CN107068895A - 一种显示面板及其显示器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种显示面板及其显示器，其中，显示面板至少包括：柔性基板、薄膜晶体管阵列层、发光结构和保护层，所述保护层覆设于所述柔性基板远离所述薄膜晶体管阵列层一侧表面，所述保护层采用碳氧化硅材料、氧化硅材料或碳化硅材料中的任意一种或几种的组合，或者采用导电金属材料或导电化合物材料。本发明提供的显示面板在柔性基板的背板直接覆设一层特定材料的保护层，不仅可以防止柔性基板的背板被划伤以及防止水氧的入侵。更重要的是，与现有技术采用较厚的胶层和硬度较高的背板保护膜相比，本发明更便于显示面板的弯折且弯折时使保护层不易脱落。

Description

一种显示面板及其显示器

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种显示面板及其显示器。

背景技术

如图1所示的现有技术的柔性显示面板的剖视示意图，柔性显示面板一般包括柔性基板10’，以及在柔性基板10’的一侧表面11’依次层叠设置的阵列层20’、发光结构30’、封装结构50’、上胶层60’和上保护膜70’。为了防止显示面板受到水汽和氧气的侵袭以及被划伤，通常在柔性基板10’的背面12’上覆设一层胶层80’，再在胶层80’下覆设一层下保护膜90’。当柔性显示面板弯曲时，由于胶层80’过厚，并且下保护膜90’有一定硬度，容易导致整个组件的抗弯曲强度增大，难以弯曲；另外，弯曲过程中下保护膜容易剥离，造成显示不良。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种显示面板，所述显示面板至少包括：

柔性基板；

薄膜晶体管阵列层，所述薄膜晶体管阵列层位于所述柔性基板一侧表面，所述薄膜晶体管阵列层包括多个呈阵列排布的薄膜晶体管、多条栅极线以及与多条所述栅极线绝缘交叉的数据线，所述薄膜晶体管的栅极与所述栅极线电连接，所述薄膜晶体管的第一极与所述数据线电连接；

发光结构，所述发光结构位于所述薄膜晶体管阵列层远离所述柔性基板的一侧表面，所述发光结构包括阴极层、发光功能层和阳极层，所述阳极层与所述薄膜晶体管的第二极电连接；以及，

保护层，所述保护层覆设于所述柔性基板远离所述薄膜晶体管阵列层一侧表面，所述保护层采用碳氧化硅材料、氧化硅材料或碳化硅材料中的任意一种或几种的组合，或者采用导电金属材料或导电化合物材料。

可选的，所述保护层的弹性模量为0.5～15GPa。

可选的，所述保护层的厚度为0.5～5μm。

可选的，所述保护层的制备方式采取化学气相沉积、物理气相沉积、涂布或打印。

可选的，所述显示面板还包括：薄膜封装结构；胶层；以及，保护膜；其中，沿所述发光结构远离所述柔性基板的方向，所述薄膜封装结构、所述胶层与所述保护膜依次设置。

可选的，所述薄膜封装结构还包括：至少一层无机封装层；和，至少一层有机封装层；其中，至少一层所述无机封装层位于所述有机封装层远离所述柔性基板的方向，且至少一层所述无机封装层与所述有机封装层直接接触。

可选的，所述显示面板还包括位于所述薄膜晶体管阵列层与所述发光结构之间的有机层结构和位于所述薄膜晶体管阵列层与所述柔性基板之间的多层膜结构和缓冲层，其中，所述有机层结构包括平坦化层和像素定义层；其中，沿所述薄膜晶体管阵列层朝向所述发光结构的方向，所述平坦化层和所述像素定义层依次层叠地设置；沿所述柔性基板朝向所述薄膜晶体管阵列层的方向，所述多层膜结构和所述缓冲层依次设置；所述多层膜结构包括多层无机膜。

可选的，所述无机封装层的厚度为0.05μm～0.5μm；所述有机封装层的厚度为2μm～5μm；所述有机层结构的厚度为1μm～5μm；所述薄膜晶体管阵列层、多层膜结构和缓冲层的总厚度为1μm～3μm；所述柔性基板的厚度为10～15μm。

可选的，所述显示面板的中性面位于所述的多层膜结构中。

可选的，所述显示面板的中性面在所述显示面板弯折时没有应力施加。

可选的，所述保护层远离所述柔性基板的一侧表面具有凹凸图案化的结构。

本发明另一方面提供了一种显示器，采用上述的显示面板。

本发明的显示面板中，在柔性基板的远离薄膜晶体管阵列层的一侧表面直接覆设一层特定材料的保护层，不仅可以防止柔性基板的背板被划伤以及防止水氧的入侵，更重要的是，与现有技术相比，放弃了较厚的胶层和硬度较高的背板保护膜，便于显示面板的弯折。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为现有技术的柔性显示面板的部分结构剖视示意图；

图2为本发明一实施例提供的显示面板的部分结构剖视示意图；

图3为本发明一实施例提供的显示面板的柔性基板与薄膜晶体管阵列层的俯视示意图；

图4为本发明一实施例提供的显示面板的发光结构的剖视示意图；

图5a为本发明一实施例提供的显示面板的弯曲示意图；

图5b为本发明一实施例提供的显示面板的弯曲受力分析示意图；

图6为本发明另一实施例提供的显示面板的部分结构剖视示意图。

图7为本发明再一实施例提供的显示面板的部分结构剖视示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限制本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本发明的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员应意识到，没有特定细节中的一个或更多，或者采用其它的方法、组元、材料等，也可以实践本发明的技术方案。在某些情况下，不详细示出或描述公知结构、材料或者操作以避免模糊本发明。

本文中所述的“设置在/在…(之)上”应当理解为包括直接接触的“设置在/在…(之)上”和不直接接触的“设置在/在…(之)上”。

本发明的附图仅用于示意相对位置关系和电连接关系，某些部位的层厚采用了夸示的绘图方式以便于理解，附图中的层厚并不代表实际层厚的比例关系。

如图2所示为本发明一实施例提供的显示面板的部分结构剖视示意图，显示面板主要包括柔性基板10、薄膜晶体管阵列层20和发光结构30。

柔性基板10可以具有单层或多层柔性基板膜的结构；其中，柔性基板膜可以采用聚酰亚胺(polyimide，以下简称PI)或聚对苯二甲酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，以下简称PET)等常规的柔性基板材料。在本实施例中，柔性基板10采用单层PI膜。在本发明的其他实施例中，柔性基板10可以为多层PI膜，或者为多层PET膜，或者具有PI膜与PET交替层叠的多层膜结构。

其中，柔性基板10具有第一表面11和第二表面12；其中，第一表面11为图2所示的柔性基板10的上表面，即柔性基板10靠近薄膜晶体管阵列层20的一侧表面，第二表面12为图2所示的柔性基板10的下表面(也称柔性基板的背板)，即柔性基板10背离薄膜晶体管阵列层20的一侧表面。

薄膜晶体管阵列层20，也称TFT阵列层，其位于柔性基板10一侧表面(如图2所示的第一表面11)，如图3所示，在柔性基板的第一表面上沿一个方向延伸且互相平行地隔开的多条栅极线2021，与栅极线2021绝缘交叉的多条数据线2051；在每一个栅极线2021与数据线2051的交叉位置设置一薄膜晶体管201，从而形成薄膜晶体管201的阵列排布；每一个薄膜晶体管201包括栅极202、有源层204、第一极205a和第二级205b。每一个薄膜晶体管201的栅极202与相邻的栅极线2021电连接，第一极205a与相邻的数据线2051电连接。

发光结构30，其位于薄膜晶体管阵列层20远离柔性基板10的一侧表面；如图2所示，发光结构30位于薄膜晶体管阵列层20的第一表面11。发光结构30可以是现有的任意一种显示介质，例如OLED。在本实施例中，发光结构30采用OLED显示元件，发光结构30的具体结构如图4所示，其包括在薄膜晶体管阵列层20上依次层叠设置的阴极层31、发光功能层32和阳极层33；所述阳极层与所述薄膜晶体管的第二极电连接。具体的，发光功能层32可以包括在阴极层31与阳极层33之间层叠设置的电子注入层34、电子传输层35、有机发光层36、空穴传输层37和空穴注入层38。

在本实施例中，如图2所示，柔性基板10远离所述薄膜晶体管阵列层20的一侧表面，即第二表面12)上覆设有一层保护层40，保护层40采用碳氧化硅材料、氧化硅材料或碳化硅材料中的任意一种或几种的组合，或者采用导电金属材料或导电化合物材料。

本发明的显示面板中，舍弃了现有技术产品中的背板保护膜以及与背板保护膜贴合的背板胶层，在柔性基板10的远离薄膜晶体管阵列层20的一侧表面直接覆设一层特定材料的保护层40，一方面，该特定材料的保护层可以防止柔性基板10的背板被划伤以及防止水氧的入侵；另外，更重要的一方面，显示面板放弃了硬度较高的背板保护膜和厚度较厚的胶层的组合，直接用一层特定材料的保护层40替代，降低了整个柔性显示面板的抗弯强度，更容易弯曲，并且在弯曲的过程中，不存在背板保护膜和胶层剥离的风险。

在本发明的一个可选实施方案中，如图2所示，在柔性基板10远离薄膜晶体管阵列层20的第二表面12，通过化学气相沉积、物理气相沉积、涂布或打印的方式制作保护层40。更优选的，在本实施例中，通过化学气相沉积的方式制作保护层40。如图2所示，保护层40直接结合于柔性基板10的第二表面12。

在本发明的显示面板中，一方面由于保护层40采用特定材料，另一方面其以化学气相沉积、物理气相沉积、涂布或打印的方式直接贴合于柔性基板10上，保护层40与柔性基板10之间能够形成较好的化学吸附力，保护层40能够紧密地贴合于柔性基板10的背板，从而与柔性基板10同步弯折，基本不会对柔性基板10造成抗弯折的影响，并且不会有剥离的风险。

在本发明的一个可选实施方案中，保护层40的弹性模量为0.5～15GPa。可选的，本实施例提供的显示面板包括的保护层40的弹性模量可以为1GPa、3GPa、5GPa、8GPa、10GPa、12GPa和14GPa。

一般地讲，对弹性体施加一个外界作用，弹性体会发生形状的改变(称为“应变”)，“弹性模量”的一般定义是：单向应力状态下应力除以该方向的应变。材料在弹性变形阶段，其应力和应变成正比例关系(即符合胡克定律)，其比例系数称为弹性模量。“弹性模量”是描述物质弹性的一个物理量，是一个统称，表示方法可以是“杨氏模量”、“体积模量”等。

在本发明的一个可选实施方案中，保护层40的厚度为0.5～5μm，例如，保护层40的厚度可以为0.5μm、0.8μm、1μm、2μm、3μm、4μm和5μm。在本实施例中，保护层10的厚度为2.5μm。

在本发明的一个可选实施方案中，所述柔性基板为PI基板，且厚度为10～15μm。

关于柔性显示面板的弯曲问题，在纯理想的弯曲情况下，参见图5a所示本实施例的柔性显示面板的弯曲示意图，其中A表示柔性显示面板的中性面(英文称作neutralplane，指材料中既没有拉力也没有压力的面)，B表示中性轴，即中性面与其横截面的相交轴；根据梁的分离体的平衡分析(参见图5b，中性面的横截面的受力平衡分析图)，其中，x方向的受力为

y方向的力矩为：

z方向的力矩为：

可以看出，横截面上的非零内力只有z方向的力矩Mz，即弯矩。

通过换算获得如下公式：

注：上述式(1)～(4)中，F表示受力，M表示力矩，σ表示应力，A表示截面积，ρ表示曲率半径，1/ρ是梁轴线的曲率。式中EIz表示抗弯刚度，它表示梁抵抗弯曲的能力。EIz的值越大，梁的曲率越小。

对于柔性显示面板产品来说，抗弯强度不应太大，例如尽可能减小产品的厚度以降低抗弯强度，或者降低材料的硬度以降低抗弯强度。然而，厚度过小或弹性模量过小，在外力的作用下局部应变会较大，容易导致器件受损，无法更好的保护器件；弹性模量过大时，尤其是在远离中性面的位置使用高弹性模量的材料时，会增加抗弯强度，导致显示面板产品难弯折，容易因应变过大引起膜层断裂或脱离。

发明人经过大量的研究试验发现，舍弃现有产品中的较厚的胶层和较硬的背板保护膜，而采用特定材质的保护层40，且所述保护层40具有特定的弹性模量范围(0.5～15GPa)且具有特定的厚度范围时，不仅可以降低抗弯强度，防止柔性显示面板在弯曲时发生因应变过大而导致的器件膜层结构的断裂或脱落。更重要的是，在保证了显示面板产品一定的整体厚度的同时，可以更好地调整中性面的位置，使得保护层40与中性面具有一定距离，满足远离中性面的位置尽量不适用高弹性模量材料的要求，防止保护层40产生剥离的风险。

在本发明的另一个具体实施方案中，参见图2，薄膜封装结构50设置在发光结构30之上且用于封装发光结构30。在远离所述发光结构30的方向上，薄膜封装结构50之上依次层叠设置胶层60和保护膜70。其中胶层60采用现有技术的常规胶层；所述保护膜70，即显示面板的前板保护膜70，一般采用高分子材料膜材，其贴合于胶层60之上。

关于薄膜封装结构，在本发明的另一具体实施方案中，薄膜封装结构50还包括：至少一层无机封装层51和至少一层有机封装层52；其中，至少一层无机封装层51位于有机封装层52远离柔性基板10的方向，且至少一层无机封装层51与一层有机封装层52直接接触。

在本发明另一实施例中，薄膜封装结构50包括一层无机封装层51和一层有机封装层52，如图6所示，无机封装层51和有机封装层52直接接触，无机封装层51位于有机封装层52远离柔性基板10的方向。

在本发明的另一个替代实施例中，薄膜封装结构50包括两层无机封装层以及位于两层无机封装层之间的有机封装层，即，在所述发光结构30远离所述柔性基板10的一侧表面，依次层叠设置一层无机封装层、一层有机封装层、一层无机封装层。

在本发明的另一具体实施方案中，如图6所示，所述显示面板还包括位于薄膜晶体管阵列层20与发光结构30之间的有机层结构21和位于薄膜晶体管阵列层20与柔性基板10之间的缓冲层22和多层膜结构23。其中，有机层结构21包括平坦化层和像素定义层(具体未图示)；沿所述薄膜晶体管阵列层20朝向所述发光结构30的方向，所述平坦化层、像素定义层依次层叠地设置。其中，沿所述柔性基板10朝向所述薄膜晶体管阵列层20的方向，所述多层膜结构23和所述缓冲层22依次设置；所述多层膜结构22包括多层无机膜。

在本发明的一个可选实施方案中，如图6所示，薄膜封装结构50包括一层无机封装层51和一层有机封装层。其中所述无机封装层51的厚度为0.05μm～0.5μm，所述一层有机封装层52的厚度为2μm～5μm；有机层结构21的厚度为1μm～5μm；薄膜晶体管阵列层20、多层膜结构23和缓冲层22的总厚度为1μm～3μm；所述柔性基板的厚度为10～15μm。

发明人经过大量的研究试验发现，舍弃现有产品中的较厚的胶层和较硬的背板保护膜，而采用特定材质的保护层40时，若薄膜封装结构50的各层(无机封装层51和有机封装层52)采用特定的厚度，且柔性基板10与发光结构30之间的各层(有机层结构21、薄膜晶体管阵列层20、多层膜结构23和缓冲层22)采用特定的厚度时，在保证了显示面板产品一定的整体厚度的同时，可以更好地调整显示面板的中性面位置，使得保护层40与显示面板的中性面具有一定距离，满足远离中性面的位置尽量不适用高弹性模量材料的要求，防止保护层40产生剥离的风险；特别是，可以更好地将中性面调整至多层膜结构23中。由于多层膜结构23为多层无机膜叠层的结构，无机层一般由氮化硅或氧化硅组成，该无机层具有易碎易断的特性。通过调整显示面板各层的厚度，尤其是将保护层40的厚度限定在一定范围内，可以使多层膜结构23大致处于中性面区域，或者说，将中性面调整至最易断裂的多层膜结构23(无机膜层)处。从而保证多层膜结构23基本不会受到应力，即无压力也无拉力，不会因柔性显示面板的弯曲而发生断裂，提高显示面板的整体显示效果和稳定性。

本发明再一实施例提供的一个显示面板，保护层40远离柔性基板10的一侧表面具有凹凸图案化的结构，如图7所示。例如，保护层40的下表面可以在特定的位置进行减薄，制作凹槽G，形成凹凸图案化的结构，有利于应力的分散，提升柔性显示面板的整体稳定性。例如，可以在柔性应力较好的区域所对应的位置进行减薄、制作凹槽G，在柔性应力较差的区域对应的是较厚的凸起位置P。在相同的应力状况下，柔性应力较差的区域的变形量小于柔性应力较好的区域的变形量，从而有利于减小柔性应力较差的区域在弯曲形变中所受到的应力变化，减小磨损，有利于应力的分散，提升柔性显示面板的整体稳定性。

上述实施例的显示面板可以应用于诸如手机、平板电脑、电视之类的显示器。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种显示面板，其特征在于，所述显示面板至少包括：

柔性基板；

薄膜晶体管阵列层，所述薄膜晶体管阵列层位于所述柔性基板一侧表面，所述薄膜晶体管阵列层包括多个呈阵列排布的薄膜晶体管、多条栅极线以及与多条所述栅极线绝缘交叉的数据线，所述薄膜晶体管的栅极与所述栅极线电连接，所述薄膜晶体管的第一极与所述数据线电连接；

发光结构，所述发光结构位于所述薄膜晶体管阵列层远离所述柔性基板的一侧表面，所述发光结构包括阴极层、发光功能层和阳极层，所述阳极层与所述薄膜晶体管的第二极电连接；以及，

保护层，所述保护层覆设于所述柔性基板远离所述薄膜晶体管阵列层一侧表面，所述保护层采用碳氧化硅材料、氧化硅材料或碳化硅材料中的任意一种或几种的组合，或者采用导电金属材料或导电化合物材料。

2.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述保护层的弹性模量为0.5～15GPa。

3.如权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述保护层的厚度为0.5～5μm。

4.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述保护层的制备方式采取化学气相沉积、物理气相沉积、涂布或打印。

5.如权利要求1至4中任意一项所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板还包括：

薄膜封装结构；

胶层；以及，

保护膜；

其中，沿所述发光结构远离所述柔性基板的方向，所述薄膜封装结构、所述胶层与所述保护膜依次设置。

6.如权利要求5所述的显示面板，其特征在于，所述薄膜封装结构还包括：

至少一层无机封装层；和，

至少一层有机封装层；

其中，至少一层所述无机封装层位于所述有机封装层远离所述柔性基板的方向，且至少一层所述无机封装层与所述有机封装层直接接触。

7.如权利要求6所述的显示面板，其特征在于，

所述显示面板还包括位于所述薄膜晶体管阵列层与所述发光结构之间的有机层结构和位于所述薄膜晶体管阵列层与所述柔性基板之间的多层膜结构和缓冲层，其中，

所述有机层结构包括平坦化层和像素定义层；其中，沿所述薄膜晶体管阵列层朝向所述发光结构的方向，所述平坦化层和所述像素定义层依次层叠地设置；

沿所述柔性基板朝向所述薄膜晶体管阵列层的方向，所述多层膜结构和所述缓冲层依次设置；所述多层膜结构包括多层无机膜。

8.如权利要求7所述的显示面板，其特征在于，

所述无机封装层的厚度为0.05μm～0.5μm；

所述有机封装层的厚度为2μm～5μm；

所述有机层结构的厚度为1μm～5μm；

所述薄膜晶体管阵列层、多层膜结构和缓冲层的总厚度为1μm～3μm；

所述柔性基板的厚度为10～15μm。

9.如权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板的中性面位于所述多层膜结构中。

10.如权利要求9所述的显示面板，其特征在于，所述显示面板的中性面在所述显示面板弯折时没有应力施加。

11.如权利要求1所述的显示面板，其特征在于，

所述保护层远离所述柔性基板的一侧表面具有凹凸图案化的结构。

12.一种显示器，采用权利要求1至11中任意一项所述的显示面板。