CN116828929A - 显示面板和显示装置 - Google Patents

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CN116828929A CN202310808175.4A CN202310808175A CN116828929A CN 116828929 A CN116828929 A CN 116828929A CN 202310808175 A CN202310808175 A CN 202310808175A CN 116828929 A CN116828929 A CN 116828929A
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刘文祺
李晓虎
李柳青
闫雨桐
孙中元
黄清雨
焦志强
王红丽
刘旭
吴桐
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Beijing BOE Technology Development Co Ltd
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Abstract

本公开提供一种显示面板和显示装置,属于显示技术领域。该显示面板包括依次层叠设置的驱动背板、像素层和薄膜封装层;其中,所述薄膜封装层由依次层叠设置的至少五层无机封装层组成;在所述薄膜封装层中,相邻两层无机封装层的材料不同。该显示面板能够降低薄膜封装层的厚度。

Description

显示面板和显示装置
技术领域
本公开涉及显示技术领域,具体而言,涉及一种显示面板和显示装置。
背景技术
在OLED显示面板中,一般采用有机封装材料和无机封装材料依次层叠的薄膜封装层,来实现对OLED的保护。然后,有机封装材料的厚度较大,不利于OLED显示面板的轻薄化。
需要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本公开的目的在于克服上述现有技术的不足,提供一种显示面板和显示装置,降低薄膜封装层的厚度。
根据本公开的一个方面,提供一种显示面板,包括依次层叠设置的驱动背板、像素层和薄膜封装层;其中,所述薄膜封装层由依次层叠设置的至少五层无机封装层组成;在所述薄膜封装层中,相邻两层无机封装层的材料不同。
根据本公开的一种实施方式,所述像素层具有公共电极层;所述薄膜封装层的总厚度不小于所述公共电极层的厚度的24倍。
根据本公开的一种实施方式,在所述薄膜封装层的相邻两层无机封装层中,其中一层的材料选自氮化硅、氮氧化硅或者氧化硅,另一层的材料为碳氮化硅。
根据本公开的一种实施方式,在碳氮化硅无机封装层,硅原子数为碳原子数的45%~60%。
根据本公开的一种实施方式,在所述薄膜封装层的相邻两层无机封装层中,其中一层的折射率为另一层的折射率的0.9~1.1倍。
根据本公开的一种实施方式,在所述薄膜封装层中,所述无机封装层的厚度在0.4~0.7微米之间。
根据本公开的一种实施方式,所述薄膜封装层由依次层叠设置于驱动背板一侧的第一无机封装层、第二无机封装层、第三无机封装层、第四无机封装层和第五无机封装层组成;
所述第一无机封装层的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第三无机封装层的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第五无机封装层的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;
所述第二无机封装层和所述第四无机封装层的材料均为碳氮化硅;
所述第一无机封装层、所述第三无机封装层和所述第五无机封装层的厚度均不小于0.4微米;
所述第二无机封装层和所述第四无机封装层的厚度均不大于0.6微米。
根据本公开的一种实施方式,所述薄膜封装层包括依次层叠设置于驱动背板一侧的第一无机封装层、第二无机封装层、第三无机封装层、第四无机封装层、第五无机封装层、第六无机封装层和第七无机封装层;
所述第一无机封装层的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第三无机封装层的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第五无机封装层的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第七无机封装层的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;
所述第二无机封装层、所述第四无机封装层和所述第六无机封装层的材料均为碳氮化硅;
所述第一无机封装层、所述第三无机封装层、所述第五无机封装层和所述第七无机封装层的厚度均不小于0.4微米;
所述第二无机封装层、所述第四无机封装层和所述第六无机封装层的厚度均不大于0.6微米。
根据本公开的一种实施方式,所述显示面板还包括设于薄膜封装层远离驱动背板的表面的增透层,所述增透层被配置为利用光线的干涉作用提高出射光线的振幅强度。
根据本公开的一种实施方式,所述显示面板还包括设于所述薄膜封装层远离驱动背板一侧的光取出结构和覆盖所述光取出结构的填充层,所述光取出结构的折射率低于所述填充层的折射率。
根据本公开的一种实施方式,所述光取出结构的材料为无机材料。
根据本公开的另一个方面,提供一种显示装置,包括上述的显示面板。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,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为本公开一种实施方式中,显示面板的结构示意图。
图2为本公开一种实施方式中,显示面板的结构示意图。
图3为本公开一种实施方式中,显示面板的结构示意图。
图4-1为碳氮化硅的折射率和消光系数随着波长变化的变化图。
图4-2为碳氮化硅膜在不同的波长下的透光率图。
图5为本公开一种实施方式中,光取出结构对大视角光线进行全反射的原理图。
图6-1为光取出结构的折射率和填充层的折射率组合对红色子像素的正视角亮度的影响图。
图6-2为光取出结构的折射率和填充层的折射率组合对绿色子像素的正视角亮度的影响图。
图6-3为光取出结构的折射率和填充层的折射率组合对蓝色子像素的正视角亮度的影响图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本公开将全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。此外,附图仅为本公开的示意性图解,并非一定是按比例绘制。
虽然本说明书中使用相对性的用语,例如“上”“下”来描述图标的一个组件对于另一组件的相对关系,但是这些术语用于本说明书中仅出于方便,例如根据附图中所述的示例的方向。能理解的是,如果将图标的装置翻转使其上下颠倒,则所叙述在“上”的组件将会成为在“下”的组件。当某结构在其它结构“上”时,有可能是指某结构一体形成于其它结构上,或指某结构“直接”设置在其它结构上,或指某结构通过另一结构“间接”设置在其它结构上。
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等;用语“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等;用语“第一”、“第二”和“第三”等仅作为标记使用,不是对其对象的数量限制。
本公开实施方式提供一种显示面板PNL,参见图1,该显示面板PNL包括依次层叠设置的驱动背板DBP、像素层PIXL和薄膜封装层TFE;其中,所述薄膜封装层TFE由依次层叠设置的至少五层无机封装层组成;在所述薄膜封装层TFE中,相邻两层无机封装层的材料不同。
在该实施方式中,所述薄膜封装层TFE的材料为无机材料。相较于采用有机材料作为封装层,薄膜封装层TFE能够以较小的厚度实现更佳的阻水效果。不仅如此,该薄膜封装层TFE包括至少五层无机封装层且相邻两层无机封装层的材料不同;相邻的两层无机封装层中的一层可以作为缓冲层来分散应力,或者相互作为缓冲层来分散应力,更利于实现应力分散,降低应力集中对封装失效的影响。
如下,结合附图对本公开实施方式的显示面板的结构、原理和效果做进一步的解释和说明。
在本公开实施方式中,像素层PIXL设置有作为子像素的发光元件,驱动背板DBP用于驱动子像素。其中,驱动背板DBP可以采用有源驱动的方式来驱动各个子像素,也可以采用无源驱动的方式来驱动各个子像素。
在本公开的一种实施方式中,参见图3,驱动背板DBP可以包括依次层叠设置的衬底基板SBT和驱动层DRL;像素层PIXL设于驱动层DRL远离衬底基板SBT的一侧,且设置有作为子像素的发光元件LD。驱动层DRL用于驱动像素层PIXL中的子像素。
作为一种示例,参见图3,驱动层DRL设置有用于驱动子像素的像素驱动电路;各个子像素可以在像素驱动电路的驱动下发光以显示画面。
可选的,衬底基板SBT可以为无机材料的衬底基板,也可以为有机材料的衬底基板;当然的,也可以为无机材料的衬底基板和有机材料的衬底基板层叠而成的复合基板。举例而言,在本公开的一些实施方式中,衬底基板SBT的材料可以为钠钙玻璃、石英玻璃、蓝宝石玻璃等玻璃材料。在本公开的另外一些实施方式中,衬底基板SBT的材料可以为聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乙烯基苯酚、聚醚砜、聚酰亚胺、聚酰胺、聚缩醛、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯或其组合。在本公开的另一些实施方式中,衬底基板SBT也可以为柔性衬底基板,例如衬底基板SBT的材料可以包括聚酰亚胺。
可选的,在驱动层DRL中,任意一个像素驱动电路可以包括有薄膜晶体管TFT和存储电容。进一步地,薄膜晶体管TFT可以选自顶栅型薄膜晶体管、底栅型薄膜晶体管或者双栅型薄膜晶体管;薄膜晶体管的有源层的材料可以为非晶硅半导体材料、低温多晶硅半导体材料、金属氧化物半导体材料、有机半导体材料、碳纳米管半导体材料或者其他类型的半导体材料;薄膜晶体管可以为N型薄膜晶体管或者P型薄膜晶体管。
可以理解的是,像素驱动电路中的各个晶体管中,任意两个晶体管之间的类型可以相同,也可以不相同。示例性地,在一些实施方式中,在一个像素驱动电路中,部分晶体管可以为N型晶体管且部分晶体管可以为P型晶体管。再示例性地,在另一些实施方式中,在一个像素驱动电路中,部分晶体管的有源层的材料可以为低温多晶硅半导体材料,且部分晶体管的有源层的材料可以为金属氧化物半导体材料。在本公开的一些实施方式中,薄膜晶体管为低温多晶硅晶体管。在本公开的另外一些实施方式中,部分薄膜晶体管为低温多晶硅晶体管,部分薄膜晶体管为金属氧化物晶体管。
可选地,驱动层DRL可以包括层叠于衬底基板SBT和像素层PIXL之间的半导体层SCL、栅极绝缘层GI、栅极层GT、层间电介质层ILD、源漏金属层SD、平坦化层PLN等。各个薄膜晶体管和存储电容可以由半导体层SCL、栅极绝缘层GI、栅极层GT、层间电介质层ILD、源漏金属层SD等膜层形成;当然的,也可以借助其他膜层。其中,各个膜层的位置关系可以根据薄膜晶体管的膜层结构确定。进一步地,半导体层SCL可以用于形成晶体管的沟道区(作为有源层的一部分),在必要时也可以通过导体化而形成部分走线或者导电结构。栅极层GT可以用于形成扫描走线、复位控制走线、发光控制走线等栅极层走线中的一种或者多种,也可以用于形成晶体管的栅极,还可以用于形成存储电容的部分或者全部电极板。源漏金属层可以用于形成数据走线、驱动电源电压走线等源漏金属层走线,也可以用于形成存储电容的部分电极板。当然的,在本公开的其他实施方式中,驱动层DRL还可以根据需要而包括其他膜层,例如还可以包括位于半导体层SCL和衬底基板SBT之间的遮光层等。根据需要,上述半导体层SCL、栅极层GT、源漏金属层SD等膜层中的任意一种还可以为多层,例如驱动层DRL中可以包括不同的两层半导体层SCL,或者包括两层或者三层源漏金属层SD,或者包括两层或者三层的栅极层GT;相应的,驱动层DRL中的绝缘性膜层(例如栅极绝缘层GI、层间电介质层ILD、平坦化层PLN等)可以适应性的增加或者减少,或者根据需要增设新的绝缘性膜层。
可选地,驱动层DRL还可以包括有钝化层,钝化层可以设于源漏金属层SD远离衬底基板SBT的表面,以便保护源漏金属层SD。
作为一种示例,参见图3,驱动层DRL可以包括依次层叠设置的无机缓冲层Buff、半导体层SCL、栅极绝缘层GI、栅极层GT、层间电介质层ILD、源漏金属层SD和平坦化层PLN,如此所形成的薄膜晶体管为顶栅型薄膜晶体管。
可以理解的是,上述对驱动背板DBP的示例仅仅为本公开实施方式的驱动背板DBP的一种可能方式。在本公开的其他实施方式中,驱动背板DBP还可以为其他结构,例如驱动背板DBP也可以为无源驱动玻璃基板,或者可以为硅基驱动基板等。
在本公开实施方式中,像素层PIXL中的发光元件LD为自发光元件,尤其是可以为电流驱动的自发光元件。例如,该发光元件LD可以为OLED、QLED、PLED、Micro LED、Mini LED等电流驱动的发光元件。薄膜封装层TFE可以对这些发光元件进行保护,降低这些发光元件受到水氧侵蚀的风险,提高显示面板PNL的寿命和性能。
在本公开的一些实施方式中,像素层PIXL中的发光元件为薄膜型发光元件,其可以包括层叠设置的两个电极以及夹设于两个电极之间的发光功能单元。举例而言,参见图1~3,像素层PIXL可以包括依次层叠设置的像素电极层PEL、发光功能层EFL和公共电极层COML。其中,像素电极层PEL在显示面板的显示区具有多个像素电极;发光功能层EFL与像素电极连接的部分作为发光元件LD的发光功能单元,公共电极层COML作为公共电极与各个发光元件LD的发光功能单元电连接。
进一步的,像素层PIXL还可以包括位于像素电极层PEL和发光功能层EFL之间的像素定义层PDL。像素定义层PDL具有与像素电极一一对应设置的贯通的像素开口,任意一个像素开口暴露对应的像素电极的至少部分区域。例如,像素定义层PDL覆盖像素电极的边缘且暴露像素电极的至少部分内部区域,以使得像素定义层PDL可以有效的定义像素电极的实际有效区域(直接与发光功能单元连接的区域),进而定义发光元件LD的发光区域和发光面积。发光功能层EFL至少覆盖被像素定义层PDL所暴露的像素电极。公共电极层COML在显示区可以覆盖发光功能层EFL。像素电极和公共电极层COML向发光功能层EFL提供电子、空穴等载流子,以使得发光功能层EFL发光。发光功能层EFL位于像素电极和公共电极层COML之间的部分,可以作为发光功能单元。像素电极、公共电极层COML、发光功能单元形成发光元件LD。其中,像素电极和公共电极层COML中的一者作为发光元件LD的阳极,且另一者作为发光元件LD的阴极。
在一种示例中,像素电极作为发光元件LD的阳极,且公共电极层COML作为发光元件LD的阴极。
可以理解的是,发光元件的类型不同,发光功能单元的材料和膜层不同。
举例而言,当发光元件为OLED时,发光功能单元可以包括有机发光层,以及可以包括有空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层中的一种或者多种。进一步的,有机发光层可以包括发光层主体材料和发光层客体材料,该发光层客体材料可以为荧光掺杂剂或者磷光掺杂剂,尤其是可以为热激活延迟荧光材料。当该OLED采用堆叠结构时,发光功能层EFL中还可以设置有电荷产生层。
再举例而言,当发光元件为QLED时,发光功能单元可以包括量子点发光层,以及可以包括空穴注入层、电子传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层中的一种或者多种。进一步的,量子点发光层可以具有量子点颗粒,量子点颗粒之间可以通过表面修饰基团相互连接。当该QLED采用堆叠结构时,发光功能单元中还可以设置有电荷产生层。
在相关技术中,薄膜封装层可以设于像素层远离衬底基板的表面,其可以包括交替层叠设置的无机封装层和有机封装层。例如,薄膜封装层包括依次层叠于像素层远离衬底基板一侧的第一无机封装层、有机封装层和第二无机封装层。然而,有机封装层的厚度比较大,这会导致显示面板PNL的厚度比较大,不利于显示面板PNL的轻薄化。而在本公开实施方式中,采用至少五层无机封装层来形成薄膜封装层TFE,可以在保证薄膜封装层TFE的水氧阻隔性能和可靠性的前提下大幅降低薄膜封装层TFE的厚度。可选的,可以使得薄膜封装层TFE的总厚度不小于公共电极层的厚度的24倍,以使得该薄膜封装层TFE具有较好的水氧阻隔效果。举例而言,当公共电极层的厚度为100纳米时,可以使得TFE的总厚度不小于2.4微米。
在相关技术中,采用有机封装层的薄膜封装层需要设置较大厚度的有机封装层,以便平衡两侧的无机封装层的应力,提高该薄膜封装层的可靠性。而在本公开实施方式中,发明人通过大量验证、多无机材料层的应力集中模拟、多无机材料层的叠层应力模拟发现,在薄膜封装层TFE的厚度相同的情况下,多层层叠的无机封装层的应力分布更均匀、应力集中风险更小。尤其是,当无机封装层的层数达到五层或者七层时,相较于采用三层无机封装层,薄膜封装层TFE的应力分布更均匀且能够消除应力集中现象。换言之,在本公开实施方式中,通过设置至少五层无机封装层可以消除应力集中的风险,进而达到了在取消有机封装层以降低薄膜封装层厚度的情况下避免应力集中现象,保证薄膜封装层TFE的可靠性。
发明人在测试中还发现,当由多层无机封装层组成的薄膜封装层TFE的厚度达到2.4微米以上时,可以对较大尺寸的颗粒物形成较好的包覆效果,基本上可以完全包覆尺寸不超过3微米的颗粒物。这可以大大延长薄膜封装层TFE的失效时间,提高薄膜封装层TFE的可靠性。在本公开的一些实施方式中,该薄膜封装层TFE的总厚度不小于2.4微米,可以保证该薄膜封装层TFE整体的阻隔水氧能力达到所需的要求,而且可以使得该薄膜封装层TFE对制备过程中的颗粒物具有很好的包覆效果,提高薄膜封装层TFE的寿命。一般的,采用有机封装层的薄膜封装层,其厚度达到14微米以上;而本公开实施方式的薄膜封装层TFE的厚度超过2.4微米后就可以达到基本类似的效果,对薄膜封装层的减薄效果最大可以达到80%以上。
不仅如此,在相关技术中,有机封装层的材料特性难以进行调整,且通常采用打印-流平工艺而导致其厚度难以准确限定。这不利于通过对有机封装层的材料特性的调整(例如调整有机封装层的折射率)和厚度的精准控制来提高薄膜封装层的透光率,降低了薄膜封装层的设计的灵活性。而在本公开实施方式中,薄膜封装层TFE的各个无机封装层的材料均为无机材料,可以通过沉积工艺(例如CVD、PECVD)来制备各个无机封装层。一方面,可以通过对至少部分无机封装层的材料进行调整,例如调整工艺条件或者调整材料种类,来调整无机封装层的特性(例如折射率);另一方面,相较于有机封装层,无机封装层的厚度控制更为精准。这些均利于无机封装层的优化以提高薄膜封装层TFE的透光率,进而提高显示面板PNL的出光效率。
在本公开的一种实施方式中,在所述薄膜封装层TFE的相邻两层无机封装层中,其中一层的折射率为另一层的折射率的0.9~1.1倍。这样,可以减小相邻两层无机封装层之间的折射率差异,利于降低发光元件LD的出光在薄膜封装层TFE内部的膜层界面之间的反射,利于提高薄膜封装层TFE的透光率。
在本公开的一种实施方式中,在所述薄膜封装层TFE的相邻两层无机封装层中,其中一层的材料选自氮化硅、氮氧化硅或者氧化硅,另一层的材料为碳氮化硅。尤其是,在所述薄膜封装层TFE的相邻两层无机封装层中,其中一层的材料为氮化硅,另一层的材料为碳氮化硅。
可选的,可以通过对碳氮化硅中的硅碳原子比进行调整,进而对碳氮化硅的材料特性进行调整,例如对碳氮化硅的折射率和消光系数进行调整。通过这种调整,可以使得采用碳氮化硅的无机封装层的折射率与相邻的无机封装层的折射率接近,例如为相邻的无机封装层的折射率的0.9~1.1倍。这样,可以减小相邻两层无机封装层之间的折射率差异,利于降低发光元件LD的出光在薄膜封装层TFE内部的膜层界面之间的反射。作为一种示例,可以使得碳氮化硅的折射率在1.70~1.75范围内;与碳氮化硅层相邻的无机封装层的材料可以为氮化硅,氮化硅的折射率为1.84。这样,薄膜封装层TFE的各个无机封装层可以为依次交替层叠设置的氮化硅层和碳氮化硅层。
可选的,可以通过对碳氮化硅中的硅碳原子比进行调整,使得碳氮化硅的消光系数小于0.001,以减小薄膜封装层TFE对光线的吸收,提高薄膜封装层TFE的透光率。
在一种示例中,所述碳氮化硅中,硅原子数为碳原子数的45%~60%。如此,可以使得该碳氮化硅具有与氮化硅相近的折射率且具有较低的效果系数。图4-1示例了此碳氮化硅的折射率和消光系数随着波长变化的变化图。根据图4-1可以看出,在可见过光范围内,该碳氮化硅具有较大的折射率和较小的消光系数。例如,在绿光波长范围内,该碳氮化硅的折射率为1.71,消光系数为3.82×10-4。图4-2为该碳氮化硅成膜(膜厚500nm)后,在不同的波长下的透光率。参见图4-2可以看出,该碳氮化硅在成膜后具有较大的透光率,利于提高显示面板PNL的出光率。
在本公开的一种实施方式中,在所述薄膜封装层TFE中,单个所述无机封装层的厚度在0.4~0.7微米之间。一方面,这可以保证无机封装层本身的水氧阻隔效果和应力分散能力;另一方面,可以避免单个无机封装层的厚度太大而导致应力集中。可以理解的是,在本公开的其他一些实施方式中,也可以使得部分无机封装层的厚度不大于0.4微米,例如在0.3微米~0.4微米之间,或者可以使得部分无机封装层的厚度不小于0.7微米,例如在0.7微米~0.8微米之间。
在本公开的一种实施方式中,薄膜封装层TFE可以由五层层叠的无机封装层组成。参见图1,所述薄膜封装层TFE由依次层叠设置于驱动背板DBP一侧的第一无机封装层FL1、第二无机封装层FL2、第三无机封装层FL3、第四无机封装层FL4和第五无机封装层FL5组成。
在该实施方式的一种示例中,所述第一无机封装层FL1的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第三无机封装层FL3的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第五无机封装层FL5的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第二无机封装层FL2和所述第四无机封装层FL4的材料均为碳氮化硅。如此,相邻两层无机封装层具有不同的材料,利于分散应力和降低出现应力集中的风险。
举例而言,所述第一无机封装层FL1的材料为氮化硅;所述第三无机封装层FL3的材料为氮化硅;所述第五无机封装层FL5的材料为氮化硅;所述第二无机封装层FL2和所述第四无机封装层FL4的材料均为碳氮化硅。在该示例中,第一无机封装层FL1、第三无机封装层FL3和第五无机封装层FL5的材料相同;在该实施方式的其他示例中,第一无机封装层FL1、第三无机封装层FL3和第五无机封装层FL5至少两者的材料也可以不同。在该示例中,第二无机封装层FL2和第四无机封装层FL4的材料相同;在该实施方式的其他示例中,第二无机封装层FL2和第四无机封装层FL4的材料也可以不同。
在该实施方式的一种示例中,所述第一无机封装层FL1、所述第三无机封装层FL3和所述第五无机封装层FL5的厚度均不小于0.4微米,例如在0.4~0.7微米之间;所述第二无机封装层FL2和所述第四无机封装层FL4的厚度均不大于0.6微米,例如在0.4~0.6微米之间。如此,第一无机封装层FL1、第三无机封装层FL3和第五无机封装层FL5的厚度可以满足阻隔水氧的要求,避免了第一无机封装层FL1、第三无机封装层FL3和第五无机封装层FL5的厚度太小而对薄膜封装层TFE的阻隔能力产生影响。第二无机封装层FL2和第四无机封装层FL4可以作为缓冲层而有效的对各个无机封装层的应力进行分散,降低薄膜封装层TFE的应力并避免薄膜封装层TFE的应力集中;第二无机封装层FL2和第四无机封装层FL4的厚度不太大,可以有效的降低薄膜封装层TFE的厚度。
举例而言,第一无机封装层FL1的材料为氮化硅,厚度为0.4微米;第二无机封装层FL2的材料为碳氮化硅,厚度为0.52微米;第三无机封装层FL3的材料为氮化硅,厚度为0.4微米;第四无机封装层FL4的材料为碳氮化硅,厚度为0.52微米;第五无机封装层FL5的材料为氮化硅,厚度为0.61微米。如此,该薄膜封装层TFE的厚度为2.45微米,相较于常规技术中的14微米的薄膜封装层,该薄膜封装层TFE的厚度降低了80%。对该示例的薄膜封装层TFE进行测试发现,该薄膜封装层TFE的透光率达到92.1%,具有高透光率。在对采用常规薄膜封装层(具有有机封装层)和采用该示例性薄膜封装层TFE的显示面板进行光学测试中发现,采用该示例性的薄膜封装层TFE的显示面板的视角和色域均优于采用常规薄膜封装层的显示面板。
在该示例中,第一无机封装层FL1和第三无机封装层FL3的厚度相同。可以理解的是,在其他示例中,第一无机封装层FL1和第三无机封装层FL3的厚度也可以不同。在该示例中,第二无机封装层FL2和第四无机封装层FL4的厚度相同。可以理解的是,在其他示例中,第二无机封装层FL2和第四无机封装层FL4的厚度也可以不同。
在该示例中,第一无机封装层FL1和第三无机封装层FL3的厚度均不小于0.4微米,以保证第一无机封装层FL1和第三无机封装层FL3具有较强的覆盖能力和水氧阻隔能力,不容易因裂纹或者覆盖颗粒物而失效。可以理解的是,在其他示例中,第一无机封装层FL1和第三无机封装层FL3中至少一者的厚度也可以小于0.4微米,例如可以为0.3微米。
在本公开的另一种实施方式中,薄膜封装层TFE可以由七层层叠的无机封装层组成。参见图2,所述薄膜封装层TFE由依次层叠设置于驱动背板DBP一侧的第一无机封装层FL1、第二无机封装层FL2、第三无机封装层FL3、第四无机封装层FL4、第五无机封装层FL5、第六无机封装层FL6和第七无机封装层FL7组成。
在该实施方式的一种示例中,所述第一无机封装层FL1的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第三无机封装层FL3的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第五无机封装层FL5的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第七无机封装层FL7的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第二无机封装层FL2、所述第四无机封装层FL4和所述第六无机封装层FL6的材料均为碳氮化硅。如此,相邻两层无机封装层具有不同的材料,利于分散应力和降低出现应力集中的风险。
举例而言,所述第一无机封装层FL1的材料为氮化硅;所述第三无机封装层FL3的材料为氮化硅;所述第五无机封装层FL5的材料为氮化硅;所述第七无机封装层FL7的材料为氮化硅;所述第二无机封装层FL2、所述第四无机封装层FL4和所述第六无机封装层FL6的材料均为碳氮化硅。在该示例中,第一无机封装层FL1、第三无机封装层FL3、第五无机封装层FL5和第七无机封装层FL7的材料相同;在该实施方式的其他示例中,第一无机封装层FL1、第三无机封装层FL3、第五无机封装层FL5和第七无机封装层FL7至少两者的材料也可以不同。在该示例中,所述第二无机封装层FL2、所述第四无机封装层FL4和所述第六无机封装层FL6的材料相同;在该实施方式的其他示例中,所述第二无机封装层FL2、所述第四无机封装层FL4和所述第六无机封装层FL6中至少两者的材料也可以不同。
在该实施方式的一种示例中,所述第一无机封装层FL1、所述第三无机封装层FL3、所述第五无机封装层FL5和所述第七无机封装层FL7的厚度均不小于0.4微米,例如在0.4~0.7微米之间;所述第二无机封装层FL2、所述第四无机封装层FL4和所述第六无机封装层FL6的厚度均不大于0.6微米,例如在0.4~0.6微米之间。如此,所述第一无机封装层FL1、所述第三无机封装层FL3、所述第五无机封装层FL5和所述第七无机封装层FL7的厚度可以满足阻隔水氧的要求,避免了所述第一无机封装层FL1、所述第三无机封装层FL3、所述第五无机封装层FL5和所述第七无机封装层FL7的厚度太小而对薄膜封装层TFE的阻隔能力产生影响。所述第二无机封装层FL2、所述第四无机封装层FL4和所述第六无机封装层FL6可以作为缓冲层而有效的对各个无机封装层的应力进行分散,降低薄膜封装层TFE的应力并避免薄膜封装层TFE的应力集中;所述第二无机封装层FL2、所述第四无机封装层FL4和所述第六无机封装层FL6的厚度不太大,可以有效的降低薄膜封装层TFE的厚度。
举例而言,第一无机封装层FL1的材料为氮化硅,厚度为0.4微米;第二无机封装层FL2的材料为碳氮化硅,厚度为0.5微米;第三无机封装层FL3的材料为氮化硅,厚度为0.4微米;第四无机封装层FL4的材料为碳氮化硅,厚度为0.5微米;第五无机封装层FL5的材料为氮化硅,厚度为0.4微米;第六无机封装层FL6的材料为碳氮化硅,厚度为0.5微米;第七无机封装层FL7的材料为氮化硅,厚度为0.61微米。如此,该薄膜封装层TFE的厚度为3.31微米,相较于常规技术中的14微米的薄膜封装层,该薄膜封装层TFE的厚度降低了77%。对该示例的薄膜封装层TFE进行测试发现,该薄膜封装层TFE的透光率达到91.1%,具有高透光率。在对采用常规薄膜封装层(具有有机封装层)和采用该示例性薄膜封装层TFE的显示面板进行光学测试中发现,采用该示例性的薄膜封装层TFE的显示面板的视角和色域均优于采用常规薄膜封装层的显示面板。
在该示例中,第一无机封装层FL1、第三无机封装层FL3和第五无机封装层FL5的厚度相同。可以理解的是,在其他示例中,第一无机封装层FL1、第三无机封装层FL3和第五无机封装层FL5的厚度也可以不同。在该示例中,第二无机封装层FL2、第四无机封装层FL4和第六无机封装层FL6的厚度相同。可以理解的是,在其他示例中,第二无机封装层FL2、第四无机封装层FL4和第六无机封装层FL6的厚度也可以不同。
在该示例中,第一无机封装层FL1、第三无机封装层FL3和第五无机封装层FL5的厚度均不小于0.4微米,以保证第一无机封装层FL1、第三无机封装层FL3和第五无机封装层FL5具有较强的覆盖能力和水氧阻隔能力,不容易因裂纹或者覆盖颗粒物而失效。可以理解的是,在其他示例中,第一无机封装层FL1、第三无机封装层FL3和第五无机封装层FL5中至少一者的厚度也可以小于0.4微米,例如可以为0.3微米。
在上述的示例中,分别以薄膜封装层TFE包括五层无机封装层和包括七层无机封装层为例,对薄膜封装层TFE的结构、原理和效果进行了示例性说明。可以理解的是,本公开实施方式的薄膜封装层TFE中的无机封装层数量不局限于五层或者七层,还可以为六层、八层、九层等。
在本公开的一种实施方式中,参见图1和图2,所述显示面板PNL还包括设于薄膜封装层TFE远离驱动背板DBP的表面的增透层EEL,所述增透层EEL被配置为利用光线的干涉作用提高出射光线的振幅强度,进而达到提高薄膜封装层TFE的透光率的效果。该增透层EEL可以包括依次层叠的多层无机材料层,例如包括三层无机材料层或者包括五层无机材料层;根据薄膜干涉理论,可以确定各个膜层的厚度和材料。
在一种示例中,增透层EEL包括依次层叠设置于薄膜封装层TFE远离驱动背板DBP一侧的第一无机材料层、第二无机材料层和第三无机材料层等三层无机材料层。其中,第一无机材料层的材料为氧化硅,厚度为350纳米;第二无机材料层的材料为氮化硅,厚度为300纳米;第三无机材料层的材料为氧化铝,厚度为200纳米。
在另一示例中,增透层EEL包括依次层叠设置于薄膜封装层TFE远离驱动背板DBP一侧的第一无机材料层、第二无机材料层和第三无机材料层等三层无机材料层。第一无机材料层的材料为氧化硅,厚度为400纳米;第二无机材料层的材料为氮化硅,厚度为600纳米;第三无机材料层的材料为氧化铝,厚度为500纳米。
在另一示例中,增透层EEL包括依次层叠设置于薄膜封装层TFE远离驱动背板DBP一侧的第一无机材料层、第二无机材料层和第三无机材料层等三层无机材料层。第一无机材料层的材料为氧化硅,厚度为500纳米;第二无机材料层的材料为氧化铝,厚度为550纳米;第三无机材料层的材料为氮化硅,厚度为350纳米。
在另一种示例中,增透层EEL包括依次层叠设置于薄膜封装层TFE远离驱动背板DBP一侧的第一无机材料层、第二无机材料层、第三无机材料层、第四无机材料层和第五无机材料层等五层无机材料层。第一无机材料层的材料为氧化铝,厚度为70纳米;第二无机材料层的材料为氮化硅,厚度为725纳米;第三无机材料层的材料为氧化硅,厚度为400纳米;第四无机材料层的材料为氧化铝,厚度为630纳米;第五无机材料层的材料为氮化硅,厚度为250纳米。
在另一种示例中,增透层EEL包括依次层叠设置于薄膜封装层TFE远离驱动背板DBP一侧的第一无机材料层、第二无机材料层、第三无机材料层、第四无机材料层和第五无机材料层等五层无机材料层。第一无机材料层的材料为碳氮化硅,厚度为81.41纳米;第二无机材料层的材料为氮化硅,厚度为37.15纳米;第三无机材料层的材料为碳氮化硅,厚度为2074.10纳米;第四无机材料层的材料为氮化硅,厚度为37.15纳米;第五无机材料层的材料为碳氮化硅,厚度为81.41纳米。
上述示例的各个增透层EEL与薄膜封装层TFE配合后均可以提高显示面板PNL的出光效率。可以理解的是,该增透层EEL还可以采用其他结构,而不局限于上述示例。
在本公开的一种实施方式中,所述显示面板PNL还包括设于所述薄膜封装层TFE远离驱动背板DBP一侧的光取出层,该光取出层包括光取出结构EES和覆盖所述光取出结构EES的填充层EEC,所述光取出结构EES的折射率低于所述填充层EEC的折射率。在该实施方式中,光取出结构EES的剖切面呈梯形,例如光取出结构EES为梯形结构,其靠近驱动背板DBP的端部的尺寸大于远离驱动背板DBP的端部的尺寸,这使得光取出结构EES就有朝向显示面板PNL的出光侧的倾斜侧面。填充层EEC覆盖光取出结构EES的倾斜侧面,进而在该倾斜侧面处形成膜层反射界面。当光线以从填充层EEC以大角度照射至该膜层反射界面时,该光线可以被反射或者全反射而呈小角度出射,提高显示面板PNL的出光亮度。
在一种示例中,参见图1和图2,像素层PIXL具有像素定义层PDL,光取出结构EES在像素层PIXL上的正投影位于像素定义层PDL的范围内。如此,可以使得该显示面板PNL具有较大的开口率。
图5为该示例的光路原理图。发光元件LD发出的光的发散角为β,光以相对于膜层反射界面法线α角的方向入射到膜层反射界面并被全反射。其中,H为发光元件LD表面至光取出结构EES底面之间的段差,h为光取出结构EES的段差,θ表示膜层反射界面的近似profile角。n_high表示填充层EEC的折射率,n_low表示光取出结构EES的折射率。y表示发光元件LD上发出的光线可经膜层反射界面全反射的横向区域。
全反射条件:n_high·sinα=n_low·sin90°(1)
β=180°-α-θ (2)
在本公开实施方式中,薄膜封装层TFE的厚度比常规的薄膜封装层减薄了80%左右,发光元件LD表面至光取出结构EES底面之间的段差H减小;这使得光取出结构EES与发光元件LD之间的段差减小,可以使得入射到膜层反射界面的光线增多,这使得显示面板PNL的正视角亮度与薄膜封装层TFE的厚度具有较强的相关性。不仅如此,随着发光元件LD表面至光取出结构EES底面之间的段差H的减小,无法射入区域Y也随之减小,射入区域增大,光增益增大。因此,本公开实施方式的薄膜封装层TFE和光取出结构EES、填充层EEC可以达到协同作用,提高显示面板PNL的出光效率。
本公开实施方式还对不同的光取出结构EES的折射率、填充层EEC的折射率组合方式进行了光学模拟,模拟结果展示在图6-1、图6-2和图6-3中。
参见图6-1,对于红色子像素而言,填充层EEC的折射率在1.55~2.05内且光取出结构EES的折射率分别为1.3、1.4或者1.5时,光取出结构EES和填充层EEC形成的光取出层均可以达成较好的正视角出光增益,正视角最大出光增益可以达到40%以上。参见图6-2,对于绿色子像素而言,填充层EEC的折射率在1.55~2.05内且光取出结构EES的折射率分别为1.3、1.4或者1.5时,光取出结构EES和填充层EEC形成的光取出层均可以达成较好的正视角出光增益,正视角最大出光增益可以达到30%以上。参见图6-3,对于蓝色子像素而言,填充层EEC的折射率在1.55~2.05内且光取出结构EES的折射率分别为1.3、1.4或者1.5时,光取出结构EES和填充层EEC形成的光取出层均可以达成较好的正视角出光增益,正视角最大出光增益可以达到20%以上。由此可知,当光取出层的光取出结构EES和填充层EEC采用不同的折射率搭配时,对红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素均可以达成较好的正视角出光增益效果。
在一种示例中,光取出结构EES的材料为无机材料,例如可以为氧化硅、氮化硅、碳氮化硅和氮氧化硅中的一者。进一步的,光取出结构EES的折射率不大于1.5。
在该实施方式中光取出结构EES的材料为无机材料,这使得该光取出结构EES的尺寸可以更小且图案可以更精准。特别时,像素层PIXL的子像素间隙很小时,例如在硅基OLED显示面板中或者在高分辨率显示面板中,采用有机材料无法制备足够小尺寸的光增强结构,而采用该示例的无机材料可以制备出较小尺寸的光取出结构EES。这还避免了低温光学胶材料的材料折射率的限制和寻源困难,进而可以节约特定材料的成本费。
可以理解的是,在本公开的其他实施方式中,光取出结构EES在像素层PIXL上的正投影也可以与像素电极交叠,即光取出结构EES也可以设置在像素定义层PDL的像素开口内。这样可以提高光取出结构EES的布设长度,进而提高出光增强效果。
在一些实施方式中,填充层EEC可以为有机材料,例如可以为光学胶。
在一些实施方式中,显示面板PNL还可以包括盖板COV,例如显示面板PNL可以包括设于填充层EEC远离像素层PIXL一侧的盖板COV,以保护显示面板PNL。进一步的,盖板COV可以为玻璃盖板。
在本公开的另一种实施方式中,显示面板PNL还可以包括触控功能层TSL,该触控功能层TSL可以设于薄膜封装层TFE远离像素层PIXL的一侧,以使得显示面板PNL具有触控功能。进一步的,触控功能层TSL可以设置于填充层EEC远离像素层PIXL的一侧。
可选的,显示面板PNL还可以包括彩膜层CFL,以降低对环境光线的反射。当然的,也可以采用其他手段来降低显示面板PNL对环境光线的反射,例如显示面板PNL不设置彩膜层CFL而是设置偏光片。
本公开实施方式还提供一种显示装置,该显示装置包括上述显示面板实施方式所描述的任意一种显示面板。该显示装置可以为智能手机屏幕、智能手表屏幕、VR眼镜屏幕、AR眼镜屏幕或者其他类型的显示装置。由于该显示装置具有上述显示面板实施方式所描述的任意一种显示面板,因此具有相同的有益效果,本公开在此不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (12)

1.一种显示面板,其特征在于,包括依次层叠设置的驱动背板、像素层和薄膜封装层;其中,所述薄膜封装层由依次层叠设置的至少五层无机封装层组成;在所述薄膜封装层中,相邻两层无机封装层的材料不同。
2.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述像素层具有公共电极层;所述薄膜封装层的总厚度不小于所述公共电极层的厚度的24倍。
3.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,在所述薄膜封装层的相邻两层无机封装层中,其中一层的材料选自氮化硅、氮氧化硅或者氧化硅,另一层的材料为碳氮化硅。
4.根据权利要求3所述的显示面板,其特征在于,在碳氮化硅无机封装层中,硅原子数为碳原子数的45%~60%。
5.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,在所述薄膜封装层的相邻两层无机封装层中,其中一层的折射率为另一层的折射率的0.9~1.1倍。
6.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,在所述薄膜封装层中,所述无机封装层的厚度在0.4~0.7微米之间。
7.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述薄膜封装层由依次层叠设置于驱动背板一侧的第一无机封装层、第二无机封装层、第三无机封装层、第四无机封装层和第五无机封装层组成;
所述第一无机封装层的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第三无机封装层的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第五无机封装层的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;
所述第二无机封装层和所述第四无机封装层的材料均为碳氮化硅;
所述第一无机封装层、所述第三无机封装层和所述第五无机封装层的厚度均不小于0.4微米;
所述第二无机封装层和所述第四无机封装层的厚度均不大于0.6微米。
8.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述薄膜封装层包括依次层叠设置于驱动背板一侧的第一无机封装层、第二无机封装层、第三无机封装层、第四无机封装层、第五无机封装层、第六无机封装层和第七无机封装层;
所述第一无机封装层的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第三无机封装层的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第五无机封装层的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;所述第七无机封装层的材料为氮化硅、氧化硅或者氮氧化硅;
所述第二无机封装层、所述第四无机封装层和所述第六无机封装层的材料均为碳氮化硅;
所述第一无机封装层、所述第三无机封装层、所述第五无机封装层和所述第七无机封装层的厚度均不小于0.4微米;
所述第二无机封装层、所述第四无机封装层和所述第六无机封装层的厚度均不大于0.6微米。
9.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板还包括设于所述薄膜封装层远离驱动背板的表面的增透层,所述增透层被配置为利用光线的干涉作用提高出射光线的振幅强度。
10.根据权利要求1所述的显示面板,其特征在于,所述显示面板还包括设于所述薄膜封装层远离驱动背板一侧的光取出结构和覆盖所述光取出结构的填充层,所述光取出结构的折射率低于所述填充层的折射率。
11.根据权利要求10所述的显示面板,其特征在于,所述光取出结构的材料为无机材料。
12.一种显示装置,其特征在于,包括权利要求1~11任意一项所述的显示面板。
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