TWI670848B

TWI670848B - 顯示幕、顯示裝置及製備顯示幕的方法

Info

Publication number: TWI670848B
Application number: TW107122508A
Authority: TW
Inventors: 趙影
Original assignee: 大陸商昆山國顯光電有限公司
Priority date: 2017-09-30
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2019-09-01
Also published as: WO2019062188A1; US20200066816A1; CN108389878A; CN108389878B; TW201836145A

Abstract

本發明關於一種顯示幕、顯示裝置及製備顯示幕的方法。顯示幕包括發光層，發光層包括設置有用於透光的開口的第一區域並包括用於顯示的第二區域。第一區域和第二區域組合排列，佈滿顯示幕，可省去非顯示區，擴大屏占比。

Description

顯示幕、顯示裝置及製備顯示幕的方法

本發明關於顯示領域，特別關於一種顯示幕、顯示裝置及製備顯示幕的方法。

在傳統技術中，顯示幕包括有效顯示區和非顯示區，有效顯示區具有顯示功能，非顯示區不具備顯示功能，一般用於設置功能器件，如前置攝像頭。對於具有觸控功能的智慧手機而言，有效顯示區可以用於展示人機界面，以及為操作人機界面提供的應用。例如，有效顯示區能夠顯示通過智慧手機的視頻播放應用播放的一段視頻。然而，非顯示區的存在會降低顯示幕的屏占比，致使使用者的使用感受不佳。

基於此，有必要針對顯示幕的屏占比低的技術問題，提供一種顯示幕、顯示裝置及製備顯示幕的方法。

一種顯示幕，包括發光層，所述發光層包括設置有用於透光的開口的第一區域並包括用於顯示的第二區域。

在一個實施例中，所述發光層包括多個第一區域和多個第二區域，一個所述第一區域與相鄰的一個所述第二區域形成一個第一類發光單元。

在一個實施例中，所述第一類發光單元的數量為多個。

在一個實施例中，所述第一類發光單元包括紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素中的任一者。

在一個實施例中，在所述紅色子像素中，所述第一區域的面積與所述第二區域的面積的比值為1:3-3:1。

在一個實施例中，在所述綠色子像素中，所述第一區域的面積與所述第二區域的面積的比值為1:2-2:1。

在一個實施例中，在所述藍色子像素中，所述第一區域的面積與所述第二區域的面積的比值為1:1.5-1.5:1。

在一個實施例中，所述發光層還包括多個第二類發光單元，所述第二類發光單元具有所述第二區域，不具有所述第一區域。

在一個實施例中，多個所述第一類發光單元聚集在一起形成透光顯示區，多個所述第二類發光單元聚集在一起形成顯示區。

在一個實施例中，提供一種顯示裝置，包括：前述任一顯示幕；屏下光敏模組，所述屏下光敏模組能夠感應穿過所述顯示幕而照射進來的光。

在一個實施例中，所述屏下光敏模組包括光電感測器和前置攝像頭中的至少一種。

在一個實施例中，所述屏下光敏模組嵌入所述顯示幕下4mm-6mm。

在一個實施例中，提供一種製備前述任一顯示幕的方法，包括：在形成像素限定層時，在所述像素限定層形成用於透光的開口；在形成發光層時，使形成所述發光層的發光層材料不覆蓋所述開口所在的部分。

本發明提供的技術方案至少具有如下有益技術效果：

發光層包括設置有用於透光的開口的第一區域並包括用於顯示的第二區域，第一區域和第二區域組合排列，可將外部光線輸送至顯示幕內部，為顯示幕下方提供必要強度的光線，可在具有一定第一區域占比的顯示幕下佈置屏下光敏模組。因此可以省去有效顯示區上方的非顯示區，擴大屏占比。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

一種製造顯示幕的方法，可以包括以下步驟：

請參照圖1，首先，準備基板11。基板11具有第一子像素區域、第二子像素區域和第三子像素區域。一組第一子像素區域、第二子像素區域和第三子像素區域可以構成一個像素區域。基板11可以具有多個像素區域。在一個實施例中，第一子像素區域可以是發射紅光的子像素區域。第二子像素區域可以是發射綠光的子像素區域。第三子像素區域可以是發射藍光的子像素區域。

基板11可以由諸如玻璃材料、金屬材料或包括聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）或聚醯亞胺等的塑膠材料中合適的材料形成。薄膜電晶體（thin film transistor，TFT）可以設置在基板11上。在一個實施例中，在形成TFT之前，可以在基板11上形成諸如緩衝層12等的另外的層。緩衝層12可以形成在基板11的整個表面上，也可以通過被圖案化來形成。

緩衝層12可以為層狀結構，層狀結構由PET、PEN、聚丙烯酸酯和/或聚醯亞胺等材料以單層或多層堆疊的形式形成。緩衝層12還可以由氧化矽或氮化矽形成，或者可以包括有機材料和/或無機材料的複合層。

TFT可以控制每個子像素的發射，或者可以控制每個子像素在發射光時發射的量。TFT可以包括半導體層21、柵電極22、源電極23和漏電極24。

半導體層21可以由非晶矽層、氧化矽層金屬氧化物或多晶矽層形成，或者可以由有機半導體材料形成。在一個實施例中，半導體層21包括溝道區和摻雜有摻雜劑的源區與漏區。

可以利用柵極絕緣層25覆蓋半導體層21。柵電極22可以設置在柵極絕緣層25上。大體上，柵極絕緣層25可以覆蓋基板11的整個表面。在一個實施例中，可以通過圖案化來形成柵極絕緣層25。考慮到與相鄰層的粘合、堆疊目標層的可成形性和表面平整性，柵極絕緣層25可以由氧化矽、氮化矽或其他絕緣有機或無機材料形成。柵電極22可以被由氧化矽、氮化矽和/或其他合適的絕緣有機或無機材料形成的層間絕緣層26覆蓋。可以去除柵極絕緣層25和層間絕緣層26的一部分，在去除之後形成接觸孔以暴露半導體層21的預定區域。源電極23和漏電極24可以經由接觸孔接觸半導體層21。考慮到導電性，源電極23和漏電極24可以由包括鋁（Al）、鉑（Pt）、鈀（Pd）、銀（Ag）、鎂（Mg）、金（Au）、鎳（Ni）、釹（Nd）、銥（Ir）、鉻（Cr）、鋰（Li）、鈣（Ca）、鉬(Mo)、鈦(Ti)、鎢(W)和銅(Cu)或其他合適的金屬中的單一材料層或複合材料層形成。

由氧化矽、氮化矽和/或其他合適的絕緣有機或無機材料形成的保護層27可以覆蓋TFT。保護層27覆蓋基板11的全部或局部。由於具有複雜的層結構的TFT設置在保護層27下方，使得保護層27的頂表面可能不是足夠平坦。因此，有必要在保護層27上形成平坦化層28，以便形成足夠平坦的頂表面。

在形成平坦化層28後，可以在保護層27和平坦化層28中形成通孔，以暴露TFT的源電極23和漏電極24。

然後，在平坦化層28上形成第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33。第一子像素電極31形成在第一子像素區域，第二子像素電極32形成在第二子像素區域，第三子像素電極33形成在第三子像素區域。這裡，第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33可以同時地或同步地形成。第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33中的每一者可以經過通孔電連接到TFT。這裡的第一子像素電極31、第二子像素電極32、第三子像素電極33通常被稱為陽極。

第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33均可以被形成為透明電極（透反射式電極）或反射電極。當第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33被形成為透明電極時，可以由氧化銦錫（ITO）、氧化銦鋅（IZO）、氧化鋅(ZnO)、氧化銦（In2O3）、氧化銦鎵(IGO)或氧化鋁鋅(AZO)形成。當第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33被形成為反射電極時，可由反射層和輔助層相疊加形成反射電極層。其中，反射層可由銀（Ag）、鎂（Mg）、鋁（Al）、鉑（Pt）、鈀（Pd）、金（Au）、鎳（Ni）、釹（Nd）、銥（Ir）、鉻（Cr）中的任一種材料單獨形成或任意材料混合形成，輔助層由氧化銦錫（ITO）、氧化銦鋅（IZO）、氧化鋅(ZnO) 、氧化銦（In2O3）等透明電極材料形成。這裡，第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33的結構和材料不限於此，並且可以變化。

在形成第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33之後，如圖1所示，可以形成像素限定層（PDL）41。形成的PDL同時覆蓋第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33。PDL可以通過具有與每個子像素對應的開口（即暴露每個子像素的中心部分開口）來限定子像素。PDL可以由有機材料（例如聚丙烯酸酯和聚醯亞胺）或無機材料的單一材料層或複合材料層形成。PDL可以以下面的方式形成：在基板11的整個表面上通過利用適於PDL的材料，形成PDL的層，以覆蓋第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33。然後，將PDL層圖案化，以暴露第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33的中心部分。

可以蒸鍍發光材料形成發光層51。蒸鍍的發光材料覆蓋第一子像素電極31沒有被PDL層覆蓋的一部分，覆蓋第二子像素電極32沒有被PDL層覆蓋的一部分，覆蓋第三子像素電極33沒有被PDL層覆蓋的一部分，並且覆蓋PDL層的頂表面。可以使用精密金屬掩模板蒸鍍發射紅光、綠光和藍光的發光材料。

然後，蒸鍍形成對電極61，對電極61覆蓋第一子像素區域、第二子像素區域和第三子像素區域。對電極61可以相對多個子像素一體形成，從而覆蓋整個顯示區域。對電極61通常被稱為陰極。

對電極61接觸顯示區域外側的電極供電線，從而電極供電線可以接收電信號。對電極61可以被形成為透明電極或反射電極。當對電極61被形成為透明電極時，對電極61可以包括沿朝著發光層方向沉積Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Mg中的一種材料或多種混合材料而形成的層，以及包括由ITO、IZO、ZnO或In2O3的透明（透反射式）材料形成的輔助電極或匯流電極線。當對電極61被形成為反射電極時，對電極61可以具有包括Li、Ca、LiF/Ca、LiF/Al、Al、Ag和Mg中的一種或多種材料的層。可以理解，對電極61的構造和材料不限於此。如圖2所示為顯示幕的局部剖面結構。圖中揭示了TFT走線71和由PDL層限定的子像素72。

在本發明提供的一種實施例中，顯示幕包括發光層，發光層包括設置有用於透光的開口73的第一區域並包括用於顯示的第二區域。

如圖3所示為顯示幕的局部剖面結構，圖中揭示了TFT走線71、由PDL層限定的子像素72和開口73。其中，由PDL層限定的子像素72是在PDL層圖案化工藝中暴露的第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33的中心部分，是在蒸鍍發光層後形成的。由PDL層限定的開口73為在PDL層圖案化工藝中，將第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33之間的間隔部分暴露出來而形成的無子像素電極開口區。也就是說，本發明在PDL層圖案化工藝中，除了將第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33的中心部分暴露，還將第一子像素電極31、第二子像素電極32和第三子像素電極33之間的間隔區域暴露，即將平坦化層28上沒有形成子像素電極的區域暴露出來。子像素72和開口73可在PDL層圖案化工藝中同時形成，但開口73上並不進行後續發光層和對電極61的製備。因此，本發明中的開口73實際是平坦化層28上沒有任何電極和膜層結構的孔洞結構，外部光線可通過開口73完全無遮擋的進入到顯示幕內部。

在圖2中，將發光層作為層狀結構來看的話，發光層包括用於顯示的第二區域。在圖3中，將發光層作為層狀結構來看的話，發光層包括設置有用於透光的開口73的第一區域並包括用於顯示的第二區域。可以理解的是，第一區域用於設置開口73，而第二區域用於設置子像素72。

由前述內容可知，第一區域的形成可以借由在PDL層上設置開口73來實現，而第二區域的形成可以借由在PDL層上設置開口73並且在後續工藝中進行蒸鍍來實現。在前述顯示幕的製備過程中已經做了詳細闡釋，這裡不再贅述。

第一區域的尺寸和子像素72的尺寸在一個級別，通常在微米級別，需要借助放大鏡才能很好的觀察。在本發明中，發光層包括設置有用於透光的開口73的第一區域並包括用於顯示的第二區域，第一區域和第二區域組合排列，佈滿顯示幕，也就是說，用肉眼來觀察的話，整個顯示幕都是可以顯示的，即所謂全面屏。在傳統的顯示幕中，為了保證前置攝像頭或其他光敏功能模組能夠獲取到一定強度的光線，通常需要在顯示幕上設置有非顯示區域，將前置攝像頭或光敏功能模組佈置在非顯示區域。而在本發明中，由於具有能夠透光的第一區域，可將前置攝像頭或其他光敏功能模組隱藏在具有一定第一區域占比的顯示幕下，不用再為前置攝像頭或光敏功能模組預留位置，因此可以省去有效顯示區上方的非顯示區，擴大屏占比，優化使用感受，從而，可以解決非顯示區的存在導致使用者的使用感受不佳的技術問題。

此外，顯示幕還可以包括基板、緩衝層、TFT、柵極絕緣層、層間絕緣層、保護層、平坦化層、像素限定層和對電極。其中，TFT包括半導體層、柵電極、源電極和漏電極，平坦化層上形成第一子像素電極、第二子像素電極和第三子像素電極。具體地，基板、緩衝層、TFT、柵極絕緣層、層間絕緣層、保護層、平坦化層、像素限定層、發光層、對電極、第一子像素電極、第二子像素電極和第三子像素電極的結構關係在前述顯示幕的製備過程中已經做了詳細闡釋，這裡不再贅述。

在一個實施例中，發光層包括多個第一區域和多個第二區域，所述多個第一區域中的一個第一區域與所述多個第二區域中的相鄰對應的一個第二區域形成一個第一類發光單元。

在一個實施例中，發光層還包括多個第二類發光單元，各第二類發光單元均不具有所述第一區域。例如在圖2中，第二類發光單元包括用於顯示的第二區域，而不具有第一區域。

主動矩陣有機發光二極體（Active Matrix Organic Light Emitting Diode ，AMOLED）是將有機發光二極體（Organic Light Emitting Diode，OLED）像素澱積或集成在TFT陣列上，通過TFT陣列來控制流入每個OLED像素的電流大小，從而決定每個像素發光強度的顯示技術。在本發明提供的實施方式中，可以對第一類發光單元和第二類發光單元使用相同的驅動演算法控制發光，也可以對第一類發光單元和第二類發光單元使用不同的驅動演算法控制發光。

在具體的應用中，例如，對於顯示幕而言，對顯示幕的顯示部分不進行改變，即設置多個第二類發光單元，而對顯示幕中的供前置攝像頭或光敏功能模組設置的位置設置多個第一類發光單元。這樣的好處是：前置攝像頭或光敏功能模組需要一定的光照強度或者感光量才能達到良好的功能效果，通過將前置攝像頭或光敏功能模組設置在第一類發光單元的下層，由於第一類發光單元中的第一區域的開口73可以透光，可有效地提高光照強度，從而可以滿足前置攝像頭或光敏功能模組所要求的光照強度。

進一步地，在本發明提供的一種實施例中，第一類發光單元的數量為多個。可以理解的是，提高第一類發光單元的數量可以提高進入顯示幕的光照強度。顯示幕的邊緣通常用來設置前置或光敏功能模組，故第一類發光單元的數量以設置滿顯示幕的邊緣為宜。

在一個實施例中，第一類發光單元包括紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素中的任一者。

由前述顯示幕的製造方法以及AMOLED技術可知，每一個第一類發光單元是被獨立控制進行發光的，因此，第一類發光單元可以包括紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素中的任一者。由紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素構成的第一類發光單元平均分佈，可以達成白平衡的效果。

在一個實施例中，在紅色子像素中，第一區域的面積與第二區域的面積的比值為1:3-3:1；進一步地，在綠色子像素中，第一區域的面積與第二區域的面積的比值為1:2-2:1；更進一步地，在藍色子像素中，第一區域的面積與第二區域的面積的比值為1:1.5-1.5:1。在上述比值範圍內，可以保證顯示幕能夠透過一定強度的光，以滿足屏下前置攝像頭或光敏功能模組的需要。並且不會影響肉眼看到的顯示效果。不同顏色子像素的面積比值不同，主要是考慮到不同顏色的發光物質的發光效率是有差別的，以便平衡在設置透光開口後，減小開口對不同顏色子像素的發光效率的影響，以達到保證當第一類發光單元和第二類發光單元同時顯示時，肉眼不會感知到顏色顯示的差別。

在本發明提供的實施方式中，可以將第一類發光單元的紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素的第一區域的面積與第二區域的面積的比值設置為相同，以便於批量生產及製造。在本發明提供的替代實施方式中，還可以根據實際需要設置第一區域的面積與第二區域的面積的比值。

在本發明提供的一種實施例中，在顯示幕中，多個第一類發光單元聚集在一起形成透光顯示區，多個第二類發光單元聚集在一起形成顯示區。

具體地，可以根據顯示幕的不同區域或部位的光照強度需求設置第一類發光單元和第二類發光單元。在具體的應用中，對於顯示幕中的供前置攝像頭或光敏功能模組設置的位置設置多個第一類發光單元，聚集在一起形成透光顯示區。這樣可以滿足前置攝像頭或光敏功能模組的光照需求，而在顯示幕中的用於顯示的區域或部位，則將多個第二類發光單元聚集在一起形成顯示區。

在本發明提供的一種實施例中，還提供一種顯示裝置，該顯示裝置包括：顯示幕，顯示幕包括發光層，發光層包括設置有用於透光的開口73的第一區域並包括用於顯示的第二區域；屏下光敏模組，屏下光敏模組能感應穿過顯示幕而照射進來的光。

對於顯示幕、第一區域和第二區域，前面部分已經做了詳細說明，此處不再贅述。

可以理解的是，這裡的顯示裝置可以理解為一種獨立的產品，例如手機、平板電腦等。顯示裝置還可以包括直流電源、直流電源或交流電源介面、記憶體、處理器等。直流電源在具體的應用中可以為鋰電池。直流電源或交流電源介面在具體的應用中可以為mirco-USB插介面。記憶體可以為快閃記憶體晶片。處理器可以為具有運算功能的CPU、單片機等。

在本發明提供的一種實施例中，屏下光敏模組包括光電感測器和前置攝像頭中的至少一種。光電感測器具體的可以是用於測量人面部是否靠近顯示幕的紅外感測器。可以理解，屏下光敏模組可以根據需要設置。例如，屏下光敏模組可以為光電感測器，也可以為前置攝像頭，還可以是包括光電感測器和攝像頭兩種。

在本發明提供的一種實施例中，屏下光敏模組嵌入顯示幕下4mm-6mm。可以理解的是，在顯示幕內，隨著光傳播的深度逐漸變大，光照強度在衰減，當屏下光敏模組嵌入顯示幕下4mm-6mm的深度時，既可以保證屏下光敏模組穩定的組裝，又可以保證光照強度在需要的範圍之內。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附申請專利範圍為准。

11‧‧‧基板

12‧‧‧緩衝層

21‧‧‧半導體層

22‧‧‧柵電極

23‧‧‧源電極

24‧‧‧漏電極

25‧‧‧柵極絕緣層

26‧‧‧層間絕緣層

27‧‧‧保護層

28‧‧‧平坦化層

31‧‧‧第一子像素電極

32‧‧‧第二子像素電極

33‧‧‧第三子像素電極

41‧‧‧像素限定層

51‧‧‧發光層

61‧‧‧對電極

71‧‧‧TFT走線

72‧‧‧子像素

73‧‧‧開口

圖1為本發明實施例提供的顯示幕的層狀結構圖；圖2為本發明實施例提供的顯示幕的局部剖面結構；圖3為本發明實施例提供的顯示幕的另一個局部剖面結構。

Claims

一種顯示幕，其中，包括發光層和兩個電極層，所述發光層包括設置有用於透光的開口的第一區域並包括用於顯示的第二區域，其中所述開口上不設置發光層和兩個電極層。
如申請專利範圍第1項所述的顯示幕，其中，所述發光層包括多個第一區域和多個第二區域，一個所述第一區域與相鄰的一個所述第二區域形成一個第一類發光單元。
如申請專利範圍第2項所述的顯示幕，其中，所述第一類發光單元的數量為多個。
如申請專利範圍第3項所述的顯示幕，其中，所述第一類發光單元包括紅色子像素、綠色子像素和藍色子像素中的任一者。
如申請專利範圍第4項所述的顯示幕，其中，在所述紅色子像素中，所述第一區域的面積與所述第二區域的面積的比值為1：3-3：1，在所述綠色子像素中，所述第一區域的面積與所述第二區域的面積的比值為1：2-2：1，在所述藍色子像素中，所述第一區域的面積與所述第二區域的面積的比值為1：1.5-1.5：1。
如申請專利範圍第1項所述的顯示幕，其中，所述發光層還包括多個第二類發光單元，所述第二類發光單元具有所述第二區域，不具有所述第一區域。
如申請專利範圍第6項所述的顯示幕，其中，多個所述第一類發光單元聚集在一起形成透光顯示區，多個所述第二類發光單元聚集在一起形成顯示區。
一種顯示裝置，其中，包括：如申請專利範圍第1項所述的顯示幕；以及屏下光敏模組，所述屏下光敏模組能夠感應穿過所述顯示幕而照射進來的光。
如申請專利範圍第8項所述的顯示裝置，其中，所述屏下光敏模組包括光電感測器和前置攝像頭中的至少一種。
一種製備如申請專利範圍第1項所述的顯示幕的方法，其中，包括：在形成像素限定層時，在所述像素限定層形成用於透光的開口；以及在形成發光層時，使形成所述發光層的發光層材料不覆蓋所述開口所在的部分。