一种显示面板及显示装置的制作方法

文档序号:11679617阅读:159来源:国知局
一种显示面板及显示装置的制造方法

本发明实施例属于显示技术领域,涉及一种显示面板及显示装置。



背景技术:

实现有机发光二极管(organiclight-emittingdiode,oled)彩色化的技术中,包含有两种主流技术,即微腔效应rgb像素独立发光技术,和白色发光材料配合彩色滤光层技术。

微腔效应rgb像素独立发光需要利用精密的金属荫罩与像素对位技术,制备微腔效应的红、绿、蓝三基色发光中心,实现彩色化,需要使用精密的金属荫罩,而使用金属荫罩的方法难以确保子像素的定位精度,比较难实现高像素密度的显示面板,而且,精密金属荫罩价格昂贵,会导致成本增加。

而白色发光材料与彩色滤光层相组合的方法,首先制备发白光oled器件,然后通过彩色滤光层得到三基色,再组合三基色实现彩色显示,制备过程不需要精密的金属荫罩对位技术,可采用成熟的液晶显示器的彩色滤光层制备技术,容易实现面板大型化,也比较容易实现高像素密度,所以是未来制备oled显示器技术中具有潜力的全彩色化技术。目前,可在反射电极上,采用黄光区工艺,在红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素上制备不同厚度透明导电电极来实现rgb光学腔长的调节,进而实现rgb光强的增强。但是,考虑到某一波长的光谱增强后,附近还有其他被光学腔长减弱的光谱出现,这样在彩色化过程还需要彩色滤光层来过滤掉这些杂峰,同时经过彩色滤光层的光会有约50%的光被吸收,导致发光亮度降低,提高显示屏功耗;另外一方面,若彩色滤光层在oled上进行加工,就必须要求彩色滤光层在小于90℃工艺实现,提升了工艺的难度。若彩色滤光层制作在外部的基板上,则后续需要精密对位与显示基板贴合,增加工艺工序与成本。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明的目的是提出一种显示面板及显示装置,以降低工艺工序、成本与显示装置的功耗,提高显示装置的亮度。

为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:

一方面,本发明实施例提供了一种显示面板,包括多个像素区,每个所述像素区至少包括第一子像素区、第二子像素区和第三子像素区,所述显示面板还包括:

衬底;

反射电极层,形成在所述衬底上;

微腔结构层,形成在所述第一电极层远离所述衬底的一侧,包括位于所述第一子像素区的第一微腔结构,位于所述第二子像素区的第二微腔结构,以及位于所述第三子像素区的第三微腔结构;沿垂直于所述显示面板的方向上,所述第一微腔结构、所述第二微腔结构和所述第三微腔结构的腔长不同,所述第一微腔结构用于透过红光,所述第二微腔结构用于透过绿光,所述第三微腔结构用于透过蓝光;

像素定义层,形成在相邻的子像素区之间;

半透明电极层,形成在所述微腔结构层远离所述衬底的一侧;

封装层,形成在所述半透明电极层远离所述衬底的一侧;

其中,所述微腔结构层包括白光发光层,用于合成并发出白光,包括红色发光峰、绿色发光峰和蓝色发光峰,且发光峰位置满足:红色发光峰与绿色发光峰之差大于或等于红色发光峰半峰宽和绿色发光峰半峰宽之和,绿色发光峰与蓝色发光峰之差大于或等于绿色发光峰半峰宽和蓝色发光峰半峰宽之和。

另一方面,本发明实施例提供了一种显示装置,包括上述一方面所述的显示面板。

本发明的有益效果是:本发明提供的显示面板及显示装置,在微腔结构层中设置用于合成并发出白光的白光发光层,该白光包括红色发光峰、绿色发光峰和蓝色发光峰,且发光峰位置满足:红色发光峰与绿色发光峰之差大于或等于红色发光峰半峰宽和绿色发光峰半峰宽之和,绿色发光峰与蓝色发光峰之差大于或等于绿色发光峰半峰宽和蓝色发光峰半峰宽之和,该白光发光层至少包括量子点发光材料,由于量子点材料实现发光时,发光光谱窄,色纯度高,在采用较纯的彩色量子点材料合成白光后,再经过反射电极层反射以及微腔结构层调节腔长,不会出现相应的杂散峰,这样将不需要彩色滤光层来过滤掉无关的杂散峰。因此,本实施例的结构中将不需要彩色滤光层,不仅降低了工艺工序和成本,还提高了显示装置的亮度,且降低了显示装置的功耗。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的示例性实施例,使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其他特征和优点,附图中:

图1是现有的显示面板的结构示意图;

图2是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图;

图3是本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图;

图4是本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图;

图5是本发明实施例提供的显示装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

图1是现有的显示面板的结构示意图。如图1所示,现有的显示面板可包括多个像素区,每个像素区包括红色子像素区、绿色子像素区和蓝色子像素区;该显示面板还包括衬底1;反射电极,位于衬底1的一侧,包括位于红色子像素区的红光反射电极2、位于绿色子像素区的绿光反射电极3和位于蓝色子像素区的蓝光反射电极4;透明电极,位于反射电极远离衬底1的一侧,包括位于红光反射电极2上的红光透明电极5、位于绿光反射电极3上的绿光透明电极6和位于蓝光反射电极4上的蓝光透明电极7;有机发光层8,位于透明电极远离衬底1的一侧;半透明电极9,位于有机发光层8远离衬底1的一侧;封装层10,覆盖半透明电极9;彩色滤光层,位于封装层10远离衬底1的一侧,包括位于红色子像素区的红色滤光片r、位于绿色子像素区的绿色滤光片g和位于蓝色子像素区的蓝色滤光片b。

由图1中可以看出,红光反射电极2、绿光反射电极3和蓝光反射电极4上均形成有透明电极且厚度不同,由此使得红光反射电极2上的第一微腔结构的腔长h1、绿光反射电极3上的第二微腔结构的腔长h2和蓝光反射电极4上的第三微腔结构的腔长h3不同,可实现rgb光强的增强,但是,考虑到某一波长的光谱增强后,附近还有其他被光学腔长减弱的光谱出现,这样在彩色化过程还需要彩色滤光层来过滤掉这些杂峰,同时经过彩色滤光层的光会有约50%的光被吸收,导致发光亮度降低,提高显示屏功耗;另外一方面,若彩色滤光层在oled上进行加工,就必须要求彩色滤光层在小于90℃工艺实现,提升了工艺的难度。若彩色滤光层制作在外部的基板上,则后续需要精密对位与显示基板贴合,增加工艺工序与成本。

针对上述问题,本发明实施例提出了显示面板及显示装置。

本发明实施例提供的显示面板,包括多个像素区,每个像素区至少包括第一子像素区、第二子像素区和第三子像素区,该显示面板还包括:

衬底;

反射电极层,形成在衬底上;

微腔结构层,形成在第一电极层远离衬底的一侧,包括位于第一子像素区的第一微腔结构,位于第二子像素区的第二微腔结构,以及位于第三子像素区的第三微腔结构;沿垂直于显示面板的方向上,第一微腔结构、第二微腔结构和第三微腔结构的腔长不同,第一微腔结构用于透过红光,第二微腔结构用于透过绿光,第三微腔结构用于透过蓝光;

像素定义层,形成在相邻的子像素区之间;

半透明电极层,形成在微腔结构层远离衬底的一侧;

封装层,形成在半透明电极层远离衬底的一侧;

其中,微腔结构层包括白光发光层,用于合成并发出白光,包括红色发光峰、绿色发光峰和蓝色发光峰,且发光峰位置满足:红色发光峰与绿色发光峰之差大于或等于红色发光峰半峰宽和绿色发光峰半峰宽之和,绿色发光峰与蓝色发光峰之差大于或等于绿色发光峰半峰宽和蓝色发光峰半峰宽之和,白光发光层至少包括量子点发光材料。

需要说明的是,为实现对每个像素区的单独控制,显然可知,反射电极层包括多个相互分离的与像素区对应设置的反射电极,和/或半透明电极层包括多个相互分离的与像素区对应设置的半透明电极。

本发明实施例中,由于量子点材料实现发光时,发光光谱窄,色纯度高,在采用较纯的彩色量子点材料合成白光后,再经过反射电极层反射以及微腔结构层调节腔长,不会出现相应的杂散峰,这样将不需要彩色滤光层来过滤掉无关的杂散峰。

基于上述方案,可通过模拟实验仿真出满足发光峰位置条件的白光发光层(白光发光层中膜层的厚度及材料组成等),再通过光谱分析仪进一步验证。由此,可得到本发明实施例所需的白光发光层。

示例性的,图2是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图。如图2所示,该显示面板可包括:

衬底11;

反射电极层12,形成在衬底11上;

微腔结构层,形成在第一电极层远离衬底11的一侧,包括位于第一子像素区x的第一微腔结构,位于第二子像素区y的第二微腔结构,以及位于第三子像素区z的第三微腔结构;沿垂直于显示面板的方向上,第一微腔结构、第二微腔结构和第三微腔结构的腔长不同,第一微腔结构用于透过红光,第二微腔结构用于透过绿光,第三微腔结构用于透过蓝光;

像素定义层16,形成在相邻的子像素区之间;

半透明电极层18,形成在微腔结构层远离衬底11的一侧;

封装层19,形成在半透明电极层18远离衬底11的一侧;

其中,微腔结构层包括上述白光发光层17,第一微腔结构包括层叠的第一透明电极层13和白光发光层17,第二微腔结构包括层叠的第二透明电极层14和白光发光层17,第三微腔结构包括层叠的第三透明电极层15和白光发光层17,第一透明电极层13、第二透明电极层14和第三透明电极层15的厚度不同。

可选的,上述衬底11可以为刚性基板或柔性基板,其中,刚性基板的材料可以为玻璃,柔性基板的材料可以为聚酰亚胺,衬底的厚度可以根据工艺需求和产品要求等设置。

第一透明电极层13、第二透明电极层14和第三透明电极层15的材料可以为同种材料,也可以为不同材料,可选的,第一透明电极层13、第二透明电极层14和第三透明电极层15的材料可以为izo和ito中的一种。

可选的,像素定义层16可以为有机材料,该像素定义层可限定各子像素区的开口区(发光区)。

可选的,封装层19可以为薄膜封装层。

本实施例通过在第一子像素区、第二子像素区和第三子像素区形成不同厚度的透明电极层,可使得第一子像素区、第二子像素区和第三子像素区内各子像素对应的光学腔长不同,避免了在同一腔长下产生的微腔效应,可实现红光、绿光和蓝光同时增强;并通过设置包括量子点发光材料的白光发光层,消除了杂散峰,无需彩色滤光层来过滤掉无关的杂散峰,降低了工艺工序和成本,提高了显示装置的亮度,降低了显示装置的功耗。

可选的,第一透明电极层、第二透明电极层和/或第三透明电极层包括至少一层透明电极层。示例性的,图3是本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。与图2所示显示面板不同的是,如图3所示,本实施例第一透明电极层包括两层透明电极层,即第一子透明电极层131和第二子透明电极层132。其中,第一子透明电极层131和第二子透明电极层132可以为同种材料制备,也可以由不同材料制备,例如,第一子透明电极层131和第二子透明电极层132的材料均为ito,或者第一子透明电极层131的材料为ito,第二子透明电极层132的材料为izo。

需要说明的是,图3仅为示例性说明,第二透明电极层14和第三透明电极层15也可包括多层透明电极层,只要可以仅透过相应颜色的光即可,本发明对此不作限制。

可选的,第三透明电极层的厚度为0,即第三子像素区中无第三透明电极层。示例性的,图4是本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。与上述实施例不同的是,如图4所示,本实施例中第三透明电极层的厚度为0。

由此,本实施例通过仅在第一子像素区和第二子像素区光刻形成不同厚度的透明电极层,便可使得第一子像素区、第二子像素区和第三子像素区内各子像素对应的光学腔长不同,避免了在同一腔长下产生的微腔效应,可实现红光、绿光和蓝光同时增强,而且,无需在第三子像素区光刻形成一透明电极层,减少了光刻工艺,简化了显示面板的制备工艺,降低了工艺难度与成本。

可选的,上述各实施例中,第一微腔结构、第二微腔结构和第三微腔结构的腔长与对应透过光的波长满足法布里-珀罗谐振方程,由此,可进一步提高各子像素区对应光的透过率,抑制其他光透过。

基于上述各实施例,本发明实施例的白光发光层包括至少一层量子点发光层,或者,白光发光层包括层叠的至少一层量子点发光层和至少一层有机发光层。

本发明实施例的白光发光层可包括一层量子点发光层。示例性的,白光发光层包括量子点共混层,其中,量子点共混层包括红色量子点发光材料、绿色量子点发光材料和蓝色量子点发光材料。

考虑到蓝光能量可能会转移至低能量的红光和绿光,为了使发出的光为白光,红色量子点发光材料和绿色量子点发光材料的比例不能太高,这样可能导致无法出现蓝光,红色量子点发光材料和绿色量子点发光材料的比例也不能太低,这样可能导致无法产生足够的红光和绿光。可选的,上述红色量子点发光材料、绿色量子点发光材料和蓝色量子点发光材料中,红色量子点发光材料所占的比例为0.1%~10%,绿色量子点发光材料所占的比例为1%~30%。另外,考虑到量子点共混层太薄,发光时很容易使传输的正负载流子俘获不完全,导致效率低,量子点共混层太厚,由于传输能力差,导致器件工作电压会很高;可选的,量子点共混层的厚度为10~100nm。其中,上述量子点共混层可通过溶液加工方式实现,即通过旋涂、喷涂、狭缝挤出式涂布或者喷墨打印方式实现。

另外,白光发光层还可包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层,即白光发光层包括依次层叠的空穴注入层、空穴传输层、量子点共混层、电子传输层和电子注入层。

本发明实施例的白光发光层可包括层叠的至少一层量子点发光层和至少一层有机发光层。示例性的,白光发光层包括第二颜色量子点发光层、第一辅助层和混合发光层,其中,第二颜色量子点发光层包括第二颜色量子点发光材料,混合发光层包括第一颜色发光材料和第三颜色发光材料。

可选的,第一辅助层为第一有机间隔层,第一有机间隔层包括空穴性有机材料、电子性有机材料或者双注入性有机材料。由此,可构成传统的非串联发光结构,其中,第一有机间隔层的厚度为1~20nm,可选的,第一有机间隔层的厚度为3~5nm,进一步改善正负电荷的传输特性,提高对正负电荷的俘获几率。

可选的,混合发光层包括单层有机发光层,其中,单层有机发光层包括混合的第一颜色有机发光材料和第三颜色有机发光材料;此时,白光发光层还可包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层,其中,空穴注入层、空穴传输层和第二颜色量子点发光层可采用溶液加工方式实现,第一有机间隔层、混合发光层、电子传输层和电子注入层可采用真空蒸镀工艺实现。

或者,混合发光层包括层叠的第一颜色有机发光层和第三颜色有机发光层,其中,第一颜色有机发光层包括第一颜色有机发光材料,第三颜色有机发光层包括第三颜色有机发光材料;第一颜色有机发光层和第三颜色有机发光层之间设置有第二辅助层。其中,与第一有机间隔层对应,该第二辅助层为第二有机间隔层。

另外,第一辅助层也可以为第一载流子产生层。此时,第二颜色量子点发光层和混合发光层可分别作为单独的发光功能层,可分别包括空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层。第二颜色量子点发光层和混合发光层之间通过第一载流子产生层连接,以此形成串联发光结构,由此,可使同样大小的电流先后流经多个不同的发光功能层进行共同发光,从而提高发光亮度与效率,与单个发光结构相比,串联发光结构可以成倍地提高电流效率和发光亮度,在相同的电流密度的情况下,串联发光结构的寿命将会大幅提高。

可选的,混合发光层可包括单层量子点发光层,其中,单层量子点发光层包括混合的第一颜色量子点发光材料和第三颜色量子点发光材料;其中,第二颜色量子点发光层、第一载流子产生层和混合发光层可采用溶液加工方式实现。

或者,混合发光层包括层叠的第一颜色量子点发光层和第三颜色量子点发光层,其中,第一颜色量子点发光层包括第一颜色量子点发光材料,第三颜色量子点发光层包括第三颜色量子点发光材料;第一颜色量子点发光层和第三颜色量子点发光层之间设置有第二载流子产生层。

此时,第一载流子产生层可以为p/n结型载流子产生层,可以为n型材料/p型材料,其中,n型材料可以包括tio2和zno,p型材料可以包括moo3,wo3,pedot:pss和vox。

可选的,在第一辅助层为第一载流子产生层时,混合发光层也可包括单层有机发光层,其中,单层有机发光层包括混合的第一颜色有机发光材料和第三颜色有机发光材料;第二颜色量子点发光层可采用溶液加工方式实现,第一载流子产生层和混合发光层可采用真空蒸镀工艺实现。

或者,混合发光层包括层叠的第一颜色有机发光层和第三颜色有机发光层,其中,第一颜色有机发光层包括第一颜色有机发光材料,第三颜色有机发光层包括第三颜色有机发光材料;第一颜色有机发光层和第三颜色有机发光层之间设置有第二辅助层。其中,与第一载流子产生层对应,该第二辅助层为第二载流子产生层。

此时,第一载流子产生层的类型可以包括n型掺杂/p型掺杂型(如alq3:cs3n/npb:fecl3)、全有机p/n结型(如cupc/f16cupc,zno/wo3)、n型掺杂/金属氧化物/空穴传输层型(如bphen:li/moo3/m-mtdata)或者n型掺杂/电子接收层/空穴传输层型(如bphen:li/hat-cn/npb)。

上述实施例中,第一颜色可以为红色,第二颜色可以为绿色,第三颜色可以为蓝色。第一颜色、第二颜色和第三颜色也可以为红色、绿色和蓝色的其他组合,本发明对此不作限制。

另外,上述各量子点发光材料可以为cdse/zns、cdse/cds/zns、cdse/cds/zns、cizs或者cizs/zns。

本发明实施例中,反射电极层可以为阴极层,半透明电极层可以为阳极层。由此可形成倒置发光结构,即阳极在上阴极在下,更有利于获得高效的量子点发光。

本发明实施例还提供了一种显示装置,如图5所示,该显示装置100包括上述任一实施例的显示面板200。

其中,显示装置100可以为手机、电脑、电视机和智能穿戴显示设备等,本实施例对此不作特殊限定。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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