柔性显示屏及其制造方法、显示装置与流程

本公开的实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种柔性显示屏及其制造方法、包括柔性显示屏的显示装置。

背景技术：

传统的TFT液晶显示器，由于玻璃基板和彩膜(CF)基板、TFT基板等均为玻璃材质，难以实现弯曲和折叠，无法做成柔性可拉伸显示屏。而目前的柔性显示屏，多采用的是基于OLED的有源矩阵显示技术，显示屏的折弯性和延展性有限，最大可拉伸至自身长度的1.2倍左右。因此，希望进一步提高显示屏的折弯性和延展性，以更好地满足用户对柔性显示屏柔性的需求。

技术实现要素：

本申请旨在解决现有技术中的至少一个问题，提供一种折弯性和延展性更好的柔性显示屏。

根据本申请一个方面的实施例，提供了一种柔性显示屏，包括：硅树脂衬底；在硅树脂衬底上方的聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极；在聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极上方的硫化锌硅树脂发光层；以及在硫化锌硅树脂发光层上方的聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极。

根据本发明的一个实施例，所述柔性显示屏还包括：在聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极上方的彩膜层。

根据本发明的一个实施例，所述彩膜层包括多个独立的彩膜单元，每个彩膜单元包括红色滤光元件、绿色滤光元件和蓝色滤光元件。

根据本发明的一个实施例，所述彩膜层还包括黑矩阵，所述彩膜单元位于黑矩阵的开口中。

根据本发明的一个实施例，所述彩膜层包括聚对苯二甲酸乙二醇酯基板。

根据本发明的一个实施例，所述聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极、所述聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极和所述硫化锌硅树脂发光层均为整体板状结构。

根据本发明的一个实施例，所述的柔性显示屏，还包括：在彩膜层上方的透明硅树脂保护层。

根据本发明的一个实施例，所述硫化锌硅树脂发光层包括多个独立的发光单元，每个发光单元包括红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件。

根据本发明的一个实施例，所述红色发光元件由硫化锌硅树脂发光材料中掺杂0.2％的锰离子而形成，所述绿色发光元件由硫化锌硅树脂发光材料中掺杂0.01％的铜离子而形成，所述蓝色发光元件由硫化锌硅树脂发光材料中掺杂0.1％的铜离子而形成。

根据本发明的一个实施例，所述发光单元所在层设置有橡胶黑矩阵，所述发光单元位于所述黑矩阵的开口中。

根据本发明的一个实施例，所述聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极包括多个独立阴极单元，每个阴极单元覆盖一个像素单元；且所述聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极为整体板状结构。

根据本发明的一个实施例，所述的柔性显示屏，还包括：在聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极上方的透明硅树脂保护层。

根据本发明另一方面的实施例，提供一种显示装置，包括前述实施例所述的柔性显示屏。

根据本发明另一方面的实施例，提供一种制造柔性显示屏的方法，包括步骤：

提供一硅树脂衬底；

在所述硅树脂衬底上方形成聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极；

在所述聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极上方形成硫化锌硅树脂发光层；以及

所述硫化锌硅树脂发光层上方形成聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极。

本申请各实施例的显示屏、显示装置和显示方法，由于采用硅树脂和水凝胶等柔性材料，显示屏可以承受较大程度的弯折和拉伸而保持发光性能，以满足用户对柔性显示屏柔性的较高要求。

附图说明

图1是根据本申请的一个实施例的柔性显示屏的分解结构图；

图2是制作图1所示的柔性显示屏的方法的流程图；

图3是根据本申请的另一个实施例的柔性显示屏的分解结构图；

图3a是示出图3中的彩膜层的一个示例结构的分解结构图；以及

图4是根据本申请的另一个实施例的柔性显示屏的分解结构图。

具体实施方式

为更清楚地阐述本公开的目的、技术方案及优点，以下将结合附图对本公开的实施例进行详细的说明。应当理解的是，下文对于实施例的描述旨在对本公开的总体构思进行解释和说明，而不应当理解为是对本公开的限制。在说明书中，相同或相似的附图标记指代相同或相似的部件或构件。

本文中使用的方位性术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”或“底”等，均指的是附图中呈现的方位，这些方位性术语仅为了便于描述，而不应当被解释为对本公开的限定。

图1示出了根据本发明的一个示例实施例的柔性显示屏的分解结构图。如图1所示，柔性显示屏100的基本结构包括：硅树脂衬底1；在硅树脂衬底1上方的聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极2；在聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极2上方的硫化锌硅树脂发光层3；以及在硫化锌硅树脂发光层3上方的聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极4。

另外，如图1所示，柔性显示屏100还可以包括在聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极4上方的透明硅树脂保护层5，以对阳极、阴极和发光层起到保护作用。

根据图1所示的实施例，作为衬底和保护层的材料的硅树脂是一种透明绝缘材料。作为阳极和阴极的材料的聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶具有导电性和透明性。硫化锌硅树脂发光层在交流电压下可发出白色荧光，而当掺杂不同含量不同类型的金属离子后，会发出不同颜色的光。比如在硫化锌硅树脂发光材料中掺杂0.2％的锰离子可发红光，在硫化锌硅树脂中掺杂0.01％的铜离子，可发绿光，掺杂0.1％的铜离子可发蓝光，等等。上述掺杂百分比指的是摩尔浓度比。上述这些材料均具有良好的弹性和延展性，在外力作用下最大可拉伸至原长度的4.8倍。以这些柔性材料制成的显示屏，延展性和折弯性极佳，弯折拉伸的同时可保证其发光性能不受影响或受影响较小。而且，由于硫化锌硅树脂发光层可以自发光，无需背光源，显示屏可以做得较为轻薄。

图2是制作图1所示的柔性显示屏的方法的流程图。如图2所示，上述实施例的柔性显示屏的制造方法包括以下步骤：

S1：提供一硅树脂衬底；

S2：在所述硅树脂衬底上方形成包括聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶的阳极；

S3：在所述阳极上方形成包括硫化锌硅树脂的发光层；以及

S4：在所述发光层上方形成包括聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶的阴极。

可选地，所述方法还可以包括步骤S5：在聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极上方形成透明硅树脂保护层。

上述方法制作的柔性显示屏中，硅树脂衬底和硅树脂保护层的厚度可以为约0.5-1.5mm，聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极和聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极的厚度可以为约0.2-0.5mm，硫化锌硅树脂发光层的厚度可以为约0.3-0.6mm。

根据其他的实施例，为了实现全彩色显示，图1所示的柔性显示屏可以包括彩膜层。图3示出了作为实现全彩色显示的一种方式的实施例的柔性显示屏的分解结构图。如图3所示，柔性显示屏200包括：硅树脂衬底1；在硅树脂衬底1上方的聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极2；在聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极2上方的硫化锌硅树脂发光层3；在硫化锌硅树脂发光层3上方的聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极4；在聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极4上方的彩膜层6；以及在彩膜层6上方的透明硅树脂保护层5。

可以看出，与图1的柔性显示屏100相比，图3的柔性显示屏200在聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极4和透明硅树脂保护层5之间增加了彩膜层6。

具体地，彩膜层6包括排成阵列的多个独立的彩膜单元60，每个彩膜单元60对应一个像素单元，并包括红色滤光元件61、绿色滤光元件62和蓝色滤光元件63，分别对应R、G、B子像素。当在聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极2和聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极4之间施加电压时，硫化锌硅树脂发光层3发出白色光，经彩膜单元60的红色滤光元件61、绿色滤光元件62和蓝色滤光元件63过滤后分别发出红光、绿光和蓝光，经组合三种颜色以实现全彩色显示。

为了防止像素单元之间发光的干扰，如同3所示，彩膜层6还包括设置在各个彩膜单元60周围的黑矩阵7，以在像素单元之间起隔离作用。

图3a示出了彩膜层6的一个示例的分解结构。该彩膜层6包括柔性基板64、在柔性基板64上方形成的彩膜单元60，每个彩膜单元60包括红色滤光元件61、绿色滤光元件62和蓝色滤光元件63，并且在各个彩膜单元60之间形成黑矩阵7。

根据一个实施例，可以通过常规光刻工艺制作图3a所示的彩膜层6。具体地，首先，提供弹性和延展性较好的柔性基板64，例如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)基板；然后，在PET基板64上涂敷黑色光刻胶，通过曝光、显影形成黑矩阵7的图案，在黑矩阵7的图案中形成有用于容纳彩膜单元60的开口70；接着，依次在黑矩阵7上方涂敷红色、绿色和蓝色光刻胶，分别经曝光、显影形成红色滤光元件61、绿色滤光元件62和蓝色滤光元件63的图案。每一组红色滤光元件61、绿色滤光元件62和蓝色滤光元件63组成一个彩膜单元60。

上述实施例的柔性显示屏200中，硅树脂衬底1和硅树脂保护层5的厚度约为0.5-1.5mm，聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极2和聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极4的厚度约为0.2-0.5mm，硫化锌硅树脂发光层3的厚度约为0.3-0.6mm，彩膜层6的厚度可以为约0.15-0.3mm；黑矩阵7的厚度可以约为0.1-0.2mm。

另外，如图3所示，所述聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极2、所述聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极4和所述硫化锌硅树脂发光层3均为整体板状结构。因此，易于整体制造所述聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极2、所述聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极4和所述硫化锌硅树脂发光层3。

虽然未示出，图3的显示屏还可以包括本领域技术人员所熟知的其它附加结构、控制电路等，在此不再赘述。

如图3所示的实施例的柔性显示屏200，显示屏的各层均由具有较好弹性和延展性的材料制成，例如在外力作用下最大可拉伸至原长度的4.8倍，整个柔性显示屏表现出良好的折弯性和延展性，能够满足用户对柔性显示屏柔性的较高要求。另外，采用较为成熟的彩膜(CF)工艺实现全彩色显示，工艺相对简单，成本低，适合制造大尺寸显示屏。

图4示出了作为实现全彩色显示的另一种方式的实施例的柔性显示屏300的分解结构图。如图4所示，柔性显示屏300包括硅树脂衬底1；在硅树脂衬底1上方的聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极2；在聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极2上方的硫化锌硅树脂发光层3；在硫化锌硅树脂发光层3上方的聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极4；以及在聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极4上方的透明硅树脂保护层5。

可以看出，与图1的柔性显示屏100相比，在图4所示的柔性显示屏300中，硫化锌硅树脂发光层3具有不同的构造。具体而言，如图4所示，硫化锌硅树脂发光层3包括排成阵列的多个独立的发光单元30，每个发光单元30对应一个像素单元，并包括红色发光元件31、绿色发光元件32和蓝色发光元件33，分别对应R、G、B子像素。该实施例采取独立像素发光方式实现全彩色显示，可以省略彩膜层，并适合制造高分辨率显示产品。

根据图4所示的实施例，硫化锌硅树脂发光材料中掺杂不同类型不同含量的金属离子，可发出不同颜色的光。根据一个示例，所述红色发光元件31由硫化锌硅树脂发光材料中掺杂0.2％的锰离子而形成，所述绿色发光元件32由硫化锌硅树脂发光材料中掺杂0.01％的铜离子而形成，所述蓝色发光元件33由硫化锌硅树脂发光材料中掺杂0.1％的铜离子而形成。上述掺杂百分比指的是摩尔浓度比。当在聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极2和聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极4之间施加电压时，红色发光元件31、绿色发光元件32和蓝色发光元件33分别发出红光、绿光和蓝光，经组合三种颜色以实现全彩色显示。

为了防止像素单元之间发光的干扰，如同4所示，发光单元30所在的层中设置有黑矩阵7，以在像素单元之间起隔离作用。黑矩阵7可以采用弹性和延展性较好的橡胶材料制作。发光单元30位于黑矩阵7中的开口70中。

上述实施例的柔性显示屏300中，硅树脂衬底1和硅树脂保护层5的厚度约为0.5-1.5mm，聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极2和聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极4的厚度约为0.2-0.5mm，硫化锌硅树脂发光层3的厚度约为0.3-0.6mm，黑矩阵7的厚度约为0.3-0.6mm。

另外，在图4所示的实施例中，所述聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阳极2采用整体板状结构，而所述聚丙烯酰胺-氯化锂水凝胶阴极4包括多个独立阴极单元40，每个阴极单元40分别覆盖一个像素单元30。采用这种阴极结构，便于控制各个像素单元独立发光，提高显示画面的分辨率。

虽然未示出，图4的显示屏还可以包括本领域技术人员所熟知的其它附加结构或控制电路，在此不再赘述。

如图4所示的实施例的柔性显示屏300，显示屏的各层均由具有较好弹性和延展性的材料制成，整个柔性显示屏表现出良好的折弯性和延展性，能够满足用户对柔性显示屏的柔性的较高要求。另外，采取RGB独立像素发光方式实现全彩色显示，可以省略彩膜层，并适合制造高分辨率显示产品。

例如，本发明的柔性显示屏可以用于智能手表、智能腕带等电子产品的显示屏，以及其它需要动态、柔性显示的产品，满足用户的使用需求。

本发明的实施例还提供一种显示装置，包括前述各实施例所述的柔性显示屏，因此，该显示装置能够满足用户对柔性显示屏柔性的较高要求。

虽然以上参照附图描述了本发明的一些具体实施例，本领域技术人员应当理解，在不引起冲突的情况下，各施例的组成部分可以相互组合或替代。例如，图2的显示屏200的阳极和阴极也可以采用对应彩膜单元的多个独立单元的结构形式，图3中的显示屏300的阴极也可以采用整体板状的形式。

以上通过举例的方式描述了本公开的几个实施例，但是本领域的技术人员将会认识到，在不背离本公开的构思的前提下，可以对本公开的实施例做出各种修改和变化。所有这些修改和变化都应当落入本公开的保护范围内。因此，本公开的保护范围应以权利要求限定的保护范围为准。