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一种显示基板及其制备方法、显示装置与流程

专利检索2022-05-10  1

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1.本公开实施例涉及但不限于显示技术,尤指一种显示基板及其制备方法、显示装置。


背景技术:

2.随着显示技术的不断发展,有机发光二极管(organic light

emitting diode,oled)技术越来越多的应用于透明显示中。透明显示是显示技术一个重要的个性化显示领域,是指在透明状态下进行图像显示,观看者不仅可以看到显示装置中的影像,而且可以看到显示装置背后的景象,可实现虚拟现实(virtual reality,简称vr)和增强现实(augmented reality,简称ar)和3d显示功能。oled作为柔性显示的前提是有柔性的基底材质,而且超薄的oled屏幕通过调节膜层的光透过率可以实现透明显示。


技术实现要素:

3.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。
4.本公开实施例提供了一种显示基板及其制备方法、显示装置,提高透明显示的显示分辨率。
5.本公开实施例提供了一种显示基板,所述显示基板包括:设置在基底上的电致变色结构,设置在所述电致变色结构远离所述基底一侧的发光层,所述电致变色结构包括第一电极层和电致变色层,所述电致变色层设置为根据所述第一电极层的电压在透明与不透明之间变化且在所述发光层发光时不透明,所述电致变色层在所述基底的正投影与所述发光层在所述基底的正投影存在交叠,所述第一电极层在所述基底的正投影与所述电致变色层在所述基底的正投影存在交叠。
6.在一示例性实施例中,所述第一电极层设置在所述电致变色层远离所述基底一侧,且所述第一电极层为控制所述发光层发光的阳极的一部分。
7.在一示例性实施例中,所述显示基板还包括依次设置在所述基底和所述电致变色结构之间的驱动结构层和平坦层,所述平坦层设置有暴露所述驱动结构层的过孔,所述第一电极层通过所述过孔与所述驱动结构层电连接,所述电致变色层在所述基底的正投影位于所述过孔在所述基底的正投影外。
8.在一示例性实施例中,所述第一电极层设置在所述电致变色层靠近所述基底一侧,所述显示基板还包括依次设置在所述所述电致变色层和所述发光层之间的第二电极层和第三电极层,所述第一电极层与所述第二电极层电连接,所述第二电极层和所述第三电极层电连接,且所述第一电极层、所述第二电极层和所述第三电极层构成控制所述发光层发光的阳极。
9.在一示例性实施例中,所述显示基板还包括设置在所述基底和所述电致变色结构之间的驱动结构层和平坦层,所述平坦层设置有暴露所述驱动结构层的过孔,所述第一电
极层通过所述过孔与所述驱动结构层电连接,所述过孔在所述基底的正投影位于所述电致变色层在所述基底的正投影内。
10.在一示例性实施例中,所述电致变色层在所述基底的正投影位于所述第一电极层在所述基底的正投影内。
11.在一示例性实施例中,所述电致变色层使用处于不透明状态时不导电的材料制备。
12.在一示例性实施例中,所述电致变色层的材料包括聚苯胺。
13.本公开实施例提供一种显示装置,所述显示装置包括上述任一实施例所述的显示基板。
14.本公开实施例提供一种显示基板的制备方法,包括:
15.在基底上形成电致变色结构,所述电致变色结构包括第一电极层和电致变色层,所述第一电极层在所述基底的正投影与所述电致变色层在所述基底的正投影存在交叠;所述电致变色层设置为根据所述第一电极层的电压在透明与不透明之间变化;
16.在所述电致变色结构远离所述基底一侧形成发光层,所述电致变色层在所述基底的正投影与所述发光层在所述基底的正投影存在交叠;所述电致变色层设置为在所述发光层发光时不透明。
17.本公开实施例包括一种显示基板及其制备方法、显示装置,所述显示基板包括:设置在基底上的电致变色结构,设置在所述电致变色结构远离所述基底一侧的发光层,所述电致变色结构包括第一电极层和电致变色层,所述电致变色层设置为根据所述第一电极层的电压在透明与不透明之间变化且在所述发光层发光时不透明,所述电致变色层在所述基底的正投影与所述发光层在所述基底的正投影存在交叠,所述第一电极层在所述基底的正投影与所述电致变色层在所述基底的正投影存在交叠。本实施例提供的方案,电致变色层在发光层发光时不透明,可以遮挡来自远离发光层一侧的光线,提高显示的可分辨率,且不用提升亮度来达到压制环境光的作用,可以降低功率,增加显示基板寿命。
18.本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
19.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
20.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,与本公开实施例一起用于解释本发明的技术方案,并不构成对技术方案的限制。
21.图1为一示例性实施例提供的显示基板示意图;
22.图2为另一示例性实施例提供的显示基板示意图;
23.图3为又一示例性实施例提供的显示基板示意图;
24.图4为一示例性实施例提供的电致变色层透明和不透明示意图;
25.图5为一示例性实施例提供的显示基板部分像素的电致变色层不透明的示意图;
26.图6为一示例性实施例提供的显示基板的制备方法流程图。
具体实施方式
27.下文中将结合附图对本公开实施例进行详细说明。在不冲突的情况下,本公开实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
28.在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行。并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
29.除非另外定义,本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。
30.在附图中,有时为了明确起见,夸大表示了各构成要素的大小、层的厚度或区域。因此,本公开的实施方式并不一定限定于该尺寸,附图中各部件的形状和大小不反映真实比例。此外,附图示意性地示出了理想的例子,本公开的实施方式不局限于附图所示的形状或数值。
31.本公开中的“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,并不表示任何顺序、数量或者重要性。
32.在本公开中,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,不局限于在公开中说明的词句,根据情况可以适当地更换。
33.在本公开中,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,可以根据具体情况理解上述术语在本公开中的具体含义。
34.在本公开中,“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授受,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。
35.在本公开中,“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。
36.在本公开中,“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”。
37.透明显示的屏幕整体有很高的透过率,这就导致来自背部的光源很容易刺激到整面视角下对屏幕显示内容的可分辨清晰度,所以透明显示在白天或者强照明的环境下的应用效果需要提升显示本身的亮度的来实现相对的清晰,导致很高的能耗,器件寿命也会衰减比较明显。一种降低透明显示易受到外界环境光影响的方法是:实现像素在透明与不透明之间进行切换,提升在强环境光时的可分辨度。
38.本公开实施例提供一种显示基板,所述显示基板包括:设置在基底上的电致变色
结构,设置在所述电致变色结构远离所述基底一侧的发光层,所述电致变色结构包括第一电极层和电致变色层,所述电致变色层设置为根据所述第一电极层的电压在透明与不透明之间变化且在所述发光层发光时不透明,所述电致变色层在所述基底的正投影与所述发光层在所述基底的正投影存在交叠,所述第一电极层在所述基底的正投影与所述电致变色层在所述基底的正投影存在交叠。
39.本实施例提供的方案,电致变色层在发光层发光时不透明,可以遮挡来自远离发光层一侧的光线,提高显示的可分辨率,且不用提升亮度来达到压制环境光的作用,可以降低功率,增加显示基板寿命。
40.在一示例性实施例中,所述第一电极层可以是控制发光层的阳极的一部分;或者,可以是与阳极独立的电极。
41.在一示例性实施例中,所述不透明可以是电致变色层变成深色或黑色。
42.图1为一示例性实施例提供的显示基板示意图。如图1所示,本公开实施例提供的显示基板可以包括:基底9,设置在基底9上的驱动结构层10,设置在驱动结构层10远离基底9一侧的平坦层11,设置在平坦层11远离基底9一侧的第一电极层12,设置在第一电极层12远离基底9一侧的电致变色层13,设置在电致变色层13远离基底9一侧的第二电极层14,设置在第二电极层14远离基底9一侧的第三电极层15,设置在第三电极层15远离基底一侧的像素定义层16,设置在像素定义层16远离基底一侧的发光层17,其中,平坦层11开设有暴露驱动结构层10的过孔,第一电极层12通过所述过孔电连接到驱动结构层10,所述第二电极层14电连接到第一电极层12,所述第三电极层15电连接到第二电极层14,且所述第一电极层12、所述第二电极层14和所述第三电极层15构成控制所述发光层17发光的阳极。所述电致变色层13在所述基底9的正投影与所述发光层17在所述基底9的正投影存在交叠,所述第一电极层12在所述基底9的正投影与所述电致变色层13在所述基底9的正投影存在交叠。所述第一电极层12和所述电致变色层13构成电致变色结构,电致变色层13在第一电极层12的电压控制下在透明和不透明之间变色,且电致变色层13在发光层17发光时不透明。
43.本实施例提供的方案,第一电极层12作为发光层17的阳极的一部分,在控制发光层发光时,同时使得电致变色层13变色至不透明,对来自基底侧的光线进行遮挡,提高了显示分辨率。本实施例提供的方案,无需为电致变色层单独设置电极,且和发光层使用同一电极,二者同步,可以在发光层发光时电致变色层变色为不透明,避免二者出现不同步的问题。
44.在一示例性实施例中,所述过孔在所述基底9的正投影可以位于所述电致变色层13在所述基底9的正投影内。本实施提供的方案,电致变色层13可以覆盖比较大的范围,尽量对光线进行遮挡,提高显示分辨率。但本公开实施例不限于此,电致变色层13在基底9的正投影可以位于所述过孔在所述基底9的正投影外,比如可以是电致变色层13在基底9的正投影环绕过孔在基底9的正投影,或电致变色层13位于过孔的同一侧。该方案中,电致变色层13避开过孔,第一电极层12和第二电极层14可以通过过孔进行电连接,工艺更为方便。
45.在一示例性实施例中,所述电致变色层13在所述基底9的正投影位于所述第一电极层12在所述基底9的正投影内。本实施例中,电致变色层13仅对第一电极层12覆盖的区域内进行遮挡,即对发光区域进行遮挡,对非发光区域不进行遮挡,从而不影响显示基板的透过率,降低对透明显示的影响。
46.在一示例性实施例中,所述第一电极层12和第二电极层14的电连接可以通过搭接的方式进行电连接,电致变色层13在基底9的正投影可以位于第一电极层13在基底9的正投影内,第一电极层12未被电致变色层13覆盖的区域与第二电极层14电连接。在平行于所述基底9的平面上,第一电极层12未被电致变色层13覆盖的区域的正投影可以环绕所述电致变色层13的正投影。
47.在一示例性实施例中,所述显示基板可以包括多个子像素(与发光层一一对应),所述电致变色层13可以与子像素一一对应;或者,一个电致变色层13可以对应多个子像素。电致变色层13与子像素一一对应时,可以以子像素级别提高显示分辨率。
48.在一示例性实施例中,所述电致变色层13使用处于不透明状态时不导电的材料制备。本实施例提供的方案,发光层开启时,电致变色层变成不透明状态,不导电,使用电致变色层不会造成局部电压的上升导致能耗提高。比如使用聚苯胺制备电致变色层,聚苯胺变色至不透明时呈不导电的特性。
49.在一示例性实施例中,所述电致变色层的材料包括聚苯胺。但本公开实施例不限于此,可以是其他电致变色材料。
50.聚苯胺是一种既廉价又拥有广泛用途的材料,作为一种高分子聚合物,拥有很好的吸光特性,而且在一定的电压范围内,通过氧化还原反应可以实现连续可逆的颜色变化,是很好的电致变色材料。当电压在

1伏(v)至1v变化时,对光的吸收带会向短波方向移动,这个蓝移现象还会伴随颜色变化,黄色

绿色

蓝色

紫色

褐色,颜色的变化跟聚苯胺的氧化还原程度而定,而当电压大于1v时,由于苯胺处于完全氧化态而显黑色,而且氧化还原反应可逆,且具有很高的循环寿命。利用聚苯胺在高电压下呈现黑色不透明的特性,可以实现发光像素拥有黑色底版的结构,可以遮挡背部强光源在发光像素区域的透过量,从而增加显示的可分辨率,且不用提升亮度来达到压制环境光的作用。
51.在一示例性实施例中,所述第一电极层12和第三电极层15的材料比如为透明导电薄膜。透明导电薄膜比如氧化铟锡(indium tin oxide,ito)、氧化铟锌(indium zinc oxide,izo)等,所述第二电极层14的材料比如为银(ag)。
52.在一示例性实施例中,所述驱动结构层10比如包括由有源层、栅电极、源电极和漏电极构成的薄膜晶体管。第一电极层12可以通过过孔与所述漏电极电连接。
53.在一示例性实施例中,所述显示基板可以是oled显示基板或者量子点发光二极管(quantum

dot light emitting diodes,简称qled)显示基板。所述显示基板通过使用透明阳极实现透明显示。
54.图2为另一实施例提供的显示基板示意图。如图2所示,本实施例提供的显示基板可以包括:基底9,设置在基底9上的驱动结构层10,设置在驱动结构层10远离基底9一侧的平坦层11,设置在平坦层11远离基底9一侧的电致变色层13,设置在电致变色层13远离基底一侧的第一电极层12,设置在第一电极层12远离基底9一侧的第二电极层14,设置在第二电极层14远离基底9一侧的第三电极层15,设置在第三电极层15远离基底一侧的像素定义层16,设置在像素定义层16远离基底一侧的发光层17,其中,平坦层11开设有暴露驱动结构层10的过孔,第一电极层12通过所述过孔电连接到驱动结构层10,所述第二电极层14电连接到第一电极层12,所述第三电极层15电连接到第二电极层14,且所述第一电极层12、所述第二电极层14和所述第三电极层15构成控制所述发光层17发光的阳极。所述电致变色层13在
所述基底9的正投影与所述发光层17在所述基底9的正投影存在交叠,所述第一电极层12在所述基底9的正投影与所述电致变色层13在所述基底的正投影存在交叠。所述第一电极层12和所述电致变色层13构成电致变色结构,电致变色层13在第一电极层12的电压控制下在透明和不透明之间变色,且电致变色层13在发光层17发光时不透明。所述电致变色层13在所述基9底的正投影可以位于所述过孔在所述基底9的正投影外。
55.本实施例提供的方案,电致变色层13在发光层17发光时变色为不透明,对来自基底侧的光线进行遮挡,电致变色层13设置在第一电极层12靠近基底9一侧,且避开过孔,过孔中无电致变色层13,不会影响过孔中的电阻,避免局部电阻升高提高能耗,另外,相比电致变色层13设置在第一电极层12远离基底9一侧的方案,本实施例提供的方案实现工艺更为简便。
56.在一示例性实施例中,如图3所示,电致变色层13在基底9的正投影可以环绕过孔在基底9的正投影。本实施例提供的方案,电致变色层13不仅可以避开过孔,且电致变色层13的遮挡面积变大,可以提高显示分辨率。
57.图4为一示例性实施例提供的电致变色层透明和不透明状态的示意图。如图4所示,两个子像素,其中一个子像素发光时,电致变色层13变色为不透明(比如变为黑色),光线无法透过该子像素,可以提高显示分辨率;另一个子像素不发光,电致变色层13保持透明状态,光线透过该子像素,维持透明显示。
58.图5为一示例性实施例提供的显示基板平面示意图。如图5所示,本实施例提供的显示基板包括m行(i1至im)n列(j1至jn)子像素,可以包括红色子像素r、绿色子像素g和蓝色子像素b,其中,部分子像素发光,对应的电致变色层变成黑色,对应的子像素区域呈现黑色底版,从而使得正视的显示效果不受高透过率显示基板背部方向(从基底远离发光层一侧)强光的影响,实现高清晰度的正面显示,改善环境光对显示的干扰,提高显示分辨率,而且能实现子像素级别的显示控制。
59.图6为本公开实施例提供的一种显示基板的制备方法流程图。如图6所示,本公开实施例提供一种显示基板的制备方法,包括:
60.步骤601,在基底上形成电致变色结构,所述电致变色结构包括第一电极层和电致变色层,所述第一电极层在所述基底的正投影与所述电致变色层在所述基底的正投影存在交叠;所述电致变色层设置为根据所述第一电极层的电压在透明与不透明之间变化;
61.步骤602,在所述电致变色结构远离所述基底一侧形成发光层,所述电致变色层在所述基底的正投影与所述发光层在所述基底的正投影存在交叠;所述电致变色层设置为在所述发光层发光时不透明。
62.本实施例提供的显示基板的制备方法,通过制备电致变色结构,在电致变色层在发光层发光时不透明,可以遮挡来自远离发光层一侧的光线,提高显示的可分辨率,且不用提升亮度来达到压制环境光的作用,可以降低功率,增加显示基板寿命。另外,本实施例的制备工艺利用现有成熟的制备设备即可实现,对现有工艺改进较小,能够很好地与现有制备工艺兼容,工艺实现简单,易于实施。
63.在一示例性实施例中,在基底上形成电致变色结构包括:
64.在基底上形成驱动结构层;
65.在所述驱动结构层远离基底一侧形成平坦层;
66.在所述平坦层远离基底一侧形成电致变色结构。
67.在一示例性实施例中,在所述平坦层远离基底一侧形成电致变色结构包括:
68.在所述平坦层远离基底一侧形成所述电致变色层;
69.在所述电致变色层远离所述基底一侧形成所述第一电极层。
70.在一示例性实施例中,在所述平坦层远离基底一侧形成电致变色结构包括:
71.在所述平坦层远离基底一侧形成第一电极层;
72.在所述第一电极层远离所述基底一侧形成所述电致变色层;
73.在所述电致变色层远离所述基底一侧依次形成第二电极层和第三电极层。
74.下面通过本实施例显示基板的制备过程进一步说明本实施例的技术方案。本实施例中所说的“构图工艺”包括沉积膜层、涂覆光刻胶、掩模曝光、显影、刻蚀、剥离光刻胶等处理,是相关技术中成熟的制备工艺。本实施例中所说的“光刻工艺”包括涂覆膜层、掩模曝光和显影,是相关技术中成熟的制备工艺。沉积可采用溅射、蒸镀、化学气相沉积等已知工艺,涂覆可采用已知的涂覆工艺,刻蚀可采用已知的方法,在此不做具体的限定。在本实施例的描述中,需要理解的是,“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”无需构图工艺或光刻工艺,则该“薄膜”还可以称为“层”。若在整个制作过程当中该“薄膜”还需构图工艺或光刻工艺,则在构图工艺前称为“薄膜”,构图工艺后称为“层”。经过构图工艺或光刻工艺后的“层”中包含至少一个“图案”。
75.本公开实施例提供的显示基板的制备方法包括:
76.在基底9上形成驱动结构层10图案;驱动结构层10包括有源层、栅电极、源电极和漏电极;基底9可以是柔性基底或刚性基底。
77.在驱动结构层上涂覆平坦层薄膜,通过掩膜曝光显影的光刻工艺形成覆盖驱动结构层的平坦层11图案,平坦层11开设有过孔,暴露出漏电极。平坦层薄膜可以采用有机材料。
78.沉积透明导电薄膜,通过构图工艺对透明导电薄膜进行构图,形成第一电极层12图案,第一电极层12通过过孔与漏电极连接;
79.涂覆聚苯胺薄膜,通过掩膜曝光显影的光刻工艺形成电致变色层13图案;
80.沉积第一金属薄膜,通过构图工艺对第一金属薄膜进行构图,形成第二电极层14图案,第二电极层14与第一电极层12电连接;第一金属薄膜比如为银(ag)。
81.沉积透明导电薄膜,通过构图工艺对透明导电薄膜进行构图,形成第三电极层15图案;
82.在形成前述图案的基底上涂覆像素定义薄膜,通过光刻工艺形成像素定义层16图案;像素定义薄膜可以采用聚酰亚胺、亚克力或聚对苯二甲酸乙二醇酯等。
83.在形成前述图案的基底上依次蒸镀有机发光材料及阴极金属,形成发光层17和阴极图案,如图1所示(阴极未示出)。
84.本公开实施例还提供了一种显示装置,包括前述实施例的显示基板。显示装置可以为: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。
85.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。
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