CN207489918U - 基板以及显示器件 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例提出了一种基板以及包括该基板在内的显示器件。该基板包括：支撑衬底；以及光散射层，所述光散射层在所述支撑衬底的投影位于所述支撑衬底的透光形成区，且具有被配置为使得入射光发生散射的光散射结构。

Description

基板以及显示器件

技术领域

本公开涉及显示技术领域，更具体地涉及基板、其制作方法以及包括该基板在内的显示器件。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode或简称为OLED)又称为有机电致发光显示(Organic Electroluminescent Display)器件，其是利用在两个电极之间的响应于电流而发光的有机化合物薄膜的显示器件。其具有自发光、广视角、对比度高、低功耗等优点，因而逐渐成为显示技术领域中受到关注的技术。

然而，由于OLED的光源是在其器件内部产生的，因此导致其发出的光线在射出器件的过程中，容易发生全反射现象。进而，光线会在盒内反复反射，并最终转化为热能，这极大地影响了光利用率。

实用新型内容

为了至少部分解决上述问题，提供了根据本公开实施例的基板以及包括该基板在内的显示器件。

根据第一方面，本公开的实施例提供了一种基板，包括：支撑衬底；以及光散射层，其在所述支撑衬底的投影位于所述支撑衬底的透光形成区，且具有被配置为使得入射光发生散射的光散射结构。

可选地，所述光散射结构包括漫反射面，所述漫反射面位于所述光散射层远离所述支撑衬底的表面。

可选地，所述漫反射面包括凹凸结构。

可选地，所述凹凸结构至少在局部是不规则的。

可选地，所述凹凸结构的峰-峰间距约为0.5微米，以及所述凹凸结构的峰-谷高度差约为100纳米。

可选地，所述封装基板是彩膜基板，所述支撑衬底为透明支撑衬底，以及所述光散射层包括彩膜层。

可选地，所述彩膜层的光散射结构包括漫反射面，所述漫反射面位于所述彩膜层远离所述透明支撑衬底的表面。

可选地，所述漫反射面包括凹凸结构。

可选地，所述基板为封装基板，所述支撑衬底的透光形成区对应于所述封装基板对盒的阵列基板表面的像素发光区域。

在另一方面，本公开的实施例提供了一种显示器件，包括上述的基板。

附图说明

通过下面结合附图说明本公开的优选实施例，将使本公开的上述及其它目的、特征和优点更加清楚，其中：

图1是示意性示出了根据相关技术的用于OLED显示器件的剖面图。

图2是示意性示出了根据本公开实施例的OLED显示器件的剖面图。

图3是示意性示出了根据本公开另一实施例的OLED显示器件的剖面图。

图4是示意性示出了根据本公开又一实施例的OLED显示器件的剖面图。

图5是示出了根据本公开实施例的用于制造彩膜基板的示例方法的流程图。

图6是示出了根据本公开实施例的用于制造基板的示例方法的流程图。

具体实施方式

下面参照附图对本公开的部分实施例进行详细说明，在描述过程中省略了对于本公开来说是不必要的细节和功能，以防止对本公开的理解造成混淆。在本说明书中，下述用于描述本公开原理的各种实施例只是说明，不应该以任何方式解释为限制公开的范围。参照附图的下述描述用于帮助全面理解由权利要求及其等同物限定的本公开的示例性实施例。下述描述包括多种具体细节来帮助理解，但这些细节应认为仅仅是示例性的。因此，本领域普通技术人员应认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，可以对本文中描述的实施例进行多种改变和修改。此外，为了清楚和简洁起见，省略了公知功能和结构的描述。此外，贯穿附图，相同的附图标记用于相同或相似的功能、器件和/或操作。此外，在附图中，各部分并不一定按比例来绘制。换言之，附图中的各部分的相对大小、长度等并不一定与实际比例相对应。

在本公开中，术语“包括”和“含有”及其派生词意为包括而非限制；术语“或”是包含性的，意为和/或。此外，在本公开的以下描述中，所使用的方位术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”等均用于指示相对位置关系，以辅助本领域技术人员理解本公开实施例，且因此本领域技术人员应当理解：在一个方向上的“上”/“下”，在相反方向上可变为“下”/“上”，且在另一方向上，可能变为其他位置关系，例如“左”/“右”等。

以下，以本公开应用于OLED器件为例来详细说明。然而本领域技术人员应当理解本公开的应用领域不限于此。事实上，根据本公开实施例的基板及其制造方法等可以应用于其它需要打破光的全反射链的领域。

接下来，将首先大体说明在本文中将用到的部分术语。

全反射/全内反射：其是在传播波以大于特定临界角度的角度(相对于反射面的法线的角度)击中传播媒介边界时发生的现象。如果该边界的另一侧的折射率低，且入射角度大于临界角度，则波不能通过该边界且被完全反射。这对于光波是特别常见的现象，但是也出现在例如电磁波或声波中。

全反射链：在例如上下表面大体平行的传播媒介中，当例如光线在该传播媒介中以大于临界角度的入射角从下方击中传播媒介的上表面时(或从上方击中传播媒介的下表面时)，由于前述全反射现象的存在，导致光线被全反射至下表面(或上表面)。此时，由于上下表面大体平行，因此在另一表面上的入射角大体等于在前一表面上的入射角，从而同样形成全反射。以此类推，导致光线将在该传播媒介的上下表面之间连续全反射，并使得光线无法从传播媒介中逃离。例如，光线在光纤中的传播就采用的是全反射链的原理。

漫反射：其与镜面反射相反，指的是一束平行光在入射到传播媒介之间的边界时由于界面的不规则性而导致其出射光是朝向各个方向散射的。

电子束加工：其是一种涉及使用高能β射线来处理对象的工艺。典型的电子束加工设备通常可包括：电子枪(包含阴极、栅格和阳极)，其用于生成并加速主电子束；磁光(聚焦和偏转)系统，用于控制电子束撞击待处理材料(以下有时简称为“工件”)的方式。在操作中，电子枪阴极是热发射电子的源，该热发射电子被由栅格和阳极所形成的静电场加速和成形为准直电子束。然后该准直电子束从电子枪射出通过电磁透镜和偏转线圈系统(即，磁光系统)击中工件，并取决于电磁透镜是进行聚焦还是散焦、偏转线圈对电子束的偏转，在工件上形成所需的加工效果。

离子束加工：其与电子束加工类似，只是采用的是带有正电荷的离子。然而与电子束加工不同的是，由于离子束加工相当于对工件表面进行离子注入，因此在选择离子时，需要选择恰当离子以避免对工件的化学、物理学性质等产生不需要的影响。

以下，将结合图1来详细描述根据相关技术的在OLED显示器件内部出现的全反射链现象。

图1是示意性示出了根据相关技术的用于OLED显示器件10的剖面图。在图1所示OLED显示器件10中，其采用了白光发光层加上彩色滤光膜的构造。如图1所示，OLED显示器件10是通过将彩膜基板110和阵列基板120对盒之后形成的。应当注意到的是：在图1所示的OLED显示器件10中，并未示出黑矩阵、薄膜晶体管(TFT)等部分，也并未示出各种走线等，此外子像素单元中的各个具体膜层也并未详细示出。然而本领域技术人员应当理解：这是为了说明的简洁，并未示出OLED显示器件10的全部组件，而仅仅是示意性地示出了与本申请的技术方案有关的部分。

如图1所示，阵列基板120上形成有一个或多个发光结构125。发光结构125可以包括用于发出白光的各种膜层，可以包括(但不限于)：阳极、空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层、阴极等等。通过在阵列基板120上形成的TFT阵列，可以单独控制每个发光结构125是否发出白光。尽管为了说明的方便在图1中仅示出了中间的发光结构125发出了光线，但本公开不限于此。事实上，前述一个或多个发光结构125中的任一个都可以在TFT阵列的控制下选择发光或不发光。

此外，同样如图1所示，与阵列基板120对盒的彩膜基板110可包括(但不限于)透明的支撑衬底以及其上形成的与阵列基板120的一个或多个发光结构125分别对应的一个或多个彩膜结构115，这些彩膜结构整体上构成了彩膜层。该一个或多个彩膜结构115可以包括针对不同颜色的彩膜结构，例如(但不限于)：红色彩膜结构115-R、绿色彩膜结构115-G和蓝色彩膜结构115-B。每个彩膜结构115与阵列基板120上的对应发光结构125一起构成了子像素，且一组红(R)+绿(G)+蓝(B)子像素就构成了一个单独的像素单元。然而本公开不限于此，事实上也可以采用其它的颜色和布局。例如，在本公开的一些实施例中，也可以采用RGB(红/绿/蓝)+W(白)颜色布局或者RGB+G(蓝)颜色布局等。

需要注意的是：尽管在图1中仅示出了在透明的支撑衬底的上表面处发生了光的反射，然而事实上这仅仅是为了说明的方便。例如，在图1所示实施例中，反射也可以发生在不同层之间的界面处，例如彩膜结构115的下表面、彩膜结构115的上表面和透明支撑衬底下表面之间等等。此外，尽管在图1中为了说明的方便而没有示出折射现象，但实际上在光路所通过的各层之间的界面处，除非直射，否则应当也会发生不同程度的折射现象。然而考虑到前述未示出的反射、折射现象并不影响本领域技术人员对本公开实施例的理解，因此对其加以省略。

如图1所示，中间的发光结构125发出的光经过彩膜结构115-G变为绿光并通过透明的支撑衬底射出，使得用户能够看到该(子)像素发出的绿光。然而，如前文所述且如图1所示，部分绿光由于入射角度过大(例如，图1中所示的左侧两道光线和右侧两道光线)，导致其被透明支撑衬底的上表面与外部的分界面所全反射，而无法射出到OLED显示器件10外部。如关于前面“全反射链”所讨论的，这部分光线很有可能将在对盒后的彩膜基板110与阵列基板120之间持续被全反射，并最终转化为热量而耗损掉，极大地降低了光利用率。

为了至少部分解决或减轻该问题，提出了根据本公开实施例的技术方案。本公开的实施例提供了一种基板，包括：支撑衬底；以及光散射层，其在所述支撑衬底的投影位于所述支撑衬底的透光形成区，且具有被配置为使得入射光发生散射的光散射结构。

为了充分说明本公开实施例的工作机理，如下以OLED显示面板为例，并将结合图2～4来详细描述根据本公开实施例的提升光利用率的彩膜基板构造。

图2是示意性示出了根据本公开实施例的OLED显示器件20的剖面图。在图2所示OLED显示器件20中，采用了白光发光层加上彩膜层(彩色滤光膜)的构造。如图2所示，OLED显示器件20是通过将彩膜基板110和阵列基板120对盒之后形成的。应当注意到的是：在图2所示的OLED显示器件20中，也并未示出黑矩阵、薄膜晶体管(TFT)等部分，也并未示出各种走线等，此外子像素单元中的各个具体膜层也并未详细示出。然而本领域技术人员应当理解：这是为了说明的简洁，并未示出OLED显示器件20的全部组件，而仅仅是示意性地示出了与本申请的技术方案有关的部分。

如图2所示，阵列基板220上形成有一个或多个发光结构225。发光结构225可以包括用于发出白光的各种膜层，可以包括(但不限于)：阳极、空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层、阴极等等。通过在阵列基板220上形成的TFT阵列，可以单独控制每个发光结构225是否发出白光。尽管为了说明的方便在图2中仅示出了中间的发光结构225发出了光线，但本公开不限于此。事实上，前述一个或多个发光结构225中的任一个都可以在TFT阵列的控制下选择发光或不发光。

如图2所示，与阵列基板220对盒的彩膜基板210(该彩膜基板210作为阵列基板220的封装基板)可包括(但不限于)透明的支撑衬底以及其上形成的与阵列基板220的一个或多个发光结构225分别对应的一个或多个彩膜结构215，这些彩膜结构组成了彩膜层，其在透明衬底基板的投影位于衬底基板的透光形成区(该透光形成区对应着阵列基板的像素发光区域)。该一个或多个彩膜结构215可以包括针对不同颜色的彩膜结构，例如(但不限于)：红色彩膜结构215-R、绿色彩膜结构215-G和蓝色彩膜结构215-B。每个彩膜结构215与阵列基板220上的对应发光结构225一起构成了子像素，且一组红(R)+绿(G)+蓝(B)子像素就构成了一个单独的像素单元。然而本公开不限于此，事实上也可以采用其它的颜色和布局。例如，在本公开的一些实施例中，也可以采用RGB(红/绿/蓝)+W(白)颜色布局或者RGB+G(蓝)颜色布局等。

与图1所示的OLED显示器件10不同的是，在图2所示实施例中，彩膜结构215具有光散射结构。在图2所示实施例中，光散射结构是形成在彩膜结构215下表面上的漫反射面，该漫反射面包括例如是通过使用电子束或离子束轰击彩膜结构远离衬底基板的表面所形成的凹凸结构。

在一些实施例中，该凹凸结构中的峰-峰间距可以约为0.5微米，而峰-谷高度差可以约为100纳米。在此处，所称的“约”指的是偏差在一定范围内，例如偏差不高于20％、例如偏差不高于10％，例如偏差不高于5％。

在一些实施例中，该凹凸结构为至少局部不规则的凹凸结构。此处所成的至少局部不规则，指的是在凹凸结构中，至少存在一个局部区域，在该局部区域中相邻的构成凹凸结构的波谷与相邻的波谷，或者波峰与相邻的波峰之间的峰-峰间距或峰-谷高度差与其它区域的凹凸结构的峰-峰间距或峰-谷高度差是不同的。

通过在彩膜结构215的下表面上形成该光散射结构，可以如图2所示改变入射光的光路，打破如图1所示的全反射链，增加出光比例。例如，当入射光通过该漫反射面改变光路之后，原先可能在透明支撑衬底上表面处被全反射的这部分光的入射角度改变，从而有可能直接从透明支撑衬底上表面射出到外部。此外，即便由于角度不合适而导致与图1所示一样被全反射，然而由于彩膜结构215的下表面现在是漫反射面，因此当被全反射的光线到达该漫反射面时，其不再与图1所示场景一样形成全反射链，而是以不同的反射角度回到透明衬底的上表面，并有可能射出到外部。从而，该不规则的漫反射面打破了全反射链、提高了出光率。

图3是示意性示出了根据本公开另一实施例的OLED显示器件30的剖面图。图3所示结构大体上与图2所示结构相类似，与图2的以彩膜结构215的下表面形成漫反射面作为光散射结构不同的是，在该实施例中，在彩膜结构315中形成了光散射结构。在图3所示实施例中，该光散射结构是在彩膜结构315中掺杂用于散射的纳米颗粒，例如所述彩膜结构由树脂材料形成，在树脂材料中具有用于散射的纳米颗粒。

在一些实施例中，该纳米颗粒可以是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)颗粒。

通过在彩膜结构315中形成该光散射结构，可以如图3所示改变入射光的光路，同样打破了如图1所示的全反射链，增加出光比例。例如，当入射光通过彩膜结构315改变光路之后，原先可能在透明支撑衬底上表面处被全反射的这部分光的入射角度改变，从而有可能直接从透明支撑衬底上表面射出到外部。此外，即便由于角度不合适而导致与图1所示一样被全反射，然而由于彩膜结构315中存在纳米颗粒，因此当被全反射的光线穿过彩膜结构315时，其不再与图1所示场景一样形成全反射链，而是以不同的反射角度回到透明衬底的上表面，并有可能射出到外部。从而，该具备纳米颗粒的结构打破了全反射链、提高了出光率。

图4是示意性示出了根据本公开又一实施例的OLED显示器件40的剖面图。图4的结构大体上与图2和图3相类似，然而与图2和图3不同的是，其彩膜结构415同时包括前述漫反射面和纳米颗粒在内的光散射结构。通过在彩膜结构415中形成该光散射结构，可以如图4所示进一步改变入射光的光路，更好地打破了如图1所示的全反射链，进一步增加出光比例。

接下来将结合图5来详细描述根据本公开实施例的用于制作图4所示的彩膜基板410的示例方法500。图5是示出了根据本公开实施例的用于制造彩膜基板410的示例方法500的流程图。方法500可以通过以下详细描述的步骤来制造彩膜基板410；其余步骤因本公开未涉及，故省略对其的详细图示和描述；但本领域技术人员应当清楚，这并不影响本公开的完整性。

具体地，方法500可以开始于步骤S510，在S510中，可以在透明的支撑衬底上形成彩膜层。接下来在步骤S520中，可以使用离子束或电子束轰击该彩膜层的远离支撑衬底的表面，以使得所形成的彩膜层的至少一个表面为漫反射面。此外，在步骤S510中，可以在用于形成彩膜层的彩膜胶中添加纳米颗粒，例如如上所述的PMMA颗粒，来形成彩膜层，使得所形成的彩膜层中具有用于光散射的纳米颗粒。

此外，在另一些实施例中，还可以通过在彩膜层中添加可溶解物质，并在沉积过程中通过清洗该可溶解物质来达到增加彩膜层表面粗糙程度的作用，进而同样实现上述光散射结构。在一些实施例中，清洗剂可以采用目前刻蚀使用的KOH溶液。在一些实施例中，溶液的质量浓度可以为1/100～1/120，并将溶液注入到刻蚀喷嘴中，在彩膜基板运送过程中进行喷涂刻蚀，达到预期表面处理之后在产线用去离子水进行洗涤烘干，从而形成上述光散射结构。

此外，尽管上面参照图1～图5，以彩膜基板为例来说明了根据本公开实施例的光散射结构，然而本公开不限于此。尽管上面示例采用了白光OLED加上彩膜的架构，但是本公开实施例同样也适用于例如RGB(红绿蓝)OLED的结构。

在一个实施例中，阵列基板上的发光结构可以是发射不同颜色光线的OLED发光单元，例如RGB、RGGB等。在该情况下，在与该阵列基板对应的封装基板上也可以形成类似的光散射结构。例如，在一些实施例中，可以通过将类似的光散射层形成在与阵列基板的像素发光区域对应的封装基板的结构表面(也就是封装基板的透光形成区)，来形成光散射结构。该光散射结构同样可以打破两个基板对盒之后所可能形成的全反射链，增加出光效率。在一些实施例中，该光散射层可以包括以下至少一项：盖板玻璃表面、平坦化层层表面、和/或透明绝缘填料层的表面等，形成光散射结构的工艺、光散射结构的具体实现可参考上述在彩膜层上形成光散射结构的实施例所述。

接下来将结合图6来详细描述根据本公开实施例的用于制作上述基板的示例方法600。图6是示出了根据本公开实施例的用于制造基板的示例方法600的流程图。方法600可以通过以下详细描述的步骤来制造基板；其余步骤因本公开未涉及，故省略对其的详细图示和描述；但本领域技术人员应当清楚，这并不影响本公开的完整性。

具体地，方法600可以开始于步骤S610，在S610中，可以在支撑衬底上形成光散射层。接下来在步骤S620中，可以使用离子束或电子束轰击所述光散射层的远离所述支撑衬底的表面，或通过清洗液清洗所述光散射层远离所述支撑衬底的表面包含的可溶解物质，以形成包括漫反射面的光散射结构。通过使用根据本公开实施例的基板、其制造方法和/或包括该彩膜基板在内的OLED显示器件，可以通过改变出射光的光路来打破显示器件内的全反射链并增加出射光比例，从而可以降低功耗、提升光利用率。例如，在通过使用MATLAB进行仿真的情况下，使用常规技术中的OLED的结构，OLED内光发射效率仅为35％，而在例如对光散射层增加离子轰击、电子轰击、化学清洗或掺杂纳米颗粒、使其界面或内部粗糙化的情况下，可以将OLED内光发射效率提升至约49％。

在本公开的一个实施例中，提供了一种显示器件，包括上述实施例的基板。尽管上述所提供的实施例均是以OLED显示面板进行的示意性说明，其它类似显示器件，例如通过彩膜达成彩色显示的LCD液晶显示面板、基于蓝光激发的QLED显示面板、基于电致发光的QLED显示面板等均可适用于本公开实施例中所公开的基板。

至此已经结合优选实施例对本公开进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本公开的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。

此外，在本文中被描述为通过纯硬件、纯软件和/或固件来实现的功能，也可以通过专用硬件、通用硬件与软件的结合等方式来实现。例如，被描述为通过专用硬件(例如，现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)等)来实现的功能，可以由通用硬件(例如，中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP))与软件的结合的方式来实现，反之亦然。

Claims (9)

1.一种基板，其特征在于，包括：

支撑衬底；以及

光散射层，所述光散射层在所述支撑衬底的投影位于所述支撑衬底的透光形成区，且具有被配置为使得入射光发生散射的以下至少一种光散射结构：

位于所述光散射层远离所述支撑衬底的表面的漫反射面；以及

所述光散射层中掺杂的用于光散射的纳米颗粒。

2.根据权利要求1所述的基板，其特征在于，所述漫反射面包括凹凸结构。

3.根据权利要求2所述的基板，其特征在于，所述凹凸结构至少在局部是不规则的。

4.根据权利要求2所述的基板，其特征在于，所述凹凸结构的峰-峰间距约为0.5微米，以及所述凹凸结构的峰-谷高度差约为100纳米。

5.根据权利要求1所述的基板，其中，所述基板是彩膜基板，所述支撑衬底为透明支撑衬底，以及所述光散射层包括彩膜层。

6.根据权利要求5所述的基板，其特征在于，所述彩膜层的光散射结构包括漫反射面，所述漫反射面位于所述彩膜层远离所述透明支撑衬底的表面。

7.根据权利要求6所述的基板，其特征在于，所述漫反射面包括凹凸结构。

8.根据权利要求1所述的基板，其中，所述基板为封装基板，所述支撑衬底的透光形成区对应于所述封装基板对盒的阵列基板表面的像素发光区域。

9.一种显示器件，包括根据权利要求1～8中任一项所述的基板。