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，其包括：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无机量子点，所述蓝光发光层发射白光，对应蓝色子像素设有蓝光滤光片。通过蓝色子像素采用“无机量子点+蓝光滤光片”的方式，使OLED器件的稳定性和寿命都得到显著提高。本发明还可以增加一白色子像素，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，通过增加白色子像素，提高了OLED器件的出光效率，降低了能耗。
【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OLED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(LiquidCrystal Display,IXD)及有机电致发光显示器件(Organic Light Emitting Display, OLED)。
[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(OLED)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，OLED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]OLED通常包括:基板、置于基板上的ITO透明阳极、置于ITO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(semiconductornanocrystals,缩写 NCs),是指尺寸为 1-lOOnm 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)。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。
[0006]量子点发光二极管(QuantumDots Light Emitting D1des, 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，QD-LEDs相对于有机发光二极管(OrganicLight Emitting D1des, 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，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，OLEDs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)QD-LEDs可以实现红外光的发射，而有机材料的发光波长一般小于I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%。QD-LED 的 EQE 可以表示为:rUxt= nr*Πιντ*η*η0υτ°其中?是电子和空穴形成激子的几率，nINT是内量子效率，即发光量子产率(PLQY)，η是辐射跃迁的几率，ΠQUT是外耦合的效率。有机荧光染料Π,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Jl1?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H.大约在20%左右，可以通过微腔结构提高外耦合效率。对于QD-LEDs，其ηΙΝΤ可以达到100%，同时当电子和空穴能级适合时，其η,也可以达到 100%。
[0007]量子点发光二极管(QD-LEDs)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。OLED的彩色化有两种常见的技术路线，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。另一种是白光+RGB滤光片技术，以LG公司为代表。由于可利用LCD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0LED。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OLED显示屏。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于提供一种OLED像素结构，使具有该像素结构的OLED与传统的OLED相比，在寿命和稳定性上都得到显著提高，同时能够提高出光效率，降低能耗。
[0009]为实现上述目的，本发明提供一种OLED像素结构，包括:红色、绿色及蓝色子像素，所述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，蓝光发光层的材 料包括无机量子点，所述蓝光发光层发射白光，对应蓝色子像素设有蓝光滤光片。
[0010]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。
[0011]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SiN4，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+。
[0012]所述蓝光发光层的制作工艺为:将无机量子点颗粒与表面包覆剂及溶剂混合，涂覆并挥发去除溶剂后得到无机量子点，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；所述溶剂是氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
[0013]所述蓝光发光层的制作工艺为:将有机主体材料与无机量子点颗粒及溶剂混合，涂覆并挥发去除溶剂后得到无机量子点；所述有机主体材料为TCTA或TRZ ;所述溶剂是氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
[0014]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。
[0015]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；在对应蓝色子像素的覆盖层下方对应设有蓝光滤光片。[0016]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，所述空穴注入层材料为 PEDOT。
[0017]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。
[0018]还包括白色子像素，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，所述白光发光层发射白光。
[0019]所述白光发光层与蓝光发光层米用相同的材料与相同的工艺制成。
[0020]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；在对应蓝色子像素的覆盖层下方对应设有蓝光滤光片。
[0021]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，所述空穴注入层材料为PEDOT。
[0022]所述红光发光层与绿光发光层采用真空蒸镀的方法制成，且在形成蓝光与白光发光层后形成。
[0023]本发明的有益效果:本发明的OLED像素结构，通过蓝色子像素采用“无机量子点+蓝光滤光片”的方式，使OLED器件的稳定性和寿命都得到显著提高。通过增加白色子像素，提高了 OLED器件的出光效率，降低了能耗。
[0024]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】[0025]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。
[0026]附图中，
[0027]图1为本发明OLED像素结构第一实施例的结构示意图；
[0028]图2为本发明OLED像素结构第一实施例的平面示意图；
[0029]图3为图2所示的像素结构用于显示面板时的示意图；
[0030]图4为图2所示的像素结构的TFT驱动电路结构示意图；
[0031]图5为本发明OLED像素结构第二实施例的结构示意图；
[0032]图6为本发明OLED像素结构第二实施例的平面示意图；
[0033]图7为图6所示的像素结构用于显示面板时的示意图；
[0034]图8为图6所示的像素结构的TFT驱动电路结构示意图；
[0035]图9为本发明OLED像素结构第三实施例的结构示意图；
[0036]图10为本发明OLED像素结构第三实施例的平面示意图。
【具体实施方式】
[0037]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。
[0038]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61，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63,蓝光发光层63的材料包括无机量子点，所述蓝光发光层63发射白光,对应蓝色子像素33设有蓝光滤光片12。
[0039]所述无机量子点可以为白光量子点，或红光量子点、绿光量子点与蓝光量子点的组合，或蓝光量子点与黄光量子点的组合，也可以是其它可能的组合。
[0040]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SiN4，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+。
[0041]所述蓝光发光层63的制作工艺为:将无机量子点颗粒与表面包覆剂及溶剂混合，涂覆并挥发去除溶剂后得到无机量子点，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；所述溶剂可以是氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
[0042]所述蓝光发光层63的制作工艺也可以为:将有机主体材料与无机量子点颗粒及溶剂混合，涂覆并挥发去除溶剂后得到无机量子点，所述溶剂可以是氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
[0043]所述有机主体材料为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)。
[0044]所述化合物TCTA的结构如下:
[0045]
【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)，所述红色子像素(11)具有红光发光层(61)，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(63),其特征在于,蓝光发光层(63)的材料包括无机量子点，所述蓝光发光层(63)发射白光,对应蓝色子像素(33)设有蓝光滤光片(12)。
2.如权利要求1所述的OLED像素结构，其特征在于，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。
3.如权利要求2所述的OLED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SiN4，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+。
4.如权利要求1所述的OLED像素结构，其特征在于，所述蓝光发光层(63)的制作工艺为:将无机量子点颗粒与表面包覆剂及溶剂混合，涂覆并挥发去除溶剂后得到无机量子点，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；所述溶剂是氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
5.如权利要求1所述的OLED像素结构，其特征在于，所述蓝光发光层(63)的制作工艺为:将有机主体材料与无机量子点颗粒及溶剂混合，涂覆并挥发去除溶剂后得到无机量子点；所述有机主体材料为TCTA或TRZ ;所述溶剂是氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
6.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(61)由红光有机发光材料形成，其为Ir(Piq )3，所述绿光发光层(62)由绿光有机发光材料形成，其为Ir(ppy)3。
7.如权利要求1所述的OLED像素结构，其特征在于，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(11、22、33)分别设于基板(I)上，且为覆盖层(9)所覆盖，所述基板(I)与覆盖层(9)的材料为玻璃或柔性材料，所述基板(I)与覆盖层(9)中至少一个是透光的；在对应蓝色子像素(33)的覆盖层(9)下方对应设有蓝光滤光片(12)。
8.如权利要求7所述的OLED像素结构，其特征在于，所述红色子像素(11)包括:位于基板(I)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(61)、位于红光发光层(61)上的电子传输层(7)、及位于电子传输层(7)上的阴极⑶；所述绿色子像素(22)包括:位于基板(I)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(62)、位于绿光发光层(62)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(I)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(63)、位于蓝光发光层(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PED0T。
9.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(61)与绿光发光层(62)采用真空蒸镀的方法制成，且在形成蓝光发光层(64)后形成。
10.如权利要求1所述的OLED像素结构，其特征在于，还包括白色子像素，所述白色子像素(44)具有白光发光层(64),所述白光发光层(64)的材料包括无机量子点,所述白光发光层(64)发射白光。
11.如权利要求10所述的OLED像素结构,其特征在于,所述白光发光层(64)与蓝光发光层(63)采用相同的材料与相同的工艺制成。
12.如权利要求10所述的OLED像素结构，其特征在于，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(11、22、33、44)分别设于基板(I)上，且为覆盖层(9)所覆盖，所述基板(I)与覆盖层(9)的材料为玻璃或柔性材料，所述基板(I)与覆盖层(9)中至少一个是透光的；在对应蓝色子像素(33)的覆盖层(9)下方对应设有蓝光滤光片(12) ο
13.如权利要求12所述的OLED像素结构，其特征在于，所述红色子像素(11)包括:位于基板(I)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(61)、位于红光发光层(61)上的电子传输层(7)、及位于电子传输层(7)上的阴极(8)；所述绿色子像素(22)包括:位于基板(I)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(62)、位于绿光发光层(62)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(I)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(63)、位于蓝光发光层(63)上的电子传输层(7)、及位于电子传输层(7)上的阴极(8);所述白色子像素(44)包括:位于基板(I)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(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。
14.如权利要求 10所述的OLED像素结构，其特征在于，所述红光发光层(61)与绿光发光层(62)米用真空蒸镀的方法制成,且在形成蓝光与白光发光层(63、64)后形成。
【文档编号】H01L51/52GK104037205SQ201410326557
【公开日】2014年9月10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