CN116744746A - 一种显示基板 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种显示基板,该显示基板包括:衬底基板,衬底基板包括开孔区、围绕开孔区设置的隔离区以及围绕隔离区设置的显示区。隔离区包括:设置于衬底基板一侧的钝化层、至少一个金属隔离柱、以及依次层叠设置在钝化层和金属隔离柱之上的有机发光功能层和无机封装层。钝化层包括:围绕金属隔离柱设置的挡墙,挡墙被配置为遮挡金属隔离柱的靠近衬底基板的部分侧面区域,挡墙在垂直于衬底基板上的高度小于金属隔离柱的高度,挡墙的远离衬底基板的一端与金属隔离柱中位于顶层的金属层之间具有空隙,以在空隙处隔断有机发光功能层。
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。
背景技术
随着显示技术的发展,窄边框以及全面屏成为显示产品的发展方向之一。为了减小屏幕边框,提高屏占比,一些OLED(Organic Light Emitting Diode,有机发光二极管)显示产品的屏幕采用了AA Hole设计,即在AA区(Active Area,有效显示区域)做开孔设计,将摄像头等传感器放在AA区的开孔下方。然而,OLED器件对水汽和氧气非常敏感,水汽和氧气容易通过开孔侵蚀OLED器件,造成显示不良。
发明内容
本公开实施例提供了一种显示基板,包括:衬底基板,所述衬底基板包括开孔区、围绕所述开孔区设置的隔离区以及围绕所述隔离区设置的显示区,其中:
所述隔离区包括:设置于衬底基板一侧的钝化层、至少一个金属隔离柱、以及依次层叠设置在所述钝化层和所述金属隔离柱之上的有机发光功能层和无机封装层;
所述金属隔离柱围绕所述开孔区设置,所述金属隔离柱包括多个层叠设置的金属层;
所述钝化层包括:围绕所述金属隔离柱设置的挡墙,所述挡墙被配置为遮挡所述金属隔离柱的靠近所述衬底基板的部分侧面区域,所述挡墙在垂直于所述衬底基板上的高度小于所述金属隔离柱的高度,所述挡墙的远离所述衬底基板的一端与所述金属隔离柱中位于顶层的金属层之间具有空隙,以在所述空隙处隔断所述有机发光功能层。
可选地,所述显示区包括:设置在所述衬底基板一侧的驱动电路层,所述驱动电路层被配置为至少形成多个像素驱动电路,所述像素驱动电路包括:晶体管,所述驱动电路层包括:被配置为形成所述晶体管的源极以及漏极的源漏金属层;
所述金属隔离柱与所述源漏金属层同层设置。
可选地,所述挡墙在垂直于衬底基板上的高度为所述金属隔离柱的高度的三分之一至四分之三倍。
可选地,所述挡墙在垂直于衬底基板上的高度为所述金属隔离柱的高度的一半。
可选地,所述挡墙相对于垂直于所述衬底基板的方向倾斜设置,所述挡墙的坡度角为40~70度。
可选地,所述多个层叠设置的金属层包括:第一金属层、第二金属层以及夹设于所述第一金属层和所述第二金属层之间的第三金属层,所述第一金属层相比于所述第二金属层更靠近所述衬底基板;
所述挡墙的远离所述衬底基板的一端与所述第二金属层之间具有所述空隙。
可选地,所述第三金属层的整个侧面相对于所述第一金属层和所述第二金属层的侧面内凹,以形成由所述挡墙、所述第一金属层、所述第二金属层以及所述第三金属层围成的腔体,所述空隙与所述腔体连通。
可选地,所述第三金属层的侧面包括被所述挡墙遮挡的第一区域以及未被所述挡墙遮挡的第二区域,所述第一区域相比于所述第二区域更靠近所述衬底基板,所述第二区域相对于所述第二金属层的侧面内凹,以形成所述空隙。
可选地,所述无机封装层包括:层叠设置的第一无机封装层和第二无机封装层,所述第一无机封装层相比于所述第二无机封装层更靠近所述衬底基板,所述第一无机封装层延伸至所述空隙内,对所述空隙进行填充。
可选地,所述挡墙相对于垂直于所述衬底基板的方向倾斜设置,所述钝化层在所述衬底基板上的正投影与所述第一金属层在所述衬底基板上的正投影存在交叠区域,所述交叠区域为所述挡墙在所述衬底基板上的正投影区域;
所述钝化层在所述衬底基板上的正投影与所述第二金属层在所述衬底基板上的正投影互不交叠。
本公开实施例中提供的技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
本公开实施例提供的显示基板,在开孔区与显示区之间的隔离区设置了钝化层,该钝化层包括:围绕金属隔离柱设置的挡墙,该挡墙被配置为遮挡金属隔离柱的靠近衬底基板的部分侧面区域,且挡墙在垂直于衬底基板上的高度小于金属隔离柱的高度,挡墙的远离衬底基板的一端与金属隔离柱中位于顶层的金属层之间具有空隙,以在该空隙处隔断有机发光功能层。这样能够在实现隔断有机发光功能层以阻断水氧入侵路径的同时,为搭接在金属隔离柱侧面位置处的无机封装层提供支撑,使得该处的无机封装层的形貌更加平滑,不易产生裂纹,进而提高产品的信赖性。
上述说明仅是本公开实施例提供的技术方案的概述,为了能够更清楚了解本公开实施例的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本公开实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本公开实施例的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了一种示例性OLED显示基板的开孔示意图;
图2示出了图1中沿A-A剖面线的局部剖面示意图;
图3示出了图2中矩形虚线框处的局部放大示意图;
图4示出了图3中虚线圈内的局部显微图;
图5示出了本公开实施例中显示基板的俯视示意图;
图6示出了图5中沿B-B剖面线得到的金属隔离柱所在位置处的局部剖面示意图;
图7示出了图5中沿C-C剖面线得到的局部剖面示意图;
图8示出了图6中虚线圈内的局部显微图;
图9示出了金属隔离柱所在位置处的另一种示例性局部剖面示意图;
图10示出了本公开实施例提供的显示基板的制备方法的流程图;
图11示出了形成层间绝缘层后隔离区中金属隔离柱位置处的膜层示意图;
图12示出了形成金属堆叠结构后的膜层示意图;
图13示出了金属堆叠结构上形成钝化层后的膜层示意图;
图14示出了对隔离区的钝化层进行干法刻蚀后的膜层示意图;
图15示出了对金属堆叠结构进行湿法刻蚀后的膜层示意图;
图16示出了本公开实施例提供的一种显示装置的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,本文中出现的用语“多个”包括两个或大于两个的情况。
如本文所使用的那样,“约”、“大致”或“近似”包括所阐述的值以及处于特定值的可接受偏差范围内的平均值,其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即,测量系统的局限性)所确定。
如本文所使用的那样,“平行”、“垂直”、“相等”包括所阐述的情况以及与所阐述的情况相近似的情况,该相近似的情况的范围处于可接受偏差范围内,其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即,测量系统的局限性)所确定。例如,“平行”包括绝对平行和近似平行,其中近似平行的可接受偏差范围例如可以是5°以内偏差;“垂直”包括绝对垂直和近似垂直,其中近似垂直的可接受偏差范围例如也可以是5°以内偏差。“相等”包括绝对相等和近似相等,其中近似相等的可接受偏差范围内例如可以是相等的两者之间的差值小于或等于其中任一者的5%。
应当理解的是,当层或元件被称为在另一层或基板上时,可以是该层或元件直接在另一层或基板上,或者也可以是该层或元件与另一层或基板之间存在中间层。
为了提高屏占比,一些显示产品采用了AA hole设计,即在屏幕内设置开孔。图1示出了一种示例性OLED显示基板的开孔示意图。图2示出了图1中沿A-A剖面线的局部剖面示意图。参考图1和图2所示,显示基板可以包括开孔区11、围绕开孔区11设置的隔离区12以及围绕隔离区12设置的显示区13(AA区)。例如,隔离区12可以包括:设置有围绕开孔区11设置的金属隔离柱121、隔离坝122(Dam)以及有机封装边框123。其中,金属隔离柱121被配置将显示区13与开孔区11之间的EL(Electro-Luminescence,电致发光)材料120隔断开,防止开孔区11切割处的水汽和氧气沿EL材料120传输到显示区13,造成显示不良。隔离坝122被配置为防止形成有机封装边框123的喷墨印刷(Ink Jet Printing,IJP)材料溢出,以保证薄膜封装的有效性,从而保证产品信赖性。金属隔离柱121分布在隔离坝122的两侧,将相对靠近开孔区11的金属隔离柱121称为外隔离柱,将相对靠近显示区13的金属隔离柱121称为内隔离柱。
为了实现水氧在EL材料120中的传输路径,可以将金属隔离柱121设计为工字型结构,即上下凸出、中间内凹的结构,也称为底切(Undercut)结构,如图2中示出的金属隔离柱121形状,从而使得形成在隔离区12的EL材料120在金属隔离柱121的侧面台阶处隔断开。例如,图3示出了图2中矩形虚线框处的局部放大示意图。如图3所示,金属隔离柱121所在的位置处的膜层结构可以包括:衬底基板、层间绝缘层(ILD)、钝化层(PVX)、金属隔离柱121、EL材料120以及第一无机封装层(CVD1)。钝化层在衬底基板上的正投影与金属隔离柱121在衬底基板上的正投影互不交叠。金属隔离柱121的侧面具有图3所示的空隙结构1211,从而使得形成于金属隔离柱121之上的EL材料120在该空隙结构1211处隔断开。当然,若显示基板中各发光器件的阴极整面设置,那么覆盖到隔离区12的阴极也会在该空隙结构1211处隔断开。
然而,发明人在实际应用中发现,第一无机封装层在金属隔离柱121侧面的搭接处容易产生裂纹。裂纹有一定的概率延伸至整个第一无机封装层,并影响覆盖于其上的第二无机封装层的形貌,从而使得封装失效,无法形成有效的水汽阻断通道。例如,图4示出了图3中虚线圈内的局部显微图,如图4所示,实际生产中,第一无机封装层材料会进入图3中的空隙结构1211内,在搭接处产生裂纹。
分析原因在于:由于形成于阴极之上的无机封装层通常是采用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)工艺如等离子体化学气相沉积工艺制备,属于生长型成膜。上述空隙结构1211在隔断EL材料120以及阴极的同时,也会导致在生长无机封装膜层时,金属隔离柱121的侧面处存在一个较大的台阶,气体在该台阶处的空隙结构1211内旋绕,导致该处的无机封装膜层生长厚度不均一,从而容易产生裂纹。
由此,为了在能够隔断EL材料的同时,改善上述第一无机封装层在搭接处易产生裂纹的问题,本公开实施例对覆盖隔离区的钝化层进行了形貌设计,使得钝化层包含有围绕金属隔离柱的挡墙,能够在隔断EL材料以阻断水氧入侵路径的同时,为搭接在金属隔离柱侧面位置处的无机封装层提供支撑,使得该处的无机封装层的形貌更加平滑,不易产生裂纹,进而提高产品的信赖性。
下面,结合附图对本公开实施例提供的显示基板进行详细的说明。需要说明的是,该显示基板可以为OLED显示基板,或者,也可以是其他具有金属隔离柱结构的显示基板如QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes,量子点有机发光二极管)显示基板,本实施例对此不做限制。
图5示出了本公开实施例中显示基板200的俯视示意图,图6示出了图5中沿B-B剖面线得到的金属隔离柱221所在位置处的局部剖面示意图。参考图5和图6所示,该显示基板200包括:衬底基板201。衬底基板201包括开孔区21、围绕开孔区21设置的隔离区22以及围绕隔离区22设置的显示区23。
例如,衬底基板201可以为柔性衬底。该柔性衬底例如可以包括PI(Polyimide,聚酰亚胺)衬底、PET(Polyethylene Terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)衬底或PEN(Polyethylene naphthalate two formic acid glycol ester,聚萘二甲酸乙二醇酯)衬底等。在此情况下,上述显示基板200可以为柔性显示基板。
又例如,衬底基板201可以为刚性衬底。该刚性衬底例如可以包括玻璃衬底、超薄玻璃(Ultra-Thin Glass,UTG)衬底、PMMA(Polymethyl methacrylate,聚甲基丙烯酸甲酯)衬底或硅衬底等。在此情况下,上述显示基板200可以为刚性显示基板。
需要说明的是,衬底基板201可以为一层结构,也可以为多层结构。例如,衬底基板201可以包括至少一个柔性衬底和至少一个缓冲层,柔性衬底和缓冲层交替层叠设置。
例如,显示区23可以包括:呈阵列分布的多个像素,每个像素包括多个子像素,每个子像素可以显示单一一种颜色,如红色子像素显示红色,绿色子像素显示绿色,蓝色子像素显示蓝色。每个像素中不同颜色的子像素的亮度(灰阶)可被调节,通过颜色组合和叠加可以实现多种颜色的显示,从而实现显示面板的全彩化显示。
每个子像素可以包括发光器件250以及用于驱动该发光器件250的像素驱动电路。例如,发光器件250可以为有机发光二极管、微型有机发光二极管(Micro Organic Light-Emitting Diode,Micro OLED)、量子点有机发光二极管(Quantum Dot Light EmittingDiodes,QLED)等。例如,红色子像素可以包括用于发红光的发光器件250,绿色子像素可以包括用于发绿光的发光器件250,蓝色子像素可以包括用于发红光的发光器件250。
例如,像素驱动电路可以包括多个晶体管和电容器等电子元件。例如,像素驱动电路均可以包括三个晶体管和一个电容器,构成3T1C(即一个驱动晶体管、两个开关晶体管和一个电容器)。还可以包括三个以上的晶体管和至少一个电容器,如4T1C(即一个驱动晶体管、三个开关晶体管和一个电容器)、5T1C(即一个驱动晶体管、四个开关晶体管和一个电容器)或7T1C(即一个驱动晶体管、六个开关晶体管和一个电容器)等。其中,晶体管可以为薄膜晶体管(Thin Film Transistor,简称TFT)、场效应晶体管(metal oxidesemiconductor,简称MOS)或其他特性相同的开关器件。
可以理解的是,晶体管可以包括控制极、第一极和第二极。其中,控制极为晶体管的栅极,第一极为晶体管的源极和漏极中一者,第二极为晶体管的源极和漏极中另一者。由于晶体管的源极、漏极在结构上可以是对称的,所以其源极、漏极在结构上可以是没有区别的,于是晶体管的源极被称为第一极,也可以被称为第二极。
图7示出了图5中沿C-C剖面线得到的局部剖面示意图。如图7所示,显示区23可以包括:依次层叠在衬底基板201一侧的驱动电路层、发光器件层以及薄膜封装层260。需要说明的是,图7示出的显示区23膜层仅为示意,在其他示例中,可以包括其他更多或更少的膜层,如还可以包括触控层等,本实施例对此不做限制。其中,驱动电路层被配置为至少形成在第一方向和第二方向上阵列分布的多个像素驱动电路。发光器件层被配置为形成每个子像素的发光器件250。发光器件层以及驱动电路层共同构成设置在衬底基板201上的多个像素。
例如,如图7所示,驱动电路层自下而上可以依次包括有源层230、第一栅绝缘层231(GI1)、第一栅金属层232(Gate1)、第二栅绝缘层233(GI2)、第二栅金属层234(Gate2)、层间绝缘层235(IDL)、第一源漏金属层236(SD1)、钝化层237(PVX)、第一平坦层238(PLN1)、第二源漏金属层239(SD2)以及第二平坦层240(PLN2)。这些功能层被配置为形成像素驱动电路中的晶体管、电容器以及用于像素驱动的多条信号线。例如,多条信号线可以包括:电源信号线、数据信号线、复位信号线、扫描信号线和使能信号线以及初始化信号线等,具体可以参见相关技术,此处不再详述。需要说明的是,图7示出的驱动电路层的功能层仅为示意,在其他示例中,驱动电路层也可以包括更多或更少的功能层,例如,还可以包括更多的源漏金属层如还可以包括第三源漏金属层(SD3),具体根据实际产品的需要设置,本实施例对此不做限制。
例如,第一栅金属层232(Gate1层)可以被配置为形成像素驱动电路中的各晶体管的栅极。在一些示例中,第一栅金属层232(Gate1)还可以被配置为形成像素驱动电路中的电容器的第一电容极板。例如,可以将晶体管的栅极图案同时作为第一电容极板,或者,也可以在第一栅金属层232(Gate1)另外设置第一电容极板,具体结构根据实际需要设置,本实施例对此不做限制。第二栅金属层234(Gate2)可以被配置为形成像素驱动电路中的电容器的第二电容极板。第一电容极板和第二电容极板相对设置,而形成像素驱动电路中的电容器。第一源漏金属层236(SD1)被配置为形成像素驱动电路中的各晶体管的第一极和第二极,即源极和漏极。第二源漏金属层239(SD2)可以被配置为形成阳极251连接部、电源信号线、数据信号线等,阳极251连接部被配置为连接像素驱动电路与对应发光器件250的阳极251。
例如,如图7所示,发光器件层可以包括:像素界定层241以及多个发光器件250。像素界定层241具有多个像素开口,一个像素开口界定一个发光器件250的位置。
例如,以OLED发光器件250为例,沿远离衬底基板201的方向,发光器件250可以包括依次层叠设置的阳极251、有机发光功能层252以及阴极253。有机发光功能层252包括发光材料层。当然,有机发光功能层252除了包括发光材料层以外,还可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、电子注入层、电子传输层以及空穴阻挡层中的一者或多者,具体根据实际需要设置,本实施例对此不做限制。
例如,阳极251的结构可以为由透明导电氧化物薄膜/金属薄膜/透明导电氧化物薄膜依次层叠构成的复合结构。其中,上述透明导电氧化物薄膜的材料例如为ITO(Indiumtin oxide,氧化铟锡)和IZO(Indium zinc oxide氧化铟锌)中的任意一种,上述金属薄膜的材料例如为金(Au)、银(Ag)、镍(Ni)和铂(Pt)中的任意一种。又例如,阳极251的结构也可以为单层结构,单层结构的材料可以为ITO、IZO、Au、Ag、Ni、Pt中的任意一种。
每个像素开口露出相应发光器件250的阳极251的一部分区域,有机发光功能层252的至少一部分区域位于相应像素开口内,与相应阳极251形成电连接。
例如,各发光器件250的阴极253可以相互电连接,呈一体结构。例如,阴极253的材料可以为铝(Al)、银(Ag)和镁(Mg)中的任意一种,或者镁银合金和铝锂合金中的任意一种。
例如,发光器件层还可以包括PS层(Photo Spacer,隔垫层),PS层可以设置在像素界定层241之上。
例如,如图7所示,薄膜封装层260可以包括层叠设置的第一无机封装层261、有机封装层262和第二无机封装层263。例如,第一无机封装层261和第二无机封装层263可以采用氮化物、氧化物、氮氧化物、硝酸盐、碳化物或其任何组合的无机绝缘材料制作而成。有机封装层262可以采用腈纶、六甲基二硅氧皖、聚丙烯酸酯类、聚碳酸脂类、聚苯乙烯等有机绝缘材料制作而成。
例如,具有COE(Color Filter On Encapsulation,彩膜位于封装层之上)结构的显示基板200还可以包括彩膜层。彩膜层可以设置在薄膜封装层260的远离衬底基板201一侧。例如,彩膜层可以包括多个彩膜单元。每个彩膜单元至少对应一个子像素设置,例如,红色子像素对应红色彩膜单元,绿色子像素对应绿色彩膜单元,蓝色子像素对应蓝色彩膜单元。
需要说明的是,在一些示例中,彩膜层也可以与显示基板200相互独立设置,通过在另外的对侧基板上制备彩膜层,然后再将对侧基板与显示基板200贴合,本实施例对此不做限制。
下面参照图6介绍位于开孔区21与显示区23之间的隔离区22的具体结构。
隔离区22可以包括:设置于衬底基板201一侧的钝化层237、至少一个金属隔离柱221、以及依次层叠设置在钝化层237和金属隔离柱221之上的有机发光功能层252和无机封装层。例如,无机封装层可以有两层,分别为相对靠近衬底基板201的第一无机封装层261和相对远离衬底基板201的第二无机封装层263。需要说明的是,隔离区22的第一无机封装层261与显示区23的第一无机封装层261为同一次成膜工艺形成,隔离区22的第二无机封装层263与显示区23的第二无机封装层263为同一次成膜工艺形成。另外,对于内隔离柱来讲,其上覆盖的第一无机封装层261与第二无机封装层263之间还可以包括有机封装层262。
金属隔离柱221围绕开孔区21设置。例如,隔离区22还可以包括隔离坝,上述至少一个金属隔离柱221包括位于隔离坝的靠近开孔区21一侧的金属隔离柱221(也称为外隔离柱)以及位于隔离坝的靠近显示区23一侧的金属隔离柱221(也称为内隔离柱)。金属隔离柱221的数量可以根据实际产品的需要设置,例如,可以设置7个外隔离柱可和4个内隔离柱,本实施例对此不做限制。
金属隔离柱221包括多个层叠设置的金属层。例如,可以包括三个层叠设置的金属层,或者,也可以包括更多的金属层,本实施例对此不做限制。
位于隔离区22的钝化层237包括:围绕金属隔离柱221设置的挡墙2371。挡墙2371被配置为遮挡金属隔离柱221的靠近衬底基板201的部分侧面区域,为在后形成的第一无机封装层261提供支撑,改善第一无机封装层261在该处易存在裂纹的问题。并且,挡墙2371在垂直于衬底基板201上的高度小于金属隔离柱221的高度,挡墙2371的远离衬底基板201的一端与金属隔离柱221中位于顶层的金属层之间具有空隙300,以在该空隙300处隔断有机发光功能层252。本文中,“位于顶层的金属层”是指金属隔离柱221中的距离衬底基板201最远的金属层。
需要说明的是,本文中所述的侧面是指与第一表面和第二表面邻接的面,其中,第一表面和第二表面为对侧表面,第一表面为靠近衬底基板201的表面(也可以称为底面),第二表面为远离衬底基板201的表面(也可以称为顶面)。
图8为图6中虚线圈内的局部显微图。如图8所示,通过在钝化层237设置上述挡墙2371能够在隔断有机发光功能层252以隔断水氧入侵路径的基础上,为搭接在金属隔离柱221侧面位置处的第一无机封装层261提供支撑,使得第一无机封装层261的形貌更加平滑,不易产生图4所示的裂纹现象,进而提高产品的信赖性。
并且,上述挡墙2371还有利于防止有机发光功能层252材料与第三金属层402材料如铝接触,降低第三金属层402被有机发光功能层252中存在的水氧侵蚀的风险,有利于进一步提升产品的信赖性。
例如,不同于图3的方案中刻蚀掉覆盖金属隔离柱221顶面和整个侧面的钝化层237,本公开实施例中,可以在利用干法刻蚀工艺对隔离区22中覆盖的钝化层237进行刻蚀时,将金属隔离柱221(进行湿法刻蚀之前)的侧面划分为上下两部分,将靠近衬底基板201的部分侧面区域称为侧面下部,将相对远离衬底基板201的那部分侧面区域称为侧面上部,刻蚀掉金属隔离柱221的顶面和侧面上部覆盖的那部分钝化层237,保留侧面下部覆盖的钝化层237,形成上述挡墙2371结构。例如,可以通过适当减少干法刻蚀时间使得图案化后的钝化层237在金属隔离柱221侧面处保留有上述挡墙2371结构。举例来讲,图3的方案中采用的干法刻蚀时间大于60秒且小于或等于75秒,而本公开实施例的方案采用的干法刻蚀时间大于45秒且小于或等于60秒。
如图6所示,在垂直于衬底基板201的方向上,挡墙2371的高度h1小于金属隔离柱221的高度h2。例如,h1可以为h2的三分之一到四分之三倍。需要说明的是,挡墙2371的高度需要综合考虑对有机发光功能层252的隔断效果以及对第一无机封装层261的裂纹改善效果设置。如果挡墙2371的高度过高,可能会使有机发光功能层252连接在一起,达不到隔断有机发光功能层252的效果,如果挡墙2371的高度过低,第一无机封装层261在该处还是会有断裂的风险。
例如,挡墙2371的高度h1可以约为金属隔离柱221的高度h2的一半。例如,当金属隔离柱221的高度h2约为770nm时,挡墙2371的高度h1可以为300-350nm。这样可以有效性兼顾对有机发光功能层252的阻断效果以及对第一无机封装层261的裂纹改善效果。
可以理解的是,挡墙2371的形貌是与金属隔离柱221(进行湿法刻蚀之前)的侧面形貌适配的。例如,金属隔离柱221(进行湿法刻蚀之前)的侧面为斜坡面,上述挡墙2371也就会相对于垂直于衬底基板201的方向倾斜设置,即呈现为朝向所围绕的金属隔离柱221方向倾斜的斜坡形貌。例如,挡墙2371的坡度角可以为40~70度如可以为40度、50度、60度或70度等,以提高该位置处形成的有机发光功能层252以及无机封装层的厚度均匀性。
例如,金属隔离柱221可以与显示区23的第一源漏金属层236(SD1)同层设置,材质相同。也就是说,二者是采用同一成膜工艺形成至少一个膜层,然后利用对这至少一个膜层执行同一次构图工艺形成包含特定图案的层结构。根据特定图案的不同,该构图工艺可能包括多次涂胶、曝光、显影或刻蚀工艺,而形成的层结构中的特定图案可以是连续的也可以是不连续的,这些特定图案还可能处于不同的高度(或者厚度)。这种情况下,上述位于隔离区22的钝化层237与显示区23中第一源漏金属层236(SD1)上覆盖的钝化层237也可以是同层设置的,有利于简化工艺流程,降低成本。例如,钝化层237的材料可以为氮化硅或氧化硅等无机绝缘材料。
当然,在其他示例中,金属隔离柱221也可以与其他漏源金属层如上述第二源漏金属层239(SD2)或第三源漏金属层(SD3)同层设置,本实施例对此不做限制。
以金属隔离柱221包括三个层叠设置的金属层为例,金属隔离柱221可以包括第一金属层401、第二金属层403以及夹设于第一金属层401和第二金属层403之间的第三金属层402。例如,第一金属层401和第二金属层403的材料相同,第三金属层402与第一金属层401的材料不同,如第一金属层401和第二金属层403的材料为钛,第三金属层402的材料为铝。当然,在其他示例中,也可以采用适用的其他金属材料,本实施例对此不做限制。
第一金属层401相比于第二金属层403更靠近衬底基板201,由此金属隔离柱221中位于顶层的金属层也就是第二金属层403。也就是说,挡墙2371的远离衬底基板201的一端与第二金属层403之间具有上述的被配置为隔断有机发光功能层252的空隙300。
为了使得挡墙2371的远离衬底基板201的一端与第二金属层403之间形成空隙300,第三金属层402的侧面,尤其是未被挡墙2371遮挡的那部分侧面区域需要内凹设置,以实现较好的隔断效果。
可以理解的是,在金属隔离柱221的湿法刻蚀制程中,挡墙2371对于其遮挡的那部分第三金属层402侧面区域即上述第一区域可以起到一定程度的保护作用,第三金属层402侧面的内凹区域范围以及内凹程度可以通过调整湿法刻蚀的时间长度控制。
在第一种示例中,如图6所示,第三金属层402的整个侧面相对于第一金属层401和第二金属层403的侧面内凹,以形成由挡墙2371、第一金属层401、第二金属层403以及第三金属层402围成的腔体,空隙300与腔体连通。例如,在金属隔离柱221的湿法刻蚀制程中,刻蚀液会从未被挡墙2371遮挡的那部分侧面区域开始,对形成第三金属层402的膜层材料进行刻蚀,在刻蚀时间相对较长时,不仅可以在挡墙2371的顶端与第二金属层403之间刻蚀出间隙,还会继续刻蚀被挡墙2371遮挡的那部分侧面区域,形成整个侧面都相对于第一金属层401和第二金属层403的侧面内凹的第三金属层402。这样,就会得到一个由挡墙2371、第一金属层401、第二金属层403以及第三金属层402围成的腔体。
图9示出了金属隔离柱221所在位置处的另一种示例性局部剖面示意图。如图9所示,在第二种示例中,第三金属层402的侧面包括被挡墙2371遮挡的第一区域以及未被挡墙2371遮挡的第二区域,第一区域相比于第二区域更靠近衬底基板201,第二区域相对于第二金属层403的侧面内凹,以形成上述空隙300。同理,在金属隔离柱221的湿法刻蚀制程中,刻蚀液会从未被挡墙2371遮挡的那部分侧面区域开始,对形成第三金属层402的膜层材料进行刻蚀,在刻蚀时间相对较短时,就可以将刻蚀范围主要控制在未被挡墙2371遮挡的那部分侧面区域,使得被挡墙2371遮挡的那部分侧面区域得以较大程度的保留下来。
例如,第一种示例采用的湿法刻蚀时间可以为100~110秒,第二种示例采用的湿法刻蚀时间可以为60~70秒,如60秒、65秒或70秒。需要说明的是,实际采用的湿法刻蚀时间可以根据具体应用场景的需要确定,本实施例对此不做限制。
在上述空隙300足够大的情况下,如挡墙2371高度h1约为金属隔离柱221的高度h2的一半时,第一无机封装层261就可以延伸到上述空隙300内,对该空隙300进行填充。可以理解的是,第一无机封装层261通常是采用化学气相沉积工艺形成的,形成第一无机封装层261的过程中,气体材料可以进入到上述空隙300内,实现对该空隙300的填充,这样可以在实现对有机发光功能层252的隔断以及改善第一无机封装层261的裂纹问题的同时,尽量减少该空隙300内的空气,以提高产品的信赖性。
如图6所示,位于隔离区22的钝化层237在衬底基板201上的正投影与第二金属层403在衬底基板201上的正投影互不交叠。而由于设置有挡墙2371,且在挡墙2371具有图6中所示的倾斜形貌时,位于隔离区22的钝化层237在衬底基板201上的正投影与第一金属层401在衬底基板201上的正投影是存在交叠区域,交叠区域也就是挡墙2371在衬底基板201上的正投影区域。
例如,如图6所示,隔离区22还可以包括:层间绝缘层235,层间绝缘层235可以位于衬底基板201的靠近钝化层237以及金属隔离柱221的一侧,即位于衬底基板201与钝化层237以及金属隔离柱221之间。需要说明的是,位于隔离区22的层间绝缘层235与位于显示区23中第二栅金属层234(Gate2)与第一源漏金属层236(SD1)之间的层间绝缘层235可以是同层设置的,即通过同一次成膜工艺形成。
需要说明的是,除了图6和图9中示出的隔离区22膜层以外,隔离区22还可以包括其他更多的膜层,具体可以根据实际产品的需要设置,本实施例对此不做限制。
图10示出了本公开实施例提供的显示基板200的制备方法的流程图。该制备方法用于制备上文实施例提供的显示基板200,如图10所示,该制备方法可以包括以下步骤:
步骤S101,提供衬底基板,衬底基板包括开孔区、围绕开孔区设置的隔离区以及围绕隔离区设置的显示区;
步骤S102,在隔离区内形成钝化层以及围绕开孔区的至少一个金属隔离柱,其中,金属隔离柱包括多个层叠设置的金属层,钝化层包括:围绕金属隔离柱设置的挡墙,挡墙被配置为遮挡金属隔离柱的部分侧面区域,挡墙在垂直于衬底基板上的高度小于金属隔离柱的高度,挡墙的远离衬底基板的一端与金属隔离柱中位于顶层的金属层之间具有空隙;
步骤S103,在显示区和隔离区内形成有机发光功能层以及无机封装层,有机发光功能层在空隙处被隔断。
需要说明的是,关于显示基板200中位于显示区23以及隔离区22的其他结构的制备,可以参见相关技术,此处不做详述。
例如,在隔离区22内形成钝化层237以及围绕所述开孔区21的至少一个金属隔离柱221的过程可以包括:第一步:在隔离区22内形成围绕开孔区21的至少一个金属堆叠结构500,金属堆叠结构500包括:第一金属材料层501、第二金属材料层503以及夹设在第一金属材料层501与第二金属材料层503之间的第三金属材料层502,第一金属材料层501相对于第二金属材料层503更靠近衬底基板201;第二步:在隔离区22内形成覆盖金属堆叠结构500的钝化层;第三步:利用干法刻蚀工艺,刻蚀掉覆盖金属堆叠结构500的顶部以及靠近顶部的部分侧面区域的钝化层,形成挡墙2371,第三金属材料层502的一部分侧面区域被挡墙2371遮挡,另一部分侧面区域未被挡墙2371遮挡;第四步:利用湿法刻蚀工艺,从未被挡墙2371遮挡的侧面区域,对第三金属材料层502进行刻蚀,形成上述的金属隔离柱221。
例如,上述过程中,第一步中形成的金属堆叠结构500可以与显示区23的第一源漏金属层236通过同一次成膜工艺以及同一次构图工艺制备。第二步中覆盖金属堆叠结构500的钝化层可以与显示区23中覆盖第一源漏金属层236的钝化层同层设置,即通过同一次成膜工艺制备。第三步和第四步可以在形成位于显示区23的像素定义层以及PS层后再执行。
为了更清楚地理解上述制备过程,下面以一示例性工艺流程为例进行详细说明。
例如,提供衬底基板201后,可以先在衬底基板201上界定好开孔区21、隔离区22与显示区23。然后,在衬底基板201上形成位于显示区23的有源层230;在有源层230上形成第一栅绝缘层231;在第一栅绝缘层231上依次层叠形成第一栅金属层232、第二栅绝缘层233以及第二栅金属层234。在第二栅金属层234上形成覆盖显示区23以及隔离区22的层间绝缘层235。例如,图11为形成层间绝缘层235后,隔离区22中金属隔离柱221位置处的膜层示意图。
进一步地,通过同一次成膜工艺以及同一构图工艺制备位于显示区23的第一源漏金属层236以及位于在隔离区22内的金属堆叠结构500,金属堆叠结构500围绕开孔区21设置,数量可以根据实际产品设计的金属隔离柱221的数量确定。例如,第一源漏金属层236以及金属堆叠结构500可以为钛/铝/钛的三层堆叠结构。例如,图12为形成金属堆叠结构500后的膜层示意图。
进一步地,在第一源漏金属层236以及金属堆叠结构500上形成钝化层,对这些金属结构进行保护。例如,图13为金属堆叠结构500上形成钝化层后的膜层示意图。
进一步地,在显示区23的钝化层之上依次形成第一平坦层238、第二源漏金属层239、第二平坦层240、发光器件的阳极251、像素界定层241以及PS层。
进一步地,利用干法刻蚀工艺,刻蚀掉覆盖金属堆叠结构500的顶部以及靠近顶部的部分侧面区域的钝化层,形成挡墙2371。例如,图14为对隔离区22的钝化层进行干法刻蚀后的膜层示意图。如图14所示,第三金属材料层502的一部分侧面区域被挡墙2371遮挡,另一部分侧面区域未被挡墙2371遮挡。例如,干法刻蚀时间可以为45~60秒,如可以刻蚀45秒、50秒、55秒或60秒等。
进一步地,利用湿法刻蚀工艺,从未被挡墙2371遮挡的侧面区域,对第三金属材料层502进行刻蚀,形成上述的金属隔离柱221。例如,图15为对金属堆叠结构500进行湿法刻蚀后的膜层示意图。如图15所示,经过湿法刻蚀后,一部分第三金属材料被刻蚀掉,使得最终形成的金属隔离柱221中,第三金属层402的侧面相对于第二金属层403内凹,在挡墙2371的远离衬底基板201的一端与第二金属层403之间形成空隙300。
进一步地,在显示区23以及隔离区22形成发光器件的有机发光功能层252以及阴极253,使得隔离区22的有机发光功能层252以及阴极253(图6和图9中未示出)在上述空隙300处隔断开,如图6和图9所示。
进一步地,形成第一无机封装层261、有机封装层262以及第二无机封装层263。其中,第一无机封装层261可以经由挡墙2371的支撑搭接在金属隔离柱221的侧面处,相较于图3和图4中示出的搭接方式,不易产生裂纹。
另外,图16示出了本公开实施例提供的一种显示装置的示意图,如图16所示,该显示装置30包括上文中任一实施例提供的显示基板200。由此,该显示装置30具有与上述显示基板200的有益技术效果对应的技术效果。
例如,显示装置30可以为显示屏、手机、笔记本电脑、平板电脑、可穿戴显示装置(如智能手表、智能眼镜等)、电视机、数码相框等任何具有显示功能的电子产品或部件。
在以上的描述中,对于产品各层的构图等技术细节并没有做出详细的说明。但是本领域技术人员应当理解,可以通过各种技术手段,来形成所需形状的层、区域等。另外,为了形成同一结构,本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。尽管在以上分别描述了各实施例,但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。
另外,所属领域的普通技术人员应当理解:以上任何实施例的讨论仅为示例性的,并非旨在暗示本公开的范围被限于这些例子;在本公开的思路下,以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合,步骤可以以任意顺序实现,并存在如上所述的本公开一个或多个实施例的不同方面的许多其它变化,为了简明它们没有在细节中提供。
尽管已描述了本公开的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本公开范围的所有变更和修改。
Claims (10)
1.一种显示基板,其特征在于,包括:衬底基板,所述衬底基板包括开孔区、围绕所述开孔区设置的隔离区以及围绕所述隔离区设置的显示区,其中:
所述隔离区包括:设置于衬底基板一侧的钝化层、至少一个金属隔离柱、以及依次层叠设置在所述钝化层和所述金属隔离柱之上的有机发光功能层和无机封装层;
所述金属隔离柱围绕所述开孔区设置,所述金属隔离柱包括多个层叠设置的金属层;
所述钝化层包括:围绕所述金属隔离柱设置的挡墙,所述挡墙被配置为遮挡所述金属隔离柱的靠近所述衬底基板的部分侧面区域,所述挡墙在垂直于所述衬底基板上的高度小于所述金属隔离柱的高度,所述挡墙的远离所述衬底基板的一端与所述金属隔离柱中位于顶层的金属层之间具有空隙,以在所述空隙处隔断所述有机发光功能层。
2.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,所述显示区包括:设置在所述衬底基板一侧的驱动电路层,所述驱动电路层被配置为至少形成多个像素驱动电路,所述像素驱动电路包括:晶体管,所述驱动电路层包括:被配置为形成所述晶体管的源极以及漏极的源漏金属层;
所述金属隔离柱与所述源漏金属层同层设置。
3.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,所述挡墙在垂直于衬底基板上的高度为所述金属隔离柱的高度的三分之一至四分之三倍。
4.根据权利要求3所述的显示基板,其特征在于,所述挡墙在垂直于衬底基板上的高度为所述金属隔离柱的高度的一半。
5.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,所述挡墙相对于垂直于所述衬底基板的方向倾斜设置,所述挡墙的坡度角为40~70度。
6.根据权利要求1所述的显示基板,其特征在于,所述多个层叠设置的金属层包括:第一金属层、第二金属层以及夹设于所述第一金属层和所述第二金属层之间的第三金属层,所述第一金属层相比于所述第二金属层更靠近所述衬底基板;
所述挡墙的远离所述衬底基板的一端与所述第二金属层之间具有所述空隙。
7.根据权利要求6所述的显示基板,其特征在于,所述第三金属层的整个侧面相对于所述第一金属层和所述第二金属层的侧面内凹,以形成由所述挡墙、所述第一金属层、所述第二金属层以及所述第三金属层围成的腔体,所述空隙与所述腔体连通。
8.根据权利要求6所述的显示基板,其特征在于,所述第三金属层的侧面包括被所述挡墙遮挡的第一区域以及未被所述挡墙遮挡的第二区域,所述第一区域相比于所述第二区域更靠近所述衬底基板,所述第二区域相对于所述第二金属层的侧面内凹,以形成所述空隙。
9.根据权利要求8所述的显示基板,其特征在于,所述无机封装层包括:层叠设置的第一无机封装层和第二无机封装层,所述第一无机封装层相比于所述第二无机封装层更靠近所述衬底基板,所述第一无机封装层延伸至所述空隙内,对所述空隙进行填充。
10.根据权利要求6所述的显示基板,其特征在于,所述挡墙相对于垂直于所述衬底基板的方向倾斜设置,所述钝化层在所述衬底基板上的正投影与所述第一金属层在所述衬底基板上的正投影存在交叠区域,所述交叠区域为所述挡墙在所述衬底基板上的正投影区域;
所述钝化层在所述衬底基板上的正投影与所述第二金属层在所述衬底基板上的正投影互不交叠。
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