显示基板及其制造方法和显示面板与流程

文档序号:17554849发布日期:2019-04-30 18:32阅读:92来源:国知局
显示基板及其制造方法和显示面板与流程

本发明涉及显示装置领域,具体地,涉及一种显示基板、该显示基板的制造方法和包括所述显示基板的显示面板。



背景技术:

随着显示技术的发展,已经出现了透明显示装置。目前一种透明显示装置为有机发光二极管透明显示装置,目前,有机发光二极管显示装置的显示面板中,透明区域的面积已经可以达到显示面板的显示面总面积的40%。

通常,当显示面板的有机发光二极管为顶发射型有机发光二极管时,多个有机发光二极管的阴极互相电连接,并形成为整面电极。随着显示面板的尺寸的增加,整面电极在显示时的电阻压降(irdrop)会导致显示面板亮度不均匀。

为了解决上述问题,通常在显示面板中设置辅助阴极线,然后通过过孔将辅助电极与阴极电连接,形成并连接过,降低信号传递过程中的电阻压降。

如图1中所示,所述显示面板的像素单元包括发光单元i和透明显示区ii。发光单元设置有发光元件,辅助电极100设置在发光单元,且位于发光元件下方,通过阴极辅助连接过孔110a将辅助电极100与整面电极电连接,而阴极辅助连接过孔110a底部则是不透明的辅助电极100。当显示面板发光时,如图2所示,由于阴极辅助连接过孔110a位于发光单元中并贯穿发光元件,使得被阴极辅助连接过孔110a占据部分不仅无法发光,还露出了辅助电极100,从而影响了显示面板的正常发光。

因此,如何既能够降低电阻压降、又不影响显示面板的正常发光成为本领域亟待解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种显示基板、该显示基板的制造方法和包括所述显示基板的显示面板。所述显示基板具有较大的开口率,既具有较低的电阻压降,又能够正常发光显示。

为了实现上述目的,作为本发明的一个方面,提供一种显示基板,所述显示基板包括显示区,所述显示区被划分为多个像素单元,所述像素单元包括发光单元和透明显示单元,所述发光单元内设置有发光元件,所述发光元件包括第一电极、发光功能层和第二电极,所述第二电极位于所述发光元件的出光侧,多个发光元件的第二电极形成为具有一体结构的第二电极层,所述显示基板还包括位于所述发光单元内的辅助电极,且所述辅助电极位于所述发光元件背离出光侧的一侧,所述辅助电极由金属材料制成,其中,所述显示基板还包括多个由透明导电材料制成的辅助连接件,所述辅助连接件的一部分位于所述发光单元内,所述辅助连接件的另一部分位于所述透明显示单元内,所述辅助电极与所述辅助连接件位于所述发光单元内的部分电连接,所述第二电极层与所述辅助连接件位于透明显示单元内的部分电连接。

优选地,所述辅助连接件由透明的半导体材料导体化形成。

优选地,所述发光单元内还设置有薄膜晶体管,所述薄膜晶体管设置在所述发光元件背离出光侧的一侧,所述薄膜晶体管包括源漏电极层和栅极层,所述薄膜晶体管具有顶栅结构,所述辅助电极与所述源漏电极层同层设置。

优选地,所述辅助连接件与所述薄膜晶体管的有源层同层设置,并由于所述有源层相同的半导体材料导体化后形成,所述显示基板包括覆盖所述透明显示单元以及所述像素单元的层间绝缘层和钝化层,所述层间绝缘层设置覆盖所述栅极层,以将所述源漏电极层与所述栅极层绝缘间隔,所述钝化层覆盖所述源漏电极层,所述第二电极层通过位于所述透明显示单元内的辅助连接过孔与所述辅助连接件电连接,且所述辅助连接过孔贯穿所述钝化层和所述层间绝缘层。

优选地,所述显示基板包括衬底基板、形成在所述衬底基板上的遮光层和覆盖所述遮光层以及所述衬底基板上未设置所述遮光层的部分的缓冲层,所述薄膜晶体管设置在所述缓冲层上,所述薄膜晶体管的有源层在所述衬底基板上的正投影位于所述遮光层的范围内。

优选地,所述薄膜晶体管的源漏电极层包括源极和漏极,所述漏极通过缓冲连接过孔与所述遮光层电连接。

作为本发明的第二个方面,提供一种显示面板,所述显示面板包括显示基板,其中,所述显示基板为本发明所提供的上述显示基板。

作为本发明的第三个发明,提供一种显示基板的制造方法,其中,所述制造方法包括:

提供衬底基板,所述衬底基板被划分为多个像素单元,所述像素单元包括发光单元和透明显示区;

形成辅助电极和多个辅助连接件,所述辅助连接件由透明导电材料制成,且所述辅助连接件的一部分位于所述发光单元内,所述辅助连接件的另一部分位于所述透明显示单元内,所述辅助电极位于所述发光单元内,且所述辅助电极与所述辅助连接件位于发光单元内的部分电连接;

在所述发光单元内形成发光元件,所述发光元件包括第一电极、发光功能层和第二电极,多个发光元件的第二电极形成为具有一体结构的第二电极层,且所述第二电极与所述辅助电极层电连接。

优选地,所述制造方法还包括在所述发光单元内形成发光元件的步骤之前进行的在发光单元内形成薄膜晶体管的步骤,包括:

形成包括有源层的图形;

形成栅绝缘层;

形成包括栅极层的图形;

形成层间绝缘层;

形成包括源漏层的图形;

形成钝化层,其中,

形成辅助电极的步骤与形成包括栅极层的图形的步骤同步进行,或者,形成辅助电极的步骤与形成包括源漏层的图形的步骤同步进行。

优选地,形成辅助连接件的步骤包括:

与形成包括有源层的图形的步骤同步进行的形成初始辅助连接件的步骤;以及

对所述初始辅助连接件进行导体化以获得所述辅助连接件的步骤。

优选地,在形成包括栅极层的图形之后进行对所述初始辅助连接件进行导体化以获得所述辅助连接件的步骤。

优选地,在形成包括源漏层的图形的步骤中形成所述辅助电极,所述钝化层和所述层间绝缘层均覆盖所述发光单元和所述透明显示区,所述制造方法还包括在形成源漏层的图形的步骤之前进行的:

形成贯穿所述钝化层和所述层间绝缘层的辅助连接过孔,其中,

所述第二电极层通过所述辅助连接过孔与所述辅助连接件电连接。

优选地,所述制造方法还包括在提供衬底基板的步骤和形成薄膜晶体管的步骤之间进行的:

在衬底基板上形成遮光图形层;

形成覆盖所述衬底基板和所述衬底基板上未设置所述遮光图形层的部分的缓冲层,其中,

所述薄膜晶体管的有源层在所述衬底基板上的正投影位于所述遮光图形层的范围内。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:

图1是相关技术的显示面板中,像素单元的示意图;

图2是图1中的像素单元发光后的示意图;

图3是本发明所提供的显示基板中的像素单元的示意图;

图4是图3中显示基板的局部剖视图;

图5是本发明所提供的显示面板中的像素单元发光后的示意图;

图6是本发明所提供的显示基板的制造方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。

作为本发明的一个方面,提供一种显示基板,所述显示基板包括显示区,所述显示区被划分为多个像素单元,如图3所示,所述像素单元包括发光单元i和透明显示单元ii。发光单元i内设置有发光元件200。如图4所示,发光元件200包括第一电极210、发光功能层220和第二电极230,第二电极230位于该发光元件200的出光侧,多个发光元件200的第二电极230形成为具有一体结构的第二电极层。

所述显示基板还包括位于发光单元内的辅助电极100,其中,所述显示基板还包括多个由透明导电材料制成的辅助连接件110,该辅助连接件110的一部分位于发光单元i内,辅助连接件110的另一部分位于透明显示单元ii内,辅助电极100与辅助连接件110位于发光单元内的部分电连接,所述第二电极层与辅助连接件110位于透明显示单元ii内的部分电连接。

在本发明中,辅助电极100由电阻率较小的金属材料制成。容易理解的是,且辅助电极100设置在发光元件200背离出光侧的一侧,因此,辅助电极100本身的设置不会影响发光元件200的发光。辅助连接件110由透明导电材料制成,设置在透明显示单元ii内不会影响透明显示单元ii处的光透过率。所述第二电极层也是由透明导电材料制成,第二电极层在透明显示单元内与透明的辅助连接件电连接,而非图1中所示的在发光单元处于辅助电极电连接,因此,没有破坏发光元件的完整性,在所述发光元件发光时,发光单元处没有因与辅助电极电连接造成的遮挡(如图5所示)。并且,透明显示单元ii内的材料均为透明材料,第二电极层位于透明显示单元ii内的部分与位于透明显示单元ii内的辅助电连接件电连接,也不会产生不透明区域,从而不会影响透明显示单元ii的光透过率。

辅助电极100由金属材料制成,从而可以通过辅助连接件110与第二电极层形成电阻相对较低的并联结构。在包括所述显示基板的显示面板显示时,第二电极层和辅助电极形成的并联结构传递电信号,电压将更低,从而可以使得显示面板亮度均匀,以获得更好的显示效果。

辅助连接件110从透明显示单元ii延伸至发光单元i内,并在发光单元i内与辅助电极100电连接,也不会影响到透明显示单元ii的光透过率。

在本发明中,对辅助连接件110的具体材料不做特殊的限定,例如,可以利用透明电极材料制成辅助连接件110。或者,可以利用由透明的半导体材料导体化获得的透明导电材料制成。半导体材料通常是透明材料,通过等离子掺杂等导体化工艺可以将半导体材料导体化,半导体材料导体化后仍然为透明材料,不会影响透明显示单元ii的光透过率。

为了驱动发光元件200发光,所述显示基板包括多个薄膜晶体管300,该薄膜晶体管300设置发光单元i内,且位于发光元件200背离出光侧的一侧。可以利用与薄膜晶体管300的有源层310材料相同的半导体材料导体化后形成辅助连接件110。

薄膜晶体管300的多层驱动电极层包括源漏电极层和栅极层320,在图4中所示的具体实施方式中,薄膜晶体管300具有顶栅结构,辅助电极100与所述源漏电极层同层设置,可以同步地形成源漏电极层和辅助电极。当然,本发明并不限于此,辅助电极100也可以与栅极层320同层设置,相应地,可以同步地形成栅极层和辅助电极。

具体地,顶栅型的薄膜晶体管300包括设置在有源层310和栅极层320之间的栅绝缘层330、将栅极层320与源漏层绝缘间隔的层间绝缘层340和覆盖所述源漏层的钝化层350。其中,源漏层包括源极370和漏极360。

为了简化制造工艺,辅助连接件110可以与薄膜晶体管300的有源层310同层设置。

在形成有源层310时,可以同步地形成初始辅助连接件。随后通过对初始辅助连接件进行导体化,可以获得辅助连接件110。如图4中所示,辅助连接件110与辅助电极100之间间隔了钝化层和层间绝缘层,因此,辅助电极100通过辅助连接过孔100a与辅助连接件110电连接。

为了提高透明显示单元ii处的光透过率,应当尽量少在透明显示单元ii内设置材料。例如,像素界定层700、平坦化层800等有机膜层在透明显示单元ii处应当设置通孔。通过曝光显影的方式即可去除透明显示单元ii处的有机膜层材料。

由于钝化层350和层间绝缘层340均由透明度较高的无机材料制成,且厚度较小,因此,可以不去除钝化层350和层间绝缘层340位于透明显示单元ii内的材料(换言之,钝化层350覆盖发光单元i和透明显示单元ii,且层间绝缘层340覆盖发光单元i和透明显示单元ii),这样既不会降低透明显示单元ii处的光透过率,又可以简化对钝化层350以层间绝缘层340进行构图工艺的掩膜板的结构。在这种实施方式中,可以在透明显示单元ii内设置贯穿钝化层350和层间绝缘层340的辅助连接过孔230a,以使得第二电极层通过辅助连接过孔230a与辅助连接件电连接。

当然,本发明并不限于此。例如,可以去除钝化层350和层间绝缘层340位于透明显示单元ii内的材料,这样,无需设置辅助连接过孔,在形成第二电极层时,第二电极层位于透明显示单元ii内的部分可以直接与辅助连接件110电连接。

在本发明中,对形成有源层310的具体材料不做特殊的限定。例如,可以利用igzo材料形成有源层310,相应地,利用导体化的igzo材料形成辅助连接件110。

容易理解的是,显示基板包括衬底基板400,薄膜晶体管300设置在衬底基板400上,发光元件200设置在薄膜晶体管300和发光元件200之间。也就是说,衬底基板400和薄膜晶体管300均位于发光元件200的背光侧。发光单元i内的薄膜晶体管300形成驱动发光元件200发光的驱动电路。

为了防止外界的光对有源层310造成影响,优选地,所述显示基板还包括形成在衬底基板400上的遮光层500和覆盖该遮光层500以及衬底基板400上未设置遮光层400的部分的缓冲层600,薄膜晶体管300设置在缓冲层600上,薄膜晶体管300的有源层310在衬底基板400上的正投影位于遮光层500的范围内。

在本发明中,对遮光层500的具体材料不做特殊的限制,例如,可以利用金属材料制成遮光层500。为了避免遮光层500产生静电造成“双栅”的薄膜晶体管,优选地,可以通过贯穿层间绝缘层340和缓冲层600的缓冲连接过孔360a将薄膜晶体管的漏极360与遮光层500电连接。

在本发明中,对发光元件200的具体类型不做特殊的限定,例如,发光元件200可以为顶发射型有机发光二极管,第一电极210为发光元件200的阳极,第二电极230为发光元件200的阴极。

可以利用金属材料制成阳极,利用透明电极材料制成第二电极。

作为本发明的第二个方面,提供一种显示面板,所述显示面板包括显示基板,其只,所述显示基板为本发明所提供的上述显示基板。

如上文中所述,所述显示基板中的发光元件完整不被破坏,并且辅助连接件为透明的,在所述显示面板进行显示时,发光元件均具有较大的开口率,所述辅助电极与整面的第一电极层电连接,形成并联结构,可以减少显示时的电压降,提高显示亮度的均匀性。

作为本发明的第三个方面,提供一种显示基板的制造方法,其中,如图6所示,所述制造方法包括:

在步骤s110中,提供衬底基板,所述衬底基板被划分为多个像素单元,所述像素单元包括发光单元和透明显示区;

在步骤s120中,形成辅助电极和多个辅助连接件,所述辅助连接件由透明导电材料制成,且所述辅助连接件的一部分位于所述发光单元内,所述辅助连接件的另一部分位于所述透明显示单元内,所述辅助电极位于所述发光单元内,且所述辅助电极与所述辅助连接件位于发光单元内的部分电连接;

在步骤s130中,在所述发光单元内形成发光元件,所述发光元件包括第一电极、发光功能层和第二电极,多个发光元件的第二电极形成为具有一体结构的第二电极层,且所述第二电极与所述辅助连接件位于所述透明显示单元内的部分电连接。

利用本发明所提供的上述制造方法可以制得辅助电极和辅助连接件均位于发光元件背离出光侧的一侧的显示基板,即,本发明所提供的上述显示基板。

上文中已经对所述显示基板的工作原理以及有益效果进行了详细的描述,这里不再赘述。

所述制造方法还包括在步骤s130之前进行的在发光单元内形成薄膜晶体管的步骤,具体地,该步骤包括:

形成包括有源层的图形;

形成栅绝缘层;

形成包括栅极层的图形;

形成层间绝缘层;

形成包括源漏层的图形;

形成钝化层,其中,

形成辅助电极的步骤与形成包括栅极层的图形的步骤同步进行,或者,形成辅助电极的步骤与形成包括源漏层的图形的步骤同步进行。

通过在形成包括栅极层的图形的步骤中形成所述辅助电极或者在形成包括源漏层的图形的步骤中形成所述辅助电极,无需设置专门的形成辅助电极的步骤,从而可以简化制造工艺。

为了简化制造工艺,可以利用半导体材料导体化获得辅助连接件,相应地,形成辅助连接件的步骤可以包括:

与形成包括有源层的图形的步骤同步进行的形成初始辅助连接件的步骤;以及

对所述初始辅助连接件进行导体化以获得所述辅助连接件的步骤。

在本发明中,优选在形成包括栅极层的图形之后进行所述对所述初始辅助连接件进行导体化以获得所述辅助连接件的步骤。具体地,在形成包括栅极层的图形之后,可以以栅极层为遮挡图形,对整个显示基板半成品进行等离子化处理,由于栅极层为遮挡图形,因此,栅极层下方的有源层不会被导体化,而未被栅极层所遮挡的初始辅助连接件被导体化。

作为一种实施方式,在形成包括源漏层的图形的步骤中形成所述辅助电极。并且,可以不去除钝化层和层间绝缘层位于透明显示单元内的材料,即,所述钝化层和所述层间绝缘层均覆盖所述发光单元和所述透明显示区。相应地,所述制造方法还包括在形成源漏层的图形的步骤之前进行的:

形成贯穿所述钝化层和所述层间绝缘层的辅助连接过孔,其中,

所述第二电极层通过所述辅助连接过孔与所述辅助连接件电连接。

作为一种优选实施方式,所述显示基板还可以包括遮光图形,相应地,所述制造方法还包括在提供衬底基板的步骤和形成薄膜晶体管的步骤之间进行的:

在衬底基板上形成遮光图形层;

形成覆盖所述衬底基板和所述衬底基板上未设置所述遮光图形层的部分的缓冲层,其中,

所述薄膜晶体管的有源层在所述衬底基板上的正投影位于所述遮光图形层的范围内。

下面简要介绍如何形成包括图3和图4中所示的像素单元的显示基板:

提供衬底基板;

在衬底基板上溅射沉积金属层,用作遮光金属,材料可选择能够遮挡光的导电金属材料,如alnd/mo,厚度在2000埃左右;

然后通过等离子增强化学气相沉积(即,pecvd)沉积缓冲层,缓冲层的材料可以为硅的氧化物(即,siox)或硅的氮化物(即,sinx),厚度在3000埃左右;

随后溅射沉积铟镓锌氧化物(即,igzo)薄膜,在发光单元中作为有源层的材料,在透明显示单元中的图形作为初始辅助连接件,igzo薄膜厚度在400埃左右;

然后沉积栅极绝缘层,栅极绝缘层采用硅的氧化物,厚度在1500埃左右;

溅射沉积栅极金属,自对准工艺完成顶栅结构,栅极金属可采用al、cu等导电性好的金属材料;

自对准工艺后对透明显示单元中的初始辅助连接件进行导体化工艺处理,以获得辅助连接件;

沉积形成层间绝缘层,可采用硅的氧化物薄膜作为层间绝缘层,其中,层间绝缘层的厚度为4000埃-6000埃;

形成贯穿层间绝缘层的源极过孔、漏极过孔、缓冲连接过孔;

沉积缘漏极层和辅助电极;

沉积钝化层;

在辅助连接件的位置处形成辅助连接过孔;

形成平坦化层,仅覆盖发光单元;

形成第一电极;

形成像素界定层,像素界定层包括与发光单元对应的像素开口和与透明显示单元对应的透明显示开口;

形成发光功能层;

形成第二电极层,第二电极层通过辅助连接过孔与辅助连接件电连接。

可以理解的是,以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式,然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言,在不脱离本发明的精神和实质的情况下,可以做出各种变型和改进,这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

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