一种显示装置及显示装置的制作方法与流程

文档序号:21771340发布日期:2020-08-07 19:13阅读:124来源:国知局
一种显示装置及显示装置的制作方法与流程

本发明涉及显示的技术领域,特别涉及一种显示装置及显示装置的制作方法。



背景技术:

现有的micro-led比oled技术亮度更高发光效率更好,功耗更低,具有发光效率高、寿命长且功耗低、响应快的特点。

目前的micro-led彩色化技术为红绿蓝三色led芯片方案,但是此方案面临着将数以千计的ledchip搬到驱动背板上并实现发光的功能的巨量转移难题,同时,红光micro-led的价格比蓝光micro-led高出很多。

为此,研发工作者设计出了蓝光micro-led+qd(quantumdot量子点)技术方案。如果使用红绿蓝三色micro-led,巨量转移需要三次,只用蓝光micro-led的技术方案只需要巨量转移一次,同时能够取代红光micro-led,降低生产成本。在蓝光micro-led上制作绿色量子点和红色量子点来取代绿光micro-led和红光micro-led,在节省成本、降低工艺难度的同时,还能够提升显示产品色域。

但是led在点亮时除了发光还会产生热,在温度和环境湿度的作用下,led+qd结构的发光效率会衰减。有研究表明,led+qd结构在进行85℃/85%老化实验时,除了led驱动电流外,温度是对器件失效的第二重要影响因素。



技术实现要素:

本发明公开了一种显示装置及显示装置的制作方法,用于提升显示装置寿命。

为达到上述目的,本发明提供以下技术方案:

第一方面,本发明提供的一种显示装置,包括:衬底基板,在所述衬底基板上依次设置的薄膜晶体管、钝化层、像素平坦层和像素单元,每一个所述像素单元包括红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素,其中,所述红色子像素包括蓝光micro-led和位于蓝光micro-led背离所述衬底基板一侧的红色量子点层,所述绿色子像素包括蓝光micro-led和位于蓝光micro-led背离所述衬底基板一侧的绿色量子点层;至少一部分像素单元还包括:

设置与所述像素单元的遮光区域内的温度传感器件,所述温度传感器件用于检测所述蓝光micro-led点亮时的温度、并将检测的温度实时反馈至像素单元的驱动单元。

在至少一部分像素单元的遮光区域内设置温度传感器,如果温度传感器检测到蓝光micro-led点亮时温度超过设定值后,并将检测的温度实时反馈至像素单元的驱动单元,驱动单元通过调整蓝光micro-led的电流来降低蓝光micro-led的发热量,以确保蓝光micro-led及位于背离衬底基板一侧的绿色量子点层和红色量子点层的材料不会因为温度过高而能效衰减,进而能够大幅提升显示装置的寿命。

进一步地,包括:设置在所述蓝光micro-led周围的挡墙胶、且所述挡墙胶上设有镂空结构;

所述温度传感器件包括:

设置在所述薄膜晶体管与所述钝化层之间的pn结;

填充在所述镂空结构内用于反馈所述蓝光micro-led温度的导热胶、所述导热胶在所述衬底基板的正投影覆盖在所述pn结在所述衬底基板上的正投影;

所述导热胶与所述pn结通过引线连通。

进一步地,在所述蓝光micro-led背离所述衬底基板的一侧设有第一薄膜封装层。

进一步地,所述第一薄膜封装层为石墨烯或碳纳米管。

进一步地,所述像素单元包括:

设置在所述第一薄膜封装层背离所述衬底基板的一侧的量子点激发层;

所述量子点激发层包括:间隔设置的颜色界定层,其中所述颜色界定层之间的间隔区域以三个连续间隔区域为一组进行重复排列,每组所述间隔区域中的三个间隔区域依次按照第一间隔区域、第二间隔区域、第三间隔区域的顺序排列,且每个所述间隔区域与所述蓝光micro-led一一对应;

所述第一间隔区设置有绿色量子点层,所述绿色量子点层用于吸收蓝光并激发出绿光;

在所述第二间隔区域设置有红色量子点层,所述红色量子点层用于吸收蓝光并激发出红光;

在第三间隔区域设置有散射离子层。

进一步地,在所述量子点激发层背离所述衬底基板的一侧设置有第二薄膜封装层。

进一步地,所述导热胶阵列分布在所述绿色量子点层、所述红色量子点层和所述散射离子层。

进一步地,所述绿色量子点层、所述红色量子点层和所述散射离子层形成若干个像素区域,所述导热胶设置在若干个所述像素区域的间隙处。

进一步地,在所述第二薄膜封装层背离所述衬底基板的一侧设置有彩膜层,所述彩膜层包括:间隔设置的黑矩阵;

所述黑矩阵之间的间隔区域以三个连续间隔区域为一组进行重复排列,每组所述间隔区域中的三个间隔区域依次按照第四间隔区域、第五间隔区域、第六间隔区域的顺序排列,且所述第四间隔区域与所述绿色量子点层对应,所述第五间隔区域与所述红色量子点层对应,所述第六间隔区域与所述散射离子层对应;

所述第四间隔区设置有绿色彩膜层,所述第五间隔区域设置有红色彩膜层,所述第六间隔区蓝色彩膜层。

进一步地,在所述彩膜层背离所述衬底基板的一侧依次设置有保护层和覆盖层。

第二方面,本发明提供的一种显示装置的制作方法,包括:依次形成在衬底基板上的薄膜晶体管、钝化层、像素平坦层和像素单元;

每一个所述像素单元包括红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素,其中,所述红色子像素包括蓝光micro-led和位于蓝光micro-led背离所述衬底基板一侧的红色量子点层,所述绿色子像素包括蓝光micro-led和位于蓝光micro-led背离所述衬底基板一侧的绿色量子点层;

至少一部分像素单元还包括:

形成在所述像素单元的遮光区域内的温度传感器件,所述温度传感器件用于检测所述蓝光micro-led点亮时的温度、并将检测的温度实时反馈至像素单元的驱动单元。

进一步地,形成在所述蓝光micro-led周围的挡墙胶、且所述挡墙胶上设有镂空结构;

所述温度传感器件包括:

设置在所述薄膜晶体管与所述钝化层之间的pn结;

将导热胶制作在所述镂空结构内用于反馈所述蓝光micro-led温度,所述导热胶在所述衬底基板的正投影覆盖在所述pn结在所述衬底基板上的正投影;

所述导热胶与所述pn结通过引线连通。

进一步地,在所述蓝光micro-led背离所述衬底基板的一侧形成有第一薄膜封装层。

进一步地,在所述第一薄膜封装层背离所述衬底基板的一侧形成有量子点激发层。

进一步地,在所述量子点激发层背离所述衬底基板的一侧依次形成有第二薄膜封装层和彩膜层。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种显示装置的截面图;

图2为本发明实施例提供的图1的a-a面的导热胶与像素区域的一种位置关系的俯视图;

图3为本发明实施例提供的图1的a-a面的导热胶与像素区域的另一种位置关系的俯视图;

图4为本发明实施例提供的图1的a-a面的导热胶与像素区域的另一种位置关系的俯视图;

图5为本发明实施例提供的显示装置的制作方法中在衬底基板形成薄膜晶体管后的结构示意图;

图6为本发明实施例提供的显示装置的制作方法中在薄膜晶体管上制作pn结后的结构示意图;

图7为本发明实施例提供的显示装置的制作方法中在制作pn结上制沉积钝化层并开孔后的结构示意图;

图8为本发明实施例提供的显示装置的制作方法中制作钝化层上开孔上制作像素平坦层并挖孔后的结构示意图;

图9为本发明实施例提供的显示装置的制作方法中制作像素平坦层并挖孔上制作引线层后的结构示意图;

图10为本发明实施例提供的显示装置的制作方法中在引线层上制作蓝光micro-led后的结构示意图;

图11为本发明实施例提供的显示装置的制作方法中在蓝光micro-led上制作挡墙胶后的结构示意图;

图12为本发明实施例提供的显示装置的制作方法中在挡墙胶的镂空结构内填充导热胶后的结构示意图;

图13为本发明实施例提供的显示装置的制作方法中制作第一薄膜封装层和量子点层后的结构示意图;

图14为本发明实施例提供的显示装置的制作方法中在量子点层上制作第二薄膜封装层和彩膜层后的结构示意图;

图15为本发明实施例提供的显示装置的制作方法中制作保护层和覆盖层后的结构示意图。

图标:100-衬底基板;210-缓冲层;220-有源层;230-栅极绝缘层;240-栅极金属;250-层间介质层;300-钝化层;400-像素平坦层;512-红色量子点层;521-蓝光micro-led;522-绿色量子点层;541-颜色界定层;542-散射离子层;610-pn结;620-导热胶;700-挡墙胶;710-镂空结构;810-引线;820-pin脚;900-第一薄膜封装层;1000-第二薄膜封装层;1110-黑矩阵;1120-绿色彩膜层;1130-红色彩膜层;1140-蓝色彩膜层;1200-保护层;1300-光学胶;1400-覆盖层;1500-第一源漏极;1600-第二源漏极1600。

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做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。

如图1所示,第一方面,本发明实施例提供的一种显示装置,包括:衬底基板100,在衬底基板100上依次设置的薄膜晶体管、钝化层300、像素平坦层400和像素单元,每一个像素单元包括红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素,其中,红色子像素包括蓝光micro-led521和位于蓝光micro-led521背离衬底基板100一侧的红色量子点层512,绿色子像素包括蓝光micro-led521和位于蓝光micro-led521背离衬底基板100一侧的绿色量子点层522;至少一部分像素单元还包括:

设置与像素单元的遮光区域内的温度传感器件,温度传感器件用于检测蓝光micro-led521点亮时的温度、并将检测的温度实时反馈至像素单元的驱动单元。

需要说明的是,在至少一部分像素单元的遮光区域内设置温度传感器,如果温度传感器检测到蓝光micro-led521点亮时温度超过设定值后,并将检测的温度实时反馈至像素单元的驱动单元,驱动单元通过调整蓝光micro-led521的电流来降低蓝光micro-led521的发热量,以确保蓝光micro-led521及位于背离衬底基板100一侧的绿色量子点层522和红色量子点层512的材料不会因为温度过高而能效衰减,进而能够大幅提升显示装置的寿命。

本发明实施例提供的显示装置,包括:设置在蓝光micro-led521周围的挡墙胶700、且挡墙胶700上设有镂空结构710;具体的挡墙胶700通过打印工艺打印在蓝光micro-led521的周围区域。

另外温度传感器件包括:设置在薄膜晶体管与钝化层300之间的pn结610;填充在镂空结构710内用于反馈蓝光micro-led521温度的导热胶620、导热胶620在衬底基板100的正投影覆盖在pn结610在衬底基板100上的正投影;导热胶620与pn结610通过引线810连通。

同时,因为打印工艺可以实现图形化,所以镂空结构710即在pn结610的引线810上方区域不打印挡墙胶700;另外,导热胶620通过打印工艺或者点胶工艺,将导热胶620制作在挡墙胶700预留的镂空结构710中,然后将导热胶620固化。

在蓝光micro-led521背离衬底基板100的一侧整面制作第一薄膜封装层900,第一薄膜封装层900可以为石墨烯、碳纳米管、氮化硅sinx、氮氧化硅sion或氧化硅sio等无机层,也可以为环氧树脂、亚克力树脂、有机硅树脂等有机层,同时还可以为有机/无机交叠膜层。

另外,像素单元包括:设置在第一薄膜封装层900背离衬底基板100的一侧的量子点激发层;

量子点激发层包括:间隔设置的颜色界定层541,其中颜色界定层541之间的间隔区域以三个连续间隔区域为一组进行重复排列,每组间隔区域中的三个间隔区域依次按照第一间隔区域、第二间隔区域、第三间隔区域的顺序排列,且每个间隔区域与蓝光micro-led521一一对应;第一间隔区设置有绿色量子点层522,绿色量子点层522用于吸收蓝光并激发出绿光;在第二间隔区域设置有红色量子点层512,红色量子点层512用于吸收蓝光并激发出红光;在第三间隔区域设置有散射离子层542。

在第一薄膜封装层900上方制作有颜色界定层541,通过光刻工艺进行图案化,同时在蓝色micro-led上分别制作有绿色量子点、红色量子点和散射离子。

另外,在量子点激发层背离衬底基板100的一侧设置有第二薄膜封装层1000。第二膜封装层可以为石墨烯、碳纳米管或氮化硅sinx、氮氧化硅sion、氧化硅sio等无机层,也可以为环氧树脂、亚克力树脂、有机硅树脂等有机层,同时还可以为有机/无机交叠膜层。

在第二薄膜封装层1000背离衬底基板100的一侧设置有彩膜层,彩膜层包括:间隔设置的黑矩阵1110;

黑矩阵1110之间的间隔区域以三个连续间隔区域为一组进行重复排列,每组间隔区域中的三个间隔区域依次按照第四间隔区域、第五间隔区域、第六间隔区域的顺序排列,且第四间隔区域与绿色量子点层522对应,第五间隔区域与红色量子点层512对应,第六间隔区域与散射离子层542对应;第四间隔区设置有绿色彩膜层1120,第五间隔区域设置有红色彩膜层1130,第六间隔区蓝色彩膜层1140。

在彩膜层背离衬底基板100的一侧依次设置有保护层1200和覆盖层1400,且保护层1200和覆盖层1400通过光学胶1300粘贴。形成完整的屏结构,覆盖层1400材料可以为刚性的玻璃,或者为pet、pi等柔性有机材料。

具有良好导热性的导热胶620的布局可以有以下多种选择:

方式一,如图2所示,导热胶620阵列分布在绿色量子点层522、红色量子点层512和散射离子层542,且导热胶620的形状大小与绿色量子点层522、红色量子点层512和散射离子层542相同。

方式二,如图3所示,绿色量子点层522、红色量子点层512和散射离子层542形成若干个像素区域,导热胶620设置在若干个像素区域的间隙处;且导热胶620为长方形结构、与绿色量子点层522、红色量子点层512和散射离子层542的形状大小均不相同。

方式三,图4所示,绿色量子点层522、红色量子点层512和散射离子层542形成若干个像素区域,导热胶620设置在若干个像素区域的间隙处;且导热胶620为椭圆形结构、与绿色量子点层522、红色量子点层512和散射离子层542的形状大小均不相同。

第二方面,本发明实施例提供的一种显示装置的制作方法,具体制作方法步骤如下:

如图5所示,首先在衬底基板100沉积缓冲层210,在缓冲层210上制作有源层220并进行图形化,然后再制作栅极绝缘层230、栅极金属240、层间介质层250、第一源漏极1500层,以完成薄膜晶体管的制作。

具体的,衬底基板100有两种材质:一、当衬底基板100为玻璃基时则直接在玻璃上沉积缓冲层210;二、衬底基板100为柔性衬底,则需要在玻璃基上先制作柔性基底,然后再其上沉积缓冲层210。

另外,缓冲层210可以为氮化硅sinx、氧化硅sio2等无机薄膜。

其次,如图6所示,制作pn结610:首先在制作n极之前,先沉积一层无定形硅a-si层并图形化,再用等离子参杂磷的工艺将无定形硅a-si变成n型半导体。同理,在n极之上再沉积一层无定形硅a-si层并图形化,然后用等离子参杂硼的工艺将无定形硅a-si变成p型半导体。

再次,如图7所示,用化学气相沉积cvd工艺整面沉积钝化层300,接下来分两个步骤:

步骤一,用光刻和刻蚀工艺将pn结610上方的钝化层300开口,然后再沉积一层第二源漏极1600,然后通过光刻和刻蚀只保留pn结610上方的第二源漏极1600;步骤二,用光刻和刻蚀工艺将需要和上层联通的第一源漏极1500上方的钝化层300开孔。

再次,如图8所示,整面涂覆像素平坦层400,并且用曝光工艺在第二源漏极1600以及需要和上层连接的第一源漏极1500上方开孔。

再次入图9所示,通过电铸的工艺在上述开孔中制作引线810层,一般引线810工艺使用金属铜,引线810和第一源漏极1500及第二源漏极1600相连接;再通过光刻和刻蚀工艺将引线810图形化。

再次,如图10所示,通过巨量转移工艺将蓝光micro-led521转移到像素平坦层400上面,同时,micro-led的pin脚820与引线810相连接,再通过一定的温度让pin脚的焊锡和引线810的金属铜相结合。

其次,如图11所示,通过打印工艺将挡墙胶700打印在蓝光micro-led521周边区域,同时,因为打印工艺可以实现图形化,所以在pn结610第二源漏极1600连接的引线810上方区域不打印挡墙胶700,挡墙胶700上设有镂空结构710。

如图12所示,通过打印工艺或者点胶工艺,将导热胶620制作在挡墙胶700预留的镂空结构710中,然后将导热胶620固化。

接着,如图13所示,在蓝光micro-led521背离衬底基板100的一侧整面制作第一薄膜封装层900,第一薄膜封装层900可以为石墨烯、碳纳米管或氮化硅sinx、氮氧化硅sion、氧化硅sio等无机层,也可以为环氧树脂、亚克力树脂、有机硅树脂等有机层,同时还可以为有机/无机交叠膜层。

在第一薄膜封装层900背离衬底基板100的一侧形成有量子点激发层,量子点激发层包括:有颜色界定层541,通过光刻工艺进行图案化,其中颜色界定层541之间的间隔区域以三个连续间隔区域为一组进行重复排列,每组间隔区域中的三个间隔区域依次按照第一间隔区域、第二间隔区域、第三间隔区域的顺序排列,且每个间隔区域与蓝光micro-led521一一对应;第一间隔区设置有绿色量子点层522,绿色量子点层522用于吸收蓝光并激发出绿光;在第二间隔区域设置有红色量子点层512,红色量子点层512用于吸收蓝光并激发出红光;在第三间隔区域设置有散射离子层542。

如图14所示,在量子点激发层的上方,整面制作第二薄膜封装层1000,第二膜封装层可以为石墨烯、碳纳米管或氮化硅sinx、氮氧化硅sion、氧化硅sio等无机层,也可以为环氧树脂、亚克力树脂、有机硅树脂等有机层,同时还可以为有机/无机交叠膜层。

通过光刻工艺进行图案化,同时在绿色量子点和红色量子点上分别制作有绿色彩膜层1120和红色彩膜层1130。散射离子的上方制作有蓝色彩膜层1140。具体的,在第二薄膜封装层1000背离衬底基板100的一侧设置有彩膜层,彩膜层包括:间隔设置的黑矩阵1110;

黑矩阵1110之间的间隔区域以三个连续间隔区域为一组进行重复排列,每组间隔区域中的三个间隔区域依次按照第四间隔区域、第五间隔区域、第六间隔区域的顺序排列,且第四间隔区域与绿色量子点层522对应,第五间隔区域与红色量子点层512对应,第六间隔区域与散射离子层542对应;

第四间隔区设置有绿色彩膜层1120,第五间隔区域设置有红色彩膜层1130,第六间隔区蓝色彩膜层1140。

如图15所示,彩膜层工序完成后,再整面制作一层保护层1200,最后将带光学胶1300的覆盖层1400帖附在保护层1200上,形成完整的屏结构,具体的覆盖层1400层材料可以为刚性的玻璃,或者为涤纶树脂、聚酰亚胺pi等柔性有机材料。

显然,本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

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