JP2022523978A - 表示パネルとその製造方法 - Google Patents

Abstract

本願は、表示パネル、その製造方法及び表示装置を提供する。当該表示パネルは、仕切り溝を設けることにより、有機材料層を仕切り、第１仕切り溝の溝底部の材料と前記仕切り溝内に覆われ且つ前記溝の底部に接触するパッケージ層の材料を同種材料にすることにより、膜層の付着力を高め、パッケージ層の無機膜層とアレイ構造層の無機膜層を緊密に結合させ、その結果、パッケージ効果を向上させ、外部の水や酸素が開孔領域から表示領域内の有機材料層内に入ることを回避し、表示パネルのパッケージ効果、耐用年数及び表示効果を向上させることができる。【選択図】図５

Description

本願は、表示装置の技術分野に関し、特に表示パネル、その製造方法及び表示装置
に関する。

表示装置の急速な発展に伴い、ユーザはディスプレイに対してより高い画面占有率を求めている。ディスプレイの上部にはカメラ、センサー又はイヤホンなどの機能素子を取り付ける必要があるため、関連技術では、スクリーンの上部には、通常は一部の領域、例えばアップルのｉｐｈｏｎｅＸの「ノッチ」領域が上記の機能素子を取り付けるために予約されているため、ディスプレイの全体的な整合性に影響を与える。現在、フルスクリーンディスプレイは、高い画面占有率と狭いベゼルにより、ユーザの視覚体験を大幅に向上させることができ、そのため、業界での注目度が高まっている。

現在、フルスクリーンを実現するために、通常は表示装置（例えば携帯電話）の表示領域内に取付孔を設け、取付孔内にカメラ、センサー又はイヤホンなどの機能素子を配置するが、表示領域内に取付孔を設けると、パッケージ不良のリスクがあり、表示パネルの表示効果に影響を与える。

従って、本願が解決しようとする技術的問題は、表示パネルの表示領域内に取付孔を設けると、パッケージ不良のリスクがあり、表示パネルの表示効果に影響を与えるという問題を解決するように、表示パネル、その製造方法及び表示装置を提供することである。

本願の表示パネルは、基板を備え、前記基板は、表示領域と、前記表示領域内に位置する開孔領域と、前記開孔領域を取り囲む仕切り領域とを備え、前記仕切り領域には少なくとも前記開孔領域の周りに設けられた１つの仕切りリングが設けられ、前記仕切りリングの少なくとも片側には仕切り溝が設けられ、
前記仕切り溝は、前記基板から離れる側に設けられた第３仕切り溝、第１仕切り溝及び第２仕切り溝を備え、前記第３仕切り溝、第１仕切り溝及び第２仕切り溝は互いに連通し、前記第１仕切り溝は、前記第２仕切り溝及び前記第３仕切り溝の側壁における有機材料層を仕切る。

表示装置は、前記表示パネルを備える。

表示パネルの製造方法は、
表示領域、前記表示領域内に位置する開孔領域、及び前記開孔領域を取り囲む仕切り領域を備える基板を提供するステップと、
前記基板にアレイ構造層を形成し、前記仕切り領域内には、前記基板に平行な方向に沿って間隔をおいて設けられた少なくとも２つの金属犠牲層を予め設け、金属犠牲層を前記第２仕切り孔の側壁に露出させるように、隣接する前記金属犠牲層の間に第２仕切り孔を形成するステップと、
前記金属犠牲層を除去し、少なくとも一部が前記アレイ構造層内に位置する少なくとも１つの仕切り溝を形成するステップと、
前記アレイ構造層及び前記仕切り溝内に有機材料層を形成し、前記有機材料層は、除去された前記金属犠牲層において切断されているステップと、を含む。

本願の技術的解決手段により、以下のような利点を有する。当該表示パネルは、基板を備え、基板は、表示領域、表示領域内に位置する開孔領域、及び開孔領域を取り囲む仕切り領域を含み、仕切り領域には少なくとも１つの仕切りリングが設けられ、仕切りリングの少なくとも片側には仕切り溝が設けられ、仕切り溝は基板に近接する第１仕切り溝及び基板から離れる第２仕切り溝を備え、第１仕切り溝は、有機材料層を仕切り、第１仕切り溝の溝底部の材料と仕切り溝内に覆われ且つ溝底部に接触するパッケージ層の材料は同種材料である。上記の表示パネルにおいて、仕切り溝を設けることにより、有機材料層を仕切り、第１仕切り溝の溝底部の材料と仕切り溝内に覆われ且つ溝底部に接触するパッケージ層の材料を同種材料にすることにより、一方では、有機材料層を仕切り、パッケージ効果を向上させ、他方では、膜層の付着力を高め、パッケージ層の無機膜層とアレイ構造層の無機膜層を緊密に結合させ、パッケージ効果を更に向上させ、外部の水や酸素が開孔領域から表示領域内の有機材料層内に入ることを回避し、表示パネルのパッケージ効果、耐用年数及び表示効果を向上させる。

本願の実施形態または従来技術の技術的解決手段をより明確に説明するために、以下に実施形態または従来技術の記述において使用される必要のある図面を簡単に説明するが、当然ながら、以下に記載する図面は本願の実施形態であり、当業者であれば、創造的な労力を要することなく、これらの図面に基づいて他の図面を得ることもできる。
本願の表示パネルの構造模式図である。 本願の開孔されていない表示パネルの構造模式図である。 図２における開孔されている表示パネルの構造模式図である。 本願の開孔されていない表示パネルの構造模式図である。 図４における開孔されている表示パネルの構造模式図である。 本願の開孔されている表示パネルの構造模式図である。 本願の開孔されている表示パネルの構造模式図である。 本願の表示パネルの製造方法のフローチャートである。 本願の表示パネルの製造過程の構造模式図である。 本願の表示パネルの製造過程の構造模式図である。 本願の表示パネルの製造過程の構造模式図である。 本願の表示パネルの製造過程の構造模式図である。

現在、フルスクリーンを実現するために、通常は表示装置（例えば携帯電話）の表示領域内に取付孔を設け、取付孔内にカメラ、センサー又はイヤホンなどの機能素子を配置するが、表示領域内に取付孔を設けると、パッケージ不良のリスクがあり、表示パネルの表示効果に影響を与える。出願人の研究の結果、主に表示領域内に取付孔を設けた後、取付孔の側壁の有機材料層が露出され、露出される有機材料層の部分に水や酸素が侵入するリスクが高くなるため、平坦化層、絶縁層、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層又は陰極層等の有機材料層が、水や酸素が表示領域に入る通路を形成するようにし、表示領域のパッケージ不良をもたらし、表示パネルの表示効果に影響を与えることを発見した。

上記の技術的問題について、本願は、表示パネル、その製造方法及び表示装置を提供し、発明者は、取付孔の周りの有機材料層を仕切ることにより、水や酸素の侵入通路を仕切ることができ、上記の技術的問題を解決し、表示領域のパッケージ不良を防止し、表示パネルの表示効果を保証することができる。

本願は表示パネルを提供する。図１に示すように、本願により提供される表示パネル１００は、表示領域１０１、表示領域１０１内に位置する開孔領域１０２、及び開孔領域１０２を取り囲む仕切り領域１０３を備え、開孔領域１０２内には取付孔が設けられ、前記取付孔は、カメラ、センサー又はイヤホンなどの機能素子を取り付けるために用いられ、それにより、画面占有率を向上させ、ユーザの視覚体験を向上させる。

任意選択で、図２又は図３に示すように、表示パネル１００は基板１を備え、前記表示パネルは表示領域１０１、表示領域１０１内に位置する開孔領域１０２、及び開孔領域１０２を取り囲む仕切り領域１０３を備え、仕切り領域１０３には少なくとも１つの仕切りリング１１３が設けられ、仕切りリング１１３の少なくとも片側には仕切り溝１２３が設けられ、前記仕切り溝は、基板の表面から離れる側に設けられる互いに連通する第３仕切り溝１２３３、第１仕切り溝１２３１及び第２仕切り溝１２３２を備え、図３に示すように、第３仕切り溝１２３３、第１仕切り溝１２３１及び第２仕切り溝１２３２は、前記基板から離れる側の表面に沿って順次に設けられ、前記第３仕切り溝１２３３は前記基板に近接して設けられ、前記第１仕切り溝１２３１は前記第３仕切り溝１２３３の前記基板から離れる側に設けられ、第２仕切り溝１２３２は前記第１仕切り溝１２３１の前記第３仕切り溝１２３３から離れる側に設けられ、且つ最上の位置に設けられ、前記第１仕切り溝１２３１は、前記第２仕切り溝１２３２と前記第３仕切り溝１２３３の側壁の有機材料層１０を仕切るために用いられる。前記第１仕切り溝１２３１に位置する溝底部の材料、仕切り溝１２３内に覆われる材料、及び第３仕切り溝の底部に接触するパッケージ層１１の材料は同種材料である。

具体的に、第１仕切り溝１２３１はピクセル定義層を製造する前に形成され、第１仕切り溝１２３１を形成した後にピクセル定義層を製造するため、ピクセル定義層が第１仕切り溝１２３１の溝底部に充填されてしまい、露光プロセスでは除去することができないので、後続の有機材料層の蒸着時に、有機材料層を仕切ることができず、表示パネルのパッケージ不良をもたらす。これに基づいて、仕切りリング１１３の形状を「ひょうたん状」にし、仕切りリング１１３の上層をピクセル定義層にすることにより、第１仕切り溝１２３１がピクセル定義層などの有機膜層によって充填されることを回避し、有機材料層を効果的に仕切り、パッケージ効果を向上させることができる。また、仕切りリングを設けることにより、クラックダム（Ｃｒａｃｋ ｄａｍ）を省略し、開孔領域のベゼルを減少させ、画面占有率を更に高めることができる。

任意選択で、基板１は積層して設けられる第１フレキシブル層、第１バリア層及び第２フレキシブル層を備え、第２フレキシブル層の第１バリア層から離れる側にアレイ構造層が設けられ、第１フレキシブル層と第２フレキシブル層との間に、フレキシブル基板の水や酸素を遮断する能力を向上させることができる第１バリア層が設けられる。具体的には、第１フレキシブル層及び第２フレキシブル層の材料はポリイミド（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ、略称はＰＩ）材料を含み、第１フレキシブル層の厚さは８～１２μｍであり、好ましくは１０μｍであり、第２フレキシブル層の厚さは８～１２μｍであり、好ましくは１０μｍである。第１バリア層は無機層であり、無機層の材料は酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）又は窒化ケイ素（ＳｉＮｘ)等の材料を含み、第１バリア層の厚さは０.８～１.２μｍであり、好ましくは１μｍである。第１バリア層の厚さの設定により、外部の水蒸気を遮断する効果を最適化するとともに、表示パネルの厚さを薄くすることができて、軽量化と薄型化を実現する。

上記の表示パネルにおいて、仕切り溝１２３又は仕切りリング１１３を設けることにより有機材料層１０を仕切り、第１仕切り溝１２３１の溝底部の材料、仕切り溝１２３内に覆われる材料、及び溝底部に接触するパッケージ層１１の材料は同種材料である。上記の設置により、一方では、有機発光層を仕切り、水や酸素の侵入通路を仕切ることで、表示パネルのパッケージ効果を向上させ、他方では、膜層の付着力を高め、パッケージ層１１の無機膜層と仕切り溝１２３の溝底部の無機膜層とを緊密に結合させ、パッケージ効果を更に向上させることができ、それにより、外部の水や酸素が開孔領域１０２から表示領域１０１内の有機材料層内に入ることを回避し、表示パネルのパッケージ効果、耐用年数及び表示効果を向上させることができる。

任意選択で、本発明の実施例の表示パネルにおいて、当該第３仕切り溝１２３３、第１仕切り溝１２３１、第２仕切り溝１２３２は、表示パネルと特定の夾角（例えば７５°、８０°、９０°など）をなす積層方向に沿って順次に設けられる。

任意選択で、図３に示すように、本発明の実施例では、第３仕切り溝１２３３、第１仕切り溝１２３１、第２仕切り溝１２３２が表示パネルに垂直する積層方向に設けられる例を挙げて説明するが、これは本発明を限定するものではない。

表示パネルに垂直する積層方向において、有機材料層１０が第１仕切り溝１２３１において仕切られるように、第１仕切り溝１２３１の基板１から離れる側の切欠の寸法Ｗ２は第２仕切り溝１２３２の基板１に近い側の切欠の寸法Ｗ１より大きく、前記第１仕切り溝１２３１の前記基板に近い側の切欠の寸法は前記第３仕切り溝１２３３の前記基板から離れる側の切欠の寸法より大きい。

任意選択で、図３又は６に示すように、表示パネルに垂直する積層方向において、第１仕切り溝１２３１の断面形状は逆台形又は六角形であり、第１仕切り溝１２３１、第２仕切り溝１２３２及び第３仕切り溝１２３３の各側壁とそれに対応する底部の平面の夾角は＞９０°であり、具体的には、仕切り溝１２３の軸線に沿って仕切り溝を切断した場合、切断後の断面において、断面の側壁と断面の底壁との間の夾角は＞９０°である。このように設定することで、化学気相成長（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、略称はＣＶＤ）プロセスによりパッケージ層１１の無機層を形成する時に、仕切り溝１２３の側壁に緊密に付着した膜層を形成することに役立ち、パッケージ効果を向上させる。

任意選択で、仕切り溝１２３は環状の凹溝である。当該環状の仕切り溝は、開孔領域１０２の周りに設けられ、開孔領域１０２と表示領域１０１との間の有機材料層を仕切って水や酸素が表示領域に侵入する通路を仕切ることで、表示パネルの耐用年数及び表示効果を向上させる。

図２～７に示すように、開孔領域１０２内には、表示パネル１００を貫通する、機能素子を取り付けるための取付孔が設けられ、仕切り溝１２３は取付孔の周りに設けられ、仕切りリング１１３は仕切り溝１２３と取付孔との間に設けられて、有機材料層１０を仕切る。具体的には、機能素子はカメラ、センサー、マイクロホン、イヤホン又は実体ボタンなどである。

任意選択で、有機材料層１０を仕切るように、取付孔の周りに少なくとも２つの仕切りリング１１３が設けられ、仕切りリング１１３は取付孔の周りに設けられる環状の仕切りリングであり、複数の仕切りリングを設けることにより、有機材料層１０をより良くより完全に仕切ることができ、表示パネルのパッケージ効果を向上させる。

更に、表示パネル１００は、基板１に設けられるアレイ構造層を更に含み、前記仕切り溝１２３の少なくとも一部はアレイ構造層内に設けられる。

任意選択で、基板１とアレイ構造層との間に緩衝層が設けられ、仕切り溝１２３の少なくとも一部は緩衝層を貫通し、仕切り溝１２３の溝底部に接触するパッケージ層の材料と緩衝層の材料は同種材料であり、即ち、仕切り溝１２３の溝底部において露出される緩衝層の材料とパッケージ層１１の基板１に近い側のパッケージ層の材料は同種材料であり、例えばいずれも無機材料であり、無機材料は窒化ケイ素又は酸化ケイ素を含むことができる。このように構成することで、有機材料層を仕切ることができるとともに、膜層の付着力を高めることができ、パッケージ層１１の無機膜層及び緩衝層の無機膜層を緊密に結合させ、パッケージ効果を向上させ、外部の水や酸素が開孔領域１０２から表示領域１０１内の有機材料層１０内に入ることを回避し、表示パネルのパッケージ効果、耐用年数及び表示効果を向上させることができる。

更に、図３に示すように、緩衝層は、基板１に近い第１無機層２及び基板１から離れる第２無機層３を含み、仕切り溝１２３は第２無機層３を貫通し、仕切り溝１２３の溝底部に接触するパッケージ層１１の材料と第１無機層２の材料は同種材料である。具体的には、第１無機層２の材料は窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）を含み、第２無機層３の材料は酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）を含み、両層の無機緩衝層を設けることによって、パッケージ効果を向上させるとともに、断熱効果を果たすことができる。また、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）層を設けることによって、ガラス基板からの汚染物質、特にナトリウムイオンをよくブロックすることができ、汚染物質による電流漏れ現象を回避する。二酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）層を設けることによって、エキシマレーザアニール(Ｅｘｃｉｍｅｒ ｌａｓｅｒ ａｎｎｅａｌ、略称はＥＬＡ)プロセスでの熱伝達損失を防止することもでき、大きな結晶粒の形成に有益であり、ポリシリコンの界面欠陥を低減することができる。

任意選択で、パッケージ層１１は薄膜パッケージ層であり、薄膜パッケージ層は、順次に積層して設けられる第３無機層、有機層及び第４無機層を備え、第４無機層は、有機材料層１０に近く、かつ有機材料層１０上に覆われ、第４無機層と仕切り溝１２３の溝底部の材料は同種材料である。第３無機層の厚さは０.８～１.２μｍ、例えば１μｍであり、有機層の厚さは８～１２μｍ、例えば１０μｍであり、第４無機層の厚さは０.８～１.２μｍ、例えば１μｍである。

好ましくは、第１無機層、第２無機層、第３無機層及び第４無機層の材料はいずれも酸化ケイ素又は窒化ケイ素である。無機層は膜層の付着力を高めるとともに、パッケージ効果を向上させることができる。

任意選択で、有機材料層１０は積層して設けられる正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層及び電子注入層を備え、正孔注入層はアレイ構造層上に設けられる。

任意選択で、図３に示すように、アレイ構造層は、ピクセル回路層、平坦化層及びピクセル定義層を含み、ピクセル回路層には、薄膜トランジスタの各膜層を形成し、例えば緩衝層の第２無機層３上に形成される半導体層（Ｐ－Ｓｉ）、半導体層上に形成されるゲート絶縁層４、ゲート絶縁層４の上方に位置するキャパシタ絶縁層５、キャパシタ絶縁層５の上方に位置する層間誘電体層６、層間誘電体層６の上方に位置する平坦化層８、平坦化層８上に位置するピクセル定義層９である。ピクセル回路層は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、略称はＴＦＴ）のソース（Ｓ）、ドレイン（Ｄ）及びゲート（Ｍ１）を備え、ゲート（Ｍ１）はゲート絶縁層４とキャパシタ絶縁層５との間に位置し、ソース(Ｓ)及びドレイン(Ｄ)は半導体層(Ｐ－Ｓｉ)に接触する。ピクセル回路層のキャパシタは第１極板(Ｍ１)及び第２極板(Ｍ２)を備え、第１極板(Ｍ１)はキャパシタ絶縁層５と層間誘電体層６との間に位置し、第２極板(Ｍ２)はゲート絶縁層４とキャパシタ絶縁層５との間に位置する。

表示パネルは、第１電極及び第２電極を更に含み、第１電極は陽極であり、第１電極の材料は、銀をドープした酸化インジウムスズ、又は銀をドープした酸化インジウム亜鉛、又は酸化インジウム亜鉛または酸化インジウムスズを含む。第１電極は、前記第１の電極の抵抗を低減するために、銀をドープした酸化インジウムスズ又は銀をドープした酸化インジウム亜鉛を用いる。任意選択で、第１電極は酸化インジウムスズと銀の複合膜層である。例えば、第１電極は、酸化インジウムスズ、銀及び酸化インジウムスズの三層複合膜層を含み、中間層を銀層にすることで、第１電極の導電性を高めることができる。第２電極は陰極であり、第２電極の材料はマグネシウム又は銀である。

本願は、上記のいずれかに記載の表示パネルを備える表示装置をさらに提供する。例えば、表示装置は携帯電話、テレビ、タブレット、コンピュータ又はカメラであってもよい。

本願は表示パネルの製造方法をさらに提供し、図９ａ～９eに示すように、
表示領域、表示領域内に位置する開孔領域、及び開孔領域を取り囲む仕切り領域を備える基板を提供するステップＳ１０と、
基板にアレイ構造層を形成するステップＳ２０と、
仕切り領域内に少なくとも一部がアレイ構造層内に位置する少なくとも１つの仕切り溝を形成するステップＳ３０と、
アレイ構造層上及び仕切り溝内に、仕切り溝において切断されている有機材料層を形成するステップＳ４０と、
有機材料層の基板から離れる側にパッケージ層を形成し、パッケージ層は仕切り溝の内壁を覆い、仕切り溝の溝底部の材料、仕切り溝内に覆われる材料、及び溝底部に接触するパッケージ層の材料は同種材料であるステップＳ５０とを含む。

上記の製造方法により製造される表示パネルは、一方では、開孔領域と表示領域との間に仕切り溝及び仕切りリングを形成でき、開孔領域と表示領域との間の有機発光層に対する仕切りを実現することで、水や酸素の侵入通路を仕切り、パッケージ効果を向上させ、他方では、仕切り溝の溝底部の材料、仕切り溝内に覆われる材料、溝底部に接触するパッケージ層の材料は同種材料であり、例えば仕切り溝の溝底部の材料は無機材料であり、仕切り溝内に覆われ且つ溝底部に接触するパッケージ層の材料も無機材料であり、且つ両者の材料がいずれも窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）又は酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）のような同種材料であることで、膜層の付着力を高め、凹溝の底部とパッケージ層の結合がより緊密になり、パッケージの効果を更に向上させ、無機材料は水や酸素を効果的に仕切り、表示パネルの耐用年数及び表示効果を保証することができる。

上記の解決手段で説明したように、発明者は、表示領域に取付孔を設ける時に、開孔領域内の有機材料層の効果的な切断を実現できない理由が、主に、製造過程においてピクセル定義層などのような有機材料層が第１の仕切り溝に充填されて、露光プロセスでは除去されにくく、後続の有機材料層の蒸着時に、有機材料層を仕切ることができないことであることを発見し、これは表示パネルの実際のパッケージ効果及び表示効果に影響を与える。そのため、発明者は先ず、基板上にアレイ構造層を積層して形成し、次にアレイ構造層を貫通する仕切り溝を形成し、表示パネルに垂直する積層方向において、仕切り溝は基板の表面から離れる側に設けられる第３仕切り溝１２３３、第１仕切り溝１２３１及び第２仕切り溝１２３２を備え、且つ前記第３仕切り溝１２３３、第１仕切り溝１２３１及び第２仕切り溝１２３２は互いに連通する。具体的には、第３仕切り溝１２３３、第１仕切り溝１２３１及び第２仕切り溝１２３２は前記基板から離れる側の表面に沿って順次に設けられ、前記第３仕切り溝１２３３は前記基板に近接して設けられ、前記第１仕切り溝１２３１は前記第３仕切り溝１２３３の前記基板から離れる側に設けられ、第２仕切り溝１２３２は前記第１仕切り溝１２３１の前記第３仕切り溝１２３３から離れる側に設けられ、且つ最上の位置に設けられる。第１仕切り溝１２３１の基板から離れる側の切欠の寸法は第２仕切り溝の基板に近い側の切欠の寸法より大きく、即ち有機材料層が第１仕切り溝１２３１において仕切られるように、第１仕切り溝１２３１の溝壁は内向きに凹んでいる。任意選択で、本願では第１仕切り溝１２３１はピクセル定義層が形成された後に形成されることで、ピクセル定義層が第１仕切り溝１２３１内に入ることを回避し、これによって取付孔を設ける時に、開孔領域内の有機材料層の切断を効果的に実現でき、水や酸素が開孔領域から表示領域に入ることを回避し、表示パネルのパッケージ効果、耐用年数及び表示効果を向上させることができる。

更に、仕切り領域内に少なくとも一部がアレイ構造層内に位置する少なくとも１つの仕切り溝を形成するステップは、以下のステップを含む。

少なくとも１つの第１仕切り孔を形成するように、仕切り領域内に位置するアレイ構造層に穿孔し、金属犠牲層１３を形成するように第１仕切り孔内に金属材料を充填し、アレイ構造層上に平坦化層８を形成する。図９ａ及び９ｂに示すように、金属犠牲層１３の一部を露出させて、第２仕切り孔を形成するように、平坦化層８及び一部の金属犠牲層１３の材料をエッチングする。更に、図９ｃに示すように、当該第２仕切り孔において、有機材料層１０を仕切るための仕切り溝１２３を形成するように残りの金属犠牲層１３材料を除去することで、当該有機材料層１０は、除去された金属犠牲層１３において切断されている。上記のプロセスにより仕切り溝１２３の製造を実現し、プロセスを簡略化し、表示パネルへの影響を低減させることができる。

任意選択で、仕切り溝１２３を形成するように、残りの金属犠牲層１３材料を除去し、ウェットサイドエッチングプロセスにより実現可能であり、残りの金属犠牲層を除去すると同時に、その他の膜層に影響を与えることなく、表示パネルの信頼性を保証する。

更に、表示パネル１００に垂直する積層方向において、仕切り溝１２３は基板１に近い第１仕切り溝１２３１及び基板１から離れる第２仕切り溝１２３２を備え、第１仕切り溝１２３１の基板１から離れる側の切欠の寸法Ｗ２は第２仕切り溝１２３２の基板１に近い側の切欠の寸法Ｗ１より大きく、即ち有機材料層が第１仕切り溝１２３１において仕切られるように、第１仕切り溝１２３１と第２仕切り溝１２３２との間に段差を形成する。

任意選択で、図９ｄに示すように、基板からパッケージ層までの積層方向において、第１仕切り溝１２３１の断面形状は逆台形である。第１仕切り溝１２３１の側壁と仕切り溝の底部の夾角を９０°より大きくすることができ、その結果、パッケージ層は仕切り溝の溝壁に緊密に接触でき、これにより、膜層の付着力を高め、パッケージ効果を向上させる。

任意選択で、第２仕切り孔を形成する前に、以下のステップを更に含む。

仕切り領域内に位置する平坦化層８上にピクセル定義層９が形成され、金属犠牲層１３の一部を露出させて、第２仕切り孔を形成するように、ピクセル定義層９、平坦化層８及び一部の金属犠牲層１３の材料をエッチングする。これは、ピクセル定義層の材料が仕切り溝内に堆積されるため、有機材料層を効果的に仕切ることができないことを防止する。

任意選択で、有機材料層１０を仕切るように、隣接する仕切り溝１２３の間に仕切りリング１１３を形成する。

好ましくは、金属犠牲層の材料は、チタン及び／又はアルミニウムを含む。

任意選択で、金属犠牲層は独自のプロセスにより形成されてもよく、アレイ構造層における金属層と同じプロセスステップにより形成されてもよく、アレイ構造層における金属層は、ピクセル回路層における電極層（キャパシタの第１電極又は第２電極、又はゲート電極など）又は配線層（データライン又はスキャンライン）を含んでもよい。

任意選択で、仕切り領域内に少なくとも一部がアレイ構造層内に位置する少なくとも１つの仕切り溝を形成するステップは、以下のステップを含む。

少なくとも１つの第１仕切り孔を形成するように、仕切り領域内に位置するアレイ構造層に穿孔し、金属犠牲層１３を形成するように第１仕切り孔内に金属材料を充填し、アレイ構造層上に平坦化層８を形成し、金属犠牲層１３の一部を露出させて、第２仕切り孔を形成するように、平坦化層８及び一部の金属犠牲層１３の材料をエッチングし、有機材料層を仕切るための仕切り溝１２３を形成するように、一部の金属犠牲層１３の材料を除去する。当該プロセスにより仕切り溝を形成することもできて、有機材料層の仕切りを実現し、パッケージ効果を向上させる。同時に、仕切り溝を形成するように、一部の金属犠牲層の材料を除去し、具体的には、図６又は７に示すように、表示パネル１００に垂直する積層方向において、仕切り溝１２３は、基板１に近い第１仕切り溝１２３１及び基板１から離れる第２仕切り溝１２３２を備え、有機材料層１０が第１仕切り溝１２３１において仕切られるように、第１仕切り溝１２３１の最大寸法は第２仕切り溝１２３２の基板１に近い側の切欠の寸法より大きく、具体的には、基板１からパッケージ層１１までの積層方向において、第１仕切り溝１２３１の断面形状は六角形であり、且つ仕切り溝１２３の底部に接続される仕切り溝１２３の側壁と仕切り溝１２３の底部の平面の夾角は＞９０°である。この時、金属犠牲層は三層構造を備え、例えば当該三層構造の材料はチタン／アルミニウム／チタン（Ｔｉ／Ａl／Ｔｉ）であり、異なるエッチング選択比により、アルミニウム金属層のエッチング速度がチタン金属層のエッチング速度よりも大きいことを実現し、即ち第１仕切り溝１２３１の断面形状が六角形であり、且つ仕切り溝１２３の底部に接続される仕切り溝１２３の側壁と仕切り溝１２３の底部の平面の夾角が＞９０°であることを実現することができ、パッケージ効果を効果的に向上させ、水や酸素の侵入を防止することができる。

任意選択で、第２仕切り孔を形成する前に、以下のステップを更に含む。

仕切り領域内に位置する平坦化層８上にピクセル定義層９が形成され、金属犠牲層１３の一部を露出させて、第２仕切り孔を形成するように、ピクセル定義層９、平坦化層８及び一部の金属犠牲層１３の材料をエッチングする。これは、ピクセル定義層の材料が仕切り溝内に堆積されるため、有機材料層を効果的に仕切ることができないことを防止する。

更に、有機材料層１０を仕切るように、隣接する仕切り溝１２３の間に仕切りリング１１３を形成し、亀裂をブロックする効果も得られる。

任意選択で、金属犠牲層１３の材料は、チタン及び／又はアルミニウムを含む。好ましくは、チタン層、アルミニウム層及びチタン層の三層構造の金属犠牲層を形成するように、第１仕切り溝内にチタン、アルミニウム及びチタンを順次に充填する。

更に、金属犠牲層とアレイ構造層の金属リード層は同じプロセスステップでは形成される。当該金属リードは、スキャンライン及びデータラインを含む。

更に、図２に示すように、製造方法は、以下のステップを更に含む。

基板上に緩衝層を形成し、仕切り溝１２３の少なくとも一部は緩衝層を貫通する。

好ましくは、緩衝層は、基板１に近い第１無機層２及び基板１から離れる第２無機層３を備え、仕切り溝１２３は第２無機層３を貫通する。即ち、仕切り溝の底部が第１無機層２を露出させ、パッケージ層１１が第１無機層２に直接接触することにより、膜層の付着力を高めることができる。

好ましくは、表示パネル１００の製造方法は、以下のステップを更に含む。図９eに示すように、パッケージ層１１を製造した後に、表示パネル１００の開孔領域１０２に、表示パネルを貫通する、カメラ又はイヤホンなどの機能素子を取り付けるための取付孔を設ける。

図３に示すように、アレイ構造層は、積層して設けられる、緩衝層の第２無機層３上に位置する半導体層（Ｐ－Ｓｉ）、半導体層上に位置するゲート絶縁層４、ゲート絶縁層４上に位置するキャパシタ絶縁層５、キャパシタ絶縁層５上に位置する層間誘電体層６、層間誘電体層６上に位置する平坦化層８、平坦化層上８上に位置するピクセル定義層９を備える。ピクセル回路層は、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、略称はＴＦＴ）のソース（Ｓ）、ドレイン（Ｄ）及びゲート（Ｍ１）を含み、ゲート（Ｍ１）は、ゲート絶縁層４とキャパシタ絶縁層５との間に位置し、ソース(Ｓ)及びドレイン(Ｄ)は半導体層(Ｐ－Ｓｉ)層と接触する。ピクセル回路層のキャパシタは、第１極板(Ｍ１)及び第２極板(Ｍ２)を含み、第１極板(Ｍ１)は、キャパシタ絶縁層５と層間誘電体層６との間に位置し、第２極板(Ｍ２)は、ゲート絶縁層４とキャパシタ絶縁層５との間に位置する。半導体層の材質はＰ－Ｓｉ又はα－Ｓｉであり、半導体層の厚さは４５～５５ｎｍであり、ゲート絶縁層４の厚さは９５～１０５ｎｍであり、材質は酸化ケイ素又はジルコニアであり、ゲート（Ｍ１）の厚さは２４５～２５５ｎｍであり、キャパシタ絶縁層５の厚さは９５～１０５ｎｍである。ピクセル回路は、有機発光部材を駆動して発光させるために用いられる。

平坦化層８に陽極１２を形成し、表示領域に位置する平坦化層８及び陽極１２にピクセル定義層９を形成し、少なくとも陽極１２の一部を露出させてピクセル開口を形成するようにピクセル定義層９をエッチングし、ピクセル開口内に有機材料層が製造され、有機材料層に陰極を形成する。任意選択で、仕切り領域内に位置する平坦化層上にピクセル定義層９を形成してもよく、ピクセル定義層を形成しなくてもよく、表示パネルは、ピクセル定義層９に設けられるスペーサー（ｓｐａｃｅｒ、略称はＳＰＣ）を更に含み、スペーサーの高さは１４００～１６００ｎｍであり、好ましくは１５００ｎｍであり、有機発光材料を蒸着する時にマスク板を支持するために用いられる。

本願は表示パネル、その製造方法及び表示装置を提供し、表示パネルは、カメラなどの機能素子を取り付けるための取付孔を有し、取付孔の周りに仕切りリング及び仕切り溝を設け、仕切りリング及び仕切り溝により、開孔領域と表示領域との間の有機材料層の仕切りを実現し、水や酸素が表示パネルの表示領域に侵入することを防止し、表示パネルの耐用年数及び表示効果を向上させ、また、仕切り溝を設けることにより亀裂をブロックする役割を果たすこともできる。

本願は、表示装置の技術分野に関し、特に表示パネルとその製造方法に関する。

Claims (20)

1. 表示パネルであって、基板を備え、
   前記基板は、表示領域と、前記表示領域内に位置する開孔領域と、前記開孔領域を取り囲む仕切り領域とを備え、前記仕切り領域には少なくとも前記開孔領域の周りに設けられた１つの仕切りリングが設けられ、前記仕切りリングの少なくとも片側には仕切り溝が設けられ、
   前記仕切り溝は、前記基板から離れる側に設けられた第３仕切り溝、第１仕切り溝及び第２仕切り溝を備え、前記第３仕切り溝、第１仕切り溝及び第２仕切り溝は互いに連通し、前記第１仕切り溝は、前記第２仕切り溝及び前記第３仕切り溝の側壁における有機材料層を仕切る、表示パネル。
2. 前記表示パネルに垂直する積層方向において、前記第３仕切り溝、前記第１仕切り溝及び第２仕切り溝は、前記基板の表面から離れる側に沿って設けられ、
   前記第１仕切り溝の前記基板から離れる側の切欠の寸法は、前記第２仕切り溝の前記基板に近い側の切欠の寸法より大きく、前記第１仕切り溝の前記基板に近い側の切欠の寸法は、前記第３仕切り溝の前記基板から離れる側の切欠の寸法より大きいである、請求項１に記載の表示パネル。
3. 前記表示パネルに垂直する積層方向において、前記第１仕切り溝の断面形状は、逆台形又は六角形であり、前記第１仕切り溝、第２仕切り溝及び第３仕切り溝のうちの各仕切り溝の側壁とそれぞれの底部が位置する平面との夾角は＞９０°である、請求項１に記載の表示パネル。
4. 前記開孔領域内には、前記表示パネルを貫通する取付孔が設けられ、前記取付孔は、機能素子を取り付けるためのものであり、前記仕切り溝は、前記取付孔の周りに設けられ、前記仕切りリングは、有機材料層を仕切るように前記仕切り溝と前記取付孔との間に設けられる、請求項１に記載の表示パネル。
5. 有機材料層を仕切るように、前記取付孔の周りに少なくとも２つの前記仕切りリングが設けられる、請求項４に記載の表示パネル。
6. 前記表示パネルは、更に、前記基板に設けられるアレイ構造層を備え、前記仕切り溝の少なくとも一部が前記アレイ構造層内に設けられる、請求項１～５のいずれか１項に記載の表示パネル。
7. 前記基板と前記アレイ構造層との間に緩衝層が設けられ、前記仕切り溝の少なくとも一部が前記緩衝層を貫通し、前記仕切り溝の溝底部に接触するパッケージ層材料と前記緩衝層の材料は同種材料である、請求項６に記載の表示パネル。
8. 前記緩衝層は、前記基板に近い第１無機層及び前記基板から離れる第２無機層を備え、前記仕切り溝は、前記第２無機層を貫通し、前記仕切り溝の溝底部に接触するパッケージ層材料と前記第１無機層の材料は同種材料である、請求項７に記載の表示パネル。
9. 前記パッケージ層は薄膜パッケージ層であり、前記薄膜パッケージ層は、順次に積層して設けられる第３無機層、有機層及び第４無機層を備え、前記第４無機層は、前記有機材料層に近く且つ前記有機材料層を覆い、前記第４無機層と前記仕切り溝の溝底部の材料は同種材料である、請求項８に記載の表示パネル。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載の表示パネルを備える表示装置。
11. 表示パネルの製造方法であって、
    表示領域、前記表示領域内に位置する開孔領域、及び前記開孔領域を取り囲む仕切り領域を備える基板を提供するステップと、
    前記基板にアレイ構造層を形成し、前記仕切り領域内には、前記基板に平行な方向に沿って間隔をおいて設けられた少なくとも２つの金属犠牲層を予め設け、金属犠牲層を前記第２仕切り孔の側壁に露出させるように、隣接する前記金属犠牲層の間に第２仕切り孔を形成するステップと、
    前記金属犠牲層を除去し、少なくとも一部が前記アレイ構造層内に位置する少なくとも１つの仕切り溝を形成するステップと、
    前記アレイ構造層及び前記仕切り溝内に有機材料層を形成し、前記有機材料層は、除去された前記金属犠牲層において切断されているステップと、を含む、表示パネルの製造方法。
12. 金属犠牲層を形成するステップは、
    少なくとも１つの第１仕切り孔を形成するように、前記仕切り領域内のアレイ構造層中に穿孔し、前記第１仕切り孔内に金属材料が充填されて金属犠牲層を形成することを含む、請求項１１に記載の製造方法。
13. 金属犠牲層を露出させるステップは、
    前記アレイ構造層に平坦化層を形成すること、
    前記金属犠牲層の一部を露出させて、第２仕切り孔を形成するように、前記平坦化層及び前記金属犠牲層材料の一部をエッチングすることを含む、請求項１２に記載の製造方法。
14. 前記第２仕切り孔を形成する前に、更に、
    前記仕切り領域内に位置する前記平坦化層にピクセル定義層を形成すること、
    前記金属犠牲層の一部を露出させて、第２仕切り孔を形成するように、前記ピクセル定義層、前記平坦化層及び前記金属犠牲層材料の一部をエッチングすることを含む、請求項１３に記載の製造方法。
15. 隣接する仕切り溝の間に仕切りリングを形成する、請求項１１に記載の製造方法。
16. 前記金属犠牲層の材料は、チタン及び／又はアルミニウムを含む、請求項１１に記載の製造方法。
17. 前記金属犠牲層と前記アレイ構造層の金属リード層は、同じプロセスステップで形成される、請求項１２に記載の製造方法。
18. 前記製造方法は、更に、
    前記基板に緩衝層を形成し、少なくとも一部の前記仕切り溝が前記緩衝層を貫通することを含む、請求項１１～１７のいずれか１項に記載の製造方法。
19. 前記緩衝層は、前記基板に近い第１無機層及び前記基板から離れる第２無機層を備え、前記仕切り溝は、前記第２無機層を貫通する、請求項１８に記載の製造方法。
20. 前記表示パネルの製造方法は、更に、パッケージ層を製造した後に、前記表示パネルの開孔領域に前記表示パネルを貫通する、機能素子を取り付けるための取付孔を設けることを含む、請求項１８に記載の製造方法。

Images