一种有机电致发光显示面板的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种有机电致发光显示面板，包括玻璃基板，设于玻璃基板上方的发光层，所述发光层为由红、绿、蓝三色量子点与8-羟基喹啉铝形成的电致发光层；所述显示面板以石墨烯作为电极。本实用新型使用了量子点材料，利用其电致发光，取代了传统的背光源，使显示屏薄型化，同时光能损失也降到了最低；使用了石墨烯材料做电极，利用其超高的载流子迁移率，实现空穴的快速注入，减少空穴在输运过程中的能量损失，提高显示器亮度，同时也促进显示屏薄型化。本实用新型通过新颖的量子点、8-羟基喹啉铝和石墨烯综合设计制作出了高色域的显示屏，具有广泛的应用前景。
【专利说明】一种有机电致发光显示面板
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及显示面板领域，具体涉及一种基于量子点和8-羟基喹啉铝电致发光和石墨烯电极制作的显示面板。
【背景技术】
[0002]目前主流显示器是通过彩膜过滤白色背光来实现彩色显示的，背光经过彩膜必然会有能量损失，导致显示器的亮度和效率受到了限制。目前有机发光二极管0LED(0rganicLight-Emitting Diode,简称0LED)面板通常采用通过有机材料电致发光来取代彩膜,但是专利技术受到国外大型面板制造商的垄断。
[0003]量子点(Quantum Dot, QD)是一种纳米量级的半导体发光材料,尺寸小导致的量子局限效应使得其发光具有较小的半峰宽，单色性极好，同时，量子点的发光峰值还可以通过其粒径大小来调整。选用不同粒径的量子点，利用其电致发光，可以得出色纯度很高的红绿蓝三原色。这种利用量子点电致发光的显示器件，避免了彩膜式显示面板的能量损失，在相同的能耗下，能够获得更闻的売度。
[0004]石墨烯也是一种纳米材料，是由碳原子构成的单层片状结构，其结构稳定坚固，载流子迁移率超过15，OOOcm2V-1S-1,是已知的导电性能最好的材料。利用石墨烯作为电极兼空穴传输层，能够使空穴更容易注入发光层，提高显示器发光效率。另外，石墨烯比金属电极更加轻薄，在显示面板的轻薄化方面也有很大优势。
[0005]8-羟基喹啉铝(Alq3)是一种有机小分子发光材料，性能稳定，发光效率高，室温下固态薄膜的突光量子效率大约为32%,其峰值波长位于550nm。同时，Alq3还是一种电子传输材料，电子迁移率大约为KT5CmW。
[0006]有机电致发光材料容易受到水氧等外界因素影响而降低性能，因此需要制备过程中与量子点材料分开处理。通过双层结构的设计，能够在制备完Alq3之后及时封装，避免面板的性能降低，同时可以有效避免不同材料之间的污染，提高工艺的稳定性。
[0007]现有技术虽然有关于量子点、8-羟基喹啉铝Alq3或者石墨烯在显示领域的应用，但其具体应用方式有待进一步研究。
实用新型内容
[0008](一)要解决的技术问题
[0009]本实用新型的目的在于提供一种基于量子点和8-羟基喹啉铝电致发光以及石墨烯电极制作的显示面板。
[0010](二)技术方案
[0011]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0012]一种有机电致发光显示面板，包括玻璃基板，设于玻璃基板上方的发光层，所述发光层包括由多种颜色的量子点和8-羟基喹啉铝形成的电致发光层；所述电致发光层的电极米用石墨烯制作而成。[0013]所述电致发光层包括由红、绿、蓝三色量子点构成量子点层，由8-羟基喹啉铝(Alq3)构成黄色发光层的双层结构,其中，量子点层位于黄色发光层上方。
[0014]所述量子点发光层由多组红、绿、蓝三色量子点交替间隔排布构成，黄色发光层间歇设置在任意相邻两色量子点之间的下方。
[0015]所述黄色发光层的下方还设有黑矩阵层，所有薄膜晶体管均放置在黑矩阵层下方。
[0016]所述的红色量子点波长为670-690nm，粒径为0.3-8.3nm。
[0017]所述的绿色量子点波长为500-520nm，粒径为0.7-4.7nm。
[0018]所述的蓝色量子点波长为430-450.，粒径为0.1-4.lnm。
[0019]所述石墨烯薄膜的厚度为20nm?40nm。
[0020]所述电致发光层的空穴传输层采用石墨烯制作而成，所述石墨烯薄膜的厚度为20nm ?40nmo
[0021](三)有益效果
[0022]本实用新型使用了量子点材料，利用其电致发光，取代了传统的背光源，使显示屏薄型化。同时，量子点材料单色性好，可以直接利用电致发光得到红绿蓝三原色，取代了传统的彩膜，使显示屏薄型化的同时，光能损失也降到了最低。
[0023]本实用新型使用了 Alq3材料作为黄色发光层，将黄色像素点均匀地排布在红绿蓝三原色像素之间，组成多色显示面板，有效提高了显示面板的色域。
[0024]本实用新型使用了石墨烯材料做电极，利用其超高的载流子迁移率，实现空穴的快速注入，减少空穴在输运过程中的能量损失，提高显示器亮度，同时能够使显示屏薄型化。
[0025]本实用新型使用了双层结构，上层为红绿蓝三原色交替排布，在红绿蓝像素之间的下层排布了黄色像素，黄色像素的下面设计了黑矩阵(Black Matrix, BM)层，将所有的TFT元件都放置在黑矩阵层下面。
[0026]这种双层结构能够在工艺上将量子点发光层与Alq3发光层的制作隔离开，避免了材料在制备过程中互相污染，同时还能在Alq3层制作完成之后立即封装，避免了有机材料性能的降低。
[0027]此外，将所有TFT放置在黄色像素下面并用BM胶封住，使像素之间的排布更加紧凑，提高了显示面板的开口率。同时BM胶的存在使像素之间有明显的间隙，避免了色光混合造成的对比度下降。
[0028]本实用新型通过新颖的QD、Alq3和石墨烯的综合设计制作出了高色域的显示屏，具有广泛的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是本实用新型所述显示面板的结构示意图；
[0030]其中，I为玻璃基板；2为石墨烯薄膜；3为黄色发光层(Alq3发光层)；4为石墨烯薄膜；5为红色量子点；6为蓝色量子点；7为绿色量子点；8为BCP膜；9为ITO ；10为保护树脂。【具体实施方式】
[0031]以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0032]本实用新型提供的一种有机电致发光显示面板，包括玻璃基板，设于玻璃基板上方的发光层，所述发光层为由多种颜色的量子点与8-羟基喹啉铝形成的电致发光层；所述电致发光层的电极采用石墨烯制作而成。
[0033]所述电致发光层为双层结构，以红、绿、蓝三色量子点构成的量子点层位于8-羟基喹啉铝构成的黄色发光层上方。所述量子点发光层由多组红、绿、蓝三色量子点交替间隔排布构成，黄色发光层间歇设置在任意相邻两色量子点之间的下方。
[0034]本实用新型使用了双层结构，上层为红绿蓝三原色交替排布，在红绿蓝像素之间的下层排布了黄色像素，黄色像素的下面设计了黑矩阵层，将所有的TFT元件都放置在黑矩阵层下面。这种双层结构能够在工艺上将量子点发光层与Alq3发光层的制作隔离开，避免了材料在制备过程中互相污染，同时还能在Alq3层制作完成之后立即封装，避免了有机材料性能的降低。将所有TFT放置在黄色像素下面并用BM胶封住，使像素之间的排布更加紧凑，提高了显示面板的开口率。同时BM胶的存在使像素之间有明显的间隙，避免了色光混合造成的对比度下降。
[0035]本实用新型使用了量子点材料，利用其电致发光，取代了传统的背光源，使显示屏薄型化。量子点材料单色性好，可以直接利用电致发光得到红绿蓝三原色，取代了传统的彩膜，使显示屏薄型化的同时，光能损失也降到了最低。本实用新型还使用Alq3材料作为黄色发光层，将黄色像素点均匀地排布在红绿蓝三原色像素之间，组成多色显示面板，有效提高了显示面板的色域。
[0036]作为优选的实施方案，所述黄色发光层的下方还设有黑矩阵层，所有薄膜晶体管均放置在黑矩阵层下方。
[0037]所述的红色量子点波长为670-690nm，粒径为0.3-8.3nm。
[0038]所述的绿色量子点波长为500-520nm，粒径为0.7-4.7nm。
[0039]所述的蓝色量子点波长为430-450nm，粒径为0.1-4.lnm。
[0040]所述石墨烯薄膜的厚度为20nm?40nm。
[0041]作为优选的实施方案，所述显示面板以石墨烯薄膜兼作电极与空穴传输层，所述石墨烯薄膜的厚度为20nm?40nm。
[0042]本实用新型使用的石墨烯材料做电极，利用其超高的载流子迁移率，实现空穴的快速注入，减少空穴在输运过程中的能量损失，提高显示器亮度，同时能够使显示屏薄型化。并通过新颖的量子点、8-羟基喹啉铝和石墨烯综合设计能够制作出高色域的显示屏。
[0043]在本实用新型中出现的英文名词，其对应的中文解释如下:
[0044]Active 层:有源层；
[0045]Gate电极:栅极；
[0046]SD电极:源漏电极；
[0047]ITO:氧化铟锡；
[0048]BM胶:黑色遮光胶；
[0049]Mask曝光:遮蔽曝光；
[0050]TFT:薄膜场效应晶体管；[0051]Drain电极:漏电极；
[0052]Mo:钥；
[0053]BCP:2, 9- 二甲基 _4，7_ 二苯基-1，10-邻二氮杂菲。
[0054]实施例1
[0055]本实施例所述的显示面板，包括玻璃基板I以及设于玻璃基板I上方的发光层，发光层为由多种颜色的量子点与8-羟基喹啉铝形成的电致发光层；电致发光层包括双层结构:量子点层和黄色发光层，由红、绿、蓝三色量子点构成量子点层，由8-羟基喹啉铝构成黄色发光层3，量子点层位于黄色发光层3上方；量子点层的红、绿、蓝三色量子点有多组，且呈交替间隔排布，黄色发光层3间歇设置在任意相邻两色量子点之间的下方。而在黄色发光层3的下方还设有黑矩阵层，所述玻璃基板上还设置有薄膜晶体管，所述薄膜晶体管设置于在所述黑矩阵层下方。
[0056]在本实施例中:红色量子点波长为680nm,粒径为4.3nm ;绿色量子点波长为510nm，粒径为2.7nm ;蓝色量子点波长为440nm，粒径为2.lnm。
[0057]本实施例所述显示面板以石墨烯(薄膜)作为电极，在本实施例中，石墨烯薄膜的厚度为20nm。
[0058]本实施例进一步提供了所述显示面板制备的各步骤，在此仅结合结构附图对技术方案加以说明:
[0059]如图1所示，本实用新型所述的显示面板，将Active层溅射到玻璃基板I上，形成Active层。在Active层两端分别注入+3价硼离子和+5价磷离子,并在Active层上沉积SiNx ;在SiNx上溅射Gate电极；在Gate层上沉积第二层SiNx ;在SiNx上刻蚀出垂直的过孔，露出Active两端的离子注入区域。按照模板溅射金属Mo作为SD线，经过孔与离子注入区域连接，然后在SD电极上溅射一层ΙΤ0。在ITO层上沉积第三层SiNx ;在第三层SiNx上涂覆一层BM胶，并用Mask曝光，使BM胶覆盖TFT ;在BM胶上刻蚀出垂直的孔洞，露出右侧TFT的Drain电极；在BM胶上溅射金属Mo，经过过孔与右侧TFT的Drain电极连接，然后在Drain电极上溅射一层ΙΤ0。进一步地，本实用新型在BM胶和ITO上用转印的方法印刷上一层石墨烯薄膜2，在石墨烯薄膜上用热蒸发的方式镀制一层黄色发光层(Alq3发光层)
3。在黄色发光层3上用热蒸发的方式镀制一层BCP电子传输层，在BCP电子传输层上派射一层ΙΤ0，再在整个面板上沉积一层保护树脂。在树脂和SiNx上刻蚀出垂直的过孔，露出左侧TFT的Drain电极。在保护树脂上溅射金属Mo，经过树脂和SiNx上刻蚀出垂直的过孔与左侧TFT的Drain电极连接然后在Drain电极上溅射一层ΙΤ0。在ITO上用转印的方法印刷上一层石墨烯薄膜4 ;在石墨烯薄膜4上用转印的方法分别印刷上红绿蓝三种颜色的量子点，其中，5是红色量子点，6是蓝色量子点，7是绿色量子点。在量子点层上用热蒸发的方式镀制一层BCP膜8。在BCP膜8上溅射一层IT09，最后在整个面板上沉积一层保护树脂10，即得所述显示面板。
[0060]上述具体的形成工艺只是一种可选的形成方式，本实用新型所述显示面板也可以采用现有技术公开的其他实施方式来实现，在此不作特别限定。
[0061]实施例2
[0062]基本步骤与实施例1相同，区别点仅在于，本实施例中:
[0063]所述石墨烯薄膜的厚度为30nm。[0064]所述的红色量子点波长为670nm，粒径为0.3nm。
[0065]所述的绿色量子点波长为500nm，粒径为0.7nm。
[0066]所述的蓝色量子点波长为430nm,粒径为0.lnm。
[0067]实施例3
[0068]基本步骤与实施例1相同，区别点仅在于，本实施例中:
[0069]所述石墨烯薄膜的厚度为40nm。
[0070]所述的红色量子点波长为690nm,粒径为8.3nm。
[0071]所述的绿色量子点波长为520nm,粒径为4.7nm。
[0072]所述的蓝色量子点波长为450nm,粒径为4.lnm。
[0073]实施例4
[0074]基本步骤与实施例1相同，区别点仅在于，本实施例中:
[0075]所述石墨烯薄膜的厚度为30nm。
[0076]所述的红色量子点波长为680nm,粒径为4nm。
[0077]所述的绿色量子点波长为510nm,粒径为4nm。
[0078]所述的蓝色量子点波长为440nm,粒径为4nm。
[0079]虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。
【权利要求】
1.一种有机电致发光显不面板，包括玻璃基板，设于玻璃基板上方的发光层，其特征在于，所述发光层包括由多种颜色的量子点和8-羟基喹啉铝形成的电致发光层；所述电致发光层的电极采用石墨烯制作而成。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述电致发光层包括由红、绿、蓝三色量子点构成的量子点层和由8-羟基喹啉铝构成的黄色发光层，所述量子点层位于所述黄色发光层上方。
3.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述量子点层由多组红、绿、蓝三色量子点交替间隔排布构成，黄色发光层间歇设置在任意相邻两色量子点之间的下方。
4.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述黄色发光层的下方还设有黑矩阵层，所述玻璃基板上还设置有薄膜晶体管，所述薄膜晶体管设置于在所述黑矩阵层下方。
5.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述的红色量子点波长为670-690nm，粒径为 0.3-8.3nm。
6.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述的绿色量子点波长为500-520nm，粒径为 0.7-4.7nm。
7.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，所述的蓝色量子点波长为430-450nm，粒径为 0.1-4.lnm。
8.根据权利要求1或2所述的显示面板，其特征在于，所述石墨烯为薄膜状，其厚度为20nm ?40nmo
9.根据权利要求8所述的显示面板，其特征在于，所述电致发光层的空穴传输层采用石墨烯制作而成。
【文档编号】H01L27/32GK203746858SQ201420134106
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年3月24日 优先权日:2014年3月24日
【发明者】刘鹏, 董学, 郭仁炜 申请人:北京京东方光电科技有限公司, 京东方科技集团股份有限公司