CN114497324B - 阵列基板及其制备方法、显示面板 - Google Patents

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Abstract

本申请公开一种阵列基板及其制备方法、显示面板，所述阵列基板具有多个像素单元，各所述像素单元包括多个子像素，多个所述子像素包括用于发出红色光的红色子像素、用于发出绿色光的绿色子像素及用于发出蓝色光的蓝色子像素，各所述子像素包括子像素凹槽、安装于所述子像素凹槽内的蓝光LED和设于所述蓝光LED的发光侧的混合胶层，所述混合胶层的材质包括荧光粉和颜料，所述荧光粉用以与所述蓝光LED发出的蓝光配合形成白光，所述颜料用以对所述白光进行滤色分光以形成对应的色光。本申请提供的阵列基板有助于提高显示面板的寿命，显示面板的寿命长。

Description

阵列基板及其制备方法、显示面板
技术领域
本申请涉及显示设备技术领域，特别涉及一种阵列基板及其制备方法、显示面板。
背景技术
为使显示面板实现全彩化，会采用蓝光LED(Light Emitting Diode发光二极管)激发量子点材料来形成红绿二色光的方式来实现，但目前量子点发光材料的寿命远低于蓝光LED的寿命，从而导致显示面板的寿命短。
发明内容
本申请的主要目的是提出一种阵列基板及其制备方法、显示面板，旨在解决现有显示面板的寿命短的问题。
为实现上述目的，本申请提出一种阵列基板，所述阵列基板具有多个像素单元，各所述像素单元包括多个子像素，多个所述子像素包括用于发出红色光的红色子像素、用于发出绿色光的绿色子像素及用于发出蓝色光的蓝色子像素，各所述子像素包括子像素凹槽、安装于所述子像素凹槽内的蓝光LED和设于所述蓝光LED的发光侧的混合胶层，所述混合胶层的材质包括荧光粉和颜料，所述荧光粉用以与所述蓝光LED发出的蓝光配合形成白光，所述颜料用以对所述白光进行滤色分光以形成对应的色光。
可选地，所述荧光粉包括钇铝石榴石荧光粉、硅酸盐荧光粉和氮化物荧光粉中的至少一种。
可选地，所述颜料包括酞菁类颜料或吡咯并吡咯二酮类颜料；和/或，
所述颜料的粒径为5～250um。
可选地，所述混合胶层的材质还包括分散剂。
本申请还提出一种阵列基板的制备方法，包括以下步骤：
提供一基板，所述基板上形成有多个子像素凹槽；
在所述子像素凹槽内安装蓝光LED；
向所述子像素凹槽内注入混合胶，固化后在所述蓝光LED的发光侧形成混合胶层，得到阵列基板；
其中，所述混合胶中含有荧光粉、颜料和分散剂。
可选地，所述向所述子像素凹槽内注入混合胶，固化后在所述蓝光LED的发光侧形成混合胶层，得到阵列基板的步骤之前，还包括：
将荧光粉、颜料和分散剂混合，并脱泡处理，得到所述混合胶。
可选地，所述向所述子像素凹槽内注入混合胶，固化后在所述蓝光LED的发光侧形成混合胶层，得到阵列基板的步骤中，注入所述混合胶时，控制所述混合胶背离所述蓝光LED的一侧与所述蓝光LED的距离大于0.5um。
可选地，所述提供一基板，所述基板上形成有多个子像素凹槽的步骤之前，还包括：
在所述基板上图案化得到挡墙，以形成多个所述子像素凹槽。
可选地，所述在所述子像素凹槽内安装蓝光LED的步骤之后，所述向所述子像素凹槽内注入混合胶，固化后在所述蓝光LED的发光侧形成混合胶层，得到阵列基板的步骤之前，还包括：
向所述子像素凹槽内注入绝缘密封导热材料，固化后在所述蓝光LED的底部周侧形成绝缘密封导热层。
本申请还提出一种显示面板，包括如上所述的阵列基板。
本申请的技术方案中，蓝光LED发出蓝光，该蓝光经光致发光激发混合胶层中的荧光粉产生白光，而后，该白光被混合胶层中的颜料滤色，出现对应的红光、绿光或蓝光，实现各子像素的所需的色彩显示，从而实现显示面板的全彩化，由于荧光粉的寿命远高于量子点发光材料，接近蓝光LED的寿命，进而有助于提高显示面板的寿命，显示面板的寿命长。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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为本申请的一些实施例，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获得其他相关的附图。
图1为本申请阵列基板一实施例的结构示意图；
图2为图1中阵列基板的蓝光LED的2T1C像素电路图；
图3为本申请显示面板的一实施例的结构示意图；
图4为本申请阵列基板的制备方法的一实施例的流程示意图；
图5为本申请阵列基板在制备过程中的结构示意图；
图6为图5中(c)的俯视图；
图7为本申请阵列基板在安装蓝光LED时的结构示意图。
标号 名称 标号 名称
10 阵列基板 15 挡墙
1 基板 151 子像素凹槽
11 红色子像素 16 阴极
111 第一混合胶层 17 阳极
12 绿色子像素 18 绝缘密封导热层
121 第二混合胶层 2 透明密封层
13 蓝色子像素 3 密封基板
131 第三混合胶层 4 粘接层
14 蓝光LED 100 显示面板
本申请目的的实现、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
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请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申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。此外，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，也不在本申请要求的保护范围之内。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请提出一种阵列基板，请参照图1，图1为本申请提出的阵列基板一实施例的结构示意图。
如图1所示，阵列基板10具有多个像素单元，各像素单元包括多个子像素，多个子像素包括用于发出红色光的红色子像素11、用于发出绿色光的绿色子像素12及用于发出蓝色光的蓝色子像素13，各子像素包括子像素凹槽151、安装于所述子像素凹槽151内的蓝光LED14和设于蓝光LED14的发光侧的混合胶层，混合胶层的材质包括荧光粉和颜料，荧光粉用以与蓝光LED14发出的蓝光配合形成白光，颜料用以对白光进行滤色分光以形成对应的色光。
本申请的技术方案中，蓝光LED14发出蓝光，该蓝光经光致发光激发混合胶层中的荧光粉产生白光，而后，该白光被混合胶层中的颜料滤色，出现对应的红光、绿光或蓝光，实现各子像素的所需的色彩显示，从而实现显示面板的全彩化，由于荧光粉的寿命远高于量子点发光材料，接近蓝光LED14的寿命，进而有助于提高显示面板的寿命，显示面板的寿命长。
进一步地，荧光粉可以按以下几种组合进行选用：绿色荧光粉+黄色荧光粉，此时蓝光经过混合胶层中的荧光粉后产生的是冷色白光；绿色荧光粉+红色荧光粉，此时蓝光经过混合胶层中的荧光粉后产生的是暖色白光；绿色荧光粉+红色荧光粉+黄色荧光粉。本申请实施例中优选采用绿色荧光粉+红色荧光粉+黄色荧光粉，在该组合下，经混合胶层中的荧光粉后产生的是白光，且该白光波长覆盖较宽，本申请对绿色荧光粉+红色荧光粉+黄色荧光粉的具体配制比例不做限制，实际应用时可根据绿色荧光粉、红色荧光粉和黄色荧光粉的实际发光波长进行配制。而本申请对荧光粉的选材也不做限制，荧光粉包括钇铝石榴石荧光粉、硅酸盐荧光粉和氮化物荧光粉中的至少一种。通过选用该种荧光粉，荧光粉受蓝光激活而发出对应的色光，进而与蓝光本身互补而得到白光。其中，钇铝石榴石荧光粉是一种物理化学性质非常稳定的化合物，具有优异的发光性能且原材料价格比较便宜，有利于显示面板的显示效果且降低生产成本；硅酸盐荧光粉具有较宽的可调发射波长，使得显示面板具有较高色彩饱和度；氮化物荧光粉激发波段宽，温度稳定性好，能较好地满足显示面板对高显色指数的要求。
更具体地，红色子像素11包括蓝光LED14和设于蓝光LED14的发光侧的第一混合胶层111，绿色子像素12包括蓝光LED14和设于蓝光LED14的发光侧的第二混合胶层121，蓝色子像素13包括蓝光LED14和设于蓝光LED14的发光侧的第三混合胶层131。需要说明的是，当颜料为红色颜料时，它会吸收红色以外的光，而反射红光，进而使得子像素呈现出红光效果；当颜料为绿色颜料时，它会吸收绿色以外的光，而反射绿光，进而使得子像素呈现出绿光效果；当颜料为蓝色颜料时，它会吸收蓝色以外的光，而反射蓝光，进而使得子像素呈现出蓝光效果。为使红色子像素11发出红光、绿色子像素12发出绿光、蓝色子像素13发出蓝光，需要第一混合胶层111中的颜料对白光进行滤色分光以形成红光，第二混合胶层121中的颜料对白光进行滤色分光以形成绿光，第三混合胶层131中的颜料对白光进行滤色分光以形成蓝光，因此，第一混合胶层111中的颜料为红色颜料，第二混合胶层121中的颜料为绿色颜料，第三混合胶层131中的颜料为蓝色颜料。颜料可按照以下品种选用：颜料包括酞菁类颜料或吡咯并吡咯二酮类颜料，酞菁类颜料是重要的蓝色、绿色颜料品种，颜色鲜艳，着色力强，有助于提升滤色效果；吡咯并吡咯二酮类颜料的色谱主要为中性橙色到黄光以及蓝光红色，其具有优异的耐光牢度、耐候牢度和耐热稳定性，从而提升显示面板的寿命。
在本申请实施例中，颜料的粒径为5～250um，如5um、50um、100um、150um、200um及250um等，颜料的粒径对其着色强度和亮度有着重要影响，将颜料的粒径控制在5～250um的区间内，提高了颜料的滤色效果，使显示效果更好。
混合胶层的材质还包括分散剂，分散剂能够吸附于荧光粉和颜料的表面，将荧光粉颗粒和颜料颗粒合理地分散开来，通过将分散剂、荧光粉和颜料混合，以防止颜料、荧光粉之间的聚集、凝结，颜料与荧光粉互不影响，保证颜料的滤色效果、荧光粉的光致发光效果。
进一步地，混合胶层的材质还包括单体和聚合体，单体包括丙烯酸、苯乙烯或苯硒酸酯，聚合体包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊死醇六丙烯酸酯或叠氮磷酸二苯酯。通过在混合胶层中添加单体和聚合体，进一步分散荧光粉和颜料，保证颜料的滤色效果和荧光粉的光致发光效果；此外，在制备阵列基板10时受紫外线照射后单体和聚合体相互之间会发生聚合反应，保证混合胶层与阵列基板10良好的黏附力。其中，对单体的种类不做限制，可以是丙烯酸、苯乙烯和苯硒酸酯中的任意一种，同样地，聚合体也可以是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊死醇六丙烯酸酯和叠氮磷酸二苯酯中的任意一种。
进一步地，混合胶层的材质还包括光引发剂，光引发剂包括苯乙酸光引发剂或胺类光引发剂。光引发剂在光照后会分解产生活性自由基，从而引发单体和聚合体之间发生聚合反应，因此，将光引发剂添加至混合胶层中，提高了单体和聚合体之间发生聚合反应的效率，使混合胶层与阵列基板10快速粘附。优选地，光引发剂可以是苯乙酸光引发剂或胺类光引发剂。
进一步地，混合胶层的材质还包括溶剂，溶剂包括乙酸丁酯、丙二醇单甲醚醋酸酯或丙二醇甲醚。由于溶剂被添加至混合胶层中，溶剂能够溶解混合胶层中除颜料和荧光粉以外的所有成分，从而保证混合胶层具有良好的涂布性能。
不仅如此，请继续参照图1，阵列基板10包括基板1和设于所述基板1的挡墙15，挡墙15位于红色子像素11、绿色子像素12及蓝色子像素13之间，用于将红色子像素11、绿色子像素12及蓝色子像素13隔离，避免串光。各挡墙15之间形成用于容纳各子像素的子像素凹槽151，在安装好蓝光LED14后，子像素凹槽151的存在使得混合胶层成型更方便。而在封闭子像素凹槽151的槽口后，子像素凹槽151即形成一个密闭空间，便于保护子像素凹槽151内的各子像素。为了保证挡墙15的上述效果，挡墙15的材料需满足以下条件：遮光性好；绝缘性佳；导热性好；与基板1粘附性佳，有一定强度，微细化加个工艺简单，例如，挡墙15可采用树脂类材料。
不仅如此，请继续参照图1，基板1上对应每个蓝光LED14的位置均设置有阴极16和阳极17，阴极16与蓝光LED14的阴极电性连接，阳极17与蓝光LED14的阳极电性连接。
基板1上设置有绝缘密封导热层18，绝缘密封导热层18位于子像素凹槽151的槽底，且位于蓝光LED14的周侧，通过环设在蓝光LED14的四周，对蓝光LED14绝缘密封导热。绝缘密封导热层18由绝缘密封导热材料制成，比如导热硅脂材料。
需要说明的是，阵列基板10还包括有驱动电路，如图2所示，图2为阵列基板10的蓝光LED14的2T1C像素电路图，根据数据输入信号控制每个蓝光LED14的发光，每一个蓝光LED14由两颗薄膜晶体管T1/T2和一颗电容Cst控制其开关和发光强度。
本申请还提出一种显示面板，如图3所示，所述显示面板100包括上述的阵列基板10，显示面板100包括上述的阵列基板10的全部技术特征，因此，也具有上述全部技术特征带来的技术效果，此处不再一一赘述。
显示面板100还包括透明密封层2，透明密封层2叠设于阵列基板10且封闭子像素凹槽151的槽口，通过设置透明密封层2，使子像素凹槽151内形成一个密闭空间，隔绝水、氧等气体进入子像素凹槽151内，保护混合胶层中的荧光粉，增加荧光粉的寿命。本申请对透明密封层2的材质不做限制，例如可以是SiO2。透明密封层2的厚度为
Figure BDA0003447204360000071
显示面板100还包括密封基板3，密封基板3叠设于透明密封层2背离阵列基板10的一侧，且密封基板3的周缘与阵列基板10的基板1之间设有粘接层4。如此，密封基板3与阵列基板10的基板1之间会形成一个密闭空间，进一步保护混合胶层中的荧光粉。密封基板3的材质可以是玻璃，密封基板3的厚度为0.1～0.3mm。
本申请还提出一种阵列基板的制备方法，如图4所示，阵列基板的制备方法，包括以下步骤：
步骤S10、提供一基板，所述基板上形成有多个子像素凹槽。
基板结构如图5(b)和图6所示，其是基于图5(a)所示的架构，经过图案化得到，因此，在步骤S10之前，还包括：在所述基板上图案化得到挡墙，以形成多个所述子像素凹槽。图案化时控制多个所述子像素凹槽151阵列排布，便于后续蓝光LED14的安装，保证蓝光LED14出光效果，提高显示面板的显示性能；子像素凹槽151的槽宽自槽底向槽口渐扩设置，便于后续混合胶和绝缘密封导热材料下沉，保证混合胶和绝缘密封导热材料的注入效果。生成挡墙15的方法可以直接喷墨打印图案化的挡墙15或者通过涂布曝光显影等方式得到图案化的挡墙15。需要说明的是，基板1的具体结构不做限制，可以是IGZO TFT(IndiumGallium Zinc Oxide Thin Film Transistor铟镓锌氧化物薄膜晶体管)结构、a-Si：H TFT(hydrogenateld amorphous silicon Thin Film Transistor非晶硅薄膜晶体管)结构、LTPS TFT(Low Temperature Poly-siliconThin Film Transistor低温多晶硅薄膜晶体管)结构、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor互补金属氧化物半导体)结构等，本实施例优选采用IGZO TFT结构。
步骤S20、在所述子像素凹槽内安装蓝光LED。
在本实施例阵列基板的制备过程中，基于图5(b)所示的架构，通过蓝光LED14的阴极和阳极分别对应键合在阴极16和阳极17上，形成图5(c)所示的架构，具体键合过程如图7所示，当然，蓝光LED14的具体结构不做限制，可以是倒装结构，也可以是正装结构，还可以是垂直结构及其它一些异型结构，本实施例优选采用倒装结构，倒装结构LED具有更高的抗大电流冲击稳定性和光输出性能，有效提高显示面板的寿命。并且，蓝光LED14的芯片厚度为0.1～100um，蓝光LED14在满足发光的功能下可以尽可能小，以减小整个阵列基板的厚度。
在步骤S20之后，步骤S30之前，还包括：向所述子像素凹槽内注入绝缘密封导热材料，固化后在所述蓝光LED的底部周侧形成绝缘密封导热层。
在本实施例阵列基板的制备过程中，基于图5(c)所示的架构，向所述子像素凹槽151内注入绝缘密封导热材料，形成图5(d)所示的架构，具体的注入方式不做限制，可采用微细化的针头将绝缘密封导热材料注入进子像素凹槽151，更具体的，绝缘密封导热材料选取流动性好的材料，使得绝缘密封导热材料更好的填充在所述蓝光LED151的底部周侧，保证对蓝光LED151的绝缘密封导热的效果。
步骤S30、向所述子像素凹槽内注入混合胶，固化后在所述蓝光LED的发光侧形成混合胶层，得到阵列基板，其中，所述混合胶中含有荧光粉、颜料和分散剂。
在本实施例阵列基板的制备过程中，基于图5(d)所示的架构，向所述子像素凹槽内注入混合胶，注入后紫外线固化，形成图5(e)所示的架构，具体的注入方式不做限制，可采用微细化的针头将混合胶注入进子像素凹槽151，注入量应保证混合胶完全覆盖蓝光LED14的出光侧，以保证蓝光LED14发出的蓝光全部穿过混合胶，使得蓝光充分被光致发光成白光然后被滤色分光成对应的色光。其中，混合胶还可含有上述的单体、聚合体、光引发剂及溶剂。
步骤S30之前，还包括：将荧光粉、颜料和分散剂混合，并脱泡处理，得到所述混合胶。注入前将材料混合并脱泡处理，使混合胶的固化效果更好。
进一步地，步骤S30中，注入所述混合胶时，控制所述混合胶背离所述蓝光LED14的一侧与所述蓝光LED14的距离大于0.5um，也即，控制形成的混合胶层(包括第一混合胶层111、第二混合胶层121和第三混合胶层131)背离所述蓝光LED14的一侧与所述蓝光LED14的距离大于0.5um，该距离过短，荧光粉的光致发光时间和颜料的滤光时间就短，通过控制该距离大于0.5um，有助于保证较高的光致发光转化率及色差过滤。
需要说明的是，在制得阵列基板10后，还可制备上述的透明密封层2和密封基板3，得到显示面板100。首先，在阵列基板10上各子像素的出光侧制备透明密封层2，基于图5(e)所示的架构，利用化学气相沉积法在阵列基板10上沉积得到图5(f)所示的架构。然后，在透明密封层2的背离阵列基板10的一侧铺设密封基板3，基于图5(f)所示的架构，铺设得到图5(g)所示的架构。
以上仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种阵列基板，所述阵列基板具有多个像素单元，各所述像素单元包括多个子像素，多个所述子像素包括用于发出红色光的红色子像素、用于发出绿色光的绿色子像素及用于发出蓝色光的蓝色子像素，其特征在于，各所述子像素包括子像素凹槽、安装于所述子像素凹槽内的蓝光LED和设于所述蓝光LED的发光侧的混合胶层，所述混合胶层的材质包括荧光粉、颜料和分散剂，所述荧光粉用以与所述蓝光LED发出的蓝光配合形成白光，所述颜料用以对所述白光进行滤色分光以形成对应的色光，所述颜料包括酞菁类颜料或吡咯并吡咯二酮类颜料，所述颜料的粒径为5～250um。
2.如权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述荧光粉包括钇铝石榴石荧光粉、硅酸盐荧光粉和氮化物荧光粉中的至少一种。
3.一种阵列基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一基板，所述基板上形成有多个子像素凹槽；
在所述子像素凹槽内安装蓝光LED；
向所述子像素凹槽内注入混合胶，固化后在所述蓝光LED的发光侧形成混合胶层，得到阵列基板；
其中，所述混合胶中含有荧光粉、颜料和分散剂，所述颜料包括酞菁类颜料或吡咯并吡咯二酮类颜料，所述颜料的粒径为5～250um。
4.如权利要求3所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述向所述子像素凹槽内注入混合胶，固化后在所述蓝光LED的发光侧形成混合胶层，得到阵列基板的步骤之前，还包括：
将荧光粉、颜料和分散剂混合，并脱泡处理，得到所述混合胶。
5.如权利要求3所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述向所述子像素凹槽内注入混合胶，固化后在所述蓝光LED的发光侧形成混合胶层，得到阵列基板的步骤中，注入所述混合胶时，控制所述混合胶背离所述蓝光LED的一侧与所述蓝光LED的距离大于0.5um。
6.如权利要求3所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述提供一基板，所述基板上形成有多个子像素凹槽的步骤之前，还包括：
在所述基板上图案化得到挡墙，以形成多个所述子像素凹槽。
7.如权利要求3所述的阵列基板的制备方法，其特征在于，所述在所述子像素凹槽内安装蓝光LED的步骤之后，所述向所述子像素凹槽内注入混合胶，固化后在所述蓝光LED的发光侧形成混合胶层，得到阵列基板的步骤之前，还包括：
向所述子像素凹槽内注入绝缘密封导热材料，固化后在所述蓝光LED的底部周侧形成绝缘密封导热层。
8.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1或2所述的阵列基板。
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