CN110429196A - 显示器件、显示器件的制备方法和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示器件、显示器件的制备方法和显示装置。显示器件包括：TFT阵列基板；发光层，设于所述TFT阵列基板上，所述发光层包括多个像素单元；散射层，设于所述TFT阵列基板与所述发光层之间，所述散射层包括阻光隔离墙和被所述阻光隔离墙隔开的多个散射单元，所述散射单元和所述像素单元的位置一一对应设置。该显示器件在基板和发光层之间增设与发光层像素单元一一对应的散射单元的散射层，能够防止波导模式的光损失，提高出光效率；同时，阻光隔离墙能够防止相邻像素单元之间因为散射光造成的串扰，避免模糊化现象，散射层还能改善因子像素排列不均匀导致的画质损失，达到提升了高分辨率显示器的显示效果，从而可满足高分辨率的要求。

Description

显示器件、显示器件的制备方法和显示装置

技术领域

本发明涉及显示器技术领域，特别是涉及一种显示器件、显示器件的制备显示装置。

背景技术

随着对高分辨显示的需求不断提高，一些针对实现高分辨率的技术应运而生。尤其是当彩色像素生成的设备和生产工艺本身存在一定尺度限制的情况下，为了实现高分辨率所需的更小的像素尺寸，往往需要探索如何突破设备和工艺的分辨率限制。比如说，在印刷显示技术中，目前常见的喷墨打印设备的墨滴尺寸不可能无限缩小。相应地，打印像素也就只能在一定的尺寸以上才能被准确打印。而目前的设备工艺极限经常难以满足对于未来需要更高分辨率的要求，比如高分辨率的4K×2K以及8K×4K。

发明内容

基于此，有必要提供一种显示器件，能够提升高分辨率显示器的显示效果，从而满足高分辨率的要求。

一种显示装置，包括：

TFT阵列基板；

发光层，设于所述TFT阵列基板上，所述发光层包括多个像素单元；

散射层，设于所述TFT阵列基板与所述发光层之间，所述散射层包括阻光隔离墙和被所述阻光隔离墙隔开的多个散射单元，所述散射单元和所述像素单元的位置一一对应设置。

在其中一个实施例中，每个所述散射单元均围绕有所述阻光隔离墙。

在其中一个实施例中，所述显示器件还包括设于所述散射层与所述发光层之间的平坦层，所述阻光隔离墙还嵌入所述平坦层内。

在其中一个实施例中，所述平坦层的厚度为0.1μm～20μm，所述阻光隔离墙至少嵌入至所述平坦层的3/4。

在其中一个实施例中，所述散射单元至少包括折射率不同的两种村料，所述两种材料的折射率之差大于其中任一一种材料的折射率的15％。

在其中一个实施例中，所述两种材料中，其中一种材料的折射率小于等于1.5，另一种材料的折射率大于等于1.9。

在其中一个实施例中，所述阻光隔离墙的制备原料包括光敏树脂和黑色染料。

在其中一个实施例中，所述散射单元的厚度为100nm～100μm。

本发明另一目的在于提供一种显示器件的制备方法，包括：

提供TFT阵列基板；

于所述TFT阵列基板上形成散射层，所述散射层包括阻光隔离墙和被所述阻光隔离墙隔开的多个散射单元；

于所述散射层上形成发光层，所述发光层包括多个像素单元，且所述像素单元和所述散射单元的位置一一对应设置。

本发明又一目的在于提供一种显示装置，包括上述显示器件或者采用上述制备方法制备得到的显示器件。

本发明上述显示器件，通过在显示器件的基板和发光层之间增设具有与发光层像素单元一一对应的散射单元的散射层，从而防止了波导(waveguide)模式的光损失，提高了出光效率；同时，由于散射层的散射单元被隔离墙间隔开，能够防止不同像素单元之间因为散射光造成的串扰，避免了模糊化现象；进一步地，由于散射单元的散射作用，同一像素单元内子像素的出光效果更趋近于整体像素单元的发光效果，从而改善了因子像素排列不均匀导致的画质损失，如此提升了高分辨率显示器的显示效果，从而可满足高分辨率的要求。

附图说明

图1为本发明一实施方式显示器件发光层像素排列的示意图；

图2为本发明一实施方式显示器件的结构示意图；

图3为本发明一实施方式对应图1显示器件发光层像素排列分布的散射层示意图；

图4为本发明一实施方式显示器件位于斜线上的绿色子像素发光的显示效果图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

OLED显示屏的分辨率与像素的排布结构有直接联系，通过合理排列RGB子像素，让每个像素单元有红、绿、蓝三个子像素，实现较好的彩色化效果，同时让相同颜色的子像素相邻，从而可以用较大开口或者说较低分辨率的掩模实现其蒸镀，或者在印刷显示技术中用较低分辨率的打印工艺实现印刷这些子像素。如图1所示，为这种技术的方案之一。图1中虚线所框住的部分即为一个RGB像素单元，包含红绿蓝(RGB)三种颜色的子像素。而子像素之间，相同颜色的排布在一起，组成较大的同色子像素坑，从而有利于蒸镀或者打印实现相应分辨率。

然而，在研究中，发明人发现该类技术存在相应的问题。以图1的像素排布的方案为例，当需要显示一条绿色斜线时，实际显示的子像素因为排列的关系，往往难于均匀显示。例如图1中想要显示一条经过虚线所框像素单元的45度绿色斜线时，实际点亮的是图中的G1、G2和G3等子像素。显然，他们实际并不处于一条直线上。而如果同样的斜线穿过的是相邻像素单元，则点亮的像素又完全不同于图1中的像素排列，其并非简单的平移关系。这就导致，真正显示高分辨率图像时，应用这类特殊像素排列技术的显示器，其细节的表现还不如传统的像素排列下应有的效果。

同时，散射层技术已经被广泛运用于显示器制造中。散射层一般是在某种透明主体材料形成的膜中，掺入金属微粒或者其他折射率明显异于主体材料的微粒，从而让光线通过时发生随机的散射。其常见功能包含：改善液晶白光背板的光均匀度、在某些显示器中改善出光的可视角分布、减少器件界面的全反射提高光输出，等等。但是在RGB像素的显示器中，应用散射层会遇到一个严重的问题：散射会导致子像素的光扩散到相邻像素甚至更远，从而引起图像模糊不清。这导致散射层技术很难直接应用在自主发光RGB像素的彩色显示器件上。于是，尤其在高分辨率的应用场合，如何使用散射层的优势而避免不良效果成为一种挑战。

因此，本发明基于高分辨率像素排列设计和散射层的特点，在底发射显示器中，将两者结合在一起，提供一种能够提升高分辨率显示效果的显示器件。

请参见图2～3，本发明一实施方式的显示器件10，可包括TFT阵列基板110、及依次设于TFT阵列基板110上的第一平坦层120、散射层130、第二平坦层140和发光层150。

在一实施例中，TFT阵列基板110为具有TFT驱动阵列的透明基板。

在一实施例中，第一平坦层120设于TFT阵列基板110之上，用来平坦化TFT阵列基板，形成平整平坦的上表面。

进一步的，第一平坦层120为透明平坦层。

散射层130，设于第一平坦层120之上，包括阻光隔离墙131和被阻光隔离墙131隔开的多个散射单元132。

在一实施例中，阻光隔离墙131围绕一个散射单元132设置。

在一实施例中，阻光隔离墙131围绕每个散射单元132设置，也就是说每个散射单元132均围绕有阻光隔离墙131。具体地，阻光隔离墙131由纵横交错的子隔离墙形成网格状，散射单元位于该网格状的网格区域。

第二平坦层140，设于散射层130之上，且阻光隔离墙131嵌入第二平坦层140内。也就是说，散射层130的阻光隔离墙131远离TFT阵列基板110的上缘凸出散射单元132远离TFT阵列基板110的上表面。

发光层150，设于第二平坦层140之上，包括多个像素单元(图2未示)，像素单元和散射单元的位置一一对应设置。

具体请参见图3，其为一实施例对应图1显示器件发光层像素排列设计的散射层的示意图，散射单元与像素单元的位置一一对应设置。

值得注意的是，散射单元与像素单元的位置一一对应设置，是指多个散射单元中的每一个散射单元的位置与一个像素单元的位置相对应，显示器件中包括多对位置相对应的散射单元和像素单元。

在一实施例中，请参见图1的发光层像素排列的方式，图中虚线框所框住的即为一个像素单元，每个像素单元均包括红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)三个子像素，且RGB子像素呈品字形排列。

具体地，请继续参见图1，发光层中蓝色子像素、红色子像素和绿色子像素的位置互不重叠，红色子像素或者绿色子像素的数量为蓝色子像素数量的两倍，且单个蓝色子像素的面积约为单个红色子像素和单个绿色子像素的面积之和。其中，蓝色子像素呈行排列，红色子像素或绿色子像素以双间隔的方式呈行排列，即同一行上排列两个红色子像素、两个绿色子像素、两个红色子像素、两个绿色子像素，而且红色子像素和绿色子像素的位置可以整体互换，如图1所示，排布两行蓝色子像素、两行间隔排列的红色子像素和绿色子像素。如此，相同颜色的子像素排布在一起，组成较大的同色像素坑，不但有利于蒸镀或实现打印，还可以增加每个像素单元中蓝色子像素的面积，提高显示器的分辨率，相应增加蓝色子像素的寿命。

在一实施例中，请参见图2，发光层150包括像素堤岸151和被像素堤岸151隔离开的多个像素坑153，多个像素坑153成呈行排列，且相邻两行的像素坑错位排列(图未示)，每一个像素坑内至少设有两个电极155，电极155与基板110上的TFT驱动阵列相连，以使每一个像素坑153内至少有两个相同颜色的子像素，每一个电极155对应一个子像素，所述子像素为红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素，相邻的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素组成一个像素单元。

可以理解，在发光层的打印过程中，墨水落入像素堤岸(bank)隔离的像素坑，而实际发光的区域是由像素坑内的电板所定义的。因此，高分辨率的像素排列设计中，一个像素坑内可容纳多个电极，如图2所示，为了表示此意，一个像素坑内分立两个电极，从而可以形成两个独立的、相同颜色的子像素。采用图1的像素排列方式进行发光层150的设计，当像素坑内沉积的是红色像素或绿色像素，该像素坑内则分立四个电极，从而形成4个独立的红色子像素或4个独立的绿色子像素；当像素坑内沉积的是蓝色像素，则该像素坑内分立两个电极，从而形成2个独立的蓝色子像素。相邻的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素组成一个像素单元。

需要说明的是，高分辩率显示器件像素排列方式有很多种，图1仅为本发明高分辨率显示器件像素排列的一种方式，可以针对不同的像素排列方式来进行散射层的图案化设计，满足散射单元与像素单元的位置一一对应设置，即可。可以理解，散射单元与像素单元的位置一一对应设置，其可以是俯视位方向的完全重叠，也可以不完全重叠。

在一实施例中，一一对应的散射单元的背离TFT阵列基板的表面面积与像素单元的背离TFT阵列基板的表面面积相等。如此，如图3所示，俯视位散射单元与像素单元一一对应且完全重叠。可以理解，

在其他实施例中，散射单元的背离TFT阵列基板的表面面积与像素单元的背离TFT阵列基板的表面面积可以不必完全相同。

在一实施例中，第二平坦层140的厚度为0.1μm～20μm。

在一实施例中，阻光隔离墙131至少嵌入至第二平坦层的3/4。如此，可有效阻止散射单元中被任意方向散射的器件发光进入相邻的RGB像素单元。

进一步地，阻光隔离墙131的上缘尽量与第二平坦层140的背离TFT阵列基板一侧的表面相接近。

在一实施例中，散射单元132中至少包括折射率不同的两种材料，且两种材料的折射率之差大于其中任一一种材料的折射率的15％。

可以理解，散射层的散射单元可以由不同折射率的材料制备而成，且材料之间的折射率有明显不同，具体需要满足混合材料中至少有一对材料A、B，它们的折射率之差的绝对值大于材料A或B任意一种材料的折射率的15％。

在一实施例中，在散射单元中，材料A的重量百分含量为0.5％～99.5％，材料B的重量百分含量为0.5％～99.5％。

在一实施例中，材料A的折射率小于等于1.5，材料B的折射率大于等于1.9。具体的，材料A可以为折射率小于等于1.5的硅树脂，材料B可以是折射率大于等于1.9的金属氧化物纳米或微米颗粒，比如纳米或微米级的二氧化钛、氧化锌等。

在一实施例中，散射层130的阻光隔离墙131为黑色阻光隔离墙，其制备原料为包括光敏树脂和黑色染料的混合物。具体的，黑色染料可以为但不限于炭黑。

在一实施例中，散射单元的厚度为100nm～100μm。

应该指出的是，上述结构必须为电极的接线留出过孔结构。较优地，散射层和第一平坦层、第二平坦层的制备原料中包括光敏树脂，如此，便于在每层工序后采用光刻法留出过孔，也可以通过各层全部制备好之后，用光刻法配合离子束蚀刻工艺制造过孔。

本发明另一实施方式提供上述显示器件的制备方法，包括以下步骤：

S1、提供TFT阵列基板110。

S2、于TFT阵列基板110上形成第一平坦层120。

S3、于第一平坦层120上形成散射层130，散射层包括阻光隔离墙131和被被阻光隔离墙131隔开的多个散射单元132。

在一实施例中，于第一平坦层120上形成阻光隔离墙131，从而在第一平坦层120上围成多个散射区域，分别于多个散射区域内沉积形成散射单元132，获得散射层130。

在一实施例中，参照图3进行散射层的图案化设计，采用传统的光刻工艺、黑矩阵工艺实现图案化，形成黑色阻光隔离墙132，即黑矩阵。再将含有不同折射率材料的散射液通过打印、刮涂或者旋涂等溶液法涂布于制备好的黑矩阵中，干燥后固化成膜，得到散射单元。如此，散射颗粒能够均匀的分布于硅树脂内，提高散射特性。

在其他实施例中，可于第一平坦层120上沉积散射单元材料，然后采用常规造孔工艺等将所需设置阻光隔离墙132区域的散射单元部分除去，并于该区域内形成阻光隔离墙。

在一实施例中，散射液包括至少折射率不同的两种材料，且两种材料的折射率之差大于其中任一一种的折射率的15％。

进一步地，其中一种材料的折射率小于等于1.5，另一种材料的折射率大于等于1.9。具体的，一种材料可以为折射率小于等于1.5的硅树脂，另一种材料可以是折射率大于等于1.9的金属氧化物纳米或微米颗粒，比如纳米或微米级的二氧化钛、氧化锌等。

在一实施例中，散射液还包括有机溶剂。其中，有机溶剂可以为但不限于异丙醇、乙醇。

在一实施例中，散射液中的有机溶剂的重量百分含量为40％～90％。

在一实施例中，为了提高散射层的散射特性，防止散射颗粒的聚集，散射液中还包括2wt％～30wt％的分散剂。具体的分散剂可以为乙酰丙酮等。

S4、于散射层上制备形成第二平坦层140。具体可采用刮涂、旋涂等常规工艺制备平坦层。第二平坦层的材料可以为绝缘树脂、金属氧化物绝缘层。

S5、第二平坦层140上制备发光层150，发光层150包括多个像素单元，每一个所述像素单元包括红、绿、蓝三个子像素；像素单元和散射单元132的位置一一对应设置。

具体地，于第二平坦层140上形成图案化的像素堤岸151，像素堤岸151于散射层上围成多个像素坑153，多个像素坑153呈行排列，且相邻两行的像素坑错位排列；然后于每一个像素坑内至少形成两个电极155，且电极155与基板110上的TFT驱动阵列相连；参照图1所示的像素排列方式，于像素坑内打印发光层墨水，并干燥成膜，从而每一个像素坑153内形成至少有两个相同颜色的子像素，每一个电极155对应一个子像素，所述子像素为红色子像素、绿色子像素或蓝色子像素，相邻的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素组成一个像素单元，像素单元和散射单元132的位置一一对应设置。

应该指出的是，上述结构必须为电极的接线留出过孔结构。较优地，散射层和平坦层的制备原料中包括光敏树脂，如此，在每层工序后采用光刻法留出过孔，也可以通过平坦层全部制备好之后，用光刻法配合离子束蚀刻工艺制造过孔。

本发明另一实施方式提供一种显示装置，包括上述显示器件或采用上述方法制备得到的显示器件。

本发明上述实施方式的显示器件，通过在显示器件出光方向增设具有与发光层像素单元一一对应的散射单元的散射层，从而防止了波导(waveguide)模式的光损失，提高了出光效率；同时，由于散射层的散射单元被阻光隔离墙间隔开，能够防止不同像素单元之间因为散射光造成的串扰，避免了模糊化现象；进一步地，由于散射单元的散射作用，同一像素单元内子像素的出光效果更趋近于整体像素单元的发光效果，从而改善了因子像素排列不均匀导致的画质损失，如图4所示为本发明一实施方式显示器件中位于非直线上的绿色子像素的发光显示效果，通过散射单元的散射作用，绿色子像素发光在散射层内的相应散射单元内被反复散，直到从正面射出，从而形成整体RGB像素单元发光的视觉效果，呈现出位于斜线上的绿色显示效果，因此，能够有效避免因子像素距离过远而产生的视觉断续感，有效改善画质，提升高分辨率显示器的显示效果，从而满足高分辨率的要求。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种显示器件，其特征在于，包括：

TFT阵列基板；

发光层，设于所述TFT阵列基板上，所述发光层包括多个像素单元；

散射层，设于所述TFT阵列基板与所述发光层之间，所述散射层包括阻光隔离墙和被所述阻光隔离墙隔开的多个散射单元，所述散射单元和所述像素单元的位置一一对应设置。

2.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于，根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于，每个所述散射单元均围绕有所述阻光隔离墙。

3.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于，所述显示器件还包括设于所述散射层与所述发光层之间的平坦层，所述阻光隔离墙还嵌入所述平坦层内。

4.根据权利要求3所述的显示器件，其特征在于，所述平坦层的厚度为0.1μm～20μm，所述阻光隔离墙至少嵌入至所述平坦层的3/4。

5.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于，所述散射单元至少包括折射率不同的两种村料，所述两种材料的折射率之差大于其中任意一种材料的折射率的15％。

6.根据权利要求5所述的显示器件，其特征在于，所述两种材料中，其中一种材料的折射率小于等于1.5，另一种材料的折射率大于等于1.9。

7.根据权利要求1所述的显示器件，其特征在于，所述隔离墙的制备原料包括光敏树脂和黑色染料。

8.根据权利要求1～7任一所述的显示器件，其特征在于，所述散射单元的厚度为100nm～100μm。

9.一种显示器件的制备方法，其特征在于，包括：

提供TFT阵列基板；

于所述TFT阵列基板上形成散射层，所述散射层包括阻光隔离墙和被所述阻光隔离墙隔开的多个散射单元；

于所述散射层上形成发光层，所述发光层包括多个像素单元，且所述像素单元和所述散射单元的位置一一对应设置。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1～8任一所述的显示器件或者采用权利要求9的制备方法制备得到的显示器件。