显示基板及其制作方法、显示装置与流程

[0001]
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种显示基板及其制作方法、显示装置。


背景技术：

[0002]
透明显示在显示领域中需求广泛，如在屏下指纹识别、屏下摄像头等全面屏显示中应用广泛。相关透明显示的设计方案为：以牺牲ppi(像素密度)为代价，通过增加像素间的间距(该间距范围内无高反射和高吸收膜层)，增加显示面板的透明度，这样会导致相应区域的分辨率降低，显示效果下降，严重影响用户使用体验。


技术实现要素：

[0003]
本发明要解决的技术问题是提供一种显示基板及其制作方法、显示装置，能够改善显示装置的显示效果。
[0004]
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
[0005]
一方面，提供一种显示基板，包括位于衬底基板第一侧的薄膜晶体管阵列层和阵列排布的多个发光单元，沿远离所述衬底基板的方向，所述发光单元依次包括透光阳极、发光层和透光阴极；所述显示基板还包括：
[0006]
位于所述透光阳极朝向所述衬底基板一侧的光学结构，所述光学结构能够反射第一波段的光，透射所述第一波段之外的光，所述第一波段为所述发光层发出的光线的波段。
[0007]
一些实施例中，所述光学结构采用三维光子晶体层，所述三维光子晶体层的禁带为所述第一波段。
[0008]
一些实施例中，所述三维光子晶体层包括块状的第一透光图形和第二透光图形，所述第一透光图形与所述第二透光图形的折射率不同，在垂直于所述衬底基板的方向上，所述第一透光图形和所述第二透光图形交替排布；在平行于所述衬底基板的第一方向上，所述第一透光图形和所述第二透光图形交替排布；在平行于所述衬底基板的第二方向上，所述第一透光图形和所述第二透光图形交替排布，所述第二方向与所述第一方向垂直。
[0009]
一些实施例中，所述第一透光图形与所述第二透光图形中的至少一者采用导电材料。
[0010]
一些实施例中，所述显示基板还包括：
[0011]
位于所述发光单元远离所述衬底基板一侧的封装层；
[0012]
位于所述封装层远离所述衬底基板一侧的触控层；
[0013]
位于所述触控层远离所述衬底基板一侧的封装盖板。
[0014]
一些实施例中，所述透光阳极采用ito或izo。
[0015]
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示基板。
[0016]
一些实施例中，显示装置还包括：
[0017]
位于所述衬底基板第二侧的感光元件，所述第二侧与所述第一侧为所述衬底基板相对的两侧。
[0018]
本发明实施例还提供了一种显示基板的制作方法，包括：
[0019]
提供一衬底基板；
[0020]
在所述衬底基板上形成薄膜晶体管阵列层和阵列排布的多个发光单元，沿远离所述衬底基板的方向，所述发光单元依次包括透光阳极、发光层和透光阴极；
[0021]
在所述透光阳极朝向所述衬底基板一侧形成光学结构，所述光学结构能够反射第一波段的光，透射所述第一波段之外的光，所述第一波段为所述发光层发出的光线的波段。
[0022]
一些实施例中，所述方法还包括：
[0023]
在所述发光单元远离所述衬底基板的一侧形成封装层；
[0024]
在所述封装层远离所述衬底基板的一侧形成触控层；
[0025]
在所述触控层远离所述衬底基板的一侧形成封装盖板。
[0026]
本发明的实施例具有以下有益效果：
[0027]
上述方案中，发光单元包括透光阳极和透光阴极，透光阳极朝向衬底基板一侧设置光学结构，光学结构可以将发光层发出的光线反射至显示基板的显示侧，不会影响显示基板的显示；另外，透光阳极、透光阴极和光学结构均可以透过光线，这样外界的自然光可以透过透光阴极、透光阳极和光学结构照射到衬底基板第二侧，实现屏下指纹识别以及屏下摄像头等。通过本实施例的技术方案无需增加像素间间距，可以保证显示装置的ppi，实现显示装置的高ppi，保证显示装置的显示效果。
附图说明
[0028]
图1为相关技术显示装置的示意图；
[0029]
图2为三维光子晶体层透过光线的示意图；
[0030]
图3为本发明实施例显示基板的结构示意图；
[0031]
图4为本发明实施例制作三维光子晶体层的流程示意图。
[0032]
附图标记
[0033]
1 底层膜片
[0034]
2 柔性基底
[0035]
3 驱动电路层
[0036]
4 发光单元
[0037]
5 封装层
[0038]
6 触控层
[0039]
7 偏光片
[0040]
8 光学胶
[0041]
9 封装盖板
[0042]
01 感光元件层
[0043]
02 衬底基板
[0044]
03 薄膜晶体管
[0045]
04 三维光子晶体层
[0046]
05 透光阳极
[0047]
06 像素界定层
[0048]
07 发光层
[0049]
08 透光阴极
[0050]
09 封装层
[0051]
10 触控层
[0052]
11 封装盖板
[0053]
12 第一透光材料层
[0054]
121 第一透光图形
[0055]
13 第二透光材料层
[0056]
131 第二透光图形
具体实施方式
[0057]
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
[0058]
如图1所示，相关技术的显示装置包括依次层叠的底层膜片1、柔性基底2、驱动电路层3、发光单元4、封装层5、触控层6、偏光片7、光学胶8和封装盖板9，为了实现屏下指纹识别、屏下摄像头等，以牺牲ppi为代价，通过增加像素间的间距(该间距范围内无高反射和高吸收膜层)，增加显示面板的透明度，如图1所示，透光区不进行显示，导致相应区域显示分辨率降低，显示效果大大下降，严重影响用户使用体验。换言之，为实现全面屏显示，需采用屏下指纹识别、屏下摄像头等设计方案，而上述结构中必不可少的透明显示却导致部分区域分辨率大大下降，违背了初衷的愿景。如何在不降低显示基板分辨率的前提下，提升显示基板透明度，对屏下指纹识别、屏下摄像头，甚至对全面屏等产品至关重要。
[0059]
本发明的实施例提供一种显示基板及其制作方法、显示装置，能够改善显示装置的显示效果。
[0060]
本发明的实施例提供一种显示基板，包括位于衬底基板第一侧的薄膜晶体管阵列层和阵列排布的多个发光单元，沿远离所述衬底基板的方向，所述发光单元依次包括透光阳极、发光层和透光阴极；所述显示基板还包括：
[0061]
位于所述透光阳极朝向所述衬底基板一侧的光学结构，所述光学结构能够反射第一波段的光，透射所述第一波段之外的光，所述第一波段为所述发光层发出的光线的波段。
[0062]
本实施例中，发光单元包括透光阳极和透光阴极，透光阳极朝向衬底基板一侧设置光学结构，光学结构可以将发光层发出的光线反射至显示基板的显示侧，不会影响显示基板的显示；另外，透光阳极、透光阴极和光学结构均可以透过光线，这样外界的自然光可以透过透光阴极、透光阳极和光学结构照射到衬底基板第二侧，实现屏下指纹识别以及屏下摄像头等。通过本实施例的技术方案无需增加像素间间距，可以保证显示装置的ppi，实现显示装置的高ppi，保证显示装置的显示效果。
[0063]
一些实施例中，所述光学结构采用三维光子晶体层，所述三维光子晶体层的禁带为所述第一波段。当然，光学结构并不局限于采用三维光子晶体层，还可以采用其他结构，只要能够反射第一波段的光线，透过其他波段的光线即可。光子晶体是指具有光子带隙(photonicband-gap，简称为pbg)特性的人造周期性电介质结构，有时也称为pbg光子晶体结构。所谓的光子带隙是指某一波长范围的波不能在此周期性结构中传播，即光子晶体结
构本身存在“禁带”，光子晶体可以透过禁带之外的光线，波长范围内的光线不能透过禁带。
[0064]
一具体示例中，如图2所示，显示基板包括能够发出三种不同颜色的发光层：能够发出红光的发光层、能够发出绿光的发光层和能够发出蓝光的发光层，对于能够发出蓝光的发光层，对应的三维光子晶体层04能够反射发光层发出的蓝光，透过自然光中的绿光和红光；对于能够发出绿光的发光层，对应的三维光子晶体层04能够反射发光层发出的绿光，透过自然光中的蓝光和红光；对于能够发出红光的发光层，对应的三维光子晶体层04能够反射发光层发出的红光，透过自然光中的绿光和蓝光。
[0065]
一些实施例中，如图4所示，所述三维光子晶体层包括块状的第一透光图形121和第二透光图形131，所述第一透光图形121与所述第二透光图形131的折射率不同，在垂直于所述衬底基板的方向上，所述第一透光图形121和所述第二透光图形131交替排布；在平行于所述衬底基板的第一方向上，所述第一透光图形121和所述第二透光图形131交替排布；在平行于所述衬底基板的第二方向上，所述第一透光图形121和所述第二透光图形131交替排布，所述第二方向与所述第一方向垂直。
[0066]
通过调整三维光子晶体层包括的第一透光图形121和第二透光图形131的层数、第一透光图形121和第二透光图形131的尺寸可以调整三维光子晶体层04的禁带，使得三维光子晶体层04的禁带与对应的发光层发出的光线的波长相同。
[0067]
一具体示例中，如图3所示，显示基板包括衬底基板02，位于衬底基板02上的多个薄膜晶体管03，三维光子晶体层04，像素界定层06，封装层09，触控层10和封装盖板11，其中，像素界定层06限定出多个像素，每个像素的发光单元包括透光阳极05，发光层07和透光阴极08，三维光子晶体层04位于透光阳极05靠近衬底基板02的一侧，发光层07发出的光线被三维光子晶体层04反射至显示侧，外界自然光可以通过透光阳极05和三维光子晶体层04照射到感光元件层01，实现屏下指纹识别以及屏下摄像头等。其中，感光元件层01可以包括至少一个感光元件，感光元件可以为摄像头、感光二极管等。
[0068]
本实施例中，将三维光子晶体层禁带设计为对应像素颜色波段范围，目的为将像素产生的单色光全部反射，与常规的显示基板结构相比微腔增益不受影响，故显示基板的效率、寿命不受影响，同时透过外界入射的除像素颜色波段外的其他所有波段的自然光，实现透明显示；通过本实施例的技术方案，使得像素显示区域参与透明显示，成功规避了通过增加像素间距离增加透明度导致的ppi降低问题，在全面屏市场具有很大的潜在应用价值。
[0069]
本实施例中，透光阳极05可以采用ito或izo等透明导电材料；发光层07可以采用精细金属掩膜版蒸镀制作，不同颜色的发光层07之间可以紧邻设置，无需设置间距。
[0070]
第一透光图形121和第二透光图形131可以采用绝缘材料制作，比如第一透光图形121采用氧化硅，第二透光图形131采用氮化硅，在第一透光图形121和第二透光图形131采用绝缘材料制作时，三维光子晶体层04为绝缘的，如图3所示，薄膜晶体管的漏极d需要通过贯穿三维光子晶体层04的过孔与透光阳极05连接，其中，s为薄膜晶体管的源极，g为薄膜晶体管的栅极。
[0071]
一些实施例中，所述第一透光图形121与所述第二透光图形131中的至少一者可以采用导电材料制作，这样三维光子晶体层04为导电的，薄膜晶体管的漏极d可以与三维光子晶体层04直接接触，通过三维光子晶体层04与透光阳极05电连接。
[0072]
本实施例中，为了使得三维光子晶体层04有效反射发光层07发出的光线，三维光
子晶体层04与阳极05紧邻，当然，三维光子晶体层04与阳极05还可以间隔一些膜层，只要三维光子晶体层04位于阳极05和衬底基板01之间即可。
[0073]
本发明实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示基板。该显示装置包括但不限于：射频单元、网络模块、音频输出单元、输入单元、传感器、显示单元、用户输入单元、接口单元、存储器、处理器、以及电源等部件。本领域技术人员可以理解，上述显示装置的结构并不构成对显示装置的限定，显示装置可以包括上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，显示装置包括但不限于显示器、手机、平板电脑、电视机、可穿戴电子设备、导航显示设备等。
[0074]
所述显示装置可以为：电视、显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。
[0075]
一些实施例中，显示装置还包括：
[0076]
位于所述衬底基板第二侧的感光元件，所述第二侧与所述第一侧为所述衬底基板相对的两侧。感光元件可以为摄像头、感光二极管等，能够实现屏下指纹识别以及屏下摄像头等。
[0077]
本实施例通过对像素区域的阳极的重新设计，使得原先无法透光的大部分显示区域参与透明显示，在不降低显示ppi的前提下，实现透明显示。与常规结构相比，在屏下指纹识别区、屏下摄像头区显示效果与其他区域完全相同，大大提升用户观感体验，在全面屏时代具有巨大的应用价值和市场前景。
[0078]
本发明实施例还提供了一种显示基板的制作方法，包括：
[0079]
提供一衬底基板；
[0080]
在所述衬底基板上形成薄膜晶体管阵列层和阵列排布的多个发光单元，沿远离所述衬底基板的方向，所述发光单元依次包括透光阳极、发光层和透光阴极；
[0081]
在所述透光阳极朝向所述衬底基板一侧形成光学结构，所述光学结构能够反射第一波段的光，透射所述第一波段之外的光，所述第一波段为所述发光层发出的光线的波段。
[0082]
本实施例中，发光单元包括透光阳极和透光阴极，透光阳极朝向衬底基板一侧设置光学结构，光学结构可以将发光层发出的光线反射至显示基板的显示侧，不会影响显示基板的显示；另外，透光阳极、透光阴极和光学结构均可以透过光线，这样外界的自然光可以透过透光阴极、透光阳极和光学结构照射到衬底基板第二侧，实现屏下指纹识别以及屏下摄像头等。通过本实施例的技术方案无需增加像素间间距，可以保证显示装置的ppi，实现显示装置的高ppi，保证显示装置的显示效果。
[0083]
一些实施例中，所述方法还包括：
[0084]
在所述发光单元远离所述衬底基板的一侧形成封装层；
[0085]
在所述封装层远离所述衬底基板的一侧形成触控层；
[0086]
在所述触控层远离所述衬底基板的一侧形成封装盖板。
[0087]
一些实施例中，所述光学结构采用三维光子晶体层，所述三维光子晶体层的禁带为所述第一波段。当然，光学结构并不局限于采用三维光子晶体层，还可以采用其他结构，只要能够反射第一波段的光线，透过其他波段的光线即可。光子晶体是指具有光子带隙(photonicband-gap，简称为pbg)特性的人造周期性电介质结构，有时也称为pbg光子晶体结构。所谓的光子带隙是指某一波长范围的波不能在此周期性结构中传播，即光子晶体结
构本身存在“禁带”，光子晶体可以透过禁带之外的光线，波长范围内的光线不能透过禁带。
[0088]
一些实施例中，如图4所示，在制作三维光子晶体层时，形成第一透光材料层12，对第一透光材料层12进行构图，形成多个阵列排布的块状的第一透光图形121；之后形成第二透光材料层13，去除第二透光材料层13位于第一透光图形121上的部分，形成位于相邻第一透光图形121之间的块状的第二透光图形131。
[0089]
重复上述步骤，形成多层结构，每一层结构包括多个第一透光图形121和第二透光图形131，在平行于衬底基板01的第一方向上，第一透光图形121和第二透光图形131交替排布；在平行于衬底基板01的第二方向上，第一透光图形121和第二透光图形131交替排布，第一方向和第二方向垂直；另外，在垂直于衬底基板01的方向上，第一透光图形121和第二透光图形131交替排布，由此形成三维光子晶体层。
[0090]
通过调整三维光子晶体层包括的第一透光图形121和第二透光图形131的层数、第一透光图形121和第二透光图形131的尺寸可以调整三维光子晶体层04的禁带，使得三维光子晶体层04的禁带与对应的发光层发出的光线的波长相同。
[0091]
第一透光图形121和第二透光图形131可以采用绝缘材料制作，比如第一透光图形121采用氧化硅，第二透光图形131采用氮化硅；或者，所述第一透光图形121与所述第二透光图形131中的至少一者可以采用导电材料制作。
[0092]
一具体示例中，如图3所示，制作的显示基板包括衬底基板02，位于衬底基板02上的多个薄膜晶体管03，三维光子晶体层04，像素界定层06，封装层09，触控层10和封装盖板11，其中，像素界定层06限定出多个像素，每个像素的发光单元包括透光阳极05，发光层07和透光阴极08，三维光子晶体层04位于透光阳极05靠近衬底基板02的一侧，发光层07发出的光线被三维光子晶体层04反射至显示侧，外界自然光可以通过透光阳极05和三维光子晶体层04照射到感光元件层01，实现屏下指纹识别以及屏下摄像头等。其中，感光元件层01可以包括至少一个感光元件，感光元件可以为摄像头、感光二极管等。
[0093]
本实施例中，将三维光子晶体层禁带设计为对应像素颜色波段范围，目的为将像素产生的单色光全部反射，与常规的显示基板结构相比微腔增益不受影响，故显示基板的效率、寿命不受影响，同时透过外界入射的除像素颜色波段外的其他所有波段的自然光，实现透明显示；通过本实施例的技术方案，使得像素显示区域参与透明显示，成功规避了通过增加像素间距离增加透明度导致的ppi降低问题，在全面屏市场具有很大的潜在应用价值。
[0094]
需要说明，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。
[0095]
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关
系也可能相应地改变。
[0096]
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
[0097]
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0098]
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开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公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。