一种有机发光显示面板的制作方法与流程

文档序号:13253013阅读:163来源:国知局
本发明申请是申请日为2012年12月13日、申请号为201210539995.X、发明名称为“一种像素结构、像素单元结构、显示面板及显示装置”的发明申请的分案申请。技术领域本发明涉及有机发光技术领域,尤其涉及一种有机发光显示面板的制作方法。

背景技术:
有机发光显示器因其具有全固态、主动发光、高对比度、超薄、低功耗、广视角、响应速度快、工作范围宽、易于实现柔性显示和3D显示等诸多优点,被称为下一代梦幻显示器。同时,由于发光器件具有可大面积成膜的特点,可以成为理想的大尺寸平板显示装置。目前应用比较广的发光器件为有机发光二极管(OrganicLightEmittingDiode,OLED)。由OLED制成的大尺寸有机发光显示装置,如OLED彩色电视机、OLED平板电脑,成为目前各厂商追求的目标。发光器件发光需要一定的驱动电流,这一电流通常由外围电路提供,例如参考电压源提供一定电压VDD,通过有机发光显示面板上的像素有源驱动电路提供给发光器件。随着有机发光显示装置尺寸的增大,像素有源驱动电路的布线增多,布线电阻也随之增多,布线电阻产生的电压降(IRDrop)增加。但是,IRDrop对发光器件的发光没有贡献,而是变成热功耗散失,不但降低了显示器件的电光效率,增加功耗,而且影响显示装置的显示效果。在彩色显示技术领域,一个像素单元包括红、绿、蓝三个像素。现有主流技术中,为简化电路,一个像素单元中的红、绿、蓝像素的发光器件均由单一电压源VDD-VSS提供驱动实现发光,由于不同颜色的发光器件的工作预设电压通常不同,例如,蓝色发光器件的工作电压较高一些,红色和绿色发光器件的工作电压较低一些。当为像素有源驱动电路施加相同的电源电压VDD-VSS时,为确保白平衡显示实现,像素驱动电源电压VDD-VSS必须按蓝光器件的工作电压设置。在蓝色发光器件能够正常工作的情况下,由于红色和绿色发光器件的预设工作电压较低,需要通过在像素有源驱动电路中设置的驱动晶体管大幅度分担超出器件工作预设电压幅度的电压,使三颜色的发光器件均正常工作,按适当比例的强度形成白平衡显示。但是,相对于蓝光像素,红、绿像素有源驱动电路内的驱动晶体管过量分担的电压及相应功耗,对发光器件的发光没有贡献,而是变成热功耗散失,不但降低了显示器件的电光效率,而且由于电路中的热量达到一定程度会影响电子元器件的工作性能,从而影响显示装置的显示效果。

技术实现要素:
本发明实施例提供一种有机发光显示面板的制作方法,用以降低像素结构中的布线电阻产生的电压降,减小热功耗对能量的损耗,提高显示装置的电光效率。本发明实施例提供的一种有机发光显示面板的制作方法,所述方法包括:在基板上沉积一层一定厚度的金属氧化物膜层,通过掩膜、曝光、光刻刻蚀工艺,形成第一阳极和第二阳极,所述第一阳极与所述第二阳极之间形成有一定间隙;在形成有第一阳极和第二阳极的基板上沉积一层一定厚度的导电膜层,通过掩膜、曝光、光刻刻蚀工艺,在所述第一阳极上形成第一空穴传输层,在所述第二阳极上形成第二空穴传输层,所述第一空穴传输层的面积小于所述第一阳极的面积;在形成有第一空穴传输层和第二空穴传输层的基板上沉积一层发光材料膜层,通过掩膜、曝光、光刻刻蚀工艺,在所述第一空穴传输层上形成第一有机发光层,在所述第二空穴传输层上形成第二有机发光层,所述第一有机发光层的面积小于所述第一阳极的面积;在形成有第一有机发光层和第二有机发光层的基板上通过掩膜、曝光、光刻刻蚀工艺,在所述第一有机发光层上形成第一电子传输层,在所述第二有机发光层上形成第二电子传输层,所述第一电子传输层的面积小于所述第一阳极的面积;在完成上述步骤的基板上形成一层绝缘层,通过掩膜、曝光、光刻刻蚀工艺,形成位于第一阳极和第二阳极外围,以及位于第一有机发光层侧边一定宽度的区域内的绝缘层,位于第一有机发光层侧边一定宽度的区域内的绝缘层的宽度小于用于与后续制作的第二阴极连接的第一阳极漏在外面的部分的宽度;在形成有绝缘层的基板上沉积一层金属膜层,通过掩膜、曝光、光刻刻蚀工艺,在所述第一电子传输层上形成第一阴极,在所述第二电子传输层上形成第二阴极,所述第二阴极与漏在外面的第一阳极部分相连。较佳地,通过热蒸发或通过精密金属掩膜板的真空蒸镀技术沉积金属氧化物膜层。较佳地,所述金属氧化物膜层为铟锡氧化物膜层,或为铟锌氧化物膜层。较佳地,通过热蒸发或通过精密金属掩膜板的真空蒸镀技术沉积导电膜层。较佳地,通过热蒸发或通过精密金属掩膜板的真空蒸镀技术沉积发光材料膜层。较佳地,通过热蒸发或通过精密金属掩膜板的真空蒸镀技术沉积金属膜层。较佳地,通过热蒸发或离子溅射法形成绝缘层。较佳地,所述绝缘层为氮化硅膜层,或为氧化硅膜层。本发明实施例提供的有机发光显示面板的制作方法,包括:在基板上形成第一阳极和第二阳极,在第一阳极上依次形成第一空穴传输层、第一有机发光层、第一电子传输层、位于第一阳极外围和第一有机发光层侧边一定宽度的区域内的绝缘层、第一阴极;在第二阳极上依次形成第二空穴传输层、第二有机发光层、第二电子传输层、位于第二阳极外围的绝缘层、第二阴极;第二阴极与第一阳极部分相连。由于第二阴极与第一阳极部分相连,每一发光器件组中包括至少两个发光器件,通过较多的发光器件分压,在驱动发光器件发光的功率不变的情况下,降低驱动发光器件发光的驱动电流,降低像素结构中的布线压降的无效热功耗,提高显示装置的电光效率。例如:发光器件组由n个发光器件组成,驱动电流降低为现有像素有源驱动电路所需电流的1/n,像素有源驱动电路的布线压降降低造成的热功耗为现有布线压降功耗的1/n2。大大降低了布线压降带来的无效热功耗,提高显示装置的电光效率。附图说明图1为本发明实施例提供的像素结构示意图;图2为本发明实施例提供的包含有图1所示的像素有源驱动电路的有机发光显示面板的结构示意图之一;图3为本发明实施例提供的包含有图1所示的像素有源驱动电路的有机发光显示面板的结构示意图之二;图4为现有OLED结构示意图;图5为本发明实施例提供的两个串联结构的OLED结构示意图;图6为本发明实施例提供的基板上形成阳极的OLED俯视示意图;图7为本发明实施例提供的基板上形成空穴传输层的OLED俯视示意图;图8为本发明实施例提供的基板上形成有机发光层的OLED俯视示意图;图9为本发明实施例提供的基板上形成电子传输层的OLED俯视示意图;图10为本发明实施例提供的基板上形成绝缘层的OLED俯视示意图;图11为本发明实施例提供的基板上形成阴极的OLED俯视示意图。具体实施方式本发明实施例提供的一种有机发光显示面板的制作方法,用以降低像素结构中像素有源驱动电路布线电阻产生的电压降,减小热功耗对能量的损耗,提高显示装置的电光效率。下面通过附图具体说明本发明实施例提供的技术方案。参见图1,本发明实施例提供的像素结构包括:像素有源驱动电路5;与像素有源驱动电路5相连的发光器件组6;该发光器件组6中包括至少两个串联的发光器件,如图1中的发光器件D1和发光器件D2。像素有源驱动电路5与外围电路中的第一参考电压源51相连,为像素有源驱动电路5提供驱动电流(对应的电压可以为VDD);发光器件一端与像素有源驱动电路5相连,另一端与第二参考电压源52相连(对应的电压可以为VSS)。图1所示的像素结构可以是与红色像素、绿色像素、或蓝色像素对应的像素结构。当像素结构中的发光器件组为红色发光器件组(即发光颜色为红色的发光器件组成的发光器件组)时,对应红色像素;同理,当像素结构中的发光器件组为绿色发光器件组时,对应绿色像素;当像素结构中的发光器件组为蓝色发光器件组时,对应蓝色像素。换句话说,相互串联的发光器件为红色发光器件、绿色发光器件或蓝色发光器件。较佳地,本发明实施例所述的发光器件可以是有机发光二极管OLED或其他有机发光器件(EL)。较佳地,相互串联的发光器件的发光面积最好趋于相同。图1所示的像素结构中,当发光器件的结构一旦确定,发光器件的工作电压确定,正常工作的发光器件的驱动功率仅与流过该发光器件的驱动电流有关。本发明实施例通过在每一像素结构中设置至少两个相互串联的发光器件,在保证驱动功率不变的前提下,需要降低驱动电流I,n个串联的发光器件,需要的驱动电流为(1/n)I。此时,像素有源驱动电路布线电阻一定的情况下,布线热功耗降低为原来的1/n2,从而提高显示装置的电光效率。相互串联的发光器件可以是图1所示的相邻设置方式,也可以是图2所示的不相邻的设置方式。具体地,像素有源驱动电路5包括两个端,第一端和第二端,第一端与第一参考电压源51相连,第二端与第二参考电压源52相连,相互串联的发光器件可以设置在像素有源驱动电路5的同一端(第一端或第二端),也可以设置在像素有源驱动电路5的不同端(部分发光器件设置在第一端,其余部分发光器件设置在第二端)。参见图3,本发明实施例提供的有机发光显示面板,包括像素单元4,每一像素单元包括呈矩阵排列的像素结构;具体地,有机发光显示面板包括:基板1、设置于基板1上多条沿第一方向排列的栅极扫描线2、多条沿与第一方向垂直的第二方向排列的数据信号线3,以及栅极扫描线2和数据信号线3围成的像素单元;每一像素单元包括红色像素41、绿色像素42,以及蓝色像素43;每一像素单元(红色像素41、绿色像素42,或蓝色像素43)包括像素有源驱动电路5和发光器件组6;发光器件组6与像素有源驱动电路5相连;栅极扫描线2和数据信号线3与像素有源驱动电路5相连;发光器件组6中包括至少两个串联连接的发光器件,如图3中的D1和D2串联,或D1、D2和D3串联。外围电路为像素有源驱动电路和发光器件提供参考电压VDD和VSS。每一行像素有源驱动电路连接到同一参考电压源(图3中未示出参考电压源),该参考电压源为每一像素有源驱动电路提供参考电压VDD。发光器件在驱动电流的作用下发光。下面具体说明本发明实施例提供的有机发光显示面板能够降低布线压降,减小热功耗对能量的损耗,提高显示装置的电光效率的原理。发光器件的电流截面和驱动电流决定发光器件的发光量。与每一像素中设置一个发光器件相比,在实现相同的发光量的前提下,也就是在相同驱动功率的前提下,本发明在每一像素结构中设置至少两个串联的发光器件,每一发光器件的发光面积至少变为原来的1/2,相应地,每一发光器件的电流截面至少变为原来的1/2,由于发光器件组中的发光器件串联连接,也就是说每一发光器件的驱动功率为P=UI,U为每一发光器件的工作电压,I为流过发光器件的电流。设发光器件组中包括n个发光器件,发光器件组的总的发光功率P总=nUI,由于发光器件的工作电压U因构成其的发光材料和结构决定,不同发光面积的发光器件工作电压相同。因此,流过发光器件的电流为原来的(设置一个发光器件的情况下)1/n时,驱动功率不变。布线电阻一定,布线电阻上的热功耗P布线=I2R降低为原来的1/n2。也就是说本发明仅需施加较小的驱动电流(对应较小的第一参考电压VDD)就可以实现相同驱动功率的目的。而且降低了布线电阻无效的热功耗,提高了显示器件的电光效率。较佳地,参见图3,红色像素41中包括由红色发光器件D1、D2和D3串联而成的红色发光器件组6;绿色像素42中包括由绿色发光器件D1、D2和D3串联而成的绿色发光器件组6;蓝色像素43中包括由蓝色发光器件D1和D2串联而成的蓝色发光器件组6;其中,每一像素单元中(包括红色像素41、绿色像素42和蓝色像素43)的发光器件组中,红色发光器件的个数大于蓝色发光器件的个数;绿色发光器件的个数大于蓝色发光器件的个数。这样的设置方式不仅可以降低布线电阻无效的热功耗,提高显示器件的电光效率,而且还可以在每一像素单元中的不同像素中设置合适数量的发光器件,使发光器件组的工作电压尽量接近,充分利用电源电压。这是因为,发光器件例如有机发光二极管OLED的工作电压主要因构成其的发光材料和结构决定,不同发光面积的OLED工作电压相同或近似相同;因此要想保证红、绿、蓝OLED在预设工作电压下工作,现有主流技术通过像素有源驱动电路中设置的驱动晶体管来分担部分电压,使得红、绿、蓝OLED在预设工作电压下工作。但是驱动晶体管会将自身的压降以热量的形式释放。由于每一像素单元中的三个不同颜色的像素是通过同一个第一参考电压源提供电压驱动OLED发光。也就是说,采用单一电压电源,为每一像素单元中的三个不同颜色的像素提供电压。不同数量OLED串联方式,可以使不同像素结构中的发光器件组工作电压尽量接近,这样可以使不同颜色像素驱动电路消耗的电压均保持较低水平,降低无效功耗。具体地,由于不同颜色的发光器件的工作电压不同,目前的发光器件,蓝色发光器件的工作电压高于绿色和红色发光器件的工作电压。当同时为与红色发光器件、绿色发光器件和蓝色发光器件相连的像素有源驱动电路施加参考电压VDD时,为了使得施加在红色发光器件组、绿色发光器件组,以及蓝色发光器件组中电压降相等或相近,无需驱动晶体管过度来分压,可以按照比例设置合适数量的红色发光器件,绿色发光器件和蓝色发光器件,降低发光器件的驱动电流,从而降低与第一参考电压源提供的电压VDD不匹配时,因驱动晶体管过度分压带来的无效热功耗。较佳地,每一像素单元中,红色发光器件为2-5个,绿色发光器件为2-6个,蓝色发光器件的为1-3个。鉴于发光器件的材料和器件结构造成器件工作电压的较大差异,可以实施的串联OLED的数量不限于上述情况。较佳地,每一像素单元中,各红色发光器件的发光面积优选地趋于相同,各绿色发光器件的发光面积优选地趋于相同,各蓝色发光器件的发光面积优选地趋于相同。需要说明的是,本申请实施例中所指的发光面积相同,不是绝对的面积相同,本领域技术人员应该理解为近似相同或在工艺误差范围内相同。本发明实施例提供的发光器件组可以多个独立的发光器件通过导线相连,或者是多个发光器件互联连接。参见图4,为OLED结构示意图。OLED包括:衬底20、阳极21、空穴传输层22、有机发光层23、电子传输层24、阴极25。阳极21连接至像素有源驱动电路5,阴极25连接至参考电压源Vss。阳极21和阴极25通过绝缘层26相隔离。OLED是指有机半导体发光材料在像素有源驱动电路的驱动下,通过阳极21和阴极25的空穴和电子注入有机发光层23,和有机发光层23中的电子和空穴复合导致发光的现象。具体地,例如,利用金属氧化物,如铟锡氧化物(ITO,IndiumTinOxides)透明电极,和金属电极例如银Ag分别作为OLED的阳极21和阴极25,在一定电压驱动下,阴极25的电子和阳极21的空穴分别从阴极25和阳极21注入到电子传输层24和空穴传输层22,电子和空穴分别经过电子传输层24和空穴传输层22迁移到有机发光层23,并在有机发光层23中相遇形成激子,激子在退极化的过程中放出能量,使有机发光层的发光分子激发,激发后的发光分子经过辐射弛豫回到原始状态,并放出能量,能量以可见光的形式发射到OLED的发光面(发光面可以近似等于OLED的电流截面),例如图4中箭头所指的方向为光线的出射方向。串联的OLED即将一个OLED的阳极和另一个OLED的阴极电性连接。具体地,以相邻的两个OLED的结构为例说明。相互串联的OLED包括:基板;位于所述基板上的同层设置的第一阳极和第二阳极;分别位于所述第一阳极和第二阳极上同层设置的第一有机发光层和第二有机发光层;分别位于所述第一有机发光层和第二有机发光层上同层设置的第一阴极和第二阴极;或者相互串联的OLED包括基板;位于所述基板上同层设置的第一阴极和第二阴极;分别位于所述第一阴极和第二阴极上同层设置的第一有机发光层和第二有机发光层;分别位于所述第一有机发光层和第二有机发光层上同层设置的第一阳极和第二阳极;所述第一阳极和第二阴极电性相连。上述的相邻的两个OLED仅是以最简单的三层式OLED为例说明,仅是说明相邻的相互串联的OLED的结构,OLED可以是任何现有的结构,但是本发明相互串联的OLED结构最好相同。参见图5为本发明串联的两个OLED结构示意图。第一OLED(图5中靠左的OLED)与第二OLED(图5中靠右的OLED)通过第一OLED的阳极21和第二OLED的阴极25相连。第一OLED的阴极25与提供VSS的电压源相连,第二OLED的阳极21与像素有源驱动电路5相连。图5所示的OLED的结构大小是图4所示的OLED的一半,相应地,OLED的电流截面也是图4所示OLED电流截面的一半。OLED包括底发光或顶发光OLED。下面以顶发光OLED为例,说明本发明图5所示的串联OLED(第一OLED和第二OLED)的制作流程,包括如下步骤。1、通过热蒸发方法在基板上沉积一层一定厚度的金属氧化物膜层,通过掩膜、曝光、光刻刻蚀工艺,形成两个大小不相等的OLED阳极图形。所述金属氧化物膜层可以是铟锡氧化物ITO膜层,或铟锌氧化物ITO膜层。两个阳极分别称为第一阳极和第二阳极。第一阳极与第二阳极之间形成有一定间隙。第一阳极与第二OLED的阴极相连;第一阳极的面积大于第一OLED的有机发光层的面积,以保证后续该第一阳极与第二OLED的阴极互联连接。形成的基板1上的第一阳极211和第二阳极212俯视图如图6所示。2、通过热蒸发方法在形成有第一阳极211和第二阳极212的基板上沉积一层一定厚度的导电膜层,通过掩膜、曝光、光刻刻蚀工艺,形成两个大小相等的OLED空穴传输层。位于第一阳极211上的空穴传输层为第一空穴传输层221,位于第二阳极212上的空穴传输层为第二空穴传输层222。第一阳极211露出部分电极区域,以在后续工艺流程中实现和另一OLED的阴极互联。形成在基板1上的第一空穴传输层221和第二空穴传输层222俯视图如图7所示。3、通过热蒸发方法在形成有第一空穴传输层221和第二空穴传输层222的基板上沉积一层发光材料膜层。通过掩膜、曝光、光刻刻蚀工艺,形成两个大小相等的OLED有机发光层,分别为第一有机发光层231和第二有机发光层232。形成在基板1上的第一有机发光层231和第二有机发光层232俯视图如图8所示。4、通过热蒸发方法在形成有第一有机发光层231和第二有机发光层232的基板1上形成电子传输层,形成的过程和形成空穴传输层类似,仅是材料不同。形成的第一电子传输层241和第二电子传输层242如图9所示。5、通过热蒸发方法或离子溅射法在形成一层绝缘层,例如SiNx或SiOx膜层,通过掩膜、曝光、光刻刻蚀工艺,形成位于第一OLED和第二OLED阳极外围的绝缘层26以及位于第一阳极211上第一有机发光层231侧边一定宽度的区域内的绝缘层26,位于第一阳极211上第一有机发光层231侧边区域内的绝缘层26的宽度小于用于与第二阴极252连接的第一阳极211漏在外面的部分的宽度,形成的绝缘层26如图10所示。6、通过热蒸发方法在形成有绝缘层26的基板1沉积一层金属膜层,如银。通过掩膜、曝光、光刻刻蚀工艺,形成两个具有一定面积的阴极图形。为第一阴极251和第二阴极252,形成的第一阴极251和第二阴极252俯视示意图,如图11所示。第一阴极251用于与提供VSS的电压源相连,第二阴极252用于与漏在外面的第一阳极211部分相连,第二阴极252可以设置的略大于有机发光层的面积,便于与第一阳极211电性相连。本发明除了用以上热蒸发方法成膜,也可以用精密金属掩模板(FFM)的真空蒸镀技术(VTE)成膜。本发明上述OLED串联结构和OLED串联后制作流程仅是以两个OLED串联为例说明,具体实施过程中,可以根据实际需求串联更多个OLED,以降低布线压降带来的无效热功耗,提高显示装置的电光效率。本发明仅是以顶发光OLED为例说明,底发光OLED也是同样的道理,制作过程类似,这里不再赘述。基于同样的构思发明,本发明实施例还提供一种显示装置,包括上述像素有源驱动电路。该显示装置可以为有机电致发光显示OLED面板、OLED显示器、OLED电视或OLED电子纸等显示装置。本发明实施例提供的有机发光显示面板,通过在每一像素中设置发光器件组,每一发光器件组中包括至少两个发光器件,通过发光器件分压,无需设置分压的晶体管,提高了显示器件的电光效率。例如:发光器件组由n个发光器件组成。OLED的电流截面可以设置为现有像素有源驱动电路OLED截面的1/n。可以使得驱动电流降低为现有像素有源驱动电路所需电流的1/n。此时,像素有源驱动电路的布线压降降低造成的功耗为现有布线压降功耗的1/n2。大大降低了布线压降带来的无效热功耗,提高显示装置的电光效率。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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