光提取结构制造方法、像素结构和显示面板与流程

文档序号:18630818发布日期:2019-09-06 23:36阅读:188来源:国知局
光提取结构制造方法、像素结构和显示面板与流程
本发明涉及显示
技术领域
,特别涉及一种光提取结构制造方法、像素结构和显示面板。
背景技术
:随着对显示装置高性能的不断追求,采用各种手段提高显示面板的光输出效率,从而提高显示画质。其中一种提高光输出的方式便是在显示装置的发光结构中设置光提取结构,光提取结构一般设置为透镜阵列,发光结构中每个子像素对应透镜阵列中的一个透镜设置,通过透镜结构提高光输出效果。然而,目前光提取结构一般直接在像素层的上方采取光刻的方式制作,由于透镜结构具有弧度,通常需要另外制作光掩模,而要光刻出弧形结构,对光掩模的制作要求较高,若所制作出的光掩模质量不佳,会直接影响到光提取结构的成型精度。此外,像素层与光提取结构采用不同的掩膜成型,可能导致光提取结构中透镜与像素层中子像素之间的错位或形状不吻合。这样,不但无法提高显示装置的光输出效果,甚至会导致产生扭曲混合的彩色图像。技术实现要素:本发明的主要目的是提供一种光提取结构制造方法,旨在保证光提取结构中的透镜可与其对应子像素的形状、大小完全一致,从而保证应用该光提取结构的显示装置提高光输出效率的效果,实现显示画质的提升。为实现上述目的,本发明提出的一种光提取结构制造方法,所述光提取结构制造方法包括以下步骤:获取成型模具,所述成型模具具有多个间隔设置且开口朝上的型腔,各所述型腔的腔壁为曲面;在所述成型模具具有所述型腔的表面形成透光层;将所述透光层与所述成型模具分离,分离后的透光层作为光提取结构,所述光提取结构包括多个间隔设置的凸透镜和连接各所述凸透镜的连接部,所述光提取结构的凸透镜用于与像素结构的子像素一一对位设置。可选地,所述获取成型模具,所述成型模具具有多个间隔设置且开口朝上的型腔,各所述型腔的腔壁为曲面的步骤包括:获取第一导电基板,获取第二导电基板,所述第一导电基板表面具有多个间隔设置的凹腔;在所述第二导电基板表面铺设未固化的聚合物层;将所述第一导电基板具有多个间隔设置的凹腔的表面朝向所述未固化的聚合物层后,将所述第一导电基板压合于所述第二导电基板;在所述第一导电基板与所述第二导电基板之间施加预设电压;在各所述凹腔内的聚合物层分别形成腔壁为曲面的型腔后,固化所述聚合物层;分离所述第一导电基板和所述第二导电基板,固化有所述聚合物层的第二导电基板作为所述成型模具。可选地,所述获取第一导电基板的步骤包括:提供初始第一导电基板;采用成型掩膜对所述初始第一导电基板进行图案化处理,使所述初始第一导电基板的表面形成多个间隔设置的凹腔,得到所述第一导电基板。可选地,所述初始第一导电基板为重掺杂的硅板,所述采用成型掩膜对所述初始第一导电基板进行图案化处理的步骤包括:采用所述成型掩膜对所述硅板的表面进行光刻处理,使所述硅板的表面形成多个所述凹腔;或者,所述初始第一导电基板为表面覆盖有导电层的玻璃基板,所述采用成型掩膜对所述第一导电基板进行图案化处理的步骤包括:采用所述成型掩膜对所述导电层进行光刻处理,使所述导电层的表面形成多个所述凹腔。可选地,所述将所述第一导电基板具有多个间隔设置的凹腔的表面朝向所述未固化的聚合物层之前,还包括:在所述第一导电基板具有多个间隔设置的凹腔的表面形成绝缘层。可选地,所述绝缘层的厚度范围为[0.1μm,15μm];且/或,所述预设电压的范围为[0,200v]。可选地,所述在所述成型模具具有所述型腔的表面形成透光层的步骤之前,还包括:对所述成型模具具有所述型腔的表面进行防粘处理。此外,为了实现上述目的,本申请还提供一种像素结构,所述像素结构包括:像素界定层,所述像素界定层围设形成多个像素坑;像素层,所述像素层包括多个子像素,各所述子像素分别设于所述像素坑内;光提取结构,应用如上任一项所述的光提取结构制造方法制造,所述光提取结构包括多个间隔设置的凸透镜和连接各所述凸透镜的连接部,所述光提取结构设于所述像素界定层上,所述凸透镜与所述子像素一一对位设置。可选地,所述光提取结构对可见光波段的折射率范围为[1.3,2.4]。此外,为了实现上述目的,本申请还提供一种显示面板,所述显示面板包括如上所述的像素结构。本发明技术方案通过采用成型掩膜制作成型模具,使成型模具形成多个开口朝上且腔壁为曲面的型腔;在成型模具形成有型腔的表面形成透光层;将透光层与成型模具分离,分离后的透光层作为光提取结构。透光层在型腔的腔壁形成凸出曲面的部分可作为透镜,由于成型模具的结构固定,因此采用成型模具制作光提取结构相比于直接在像素界定层上成形光提取结构的稳定性较好,并且所形成的光提取层可在与像素界定层所界定的子像素对应的位置形成透镜,使光提取结构中的透镜可与其对应子像素的形状、大小完全一致,透镜与子像素之间可以实现精准对位,从而保证应用该光提取结构的显示装置提高光输出效率的效果,实现显示画质的提升。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本发明像素结构一实施例的结构示意图;图2为本发明光提取结构制造方法一实施例的流程示例图;图3为使用图2中步骤制备光提取结构时在各处理阶段的示意性断面图;图4为本发明制备光提取结构的成型模具的一实施例的流程示意图;图5为使用图4中步骤制备光提取结构的成型模具的各处理阶段的示意性断面图。附图标号说明:标号名称标号名称100像素界定层300光提取结构110凸起310凸透镜120像素坑320连接部200像素层400透光贴合层210子像素01成型模具1第一导电基板2a第二导电基板11凹腔4透光层3聚合物层32凹槽31型腔2基板本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。需要说明,本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。本发明提出一种像素结构,可具体应用于液晶、oled、量子点等显示面板中。在本发明实施例中,参照图1,该像素结构包括像素界定层100、像素层200、光提取结构300和透光贴合层400。其中,所述像素界定层100围设形成多个像素坑120,任意相邻两像素坑120间隔设置且形成有凸起110。像素层200包括多个子像素210,各所述子像素210分别设于所述像素坑120内。像素界定层100中凸起110将相邻的子像素210隔离,避免相邻子像素210发光的相互影响,可提高画面的显示质量。光提取结构300包括多个间隔设置的凸透镜310和连接各所述凸透镜310的连接部320,所述连接部320与所述凸起110对位设置,所述凸透镜310与所述子像素210一一对位设置。凸透镜310可对其对位设置的子像素210发出的光线进行聚光,增大从子像素210射到显示面板表面的入射角,一方面可避免子像素210发出的光线在显示面板内发生全反射的损失,另一方面可避免相邻子像素210中不同颜色光的相互干扰。光提取结构300与像素界定层100之间可采用透光贴合层400进行固定,以避免透镜与子像素210之间的错位。具体的,透光贴合层400可采用oca光学胶。进一步地,为了保证光提取结构300对光输出效果的提高作用,光提取结构300对可见光波段的折射率范围为[1.3,2.4],若折射率小于1.3,则可能导致仍存在光线在显示面板中的反射而导致损失,若折射率大于2.4,则可能导致光线过分汇聚而影响显示画面的显示质量。其中,光提取结构300对可见光波段的折射率范围可优选为[1.5,2.0],可保证显示面板具有较佳显示效果的同时不会导致光线在显示面板内反射损失。进一步的,本发明还提出一种显示面板,该显示面板可设置有上述的像素结构。像素结构的具体结构参照上述实施例,由于显示面板采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。其中,光提取结构300设于显示面板靠近用户的一侧,像素界定层100设于显示面板远离用户的一侧。此外,本发明还提出一种光提取结构制造方法,用于制造上述实施例中像素结构的光提取结构300。具体的,结合参照图2和图3,其中,图2为本发明光提取结构制造方法一实施例的流程示意图,图3为使用图2的制造步骤制得光提取结构300的制备过程的各个处理阶段的示意性断面图,该光提取结构制造方法包括以下步骤:步骤s10,获取成型模具01,使所述成型模具01具有多个间隔设置且开口朝上的型腔31,各所述型腔31的腔壁为曲面;其中,成型模具01可具体采用成型掩膜制作。成型掩膜具体为与像素界定层100中像素坑120的位置设计相对应的光学掩膜。所制得的成型模具01各个型腔31的位置与像素界定层100中的像素坑120的位置对应。具体的,型腔31的腔壁为曲面,曲面的开口即为型腔31的开口。成型模具01可具体包括一基板2,多个型腔31设于基板2的一侧,曲面的中部靠近基板2设置,曲面的开口背离该基板2设置。其中,型腔31可为在基板2的一板面上内凹的结构;此外,成型模具01还可包括多个间隔设于基板2的一板面的凸出结构,型腔31为各凸出结构上内凹的结构,相邻凸出结构之间具有凹槽32。步骤s20,在所述成型模具01形成有型腔31的表面形成透光层4;在成型模具01形成有型腔31的表面沉积一层高透明度的聚合物,并采用加热固化或紫外光固化的方式形成透光层4。具体的,透光层4形成于成型模具01的基板2上设有型腔31的一面。步骤s30,将所述透光层4与所述成型模具01分离,分离后的透光层4作为光提取结构300。所制得的光提取结构300包括多个间隔设置的凸透镜310和连接各所述凸透镜310的连接部320,所述光提取结构300的凸透镜310用于与像素结构的子像素210一一对位设置。分离后的透光层4对应型腔31处形成凸起的曲面透光部,该曲面透光部可作为凸透镜310,分离后的透光层4对应凹槽32所形成的部分作为光提取结构300的连接部320。由于像素界定层100的像素坑120的位置对应形成成型模具01中型腔31,因此,在像素界定层100的像素坑120内形成有像素层200,且所制得的光提取结构300的凸透镜310在光提取结构300与像素界定层100对位连接后,光提取结构300中的凸透镜310可与像素界定层100中的子像素210一一对位设置。本发明技术方案通过采用像素界定层100的成型掩膜制作成型模具01,使成型模具01形成多个开口朝上且腔壁为曲面的型腔31;在成型模具01形成有型腔31的表面形成透光层4;将透光层4与成型模具01分离,分离后的透光层4作为光提取结构300。透光层在型腔31的腔壁形成凸出曲面的部分可作为透镜,成型模具01的结构固定,因此采用成型模具01制作光提取结构300相比于直接在像素界定层100上成形光提取结构300的稳定性较好,并且所形成的光提取层300可在与像素界定层100所界定的子像素210对应的位置形成透镜,使光提取结构300中的透镜可与其对应子像素210的形状、大小完全一致,透镜与子像素210之间可以实现精准对位,从而保证应用该光提取结构300的显示装置提高光输出效率的效果,实现显示画质的提升。进一步地,结合参照图4和图5,其中,图4为本发明制备光提取结构300的成型模具01的一实施例的流程示意图,图5为使用图4的步骤制得成型模具01的各个处理阶段的示意性断面图,在本发明实施例中,获取成型模具01的步骤具体包括:步骤s11,获取第一导电基板1,获取第二导电基板2a,所述第一导电基板1表面具有多个间隔设置的凹腔11;第一导电基板1和第二导电基板2a具体为可导电的基板,可为导电材料一体成型的基板,也可为导电材料与绝缘材料复合形成的基板。其中,获取第一导电基板1的步骤具体包括:提供初始第一导电基板;采用成型掩膜对所述初始第一导电基板进行图案化处理,使所述初始第一导电基板的表面形成多个间隔设置的凹腔11,得到所述第一导电基板1。具体的,初始第一导电基板和/或第二导电基板2a可采用重掺杂的硅板,例如可通过重掺杂物质(如磷、砷、锑、硼等)对硅板进行掺杂。此外,初始第一导电基板和/或第二导电基板2a也可采用表面沉积有导电层的玻璃基板。导电层可具体采用导电金属(如银、铝、铜等)或金属氧化物(如ito等)等材料形成。在初始第一导电基板为重掺杂的硅板时,采用所述成型掩膜对所述硅板的表面进行光刻处理,使所述硅板的表面形成与所述像素界定层100对应的凹凸结构。或者,在初始第一导电基板为表面覆盖有导电层的玻璃基板时,采用所述成型掩膜对所述导电层进行光刻处理,使所述导电层的表面形成与所述像素界定层100对应的凹凸结构。具体的,在成型掩膜用于形成像素界定层100的凸起110的位置,在导电层或硅板的表面同样形成凸起,在成型掩膜用于形成像素界定层100的像素坑120的位置,在导电层或硅板的表面形成凹腔11,因此在初始第一导电基板的表面形成多个间隔设置的凹腔11。步骤s12,在所述第二导电基板2a表面铺设未固化的聚合物层3;在第二导电基板2a为重掺杂的硅板时,在硅板的表面涂布一层未固化的聚合物材料形成聚合物层3,在第二导电基板2a为表面覆盖有导电层的玻璃基板时,在导电层表面涂布一层未固化的聚合物材料形成聚合物层3。其中,聚合物层3的厚度应根据目标透镜的厚度进行选择,具体的,聚合物层3的厚度应小于预先设计的透镜曲面最高点和边缘之间的高度差。步骤s13,将所述第一导电基板1具有多个间隔设置的凹腔11的表面朝向所述未固化的聚合物层3后,将所述第一导电基板1压合于所述第二导电基板2a;将第一导电基板1具有多个间隔设置的凹腔11的一面朝向未固化的聚合物层3压合于第二导电基板2a。由于聚合物层3未固化,压合的过程中,第一导电基板1中的凸起与第二导电基板2a的表面接触,未固化的聚合物材料受到挤压作用填充于第一导电基板1的凹腔11内。步骤s14,在所述第一导电基板1与所述第二导电基板2a之间施加预设电压;预设电压的范围在0到200v内可调,可依据所需的光提取结构300中凸透镜310的厚度进行选择,而凸透镜310的厚度可依据该透镜所需的目标折射率进行确定。具体的,第一导电基板1作为正极,第二导电基板2a作为负极。第一导电基板1与第二导电基板2a由于电压存在而形成电场,电场作用使未固化的聚合层流动朝向第二导电基板2a流动,而未固化的聚合物层3在第一导电基板1的凹腔11中靠近腔壁的流体受到腔壁的阻扰作用,使凹腔11中部的聚合物受到电场作用的变形幅度大于靠近腔壁的聚合物受到电场作用的变形幅度,从而使第一导电基板1的各个凹腔11中的聚合物层3形成曲面的型腔31。其中,为了避免施加的电压击穿聚合物层3,在步骤s13之前,还包括:在所述第一导电基板1具有多个间隔设置的凹腔11的表面形成绝缘层,具体的,可在第一导电基板1具有多个间隔设置的凹腔11的表面涂布一层绝缘材料,绝缘层的设置不影响第一导电基板1经过图案化后的表面结构。若绝缘层厚度过大,会削弱电场对聚合物的成型效率,绝缘层厚度过小,则可能无法有效的避免电压击穿聚合物层3,因此所述绝缘层的厚度范围可选取为[0.1μm,15μm]。其中,为了使聚合物快速形成型腔31的同时不会击穿聚合物层3,绝缘层的厚度范围可优选为[1μm,2μm]。步骤s15,在各所述凹腔11内的聚合物层3分别形成腔壁为曲面的型腔31后,固化所述聚合物层3;型腔31之间由第一导电基板1的凸起隔开,对成型后的聚合物层3采用紫外光固化。步骤s16,分离所述第一导电基板1和所述第二导电基板2a,固化有所述聚合物层3的第二导电基板2a作为所述成型模具01。固化的聚合物层3在第一导电基板1和第二导电基板2a分离前第一导电基板1设有的凸起的位置,在第一导电基板1和第二导电基板2a分离后形成凹槽32,在第一导电基板1和第二导电基板2a分离前位于第一导电基板1的凹腔11内的聚合物层3,形成多个间隔设置的型腔31,并且型腔31的腔壁为曲面且曲面的开口向上。固化有成型后的聚合物层3的第二导电基板2a可作为光提取结构300的成型模具01。其中,第二导电基板2a即可作为成型模具01中的基板2。采用步骤s11至步骤s16制备成型模具01,方法简易且成型模具01中型腔31的形状和位置可控且稳定,可保证的成型模具01中型腔31位置固定且准确,从而保证所制得的光提取结构300可与像素界定层100中子像素210的形状、大小完全一致,透镜310与子像素210之间可以实现精准对位,从而进一步保证应用该光提取结构300的显示装置光输出效率提高的效果,实现显示画质的提升。此外,除了按照步骤s11至步骤s16的方式制备成型模具01外,成型模具01可为金属材质或固化的高分子材料等一体成型材料。例如,在金属板材上采用成型掩膜对位出型腔31的所在的区域,对位后对金属板材进行冲压成型等操作,形成型腔31的金属板材也可作为成型模具01。进一步地,为了便于光提取结构300的脱模,步骤s20前,还包括:对所述成型模具01具有所述型腔31的表面进行防粘处理。具体的,可采用c4f8对固化后的聚合物层3进行表面处理,使固化后的聚合物层3与成形的透光层4之间可快速脱离。以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的
技术领域
均包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页12
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