒梯形或者蘑菇形(T形)等,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51的第一折射率n51可以大于覆盖层52的第二折射率n52,图6中箭头方向示意了光转换层发出的光线经过第一光处理结构51后的偏转情况,原理分析可以参见对图4a的说明,在此不再赘述。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51的第一折射率n51可以大于或等于1.75且小于或等于1.85。在垂直于基底的平面内,第一光处理结构51的截面形状可以为梯形,该梯形上底的长度为G1,下底的长度为E1,高为F1,该梯形的几何尺寸关系可以为0.65<(F1/((E1-G1)/2))<0.99。在实际应用中,可以根据需要设置第一光处理结构51的形状尺寸,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,图6所示结构的显示基板中也可以设置平坦层40、彩膜层60以及模组层70,可以参见图5的相关描述,在此不再赘述。
本公开示例性实施例所提供的显示基板,通过在光转换层30远离基底10一侧设置包括第一光处理结构51和覆盖层52的光处理层50,设置在红色量子点层上的第一光处理结构51和设置在绿色量子点层上的第一光处理结构51为相互连接的一体结构,且第一光处理结构51的第一折射率n51大于覆盖层52的第二折射率n52,利用折射使得出射光线分别向红色量子点层中心的方向或者绿色量子点层中心方向偏转,可以有效提高子像素的出光效率,提高出光色域,还可以减小白光色偏,提高显示品质。并且,图6所示结构的显示基板简化了第一光处理结构51的制备工艺,有助于提升生产良率,降低生产成本。相比于图4a或图5中的结构,红色量子点层和绿色量子点层的出光路径分别减少了一个梯形坡面,可以更灵活的调整亮度衰减与角度的变化关系。覆盖层52的厚度H可以设置为一较小值,利于实现柔性弯折显示。
图7a为本公开又一示例性实施例中显示基板的剖面示意图,为图3所示A-A向的剖视图,示意了三个子像素的结构。如图7a所示,在垂直于显示基板的平面上,本公开实施例提供的显示基板可以包括设置在基底10上的显示结构层20、设置在显示结构层20远离基底10一侧的光转换层30、设置在光转换层30远离基底10一侧的光处理层50。
在示例性实施方式中,本示例性实施例中显示结构层20、光转换层30与图4a所示实施例的结构基本上相同,区别在于光处理层50还包括第二光处理结构53。
在示例性实施方式中,如图7a所示,光处理层50可以包括设置在光转换层30远离基底10一侧的多个第二光处理结构53,设置在第二光处理结构53远离基底10一侧的多个第一光处理结构51和设置在第一光处理结构51远离基底10一侧的覆盖层52。多个第二光处理结构53的位置可以与多个第一黑矩阵31的位置一一对应设置。多个第一光处理结构51的位置和多个红色量子点层、绿色量子点层的位置可以一一对应。覆盖层52可以设置在多个第一光处理结构51远离基底10的一侧,覆盖层52可以覆盖多个第一光处理结构51和多个第二光处理结构53。
在示例性实施方式中,覆盖层52远离基底10一侧的表面可以为平坦化表面。
在示例性实施方式中,第二光处理结构53在基底10上的正投影可以与对应的第一黑矩阵31在基底10上的正投影存在交叠。
在示例性实施方式中,第二光处理结构53在基底10上的正投影可以包含对应的第一黑矩阵31在基底10上的正投影。
在示例性实施方式中,第二光处理结构53在基底10上的正投影与红色量子点层在基底10上的正投影至少部分交叠,第二光处理结构53在基底10上的正投影与绿色量子点层在基底10上的正投影至少部分交叠。
在示例性实施方式中,第二光处理结构53在基底10上的正投影与透光层在基底10上的正投影没有交叠。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的红色量子点层在基底10上的正投影至少部分交叠,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的绿色量子点层在基底10上的正投影至少部分交叠。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影可以包含对应的红色量子点层在基底10上的正投影,第一光处理结构51在基底10上的正投影可以包含对应的绿色量子点层在基底10上的正投影。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的红色量子点层在基底10上的正投影可以基本上重合,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的绿色量子点层在基底10上的正投影可以基本上重合。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影可以与第一黑矩阵31在基底10上的正投影存在交叠。
在示例性实施方式中,红色量子点层、绿色量子点层发出的光线在经过第一光处理结构51后分别向红色量子点层中心的方向、绿色量子点层中心的方向偏转,能够提高子像素的出光效率。在示例性实施方式中,红色量子点层中心可以是红色量子点层的几何中心,绿色量子点层中心可以是绿色量子点层的几何中心。在示例性实施方式中,可以根据实际像素形貌或工艺需求设置第一光处理结构51的形状,在平行于显示基板的平面上,第一光处理结构51的形状可以为如下任意一种或多种:三角形、矩形、五边形、六边形、圆形和椭圆形,在垂直于基底的平面内,第一光处理结构51的截面形状可以包括梯形、倒梯形或者蘑菇形(T形)等,本公开对此不作限制。图7a中示意了光线直接从第一光处理结构51射出的情况,这种情况可以参见图4a中的描述,在此不再赘述。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51的第一折射率n51可以设置为大于或等于1.75且小于或等于1.85。图7b为本公开一示例性实施例中第二光处理结构的尺寸示意图。在垂直于基底的平面内,第一光处理结构51的截面形状可以为梯形,该梯形上底的长度为G1,下底的长度为E1,高为F1,该梯形的几何尺寸关系可以为0.76<(F1/((E1-G1)/2))<0.984,式中数字的单位为微米。在示例性实施方式中,在垂直于基底的平面内,量子点层32的截面长度可以表示为D,红色量子点层的截面长度为Dr,绿色量子点层的截面长度为Dg。可以将第一光处理结构51的上底长度G1设置为大于或等于对应的量子点层32的截面长度D,能够保证红色量子点层或者绿色量子点层的光线更多地入射到第一光处理结构51中,使光转换层发出的光线更集中,增大红光和绿光的亮度随角度变化的衰减程度,且有助于提升整体出光效率;而在其它实施方式中,可以将第一光处理结构51的上底长度G1设置为小于对应的量子点层32的截面长度D,有助于更好地调控亮度衰减和角度的关系,以减小白光色偏。在实际应用中,可以根据需要设置第一光处理结构51的上底长度与对应的红色量子点层截面长度Dr或者绿色量子点层截面长度Dg的关系,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51的第一折射率n51可以大于第二光处理结构53的第三折射率n53,且第二入射角θi2>全反射临界角β,全反射临界角β=arcsin(n53/n51)。
在示例性实施方式中,光线以第二入射角θi2入射到第一光处理结构51与第二光处理结构53的交界面,由于第二入射角θi2大于全反射临界角β,因而入射光发生全反射,以第二反射角θo2重新进入第一光处理结构51,重新进入第一光处理结构51的光线实现向子像素中心的方向偏转,第二入射角θi2=第二反射角θo2。
在示例性实施方式中,第二光处理结构53的第三折射率n53可以设置为大于或等于1.42且小于或等于1.53。如图7a和图7b所示,在垂直于基底的平面内,第二光处理结构53的截面形状可以为梯形,该梯形上底的长度为G2,下底的长度为E2,高为F2,该梯形的几何尺寸关系可以为0.766<(F2/((E2-G2)/2))<0.939。在示例性实施方式中,在第二光处理结构53在基底10上的正投影与红色量子点层在基底10上的正投影存在交叠,第二光处理结构53在基底10上的正投影与绿色量子点层在基底10上的正投影存在交叠的情况下,投影之间交叠的面积越大,随角度变化的亮度衰减速度越快。在示例性实施方式中,在第二光处理结构53在基底10上的正投影与红色量子点层在基底10上的正投影不存在交叠,第二光处理结构53在基底10上的正投影与绿色量子点层在基底10上的正投影不存在交叠的情况下,投影之间的相邻边界之间的距离越远,随角度变化的亮度衰减速度越慢。在实际应用中,可以根据需要设置第二光处理结构53在基底10上的正投影与红色量子点层或者绿色量子点层在基底10上的正投影的位置关系,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,光处理结构可以只包含第二光处理结构53,来自红色量子点层和绿色量子点层的光线在第二光处理结构53的反射作用下能够向各自的中心偏转,从而提高了出光效率。
在示例性实施方式中,覆盖层52的第二折射率可以设置为大于或等于1.4且小于或等于1.55。覆盖层52的厚度H可以满足F1+F2+1<H<F1+F2+1.5,关系式中数字的单位为微米。
在示例性实施方式中,图7a所示结构的显示基板中也可以设置平坦层40、彩膜层60以及模组层70,可以参见图5的相关描述,在此不再赘述。
本公开示例性实施例所提供的显示基板,通过在光转换层30远离基底10一侧设置包括第二光处理结构53、第一光处理结构51和覆盖层52的光处理层50,第二光处理结构53与第一黑矩阵31对应设置,第一光处理结构51与红色量子点层、绿色量子点层对应设置,第一光处理结构51的第一折射率n51大于覆盖层52的第二折射率n52,第一光处理结构51的第一折射率n51大于第二光处理结构53的第三折射率n53,利用折射和全反射使得出射光线向红色量子点层中心的方向或者绿色量子点层中心方向偏转,可以有效提高子像素的出光效率,提高出光色域,还可以减小白光色偏,提高显示品质。
图8为本公开又一示例性实施例中显示基板的剖面示意图,为图3所示A-A向的剖视图,示意了三个子像素的结构。如图8所示,在垂直于显示基板的平面上,本公开实施例提供的显示基板可以包括设置在基底10上的显示结构层20、设置在显示结构层20远离基底10一侧的光转换层30、设置在光转换层30远离基底10一侧的光处理层50。
在示例性实施方式中,本示例性实施例中显示结构层20、光转换层30和光处理层50的结构与图7a所示实施例的结构基本上相同,区别在于设置在红色量子点层上的第一光处理结构51和设置在绿色量子点层上的第一光处理结构51为相互连接的一体结构。
在示例性实施方式中,多个第一光处理结构51可以设置在红色量子点层和绿色量子点层远离基底10的一侧,第一光处理结构51的位置可以和红色量子点层和绿色量子点层的位置相对应设置。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的红色量子点层在基底10上的正投影至少部分交叠,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的绿色量子点层在基底10上的正投影至少部分交叠。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影可以包含对应的红色量子点层在基底10上的正投影,第一光处理结构51在基底10上的正投影可以包含对应的绿色量子点层在基底10上的正投影。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的红色量子点层、绿色量子点层以及位于该红色量子点层、绿色量子点层之间的第一黑矩阵在基底10上的正投影可以基本上重合。
在示例性实施方式中,红色量子点层和绿色量子点层发出的光线在经过第一光处理结构51后分别向红色量子点层中心的方向和绿色量子点层中心的方向偏转,能够提高子像素的出光效率,增加光转换层光线亮度随角度变化的衰减速度。在示例性实施方式中,红色量子点层中心可以是红色量子点层的几何中心,绿色量子点层中心可以是绿色量子点层的几何中心。在示例性实施方式中,可以根据实际像素形貌或工艺需求设置第一光处理结构51的形状,在平行于基底的平面内,第一光处理结构51的形状可以为如下任意一种或多种:三角形、矩形、五边形、六边形、圆形和椭圆形,在垂直于基底的平面内,第一光处理结构51的截面形状可以包括梯形、倒梯形或者蘑菇形(T形)等,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51的第一折射率n51可以大于覆盖层52的第二折射率n52,图8中箭头方向示意了光转换层发出的光线经过第一光处理结构51后的偏转情况,原理分析可以参见对图4a的说明,在此不再赘述。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51的第一折射率n51大于或等于1.75且小于或等于1.85。在垂直于基底的平面内,第一光处理结构51的截面形状可以为梯形,该梯形上底的长度为G1,下底的长度为E1,高为F1,该梯形的几何尺寸关系可以为0.76<(F1/((E1-G1)/2))<0.984。在实际应用中,可以根据需要设置第一光处理结构51的形状尺寸,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,图8所示结构的显示基板中也可以设置平坦层40、彩膜层60以及模组层70,可以参见图5的相关描述,在此不再赘述。
本公开示例性实施例所提供的显示基板,通过在光转换层30远离基底10一侧设置包括第二光处理结构53、第一光处理结构51和覆盖层52的光处理层50,第二光处理结构53与第一黑矩阵31对应设置,第一光处理结构51与红色量子点层和绿色量子点层对应设置,第一光处理结构51的第一折射率n51大于覆盖层52的第二折射率n52,第一光处理结构51的第一折射率n51大于第二光处理结构53的第三折射率n53,利用折射和全反射使得出射光线向红色量子点层中心的方向或者绿色量子点层中心方向偏转,可以有效提高子像素的出光效率,提高出光色域,还可以减小白光色偏,提高显示品质。并且,图8所示结构的显示基板简化了第一光处理结构51的制备工艺,有助于提升生产良率,降低生产成本。相比于图7a中的结构,红色量子点层和绿色量子点层的出光路径分别减少了一个梯形坡面,可以更灵活的调整亮度衰减和角度的变化关系。
图9a为本公开又一示例性实施例中显示基板的剖面示意图,为图3所示A-A向的剖视图,示意了三个子像素的结构。如图9a所示,在垂直于显示基板的平面上,本公开实施例提供的显示基板可以包括设置在基底10上的显示结构层20、设置在显示结构层20远离基底10一侧的光转换层30、设置在光转换层30远离基底10一侧的光处理层50。
在示例性实施方式中,本示例性实施例中光转换层30、光处理层50与图7a所示实施例的结构基本上相同,区别在于显示结构层20中包括第三光处理结构。
在示例性实施方式中,显示结构层20包括驱动电路层21,位于驱动电路层21远离基底10一侧的发光结构层和位于发光结构层远离基底10一侧的封装结构层。驱动电路层21可以包括构成像素驱动电路的多个晶体管和存储电容。发光结构层可以包括像素定义层22和发光器件23,像素定义层22包括多个像素开口,像素开口形成发光区,相邻发光区之间为像素坝,发光器件23可以包括阳极、有机发光层和阴极,发光器件23可以为蓝色发光器件,多个发光器件23可以分别与红色量子点层、绿色量子点层和透光层一一对应设置,图9a中简略示意了发光器件23。封装结构层可以包括叠设的第一子层24、第二子层25和第三子层26,第一子层24和第三子层26可以采用无机材料,第二子层25可以采用有机材料。
在示例性实施方式中,封装结构层的第一子层24可以包括多个第三光处理结构,多个第三光处理结构可以设置在多个发光器件23远离基底10的一侧,多个第三光处理结构的位置可以和多个发光器件23的位置一一对应。第二子层25可以设置在多个第三光处理结构远离基底10的一侧,第二子层25可以覆盖多个第三光处理结构。第三子层26可以设置在第二子层25远离基底10的一侧,第三子层26可以覆盖第二子层25。
在示例性实施方式中,第三光处理结构在基底10上的正投影与对应的像素开口在基底10上的正投影至少部分交叠。
在示例性实施方式中,第三光处理结构在基底10上的正投影可以包含对应的像素开口在基底10上的正投影。
在示例性实施方式中,发光器件23发出的光线在经过第三光处理结构后可以向像素开口中心方向偏转,能够使更多的光线照射到红色量子点层或者绿色量子点层,有助于更好地激发量子点材料产生对应颜色的光线,也能够使经过透光层的蓝色光线更加集中,提升出光效率。在示例性实施方式中,像素开口中心可以是像素开口的几何中心。在示例性实施方式中,可以根据实际像素形貌或工艺需求设置第三光处理结构的形状,在平行于基底的平面内,第三光处理结构的形状可以为如下任意一种或多种:三角形、矩形、五边形、六边形、圆形和椭圆形,在垂直于基底的平面内,第三光处理结构的截面形状可以包括梯形、倒梯形或者蘑菇形(T形)等,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,第三光处理结构的第四折射率可以大于第二子层25的第五折射率,光线在从第三光处理结构入射到第二子层25时的折射角小于入射角,使得相对于入射光线,进入到第二子层25的光线向像素开口中心的方向偏转,如图9a所示。第三光处理结构的第四折射率与第二子层25的第五折射率相差越大,进入到第二子层25的光线向像素开口中心方向偏转的程度越大。
在示例性实施方式中,第三光处理结构的第四折射率可以设置为大于或等于1.7且小于或等于1.8。图9b为本公开一示例性实施例中第三光处理结构的尺寸示意图。如图9a和图9b所示,在垂直于基底的平面内,第三光处理结构的截面形状可以为梯形,该梯形上底的长度为G3,下底的长度为E3,高为F3,该梯形的几何尺寸关系可以为0.75<(F3/((E3-G3)/2))<0.9。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51的第一折射率n51大于或等于1.75且小于或等于1.85。在垂直于基底的平面内,第一光处理结构51的截面形状可以为梯形,该梯形上底的长度为G1,下底的长度为E1,高为F1,该梯形的几何尺寸关系可以为0.76<(F1/((E1-G1)/2))<0.984。在实际应用中,可以根据需要设置第一光处理结构51的形状尺寸,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,第二光处理结构53的第三折射率n53可以设置为大于或等于1.42且小于或等于1.53。在垂直于基底的平面内,第二光处理结构53的截面形状可以为梯形,该梯形上底的长度为G2,下底的长度为E2,高为F2,该梯形的几何尺寸关系可以为0.766<(F2/((E2-G2)/2))<0.939。在示例性实施方式中,在第二光处理结构53在基底10上的正投影与红色量子点层在基底10上的正投影存在交叠,第二光处理结构53在基底10上的正投影与绿色量子点层在基底10上的正投影存在交叠的情况下,投影之间交叠的面积越大,随角度变化的亮度衰减速度越快。在示例性实施方式中,在第二光处理结构53在基底10上的正投影与红色量子点层在基底10上的正投影不存在交叠,第二光处理结构53在基底10上的正投影与绿色量子点层在基底10上的正投影不存在交叠的情况下,投影之间的相邻边界之间的距离越远,随角度变化的亮度衰减速度越慢。在实际应用中,可以根据需要设置第二光处理结构53在基底10上的正投影与红色量子点层或者绿色量子点层在基底10上的正投影的位置关系,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,覆盖层52的第二折射率可以设置为大于或等于1.4且小于或等于1.55。覆盖层52的厚度H可以满足F1+F2+1<H<F1+F2+1.5,关系式中数字的单位为微米。
图10为本公开一示例性实施例中像素定义层的尺寸示意图。图11为本公开一示例性实施例中像素开口和红色量子点层的俯视图。如图10所示,像素定义层22包括多个像素开口,像素开口形成发光区,相邻发光区之间为像素坝。在垂直于基底的平面上,像素坝的截面形状可以为梯形,像素坝的下底长度为A,像素坝的梯形坡面在基底上的正投影的长度为B,相邻像素坝之间的像素开口长度为C,即像素坝在基底上正投影的长度为A。在示例性实施方式中,像素坝的梯形坡面在基底上的正投影的长度B可以小于或等于8微米,在其它实施方式中,像素坝的梯形坡面在基底上的正投影的长度B可以小于或等于5微米。在示例性实施方式中,第三光处理结构在基底上的正投影可以包含像素开口在基底的正投影,第三光处理结构和像素开口的尺寸关系满足:C≤G3<E3<C+8,式中数字的单位为微米,能够使更多的光进入到对应的量子点层。在示例性实施方式中,在垂直于基底的平面内,量子点层32的截面长度可以表示为D,红色量子点层的截面长度为Dr,绿色量子点层的截面长度为Dg,相邻的红色量子点层与绿色量子点层之间第一黑矩阵31的截面长度为Db。在示例性实施方式中,可以设置Dr/2+Dg/2+Db≤A,能够确保第三光处理结构的坡面出射的光尽可能多的入射到对应的红色量子点层或者绿色量子点层中。以红色量子点层为例,如图11所示,红色量子点层的截面长度为Dr,像素开口长度为C,二者的关系可以为C<Dr<16+C,式中数字的单位为微米,量子点层32在基底10上的正投影与对应的像素开口在基底10上的正投影的相邻边之间的距离小于或等于8微米。绿色量子点层及透光层与像素开口长度C的关系可以与红色量子点层的情况可以相同。
在示例性实施方式中,如图11所示,红色量子点层在基底10上的正投影与对应像素开口在基底10上的正投影的相邻边之间的距离a可以大于或等于5.5微米且小于或等于9微米,绿色量子点层及透光层与像素开口长度的关系可以与红色量子点层的情况可以相同。在示例性实施方式中,第二光处理结构53在基底10上的正投影与像素开口在基底10上的正投影可以没有交叠,第二光处理结构53在基底10上的正投影与像素开口在基底10上的正投影的相邻边之间的距离可以设置为大于或等于4微米且小于或等于6微米。
在示例性实施方式中,以红色量子点层为例,第一光处理结构51与红色量子点层的尺寸关系还满足:Dr<G1<E1<A+C。绿色量子点层及透光层与像素开口长度的关系可以与红色量子点层的情况相同。
在示例性实施方式中,图9a所示结构的显示基板中也可以设置平坦层40、彩膜层60以及模组层70,可以参见图5的相关描述,在此不再赘述。
本公开示例性实施例所提供的显示基板,通过在显示结构层20设置与像素开口对应的第三光处理结构,利用折射使得出射光线向像素开口中心方向偏转,可以有效提高子像素的出光效率。并在光转换层30远离基底10一侧设置包括第二光处理结构53、第一光处理结构51和覆盖层52的光处理层50,第二光处理结构53与第一黑矩阵31对应设置,第一光处理结构51与红色量子点层、绿色量子点层对应设置,第一光处理结构51的第一折射率n51大于覆盖层52的第二折射率n52,第一光处理结构51的第一折射率n51大于第二光处理结构53的第三折射率n53,利用折射和全反射使得出射光线向红色量子点层中心的方向或者绿色量子点层中心方向偏转,可以有效提高子像素的出光效率,提高出光色域,还可以减小白光色偏,提高显示品质。第三光处理结构、第二光处理结构53、第一光处理结构51与发光器件和光转换层在位置和尺寸上相互配合设置,进一步提升了显示品质。
在示例性实施方式中,图9a所示结构的显示结构层20也可以应用于其它实施例所示的结构中。
在示例性实施方式中,图4a所示的显示基板中可以采用图9a所示结构的显示结构层20,图4a的显示结构层20中可以设置有第三光处理结构。这种情况下,第一光处理结构51的尺寸可以满足:G1<E1<A+C。可以根据需要设置G1和D的尺寸关系。
在示例性实施方式中,图8所示的显示基板中可以采用图9a所示结构的显示结构层20,图8的显示结构层20中可以设置有第三光处理结构。这种情况下,第一光处理结构51的尺寸可以满足:2C+A<G1<E1<2A+2C。可以根据需要设置G1和D的尺寸关系。
下面通过亮度和角度关系曲线对本公开实施例调整亮度衰减与角度关系的效果进行说明。
图12为不同颜色的OLED器件与量子点材料的亮度和角度关系曲线。图13为蓝色发光器件、光转换层以及理想状态下的亮度和角度关系曲线。在图12中,横坐标表示角度(angle),纵坐标表示强度(intyensity),三条实线按照从上到下的顺序分别表示绿色发光器件、红色发光器件及蓝色发光器件的亮度和角度关系曲线,两条近似重合的虚线则分别表示红色量子点材料和绿色量子点材料的亮度和角度关系曲线。从图12中可以看出,量子点材料的曲线整体高于发光器件的曲线,即随角度增大,量子点材料亮度衰减程度比发光器件的亮度衰减程度更小,并且量子点材料亮度的最低点的强度仍在0.7以上,而发光器件亮度的最低点的强度在0.3以下,二者之间相差较大。因此,在显示基板中直接采用发光器件+量子点材料的组合产生红色、绿色及蓝色光线的方式,会使得白光色偏较大,显示效果不好。在图13中,两条近似重合的虚线分别表示红色量子点材料和绿色量子点材料的亮度和角度关系曲线,居中的实线表示理想中的亮度和角度关系曲线,位于下方的实线表示蓝色发光器件的亮度和角度关系曲线。图13中,理想曲线的亮度最低点的强度在0.6左右,箭头方向表示为了达到理想曲线的程度,量子点材料的亮度和角度关系曲线及蓝色发光器件的亮度和角度关系曲线需要分别向中间靠拢。即需要增加量子点材料随角度变化的亮度衰减程度,以及减小蓝色发光器件随角度变化的亮度衰减程度。
图14为图8(设置有第三光处理结构)的显示基板和图9a所示实施例中显示基板的亮度和角度关系曲线。图14中位于上方的曲线表示设置有第三光处理结构的图8的显示基板的亮度和角度关系曲线,图14中位于下方的曲线表示图9a所示实施例中显示基板的亮度和角度关系曲线。两条曲线的亮度最低点的强度均在0.6左右,可见上述实施例的显示基板的亮度和角度关系曲线,与理想的亮度和角度关系曲线基本一致,极大提升了显示基板的显示效果。本公开实施例中提供的显示基板均能够实现理想的亮度和角度关系曲线的效果,在具体结构设置存在差别的情况下,不同显示基板的亮度和角度关系曲线的平缓程度不同。以图14中的曲线为例,由于相比于图9a,图8中的第一光处理结构减少了能够改变光路的坡面,因此表现为随角度变化,图8的显示基板亮度衰减更缓慢。
图15为结构调整前后白光色偏曲线。如图15所示,在1931色度坐标下,直接采用发光器件+量子点材料的组合产生红色、绿色及蓝色光线的显示基板的白光色偏曲线为曲线1,而经过本公开实施例的结构调整后得到的显示基板的白光色偏曲线为曲线2。从图15中可以明显的看出,经过本公开实施例的结构调整后,显示基板的白光色偏问题得到了极大的改善。
本公开实施例还提供了一种显示装置,包括上述任一实施例所述的显示基板。显示装置可以为:OLED显示器、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件,本公开实施例并不以此为限。
本公开实施例还提供了一种显示基板的制备方法,所述方法包括:在基底上形成显示结构层;在所述显示结构层远离所述基底的一侧形成光转换层,所述光转换层至少包括红色量子点层、绿色量子点层和透光层;在所述光转换层远离所述基底的一侧形成光处理层,所述光处理层包括多个提高出光效率的光处理结构和设置在所述光处理结构远离所述基底一侧的覆盖层,所述光处理结构在所述基底上的正投影与所述红色量子点层在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述光处理结构在所述基底上的正投影与所述绿色量子点层在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述光处理结构的折射率大于所述覆盖层的折射率。
下面通过显示基板制备过程的示例说明本公开显示基板的结构。本公开所说的“构图工艺”包括沉积膜层、涂覆光刻胶、掩模曝光、显影、刻蚀和剥离光刻胶等处理。沉积可以采用选自溅射、蒸镀和化学气相沉积中的任意一种或多种,涂覆可以采用选自喷涂和旋涂中的任意一种或多种,刻蚀可以采用选自干刻和湿刻中的任意一种或多种。“薄膜”是指将某一种材料在基底上利用沉积或涂覆工艺制作出的一层薄膜。若在整个制作过程当中该“薄膜”无需构图工艺,则该“薄膜”还可以称为“层”。当在整个制作过程当中该“薄膜”还需构图工艺,则在构图工艺前称为“薄膜”,构图工艺后称为“层”。经过构图工艺后的“层”中包含至少一个“图案”。本公开中所说的“A和B同层设置”是指,A和B通过同一次构图工艺同时形成。“A的正投影包含B的正投影”是指,B的正投影落入A的正投影范围内,或者A的正投影覆盖B的正投影。
在示例性实施方式中,显示基板的制备过程可以包括如下步骤。
(1)形成驱动电路层图案。在示例性实施方式中,形成驱动电路层图案可以包括:
在基底10上依次沉积第一绝缘薄膜和半导体薄膜,通过图案化工艺对半导体薄膜进行图案化,形成覆盖基底的第一绝缘层,以及设置在第一绝缘层上的半导体层图案,每个子像素的半导体层图案可以至少包括多个有源层。
随后,依次沉积第二绝缘薄膜和第一导电薄膜,通过图案化工艺对第一导电薄膜进行图案化,形成覆盖半导体层图案的第二绝缘层,以及设置在第二绝缘层上的第一导电层图案,每个子像素的第一导电层图案可以至少包括多个栅电极和第一极板。
随后,依次沉积第三绝缘薄膜和第二导电薄膜,通过图案化工艺对第二导电薄膜进行图案化,形成覆盖第一导电层的第三绝缘层,以及设置在第三绝缘层上的第二导电层图案,每个子像素的第二导电层图案可以至少包括第二极板,第二极板在基底上的正投影与第一极板在基底上的正投影至少部分交叠。
随后,沉积第四绝缘薄膜,通过图案化工艺对第四绝缘薄膜进行图案化,形成覆盖第二导电层图案第四绝缘层图案,每个子像素的第四绝缘层上形成两个有源过孔,两个有源过孔分别暴露出有源层的两端。
随后,沉积第三导电薄膜,通过图案化工艺对第三导电薄膜进行图案化,在第四绝缘层上形成第三导电层图案,第三导电层图案至少包括:位于每个子像素的源电极和漏电极,源电极和漏电极分别通过有源过孔与有源层连接。
随后,在形成前述图案的基底上涂覆平坦薄膜,通过图案化工艺对平坦薄膜进行图案化,形成覆盖第三导电层图案平坦层图案,每个子像素的平坦层上形成有至少一个连接过孔,连接过孔暴露出漏电极的表面。
至此,制备完成驱动电路层21图案,如图16所示,图16为图3所示A-A向的剖视图,示意了三个子像素的结构。在示例性实施方式中,每个子像素的驱动电路层20可以包括构成像素驱动电路的多个晶体管和存储电容,图16中仅以像素驱动电路包括一个晶体管101A和存储电容101B作为示例。
在示例性实施方式中,晶体管101A可以包括有源层、栅电极、源电极和漏电极,存储电容101B可以包括第一极板和第二极板。在示例性实施方式中,晶体管101A可以是像素驱动电路中的驱动晶体管,驱动晶体管可以是薄膜晶体管(Thin Film Transistor,简称TFT)。
在示例性实施方式中,基底可以是刚性基底,或者可以是柔性基底。刚性基底可以采用玻璃或石英等材料,柔性基底可以采用聚酰亚胺(PI)等材料,柔性基底可以是单层结构,或者可以是无机材料层和柔性材料层构成的叠层结构,本公开在此不做限定。
在示例性实施方式中,第一绝缘层、第二绝缘层、第三绝缘层和第四绝缘层可以采用硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和氮氧化硅(SiON)中的任意一种或更多种,可以是单层、多层或复合层。第一绝缘层可以称为缓冲(Buffer)层,第二绝缘层和第三绝缘层可以称为(GI)层,第四绝缘层可以称为层间绝缘(ILD)层。第一导电层、第二导电层和第三导电层可以采用金属材料,如银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、钛(Ti)和钼(Mo)中的任意一种或更多种,或上述金属的合金材料,如铝钕合金(AlNd)或钼铌合金(MoNb),可以是单层结构,或者多层复合结构,如Ti/Al/Ti等。平坦层可以采用有机材料,如树脂等。半导体层可以采用非晶态氧化铟镓锌材料(a-IGZO)、氮氧化锌(ZnON)、氧化铟锌锡(IZTO)、非晶硅(a-Si)、多晶硅(p-Si)、六噻吩、聚噻吩等各种材料,即本公开适用于基于氧化物Oxide技术、硅技术以及有机物技术制造的晶体管,本公开在此不做限定。
(2)形成发光结构层图案。在示例性实施方式中,形成发光结构层图案可以包括:
在形成前述图案的基底上沉积第四导电薄膜,通过图案化工艺对第四导电薄膜进行图案化,形成阳极电极层图案,每个子像素的阳极电极层图案至少可以包括阳极201,阳极201通过连接过孔与晶体管101A的漏电极连接。
随后,在形成前述图案的基底上涂覆像素定义薄膜,通过图案化工艺对像素定义薄膜进行图案化,形成像素定义层22,每个子像素的像素定义层设置有像素开口,像素开口内的像素定义薄膜被去掉,暴露阳极201的表面。
随后,在形成前述图案的基底上,通过蒸镀方式或喷墨打印方式形成位于每个子像素的有机发光层203,有机发光层203通过像素开口与阳极201连接。
随后,在形成前述图案的基底上,通过开放式掩膜版的蒸镀方式形成阴极204图案,整面结构的阴极204与有机发光层203连接,实现了有机发光层203同时与阳极201和阴极204连接。
至此,制备完成发光结构层图案,如图17所示,图17为图3所示A-A向的剖视图,示意了三个子像素的结构。
在示例性实施方式中,第四导电薄膜可以采用金属材料、透明导电材料或者金属材料和透明导电材料的多层复合结构,金属材料可以包括银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、钛(Ti)和钼(Mo)中的任意一种或更多种,或上述金属的合金材料,透明导电材料可以包括氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO),多层复合结构可以是ITO/Al/ITO等。
在示例性实施方式中,像素定义薄膜的材料可以包括聚酰亚胺或亚克力等。在示例性实施方式中,可以采用半色调(Half Tone Mask)掩膜板的图案化工艺,在形成像素定义层图案时形成隔垫柱图案,隔垫柱可以设置在像素开口的外侧,隔垫柱被配置为在后续蒸镀工艺中支撑精细金属掩模版,本公开在此不做限定。
在示例性实施方式中,有机发光层可以包括发光层(EML),以及如下任意一种或多种:空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)。
在示例性实施方式中,制备有机发光层可以采用如下方式:首先采用开放式掩膜版(Open Mask,简称OPM)的蒸镀工艺或者采用喷墨打印工艺依次形成空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层,在显示基板上形成空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层的共通层。随后采用精细金属掩模版(Fine Metal Mask,简称FMM)的蒸镀工艺或者采用喷墨打印工艺,在不同的子像素形成不同的发光层,相邻子像素的发光层可以有少量的交叠(例如,交叠部分占各自发光层图案的面积小于10%),或者可以是隔离的。随后采用开放式掩膜版的蒸镀工艺或者采用喷墨打印工艺依次形成空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层,在显示基板上形成空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层的共通层。
在示例性实施方式中,有机发光层中可以包括微腔调节层,使得阴极和阳极之间有机发光层的厚度满足微腔长度的设计。在一些示例性实施方式中,可以采用空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层或电子传输层作为微腔调节层,本公开在此不做限定。
在示例性实施方式中,发光层可以包括主体(Host)材料和掺杂在主体材料中的客体(Dopant)材料,发光层客体材料的掺杂比例为1%至20%。在该掺杂比例范围内,一方面发光层主体材料可将激子能量有效转移给发光层客体材料来激发发光层客体材料发光,另一方面发光层主体材料对发光层客体材料进行了“稀释”,有效改善了发光层客体材料分子间相互碰撞、以及能量间相互碰撞引起的荧光淬灭,提高了发光效率和器件寿命。在示例性实施方式中,掺杂比例是指客体材料的质量与发光层的质量之比,即质量百分比。在示例性实施方式中,可以通过多源蒸镀工艺共同蒸镀主体材料和客体材料,使主体材料和客体材料均匀分散在发光层中,可以在蒸镀过程中通过控制客体材料的蒸镀速率来调控掺杂比例,或者通过控制主体材料和客体材料的蒸镀速率比来调控掺杂比例。在示例性实施方式中,发光层的厚度可以约为10nm至50nm。
在示例性实施方式中,空穴注入层可以采用无机的氧化物,如钼氧化物、钛氧化物、钒氧化物、铼氧化物、钌氧化物、铬氧化物、锆氧化物、铪氧化物、钽氧化物、银氧化物、钨氧化物或锰氧化物,或者可以采用强吸电子体系的p型掺杂剂和空穴传输材料的掺杂物,空穴注入层的厚度可以约为5nm至20nm。
在示例性实施方式中,在示例性实施方式中,空穴传输层可以采用空穴迁移率较高的材料,如芳胺类化合物,其取代基团可以是咔唑、甲基芴、螺芴、二苯并噻吩或呋喃等,空穴传输层的厚度可以约为40nm至150nm。
在示例性实施方式中,空穴阻挡层和电子传输层可以采用芳族杂环化合物,例如苯并咪唑衍生物、咪唑并吡啶衍生物、苯并咪唑并菲啶衍生物等咪唑衍生物;嘧啶衍生物、三嗪衍生物等嗪衍生物;喹啉衍生物、异喹啉衍生物、菲咯啉衍生物等包含含氮六元环结构的化合物(也包括在杂环上具有氧化膦系的取代基的化合物)等。在示例性实施方式中,空穴阻挡层的厚度可以约为5nm至15nm,电子传输层的厚度可以约为20nm至50nm。
在示例性实施方式中,电子注入层可以采用碱金属或者金属,例如氟化锂(LiF)、镱(Yb)、镁(Mg)或钙(Ca)等材料,或者这些碱金属或者金属的化合物等,电子注入层的厚度可以约为0.5nm至2nm。
在示例性实施方式中,阴极可以采用镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)和锂(Li)中的任意一种或多种,或采用上述金属中任意一种或多种制成的合金。
在一些可能的示例性实施方式中,可以在形成阴极图案后形成光学耦合层图案,光学耦合层设置在阴极上,光学耦合层的折射率可以大于阴极的折射率,有利于光取出并增加出光效率,光学耦合层的材料可以采用有机材料,或者采用无机材料,或者采用有机材料和无机材料,可以是单层、多层或复合层,本公开在此不做限定。
(3)形成封装结构层图案。在示例性实施方式中,形成封装结构层图案可以包括:在形成前述图案的基底上,先利用开放式掩膜板采用沉积方式沉积第一封装薄膜,随后利用干刻对第一封装薄膜进行图案化,形成包括第三光处理结构的第一子层24。或者,可以在沉积第一封装薄膜后涂覆第三光学胶,通过光刻工艺使第三光学胶形成第三光处理结构。在示例性实施方式中,可以对光学胶进行掺杂,以获得具有第四折射率的第三光学胶。随后利用开放式掩膜板采用喷墨打印工艺打印第二封装材料,形成第二子层25。随后利用开放式掩膜板采用沉积方式沉积第三封装薄膜,形成第三子层26。
至此,制备完成封装结构层图案,如图18所示,图18为图3所示A-A向的剖视图,示意了三个子像素的结构。
在示例性实施方式中,封装结构层的第一子层24可以包括多个第三光处理结构,多个第三光处理结构可以设置在多个发光器件23远离基底10的一侧,多个第三光处理结构的位置可以和多个发光器件23的位置一一对应。第二子层25可以设置在多个第三光处理结构远离基底10的一侧,第二子层25可以覆盖多个第三光处理结构。第三子层26可以设置在第二子层25远离基底10的一侧,第三子层26可以覆盖第二子层25。
在示例性实施方式中,第三光处理结构在基底10上的正投影与对应的像素开口在基底10上的正投影至少部分交叠。
在示例性实施方式中,第三光处理结构在基底10上的正投影可以包含对应的像素开口在基底10上的正投影。
在示例性实施方式中,发光器件23发出的光线在经过第三光处理结构后可以向像素开口中心方向偏转,能够使更多的光线照射到红色量子点层或者绿色量子点层,有助于更好地激发量子点材料产生对应颜色的光线,也能够使经过透光层的蓝色光线更加集中,提升出光效率。在示例性实施方式中,像素开口中心可以是像素开口的几何中心。在示例性实施方式中,可以根据实际像素形貌或工艺需求设置第三光处理结构的形状,在平行于基底的平面内,第三光处理结构的形状可以为如下任意一种或多种:三角形、矩形、五边形、六边形、圆形和椭圆形,在垂直于基底的平面内,第三光处理结构的截面形状可以包括梯形、倒梯形或者蘑菇形(T形)等,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,第三光处理结构的第四折射率可以大于第二子层25的第五折射率,光线在从第三光处理结构入射到第二子层25时的折射角小于入射角,使得相对于入射光线,进入到第二子层25的光线向像素开口中心的方向偏转,如图9a所示。第三光处理结构的第四折射率与第二子层25的第五折射率相差越大,进入到第二子层25的光线向像素开口中心方向偏转的程度越大。
在示例性实施方式中,第三光处理结构的第四折射率可以设置为大于或等于1.7且小于或等于1.8。在垂直于基底的平面内,第三光处理结构的截面形状可以为梯形,该梯形上底的长度为G3,下底的长度为E3,高为F3,该梯形的几何尺寸关系可以为0.75<(F3/((E3-G3)/2))<0.9。
在示例性实施例中,第一封装薄膜和第三封装薄膜可以采用硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和氮氧化硅(SiON)中的任意一种或多种,可以是单层、多层或复合层,可以保证外界水氧无法进入发光结构层,沉积方式可以采用化学气相沉积(CVD)或者原子层沉积(ALD)等方式。第二封装薄膜可以采用有机材料,如树脂等,起到包覆显示基板各个膜层的作用,以提高结构稳定性和平坦性。
(4)依次形成光转换层30和平坦层40图案。
在示例性实施方式中,形成光转换层30图案可以包括:在形成前述图案的基底上,先涂覆黑矩阵薄膜,通过图案化工艺对黑矩阵薄膜进行图案化,形成第一黑矩阵图案,第一黑矩阵图案至少可以包括多个第一黑矩阵31,多个第一黑矩阵31可以间隔设置,在相邻的第一黑矩阵31之间形成透光开口。随后,可以采用旋涂、喷墨打印等工艺,在第一黑矩阵31形成的透光开口内分别形成多个红色量子点层、绿色量子点层和透光层。随后,形成平坦层40。平坦层40的材料可以采用光学胶等有机材料,或者可以采用无机材料,本公开对此不做限制。
至此,制备完成光转换层30和平坦层40图案,如图19所示,图19为图3所示A-A向的剖视图,示意了三个子像素的结构。
在示例性实施方式中,光转换层30可以至少包括多个第一黑矩阵31和多个量子点层32。多个第一黑矩阵31和多个量子点层32可以设置在显示结构层20远离基底10的一侧,多个第一黑矩阵31可以间隔设置,在相邻的第一黑矩阵31之间形成透光开口,多个量子点层32可以间隔设置,并分别设置在多个透光开口内,形成由第一黑矩阵31隔开的量子点层阵列,第一黑矩阵31位于相邻的量子点层32之间。
在示例性实施方式中,显示结构层20可以设置蓝色发光器件,多个量子点层32可以包括发出红色光线的红色量子点层、发出绿色光线的绿色量子点层和透光层,透光层至少可以透过蓝色光线。红色量子点层、绿色量子点层和透光层分别与显示结构层20中设置的蓝色发光器件相对应,红色量子点层可以位于红色子像素(第三子像素P3)所在区域,绿色量子点层可以位于绿色子像素(第二子像素P2)所在区域,透光层可以位于蓝色子像素(第一子像素P1)所在区域。蓝色发光器件发出的光线激发红色量子点层、绿色量子点层后分别发出红光、绿光,蓝色发光器件发出的光线经过透光层后仍为蓝光,从而能够利用出射的红光、绿光和蓝光进行图像显示。
像素定义层22包括多个像素开口,像素开口形成发光区,相邻发光区之间为像素坝。在垂直于基底的平面上,像素坝的截面形状可以为梯形,像素坝的下底长度为A,像素坝的梯形坡面在基底上的正投影的长度为B,相邻像素坝之间的像素开口长度为C,即像素坝在基底上正投影的长度为A。在示例性实施方式中,像素坝的梯形坡面在基底上的正投影的长度B可以小于或等于8微米,在其它实施方式中,像素坝的梯形坡面在基底上的正投影的长度B可以小于或等于5微米。在示例性实施方式中,第三光处理结构在基底上的正投影可以包含像素开口在基底的正投影,第三光处理结构和像素开口的尺寸关系满足:C≤G3<E3<C+8,式中数字的单位为微米,能够使更多的光进入到对应的量子点层。在示例性实施方式中,在垂直于基底的平面内,量子点层32的截面长度可以表示为D,红色量子点层的截面长度为Dr,绿色量子点层的截面长度为Dg,相邻的红色量子点层与绿色量子点层之间第一黑矩阵31的截面长度为Db。在示例性实施方式中,可以设置Dr/2+Dg/2+Db≤A,能够确保第三光处理结构的坡面出射的光尽可能多的入射到对应的红色量子点层或者绿色量子点层中。以红色量子点层为例,如图11所示,红色量子点层的截面长度为Dr,像素开口长度为C,二者的关系可以为C<Dr<16+C,式中数字的单位为微米,量子点层32在基底10上的正投影与对应的像素开口在基底10上的正投影的相邻边之间的距离小于或等于8微米。绿色量子点层及透光层与像素开口长度C的关系可以与红色量子点层的情况可以相同。
(5)形成光处理层50图案。
在示例性实施方式中,形成光处理层50图案可以包括:在形成前述图案的基底上,先采用沉积方式沉积第二光学薄膜,随后对第二光学薄膜进行图案化,形成第二光处理结构53。或者,可以在形成前述图案的基底上涂覆第二光学胶,通过光刻工艺使第二光学胶形成第二光处理结构53。在示例性实施方式中,可以在光学胶中进行掺杂,以获得具有第三折射率的第二光学胶。
随后采用沉积方式沉积第一光学薄膜,随后对第一光学薄膜进行图案化,形成第一光处理结构51。或者,可以在形成前述图案的基底上涂覆第一光学胶,通过光刻工艺使第一光学胶形成第一光处理结构51。在示例性实施方式中,可以在光学胶中进行掺杂,以获得具有第一折射率的第一光学胶。随后沉积第三光学薄膜,形成覆盖多个第一光处理结构51的覆盖层52。
在示例性实施例中,第一光学薄膜、第二光学薄膜和第三光学薄膜可以采用硅氧化物(SiOx)、硅氮化物(SiNx)和氮氧化硅(SiON)中的任意一种或多种,可以是单层、多层或复合层,沉积方式可以采用化学气相沉积(CVD)或者原子层沉积(ALD)等方式。
至此,制备完成光处理层50图案,如图20所示,图20为图3所示A-A向的剖视图,示意了三个子像素的结构。
在示例性实施方式中,光处理层50可以包括设置在光转换层30远离基底10一侧的多个第二光处理结构53,设置在第二光处理结构53远离基底10一侧的多个第一光处理结构51和设置在第一光处理结构51远离基底10一侧的覆盖层52。多个第二光处理结构53的位置可以与多个第一黑矩阵31的位置一一对应设置。多个第一光处理结构51的位置和多个红色量子点层、绿色量子点层的位置可以一一对应。覆盖层52可以设置在多个第一光处理结构51远离基底10的一侧,覆盖层52可以覆盖多个第一光处理结构51和多个第二光处理结构53。
在示例性实施方式中,覆盖层52远离基底10一侧的表面可以为平坦化表面。
在示例性实施方式中,第二光处理结构53在基底10上的正投影可以与对应的第一黑矩阵31在基底10上的正投影存在交叠。
在示例性实施方式中,第二光处理结构53在基底10上的正投影可以包含对应的第一黑矩阵31在基底10上的正投影。
在示例性实施方式中,第二光处理结构53在基底10上的正投影与红色量子点层在基底10上的正投影至少部分交叠,第二光处理结构53在基底10上的正投影与绿色量子点层在基底10上的正投影至少部分交叠。
在示例性实施方式中,第二光处理结构53在基底10上的正投影与透光层在基底10上的正投影没有交叠。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的红色量子点层在基底10上的正投影至少部分交叠,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的绿色量子点层在基底10上的正投影至少部分交叠。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影可以包含对应的红色量子点层在基底10上的正投影,第一光处理结构51在基底10上的正投影可以包含对应的绿色量子点层在基底10上的正投影。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的红色量子点层在基底10上的正投影可以基本上重合,第一光处理结构51在基底10上的正投影与对应的绿色量子点层在基底10上的正投影可以基本上重合。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51在基底10上的正投影可以与第一黑矩阵31在基底10上的正投影存在交叠。
在示例性实施方式中,红色量子点层、绿色量子点层发出的光线在经过第一光处理结构51后分别向红色量子点层中心的方向、绿色量子点层中心的方向偏转,能够提高子像素的出光效率。在示例性实施方式中,红色量子点层中心可以是红色量子点层的几何中心,绿色量子点层中心可以是绿色量子点层的几何中心。在示例性实施方式中,可以根据实际像素形貌或工艺需求设置第一光处理结构51的形状,在平行于显示基板的平面上,第一光处理结构51的形状可以为如下任意一种或多种:三角形、矩形、五边形、六边形、圆形和椭圆形,在垂直于基底的平面内,第一光处理结构51的截面形状可以包括梯形、倒梯形或者蘑菇形(T形)等,本公开对此不作限制。图7a中示意了光线直接从第一光处理结构51射出的情况,这种情况可以参见图4a中的描述,在此不再赘述。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51的第一折射率n51可以设置为大于或等于1.75且小于或等于1.85。在垂直于基底的平面内,第一光处理结构51的截面形状可以为梯形,该梯形上底的长度为G1,下底的长度为E1,高为F1,该梯形的几何尺寸关系可以为0.76<(F1/((E1-G1)/2))<0.984,式中数字的单位为微米。在示例性实施方式中,在垂直于基底的平面内,量子点层32的截面长度可以表示为D,红色量子点层的截面长度为Dr,绿色量子点层的截面长度为Dg。可以将第一光处理结构51的上底长度G1设置为大于或等于对应的量子点层32的截面长度D,能够保证红色量子点层或者绿色量子点层的光线更多地入射到第一光处理结构51中,使光转换层发出的光线更集中,增大红光和绿光的亮度随角度变化的衰减程度,且有助于提升整体出光效率;而在其它实施方式中,可以将第一光处理结构51的上底长度G1设置为小于对应的量子点层32的截面长度D,有助于更好地调控亮度衰减和角度的关系,以减小白光色偏。在实际应用中,可以根据需要设置第一光处理结构51的上底长度与对应的红色量子点层截面长度Dr或者绿色量子点层截面长度Dg的关系,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,第一光处理结构51的第一折射率n51可以大于第二光处理结构53的第三折射率n53,且第二入射角θi2>全反射临界角β,全反射临界角β=arcsin(n53/n51)。
在示例性实施方式中,光线以第二入射角θi2入射到第一光处理结构51与第二光处理结构53的交界面,由于第二入射角θi2大于全反射临界角β,因而入射光发生全反射,以第二反射角θo2重新进入第一光处理结构51,重新进入第一光处理结构51的光线实现向子像素中心的方向偏转,第二入射角θi2=第二反射角θo2。
在示例性实施方式中,第二光处理结构53的第三折射率n53可以设置为大于或等于1.42且小于或等于1.53。在垂直于基底的平面内,第二光处理结构53的截面形状可以为梯形,该梯形上底的长度为G2,下底的长度为E2,高为F2,该梯形的几何尺寸关系可以为0.766<(F2/((E2-G2)/2))<0.939。在示例性实施方式中,在第二光处理结构53在基底10上的正投影与红色量子点层在基底10上的正投影存在交叠,第二光处理结构53在基底10上的正投影与绿色量子点层在基底10上的正投影存在交叠的情况下,投影之间交叠的面积越大,随角度变化的亮度衰减速度越快。在示例性实施方式中,在第二光处理结构53在基底10上的正投影与红色量子点层在基底10上的正投影不存在交叠,第二光处理结构53在基底10上的正投影与绿色量子点层在基底10上的正投影不存在交叠的情况下,投影之间的相邻边界之间的距离越远,随角度变化的亮度衰减速度越慢。在实际应用中,可以根据需要设置第二光处理结构53在基底10上的正投影与红色量子点层或者绿色量子点层在基底10上的正投影的位置关系,本公开对此不作限制。
在示例性实施方式中,光处理结构可以只包含第二光处理结构53,来自红色量子点层和绿色量子点层的光线在第二光处理结构53的反射作用下能够向各自的中心偏转,从而提高了出光效率。
在示例性实施方式中,覆盖层52的第二折射率可以设置为大于或等于1.4且小于或等于1.55。覆盖层52的厚度H可以满足F1+F2+1<H<F1+F2+1.5,关系式中数字的单位为微米。
像素定义层22包括多个像素开口,像素开口形成发光区,相邻发光区之间为像素坝。在垂直于基底的平面上,像素坝的截面形状可以为梯形,像素坝的下底长度为A,像素坝的梯形坡面在基底上的正投影的长度为B,相邻像素坝之间的像素开口长度为C,即像素坝在基底上正投影的长度为A。在示例性实施方式中,像素坝的梯形坡面在基底上的正投影的长度B可以小于或等于8微米,在其它实施方式中,像素坝的梯形坡面在基底上的正投影的长度B可以小于或等于5微米。在示例性实施方式中,第三光处理结构在基底上的正投影可以包含像素开口在基底的正投影,第三光处理结构和像素开口的尺寸关系满足:C≤G3<E3<C+8,式中数字的单位为微米,能够使更多的光进入到对应的量子点层。在示例性实施方式中,在垂直于基底的平面内,量子点层32的截面长度可以表示为D,红色量子点层的截面长度为Dr,绿色量子点层的截面长度为Dg,相邻的红色量子点层与绿色量子点层之间第一黑矩阵31的截面长度为Db。在示例性实施方式中,可以设置Dr/2+Dg/2+Db≤A,能够确保第三光处理结构的坡面出射的光尽可能多的入射到对应的红色量子点层或者绿色量子点层中。以红色量子点层为例,如图11所示,红色量子点层的截面长度为Dr,像素开口长度为C,二者的关系可以为C<Dr<16+C,式中数字的单位为微米,量子点层32在基底10上的正投影与对应的像素开口在基底10上的正投影的相邻边之间的距离小于或等于8微米。绿色量子点层及透光层与像素开口长度C的关系可以与红色量子点层的情况可以相同。
在示例性实施方式中,如图11所示,红色量子点层在基底10上的正投影与对应像素开口在基底10上的正投影的相邻边之间的距离a可以大于或等于5.5微米且小于或等于9微米,绿色量子点层及透光层与像素开口长度的关系可以与红色量子点层的情况相同。在示例性实施方式中,第二光处理结构53在基底10上的正投影与像素开口在基底10上的正投影可以没有交叠,第二光处理结构53在基底10上的正投影与像素开口在基底10上的正投影的相邻边之间的距离可以设置为大于或等于4微米且小于或等于6微米。
在示例性实施方式中,以红色量子点层为例,第一光处理结构51与红色量子点层的尺寸关系还满足:Dr<G1<E1<A+C。绿色量子点层及透光层与像素开口长度的关系可以与红色量子点层的情况相同。
(6)形成彩膜层60以及模组层70图案。
在示例性实施方式中,形成彩膜层60图案可以包括:在形成前述图案的基底上,先涂覆黑矩阵薄膜,通过图案化工艺对黑矩阵薄膜进行图案化,形成第二黑矩阵图案,第二黑矩阵图案至少可以包括多个第二黑矩阵61,多个第二黑矩阵61可以间隔设置,在相邻的第二黑矩阵61之间形成透光开口。随后,依次涂覆红色滤光薄膜、蓝色滤光薄膜和绿色滤光薄膜,分别通过图案化工艺对红色滤光薄膜、蓝色滤光薄膜和绿色滤光薄膜进行图案化,在第二黑矩阵1形成的透光开口内分别形成多个滤光层。随后可以利用模组段的工艺制备模组层70。
至此,制备完成彩膜层60以及模组层70图案,如图21所示,图21为图3所示A-A向的剖视图,示意了三个子像素的结构。
在示例性实施方式中,彩膜层60可以至少包括多个第二黑矩阵61和多个滤光层62。多个第二黑矩阵61和多个滤光层62可以设置在光处理层50远离基底10的一侧,多个第二黑矩阵61可以间隔设置,在相邻的第二黑矩阵61之间形成透光开口,多个滤光层62可以间隔设置,并分别设置在多个透光开口内,形成由第二黑矩阵61隔开的滤光层阵列,第二黑矩阵61位于相邻的滤光层62之间。
在示例性实施方式中,多个滤光层62可以包括透过红色光线的红色滤光层、透过蓝色光线的蓝色滤光层以及透过绿色光线的绿色滤光层,红色滤光层可以位于红色子像素(第三子像素P3)所在区域,绿色滤光层可以位于绿色子像素(第二子像素P2)所在区域,蓝色滤光层可以位于蓝色子像素(第一子像素P1)所在区域。
经上述制备后,得到的显示基板的结构如图21所示。显示基板还可以包括其它膜层结构,例如触控结构层、保护层等结构,可以根据实际需要进行制备,这里不再赘述。
本公开示例性实施例所示结构及其制备过程仅仅是一种示例性说明。实际实施时,可以根据实际需要变更相应结构以及增加或减少构图工艺,本公开在此不做限定。
虽然本发明所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式,并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员,在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本发明的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (15)

1.一种显示基板,其特征在于,包括:基底、设置在所述基底上的显示结构层、设置在所述显示结构层远离所述基底一侧的光转换层、设置在所述光转换层远离所述基底一侧的光处理层;所述光转换层至少包括红色量子点层、绿色量子点层和透光层,所述光处理层包括多个提高出光效率的光处理结构和设置在所述光处理结构远离所述基底一侧的覆盖层,所述光处理结构在所述基底上的正投影与所述红色量子点层在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述光处理结构在所述基底上的正投影与所述绿色量子点层在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述光处理结构的折射率大于所述覆盖层的折射率。
2.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,所述光处理结构包括第一光处理结构,所述第一光处理结构在所述基底上的正投影包含所述红色量子点层在所述基底上的正投影,所述第一光处理结构在所述基底上的正投影包含所述绿色量子点层在所述基底上的正投影。
3.根据权利要求2所述的显示基板,其特征在于,设置在所述红色量子点层上的所述第一光处理结构和设置在所述绿色量子点层上的所述第一光处理结构间隔设置;或者,设置在所述红色量子点层上的所述第一光处理结构和设置在所述绿色量子点层上的所述第一光处理结构为相互连接的一体结构。
4.根据权利要求3所述的显示基板,其特征在于,在垂直于所述基底的平面内,所述第一光处理结构的截面形状为梯形,所述梯形上底的长度为G1,下底的长度为E1,高为F1,所述梯形的尺寸关系满足:0.65微米<(F1/((E1-G1)/2))<0.99微米。
5.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,所述光转换层还包括第一黑矩阵,所述第一黑矩阵分别设置在红色量子点层、绿色量子点层和透光层之间;
所述光处理结构包括第二光处理结构,所述第二光处理结构设置在所述光转换层远离所述基底的一侧,所述第二光处理结构在所述基底上的正投影与所述第一黑矩阵在所述基底上的正投影至少部分交叠;
所述第二光处理结构在所述基底上的正投影与所述透光层在所述基底上的正投影不存在交叠。
6.根据权利要求5所述的显示基板,其特征在于,在垂直于所述基底的平面内,所述第二光处理结构的截面形状为梯形,所述梯形上底的长度为G2,下底的长度为E2,高为F2,所述梯形的几何尺寸关系满足:0.766微米<(F2/((E2-G2)/2))<0.939微米。
7.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,所述光转换层还包括第一黑矩阵,所述第一黑矩阵分别设置在红色量子点层、绿色量子点层和透光层之间;所述光处理结构包括第一光处理结构和第二光处理结构,所述第一光处理结构在所述基底上的正投影包含所述红色量子点层和所述绿色量子点层在所述基底上的正投影,所述第二光处理结构在所述基底上的正投影与所述第一黑矩阵在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述第二光处理结构在所述基底上的正投影与所述透光层在所述基底上的正投影不存在交叠。
8.根据权利要求7所述的显示基板,其特征在于,所述第一光处理结构位于所述第二光处理结构远离所述基底的一侧,所述第二光处理结构的折射率小于所述第一光处理结构的折射率。
9.根据权利要求7所述的显示基板,其特征在于,第一光处理结构的折射率设置为大于或等于1.75且小于或等于1.85;第二光处理结构的折射率设置为大于或等于1.42且小于或等于1.53。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的显示基板,其特征在于,所述显示结构层包括依次叠设在所述基底上的驱动电路层、发光结构层和封装结构层;其中,所述发光结构层至少包括像素定义层,所述像素定义层上设置有像素开口;所述封装结构层包括多个提高出光效率的第三光处理结构,所述第三光处理结构在所述基底上的正投影包含所述像素开口在所述基底上的正投影。
11.根据权利要求10所述的显示基板,其特征在于,在垂直于所述基底的平面内,所述第三光处理结构的截面形状为梯形,所述梯形上底的长度为G3,下底的长度为E3,高为F3,所述梯形的几何尺寸关系满足:0.75微米<(F3/((E3-G3)/2))<0.9微米;第三光处理结构的折射率设置为大于或等于1.7且小于或等于1.8。
12.根据权利要求11所述的显示基板,其特征在于,在垂直于所述基底的平面内,所述像素开口长度为C,所述第三光处理结构和所述像素开口的尺寸关系满足:C≤G3<E3<C+8微米。
13.根据权利要求12所述的显示基板,其特征在于,所述量子点层在所述基底上的正投影包含所述像素开口在所述基底上的正投影,所述量子点层在所述基底上的正投影与所述像素开口在所述基底上的正投影的相邻边之间的距离小于或等于8微米;
相邻的像素开口之间为像素坝,在垂直于所述基底的平面内,所述像素坝在所述基底上正投影的长度为A,所述红色量子点层截面长度为Dr,所述绿色量子点层截面长度为Dg,位于所述红色量子点层和所述绿色量子点层之间的第一黑矩阵截面长度为Db,Dr/2+Dg/2+Db≤A。
14.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1至13中任意一项所述的显示基板。
15.一种显示基板的制备方法,其特征在于,所述方法包括:在基底上形成显示结构层;
在所述显示结构层远离所述基底的一侧形成光转换层,所述光转换层至少包括红色量子点层、绿色量子点层和透光层;
在所述光转换层远离所述基底的一侧形成光处理层,所述光处理层包括多个提高出光效率的光处理结构和设置在所述光处理结构远离所述基底一侧的覆盖层,所述光处理结构在所述基底上的正投影与所述红色量子点层在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述光处理结构在所述基底上的正投影与所述绿色量子点层在所述基底上的正投影至少部分交叠,所述光处理结构的折射率大于所述覆盖层的折射率。
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