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CN111584600B - 显示面板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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CN111584600B
CN111584600B CN202010462388.2A CN202010462388A CN111584600B CN 111584600 B CN111584600 B CN 111584600B CN 202010462388 A CN202010462388 A CN 202010462388A CN 111584600 B CN111584600 B CN 111584600B
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Abstract

一种显示面板及其制备方法、显示装置，显示面板包括相对设置的显示基板和盖板，显示基板包括阵列基板、位于阵列基板上的像素定义层、位于像素定义层远离阵列基板一侧的像素支撑层、位于像素支撑层远离像素定义层一侧的第二电极；盖板包括第一基板以及设置在第一基板上的触控电极层和保护层，触控电极层上设置有多个开孔；保护层覆盖多个开孔；开孔在阵列基板上的正投影与像素支撑层远离阵列基板的一侧的表面在阵列基板上的正投影重合。本申请通过在触控电极层上与像素支撑层对应的位置设置开孔，并通过保护层覆盖开孔，减小了像素支撑层上方的第二电极与触控电极产生的寄生电容。

Description

显示面板及其制备方法、显示装置
技术领域
本申请涉及但不限于显示技术领域，尤其涉及一种显示面板及其制备方法、显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)为主动发光显示器件，具有自发光、广视角、高对比度、较低耗电、极高反应速度等优点。随着显示技术的不断发展，OLED技术越来越多的应用于柔性显示装置中。
内嵌式触控屏将触控电极结构设置在显示面板内部，具有结构简单、轻、薄、成本低等优点，越来越成为触控屏的主流技术。但是，在内嵌式OLED面板中，触控电极与显示面板阴极之间产生较大的寄生电容，从而使得通过阴极的电流对电容值的影响较大，影响了触控电极对外部触摸信号的灵敏度。
发明内容
本申请实施例提供一种显示面板及其制备方法、显示装置，能够减小触控电极与显示面板阴极之间产生的寄生电容。
本申请实施例提供了一种显示面板，包括相对设置的显示基板和盖板，其中：所述显示基板包括阵列基板、位于所述阵列基板上的像素定义层、位于所述像素定义层远离所述阵列基板一侧的像素支撑层、位于所述像素支撑层远离所述像素定义层一侧的第二电极；所述盖板包括第一基板以及设置在所述第一基板上的触控电极层和保护层，所述触控电极层上设置有多个开孔；所述保护层覆盖所述多个开孔；所述开孔在所述阵列基板上的正投影与所述像素支撑层远离所述阵列基板的一侧的表面在所述阵列基板上的正投影重合。
可选地，所述保护层包括多个间隔设置的保护柱，所述保护柱覆盖所述开孔。
可选地，所述保护柱的纵截面呈六边形。
可选地，所述保护柱在垂直于所述盖板的方向上的长度大于所述触控电极层在垂直于所述盖板的方向上的长度。
可选地，相邻的所述像素定义层之间的所述第二电极、所述保护柱和所述触控电极层形成一个密闭空间，所述密闭空间内为真空状态或填充有氮气或惰性气体。
本申请实施例还提供了一种显示装置，包括前述的显示面板。
本申请实施例还提供了一种显示面板的制备方法，包括：分别形成显示基板和盖板，所述显示基板包括阵列基板、位于所述阵列基板上的像素定义层、位于所述像素定义层远离所述阵列基板一侧的像素支撑层、位于所述像素支撑层远离所述像素定义层一侧的第二电极；所述盖板包括第一基板以及设置在所述第一基板上的触控电极层和保护层，所述触控电极层上设置有多个开孔，所述保护层覆盖所述多个开孔；将所述显示基板和所述盖板贴合封装，所述开孔在所述阵列基板上的正投影与所述像素支撑层远离所述阵列基板的一侧的表面在所述阵列基板上的正投影重合。
可选地，形成所述盖板，包括：在所述第一基板上形成触控电极层，在所述触控电极层上形成多个开孔；在所述触控电极层上形成保护层，所述保护层覆盖所述多个开孔。
可选地，形成所述盖板，还包括：对所述多个开孔之间的保护层进行刻蚀处理，形成多个间隔设置的保护柱，所述保护柱覆盖所述开孔。
可选地，所述将所述显示基板和所述盖板贴合封装，包括：在真空、氮气或惰性气体中对所述显示基板和所述盖板进行贴合封装，以使得相邻的所述像素定义层之间的所述第二电极、所述保护柱和所述触控电极层形成的密闭空间内为真空状态或填充有氮气或惰性气体。
本申请实施例提供了一种显示面板及其制备方法、显示装置，通过在触控电极层上与像素支撑层对应的位置设置开孔，并通过保护层覆盖开孔，减小了像素支撑层上方的第二电极与触控电极产生的寄生电容。此外，本申请通过对多个开孔之间的保护层进行刻蚀处理，减小了像素支撑层之间的第二电极与触控电极层产生的寄生电容，制备过程简单，生产效率高，具有生产成本低和良品率高等优势，具有良好的应用前景。
当然，实施本申请的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书实施例中阐述，并且，部分地从说明书实施例中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请实施例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。
附图说明
附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。附图中各部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本申请内容。
图1为本申请实施例的一种显示面板的结构示意图；
图2为本申请实施例一种制备像素结构层图案后的阵列基板示意图；
图3为本申请实施例一种形成平坦层图案后的阵列基板示意图；
图4为本申请实施例一种形成第一电极图案后的阵列基板示意图；
图5为本申请实施例一种形成像素定义层图案后的阵列基板示意图；
图6为本申请实施例一种形成像素支撑层图案后的阵列基板示意图；
图7为本申请实施例一种形成有机发光层图案后的阵列基板示意图；
图8为本申请实施例一种形成第二电极图案后的阵列基板示意图；
图9为本申请实施例一种形成触控电极层图案后的第一基板示意图；
图10为本申请实施例一种形成保护层图案后的第一基板示意图；
图11为本申请实施例的一种显示面板的制备方法的流程示意图。
附图标记说明:
10—阵列基板； 20—像素结构层； 21—薄膜晶体管；
30—平坦层； 40—第一电极； 50—像素定义层；
60—像素支撑层； 70—有机发光层； 80—第二电极；
90—第一基板； 100—触控电极层； 101—开孔；
110—保护层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本申请实施例提供了一种显示面板及其制备方法、显示装置，能够减小触控电极与显示面板阴极之间产生的寄生电容。
本申请实施例提供了一种显示面板，包括相对设置的显示基板和盖板，其中：该显示基板包括阵列基板、位于阵列基板上的像素定义层、位于像素定义层远离阵列基板一侧的像素支撑层、位于像素支撑层远离像素定义层一侧的第二电极；该盖板包括第一基板以及设置在第一基板上的触控电极层和保护层，触控电极层上设置有多个开孔；保护层覆盖多个开孔；开孔在阵列基板上的正投影与像素支撑层远离阵列基板的一侧的表面在阵列基板上的正投影重合。
本申请实施例提供的显示面板，通过在触控电极层上与像素支撑层对应的位置设置开孔，并通过保护层覆盖开孔，减小了像素支撑层上方的第二电极与触控电极产生的寄生电容。此外，本申请通过对多个开孔之间的保护层进行刻蚀处理，减小了像素支撑层之间的第二电极与触控电极层产生的寄生电容，制备过程简单，生产效率高，具有生产成本低和良品率高等优势，具有良好的应用前景。
下面通过具体实施例详细说明本申请的技术方案。
图1为本申请实施例的一种显示面板的结构示意图，本实施例的显示面板为顶发射结构。本实施例的显示面板的主体结构包括矩阵排布的多个像素单元，每个像素单元包括多个子像素。如图1所示，本实施例显示面板包括相对设置的显示基板和盖板。
其中，显示基板包括阵列基板10、位于阵列基板10上的像素定义层50、位于像素定义层50远离阵列基板10一侧的像素支撑层60、位于像素支撑层60远离像素定义层50一侧的第二电极80。
盖板包括第一基板90以及设置在第一基板90上的触控电极层100和保护层110，触控电极层100上设置有多个开孔101；保护层110覆盖多个开孔101；开孔101在阵列基板10上的正投影与像素支撑层60远离阵列基板10的一侧的表面在阵列基板10上的正投影重合。
在一种示例性实施例中，保护层110包括多个间隔设置的保护柱，保护柱覆盖开孔101。
在本实施例的一个示例中，每个保护柱可以覆盖一个或多个开孔101。
在一种示例性实施例中，保护柱的纵截面呈六边形。
在一种示例性实施例中，保护柱在垂直于盖板的方向上的长度大于触控电极层100在垂直于盖板的方向上的长度。
在一种示例性实施例中，相邻的像素定义层50之间的第二电极80、保护柱和触控电极层100形成一个密闭空间，密闭空间内为真空状态或填充有氮气或惰性气体。
下面通过本实施例显示面板的制备过程进一步说明本实施例的技术方案。其中，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，本实施例中所说的“光刻工艺”包括涂覆膜层、掩模曝光、显影等处理，是相关技术中成熟的制备工艺。沉积可采用溅射、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。
本实施例显示面板的制备过程主要包括：(一)分别制备显示基板和盖板，(二)将显示基板和盖板贴合封装。
其中，步骤(一)中制备显示基板包括：
(1)在阵列基板10上形成像素结构层20图案，如图2所示。像素结构层20包括多条栅线和多条数据线，多条栅线和多条数据线垂直交叉限定出多个矩阵排布的像素单元，每个像素单元包括至少3个子像素，每个子像素包括薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)21。本实施例中，一个像素单元可以包括3个子像素，分别为红色子像素R、绿色子像素G和蓝色子像素B。当然，本实施例方案也适用于一个像素单元包括4个子像素(红色子像素R、绿色子像素G、蓝色子像素B和白色子像素W)情形。本实施例中，像素结构层20的结构和制备过程与现有结构和制备过程相同。例如，制备过程可以包括：先对基底进行清洗，然后通过构图工艺在基底上制备出有源层，随后形成覆盖有源层的第一绝缘层，在第一绝缘层上形成栅线和栅电极，随后形成覆盖栅线和栅电极的第二绝缘层，在第二绝缘层上形成数据线、源电极和漏电极。其中，薄膜晶体管可以是底栅结构，也可以是顶栅结构，可以是非晶硅(a-Si)薄膜晶体管，也可以是低温多晶硅(LTPS)薄膜晶体管或氧化物(Oxide)薄膜晶体管，在此不做具体的限定。实际实施时，阵列基板可以采用玻璃、石英、聚烯系树脂、聚萘二甲酸乙二醇酯系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚对苯二甲酸类塑料、酚醛树脂等高光透过性材料，或经表面处理的聚合物软膜等。
(2)在形成前述图案的阵列基板10上涂覆第一平坦薄膜，形成覆盖整个阵列基板10的平坦(PLN)层30，通过构图工艺在第一平坦层30上形成过孔，过孔内的平坦层30被刻蚀掉，暴露出薄膜晶体管21的漏电极的表面，如图3所示。
(3)在形成前述图案的基底上形成第一电极40图案。形成第一电极40图案包括：在形成前述图案的基底上沉积第一金属薄膜，在第一金属薄膜上涂覆一层光刻胶，使用单色调掩膜版对光刻胶进行曝光，在第一电极所在位置形成未曝光区域，在其它位置形成完全曝光区域，显影去除完全曝光区域的光刻胶，随后刻蚀掉完全曝光区域第一金属薄膜，剥离光刻胶后形成第一电极40图案，每个子像素的第一电极40与该子像素中薄膜晶体管21的漏电极连接，如图4所示。由于本实施例显示面板为顶发射结构，因此第一电极为反射电极，可以采用具有高反射率的金属，如银Ag、金Au、钯Pd、铂Pt等，或这些金属的合金，或这些金属的复合层。实际实施时，还可以采用氧化铟锡ITO层和金属反射层的复合层结构，具有良好的导电性、高的反射率、良好的形态稳定性。
(4)在形成前述图案的基底上形成像素定义层50图案。形成像素定义层50图案包括：在形成前述图案的基底上涂覆一像素界定薄膜，采用单色调掩膜版对像素界定薄膜进行曝光显影后形成像素定义层50图案，如图5所示。像素定义层50用于在每个子像素限定出像素开口区域，像素开口区域暴露出第一电极40。本实施例中，像素定义层(Pixel DefineLayer)可以采用聚酰亚胺、亚克力或聚对苯二甲酸乙二醇酯。
(5)在形成前述图案的基底上涂覆有机材料薄膜，通过掩膜、曝光、显影工艺，形成像素支撑(PS)层60图案，像素支撑层60设置在像素定义层远离阵列基板的一侧，如图6所示。像素支撑层60用于支撑掩膜版，从而避免在像素定义层50上形成膜层时掩膜版与待形成膜层直接接触。
(6)在形成前述图案的基底上形成有机发光层70，如图7所示。有机发光层70可以包括叠设的空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)，其中，空穴传输层(HTL)、发光层(EML)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)依次设置在空穴注入层上。有机发光层70形成在像素开口区域内，实现有机发光层70与第一电极40连接。由于第一电极40与薄膜晶体管21的漏电极连接，因而实现了有机发光层70的发光控制。
(7)在形成前述图案的基底上形成第二电极80图案。形成第二电极80图案包括：在形成前述图案的基底上沉积第二金属薄膜，通过构图工艺对第二金属薄膜进行构图，形成第二电极80图案，如图8所示。由于本实施例显示面板为顶发射结构，因此第二电极可以为透射电极，也可以为半透半反电极，透射电极可以采用镁Mg、银Ag、铝Al、铜Cu、锂Li等金属材料的一种，或上述金属的合金，半透半反电极可以采用半透半反材质的金属。
通过上述过程，即完成本实施例显示基板的制备。
其中，步骤(一)中制备盖板包括：
(1)在第一基板90上通过溅镀工艺形成导电薄膜，再通过曝光、显影工艺形成覆盖整个第一基板的触控电极(Touch Sensor)层100，通过构图工艺在触控电极层上形成多个开孔101，开孔101内的触控电极层100被刻蚀掉，暴露出第一基板90的表面，如图9所示。触控电极的材料可以是氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)或铟镓锌氧化物(IGZO)中的至少一种。
(2)在触控电极层100远离第一基板90的一侧形成保护层110，保护层110的制作材料可以为氧化硅、氮化硅或或者氧化硅或氮化硅的复合物，本申请实施例对此不作任何限定。对多个开孔101之间的保护层110进行刻蚀处理，形成多个间隔设置的保护柱，通过该保护柱覆盖开孔101，如图10所示。
通过上述过程，即完成本实施例盖板的制备。
其中，步骤(二)包括：先将盖板(或显示基板)翻转，将盖板形成有结构层一侧的表面朝向显示基板形成有结构层一侧的表面，将盖板与显示基板对位，然后将盖板与显示基板贴合封装，同时将盖板上的保护柱连接至显示基板上的第二电极上，形成本实施例有机发光二极管显示面板，如图1所示。其中，保护柱与像素支撑层的位置对应，相邻的像素定义层之间的第二电极、保护柱和触控电极层形成了一个密闭空间。
在一种示例性实施例中，在真空、氮气或惰性气体中将盖板与显示基板贴合封装，因此，相邻的像素定义层之间的第二电极、保护柱和触控电极层形成的密闭空间中可以为真空，或填充有氮气或惰性气体。由于真空、氮气或惰性气体的介电常数要小于保护层(如氧化硅SiOx)的介电常数，因此，这样可以有效地减小此处的寄生电容。惰性气体可以使用常用的氩(Ar)，以及氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)等天然气体或人工合成的惰性气体。
通过上述制备流程可以看出，本申请实施例所提供的显示面板，通过将像素支撑层上方对应的触控电极金属刻蚀掉，使像素支撑层上方区域不形成寄生电容，此处寄生电容为主要影响因素；另外，通过在相邻像素支撑层之间区域(无像素支撑层位置)，将保护层刻蚀掉，使中间电容介质为真空或氮气或惰性气体，介电常数要小于保护层，这样可以减小相邻像素支撑层之间区域的寄生电容。本申请通过改变保护层110与触控电极层100的形貌来改变通道电容，有效地减小了阴极与触控电极层之间的寄生电容，提高了触控灵敏度，而且工艺上实现简单，只要通过设计变更下盖板工艺的掩膜版(Mask)即可实现，具有良好的应用前景。
虽然本实施例的显示面板以顶发射结构进行了说明，但本实施例方案同样适用于底发射结构或双面发射结构，且同样适用于大尺寸或小尺寸OLED显示面板。
本申请实施例还提供了一种显示面板的制备方法。如图11所示，本申请实施例显示面板的制备方法包括：
S1、分别形成显示基板和盖板，显示基板包括阵列基板、位于阵列基板上的像素定义层、位于像素定义层远离阵列基板一侧的像素支撑层、位于像素支撑层远离像素定义层一侧的第二电极；盖板包括第一基板以及设置在第一基板上的触控电极层和保护层，触控电极层上设置有多个开孔，保护层覆盖多个开孔；
S2、将显示基板和盖板贴合封装，开孔在阵列基板上的正投影与像素支撑层远离阵列基板的一侧的表面在阵列基板上的正投影重合。
在一种示例性实施例中，形成盖板，包括：
在第一基板上形成触控电极层，在触控电极层上形成多个开孔；
在触控电极层上形成保护层，保护层覆盖多个开孔。
在一种示例性实施例中，形成盖板，还包括：
对多个开孔之间的保护层进行刻蚀处理，形成多个间隔设置的保护柱，该保护柱覆盖开孔。
在一种示例性实施例中，该保护柱的纵截面呈六边形。
在一种示例性实施例中，所述保护柱在垂直于所述盖板的方向上的长度大于所述触控电极层在垂直于所述盖板的方向上的长度。
在一种示例性实施例中，将显示基板和盖板贴合封装，包括：
在真空、氮气或惰性气体中对显示基板和盖板进行贴合封装，以使得相邻的像素定义层之间的第二电极、保护柱和触控电极层形成的密闭空间内为真空状态或填充有氮气或惰性气体。
本实施例提供了一种显示面板的制备方法，通过在触控电极层上与像素支撑层对应的位置设置开孔，并通过保护层覆盖开孔，减小了像素支撑层上方的第二电极与触控电极产生的寄生电容。此外，通过对多个开孔之间的保护层进行刻蚀处理，减小了像素支撑层之间的第二电极与触控电极层产生的寄生电容，制备过程简单，生产效率高，具有生产成本低和良品率高等优势，具有良好的应用前景。
本申请实施例还提供了一种显示装置，包括前述实施例的显示面板。该显示装置可以为：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。
在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，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，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属领域内的技术人员，在不脱离本申请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，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (6)

1.一种显示面板，其特征在于，包括相对设置的显示基板和盖板，其中：
所述显示基板包括阵列基板、位于所述阵列基板上的像素定义层、位于所述像素定义层远离所述阵列基板一侧的像素支撑层、位于所述像素支撑层远离所述像素定义层一侧的第二电极；
所述盖板包括第一基板以及设置在所述第一基板上的触控电极层和保护层，所述触控电极层上设置有多个开孔；所述保护层覆盖所述多个开孔；所述开孔在所述阵列基板上的正投影与所述像素支撑层远离所述阵列基板的一侧的表面在所述阵列基板上的正投影重合；
所述保护层包括多个间隔设置的保护柱，所述保护柱的纵截面呈六边形，所述保护柱覆盖所述开孔，所述保护柱靠近所述第一基板一侧的表面与所述第一基板连接，所述保护柱远离所述第一基板一侧的表面与所述第二电极连接；
相邻的所述像素定义层之间的所述第二电极、所述保护柱和所述触控电极层形成一个密闭空间，所述密闭空间内为真空状态或填充有氮气或惰性气体。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述保护柱在垂直于所述盖板的方向上的长度大于所述触控电极层在垂直于所述盖板的方向上的长度。
3.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1至2任一所述的显示面板。
4.一种显示面板的制备方法，其特征在于，包括：
分别形成显示基板和盖板，所述显示基板包括阵列基板、位于所述阵列基板上的像素定义层、位于所述像素定义层远离所述阵列基板一侧的像素支撑层、位于所述像素支撑层远离所述像素定义层一侧的第二电极；所述盖板包括第一基板以及设置在所述第一基板上的触控电极层和保护层，所述触控电极层上设置有多个开孔，所述保护层覆盖所述多个开孔；所述保护层包括多个间隔设置的保护柱，所述保护柱的纵截面呈六边形，所述保护柱覆盖所述开孔，所述保护柱靠近所述第一基板一侧的表面与所述第一基板连接，所述保护柱远离所述第一基板一侧的表面与所述第二电极连接；
将所述显示基板和所述盖板贴合封装，所述开孔在所述阵列基板上的正投影与所述像素支撑层远离所述阵列基板的一侧的表面在所述阵列基板上的正投影重合；所述将所述显示基板和所述盖板贴合封装，包括：在真空、氮气或惰性气体中对所述显示基板和所述盖板进行贴合封装，以使得相邻的所述像素定义层之间的所述第二电极、所述保护柱和所述触控电极层形成的密闭空间内为真空状态或填充有氮气或惰性气体。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，形成所述盖板，包括：
在所述第一基板上形成所述触控电极层，在所述触控电极层上形成多个开孔；
在所述触控电极层上形成所述保护层，所述保护层覆盖所述多个开孔。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，形成所述盖板，还包括：
对所述多个开孔之间的保护层进行刻蚀处理，形成多个间隔设置的所述保护柱，所述保护柱覆盖所述开孔。
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