陣列基板及其製備方法、顯示裝置與流程

2023-09-17 17:44:20

本發明屬於顯示技術領域，具體涉及一種陣列基板及其製備方法、顯示裝置。

背景技術：

隨著平板顯示技術的發展，顯示面板的性能要求越來越高。高解析度、柔性&透明、高亮度、高對比度、輕薄、低功耗、高色域等成為顯示面板的發展方向。

目前常用的平板顯示裝置包括液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display：簡稱LCD)和OLED(Organic Light-Emitting Diode:有機發光二極體)顯示裝置。但是，發明人發現LCD顯示面板很難製作柔性、高色域的顯示面板，並且功耗較高；OLED顯示面板很難製作高解析度、高透過率的顯示面板並且發光壽命受限。因此，提供一款高性能的顯示面板是亟需要解決的技術問題。

技術實現要素：

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一，提供一種高解析度、高透過率、輕薄、低功耗、高色域的陣列基板及其製備方法、顯示裝置。

解決本發明技術問題所採用的技術方案是一種陣列基板，包括基底，設置在所述基底上的多個像素單元；每個所述像素單元均包括：薄膜電晶體和無機發光二極體；其中，所述薄膜電晶體的漏極通過第一電極線與所述無機發光二極體的第一極連接，所述無機發光二極體的第二極與第二電極線連接。

優選的是，所述陣列基板還包括平坦化層；所述薄膜電晶體、所述平坦化層、所述無機發光二極體依次設置在所述基底上方；在所述平坦化層與所述薄膜電晶體漏極對應的位置設置有連接過孔，所述第一電極線通過所述連接過孔將所述薄膜電晶體漏極與所述無機發光二極體的第一極連接。

優選的是，所述陣列基板還包括平坦化層；所述無機發光二極體、所述平坦化層、所述薄膜電晶體依次設置在所述基底上方；在所述平坦化層與所述無機發光二極體第一極對應的位置設置有連接過孔，所述第一電極線通過所述連接過孔將所述薄膜電晶體漏極與所述無機發光二極體的第一極連接。

優選的是，在每個所述像素單元中，所述無機發光二極體與所述薄膜電晶體在基底上的投影至少部分重疊。

優選的是，所述陣列基板還包括多個驅動晶片；所述驅動晶片，用於為所述陣列基板上的柵線和/或數據線提供信號。

優選的是，所述陣列基板還包括設置在其出光面側的多個微透鏡單元；所述微透鏡單元與所述無機發光二極體的位置相對應。

進一步優選的是，所述微透鏡單元在所述基底上的投影覆蓋所述述無機發光二極體在所述基底上的投影。

優選的是，多個所述像素單元呈矩陣排列；其中，位於同一行的所述無機發光二極體的第二極所連接的第二電極線連接同一條信號輸入線。

優選的是，所述基底的材料包括玻璃、塑料、石英、矽片中的任意一種。

優選的是，所述薄膜電晶體包括多晶矽薄膜電晶體、非晶矽薄膜電晶體、單晶矽薄膜電晶體、氧化物薄膜電晶體、薄膜電晶體有機薄膜電晶體中的任意一種。

解決本發明技術問題所採用的技術方案是一種陣列基板的製備方法，包括：在基底上形成薄膜電晶體；通過轉印工藝形成無機薄膜電晶體的步驟；其中，所述薄膜電晶體的漏極通過第一電極線與所述無機發光二極體的第一極連接，所述無機發光二極體的第二極與第二電極線連接。

優選的是，所述製備方法具體包括：

在基底上，通過構圖工藝形成薄膜電晶體；

形成平坦化層；

通過轉印工藝，將無機發光二極體轉印至所述平坦化層上方；

通過刻蝕工藝，在所述平坦化層與所述薄膜電晶體漏極對應的位置形成連接過孔；

通過構圖工藝，形成包括第一電極線和第二電極線的圖形；其中，所述第一電極通過所述連接過孔將所述薄膜電晶體漏極與所述無機發光二極體的第一極連接，所述第二電極線與所述無機發光二極體的第二極連接。

優選的是，所述製備方法具體包括：

在基底上，通過轉印工藝，將無機發光二極體轉印至所述基底上方；

通過構圖工藝，形成所述第二電極線，所述第二電極線與所述無機發光二極體的第二極連接；

形成平坦化層；

通過構圖工藝形成薄膜電晶體；

通過刻蝕工藝，在所述平坦化層與所述無機發光二極體第一極對應的位置形成連接過孔；

通過構圖工藝，形成第一電極線；其中，所述第一電極通過所述連接過孔將所述薄膜電晶體漏極與所述無機發光二極體的第一極連接。

優選的是，所述製備方法還包括：

通過轉印工藝，形成多個驅動晶片。

優選的是，所述製備方法還包括：

在所述陣列基板的出光面側的形成多個微透鏡單元；所述微透鏡單元與所述無機發光二極體的位置相對應。

解決本發明技術問題所採用的技術方案是一種顯示裝置，其包括上述的陣列基板。

本發明具有如下有益效果：

在本發明中利用無機發光二極體ILED具有尺寸小、高亮度、高對比度、輕薄、低功耗、高色域、效率高、壽命長、響應快等優點，通過轉印的方式將無機發光二極體ILED應用至陣列基板中，可以使該陣列基板具有解析度高、顯示效果佳等效果。

附圖說明

圖1為本發明的實施例1的陣列基板第一種實現方式中一個像素單元的示意圖；

圖2為本發明的實施例1的陣列基板第一種實現方式中的優選方式的示意圖；

圖3和4為本發明的實施例1的陣列基板第一種實現方式中的優選方式的示意圖；

圖5和圖6為本發明的實施例1的陣列基板的像素單元排列的示意圖；

圖7為本發明的實施例1的陣列基板的結構示意圖；

圖8為本發明的實施例1的第一種實現方式的陣列基板的製備方法流程圖；

圖9為本發明的實施例1的陣列基板第二種實現方式中一個像素單元的示意圖；

圖10為本發明的實施例1的第二種實現方式的陣列基板的製備方法流程圖。

其中附圖標記為：10、基底；1、薄膜電晶體；2、平坦化層；3、第一電極線；4、第二電極線；5、微透鏡單元；6、驅動晶片；ILED、無機發光二極體。

具體實施方式

為使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施方式對本發明作進一步詳細描述。

在此需要說明的是：1、本發明實施例中的無機發光二極體(Inorganic Light-Emitting Diodes,簡稱ILED)、驅動晶片(驅動IC)、傳感器模塊、攝像頭模塊等的尺寸均為微米級的，具體的應小於1mm。2、本發明實施例中某一層在某一層上方，是對於製備順序而言，而並非是指宏觀上的上下。

實施例1：

結合圖1-7、9所示，本實施例提供一種陣列基板，包括基底10，設置在基底10上多條柵線和多條數據線，在柵線和數據線的交叉位置處限定出多個像素單元；每個像素單元均包括：薄膜電晶體1和無機發光二極體ILED；其中，薄膜電晶體1的漏極通過第一電極線3與無機發光二極體ILED的第一極連接，無機發光二極體ILED的第二極與第二電極線4連接；薄膜電晶體1的源極與數據線連接，柵極與柵線連接。

具體的，當柵線輸入掃描信號時，與該柵線連接的薄膜電晶體1被選通，此時數據線上所加載的數據電壓則通過薄膜電晶體1和第一電極線3輸出至相應的無機發光二極體ILED的第一極，相應的通過第二電極線4為該無機發光二極體ILED的第二極輸入參考電壓(參考電壓與數據電壓的電壓值不相等)，以驅動無機發光二極體ILED進行發光。

針對上述的陣列基板，本實施例中還提供了一種陣列基板的製備方法。該方法包括：在基底10上形成薄膜電晶體1的步驟，以及通過轉印工藝形成無機薄膜電晶體1的步驟；其中，其中，所述薄膜電晶體1的漏極通過第一電極線3與所述無機發光二極體ILED的第一極連接，所述無機發光二極體ILED的第二極與所述第二電極線4連接。

由於無機發光二極體ILED具有尺寸小、高亮度、高對比度、輕薄、低功耗、高色域、效率高、壽命長、響應快等優點，因此在本實施例中將通過轉印的方式將無機發光二極體ILED應用至陣列基板中，可以使該陣列基板具有解析度高、顯示效果佳等效果。

以下結合具體實現方式對本實施例中的陣列基板進行說明。

作為本實施例的第一種實現方式，如圖1所示，陣列基板包括基底10，設置在基底10上方的薄膜電晶體1(柵線與薄膜電晶體1柵極同層設置，數據線與薄膜電晶體1源極和漏極同層設置)，設置薄膜電晶體1所在層上方的平坦化層2(在平坦化層2與薄膜電晶體1漏極對應的位置設置有連接過孔)，設置在平坦化層2上方的無機發光二極體ILED，設置在無機發光二極體ILED所在層上方的第一電極線3和第二電極線4；其中，第一電極線3通過連接過孔將薄膜電晶體1的漏極與無機發光二極體ILED的第一極連接，第二電極線4與無機發光二極體ILED的第二極連接。

進一步的，如圖2所示，在該陣列基板上與無機發光二極體ILED同層設置的微型驅動晶片6(採用轉印的方式集成在陣列基板上)，該驅動晶片6用於為所述陣列基板上的柵線和/或數據線提供信號。

具體的，當驅動晶片6為源極驅動器時，此時在平坦化層2中與數據線對應的位置也需要設置連接過孔，與第一電極線3和第二電極線4同層設置的還有第三電極線，該第三電極線通過數據線上方的連接過孔將數據線與驅動晶片6(管腳)連接。

當驅動晶片6為柵極驅動器時，此時需要設置貫穿平坦化層2和柵極絕緣層(柵極絕緣層位於薄膜電晶體1的柵極和有源層之間)的連接過孔，與第一電極線3和第二電極線4同層設置的還有第四電極線，第四電極線通過貫穿平坦化層2和柵極絕緣層的連接過孔將柵線與驅動晶片6(管腳)連接。

當驅動晶片6為源極驅動器和柵極驅動器集成的晶片時，此時需要在平坦化層2中與數據線對應的位置設置連接過孔，與第一電極線3和第二電極線4同層設置的還有第三電極線，該第三電極線通過數據線上方的連接過孔將數據線與驅動晶片6(管腳)連接。同時，需要設置貫穿平坦化層2和柵極絕緣層(柵極絕緣層位於薄膜電晶體1的柵極和有源層之間)的連接過孔，與第一電極線3和第二電極線4同層設置的還有第四電極線，第四電極線通過貫穿平坦化層2和柵極絕緣層的接觸過將柵線與驅動晶片6(管腳)連接。

在此需要說明的是，在以下實現方式中，均僅以陣列基板中的驅動晶片6為源極驅動器為例進行描述。但是，這不構成對本發明的限制。

當然，在陣列基板的平坦化層2上還可以通過微轉印技術集成傳感器模塊、攝像頭模塊等，形成高集成度、多功能面板。因此可以增加顯示面板的附加值，模組也輕薄。

進一步的，如圖2和7所示，該陣列基板還包括設置在其出光面側的多個微透鏡單元5；微透鏡單元5與無機發光二極體ILED的位置相對應。也即，在每個無機發光二極體ILED上完全覆蓋一個微透鏡單元5。之所以設置微透鏡單元5是為了提高無機發光二極體ILED的出光效率。

進一步的，如圖3和4所示，在每個所述像素單元中，無機發光二極體ILED與薄膜電晶體1在基底10上的投影至少部分重疊。其中，每個像素單元如圖3所示時，為無機發光二極體ILED的第二極所連接第二電極線4提供信號的信號輸入線(圖3中未示)與該第二電極線4同層設置；每個像素單元如圖4所示時，為無機發光二極體ILED的第二極所連接第二電極線4提供信號的信號輸入線7與薄膜電晶體1(源/漏極或者柵極)同層，因此需要在平坦化層2中設置過孔，以使第二電極線4與信號輸入線7連接。

之所以如此設置是因為無機發光二極體ILED與薄膜電晶體1在基底10上的投影的面積相當於該像素單元的尺寸，若這兩者的在基底10上的投影的面積越小越易於實現高解析度。因此，優選的這二者在基底10上的投影面積小的完全落入在基底10上的投影面積大的區域內。

優選的，如圖5和6所示，本實施例陣列基板中的多個所述像素單元呈矩陣排列；其中，位於同一行的所述無機發光二極體ILED的第二極所連接的第二電極線4連接同一條信號輸入線7。該種設置方式布線簡單，且驅動容易。

相應的對於該種陣列基板，本實施例還提供了該種陣列基板的製備方法，如圖8所示，該方法具體包括：

步驟一、在基底10上，通過圖工藝形成包括薄膜電晶體1各層結構、柵線、數據線的圖形。

其中，本實施例中的基底10的可以為硬質基底10，也可以為柔性基底10，也即基底10的材料包括玻璃、塑料、石英、矽片中的任意一種。若基底10的材料採用有機塑料時，具體材料包括PET、PC、PMMA、PI中的一種或多種。薄膜電晶體1可以多晶矽薄膜電晶體1、非晶矽薄膜電晶體1、單晶矽薄膜電晶體1、氧化物薄膜電晶體1、薄膜電晶體1有機薄膜電晶體1中的任意一種。當薄膜電晶體1選用氧化物薄膜電晶體1時，有源層的材料可以選取酞菁類化合物、寡聚噻吩、富勒烯等。

以該步驟中所形成的薄膜電晶體1為底柵型薄膜電晶體1為例，該步驟具體為：柵極/柵線→柵極絕緣層→有源層→源極/漏極/數據線。

步驟二、在完成步驟一的基底10上，塗覆形成平坦化層2。

其中，平坦化層2的材料可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醯亞胺(PI)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基苯酚(PVP)等。

步驟三、在完成步驟二的基底10上，採用轉印工藝，將無機發光二極體ILED轉移至平坦化層2上方。同時，還可以通過轉印工藝將驅動晶片6轉移至平坦化層2上方。

步驟四、在完成步驟三的基底10上，通過刻蝕工藝，在所述平坦化層2與所述薄膜電晶體1漏極對應的位置形成連接過孔。

步驟五、在完成步驟四的基底10上，通過構圖工藝，形成包括第一電極線3和第二電極線4的圖形；其中，第一電極通過所述連接過孔將薄膜電晶體1漏極與無機發光二極體ILED的第一極連接，第二電極線4與無機發光二極體ILED的第二極連接。

至此完成陣列基板的製備。

其中，步驟三和步驟四的順序也可以顛倒，在此不進行詳細描述。

當然，在上述步驟的基礎上還可以包括步驟六，在所述陣列基板的出光面側的形成多個微透鏡單元5的步驟；所述微透鏡單元5與所述無機發光二極體ILED的位置相對應，以提高無機發光二極體ILED的出光效率。

作為本實施例的第二實現方式，該陣列基板與第一種實現方式中的陣列基板結構大致相同，區別在於，相對於基底10而言，薄膜電晶體1位於無機發光二極體ILED之上。

具體的，如圖9所示，該陣列基板包括基底10，設置在基底10上的無機發光二極體ILED，與無機發光二極體ILED第二極連接的第二電極線4，設置在無機發光二極體ILED所在層上方的平坦化層2，且在平坦化層2與無機發光二極體ILED的第一極所對應的位置設置有連接過孔，設置在平坦化層2上方的薄膜電晶體1(柵線與薄膜電晶體1柵極同層設置，數據線與薄膜電晶體1源極和漏極同層設置)，通過連接過孔將薄膜電晶體1漏極與無機發光二極體ILED的第一極連接的第一電極線3。

進一步的，在薄膜電晶體1所在層上方還可以設置鈍化層，在鈍化層上可以通過轉印工藝設置與第一種實現方式相同的微型驅動晶片6、傳感器模塊、攝像頭模塊等，形成高集成度、多功能面板。因此可以增加顯示面板的附加值，模組也輕薄。

進一步的，還可以在鈍化層上方多個微透鏡單元5；微透鏡單元5與無機發光二極體ILED的位置相對應。也即，在每個無機發光二極體ILED上方的平坦化層2上覆蓋一個微透鏡單元5，且每個微透鏡單元5在基底10上的投影完全覆蓋無機發光二極體ILED在基底10上的投影。

之所以設置微透鏡單元5是為了提高無機發光二極體ILED的出光效率。

與第一種實現方式相同，在每個所述像素單元中，無機發光二極體ILED與薄膜電晶體1在基底10上的投影至少部分重疊，以實現高解析度的陣列基板的設計。

相應的對於該種陣列基板，本實施例還提供了該種陣列基板的製備方法，如圖10所示，該方法具體包括。

步驟一、在基底10上，在基底10上，通過轉印工藝，將無機發光二極體ILED轉印至所述基底10上方。同時，還可以通過轉印工藝將驅動晶片6轉移至基底10上方。

其中，本實施例中的基底10的可以為硬質基底10，也可以為柔性基底10，也即基底10的材料包括玻璃、塑料、石英、矽片中的任意一種。若基底10的材料採用有機塑料時，具體材料包括PET、PC、PMMA、PI中的一種或多種。

步驟二、在完成步驟一的基底10上，通過構圖工藝，形成所述第二電極線4，所述第二電極線4與所述無機發光二極體ILED的第二極連接。

步驟三、在完成步驟二的基底10上，塗覆形成平坦化層2。

其中，平坦化層2的材料可以包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚醯亞胺(PI)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基苯酚(PVP)等。

步驟四、在完成步驟三的基底10上，通過圖工藝形成包括薄膜電晶體1各層結構、柵線、數據線的圖形。

薄膜電晶體1可以多晶矽薄膜電晶體1、非晶矽薄膜電晶體1、單晶矽薄膜電晶體1、氧化物薄膜電晶體1、薄膜電晶體1有機薄膜電晶體1中的任意一種。當薄膜電晶體1選用氧化物薄膜電晶體1時，有源層的材料可以選取酞菁類化合物、寡聚噻吩、富勒烯等。

以該步驟中所形成的薄膜電晶體1為底柵型薄膜電晶體1為例，該步驟具體為：柵極/柵線→柵極絕緣層→有源層→源極/漏極/數據線。

步驟五、在完成步驟三的基底10上，通過刻蝕工藝，在所述平坦化層2與無機發光二極體ILED第一極對應的位置形成連接過孔。

步驟五、通過構圖工藝，形成第一電極線3；其中，所述第一電極通過所述連接過孔將所述薄膜電晶體1漏極與所述無機發光二極體ILED的第一極連接。

至此完成陣列基板的製備。

當然，在上述步驟的基礎上還可以包括步驟七和八，步驟七、在完成步驟六的基底10上，塗覆形成鈍化層。步驟八、在鈍化層上方形成多個微透鏡單元5的步驟；所述微透鏡單元5與所述無機發光二極體ILED的位置相對應，以提高無機發光二極體ILED的出光效率。

實施例2：

本實施例提供一種顯示裝置，其包括實施例1中的陣列基板。因此，該顯示裝置具有高解析度、柔性&透明、高亮度、高對比度、輕薄、低功耗、高色域等優點。

其中，顯示裝置可以為液晶顯示裝置或者電致發光顯示裝置，例如液晶面板、電子紙、OLED面板、手機、平板電腦、電視機、顯示器、筆記本電腦、數碼相框、導航儀等任何具有顯示功能的產品或部件。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發明的原理而採用的示例性實施方式，然而本發明並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本發明的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發明的保護範圍。