本發(fā)明涉及顯示技術領域,具體地說,涉及一種有機電致發(fā)光顯示面板及其制備方法。
背景技術:
有機電致發(fā)光(Organic Light Emitting Diode,OLED)顯示面板具有功耗低、輕便、亮度高、視野寬和反應快等特點,使其能夠廣泛應用于便攜式電子設備、穿戴式電子設備、車載電子設備等諸多領域中。OLED顯示面板根據(jù)出光方向不同可分為頂發(fā)射型有機電致發(fā)光顯示面板(TEOLED)和底發(fā)射型有機電致發(fā)光顯示面板(BEOLED),其中,頂發(fā)射型OLED顯示面板是指光從面板頂部向外出射的顯示面板,由于頂發(fā)射型OLED顯示面板具有更高的開口率,并能夠滿足高分辨率和大尺寸的要求,因而具有更好的應用前景。
現(xiàn)有的OLED顯示面板通常包括基板、依次層疊于基板上的薄膜晶體管層、平坦化層、電致發(fā)光元件和蓋板等,電致發(fā)光元件包括陽極層、發(fā)光層和陰極層。對于頂發(fā)射型OLED顯示面板,為提高顯示面板的出光效率,陽極層通常采用具有反射功能的反射陽極,在顯示過程中將發(fā)光層向下出射的光向上反射出去。反射陽極通常為金屬反射層,例如銀金屬層,由于銀很容易與氧化性的物質發(fā)生反應,同時金屬反射層的平坦度對其反射效果也有很大的影響,因此,改善反射陽極的性能對提高OLED顯示面板的性能至關重要。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術中存在的問題,本發(fā)明一方面提供一種有機電致發(fā)光顯示面板,包括:
基板;
薄膜晶體管層,位于所述基板上,包括源電極層、漏電極層和柵電極層;
平坦化層,位于所述薄膜晶體管層上,具有貫穿所述平坦化層的第一過孔;
絕緣層,位于所述平坦化層上,具有貫穿所述絕緣層且與所述第一過孔對應的第二過孔;
陽極層,位于所述絕緣層上,包括依次層疊于所述絕緣層上的金屬反射層和透明導電氧化物層,所述陽極層通過所述第一過孔和所述第二過孔與所述薄膜晶體管的漏電極層電性連接;
發(fā)光層,位于所述陽極層上;
陰極層,位于所述發(fā)光層上。
本發(fā)明另一方面提供一種有機電致發(fā)光顯示面板的制備方法,包括以下步驟:
提供一基板;
在所述基板上形成薄膜晶體管層,包括源電極層、漏電極層和柵電極層;
在所述薄膜晶體管層上形成平坦化層,在所述平坦化層上形成貫穿所述平坦化層的第一過孔;
在所述平坦化層上形成絕緣層,在所述絕緣層上形成貫穿所述絕緣層且與所述第一過孔對應的第二過孔;
在所述絕緣層上形成陽極層,包括依次層疊于所述絕緣層上的金屬反射層和透明導電氧化物層,所述陽極層通過所述第一過孔和所述第二過孔與所述薄膜晶體管的漏電極層電性連接;
在所述陽極層上形成發(fā)光層;
在所述發(fā)光層上形成陰極層。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明提供的有機電致發(fā)光顯示面板及其制備方法至少具有以下有益效果:
本發(fā)明的有機電致發(fā)光顯示面板中,位于陽極層與平坦化層之間的絕緣層能夠避免平坦化層中的氧化物與金屬反射層的材料反應,同時,省去絕緣層與金屬反射層之間的氧化銦錫層,避免了氧化銦錫層與漏電極層中鋁金屬層直接接觸而發(fā)生電化學腐蝕的風險,具有較高的可靠性。
附圖說明
圖1是現(xiàn)有的有機電致發(fā)光顯示面板的截面示意圖。
圖2是圖1的有機電致發(fā)光顯示面板的局部截面示意圖。
圖3是本發(fā)明實施例的有機電致發(fā)光顯示面板的截面示意圖。
圖4是圖3的有機電致發(fā)光顯示面板的局部截面示意圖。
圖5A~圖5E是本發(fā)明實施例的有機電致發(fā)光顯示面板的制備過程示意圖。
具體實施方式
現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而,示例實施方式能夠以多種形式實施,且不應被理解為限于在此闡述的實施方式;相反,提供這些實施方式使得本發(fā)明更全面和完整,并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結構,因而將省略對它們的重復描述。
本發(fā)明中所描述的表達位置與方向的詞,均是以附圖為例進行的說明,但根據(jù)需要也可以做出改變,所做改變均包含在本發(fā)明保護范圍內。本發(fā)明的附圖僅用于示意相對位置關系,某些部位的層厚采用了夸示的繪圖方式以便于理解,附圖中的層厚并不代表實際層厚的比例關系。
首先參照圖1和圖2,圖1是現(xiàn)有的有機電致發(fā)光顯示面板的截面示意圖,圖2是圖1的有機電致發(fā)光顯示面板的位于虛線框內的局部截面示意圖。現(xiàn)有的有機電致發(fā)光顯示面板包括:基板10′、薄膜晶體管層、絕緣層40′、平坦化層30′和電致發(fā)光元件和封裝層60′。
薄膜晶體管層位于基板10′上,包括源電極層21′、漏電極層22′和柵電極層23′,其中,漏電極層22′包括依次層疊的第一鈦(Ti)金屬層222′、鋁金屬層223′、第二鈦金屬層224′。絕緣層40′位于薄膜晶體管層上,具有貫穿絕緣層40′的第二過孔41′,該絕緣層40′設置于薄膜晶體管層和平坦化層30′之間,用于阻隔水氧透過,防止水氧侵蝕電致發(fā)光元件中的有機材料。平坦化層30′位于絕緣層40′上,具有貫穿平坦化層30′的第一過孔31′,該第一過孔31′與第二過孔41′相對應。電致發(fā)光元件位于平坦化層30′上,且被像素定義層54′限定出多個子像素區(qū)域,包括陽極層51′、發(fā)光層52′和陰極層53′,其中,陽極層51′為具有反射功能的反射陽極,包括依次層疊的第一氧化銦錫(ITO)層511′、銀金屬層512′和第二氧化銦錫層513′,銀金屬層512′除具有導電功能外,還具有反射功能,該陽極層51′通過第二過孔41′和第一過孔31′與薄膜晶體管層的漏電極層22′電性連接。
上述有機電致發(fā)光顯示面板存在以下問題:
(1)該有機電致發(fā)光顯示面板的制備過程包括:在薄膜晶體管層的漏電極層22′制備完畢后,依次制備具有第二過孔41′的絕緣層40′、制備具有第一過孔31′的平坦化層30′、刻蝕(ASH)、制備陽極層51′。由于在平坦化層30′制作完成后,位于下層的第二過孔41′中很容易會有平坦化層30′材料的微殘留,影響陽極層51′與漏電極層22′的接觸電阻,因此需要增加一步刻蝕工藝,以除去該微殘留,但是該刻蝕工藝很容易導致平坦化層30′的表面粗糙度增加,制備陽極層51′后,影響該陽極層51′的平坦度,進而降低其反射率。
(2)陽極層51′的位于下層的第一氧化銦錫層511′與漏電極層22′的鋁金屬層223′之間隔有第二鈦金屬層224′,如果第二鈦金屬層224′成膜過程中有孔洞、微裂縫裂紋或顆粒,很容易使第一氧化銦錫層511′與鋁金屬層223′直接接觸,進而發(fā)生電化學腐蝕。
(3)銀金屬層512′與平坦化層30′之間隔有第一氧化銦錫層511′,如果第一氧化銦錫層511′成膜過程中有孔洞、微裂縫裂紋或顆粒,會導致銀金屬層512′與平坦化層30′直接接觸,平坦化層30′通常是由有機物質經(jīng)鍍膜形成的有機層,該有機層中含有的硫(S)或其他氧化性物質具有較強的氧化能力,很容易與銀金屬層512′中的銀發(fā)生化學反應,使其氧化,進而影響陽極層51′的導電性能和反射性能。
基于上述問題,本發(fā)明一方面提供一種有機電致發(fā)光顯示面板。圖3是本發(fā)明實施例的有機電致發(fā)光顯示面板的截面示意圖,圖4是圖3的有機電致發(fā)光顯示面板的位于虛線框內的局部截面示意圖,參照圖3和圖4,本發(fā)明的有機電致發(fā)光顯示面板包括:基板10、薄膜晶體管層、平坦化層30、絕緣層40、陽極層51、發(fā)光層52、陰極層53。
基板10可以是剛性基板,也可以是柔性基板以實現(xiàn)柔性顯示功能。本發(fā)明不限制剛性基板和柔性基板的類型,可選地,剛性基板是玻璃基板或石英基板,可選地,柔性基板是有機聚合物基板,作為示例,有機聚合物可以是聚酰亞胺(PI)、聚酰胺(PA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯醚砜(PES)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、環(huán)烯烴共聚物(COC)中的一種。
薄膜晶體管層位于基板10上,基板10為柔性基板時,薄膜晶體管層與柔性基板之間可進一步設置緩沖層70,緩沖層70用于制備薄膜晶體管層時減少對柔性基板的損傷。薄膜晶體管層包括源電極層21、漏電極層22和柵電極層23,進一步地,薄膜晶體管層還包括有源層24、層間絕緣層、存儲電容和導電層27,有源層24包括源極區(qū)、溝道區(qū)和漏極區(qū)(未示出),層間絕緣層包括依次層疊的第一層間絕緣層251、第二層間絕緣層252和第三層間絕緣層253,存儲電容包括第一存儲電極261和第二存儲電極262。
本實施例中,柵電極層23與第一存儲電極261同層設置且采用相同的材料,源電極層21、漏電極層22和導電層27同層設置且采用相同的材料。有源層24位于緩沖層70上,第一層間絕緣層251位于緩沖層70與第二層間絕緣層252之間且覆蓋有源層24,第二層間絕緣層252位于第一層間絕緣層251上且覆蓋位于第一層間絕緣層251上的柵電極層23和第一存儲電極261,第三層間絕緣層253位于第二層間絕緣層252上且覆蓋位于第二層間絕緣層252上的第二存儲電極262,源電極層21、漏電極層22和導電層27位于第三層間絕緣層253上。其中,源電極層21通過貫穿第一層間絕緣層251、第二層間絕緣層252和第三層間絕緣層253的第三過孔211與有源層24的源極區(qū)電性連接,漏電極層22通過貫穿第一層間絕緣層251、第二層間絕緣層252和第三層間絕緣層253的第四過孔221與有源層24的漏極區(qū)電性連接,導電層27通過貫穿第三層間絕緣層253的第五過孔271與存儲電容的第二存儲電極262電性連接,導電層27可以與漏電極層22電性連接或不連接。
需要說明的是,圖3僅示出了本發(fā)明一種實施例的薄膜晶體管層的結構,在其他實施例中,薄膜晶體管層還可以采用其他變形結構,所做改變均涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內。作為示例,可將柵電極層23設置于有源層24下方從而形成一種底柵型薄膜晶體管,或者,在有源層24上方和下方同時設置柵電極層23從而形成一種雙柵型薄膜晶體管,或者,源電極層21、漏電極層22和導電層27非同層設置等。
在一個實施例中,漏電極層22為復合電極層,包括依次層疊的第一鈦金屬層222、鋁金屬層223和第二鈦金屬層224。
有機電致發(fā)光顯示面板可進一步包括為實現(xiàn)顯示所需的多條數(shù)據(jù)線和多條掃描線(未示出),多條數(shù)據(jù)線和多條掃描線彼此交叉,其中,數(shù)據(jù)線電性連接至薄膜晶體管層的源電極層21,掃描線電性連接至薄膜晶體管層的柵電極層23。工作時,掃描線通過薄膜晶體管層的柵電極層23控制各子像素的開關,數(shù)據(jù)線通過薄膜晶體管層的源電極層21、漏電極層22與有機電致發(fā)光顯示面板的陽極層51電性連接,在各子像素對應的薄膜晶體管打開時,為各子像素提供數(shù)據(jù)信號,控制各子像素的顯示。
平坦化層30位于薄膜晶體管層上,其具有貫穿平坦化層30的第一過孔31,平坦化層30可由已知材料制成,在此不予贅述。
絕緣層40位于平坦化層30上,其具有貫穿絕緣層40且與第一過孔31對應的第二過孔41,換言之,在垂直于基板10方向上,第一過孔31與第二過孔41的位置基本相同或重疊,通過該第一過孔31和第二過孔41能夠暴露出薄膜晶體管層的漏電極層22。在一較佳實施例中,絕緣層40覆蓋平坦化層30的位于第一過孔31中的側壁,以隔離平坦化層30與陽極層51。
絕緣層40優(yōu)選采用具有優(yōu)良電性絕緣和阻隔水氧性能的材料,絕緣層40優(yōu)選為無機絕緣層,其材料包括但不限于是氧化物、氮化物、氮氧化物、碳氮化物。其中,氧化物包括但不限于是氧化鋁、氧化鋯、氧化鋅、氧化鈦、氧化鎂、氧化硅、氧化鉭、氧化鉿、氧化鈰、氧化錫、氧化硼、氧化鎵、氧化鉈、氧化鈣,優(yōu)選氧化硅;氮化物包括但不限于是氮化硅、氮化鋯、氮化鋁、氮化鈦、氮化鉭、氮化鉿、氮化鈰、氮化錫,優(yōu)選氮化硅;氮氧化物包括但不限于是氮氧化硅、氮氧化鋁、氮氧化鈦;碳氮化物包括但不限于是碳氮化硅。
陽極層51位于絕緣層40上,該陽極層51為復合電極,包括依次層疊于絕緣層40上的金屬反射層512和透明導電氧化物層513,陽極層51通過第一過孔31和第二過孔41與薄膜晶體管的漏電極層22電性連接。
由于陽極層51與平坦化層30之間設置有絕緣層40,可以將陽極層51的金屬反射層512直接形成在絕緣層40上,不僅省去絕緣層40與金屬反射層512之間的氧化銦錫層,而且絕緣層40通常比氧化銦錫層的致密性高,有效隔絕金屬反射層512與平坦化層30,能夠避免金屬反射層512的材料與平坦化層30中的氧化性物質反應而劣化。
同時,由于省去絕緣層40與金屬反射層512之間的氧化銦錫層,陽極層51與漏電極層22是通過金屬反射層512與漏電極層22相接觸實現(xiàn)電性連接,避免了氧化銦錫層與漏電極層22中鋁金屬層223直接接觸而發(fā)生電化學腐蝕的風險,提高了有機電致發(fā)光顯示面板的可靠性。
金屬反射層512優(yōu)選采用具有優(yōu)良導電性能和反射性能的材料,作為示例,金屬反射層512的材料包括但不限于是銀(Ag)、鋁(Al)、鎂(Mg)等,上述材料可以單獨使用形成金屬反射層512,也可以組合使用形成合金金屬反射層512,由于銀膜層具有高反射率、低電阻的優(yōu)點,優(yōu)選采用銀金屬層或銀合金金屬層,例如銀-鋁合金金屬層或銀-鎂合金金屬層。
透明導電氧化物層513優(yōu)選采用具有優(yōu)良導電性能和透光性的材料,作為示例,透明導電氧化物層513的材料包括但不限于是氧化銦錫(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)、或鋁鋅氧化物(AZO),鎵鋅氧化物(GZO),在一個實施例中,透明導電氧化物層513為氧化銦錫層。
發(fā)光層52位于陽極層51上,陰極層53位于發(fā)光層52上,需要說明的是,陽極層51與陰極層53之間可進一步設置空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子注入層中的一層或多層,上述功能層的材料和由上述功能層形成的電致發(fā)光元件的結構可采用已知技術,在此不予贅述。
陰極層53上可進一步設置用于封裝的蓋板或薄膜封裝層60,蓋板可以是玻璃蓋板,薄膜封裝層60可以是單層薄膜結構,也可以是多層薄膜結構,薄膜封裝層60與柔性基板相配合形成柔性有機電致發(fā)光顯示面板。作為單層薄膜結構的示例,該薄膜封裝層60可以是由無機物形成的無機層,其中的無機物可以是氮化硅或氧化硅;作為多層薄膜結構的示例,該薄膜封裝層60可以是由無機層與有機層經(jīng)交替層疊形成的封裝層,其中的無機層可以是氮化硅層、氧化硅層或氧化鋁層等,有機層可以是聚酰亞胺層或聚對苯二甲酸乙二醇酯層等。
本發(fā)明還提供一種有機電致發(fā)光顯示面板的制備方法,參照圖5A~圖5E,該制備方法包括以下步驟:
S1:提供一基板10。需要說明的是,基板10為柔性基板時,需要在一剛性載體S上形成柔性基板,該剛性載體S可以是玻璃基板或石英基板,在該玻璃基板或石英基板上可通過旋涂法等方法制備柔性基板。
S2:在基板10上形成薄膜晶體管層,包括源電極層21、漏電極層22和柵電極層23。本實施例中,源電極層21、漏電極層22位于同一層,且包括依次層疊的第一鈦金屬層222、鋁金屬層223和第二鈦金屬層224,具體可通過成膜、光刻、刻蝕等工序形成。
基板10為柔性基板時,在形成薄膜晶體管層之前,步驟S2還包括在柔性基板上形成緩沖層70,然后在該緩沖層70上形成薄膜晶體管層。
S3:在薄膜晶體管層上形成平坦化層30,在平坦化層30上形成貫穿平坦化層30的第一過孔31。平坦化層30通常由有機材料制成,具體可通過涂布、光刻等工序形成。
S4:在平坦化層30上形成絕緣層40,在絕緣層40上形成貫穿絕緣層40且與第一過孔31對應的第二過孔41,通過該第一過孔31和第二過孔41能夠暴露出薄膜晶體管層的漏電極層22,本實施例中,絕緣層40同時覆蓋平坦化層30的位于第一過孔31中的側壁。
絕緣層40通常由無機絕緣材料制成,具體地說,可通過沉積或涂布等成膜工藝在平坦化層30上形成絕緣層40,使用掩模板并采用干法刻蝕工藝對絕緣層40進行刻蝕,形成與第一過孔31對應的第二過孔41,干法刻蝕工藝能夠同時除去形成第一過孔31時留在第一過孔31底部的微殘留,省去一步去除該微殘留的刻蝕工藝,不僅能夠保證陽極層51與漏電極層22的良好的電性連接,而且平坦化層30的表面不被破壞,表面平坦性更好,在其上制作的反射陽極層51會更加平坦,能有效提高光的反射率。進一步地,形成第二過孔41的干法刻蝕工藝為等離子刻蝕工藝,以更精確地控制刻蝕的速率。
在一個實施例中,在形成絕緣層40之前,還包括在平坦化層30上形成像素定義層54。
S5:在絕緣層40上形成陽極層51,包括依次層疊于絕緣層40上的金屬反射層512和透明導電氧化物層513,陽極層51通過第一過孔31和第二過孔41與薄膜晶體管的漏電極層22電性連接,由于平坦化層30上設置有絕緣層40,形成陽極層51時能夠將在金屬反射層512的兩側分別形成透明導電氧化物層513減少為僅在金屬反射層512的一側形成透明導電氧化物層513。該陽極層51為復合電極,具體可通過成膜、光刻、刻蝕等工序形成。
S6:在陽極層51上形成發(fā)光層52,發(fā)光層52通常采用有機發(fā)光材料,具體可通過涂布、光刻等工序形成。
S7:在發(fā)光層52上形成陰極層53,從剛性載體S上剝離后得到有機電致發(fā)光顯示面板,陰極層53可采用金屬材料并通過鍍膜等工序形成。
上述制備方法可進一步包括形成用于封裝的蓋板或薄膜封裝層60,得到如圖3所示的有機電致發(fā)光顯示面板,其制備方法采用已知技術,在此不予贅述。
上述制備方法省去一步去除該微殘留的刻蝕工藝,并將在金屬反射層512的兩側分別形成透明導電氧化物層513減少為僅在金屬反射層512的一側形成透明導電氧化物層513,能夠降低制作成本和時間。
綜上,本發(fā)明的有機電致發(fā)光顯示面板中,位于陽極層與平坦化層之間的絕緣層能夠避免平坦化層中的氧化物與金屬反射層的材料反應,同時,省去絕緣層與金屬反射層之間的氧化銦錫層,避免了氧化銦錫層與漏電極層中鋁金屬層直接接觸而發(fā)生電化學腐蝕的風險,具有較高的可靠性。
盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發(fā)明的限制,本領域的普通技術人員在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下在本發(fā)明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。