一种发光器件、显示面板和显示装置的制作方法

文档序号:26054816发布日期:2021-07-27 15:32阅读:61来源:国知局
一种发光器件、显示面板和显示装置的制作方法

本发明实施例涉及显示技术领域,尤其涉及一种发光器件、显示面板和显示装置。



背景技术:

微发光二极管(microled)显示是新一代显示技术,比现有的有机发光二极管(oled)显示技术亮度更高、发光效率更好、功耗更低。微发光二极管(microled)作为新一代显示技术面临的一个最主要的挑战,就是如何将巨量的microled器件植入目标基板或是电路上以降低其制造成本,而此一环节被称为巨量转移。

传统的巨量转移因为转印精度的固有限制,microled器件转印至阵列基板上时其整体器件或者个别器件的位置会与设定位置产生一定的偏移。由此,基于microled显示面板中还包括与microled器件所在基板对置的彩膜基板,该彩膜基板上会设置挡墙结构用于分隔形成多个microled器件对应所在的区域。可以理解,由于巨量转移过程中microled器件可能存在偏移,因而会导致两个基板在对位后无法贴合,microled器件无法对位至挡墙结构所分隔形成的区域内,因而无法完成制程。



技术实现要素:

本发明提供一种发光器件、显示面板和显示装置,以保证第一基板和第二基板在对位贴合时发光器件能够滑入挡墙结构围成的容置空间中,解决现有显示面板中发光器件偏移导致的两基板无法对位贴合的问题。

第一方面,本发明实施例提供了一种显示面板,包括相互对置的第一基板和第二基板以及位于所述第一基板和所述第二基板之间的挡墙结构,所述挡墙结构与所述第一基板和所述第二基板之间围成多个容置空间;

所述第一基板相对所述第二基板的一侧表面设置有多个发光器件,所述发光器件一一对应位于所述容置空间内;所述发光器件包括远离所述第一基板的第一端;

沿着所述第一基板指向所述第二基板的方向,所述第一端的外壁朝向背离其相邻的所述挡墙结构的方向倾斜。

第二方面,本发明实施例还提供了一种显示装置,包括如第一方面任一项所述的显示面板。

第三方面,本发明实施例还提供了一种发光器件,包括:

衬底;

外延层,位于所述衬底表面,所述外延层设置有凸起结构;

多个发光功能层,层叠于所述外延层背离所述衬底的一侧表面并覆盖所述凸起结构形成第一端;沿所述发光器件的出光方向,所述第一端的外壁沿边缘区域朝向中间区域的方向倾斜。

本发明实施例中,通过设置相互对置的第一基板和第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的挡墙结构,其中,挡墙结构与第一基板和第二基板之间围成多个容置空间;第一基板相对第二基板的一侧表面设置多个发光器件,发光器件一一对应位于容置空间内;发光器件包括远离第一基板的第一端;沿着第一基板指向第二基板的方向,第一端的外壁朝向背离其相邻的挡墙结构的方向倾斜,实现了发光器件顶部的至少部分边缘呈倾斜状态,从而能够保证第一基板和第二基板在对位贴合时发光器件能够通过适当的外力可以滑入挡墙结构围成的容置空间中,解决了现有的显示面板中发光器件偏移导致的两基板无法对位贴合的问题,提高对位贴合制程的完成度,有助于提高面板制备的效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的多种发光器件的结构示意图;

图3和图4是本发明实施例提供的又两种显示面板的局部立体结构示意图;

图5和图6是本发明实施例提供的又两种显示面板的局部立体结构示意图;

图7是本发明实施例提供的又一种显示面板的俯视图;

图8是图7所示显示面板沿aa’的剖面图;

图9是本发明实施例提供的另一种显示面板的剖面图;

图10是本发明实施例提供的又一种显示面板的俯视图;

图11是图10所示显示面板沿bb’的剖面图;

图12是本发明实施例提供的又一种发光器件的剖面结构示意图;

图13是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图;

图14是本发明实施例提供的一种发光器件的结构示意图;

图15是本发明实施例提供的一种发光器件制备方法的结构流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图,参考图1,该显示面板包括相互对置的第一基板10和第二基板20以及位于第一基板10和第二基板20之间的挡墙结构30,挡墙结构30与第一基板10和第二基板20之间围成多个容置空间40;第一基板10相对第二基板20的一侧表面设置有多个发光器件50,发光器件50一一对应位于容置空间40内;发光器件50包括远离第一基板10的第一端51;沿着第一基板10指向第二基板20的方向,第一端51的外壁朝向背离其相邻的挡墙结构30的方向倾斜。

其中,第一基板10和第二基板20可以是刚性基板,也可以是柔性基板,在该两个基板之间的挡墙结构30实质上由多个沿行排列和沿列排列的墙体结构组成,由于沿行排列的墙体结构和沿列排列的墙体结构相互交叉故而会形成多个网格,该网格用于一一对应放置发光器件50。该发光器件50可以为微发光二极管(microled),也可以是迷你发光二极管(mini-led),也可以是其他尺寸的发光二极管,此处不做限制。可以理解,基于挡墙结构30形成的网格再由第一基板10和第二基板20进行上下封闭即可形成发光器件50的容置空间40。

为方便理解本发明实施例的显示面板整体结构及其工作原理,下面对该显示面板的其他结构进行示例介绍。具体地,上述显示面板中还可设置第二基板20相对第一基板10的一侧表面依次设置有黑矩阵层和色阻层,黑矩阵层包括黑矩阵210,色阻层包括一一对应位于容置空间40中的多个色阻220,挡墙结构30在第二基板20所在平面的垂直投影与黑矩阵210在第二基板20所在平面的垂直投影至少部分交叠;色阻220包括第一颜色色阻221、第二颜色色阻222和第三颜色色阻223,第一颜色色阻221、第二颜色色阻222和第三颜色色阻223按照颜色顺序排布,且任意相邻的两个不同颜色的色阻220之间由黑矩阵层中的黑矩阵210隔离;第一颜色色阻221背离第二基板20的一侧设置有第一量子点61,第二颜色色阻222背离第二基板20的一侧设置有第二量子点62,第三颜色色阻223背离第二基板20的一侧设置有散射材料63。

本领域技术人员可以理解,其中设置有黑矩阵层和色阻层的第二基板20实质为彩膜基板,而设置有发光器件50的第一基板10上还设置有像素电路阵列层,用于驱动发光器件50发光,即该第一基板10实质为阵列基板。基于此,该显示面板中由挡墙结构30以及黑矩阵210可将显示面板在出光面上分隔形成多个子像素单元,在对应的容置空间40内,每个发光器件50由色阻进行颜色转换或者有散射材料进行光束发散。具体而言,每个容置空间40中均设置采用相同的发光器件50,而在不同的容置空间40中会通过设置不同颜色的色阻以及用于对发光器件50进行波长转换的量子点,此时,不同容置空间40所构成的子像素单元会发出不同颜色的光,通过子像素的配色即可实现显示效果。本实施例中可设置子像素单元包括红绿蓝三种颜色,由此,第一颜色色阻221、第二颜色色阻222和第三颜色色阻223则分别为红色色阻、绿色色阻和蓝色色阻。此外,第一量子点61和第二量子点62则具体为红色量子点和绿色量子点。如图1所示,以发光器件50采用蓝色microled为例,在蓝色子像素单元对应的容置空间40中,该蓝色microled的出光侧会设置散射材料以及蓝色色阻进行匀光和滤色。而在红色子像素单元对应的容置空间40中,蓝色microled的出光侧会设置红色量子点以及红色色阻,其中红色量子点用于将蓝色microled发出的蓝光转换为红光,而同时经红色色阻的滤色,保证该子像素单元发出红色光线。同理,在绿色子像素单元对应的容置空间40中,蓝色microled的出光侧会设置绿色量子点以及绿色色阻,其中绿色量子点用于将蓝色microled发出的蓝光转换为绿光,而同时经绿色色阻的滤色,保证该子像素单元发出绿色光线。

需要说明的是,本实施例中设置发光器件50形成于第一基板10上,同时设置发光器件50远离第一基板10的一端即第一端51为特定形状,其目的在于在形成有发光器件50的第一基板10和形成有挡墙结构30的第二基板20进行对位时,即使发光器件50存在一定量的位置偏移,也能保证发光器件50通过第一端51的特定形状挤入对应的挡墙结构30的网格中,使第一基板10和第二基板20在对位贴合后,发光器件50能够位于容置空间40内。具体地,本实施例中,沿第一基板10指向第二基板20的方向即沿如图1所示竖直向上的方向,设置第一端51的外壁朝向背离其相邻的挡墙结构30的方向倾斜,其实质是设置第一端51朝向挡墙结构30一面的侧壁沿竖直向上的方向逐渐靠近容置空间40的中心轴倾斜。或者也可以理解为,第一端51沿竖直向上的方向其横截面逐渐变小,形成的侧壁呈倾斜状态,第一端51顶部的至少部分边缘呈弧面或斜面。可以理解的是,由于发光器件50的第一端51的侧壁呈倾斜状态,故而当发光器件50存在位置偏移时,第一端51的侧壁会与其所面对的挡墙结构30接触甚至抵触,而由于第一端51的侧壁呈倾斜状态,通过对位贴合时提供的一定大小的压力,可以使发光器件50相对挡墙结构30发生滑动从而进入容置空间40中。相较于侧壁与顶部相互垂直的发光器件而言,本实施例的发光器件可以避免偏位时顶部与挡墙结构30呈现上下抵挡状态,从而有效防止发光器件偏位导致的两基板无法对位贴合的问题。

本发明实施例中,通过设置相互对置的第一基板和第二基板以及位于第一基板和第二基板之间的挡墙结构,其中,挡墙结构与第一基板和第二基板之间围成多个容置空间;第一基板相对第二基板的一侧表面设置多个发光器件,发光器件一一对应位于容置空间内;发光器件包括远离第一基板的第一端;沿着第一基板指向第二基板的方向,第一端的外壁朝向背离其相邻的挡墙结构的方向倾斜,实现了发光器件顶部的至少部分边缘呈倾斜状态,从而能够保证第一基板和第二基板在对位贴合时发光器件能够通过适当的外力可以滑入挡墙结构围成的容置空间中,解决了现有的显示面板中发光器件偏移导致的两基板无法对位贴合的问题,提高对位贴合制程的完成度,有助于提高面板制备的效率。

基于目前的挡墙结构通常采用刻蚀工艺进行制备,其所形成的挡墙结构具有特定的形状。具体地,参考图1所示,挡墙结构30经垂直第一基板10的平面所形成的截面图形包括梯形,梯形中靠近第一基板10的边的长度l1大于靠近第二基板20的边的长度l2。换言之,本实施例的显示面板中,挡墙结构30可选设置为截面图形呈正梯形。此时,对于现有的发光器件而言,在两基板对位时面对第一基板10或者面对发光器件50的挡墙结构30的底面面积较大,存在大概率会因为发光器件50的偏位使得挡墙结构30与发光器件50上下抵挡导致发光器件50无法进入容置空间40中。而本发明实施例中提供的发光器件50即使挡墙结构30的底面面积较大,其也能够较好地避免上述的无法进入容置空间40的情况发生。当然,将挡墙结构30设置为截面图形呈正梯形仅为本发明的一种适用情况,可以理解,本发明实施例中还可将挡墙结构30设置为截面图形呈倒梯形,或者也可相对应地,将挡墙结构30设置为截面图形呈弧顶状或尖顶状,此处不做过多限制。

基于上述原理,本发明实施例提供了不同的发光器件结构。图2是本发明实施例提供的多种发光器件的结构示意图,参考图2所示,其中发光器件的第一端51可以为锥状结构或台状结构等,第一端的外壁为斜平面或弧面。或者,本领域技术人员可根据要求设计发光器件的第一端为其他例如马鞍状结构等。可以理解,无论是斜平面或者弧面结构,均可以使发光器件50的顶部的部分边缘呈现不同程度的倾斜,在偏位导致顶部边缘与挡墙结构上下抵触时,能够从结构上为发光器件滑入挡墙结构围成的区域内提供条件,通过配合基板对位时外部施加的压力,即可实现发光器件滑入容置空间内。

下面基于不同的发光器件结构,对本发明实施例中发光器件在显示面板的具体应用方式进行介绍。图3和图4是本发明实施例提供的又两种显示面板的局部立体结构示意图,参考图3和图4,在本发明的一种实施例中,可选第一端的底面呈矩形,第一端包括两两相对的四个外壁510;沿第一基板10指向第二基板20的方向,四个外壁510中距离挡墙结构30较近的外壁510朝向背离其相邻的挡墙结构30的方向倾斜。

可以理解,发光器件50由于偏位的问题,其在容置空间40中的位置并非完全处于中心位置,因此会存在距离挡墙结构较近的外壁510,即如图中所示左右两侧的挡墙结构30距离该发光器件50较近,而背后的挡墙结构30距离该发光器件50较远,其中,m小于n。在该实施例中,无需设置发光器件50的顶部边缘全部呈倾斜状,而设置距离挡墙结构30较近的外壁510背离挡墙结构30倾斜,能够保证两基板对位时,发光器件50上与挡墙结构30抵触的外壁呈倾斜状,也即在图中所示竖直向上的方向上朝向背离其相邻的挡墙结构30的方向倾斜。此实施例中,发光器件50中可设置部分侧壁为竖直侧壁,即与第一基板10相互垂直的侧壁。

图5和图6是本发明实施例提供的又两种显示面板的局部立体结构示意图,参考图5和图6,在本发明的另一种实施例中,可选第一端51的底面呈矩形,第一端51包括两两相对的四个外壁510;沿第一基板10指向第二基板20的方向,四个外壁510均朝向背离其相邻的挡墙结构30的方向倾斜,且四个外壁510中,距离挡墙结构30较近的外壁510相对其相邻的挡墙结构30的倾角越小或弧度变化越小。

如图5和图6所示,发光器件50距离左右两侧的挡墙结构30较近(m<n),其左右两侧的外壁510的倾角相对前后两侧的外壁510的倾角较小,或者,左右两侧的弧面外壁的弧度变化相对前后两侧的外壁510的弧度变化较小。此处弧面的弧度变化较小表示该弧面的曲率较大,且弧面更陡峭。此时,发光器件50的外壁510均呈倾斜状,在两基板对位时,能够保证任意朝向的外壁510与挡墙结构30相抵触时,均能满足发光器件50滑入容置空间40的结构条件。而同时,设置距离挡墙结构30较近的外壁510相对其相邻的挡墙结构30的倾角越小或弧度变化越小,能够保证该位置处的外壁510倾斜程度较小,因而在与相邻的挡墙结构30抵触时更容易产生相对滑动。

图7是本发明实施例提供的又一种显示面板的俯视图,图8是图7所示显示面板沿aa’的剖面图,图9是本发明实施例提供的另一种显示面板的剖面图,参考图7-图9,本发明实施例中还可设置从显示面板的中心到边缘的至少一个预设排布方向1上,不同位置的发光器件50中第一端51的外壁510相对其相邻的挡墙结构30的倾角越小或弧度变化越小;预设排布方向1与显示面板的出光面平行。

此处需要说明的是,目前显示面板的发光器件一般采用巨量转移技术转印在第一基板上,可以理解的是,巨量转移过程中发光器件可能存在一定量的偏位,而由中心到边缘的方向上,发光器件的偏位程度越大。基于此现状,本实施例中针对偏位程度较大的边缘区域,可设置相应的发光器件50的第一端51的外壁510的倾斜程度偏小。简而言之,可以理解为设置偏位程度较大的边缘区域中发光器件50的顶端更尖锐或曲率更大,此时更利于偏位较严重的发光器件50滑入对应的挡墙结构30围成的容置空间40中。

需要说明的是,图7中所示的预设排布方向1为显示面板的列方向仅为本发明的一种示例。可以理解,由于显示面板不同方向的边缘区域均存在偏位程度加大的可能,因此,可沿所有方向来设置不同的发光器件50。以显示面板为圆形或矩形为例,则可设置不同形状的发光器件50按照同心圆环或矩形环的方式依次从中心向边缘排布,从而保证越位于边缘的发光器件,其第一端的外壁的倾斜程度越小。

图10是本发明实施例提供的又一种显示面板的俯视图,图11是图10所示显示面板沿bb’的剖面图,参考图10和图11,该实施例的显示面板中,还可设置沿显示面板的中心到边缘的至少一个预设排布方向1上,显示面板包括多个分区100;其中,预设排布方向1与显示面板的出光面平行;越靠近显示面板边缘的分区100中,发光器件50的第一端51的外壁510相对其相邻的挡墙结构30的倾角越小或弧度变化越小。

可以理解,依据发光器件所在位置变化发光器件外壁的倾斜程度的方案中,是通过适应偏位程度改善发光器件的结构。然而,由于发光器件尺寸和间距均较小,根据位置调节发光器件外壁的倾斜程度时,需要制备大量的不同形状的发光器件。因此,该实施例中可选通过划分显示面板的区域,来适当减少发光器件的种类,从而减少发光器件的制造难度和成本。如图10和图11所示,将显示面板沿列方向设置为平顶区以及在平顶区两侧依次排列的小曲率区和大曲率区,即五个分区,则对应需要设置三种形状的发光器件,大大减少了发光器件的种类。其中,大曲率区表示发光器件的偏位较严重,故而发光器件设置具有大曲率的顶端;小曲率区则表示发光器件的偏位程度较小,发光器件设置具有小曲率的顶端;平顶区则表示发光器件基本没有发生偏位,发光器件则可设置为顶端呈平顶状。

继续参考图11,该实施例中可选发光器件50的第一端51为台状结构,即发光器件50具有平整的顶面520,且沿显示面板的中心到边缘的至少一个预设排布方向1上,不同位置的发光器件50中台状结构的顶面520面积越来越小;其中,预设排布方向1与显示面板的出光面平行。

如上所述,越靠近边缘区域的发光器件50偏位程度越大,因而与挡墙结构30抵挡的概率越大。该实施例中设置台状的发光器件50的顶面面积由显示面板中心朝向边缘越来越小,能够适当减少与挡墙结构抵挡的几率,配合倾斜程度越来越大的外壁,更有利于发光器件50滑入对应的容置空间40中,避免基板无法对位贴合。

图12是本发明实施例提供的又一种发光器件的剖面结构示意图,参考图12,可选地,上述实施例中可设置发光器件50中,第一端51为台状结构,且第一端51的顶面设置有凹凸微结构511。可以理解,在第一端51的顶面设置凹凸微结构511,能够将发光器件50出射的光线通过凹凸微结构511进行散射,从而改善发光器件50的光出射角度,有助于发光器件50均匀出射光线,避免显示面板出光时具有较强的指向性,增大可视角度。

图13是本发明实施例提供的又一种显示面板的结构示意图,参考图13,本发明实施例中还可选设置在显示面板的出光面上,多个容置空间40呈阵列排布;不同的发光器件50在对应的容置空间40中的相对位置无规则。

由于本实施例中的发光器件50的第一端51设置有相对挡墙结构30倾斜的外壁,因而即使发光器件50存在适量的偏位,也能够在对位贴合时保证发光器件50进入容置空间40内。基于此,该实施例中设置不同的发光器件50在对应的容置空间40中的相对位置无规则,与现有技术中发光器件50按照阵列排布设计的方案相比,能够避免发光器件50的整体同步偏移导致的显示面板视角发生变化的问题。可以理解,阵列排布的发光器件50很可能在对位贴合时造成全体向同一侧偏移,导致显示面板的出光方向同步偏移,从而引起显示面板的视角发生变化。而本实施例中,由于发光器件50在对位之前即将发光器件设置为无规则排布,因此即使发光器件50发生整体偏位,也不会对出光方向以及显示面板视角产生太大影响。而且,由于发光器件顶端的特殊形状,即使不同的发光器件50存在不同程度的偏位,其也能够保证基板对位贴合时发光器件50进入容置空间40内。

需要注意的是,此处所谓的发光器件50的无规则排布是基于已经在第一基板上确定对应于容置空间的区域,发光器件50在该区域中的位置无规则。换言之,尽管发光器件50无规则并且会产生偏位,在设计发光器件的位置时仍需使其满足一定的尺寸条件。具体地,以行方向为例,令发光器件50在行方向上的尺寸为y,相邻的两个发光器件50在行方向上的间距x,容置空间40在行方向的尺寸为d,则需满足y<d<y+2x,此时能够保证每个容置空间40对应容纳一个发光器件50。

继续参考图13,本发明实施例中可选相同颜色的发光器件50在平行出光面的不同方向上错位。示例性地,如图13所示,同一行的不同发光器件50在列方向上分别错位设置,同一列的不同发光器件50在行方向上分别错位设置。此时,同一行或同一列的不同发光器件50由于相对位置不同,因而能保证其出光方向形成差异,出光方向较为分散,不会因为发光器件50的整体偏移而产生视角偏移。

本发明实施例还提供了一种显示装置,该显示装置包括上述任一实施例提供的显示面板。需要说明的是,由于本实施例提供的显示装置包括上述实施例提供的显示面板,其具有该显示面板相同或相应的有益效果,此处不再赘述。

基于同一发明构思,本发明实施例还提供了一种发光器件。图14是本发明实施例提供的一种发光器件的结构示意图,参考图14,该发光器件包括:衬底52;外延层53,位于衬底52表面,外延层53设置有凸起结构530;多个发光功能层54,层叠于外延层53背离衬底52的一侧表面并覆盖凸起结构530形成第一端51;沿发光器件的出光方向,第一端51的外壁510沿边缘区域朝向中间区域的方向倾斜。

可继续参考图2,本发明实施例中的发光器件的第一端51,可设置为锥状结构、台状结构或马鞍状结构,第一端51的外壁510为斜平面或弧面。

可继续参考图12,进一步可选地,本发明实施例中的发光器件的第一端可设置为台状结构,且台状结构的顶面设置有凹凸微结构511。

需要说明的是,上述显示面板的实施例中,发光器件可选部分外壁设置为相对挡墙结构倾斜,因此在制备发光器件时需要考虑发光器件实际应用于显示面板时所处的位置以及与容置空间的距离等,据此来设计和制备发光器件的具体外壁是否倾斜以及外壁的倾斜形状和倾斜程度等。

基于上述的发光器件结构,本发明实施例还提供了相应的制备方法。图15是本发明实施例提供的一种发光器件制备方法的结构流程图,参考图15,该发光器件的制备方法包括:

s110、在衬底52的表面形成外延层53,外延层53设置有凸起结构530;

参考图15的a)图,其中衬底52可选采用蓝宝石衬底等,外延层53是在蓝宝石衬底上通过化学生长形成,外延层53上的凸起结构530可利用光刻等工艺对外延层53进行图形化形成。可以理解的是,通过改变光刻掩膜的图案以及设计光刻参数等,可以对凸起结构530的形状进行调整,从而实现具有上述实施例中对应的具有各种侧壁形貌的凸起结构。

s120、在外延层53背离衬底52的一侧表面层叠形成多个发光功能层54,发光功能层54覆盖凸起结构530并形成第一端51;且沿发光器件的出光方向,第一端51的外壁沿边缘区域朝向中间区域的方向倾斜。

参考图15的b)图,发光功能层54可包括n型半导体层、多量子阱层和p型半导体层等(图中未示出),由于外延层53上形成有凸起结构530,在形成发光功能层54层叠覆盖该凸起结构530时,由于膜层相对凸起结构530的厚度较小,发光功能层54的表面仍会保留凸起形貌,就发光器件整体而言其呈现出具有各种倾斜外壁形貌的第一端51。

本领域技术人员可以理解的是,如上图15中发光器件批量制备形成,图中每个凸起结构530可形成一个发光器件。在完成发光器件膜层沉积后,需要将发光器件的衬底分离,另外还需要对一体连接的多个发光器件进行芯片分隔。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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