显示面板、显示装置及显示面板的制备方法与流程

文档序号:28205793发布日期:2021-12-28 17:38阅读:114来源:国知局
显示面板、显示装置及显示面板的制备方法与流程

1.本技术涉及显示装置技术领域,尤其涉及到一种显示面板、显示装置及显示面板的制备方法。


背景技术:

2.随时显示技术的发展,越来越多的场景和设备配置有显示屏,以实现显示功能,且有利于人机交互。特别是移动终端中,显示屏几乎成为了必不可少的配置。因此,显示技术也在不断发展,特别是对于彩色显示技术,不断提高各方面的性能,也还具有较大的提升空间。
3.现有的显示技术中,比较成熟的技术包括lcd(液晶显示)技术和oled(有机发光二极管)技术。其中,lcd的显示模组光路较为复杂,且难以实现柔性弯折,且需要利用彩膜片与背光模组配合实现彩色显示,因此,lcd的色彩饱和度难以达到较高的水平。对于oled的显示模组,目前还存在oled的解析度、效率、亮度和寿命方向提升困难的问题。而目前micro led(微缩型发光二极管)技术在光学效率、亮度、响应速度和可靠性方面,都具有一定的优势,越来越受到业界人士的关注,但是也存在一定的问题。


技术实现要素:

4.本技术提供了一种显示面板、显示装置及显示面板的制备方法,以
5.第一方面,本技术提供了一种显示面板,该显示面板包括多个像素单元,每个像素单元包括至少三个颜色的子像素,例如像素单元包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素,以实现显示面板的彩色显示;或者,像素单元还可以包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素,有利于提高显示面板的亮度。上述像素单元的各个子像素由钝化层封装成一个像素单元,从而可以在制备上述显示面板时,先制备led晶圆,再在led晶圆的表面制备子像素的彩色功能层。从而该方案可以利用制备led晶圆的光刻设备来制备上述彩色功能层,则可以在晶圆上制备密度较高的像素,且降低制造成本。此外,以像素单元为单位进行钝化层封装和转移,与对单个子像素进行转移相比,大大的减少了转移次数,降低了转移过程中导致产品损坏的概率,则有利于提高制造效率和产品良率。此外,每个像素单元中的所有子像素可以共用一个电极,即像素单元中的各个子像素的一端分别连接一个第一电极,另一端共用一个第二电极。由于该方案中以像素为单元进行封装和转移,因此,将像素单元中的各个子像素设计成共电极的结构,可以减少显示面板的电极总数,简化将像素单元转移至具有驱动电路的基板时,需要焊接的电极数量,提高工艺效率,还可以提高显示面板的良率。另外,也可以减少制备电极的成本。
6.具体的制备上述像素单元时,可以第一电极为n电极,第二电极为p电极;或者,第一电极为p电极,第二电极为n电极,本技术不做具体限制。
7.在具体制备上述子像素时,可以使子像素具有至少两个分像素,该至少两个分像素并联设置,即每个子像素的所有分像素共用同一组n电极和p电极。因此,当子像素中的一
个分像素出现断路时,其余的分像素仍可保持工作,电压升高,使子像素的亮度变化不大。当子像素中的一个分像素出现短路时,可以认为干预将出现短路的分像素切断,形成断路,从而使子像素保持正常工作。该方案可以提高子像素的使用寿命和成品率,也可以提高子像素的修复率,从而降低显示面板的成本,提高用户的使用体验。
8.上述像素单元的子像素至少包括红色子像素和绿色子像素,还可以包括蓝色子像素和/或白色子像素。由于红色子像素在尺寸较小时,发光效率较低,因此,可以使红色子像素的数量多于绿色子像素的数量。例如可以使子像素包括两个红色子像素、一个绿色子像素和一个蓝色子像素。从而可以使像素单元的各个子像素的发光效率较为一致,提高显示面板的色彩饱和度。
9.为了防止各个子像素之间出现混光的情况,可以在各个子像素之间设置遮光挡墙。具体的,可以在子像素的周侧设置铝质遮光挡墙,铝质遮光挡墙除了可以遮挡光线以外,具有一定的反光效果,因此可以提高各个子像素的亮度和发光效率。
10.进一步的技术方案中,还可以使上述铝质遮光挡墙连接子像素的第一电极或者第二电极。铝质遮光挡墙作为导线,可以减少制备像素单元时,导线的设计。特别的,对于像素单元的第一电极和第二电极设置于同一侧的方案,还可以铝质遮光挡墙代替穿过像素单元厚度方向的走线,以提高led站显示面板的比率,提高显示面板的发光效率和显示效果。
11.上述像素单元包括有led层和彩色功能层,其中,led层包括依次设置的n型区层、多量子阱层和p型区层。像素单元的相邻的子像素中,多量子阱层和p型区层之间具有遮光挡墙,像素单元的n型区层为整体n型区层,该方案中,像素单元的子像素可以共用n电即。将n电极与n型区层连接即可,可以简化n电极与led的连接结构。此外,可以使n电极与像素单元的n型区层的中间区域连接,则像素单元的电子不易流至子像素的边缘,可以降低子像素漏电的风险。
12.或者,另一种技术方案中,可以使像素单元的相邻的子像素中,多量子阱层和n型区层之间具有遮光挡墙,像素单元的p型区层为整体p型区层。则该方案以p电极作为共电极,具有与上述技术方案相似的技术效果,此处不进行赘述。
13.上述像素单元包括led层和彩色功能层,led层背离彩色功能层的一侧包括反射层。该反射层可以将led层发出的射向反射层的光线反射至彩色功能层,以提高光线利用效率。上述反射层具体可以为第一分布式拉格反射镜层,或者金属反射层,具体类型可以根据需求进行设计。
14.在led层朝向彩色功能层的一侧还可以设置第二分布式拉格反射镜层,该第二分布式拉格反射镜层可以透过蓝光,反射红光和绿光,以提高像素单元的光电转换效率。
15.第二方面,本技术还提供了一种显示装置,该显示装置包括中框、后壳、印制电路板以及上述任一技术方案中的显示面板。在具体安装上述显示装置时,印制电路板和显示面板设置与中框的两侧,该中框用于承载上述印制电路板和显示面板,后壳安装于印制电路板背离中框的一侧,具体可以与中框固定连接。该显示装置的显示面板的像素单元的各个子像素由钝化层封装成一个像素单元,该方案可以利用制备led晶圆的光刻设备来制备像素单元的彩色功能层,则可以在晶圆上制备密度较高的像素,且降低制造成本。此外,以像素单元为单位进行钝化层封装和转移,提高了转移效率,降低了转移过程中导致产品损坏的概率,可以提高显示装置的良率和使用体验。每个像素单元中的所有子像素可以共用
一个电极,可以减少显示面板的电极总数,简化将像素单元转移至具有驱动电路的基板时,需要焊接的电极数量,提高工艺效率,还可以提高显示面板和显示装置的良率。
16.第三方面,本技术还提供了一种显示面板的制备方法,该制备方法包括以下步骤:
17.制备晶圆,该晶圆包括led层;
18.在led层表面制备彩色功能层,形成多个颜色的子像素;
19.切割像素单元之间的挡墙,形成多个独立的像素单元,上述像素单元包括至少三个颜色的子像素;
20.在像素单元外表面制备钝化层,对像素单元的子像素进行封装;
21.将具有钝化层的像素单元转移至具有驱动电路的基板,则形成显示面板。
22.该方案中制备显示面板的方法可以以像素单元为单位转移至具有驱动电路的基板,可以提高转移效率,减少像素单元转移过程造成的损伤,提高显示面板的良率。
23.在具体制备晶圆时,可以在衬底上形成led层,然后制备第一电极和第二电极,再切割上述led层,形成独立的led,然后在led之间制备遮光挡墙,以防止相邻的led出现混光的问题。
24.制备晶圆后,在led层表面制备彩色功能层,则可以直接利用制备晶圆的设备,制备上述彩色功能层,有利于提高制备的子像素的密度,减少设备的投入,降低成本。
25.上述制备晶圆的步骤中还可以包括:
26.在衬底表面制备led层,led层背离所述衬底一侧的为反射层;
27.在反射层背离衬底的一侧表面形成第一电极与第二电极。
28.在led层制备反射层,可以将led发出的光线反射至出光侧,提高光线的利用效率。具体的上述反射层可以为金属反射层,也可以为第一分布式拉格反射镜层,当选择第一分布式拉格反射镜层作为反射层时,无需考虑短路问题,产品可靠性较高。
29.上述制备晶圆的步骤中还可以包括:
30.在上述led层朝向彩色功能层的一侧制备第二分布式拉格反射镜层。
31.该方案中,第二分布式拉格反射镜层可以透过蓝光,反射红光和绿光,可以提高像素单元的色彩饱和度。
32.此外,为了提高子像素的使用寿命和可靠性,上述制备晶圆的步骤中还可以包括:在每个led设定位置采用离子注入工艺制备绝缘层,使led形成至少两个并联的分led。该方案中,两个分led并联,则完成子像素制备时,可以使子像素形成至少两个并联的分像素。从而当其中一个分像素出现断路或者短路时,都可以使子像素中其它的分像素能够保持工作状态,以提高子像素工作的可靠性和使用寿命。
33.或者,为了使子像素形成至少两个并联的分像素,上述制备晶圆的步骤中还可以包括:
34.在每个led设定位置切割,使led形成至少两个并联的分led。
35.在制备显示面板时,还可以使相邻的子像素之间具有铝质遮光挡墙,具体制备时,可以使:
36.步骤制备晶圆包括:切割led层形成多个led,在led之间制备铝质遮光挡墙;
37.步骤在所述led层表面制备彩色功能层,形成多个颜色的子像素包括:在子像素之间制备铝质遮光挡墙。
38.该方案中,铝质遮光挡墙的表面具有较高的光反射率。从而子像素发出的光线遇到上述铝质遮光挡墙,可以使较多的光线反射至子像素内部,从而有利于提高子像素的亮度和发光效率。
39.上述铝质遮光挡墙可以与子像素的第一电极或者第二电极电连接。铝质遮光挡墙作为导电走线,则可以减少制备像素单元时,导电走线的设置,简化工艺,降低成本。特别对于像素单元的第一电极和第二电极位于子像素的同一侧时,第一电极与第二电极中的一个电极需要利用穿过led层厚度方向的走线与led层连接。具体可以使上述铝质遮光挡墙需要连接上述穿过led层厚度方向的走线的电极电连接,从而无需额外制作穿过led层的导电走线,有利于提高led占显示面板的比率,有利于提高发光效率和显示效果。
40.上述制备晶圆还可以包括制备led层,该led层包括依次设置的n型区层、多量子阱层和p型区层;切割上述n型区层和上述多量子阱层;该方案中,可以保留p型区层作为整体的p型区层。该方案中,可以使像素单元公用p型电极,使p型电极与p型区层连接即可,则有利于制备p电极。此外,可以使p电极与p型区层的中部电连接,则像素单元的电子不易流至子像素的边缘,可以降低子像素漏电的风险。
41.或者,基于相同的构思,上述制备晶圆还可以包括制备led层,该led层包括依次设置的n型区层、多量子阱层和p型区层;切割上述p型区层和上述多量子阱层,保留n型区层作为整体的n型区层。
42.上述像素单元的子像素至少包括红色子像素和绿色子像素,还可以包括蓝色子像素和/或白色子像素。由于红色子像素在尺寸较小时,发光效率较低,因此,可以使红色子像素的数量多于绿色子像素的数量。例如可以使子像素包括两个红色子像素、一个绿色子像素和一个蓝色子像素。从而可以使像素单元的各个子像素的发光效率较为一致,提高显示面板的色彩饱和度。
43.每个像素单元中的所有子像素可以共用一个电极,即像素单元中的各个子像素的一端分别连接一个第一电极,另一端共用一个第二电极。由于该方案中以像素为单元进行封装和转移,因此,将像素单元中的各个子像素设计成共电极的结构,可以减少显示面板的电极总数,简化将像素单元转移至具有驱动电路的基板时,需要焊接的电极数量,提高工艺效率,还可以提高显示面板的良率。另外,也可以减少制备电极的成本。
附图说明
44.图1为本技术实施例中显示装置的一种结构示意图;
45.图2为本技术实施例中显示面板的一种局部结构示意图;
46.图3为本技术实施例中子像素的一种结构示意图;
47.图4为本技术实施例中一个子像素的两个分像素的电路连接图;
48.图5为本技术实施例中像素单元的一种结构示意图;
49.图6为本技术实施例中像素单元的一种剖面结构示意图;
50.图7为本技术实施例中发光二极管层的剖面结构示意图;
51.图8为本技术实施例中像素单元的另一种剖面结构示意图;
52.图9为本技术实施例中显示面板的制备方法的流程示意图;
53.图10为本技术实施例中制备晶圆的流程示意图;
54.图11a~11h为本技术实施例中显示面板制备过程的结构示意图;
55.图12为本技术实施例中发光二极管的一种剖面结构示意图;
56.图13为本技术实施例中发光二极管的另一种剖面结构示意图;
57.图14为本技术实施例中发光二极管的一种结构示意图;
58.图15为本技术实施例中像素单元的一种结构示意图。
59.附图标记:
60.100-显示装置;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
200-显示面板;
61.300-中框;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
400-后壳;
62.500-印制电路板;
63.10-像素单元;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
11-子像素;
64.111-分像素;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
1111-第一分像素;
65.1112-第二分像素;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
112-红色子像素;
66.113-绿色子像素;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
114-蓝色子像素;
67.12-钝化层;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
13-第一电极;
68.14-第二电极;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
15-n型区层;
69.16-多量子阱层;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
17-p型区层;
70.18-遮光挡墙;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
181-铝质遮光挡墙;
71.19-led层;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
191-发光功能层;
72.192-第一分布式拉格反射镜层;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
193-第二分布式拉格反射镜层;
73.190-彩色功能层;
74.21-发光二极管层;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
211-缓冲层;
75.212-gan层;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
213-n型掺杂gan层;
76.214-多量子阱层;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
215-p型algan层;
77.216-p型掺杂gan层;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
217-透明电极;
78.218-发光二极管;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
219-第一遮光挡墙;
79.2110-彩色功能层;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2111-第二遮光挡墙;
80.2112-第一分布式拉格反射镜层;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2113-第二分布式拉格反射镜层;
81.2114-n型区层;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2115-p型区层;
82.2116-铝质遮光挡墙;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2117-欧姆接触层;
83.2118-绝缘层;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
22-第一电极;
84.23-第二电极;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
24-像素单元;
85.25-钝化层;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30-衬底;
86.40-平盘;
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
50-胶。
具体实施方式
87.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本技术作进一步地详细描述。
88.为了方便理解本技术实施例提供的显示面板,下面首先介绍一下其应用场景。
89.本技术实施例提供的显示面板可以应用于任何具有显示功能的显示装置,上述显
示装置可以为手机、平板电脑或者电纸书等常见的移动终端,或者其它电子显示设置,如笔记本电脑、电视机或者设备显示屏等。随着显示技术的发展,人们对显示面板的显示效果以及制备成本等都越来越关注,micro led(微缩型发光二极管)技术在光学效率、亮度、响应速度和可靠性方面,业界对micro led技术的关注度也越来越高。现有技术中,可以先制备led板,再在上述led板的表面制备颜色转换材料层,以制备彩色的显示面板。该方案中,将颜色转换材料层覆盖在led上主要有喷墨打印与光刻两种技术路线。现有的喷墨打印设备精度能实现的像素密度为200ppi左右,远远不能满足目前智能手机、智能手表、平板电脑等便携电子产品的显示要求。而采用光刻工艺路线时,需要增加昂贵的光刻设备,投资大,效率低。
90.基于现有技术中存在的上述问题,本技术提供了一种显示面板、显示装置及显示面板的制备方法,以提高显示面板的像素密度,降低制造成本,提高制造效率和产品良率。
91.以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本技术的限制。如在本技术的说明书和所附权利要求书中所使用的那样,单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式,除非其上下文中明确地有相反指示。
92.在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本技术的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。
93.图1为本技术实施例中显示装置的一种结构示意图,该显示装置的具体类型不做限制,可以为手机、平板电脑或者电纸书等常见的移动终端,或者其它电子显示设置,如笔记本电脑、电视机或者设备显示器等。该显示装置100包括显示面板200、中框300、后壳400和印制电路板500。上述显示面板200与印制电路板500电连接,且显示面板200和印制电路板500设置于中框300的两侧,该中框300用于承载印制电路板和显示面板。上述后壳400位于印制电路板500背离中框300的一侧,也可以固定于中框300。具体的,上述显示面板200可以为micro led(微缩型发光二极管)显示面板200。图2为本技术实施例中显示面板的一种局部结构示意图,如图2所示,该显示面板200包括多个像素单元10,每个像素单元10包括至少三个颜色的子像素11,具体该像素单元10可以包括红色子像素112、绿色子像素113和蓝色子像素114;或者,像素单元10还可以包括红色子像素112、绿色子像素113、蓝色子像素114和白色子像素,以提高像素单元10的亮度。上述至少三个颜色的子像素11由钝化层12封装为一个像素单元10。则在制备上述显示面板200时,可以先制备led晶圆,再在led晶圆的表面制备子像素11的彩色功能层,如包括光转换材料层,以实现显示面板200的彩色显示。从而该方案可以利用制备led晶圆的光刻设备来制备上述彩色功能层,则可以在晶圆上制备密度较高的像素,且无需准备额外的设备来制作显示面板的彩色功能层,有利于降低制造成本。此外,以像素单元10为单位进行钝化层12封装和转移,与对单个子像素11进行转移相比,大大的减少了转移次数,降低了转移过程中导致产品损坏的概率,则有利于提高制造效率和产品良率。
94.每个显示面板200中,各个像素单元10的子像素11排布可以相同,或者也可以不同,本技术不做具体限制。如图2所示,各个像素单元10的子像素11的排布就不同。上述光转换材料层的材质也可以根据需求选择,例如可以为量子点材料、荧光粉或者有机荧光染料等,本技术也不做具体限制。
95.图3为本技术实施例中子像素的一种结构示意图,为了提高子像素11的使用寿命和成品率,提高显示面板200显示的可靠性和显示面板200的使用寿命,本技术实施例中的子像素11可以包括至少两个分像素111,上述至少两个分像素111并联设置。以图3为例,结合图4,图4为本技术实施例中两个分像素111的电路连接图。具体实施例中,上述子像素11可以包括第一分像素1111和第二分像素1112,还包括第一电极13和第二电极14。上述第一分像素1111和第二分像素1112并联于第一电极13和第二电极14之间。从而,该方案可以减少子像素11无法点亮的概率。
96.若第一分像素1111出现断路的情况,则第二分像素1112仍然连接于第一电极13与第二电极14之间,可以保持工作状态,且第二分像素1112的功率可以翻倍,亮度提升,因此,还可以保证子像素11的亮度,以使该子像素11正常工作。若第一分像素1111出现短路的情况,则可以利用激光切断第一分像素1111所在的电路,以使第一分像素1111断路。从而可以使第二分像素1112仍然保持工作状态,且第二分像素1112的功率可以翻倍,亮度提升,因此,可以保证子像素11的亮度,以使该子像素11正常工作。因此,该方案中,子像素11的使用寿命和成品率得到了提高,且修复率较高,从而降低了显示面板200的成本。也可以提高显示装置100的使用寿命和用户体验。
97.图5为本技术实施例中像素单元的一种结构示意图,如图5所示,像素单元10包括第一电极13和第二电极14,上述第一电极13和第二电极14可以位于子像素11的同一侧。每个像素单元10中的各个子像素11还可以进行共电极设计,即像素单元10中的所有子像素11的一端共用一个第二电极14,各个子像素11的另一端分别连接一个第一电极13。该方案中,由于以像素单元10为单位进行最后的切割和转移,因此可以实现像素单元10的所有子像素11共用一个第二电极14,则可以减少显示面板200的电极的总数,有利于减少像素单元10转移至具有驱动电路的基板时需要焊接电极的数量,既可以提高工艺效率,减少焊接时出现不良的情况。此外,也可以降低制备电极的成本。
98.具体的实施例中,可以使第一电极13为p电极,第二电极14为n电极;或者第一电极13为n电极,第一电极13为p电极,本技术不做具体限制。
99.请继续参考图5,像素单元10至少包括红色子像素112、绿色子像素113和蓝色子像素114。由于红色子像素112尺寸较小时,其发光效率较低,因此,红色子像素112的数量大于绿色子像素113的数量,绿色子像素113的数量可以等于蓝色子像素114的数量。例如,如图5所示的实施例中,像素单元10可以包括两个红色子像素112、一个绿色子像素113和一个蓝色子像素114。由于尺寸小的红色子像素112的发光效率与绿色子像素113或者蓝色子像素114相比,发光效率较低,为了提高色彩饱和度,可以增加红色子像素112的数量,以使各个颜色的子像素11的效率较为一致。
100.本技术实施例中,子像素11的周侧具有遮光挡墙18,一方面可以防止相邻的子像素11之间出现混光的问题,另一方面还可以使各个子像素11之间绝缘设置,使子像素11保持独立。具体的,上述遮光挡墙18的材质不做具体限制,例如可以为高分子材料、金属或者
金属化合物等等,遮光挡墙18的材料只需具有遮光性即可。
101.请参考图6,图6为本技术实施例中像素单元的剖面结构示意图。子像素11周侧具有铝质遮光挡墙181,铝质遮光挡墙181的表面具有较高的光反射率。从而子像素11发出的光线遇到上述铝质遮光挡墙181,可以使较多的光线反射至子像素11内部,从而有利于提高子像素11的亮度和发光效率。具体的,上述子像素11可以包括led层19和彩色功能层190,上述led层19主要产生具有一定亮度的光线,位于led层19表面的彩色功能层190可以将led层19的光线转换为彩色光线,以实现显示面板200的彩色显示。上述铝质遮光挡墙181一方面可以提高led层19的亮度,另一方面,也可以增强彩色功能层190对光线的转换效率,进而提高子像素11的亮度和发光效率,提高显示面板200的显示效果。
102.具体的实施例中,铝质遮光挡墙181可以连接子像素11的第一电极13或者第二电极14,该方案中,铝质遮光挡墙181作为导电走线,则可以减少制备像素单元10时,导电走线的设置,简化工艺,降低成本。像素单元10的第一电极13和第二电极14位于子像素11的同一侧时,第一电极13与第二电极14中的一个电极需要利用穿过led层19厚度方向的走线与led层19连接,具体,可以使上述铝质遮光挡墙181需要连接上述穿过led层19厚度方向的走线的电极电连接,从而无需额外制作穿过led层19的导电走线,有利于提高led占显示面板200的比率,有利于提高发光效率和显示效果。
103.此外,如图5所示,每个像素单元10中的各个子像素11还可以进行共电极设计,即像素单元10中的所有子像素11的一端共用一个第二电极14,各个子像素11的另一端分别连接一个第一电极13。当相邻子像素11之间设置铝质遮光挡墙181时,可以使上述铝质遮光挡墙181与第二电极14连接,以实现像素单元10的各个子像素11的一端共用一个第二电极14,则上述铝质遮光挡墙181还可以作为连接共用电极的走线,以减少额外的导电走线。
104.可选实施例中,上述led层19可以为蓝光led层,也可以为紫外光led层,本技术不做具体限制。当上述led层19为蓝光led层时,红色子像素112对应的彩色功能层190设置有红色光转换材料,绿色子像素113对应的彩色功能层190设置有绿色光转换材料。而蓝色子像素114对应的彩色功能层190无需设置光转换材料,只需设置透明膜层使彩色功能层190整体平整性较好即可,例如,上述透明膜层具体可以为硅胶层。
105.请参考图7,图7为本技术实施例中发光二极管层的一种剖面结构示意图。上述像素单元10的led层19可以包括依次设置的n型区层15、多量子阱层16以及p型区层17,相邻的子像素11之间具有遮光挡墙。该方案中,可以使遮光挡墙在大致垂直于led层19的方向延伸,且穿过p型区层17和多量子阱层16,将相邻的子像素11的p型区层17之间绝缘遮光隔离,相邻的多量子阱层16之间绝缘遮光隔离。而像素单元10的n型区层15为整体的结构,即像素单元10的各个子像素11的n型区层15为一体成型结构。当然,在具体制备该像素单元的led层19时,从制备工艺的角度,可以使遮光挡墙伸入n型区层15内设定深度,从而保证可以利用遮光挡墙将多量子阱层16隔离,提高led的工作可靠性。
106.该方案中,可以使n电极为共电极,像素单元10的各个子像素11共用同一个n电极。由于像素单元10的n型区层15为整体结构,则有利于制备n电极。此外,可以使n电极与n型区层15的中部电连接,则像素单元10的电子不易流至子像素11的边缘,可以降低子像素11漏电的风险。
107.另一种实施例中,还可以使遮光挡墙在大致垂直于led层19的方向延伸,且穿过n
型区层15和多量子阱层16,将相邻的子像素11的n型区层15之间绝缘遮光隔离,相邻的多量子阱层16之间绝缘遮光隔离。而像素单元10的p型区层17为整体的结构,即像素单元10的各个子像素11的n型区层15为一体成型结构。同样,在具体制备该像素单元的led层19时,从制备工艺的角度,可以使遮光挡墙伸入p型区层17内设定深度,从而保证可以利用遮光挡墙将多量子阱层16隔离,提高led的工作可靠性。该方案以p电极为共电极,具有与上述实施例相似的技术效果,此处不进行赘述。
108.请参考图8,图8为本技术实施例中像素单元的另一种剖面结构示意图。像素单元10包括led层19和彩色功能层190,上述led层19包括发光功能层191和第一分布式拉格反射镜层192,该第一分布式拉格反射镜层192位于发光功能层191背离彩色功能层的一侧,即位于led层19背离彩色功能层190的一侧。上述第一分布式拉格反射镜层192能够反射蓝光,从而提高led的发光效率。上述第一分布式拉格反射镜层192作为反射层设置于led背离彩色功能层的一侧,由于第一分布式拉格反射镜层192为绝缘材质,因此出现短路的风险较低,有利于提高显示面板的可靠性。或者,上述反射层还可以为金属反射层,例如金属铝制作的反射层等,本技术不做具体限制。
109.上述第一分布式拉格反射镜层192采用两种不同折射率的材料(例如二氧化硅与二氧化钛),以相互间隔的形式依次叠加,每层材料的光学厚度为中心反射波长的1/4。为保证设定波长范围内的光全部被反射,因此,第一分布式拉格反射镜层192包括多层结构,总厚度控制在5um以下。
110.具体的,上述另一种实施例中,上述led层19朝向彩色功能层190一侧包括第二分布式拉格反射镜层。即第二分布式拉个反射镜层位于发光功能层191朝向彩色功能层190的一侧。该方案中的第二分布式拉格反射镜层193可以透过蓝光,反射红光和绿光,以提高像素单元10的光电转换效率。上述第二分布式拉格反射镜层193也采用两种不同折射率的材料(例如氧化硅与氧化钛),以相互间隔的形式依次叠加,为多层结构。
111.基于相同的发明构思,本技术还提供了一种显示面板的制备方法,请参考图9,图9为本技术实施例中显示面板的制备方法的流程示意图;上述显示面板200的制备方法具体包括以下步骤:
112.步骤s101,制备晶圆(wafer),上述晶圆包括led层,请参考图10,图10为本技术实施例中制备晶圆的流程示意图,具体包括:
113.步骤s1011,在衬底30表面制备发光二极管(led)层21,如图11a所示;
114.上述衬底30可以为蓝宝石衬底30,蓝宝石衬底30的成本较低,且与制备led层21的材料的晶格较为适配,有利于形成led层21。当然,在其它的实施例中,上述衬底30还可以为硅衬底30、碳化硅衬底30或者玻璃衬底30,本技术不做限制。
115.请参考图11a,在衬底30表面制备led层21的具体过程可以包括:
116.在衬底30表面制做缓冲层211(gan buffer,氮化镓缓冲层),缓冲层211的厚度可以为15nm;
117.在缓冲层211背离衬底30的表面依次生长led218,以蓝色led为例:
118.在350~500摄氏度条件下,在缓冲层211背离衬底30的表面生长gan层212(undoped gan,无掺杂氮化镓层),gan层212的厚度具体可以为2um。生长过程中的气压具体可以为500~700mbar,v/iii为2000~5000,生长速率为3~15nm/min。其中,v/iii指的是第
五主族元素n与第三主族元素ga的摩尔比;生长速率指的是一定时间内生成物质的厚度的增加量;
119.在450~500摄氏度条件下,在gan层212背离缓冲层211的表面生长n型掺杂gan层213(n doped gan,掺杂n型材料的氮化镓),n型掺杂gan层213的厚度可以为2um。生长过程中的气压具体可以为200~400mbar,v/iii在6000~10000,生长速率在0.5~8um/h;
120.在400~500摄氏度条件下,在n型掺杂gan层213背离上述gan层212的表面生长多量子阱层214(muti quantum well),多量子阱层214由gan(氮化镓)以及ingan(氮化铟镓)叠加后形成。多量子阱层214的具体层数不做限制,但是,最上层以及最下层均为gan,且相邻的量子阱可以复用一个gan。上述ingan厚度可以为3nm,gan厚度可以为7nm。生长过程中的气压为200~400mbar,v/iii为12000~30000,生长速率为0.5~3um/h;
121.在400~500摄氏度条件下,在多量子阱层214背离n型掺杂gan层213的表面生长p型algan层215(p-algan electron block layer,p型氮化铝镓电子阻挡层)。p型algan层215为电子阻挡层,用于避免电子过流,提高发光效率。p型algan层215的厚度可以为80nm。生长过程中的气压可以为50~300mbar,v/iii可以为2000~5000,生长速率可以为0.5~2um/h;
122.在400~500摄氏度条件下,在p型algan层215背离多量子阱层214的表面生长p型掺杂gan层216(p doped gan,掺杂p型材料的氮化镓)。厚度可以为150nm。生长过程中的气压为200~400mbar,v/iii为6000~10000,生长速率为0.5~8um/h;
123.在p型掺杂gan层216背离p型algan层215的表面采用蒸镀工艺蒸镀一层透明电极217,如氧化铟锡薄膜,厚度例如可以为1um。
124.步骤s1012,在led层21背离衬底30的一侧制备与led层21电连接的多个第一电极22和多个第二电极23,如图11b所示;
125.该方案中,第一电极22与第二电极23设置于led层21的同一侧,即倒装结构(flip chip),该结构有利于提高led218的发光效率,减少将第一电极22与第二电极23连接至具有驱动电路的基板时需要的走线数量,便于安装。上述第一电极22与第二电极23的材质可以为多元合金金属,例如snag合金或者niptau合金,本技术不做具体限制。为了形成上述第一电极22与第二电极23,可以在led层21背离衬底30的一侧设置具有设定结构的掩膜版,并蒸镀形成上述第一电极22与第二电极23。
126.步骤s1013,将晶圆具有电极的一侧固定至平盘40,剥离衬底30,如图11c所示;
127.具体实施该步骤时,可以利用胶50将上述晶圆粘接至平盘40,利用激光切割工艺剥离上述衬底30。
128.步骤s1014,切割led层21使多个led218分离,形成多个led218,如图11d所示;
129.具体可以采用icp工艺蚀刻上述多个led218之间的区域,以分割led218,形成多个可以独立驱动的led218。
130.步骤s1015,在led218之间制备第一遮光挡墙219,遮挡相邻led218之间的光线,如图11e所示;
131.在切割上述led层21时,led218之间具有间隙,可以利用旋涂的方式将黑色光阻树脂填充在上述间隙内,再利用掩膜光固化上述led218之间的间隙区域的黑色光祖树脂,然后将多余的黑色光阻树脂清洗掉,则可以形成上述第一遮光挡墙219,以防止不同的led218
之间的光相互扩散。制备上述第一遮光挡墙219的材料不做限制,例如可以为高分子材料、金属或者金属化合物等等,第一遮光挡墙219的材料只需具有遮光性即可。
132.步骤s102,在上述led层21表面制备彩色功能层2110,形成多个颜色的子像素,如图11f所示;
133.具体可以在led218背离第一电极22的一侧制备彩色功能层2110,形成红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素;
134.制备led218后,直接制备彩色功能层2110,则可以利用制造晶圆的光刻设备,从而可以在提高制备精度的基础上,还可以降低成本,减少设备投入。上述彩色功能层2110包括光转换材料层,该光转换材料层的材质不做限制,可以为量子点材料、荧光粉或者有机荧光染料等。具体可以选择量子点材料,在量子点材料背离led218一侧还设置有彩膜,具体的,上述量子点材料制备的光转换材料层的厚度可以为4um,彩膜的厚度可以为2um。具体加工时,制备光转换材料层的过程以红色子像素为例,可以为:先在整片晶圆表面旋涂红色量子点材料光刻胶,然后利用光刻板将需要的位置(红色子像素对应的led218上方)进行感光固化,最后将未固化的红色量子点材料光刻胶洗掉。采用同样的工艺,可以在光转换材料层背离led层21的一侧,采用与红色子像素相同的制备工艺制备彩膜。
135.上述彩色功能层2110与每个led218相对的区域之间具有间隙,可以利用旋涂的方式将黑色光阻树脂填充在上述间隙内,再利用掩膜光固化上述间隙区域的黑色光祖树脂,然后将多余的黑色光阻树脂清洗掉,则可以在相邻的子像素之间形成第二遮光挡墙2111,以防止不同的子像素之间的光相互扩散。制备上述第二遮光挡墙2111的材料不做限制,例如可以为高分子材料、金属或者金属化合物等等,第二遮光挡墙2111的材料只需具有遮光性即可。
136.步骤s103,切割像素单元24之间的挡墙,形成多个独立的像素单元24,上述像素单元24包括至少三个颜色的子像素,如图11g;
137.上述像素单元24具体可以包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素;也可以包括红色子像素、绿色子像素、蓝色子像素和白色子像素等,本技术不做具体限制。以像素单元24为单位进行切割,切割后形成独立的像素单元24,则在制备显示面板时,可以直接将上述像素单元24转移至具有驱动电路的基板,而无需单独转移各个子像素,从而可以大幅降低转移次数。具体可以采用掩膜配合干法刻蚀的工艺,对上述像素单元24进行切割。
138.步骤s104,在像素单元24外表面制备钝化层25,对像素单元24的子像素进行封装,如图11h。
139.上述钝化层25可以采用pecvd(plasma enhanced chemical vapor deposition,等离子体增强化学的气相沉积法)的方式在芯片表面蒸镀钝化层25,该钝化层25的厚度可以为几百纳米厚,材质可以为二氧化硅或氮化硅等无机钝化材料。
140.步骤s105,将像素单元24转移至具有驱动电路的基板。
141.以像素单元24为单位转移至具有驱动电路的基板,则可以大幅降低转移次数,有利于提高转移效率,提高产品良率。
142.上述步骤s101还可以包括制备反射层的工艺,具体的,可以在步骤s1011中,在p型掺杂gan层216背离algan层的表面采用蒸镀工艺蒸镀一层透明电极217,之后,在上述透明电极217背离上述p型掺杂gan层216的表面制备第一分布式拉格反射镜层2112作为反射层,
如图12所示,图12为本技术实施例中发光二极管的一种剖面结构示意图。然后执行步骤s1012,在该第一分布式拉格反射镜层2112背离衬底30的一侧表面形成多个第一电极22与多个第二电极23。上述第一分布式拉格反射镜层2112可以反射蓝光,从而提高led218的发光效率。
143.具体制备上述第一分布式拉格反射镜层2112的工艺可以包括:采用两种不同折射率的材料,例如氧化硅与氧化钛,以相互间隔的形式依次叠加,每层材料的光学厚度为待反射光的波长的1/4。为保证设定波长范围内的光全部被反射,因此,第一分布式拉格反射镜层2112包括多层结构,总厚度控制在5um以下。
144.或者,上述反射层还可以为金属反射层,例如铝质反射层,制备金属反射层时,需要做好绝缘处理,以防止金属反射层导致短路问题。
145.进一步的实施例中,在上述步骤s101中,还可以在led层21朝向彩色功能层2110的一侧制备第二分布式拉格反射镜层2113。具体的,可以在步骤s1013之后,在led层21制备上述第二分布式拉格反射镜层2113,如图13所示,图13为本技术实施例中发光二极管的另一种剖面结构示意图。该方案中的第二分布式拉格反射镜层2113可以透过蓝光,反射红光和绿光,可以提高像素单元24的色彩饱和度。上述第二分布式拉格反射镜层2113的厚度可以为2.5um左右。上述第二分布式拉格反射镜层2113的制备工艺与上述第一分布式拉格反射镜层2112的制备工艺大致相同,本技术不做赘述。
146.另一种技术方案中,可以使led层21的发光功能层位于第一分布式拉格反射镜层2112与第二分布式拉格反射镜层2113之间,如图13所示,该方案中的led218发光效率较高。
147.为了实现子像素包括至少两个分像素,且上述至少两个分像素并联设置。可以在步骤s101制备晶圆时,在每个led218设定位置采用离子注入工艺制备绝缘层,使每个led218形成至少两个并联的分led218;该方案中,上述离子注入工艺可以将具有绝缘性质离子注入至led218内,以形成绝缘层。例如,可以将氦离子或者氮离子注入led内,以形成绝缘层。具体制备上述绝缘层时,可以先制备掩膜漏出需要离子注入的部分,然后注入一定剂量的he离子,在led218内形成具有非常高的绝缘性与不活泼性的绝缘层,从而使绝缘层两侧的led218为分led218,且并联连接。
148.另一种实施例中,还可以在每个led218设定位置进行切割,以使每个led形成至少两个并联的分led218。该切割步骤可以与步骤s1014同时进行。
149.像素单元24的第一电极22和第二电极23可以位于子像素的同一侧。每个像素单元24中的各个子像素可以进行共电极设计,即像素单元24中的所有子像素的一端共用一个第二电极23,各个子像素的另一端分别连接一个第一电极22。该方案中,由于以像素单元24为单位进行最后的切割和转移,因此可以实现像素单元24的所有子像素共用一个第二电极23,则可以减少显示面板的电极的总数,有利于减少像素单元24转移至具有驱动电路的基板时需要焊接电极的数量,既可以提高工艺效率,减少焊接时出现不良的情况。也可以降低制备电极的成本。
150.具体的实施例中,可以使第一电极22为p电极,第二电极23为n电极;或者第一电极22为n电极,第一电极22为p电极,本技术不做具体限制。
151.像素单元24至少包括红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素。由于红色子像素尺寸较小时,其发光效率较低,因此,红色子像素的数量大于绿色子像素的数量,绿色子像素
的数量可以等于蓝色子像素的数量。例如,像素单元可以包括两个红色子像素、一个绿色子像素和一个蓝色子像素。由于尺寸小的红色子像素的发光效率与绿色子像素或者蓝色子像素相比,发光效率较低,为了提高色彩饱和度,可以增加红色子像素的数量,以使各个颜色的子像素的效率较为一致。
152.请参考图14,图14为本技术实施例中发光二极管的一种结构示意图。上述led层21包括依次设置的n型区层2114、多量子阱层214和p型区层2115,所述制备晶圆包括:切割上述led层21形成多个led218,具体可以切割多量子阱层214和p型区层2115,保留n型区层2114为整体n型区层。在具体执行该步骤时,可以切割n型区层2114设定深度,以保证多量子阱层214可以被完全切断,防止相邻的led之间产生干扰,提高led的工作可靠性。
153.该方案中,可以使n电极为共电极,像素单元24的各个子像素共用同一个n电极。由于像素单元24的n型区层2114为整体结构,则有利于制备n电极。此外,可以使n电极与n型区层2114的中部电连接,则像素单元24的电子不易流至子像素的边缘,可以降低子像素漏电的风险。
154.或者,基于相同的构思,可以切割多量子阱层214和上述n型区层2114,保留p型区层2115为整体p型区层。此处不进行赘述。
155.请参考图15,图15为本技术实施例中像素单元的一种结构示意图。在另一种具体的实施例中,上述子像素之间的挡墙可以为铝质遮光挡墙,则在步骤s101制备晶圆时,切割led层21形成多个led218,再在led218之间制备铝质遮光挡墙。具体可以先在led层21表面制备欧姆接触层2117,再切割led层21形成多个led218,再每个led218外表面制备绝缘层2118,并在绝缘层2118表面制备通孔;在上述绝缘层2118外表面制备铝质遮光挡墙2116,该铝质遮光挡墙2116通过上述通孔和欧姆接触层2117与led218的一端电连接,并蚀刻铝质遮光挡墙2116形成导电图案。在铝质遮光挡墙2116外制备彩色功能层2110,之后进一步完成铝质遮光挡墙,以隔离各个子像素的彩色功能层2110,之后在像素单元24外表面制备钝化层25,封装形成像素单元24。铝质遮光挡墙的表面具有较高的光反射率。从而子像素发出的光线遇到上述铝质遮光挡墙,可以使较多的光线反射至子像素内部,从而有利于提高子像素的亮度和发光效率。
156.进一步的,可以在像素单元24的一侧制备第一电极22和第二电极23,上述铝质遮光挡墙与第一电极22或者第二电极23电连接。该方案中,铝质遮光挡墙作为导电走线,则可以减少制备像素单元24时,导电走线的设置,简化工艺,降低成本。像素单元24的第一电极22和第二电极23位于子像素的同一侧时,第一电极22与第二电极23中的一个电极需要利用穿过led层21厚度方向的走线与led层21连接。具体可以使上述铝质遮光挡墙需要连接上述穿过led层21厚度方向的走线的电极电连接,从而无需额外制作穿过led层21的导电走线,有利于提高led占显示面板的比率,有利于提高发光效率和显示效果。
157.或者,每个像素单元24中的各个子像素还可以进行共电极设计,即像素单元24中的所有子像素的一端共用一个第二电极23,各个子像素的另一端分别连接一个第一电极22。当相邻子像素之间设置铝质遮光挡墙时,可以使上述铝质遮光挡墙与第二电极23连接,以实现像素单元24的各个子像素的一端共用一个第二电极23,则上述铝质遮光挡墙还可以作为连接共用电极的走线,以减少额外的导电走线。
158.以上,仅为本技术的具体实施方式,但本技术的保护范围并不局限于此,任何熟悉
本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此,本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1