本發(fā)明涉及顯示器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種量子點發(fā)光二極管顯示面板及其制備方法,還涉及包含該顯示面板的顯示裝置。
背景技術(shù):
oled(有機電致發(fā)光二極管)顯示裝置具有自發(fā)光、廣視角、發(fā)光效率高、功耗低、響應(yīng)時間快、低溫特性好、制造工藝簡單、成本低等特性。柔性oled顯示裝置以其重量輕、可彎曲、便于攜帶的優(yōu)點,給可穿戴式設(shè)備的應(yīng)用帶來深遠的影響,未來柔性oled顯示裝置將隨著個人智能終端的不斷滲透而得到更加廣泛的應(yīng)用。
oled顯示裝置的核心部件是oled顯示面板,oled顯示面板的結(jié)構(gòu)通常包括:tft陣列基板以及依次制作于tft基板上的陽極層、像素定義層、第一公共層、發(fā)光層、第二公共層以及陰極層。oled顯示面板的工作原理是在陽極和陰極之間電場的作用下,空穴通過第一公共層傳輸?shù)桨l(fā)光層,電子通過第二公共層傳輸?shù)桨l(fā)光層,空穴和電子在發(fā)光層之內(nèi)復(fù)合進而發(fā)光。oled顯示面板通常是由r、g、b三原色的混合來實現(xiàn)不同色彩的顯示效果,因此oled顯示面板的一個像素通常包含r、g、b三個發(fā)光單元,通常地,每一個像素的r、g、b三個發(fā)光單元能夠通過驅(qū)動電路單獨控制。
隨著顯示面板分辨率的提高,單位面積內(nèi)發(fā)光單元的個數(shù)也在不斷增加,導(dǎo)致發(fā)光單元之間的間隔距離不斷減小,oled顯示面板的制備工藝也碰到了一些難題。例如,oled像素結(jié)構(gòu)的發(fā)光單元制備過程中,一般采用fmm(finemetalmask,精細金屬掩膜版)蒸鍍工藝,其存在兩個不足:1、蒸鍍中大量的發(fā)光材料利用率低,增加成本;2、目前采用fmm蒸鍍工藝所能達到的最高分辨率為500ppi左右,若想進一步提高oled像素密度,必須提高fmm蒸鍍的對位精度,并且由于像素間距減小而導(dǎo)致蒸鍍工藝中極易出現(xiàn)混色的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
鑒于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足,本發(fā)明提供了一種量子點發(fā)光二極管顯示面板,以降低顯示面板的制備工藝難度以及提高顯示面板的分辨率。
為了達到上述的目的,本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
一種量子點發(fā)光二極管顯示面板,包括tft陣列基板以及陣列設(shè)置在該tft陣列基板上的多個像素結(jié)構(gòu),其中,所述像素結(jié)構(gòu)包括按照遠離所述tft陣列基板的方向依次疊層設(shè)置的第一電極、空穴傳輸功能層、量子點發(fā)光層、電子傳輸功能層和第二電極;所述量子點發(fā)光層包括有機溶劑材料和分散在所述有機溶劑材料中的量子點材料,所述量子點材料在電致激發(fā)的條件下發(fā)光。
其中,所述像素結(jié)構(gòu)被設(shè)置為紅色子像素、綠色子像素或藍色子像素,所述紅色子像素的量子點發(fā)光層中設(shè)置有發(fā)出紅色單色光的量子點材料,所述綠色子像素的量子點發(fā)光層中設(shè)置有發(fā)出綠色單色光的量子點材料,所述藍色子像素的量子點發(fā)光層中設(shè)置有發(fā)出藍色單色光的量子點材料。
其中,所述像素結(jié)構(gòu)還被設(shè)置為白色子像素,所述白子像素的量子點發(fā)光層中設(shè)置有發(fā)出紅色單色光、綠色單色光以及藍色單色光的量子點材料。
其中,所述量子點材料選自cds、cdse、cdte、zns和znse中的一種或多種。
其中,所述第二電極的材料為ito、azo或fto。
其中,多個像素結(jié)構(gòu)的所有第二電極相互連接形成一體。
其中,所述第二電極上還設(shè)置有無機薄膜保護層。
本發(fā)明還提供了如上所述的量子點發(fā)光二極管顯示面板的制備方法,其包括:提供tft陣列基板并在tft陣列基板上制備陣列分布的多個第一電極;在所述tft陣列基板上制備像素定義層;應(yīng)用黃光刻蝕工藝,在所述像素定義層中刻蝕出子像素區(qū)域;在所述子像素區(qū)域制備形成像素結(jié)構(gòu);其中,所述像素結(jié)構(gòu)中的量子點發(fā)光層通過涂布工藝制備獲得。
其中,所述子像素區(qū)域制備形成像素結(jié)構(gòu)的步驟具體包括:在所述子像素區(qū)域中位于第一電極上蒸鍍沉積形成空穴傳輸功能層;應(yīng)用涂布工藝在所述空穴傳輸功能層上涂布形成量子點發(fā)光層;在所述量子點發(fā)光層上依次蒸鍍沉積形成電子傳輸功能層和第二電極。
其中,所述量子點發(fā)光二極管顯示面板的制備方法具體包括步驟:s1、提供tft陣列基板并在tft陣列基板上制備陣列分布的多個第一電極;s2、在所述tft陣列基板上制備像素定義層;s3、應(yīng)用第一次黃光刻蝕工藝,在所述像素定義層中刻蝕出第一顏色子像素區(qū)域;s4、在所述第一顏色子像素區(qū)域中制備形成第一顏色子像素結(jié)構(gòu);s5、應(yīng)用第二次黃光刻蝕工藝,在所述像素定義層中刻蝕出第二顏色子像素區(qū)域;s6、在所述第二顏色子像素區(qū)域中制備形成第二顏色子像素結(jié)構(gòu);s7、應(yīng)用第三次黃光刻蝕工藝,在所述像素定義層中刻蝕出第三顏色子像素區(qū)域;s8、在所述第三顏色子像素區(qū)域中制備形成第三顏色子像素結(jié)構(gòu)。
相比于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明實施例提供的量子點發(fā)光二極管顯示面板,像素結(jié)構(gòu)中采用量子點發(fā)光層,利用量子點材料電致發(fā)光的功能,提高了像素結(jié)構(gòu)發(fā)光的色純度和發(fā)光效率。進一步地,其制備工藝中,量子點發(fā)光層可以采用涂布工藝制備獲得,相比于現(xiàn)有技術(shù)中采用fmm蒸鍍工藝制備發(fā)光層,其不僅減少了發(fā)光材料的浪費,節(jié)省成本;并且采用涂布工藝,整體上降低了顯示面板工藝的難度,在制備高分辨率的顯示面板時,可以有效地防止相鄰像素出現(xiàn)混色的問題。
附圖說明
圖1是本發(fā)明實施例提供的qled顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明實施例中的像素結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明另一優(yōu)選實施例中的qled顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明實施例提供的qled顯示面板的制備方法的工藝流程圖;
圖5a至5i是如圖4的制備方法中各步驟得到的器件結(jié)構(gòu)的示例性圖示;
圖6是本發(fā)明實施例提供的顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行詳細說明。這些優(yōu)選實施方式的示例在附圖中進行了例示。附圖中所示和根據(jù)附圖描述的本發(fā)明的實施方式僅僅是示例性的,并且本發(fā)明并不限于這些實施方式。
在此,還需要說明的是,為了避免因不必要的細節(jié)而模糊了本發(fā)明,在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)和/或處理步驟,而省略了與本發(fā)明關(guān)系不大的其他細節(jié)。
本實施例首先提供了一種量子點發(fā)光二極管(qled)顯示面板,參閱圖1和圖2,所述qled顯示面板包括tft陣列基板1以及陣列設(shè)置在該tft陣列基板1上的多個像素結(jié)構(gòu)2(附圖中僅示例性示出了其中的一個)。所述tft陣列基板1中陣列設(shè)置有多個薄膜晶體管(tft)1a,每一薄膜晶體管1a對應(yīng)控制一個像素結(jié)構(gòu)2。
具體地,如圖1所示,所述tft陣列基板1包括襯底基板10以及形成在襯底基板10上的柵極11、源極12、漏極13和有源層14。其中,所述有源層14設(shè)置在襯底基板10上并且有源層14與襯底基板10之間設(shè)置有緩沖層15。所述有源層14上覆設(shè)有柵極絕緣層16,所述柵極11設(shè)置在所述柵極絕緣層16并且相對位于所述有源層14上方。所述柵極11上覆設(shè)有層間介質(zhì)層17,所述源極12和漏極13相互間隔地設(shè)置在所述層間介質(zhì)層17上,并且,所述源極12和漏極13分別通過設(shè)置在所述層間介質(zhì)層17和所述柵極絕緣層16中的過孔電性連接到所述有源層14。進一步地,所述層間介質(zhì)層17上還依次設(shè)置有鈍化層18和平坦層19。進一步地,所述襯底基板10可選擇使用柔性的襯底基板,由此制備形成可彎曲的柔性qled顯示面板,其可以方便地應(yīng)用在可穿戴式設(shè)備或者是智能移動終端中。
參閱圖1和圖2,所述像素結(jié)構(gòu)2包括第一電極21和第二電極25以及夾層設(shè)置在第一電極21和第二電極25之間的發(fā)光功能層2a。具體地,所述像素結(jié)構(gòu)2包括按照遠離所述tft陣列基板1的方向依次疊層設(shè)置的第一電極21、空穴傳輸功能層(holetransportlayer,htl)22、量子點發(fā)光層(emissivelayer,eml)23、電子傳輸功能層(electrontransportlayer,etl)24和第二電極25。
其中,所述第一電極21設(shè)置在所述平坦層19上,并且通過設(shè)置在所述鈍化層18和平坦層19中的過孔電性連接到所述薄膜晶體管1a的漏極13。所述第一電極21的材料可以選擇為ito、azo或fto。
其中,所述平坦層19上還設(shè)置有像素定義層26,所述像素定義層26覆設(shè)于所述第一電極21上。所述像素定義層26包括暴露出所述第一電極21的開口部261和用于間隔相鄰兩個所述第一電極21的間隔部262。所述像素結(jié)構(gòu)2的發(fā)光功能層設(shè)置在所述開口部261中。
其中,所述空穴傳輸功能層22包括按照遠離所述第一電極21的方向依次設(shè)置的空穴注入層221和空穴傳輸層222,所述空穴注入層221和空穴傳輸層222的功能相近,可以統(tǒng)稱為空穴傳輸功能層22。
其中,所述量子點發(fā)光層23包括有機溶劑材料和分散在所述有機溶劑材料中的量子點材料,所述量子點材料在電致激發(fā)的條件下發(fā)光。量子點(quantumdots,qds),又可以稱納米晶,是一種由ii-vi族或iii-v族元素組成的納米顆粒。量子點的粒徑一般介于1~20nm之間,由于電子和空穴被量子限域,連續(xù)的能帶結(jié)構(gòu)變成具有分子特性的分立能級結(jié)構(gòu),其可以在電致的條件下受激后可以發(fā)射熒光,量子點的發(fā)光具有良好的熒光強度和穩(wěn)定性。量子點的發(fā)射光譜可以通過改變量子點的尺寸大小來控制,通過改變量子點的尺寸和它的化學(xué)組成可以使其發(fā)射光譜覆蓋整個可見光區(qū)。以cdte量子點為例,當(dāng)它的粒徑從2.5nm生長到4.0nm時,它們的發(fā)射波長可以從510nm紅移到660nm。本實施例中,所述量子點材料可以選自cds、cdse、cdte、zns和znse中的一種或多種。
其中,所述電子傳輸功能層24包括按照遠離所述第二電極25的方向依次設(shè)置的電子注入層241和電子傳輸層242,所述電子注入層241和電子傳輸層242的功能相近,可以統(tǒng)稱為電子傳輸功能層24。
其中,對于所述第二電極25,其可以是每一個像素結(jié)構(gòu)2的第二電極25分別相互獨立。在一些優(yōu)選的實施例中,如圖3所示,也可以是將多個像素結(jié)構(gòu)2的所有第二電極25相互連接形成一體,所有像素結(jié)構(gòu)2的第二電極25統(tǒng)一控制,此時,通過分別控制每一像素結(jié)構(gòu)2的第一電極21來實現(xiàn)每一像素結(jié)構(gòu)2的單獨控制。
通常地,如圖1所示,為了保護像素結(jié)構(gòu)2,所述第二電極25上還設(shè)置有無機薄膜保護層27。在一些優(yōu)選的實施例中,如圖3所示,可以將第二電極25的材料選擇為ito、azo或fto,此時第二電極25還可以起到保護膜的作用,即,在此情況下,可以省略掉無機薄膜保護層27。
其中,顯示面板通常是由r、g、b三原色的混合來實現(xiàn)不同色彩的顯示效果,因此如上實施例提供的qled顯示面板的一個像素通常包含r、g、b三個發(fā)光單元。即,如圖3所示,所述像素結(jié)構(gòu)2可以被設(shè)置為紅色子像素2r、綠色子像素2g或藍色子像素2b,依次排列的紅色子像素2r、綠色子像素2g和藍色子像素2b構(gòu)成一個像素單元。其中,所述紅色子像素2r的量子點發(fā)光層中設(shè)置有發(fā)出紅色單色光的量子點材料,所述綠色子像素2g的量子點發(fā)光層中設(shè)置有發(fā)出綠色單色光的量子點材料,所述藍色子像素2b的量子點發(fā)光層中設(shè)置有發(fā)出藍色單色光的量子點材料。通常地,每一個像素單元的r、g、b三個發(fā)光單元能夠通過驅(qū)動電路單獨控制,實現(xiàn)每一發(fā)光單元的單獨驅(qū)動。
在另外的實施例中,所述像素結(jié)構(gòu)2還被設(shè)置為白色子像素,此時,一個像素單元除了包括如上所述的紅色子像素2r、綠色子像素2g和藍色子像素2b,還包括一個白色子像素。所述白子像素的量子點發(fā)光層中同時設(shè)置有發(fā)出紅色單色光、綠色單色光以及藍色單色光的量子點材料。
進一步,如圖1和圖3所示,所述qled顯示面板還包括封裝結(jié)構(gòu)層3,所述封裝結(jié)構(gòu)層3覆設(shè)于所述像素結(jié)構(gòu)2上,用于將所述像素結(jié)構(gòu)2封裝到所述tft陣列基板1上。
下面介紹如上所述的oled顯示面板的制備方法,該方法首先是提供tft陣列基板并在tft陣列基板上制備陣列分布的多個第一電極。然后在所述tft陣列基板上制備像素定義層。進一步地應(yīng)用黃光刻蝕工藝,在所述像素定義層中刻蝕出子像素區(qū)域。最后在所述子像素區(qū)域制備形成像素結(jié)構(gòu)。其中,所述像素結(jié)構(gòu)中的量子點發(fā)光層通過涂布工藝制備獲得。
其中,參閱圖4、圖5a至5i,所述量子點發(fā)光二極管顯示面板的制備方法具體包括以下步驟:
s1、如圖5a所示,提供tft陣列基板1并在tft陣列基板1上制備陣列分布的多個第一電極21。tft陣列基板1可以選擇現(xiàn)有的低溫多晶硅型的陣列基板,或者是氧化物薄膜晶體管型的陣列基板,或者傳統(tǒng)的多晶硅型陣列基板。第一電極21的制備可以是通過光刻工藝將金屬薄膜刻蝕形成圖案化的多個第一電極21。
s2、如圖5b所示,在所述tft陣列基板1上制備像素定義層26。所述像素定義層26采用不導(dǎo)電材料制備獲得,可以是不導(dǎo)電的有機材料或無機材料。
s3、如圖5c所示,應(yīng)用第一次黃光刻蝕工藝,在所述像素定義層26中刻蝕出第一顏色子像素區(qū)域。具體地,在所述像素定義層26中刻蝕形成開口部261,開口部261即對應(yīng)于子像素區(qū)域,其中本實施例中,所述第一顏色子像素區(qū)域設(shè)置為紅色子像素。
s4、如圖5d所示,在所述第一顏色子像素區(qū)域(對應(yīng)于開口部261)中制備形成第一顏色子像素結(jié)構(gòu)。結(jié)合圖2的結(jié)構(gòu)示意圖,該步驟具體包括:首先在所述子像素區(qū)域中位于第一電極21上蒸鍍沉積形成空穴傳輸功能層22;然后應(yīng)用涂布工藝在所述空穴傳輸功能層22上涂布形成量子點發(fā)光層23;最后在所述量子點發(fā)光層23上依次蒸鍍沉積形成電子傳輸功能層24和第二電極25。本實施例中,該步驟中的量子點材料采用可發(fā)出紅色單色光的量子點材料,制備獲得紅色子像素2r。其中,在量子點發(fā)光層23的制備過程中,首先將量子點材料分散在有機溶劑中形成前驅(qū)體混合液,然后通過狹縫涂布(slitcoating)或旋轉(zhuǎn)涂布(spincoating)工藝在空穴傳輸功能層22上涂布前驅(qū)體混合液,再進一步地通過烘干或退火工藝制備得到量子點發(fā)光層23。
s5、如圖5e所示,應(yīng)用第二次黃光刻蝕工藝,在所述像素定義層26中刻蝕出第二顏色子像素區(qū)域。其中本實施例中,所述第二顏色子像素區(qū)域設(shè)置為綠色子像素。需要說明的是,在完成第一顏色子像素結(jié)構(gòu)的制備之后才進行第二次刻蝕工藝,由于第一顏色子像素結(jié)構(gòu)上具有保護層,因此后續(xù)的工藝不會損壞第一顏色子像素結(jié)構(gòu)。本實施例中,第二電極25的材料選擇為ito、azo或fto,其還可以起到保護膜的作用,因此不需要再另外制備無機薄膜保護層。
s6、如圖5f所示,在所述第二顏色子像素區(qū)域中制備形成第二顏色子像素結(jié)構(gòu)。本實施例中,該步驟中的量子點材料采用可發(fā)出綠色單色光的量子點材料,制備獲得綠色子像素2g。其具體的工藝過程參照步驟s4進行。
s7、如圖5g所示,應(yīng)用第三次黃光刻蝕工藝,在所述像素定義層26中刻蝕出第三顏色子像素區(qū)域。其中本實施例中,所述第三顏色子像素區(qū)域設(shè)置為藍色子像素。
s8、如圖5h所示,在所述第三顏色子像素區(qū)域中制備形成第三顏色子像素結(jié)構(gòu)。本實施例中,該步驟中的量子點材料采用可發(fā)出藍色單色光的量子點材料,制備獲得藍色子像素2b。其具體的工藝過程參照步驟s4進行。
s9、如圖5i所示,在像素結(jié)構(gòu)2上制備封裝結(jié)構(gòu)層3。
如上實施例提供的制備方法中,依次進行不同顏色的像素結(jié)構(gòu)的制備,即,首先完成紅色子像素的制備,然后再完成綠色子像素的的制備,最后才進行藍色子像素制備。當(dāng)然,紅綠藍三種顏色的順序是可以互換的。
如上實施例提供的量子點發(fā)光二極管顯示面板,像素結(jié)構(gòu)中采用量子點發(fā)光層,利用量子點材料電致發(fā)光的功能,提高了像素結(jié)構(gòu)發(fā)光的色純度和發(fā)光效率。進一步地,其制備工藝中,量子點發(fā)光層可以采用涂布工藝制備獲得,相比于現(xiàn)有技術(shù)中采用fmm蒸鍍工藝制備發(fā)光層,其不僅減少了發(fā)光材料的浪費,節(jié)省成本;并且采用涂布工藝,整體上降低了顯示面板工藝的難度,在制備高分辨率的顯示面板時,可以有效地防止相鄰像素出現(xiàn)混色的問題,有利于獲得更高分別率的顯示面板。
本實施例還提供了一種顯示裝置,如圖6所示,所述顯示裝置包括驅(qū)動單元200和顯示面板100,所述驅(qū)動單元200向所述顯示面板100提供驅(qū)動信號以使所述顯示面板100顯示畫面。其中,所述顯示面板100采用了本發(fā)明如上實施例所提供的qled顯示面板。
需要說明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
以上所述僅是本申請的具體實施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本申請原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本申請的保護范圍。