Oled像素结构的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种OLED像素结构，包括：红色、绿色及蓝色子像素，红色子像素具有红光发光层，绿色子像素具有绿光发光层，蓝色子像素具有蓝光发光层，所述蓝光发光层的材料包括蓝光量子点；与现有技术相比，本发明OLED像素结构中的蓝色子像素更稳定，使得整个OLED器件的稳定性更好；本发明OLED像素结构中的蓝色子像素寿命更长，使得OLED器件的使用寿命更长；同时由于蓝光量子点的效率更高，使得蓝色子像素的驱动电压可以适当降低。所述OLED像素结构还可以包括一白色子像素，所述白色子像素具有白光发光层，所述白光发光层的材料包括无机量子点，所述白色子像素的增加可以提高OLED器件的亮度。
【专利说明】OLED像素结构
【技术领域】
[0001] 本发明涉及有机电致发光显示器件制作领域，尤其涉及一种0LED像素结构。
【背景技术】
[0002] 平面显示器件具有机身薄、省电、无辐射等众多优点，得到了广泛的应用。现有的 平面显示器件主要包括液晶显示器件（Liquid Crystal Display，IXD)及有机电致发光显示 器件（Organic Light Emitting Display, 0LED) 〇
[0003] 有机电致发光器件由于同时具备自发光，不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、 反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广、构造及制程较简单等优异之特性，被认 为是下一代的平面显示器新兴应用技术。从使用的有机电致发光材料的分子量来看，有机 电致发光器件分为小分子有机电致发光器件（0LED)和高分子电致发光器件（PLED)，由于 分子量的不同，有机电致发光器件的制程也有很大的区别，0LED主要通过热蒸镀方式制备， PLED通过旋涂或者喷墨打印方式制备。
[0004] 0LED通常包括：基板、置于基板上的ΙΤ0透明阳极、置于ΙΤ0透明阳极上的空穴注 入层（HIL)、置于空穴注入层上的空穴传输层（HTL)、置于空穴传输层上的发光层（EML)、置 于发光层上的电子传输层（ETL)、置于电子传输层上的电子注入层（EIL)以及置于电子注 入层上的阴极。为了提高效率，发光层通常采用主/客体掺杂系统。
[0005] 半导体纳米晶（semiconductor nanocrystals,缩写 NCs)，是指尺寸为 l-100nm 的半导体纳米晶粒。由于半导体纳米晶的尺寸小于其体材料的激子波尔半径，表现出强的 量子限域效应，准连续的能带演变为类似于分子的分立能级结构，呈现出新的材料性质，因 此，也称为量子点（quantum dots,缩写QDs)。
[0006] 由于外部能量的激发（光致发光，电致发光，阴极射线发光等），电子从基态跃迁 到激发态，处于激发态的电子和空穴可能会形成激子。电子与空穴发生复合，最终弛豫到基 态。多余的能量通过复合和弛豫过程释放，可能辐射复合发出光子。
[0007] 量子点发光二极管（Quantum Dots Light Emitting Diodes, QD-LEDs)具有重要的 商业应用的价值，在最近十年引起人们强烈的研究兴趣。事实上，量子点发光二极管相对 于有机发光二极管（Organic Light Emitting Diodes, OLEDs)有很多的优势：（1)量子点 发光的线宽在20-30nm之间，相对于有机发光>50nm的发光，半高宽（full width at half maximum, FWHM)要窄，这对于现实画面的色纯度起关键的作用；（2)无机材料相对于有机材 料表现出更好的热稳定性。当器件处于高亮度或高电流密度下，焦耳热是使器件退化的主 要原因，由于优异的热稳定性，基于无机材料的器件将表现出长的使用寿命；（3)由于红绿 蓝三基色有机材料的寿命不同，有机发光二极管显示器的颜色将随时间变化，然而，用同一 种材料合成不同尺寸的量子点，由于量子限域效应，可以实现三基色的发光。同一种材料可 以表现出相似的退化寿命；（4)量子点发光二极管可以实现红外光的发射，而有机材料的 发光波长一般小于1微米；(5)对于量子点没有自旋统计的限制，其外量子效率（external quantum efficiency, EQE)有可能达到100%。量子点发光二极管的EQE可以表示为：η Ext =r^*nINT*n*nQUT。其中η1?是电子和空穴形成激子的几率，η ΙΝΤ是内量子效率，即发光 量子产率（PLQY)，η是辐射跃迁的几率，11_是外耦合的效率。有机荧光染料η,的限制 是25%，其中单重态与三重态的形成比例是1:3,只有单重态激子的复合导致发光。然而， 由于自旋轨道稱合，有机磷光材料的L大于25%。值得一提的是，有机磷光材料导致了母 体材料的退化。平面发光器件的n OTT大约在20%左右，可以通过微腔结构提高外耦合效 率。对于量子点发光二极管，其nINT可以达到100%，同时当电子和空穴能级适合时，其L 也可以达到100%。
[0008] 量子点发光二极管可以分为有机-无机杂化器件与全无机器件。前者可以达到高 的亮度、可以柔性制作，后者在器件的稳定性方面具有优势。
[0009] 有机发光二极管的彩色化有几种技术路线，第一种是RGB三基色发光，以三星公 司为代表，该技术只适用于容易升华的有机小分子材料，其优点是工艺简单成熟，操作简 便；但由于在制备高分辨率显示屏时需要高精度掩膜及精确的对位，导致低产能高成本。第 二种是白光+RGB滤光片技术，以LG公司为代表，由于可利用液晶显不器（Liquid Crystal Display，IXD)成熟的CF技术，不需要掩膜对位，极大地简化了蒸镀过程，因而能降低生产 成本，可用于制备大尺寸高分辨率有机发光二极管。但是，由于滤光片吸收了大部分的光 能，只有约30 %的光能透过，所以需要高性能的白光材料，否则器件的效率较低，一般也是 用于小分子的有机发光二极管显示屏。第三种是由蓝光有机发光二极管，经过绿光与红光 色转换方法（Color conversion method,简称CCM)，实现彩色显示。由于可以使用与彩色滤 光片相同的生产技术，因此，与RGB彩色化相比，即提高了像素点密度，又可以实现较高的 良品率。此技术由出光兴产与富士电机开发。
[0010] 对于第一种彩色化技术路线一RGB三基色发光来说，由于当前的0LED发光层中蓝 光有机材料的效率、寿命及稳定性都很差，导致0LED器件的寿命、效率及稳定性都被降低， 因此，亟需解决这一技术问题。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的在于提供一种0LED像素结构，使具有该像素结构的0LED，与传统的 0LED相比，在寿命、效率、稳定性以及亮度上都得到显著提高。
[0012] 为实现上述目的，本发明提供一种0LED像素结构，一种0LED像素结构，包括：红 色、绿色及蓝色子像素，红色子像素具有红光发光层，绿色子像素具有绿光发光层，蓝色子 像素具有蓝光发光层，其特征在于，蓝光发光层的材料包括蓝光量子点。
[0013] 还包括一白色子像素，所述白色子像素具有白光发光层。
[0014] 所述白光发光层的材料包括无机量子点，所述无机量子点为白光量子点，或所述 无机量子点为红光量子点、绿光量子点与蓝光量子点的组合，或所述无机量子点为蓝光量 子点与黄光量子点的组合。
[0015] 所述白光发光层的材料还包括白光有机主体材料。
[0016] 所述白光量子点为CdSe、CdS、CdTe、CdMnS、ZnSe、或ZnMnSe等II?VI族量子点，所 述蓝光量子点为ZnCdS、CdSe/ZnS、或纳米SiN 4，所述绿光量子点为CdSe/ZnS、或ZnSe :Cu2+， 所述红光量子点为CdSe/CdS/ZnS，所述黄光量子点为CdSe/CdS/ZnS、或ZnS :Mn2+。
[0017] 蓝光发光层的材料还包括蓝光有机主体材料，所述蓝光有机主体材料与蓝光量子 点颗粒及溶剂混合，涂覆并挥发去除溶剂后得到蓝光量子点；所述溶剂为氯仿、甲苯、氯苯 或甲醇。
[0018] 所述蓝光有机主体材料为TCTA或TRZ。
[0019] 将蓝光量子点与表面包覆剂及溶剂混合，涂覆并挥发去除溶剂后得到蓝光量子 点，所述表面包覆剂包括硬脂酸、氧化三锌基膦、或聚甲基丙烯酸甲酯；所述溶剂为氯仿、甲 苯、氯苯或甲醇。
[0020] 所述蓝光量子点为ZnCdS、CdSe/ZnS、或纳米SiN4。
[0021] 所述红光发光层由红光有机发光材料形成，其为Ir(piq)3，所述绿光发光层由绿 光有机发光材料形成，其为Ir(ppy) 3。
[0022] 还包括基板、及密封连接于基板上的覆盖层，所述红色、绿色及蓝色子像素分别设 于基板上，且为覆盖层所覆盖，所述基板与覆盖层的材料为玻璃或柔性材料，所述基板与覆 盖层中至少一个是透光的；所述红色子像素包括：位于基板上的阳极、位于阳极上的薄膜 晶体管、位于薄膜晶体管上的空穴注入层、位于空穴注入层上的空穴传输层、位于空穴传输 层上的红光发光层、位于红光发光层上的电子传输层、及位于电子传输层上的阴极；所述绿 色子像素包括：位于基板上的阳极、位于阳极上的薄膜晶体管、位于薄膜晶体管上的空穴注 入层、位于空穴注入层上的空穴传输层、位于空穴传输层上的绿光发光层、位于绿光发光层 上的电子传输层、及位于电子传输层上的阴极；所述蓝色子像素包括：位于基板上的阳极、 位于阳极上的薄膜晶体管、位于薄膜晶体管上的空穴注入层、位于空穴注入层上的空穴传 输层、位于空穴传输层上的蓝光发光层、位于蓝光发光层上的电子传输层、及位于电子传输 层上的阴极；所述电子传输层材料为八羟基喹啉铝，所述空穴传输层材料为聚三苯胺，所述 空穴注入层层材料为PED0T。
[0023] 还包括基板、及密封连接于基板上的覆盖层，所述红色、绿色、蓝色及白色子像素 分别设于基板上，且为覆盖层所覆盖；所述白色子像素包括：位于基板上的阳极、位于阳极 上的薄膜晶体管、位于薄膜晶体管上的空穴注入层、位于空穴注入层上的空穴传输层、位于 空穴传输层上的白光发光层、位于白光发光层上的电子传输层、及位于电子传输层上的阴 极；所述电子传输层材料为八羟基喹啉铝，所述空穴传输层材料为聚三苯胺，所述空穴注入 层层材料为PED0T。
[0024] 所述红光发光层与绿光发光层采用真空蒸镀的方法制成，且在形成蓝光发光层后 形成。
[0025] 本发明的有益效果：本发明0LED像素结构，通过蓝色子像素的蓝光发光层材料采 用蓝光量子点，使蓝色子像素更稳定，使用寿命更长，从而使得整个0LED器件的稳定性更 好，寿命更长；同时由于蓝光量子点的效率更高，使得蓝色子像素的驱动电压可以适当降 低。所述0LED像素结构还可以包括一白色子像素，所述白色子像素具有白光发光层，所述 白光发光层的材料包括无机量子点，所述白色子像素的增加可以提高0LED器件的亮度。
[0026] 为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细 说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0027] 下面结合附图，通过对本发明的【具体实施方式】详细描述，将使本发明的技术方案 及其它有益效果显而易见。
[0028] 附图中，
[0029] 图1为本发明0LED像素结构第一实施例的结构示意图；
[0030] 图2为本发明0LED像素结构第一实施例的平面示意图；
[0031] 图3为图2所示的像素结构用于显示面板时的示意图；
[0032] 图4为图2所示的像素结构用于显示面板时的另一示意图；
[0033] 图5为图2的像素结构的TFT驱动电路结构示意图；
[0034] 图6为本发明0LED像素结构第二实施例的结构示意图；
[0035] 图7为本发明0LED像素结构第二实施例的平面示意图；
[0036] 图8为图7所示的像素结构用于显示面板时的结构示意图；
[0037] 图9为图7的像素结构的TFT驱动电路结构示意图；
[0038] 图10为本发明0LED像素结构第三实施例的像素结构的平面示意图；
[0039] 图11为图10所示的像素结构用于显示面板时的结构示意图。
【具体实施方式】
[0040] 为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施 例及其附图进行详细描述。
[0041] 请参阅图1-2,为本发明的第一实施例，在该实施例中，本发明提供一种0LED像素 结构20,包括：红色、绿色及蓝色子像素11、22、33，红色子像素11具有红光发光层63，绿色 子像素22具有绿光发光层62,蓝色子像素33具有蓝光发光层61，所述蓝光发光层61的材 料包括蓝光量子点。
[0042] 所述蓝光量子点为ZnCdS、CdSe/ZnS、或纳米SiN4。
[0043] 当所述蓝光发光层61为纯蓝光量子点时，所述蓝光量子点的制造方法为：将蓝光 量子点与表面包覆剂及溶剂混合，涂覆并挥发去除溶剂后得到蓝光量子点，所述表面包覆 剂包括硬脂酸、氧化三锌基膦、或聚甲基丙烯酸甲酯；所述溶剂为氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
[0044] 所述蓝光发光层61的材料还可以包括蓝光有机主体材料，此时所述蓝光量子点 的制造方法为：所述蓝光有机主体材料与蓝光量子点颗粒及溶剂混合，涂覆并挥发去除溶 剂后得到蓝光量子点；所述溶剂为氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
[0045] 所述蓝光有机主体材料为TCTA(4,4'，4"-三（咔唑-9-基）三苯胺）或 TRZ (2, 4, 6-三（9H-咔唑-9-基）-1，3, 5-三嗪）。
[0046] 所述化合物TCTA的结构如下：
[0047]
【权利要求】
1. 一种OLED像素结构，包括：红色、绿色及蓝色子像素（11、22、33)，红色子像素（11) 具有红光发光层￠3)，绿色子像素（22)具有绿光发光层￠2)，蓝色子像素（33)具有蓝光 发光层（61)，其特征在于，蓝光发光层（61)的材料包括蓝光量子点。
2. 如权利要求1所述的0LED像素结构，其特征在于，还包括一白色子像素（44)，所述 白色子像素（44)具有白光发光层（64)。
3. 如权利要求2所述的0LED像素结构，其特征在于，所述白光发光层（64)的材料包括 无机量子点，所述无机量子点为白光量子点，或所述无机量子点为红光量子点、绿光量子点 与蓝光量子点的组合，或所述无机量子点为蓝光量子点与黄光量子点的组合。
4. 如权利要求3所述的0LED像素结构，其特征在于，所述白光发光层（64)的材料还包 括白光有机主体材料。
5. 如权利要求3所述的0LED像素结构，其特征在于，所述白光量子点为CdSe、CdS、 CdTe、CdMnS、ZnSe、或ZnMnSe等II?VI族量子点，所述蓝光量子点为ZnCdS、CdSe/ZnS、或纳 米SiN 4，所述绿光量子点为CdSe/ZnS、或ZnSe :Cu2+，所述红光量子点为CdSe/CdS/ZnS，所述 黄光量子点为 CdSe/CdS/ZnS、或 ZnS :Mn2+。
6. 如权利要求1所述的OLED像素结构，其特征在于，蓝光发光层（61)的材料还包括蓝 光有机主体材料，所述蓝光有机主体材料与蓝光量子点颗粒及溶剂混合，涂覆并挥发去除 溶剂后得到蓝光量子点；所述溶剂为氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
7. 如权利要求6所述的OLED像素结构，其特征在于，所述蓝光有机主体材料为TCTA或 TRZ。
8. 如权利要求1所述的OLED像素结构，其特征在于，将蓝光量子点与表面包覆剂及溶 剂混合，涂覆并挥发去除溶剂后得到蓝光量子点，所述表面包覆剂包括硬脂酸、氧化三锌基 膦、或聚甲基丙烯酸甲酯；所述溶剂为氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
9. 如权利要求1所述的OLED像素结构，其特征在于，所述蓝光量子点为ZnCdS、CdSe/ ZnS、或纳米SiN4。
10. 如权利要求1所述的OLED像素结构，其特征在于，所述红光发光层（63)由红光 有机发光材料形成，其为Ir(piq)3，所述绿光发光层￠2)由绿光有机发光材料形成，其为 Ir(ppy) 3。
11. 如权利要求1所述的OLED像素结构，其特征在于，还包括基板（1)、及密封连接于 基板上的覆盖层（9)，所述红色、绿色及蓝色子像素（11、22、33)分别设于基板（1)上，且为 覆盖层（9)所覆盖，所述基板（1)与覆盖层（9)的材料为玻璃或柔性材料，所述基板（1)与 覆盖层（9)中至少一个是透光的；所述红色子像素（11)包括：位于基板（1)上的阳极（2)、 位于阳极（2)上的薄膜晶体管（3)、位于薄膜晶体管（3)上的空穴注入层（4)、位于空穴注 入层（4)上的空穴传输层（5)、位于空穴传输层（5)上的红光发光层（63)、位于红光发光 层（63)上的电子传输层（7)、及位于电子传输层（7)上的阴极（8);所述绿色子像素（22) 包括：位于基板（1)上的阳极（2)、位于阳极（2)上的薄膜晶体管（3)、位于薄膜晶体管（3) 上的空穴注入层（4)、位于空穴注入层（4)上的空穴传输层（5)、位于空穴传输层（5)上的 绿光发光层（22)、位于绿光发光层（22)上的电子传输层（7)、及位于电子传输层（7)上的 阴极（8);所述蓝色子像素（33)包括：位于基板（1)上的阳极（2)、位于阳极（2)上的薄膜 晶体管（3)、位于薄膜晶体管（3)上的空穴注入层（4)、位于空穴注入层（4)上的空穴传输 层（5)、位于空穴传输层（5)上的蓝光发光层（61)、位于蓝光发光层（61)上的电子传输层 (7)、及位于电子传输层（7)上的阴极（8);所述电子传输层（7)材料为八羟基喹啉铝，所述 空穴传输层（5)材料为聚三苯胺，所述空穴注入层（4)材料为PEDOT。
12. 如权利要求2所述的OLED像素结构，其特征在于，还包括基板（1)、及密封连接于 基板（1)上的覆盖层（9)，所述红色、绿色、蓝色及白色子像素（11、22、33、44)分别设于基板 (1)上，且为覆盖层（9)所覆盖；所述白色子像素（44)包括：位于基板⑴上的阳极（2)、 位于阳极（2)上的薄膜晶体管（3)、位于薄膜晶体管（3)上的空穴注入层（4)、位于空穴注 入层（4)上的空穴传输层（5)、位于空穴传输层（5)上的白光发光层（64)、位于白光发光 层（64)上的电子传输层（7)、及位于电子传输层（7)上的阴极（8);所述电子传输层（7)材 料为八羟基喹啉铝，所述空穴传输层（5)材料为聚三苯胺，所述空穴注入层（4)层材料为 PEDOT。
13. 如权利要求1所述的OLED像素结构，其特征在于，所述红光发光层（63)与绿光发 光层￠2)采用真空蒸镀的方法制成，且在形成蓝光发光层￠1)后形成。
【文档编号】H01L51/52GK104051672SQ201410326558
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年7月9日 优先权日:2014年7月9日
【发明者】刘亚伟, 王宜凡 申请人:深圳市华星光电技术有限公司