一种像素单元及其制作方法、发光器件、显示装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种像素单元，其包括:像素界定层、第一电极、有机发光显示器件功能层和第二电极；所述像素界定层包括环状结构的第一像素界定部分和第二像素界定部分，且第一像素界定部分的厚度大于所述第二像素界定部分，所述第一像素界定部分限定像素区域，所述第二像素界定部分由所述第一像素界定部分底部延伸至所述像素区域第一电极的边缘区域，所述第一电极形成于所述像素区域的中间区域，并与第二像素界定层连接；所述有机发光显示器件功能层形成于像素区域，且位于所述第一电极和第二像素界定部分之上，所述第二电极形成于所述有机发光显示器件功能层之上。本发明可以避免造成显示屏幕亮度不均一的问题。
【专利说明】
一种像素单元及其制作方法、发光器件、显示装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示【技术领域】，尤其涉及一种像素单元及其制作方法、发光器件、显示
>J-U ρ?α装直。
【背景技术】
[0002]溶液制程技术是制备有机电致发光器件的重要技术之一，溶液制程技术主要包括旋涂法、喷墨打印法、喷嘴涂覆法等，适用于聚合物有机电致发光材料和可溶性小分子有机电致发光材料，其特点是设备成本低，在大规模、大尺寸生产上优势突出。特别是用于制备全彩有机电致发光器件的喷墨打印技术，其工作原理是通过压电喷头将溶液精准的喷墨到像素区中，溶液在像素区域内挥发去除溶剂，形成有机薄膜。但是喷墨打印制备有机电致发光器件时，由于像素区边缘和像素区内部溶剂蒸发速率的不同，会形成咖啡环，使有机溶液在像素区内难以形成厚度均一的有机薄膜。在现有技术中，采用喷墨打印溶液使用高低沸点溶剂，或者采用双层像素界定层结构，或者对像素界定层进行表面处理用以降低咖啡环现象对有机薄膜均一性的影响。比如，欧洲专利文献ΕΡ1729358Α1就是通过像素界定层结构设计，降低咖啡环现象的影响；美国专利公开文献US 2011/0008590 Al采用不同的高沸点溶剂控制喷墨打印后有机薄膜的形貌。但是，上述方案只是降低咖啡环的影响，但是在实际工艺中完全消除咖啡环现象很困难。所以喷墨打印结束后的薄膜，边缘厚度依然高于内部，在点売的器件上体现就是像素区内部売度闻于边缘。如图1所不，其中，100为基板，101为像素界定层，102为像素电极，103为有机发光显示器件功能层。从图1可以看出，所述像素界定层101限定一像素区，所述像素电极102位于所述像素区内，而有机发光显示器件功能层103位于所述像素电极102之上，通过喷墨打印等工艺制成有机发光显示器件功能层103后，由于有机发光显示器件功能层103的边缘部分溶剂的蒸汽压比中间部分低，边缘的溶剂的挥发速度比中间快，使得有机发光显示器件功能层103边缘的溶液浓度会高于中间区域，中间区域的溶液会向边缘流动，因此导致有机发光显示器件功能层103边缘的厚度总是高于中间区域的厚度。在OLED器件点亮时，就会造成像素区域中间亮度高于边缘区域，以致显示屏幕的亮度不均一。
【发明内容】
[0003]为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提出了一种像素及其制备方法、发光器件、显示装置。
[0004]根据本发明第一方面，其提供了一种像素单元，其包括:像素界定层、第一电极、有机发光显示器件功能层和第二电极；所述像素界定层限定一像素区域，所述第一电极形成于所述像素区域的中间区域；所述有机发光显示器件功能层形成于所述像素区域，且位于所述第一电极之上，且所述有机发光显示器件功能层的面积大于所述第一电极的面积，所述第二电极形成于所述有机发光显示器件功能层之上。
[0005]其中，所述像素界定层包括环状结构的第一像素界定部分和第二像素界定部分，所述第一像素界定部分限定所述像素区域，所述第二像素界定部分由所述第一像素界定部分底部延伸至所述有机发光显示器件功能层下方的边缘区域，并与第一电极连接。
[0006]其中，所述第一像素界定部分的厚度大于所述第二像素界定部分。
[0007]其中，所述第一像素界定部分和第二像素界定部分一体成型。
[0008]其中，所述第二像素界定部分的厚度等于或大于所述第一电极的厚度。
[0009]其中，所述第一电极的厚度在10_400nm之间。
[0010]根据本发明第二方面，其提供了一种发光器件，其包括如上所述的像素单元。
[0011]根据本发明第三方面，其提供了一种显示装置，其包括如上所述的发光器件。
[0012]根据本发明第四方面，其提供了一种像素单元的制备方法，其包括:
[0013]形成第一电极；
[0014]形成像素界定层，对其图形化形成像素区域，且使得所述第一电极位于所述像素区域的中间区域；
[0015]在像素区域形成有机发光显示器件功能层，所述有机发光显示器件功能层位于所述第一电极之上，且所述有机发光显示器件功能层的面积大于所述第一电极的面积；
[0016]在有机发光显示器件功能层上形成第二电极。
[0017]其中，形成的所述像素界定层包括环状结构的第一像素界定部分和第二像素界定部分，所述第一像素界定部分限定所述像素区域，所述第二像素界定部分由所述第一像素界定部分底部延伸至所述有机发光显示器件功能层下方的边缘区域，并与第一电极连接。
[0018]其中，所述第一像素界定部分的厚度大于所述第二像素界定部分。
[0019]其中，所述形成像素界定层具体包括:
[0020]在第一电极上形成一层像素界定层材料；
[0021]对所述第一电极上方的所述像素界定层材料进行光刻，使得曝光区域大于所述第一电极的面积；
[0022]去除所述第一电极表面的像素界定层材料，减薄所述第一电极边缘的像素界定层材料，形成第一像素界定部分和第二像素界定部分。
[0023]其中，所述像素界定层材料为无机材料，所述形成像素界定层具体包括:
[0024]在第一电极上形成一层无机材料；
[0025]利用光刻胶对所述第一电极上方的无机材料进行曝光显影，使得曝光区域大于所述第一电极的面积；
[0026]干刻去除所述第一电极表面的像素界定层材料，减薄所述第一电极边缘的像素界定层材料，形成第一像素界定部分和第二像素界定部分。
[0027]其中，所述像素界定层材料为光刻胶，所述形成像素界定层具体包括:
[0028]在第一电极上形成一层光刻胶；
[0029]对所述第一电极上方的光刻胶进行曝光显影，使得曝光区域大于所述第一电极的面积；其中，对所述第一电极表面的光刻胶进行全曝光，对所述第一电极边缘的光刻胶控制曝光量，使得显影后的光刻胶厚度等于或大于所述第一电极的厚度，形成第一像素界定部分和第二像素界定部分。
[0030]其中，通过溶液工艺或蒸镀工艺形成所述有机发光显示器件功能层。
[0031]本发明通过改进像素界定层的结构，使得第一电极的面积小于像素区域的面积，进而使得有机发光显示器件功能层的边缘区域不在第一电极上方。与传统技术相比，当采用喷墨打印等溶液工艺制成有机发光显示器件功能层薄膜后，即使其边缘出现咖啡环现象，由于有机发光显示器件功能层边缘区域不在第一电极上方，因此在器件点亮以后，所述咖啡环所在区域并不产生光亮，进而避免了显示屏幕的亮度不均一问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是现有技术中像素单元的结构示意图；
[0033]图2是本发明中像素单元的结构示意图；
[0034]图3是本发明像素单元中像素界定层和第一电极的平面示意图；
[0035]图4是本发明中像素单元制备方法的流程图；
[0036]图5(A)?5(E)为本发明中像素单元制备方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0037]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
[0038]图2示出了本发明实施例中提出的一种像素单元的剖面结构示意图，图3示出了本发明实施例中提出的像素单元中像素界定层和第一电极的平面结构示意图。如图2和3所示，所述像素单元包括:像素界定层201、第一电极202、有机发光显示器件功能层203和第二电极204 ;所述像素界定层201包括环状结构的第一像素界定部分2011和第二像素界定部分2012，且第一像素界定部分2011的厚度大于所述第二像素界定部分2012的厚度；其中第一像素界定部分2011限定出一像素区域2013(图3中示出)，所述第二像素界定部分2012由所述第一像素界定部分2011底部延伸至所述像素区域2013的边缘区域，所述第一电极202形成于所述像素区域的中间区域，并与所述第二像素界定部分2012连接，所述有机发光显示器件功能层203形成于所述像素区域，且位于所述第一电极202和第二像素界定部分2012之上，所述第二电极204形成于所述有机发光显示器件功能层203之上。
[0039]从图2可以看出，本发明提出的像素单元中第一电极202的面积小于有机发光显示器件功能层203的面积，因此通过溶液形成有机发光显示器件功能层203时，即使其边缘部分较厚，由于其边缘部分下方没有第一电极，器件被点亮时，其边缘部分不会发光，因此也不会造成亮度不均一的问题。
[0040]可选地，所述第一像素界定部分2011和第二像素界定部分2012—体成型，可采用无机材料，如S12, SiNx等制成，也可以采用有机材料如光刻胶等制成。
[0041]可选地，所述像素界定层201形成在基板200上，其包括第一像素界定部分2011和第二像素界定部分2012，所述第一像素界定部分和第二像素界定部分为环状结构，且第一像素界定部分自第二像素界定部分外边缘向上凸起，而第二像素界定部分自所述第一像素界定部分底部延伸至所述第一像素界定部分所限定出的像素区域2013的边缘区域部分，可见第一像素界定部分的厚度高于第二像素界定部分。也即，第一像素界定部分限定出的像素区域的边缘区域形成有第二像素界定部分，而其中间区域形成有第一电极202，使得所述第二像素界定部分2012围绕设置在所述第一电极202周围，且与所述第一电极202连接。可见，所述第一像素界定部分2011所围出的像素区域的面积大于所述第一电极202所形成区域的面积。
[0042]可选地，所述第二像素界定部分2012的厚度等于或大于所述第一电极202的厚度，优选为两者厚度相等。所述第一电极202的厚度在10-400nm之间。
[0043]可选地，所述第一电极202可以为阳极或阴极，若第一电极202为阳极，第一电极202的材料可包括高功函的透明导电材料或者半透明导电材料，例如:ITO、Ag、N1、Al或者石墨烯；若第一电极202为阴极,优选地,第一电极202的材料可包括低功函的金属或者金属的组合物，例如:A1、Mg、Ca、Ba、Na、L1、K和Ag中之一或者其任意组合物。
[0044]可选地，第一电极202的形状可包括:平行四边形或者椭圆形，其中，平行四边形可包括:长方形、正方形或者菱形。在实际应用中，第一电极202还可以根据生产需要采用其它任意形状，例如:任意结构的四边形。
[0045]可选地，所述有机发光显示器件功能层203包括:空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子阻挡层、电子传输层以及电子注入层，或者包括有机层和/或其他层中的一层或者其任意组合。
[0046]如图2所示，所述有机发光显示器件功能层203位于第一电极202和第二像素界定部分2012之上。所述有机发光显示器件功能层203覆盖整个像素区域，其面积大于所述第一电极202的面积。因此，使用溶液制成所述有机发光显示器件功能层203时，即使其边缘部分形成咖啡环，由于其边缘部分位于第二像素界定部分之上，而不在第一电极之上，因此其边缘部分不会发光，也就不会引起屏幕亮度不均一的问题。
[0047]第二电极204形成于有机发光显示器件功能层203之上。可选地，所述第二电极204可以为阴极或者阳极。即所述第一电极202和第二电极204分别为阳极和阴极中的一种。若第二电极204为阴极,其材料可包括低功函的金属或者金属的组合物,例如:Al、Mg、Ca、Ba、Na、L1、K和Ag中之一或者其任意组合物；若第二电极204为阳极，其材料可包括高功函的透明导电材料或者半透明导电材料，例如:ITO、Ag、N1、Al或者石墨烯。
[0048]可选地，所述像素单元为OLED单元。
[0049]本发明还提出了一种显示面板，其包括如上所述的像素单元。所述显示面板为OLED显示面板。
[0050]图4示出了本发明提出像素单元制备方法的流程图。图5㈧?5(E)示出了本发明提出的像素单元制备方法的工艺流程图。如图4、5(A)?5(E)所示，该方法包括:
[0051]步骤401:形成第一电极202，见图5⑷；
[0052]可选地，所述第一电极202形成在玻璃基板200，或者制作有阵列电路的阵列基板200 上；
[0053]可选地，所述第一电极202的面积需要小于像素区域的面积。
[0054]步骤402:形成像素界定层201，见图5(B)，对其图形化形成第一像素界定部分2011和第二像素界定部分2012，所述第一像素界定部分2011限定一像素区域2013，所述第二像素界定部分2012自所述第一像素界定部分2011底部延伸至所述像素区域2013，使得所述第一电极202位于所述像素区域的中间区域，见图5(C)；
[0055]所述第二像素界定部分2012围绕在所述第一电极202的周围，且与所述第一电极202接触设置，其厚度等于或略大于所述第一电极202的厚度；
[0056]可选地，步骤402具体包括:
[0057]在第一电极202上形成一层像素界定层材料；
[0058]对所述第一电极202上方的所述像素界定层材料进行光刻，使得曝光区域大于所述第一电极202的面积；
[0059]去除所述第一电极202表面的像素界定层材料，减薄所述第一电极202边缘的像素界定层材料，形成第一像素界定部分2011和第二像素界定部分2012。
[0060]可选地,所述像素界定层采用无机材料,如S12, SiNx等。所述步骤402进一步包括:
[0061]在形成有第一电极的基板上进行化学气相沉积无机材料层，其厚度为100_400nm ;其中，沉积无机材料的厚度高于所述第一电极202的厚度；
[0062]在无机材料层上面旋涂光刻胶，并进行曝光显影，光刻胶曝光面积大于所述第一电极202的面积；
[0063]对所述无机材料层进行干刻，去除所述第一电极202表面的无机材料层，并减薄所述第一电极202边缘的无机材料，使得第一电极202边缘剩余的无机材料厚度等于或略大于第一电极202的厚度，并去除其他光刻胶，形成第一像素界定部分2011和第二像素界定部分2012。
[0064]可选地，所述像素界定层采用有机材料如光刻胶制成。具体地，所述步骤402进一步包括:
[0065]在形成有第一电极的基板上进行有机光刻胶材料的涂布，涂布方法包括狭缝式涂布(slit)、旋涂等，形成厚度为100-2000nm有机薄膜；其中，所述有机光刻胶材料的厚度高于所述第一电极202的高度；
[0066]对所述有机光刻胶材料进行曝光显影，且光刻胶曝光面积大于所述第一电极202的面积；其中，曝光时对所述第一电极202表面的光刻胶进行过曝光，完全去除其上表面的光刻胶，而对所述第一电极202边缘的光刻胶曝光时控制曝光量,使显影后的光刻胶厚度等于或略高于所述第一电极202的厚度，最终形成第一像素界定部分2011和第二像素界定部分2012。
[0067]步骤403:在像素区域内形成有机发光显示器件功能层203，所述有机发光显示器件功能层203位于所述第一电极202和第二像素界定部分2012之上，见图5(D)；
[0068]可选地，所述有机发光显示器件功能层203通过溶液工艺或者蒸镀工艺形成。
[0069]可选地，所述有机发光显示器件功能层203的形成具体包括:
[0070]在像素区域2012内分别喷墨打印空穴注入层、空穴传输层、发光层等，并蒸镀电子传输层、电子注入层等，完成有机发光显示器件功能层203的制备。
[0071]步骤404:在有机发光显示器件功能层203上形成第二电极204，见图5(E)。
[0072]本发明提出的上述制备方法，尤其适用于溶液工艺制造所述像素单元。与传统技术相比，本发明制成的第一电极的面积小于像素界定层形成的像素区域，其优点是使用喷墨打印等溶液工艺制成有机发光显示器件功能层薄膜后，由于出现咖啡环而造成有机发光显示器件功能层薄膜厚度不均一，即边缘厚度较中间厚时，由于像素区域的边缘区域并不存在第一电极，因此器件点亮后，有机发光显示器件功能层边缘并不产生光亮，进而能够避免屏幕的显示亮度不均一的现象。
[0073]以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种像素单元，其包括:像素界定层、第一电极、有机发光显示器件功能层和第二电极；所述像素界定层限定一像素区域，所述第一电极形成于所述像素区域的中间区域；所述有机发光显示器件功能层形成于所述像素区域，且位于所述第一电极之上，且所述有机发光显示器件功能层的面积大于所述第一电极的面积，所述第二电极形成于所述有机发光显示器件功能层之上。
2.如权利要求1所述的像素单元，其中，所述像素界定层包括环状结构的第一像素界定部分和第二像素界定部分，所述第一像素界定部分限定所述像素区域，所述第二像素界定部分由所述第一像素界定部分底部延伸至所述有机发光显示器件功能层下方的边缘区域，并与第一电极连接。
3.如权利要求2所述的像素单元，其中，所述第一像素界定部分的厚度大于所述第二像素界定部分。
4.如权利要求1-3任一项所述的像素单元，其中，所述第一像素界定部分和第二像素界定部分一体成型。
5.如权利要求1-3任一项所述的像素单元，其中，所述第二像素界定部分的厚度等于或大于所述第一电极的厚度。
6.如权利要求5所述的像素单元，其中，所述第一电极的厚度在10-400nm之间。
7.一种发光器件，其包括如权利要求1-6任一项所述的像素单兀。
8.—种显示装置，其包括如权利要求7所述的发光器件。
9.一种像素单元的制备方法，其包括: 形成第一电极； 形成像素界定层，对其图形化形成像素区域，且使得所述第一电极位于所述像素区域的中间区域； 在像素区域形成有机发光显示器件功能层，所述有机发光显示器件功能层位于所述第一电极之上，且所述有机发光显示器件功能层的面积大于所述第一电极的面积； 在有机发光显示器件功能层上形成第二电极。
10.如权利要求9所述的像素单元，其中，形成的所述像素界定层包括环状结构的第一像素界定部分和第二像素界定部分，所述第一像素界定部分限定所述像素区域，所述第二像素界定部分由所述第一像素界定部分底部延伸至所述有机发光显示器件功能层下方的边缘区域，并与第一电极连接。
11.如权利要求10所述的像素单元，其中，所述第一像素界定部分的厚度大于所述第二像素界定部分。
12.如权利要求10-11任一项所述的方法，其中，所述形成像素界定层具体包括: 在第一电极上形成一层像素界定层材料； 对所述第一电极上方的所述像素界定层材料进行光刻，使得曝光区域大于所述第一电极的面积； 去除所述第一电极表面的像素界定层材料，减薄所述第一电极边缘的像素界定层材料，形成第一像素界定部分和第二像素界定部分。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述像素界定层材料为无机材料，所述形成像素界定层具体包括: 在第一电极上形成一层无机材料； 利用光刻胶对所述第一电极上方的无机材料进行曝光显影，使得曝光区域大于所述第一电极的面积； 干刻去除所述第一电极表面的像素界定层材料，减薄所述第一电极边缘的像素界定层材料，形成第一像素界定部分和第二像素界定部分。
14.如权利要求12所述的方法，其中，所述像素界定层材料为光刻胶，所述形成像素界定层具体包括: 在第一电极上形成一层光刻胶； 对所述第一电极上方的光刻胶进行曝光显影，使得曝光区域大于所述第一电极的面积；其中，对所述第一电极表面的光刻胶进行全曝光，对所述第一电极边缘的光刻胶控制曝光量，使得显影后的光刻胶厚度等于或大于所述第一电极的厚度，形成第一像素界定部分和第二像素界定部分。
15.如权利要求9-11、13-14任一项所述的方法，其中，通过溶液工艺或蒸镀工艺形成所述有机发光显示器件功能层。
【文档编号】H01L27/32GK104409647SQ201410646200
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】侯文军, 刘则 申请人:京东方科技集团股份有限公司