Oled像素結構的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種OLED像素結構，其包括：紅色、綠色、及藍色子像素，紅色子像素具有紅光發光層，綠色子像素具有綠光發光層，藍色子像素具有藍光發光層，所述藍光發光層的材料包括無機量子點，所述藍光發光層發射白光，對應藍色子像素設有藍光濾光片。通過藍色子像素采用“無機量子點+藍光濾光片”的方式，使OLED器件的穩定性和壽命都得到顯著提高。本發明還可以增加一白色子像素，所述白色子像素具有白光發光層，所述白光發光層的材料包括無機量子點，通過增加白色子像素，提高了OLED器件的出光效率，降低了能耗。
【專利說明】OLED像素結構
【技術領域】
[0001]本發明涉及有機電致發光顯示器件制作領域，尤其涉及一種OLED像素結構。
【背景技術】
[0002]平面顯示器件具有機身薄、省電、無輻射等眾多優點，得到了廣泛的應用。現有的平面顯示器件主要包括液晶顯示器件(LiquidCrystal Display,IXD)及有機電致發光顯示器件(Organic Light Emitting Display, OLED)。
[0003]有機電致發光器件由于同時具備自發光，不需背光源、對比度高、厚度薄、視角廣、反應速度快、可用于撓曲性面板、使用溫度范圍廣、構造及制程較簡單等優異之特性，被認為是下一代的平面顯示器新興應用技術。從使用的有機電致發光材料的分子量來看，有機電致發光器件分為小分子有機電致發光器件(OLED)和高分子電致發光器件(PLED)，由于分子量的不同，有機電致發光器件的制程也有很大的區別，OLED主要通過熱蒸鍍方式制備，PLED通過旋涂或者噴墨打印方式制備。
[0004]OLED通常包括:基板、置于基板上的ITO透明陽極、置于ITO透明陽極上的空穴注入層(HIL)、置于空穴注入層上的空穴傳輸層(HTL)、置于空穴傳輸層上的發光層(EML)、置于發光層上的電子傳輸層(ETL)、置于電子傳輸層上的電子注入層(EIL)以及置于電子注入層上的陰極。為了提高效率，發光層通常采用主/客體摻雜系統。
[0005]半導體納米晶(semiconductornanocrystals,縮寫 NCs),是指尺寸為 1-lOOnm 的半導體納米晶粒。由于半導體納米晶的尺寸小于其體材料的激子波爾半徑，表現出強的量子限域效應，準連續的能帶演變為類似于分子的分立能級結構，呈現出新的材料性質，因此也稱為量子點(quantum dots，縮寫QDs)。由于外部能量的激發(光致發光，電致發光，陰極射線發光等)，電子從基態躍遷到激發態。處于激發態的電子和空穴可能會形成激子。電子與空穴發生復合，最終弛豫到基態。多余的能量通過復合和弛豫過程釋放，可能輻射復合發出光子。
[0006]量子點發光二極管(QuantumDots Light Emitting D1des, QD-LEDs)具有重要的商業應用的價值，在最近十年引起人們強烈的研究興趣。事實上，QD-LEDs相對于有機發光二極管(OrganicLight Emitting D1des, OLEDs)有很多的優勢:(1)量子點發光的線寬在20-30nm之間，相對于有機發光>50nm的發光，FWHM要窄，這對于現實畫面的色純度起關鍵的作用。(2)無機材料相對于有機材料表現出更好的熱穩定性。當器件處于高亮度或高電流密度下，焦耳熱是使器件退化的主要原因。由于優異的熱穩定性，基于無機材料的器件將表現出長的使用壽命。(3)由于紅綠藍三基色有機材料的壽命不同，OLEDs顯示器的顏色將隨時間變化。然而，用同一種材料合成不同尺寸的量子點，由于量子限域效應，可以實現三基色的發光。同一種材料可以表現出相似的退化壽命。(4)QD-LEDs可以實現紅外光的發射，而有機材料的發光波長一般小于I微米。(5)對于量子點沒有自旋統計的限制，其外量子效率(external quantum efficiency, EQE)有可能達到 100%。QD-LED 的 EQE 可以表示為:rUxt= nr*Πιντ*η*η0υτ°其中?是電子和空穴形成激子的幾率，nINT是內量子效率，即發光量子產率(PLQY)，η是輻射躍遷的幾率，ΠQUT是外耦合的效率。有機熒光染料Π,的限制是25%，其中單重態與三重態的形成比例是1:3，只有單重態激子的復合導致發光。然而，由于自旋軌道稱合，有機磷光材料的Jl1?大于25%。值得一提的是有機磷光材料導致了母體材料的退化。平面發光器件的H.大約在20%左右，可以通過微腔結構提高外耦合效率。對于QD-LEDs，其ηΙΝΤ可以達到100%，同時當電子和空穴能級適合時，其η,也可以達到 100%。
[0007]量子點發光二極管(QD-LEDs)可以分為有機-無機雜化器件與全無機器件。前者可以達到高的亮度、可以柔性制作，后者在器件的穩定性方面具有優勢。OLED的彩色化有兩種常見的技術路線，一種是RGB三基色發光，以三星公司為代表。該技術只適用于容易升華的有機小分子材料，其優點是工藝簡單成熟，操作簡便.但由于在制備高分辨率顯示屏時需要高精度掩膜及精確的對位，導致低產能、高成本。另一種是白光+RGB濾光片技術，以LG公司為代表。由于可利用LCD成熟的CF技術，不需要掩膜對位，極大地簡化了蒸鍍過程，因而能降低生產成本，可用于制備大尺寸高分辨0LED。但是，由于濾光片吸收了大部分的光能，只有約30 %的光能透過，所以需要高性能的白光材料，否則器件的效率較低，一般也是用于小分子的OLED顯示屏。
【發明內容】
[0008]本發明的目的在于提供一種OLED像素結構，使具有該像素結構的OLED與傳統的OLED相比，在壽命和穩定性上都得到顯著提高，同時能夠提高出光效率，降低能耗。
[0009]為實現上述目的，本發明提供一種OLED像素結構，包括:紅色、綠色及藍色子像素，所述紅色子像素具有紅光發光層，綠色子像素具有綠光發光層，藍色子像素具有藍光發光層，藍光發光層的材 料包括無機量子點，所述藍光發光層發射白光，對應藍色子像素設有藍光濾光片。
[0010]所述無機量子點為白光量子點，或所述無機量子點為紅光量子點、綠光量子點與藍光量子點的組合，或所述無機量子點為藍光量子點與黃光量子點的組合。
[0011]所述白光量子點為CdSe、CdS、CdTe、CdMnS、ZnSe、或ZnMnSe等II~VI族量子點，所述藍光量子點為ZnCdS、CdSe/ZnS、或納米SiN4，所述綠光量子點為CdSe/ZnS、或ZnSe:Cu2+,所述紅光量子點為CdSe/CdS/ZnS，所述黃光量子點為CdSe/CdS/ZnS、或ZnS:Mn2+。
[0012]所述藍光發光層的制作工藝為:將無機量子點顆粒與表面包覆劑及溶劑混合，涂覆并揮發去除溶劑后得到無機量子點，所述表面包覆劑包括硬脂酸、氧化三鋅基膦、或聚甲基丙烯酸甲酯；所述溶劑是氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
[0013]所述藍光發光層的制作工藝為:將有機主體材料與無機量子點顆粒及溶劑混合，涂覆并揮發去除溶劑后得到無機量子點；所述有機主體材料為TCTA或TRZ ;所述溶劑是氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
[0014]所述紅光發光層由紅光有機發光材料形成，其為Ir (Piq)3，所述綠光發光層由綠光有機發光材料形成，其為Ir (ppy)3。
[0015]還包括基板、及密封連接于基板上的覆蓋層，所述紅色、綠色、及藍色子像素分別設于基板上，且為覆蓋層所覆蓋，所述基板與覆蓋層的材料為玻璃或柔性材料，所述基板與覆蓋層中至少一個是透光的；在對應藍色子像素的覆蓋層下方對應設有藍光濾光片。[0016]所述紅色子像素包括:位于基板上的陽極、位于陽極上的薄膜晶體管、位于薄膜晶體管上的空穴注入層、位于空穴注入層上的空穴傳輸層、位于空穴傳輸層上的紅光發光層、位于紅光發光層上的電子傳輸層、及位于電子傳輸層上的陰極；所述綠色子像素包括:位于基板上的陽極、位于陽極上的薄膜晶體管、位于薄膜晶體管上的空穴注入層、位于空穴注入層上的空穴傳輸層、位于空穴傳輸層上的綠光發光層、位于綠光發光層上的電子傳輸層、及位于電子傳輸層上的陰極；所述藍色子像素包括:位于基板上的陽極、位于陽極上的薄膜晶體管、位于薄膜晶體管上的空穴注入層、位于空穴注入層上的空穴傳輸層、位于空穴傳輸層上的藍光發光層、位于藍光發光層上的電子傳輸層、及位于電子傳輸層上的陰極；所述電子傳輸層材料為八羥基喹啉鋁，所述空穴傳輸層材料為聚三苯胺，所述空穴注入層材料為 PEDOT。
[0017]所述紅光發光層與綠光發光層采用真空蒸鍍的方法制成，且在形成藍光發光層后形成。
[0018]還包括白色子像素，所述白色子像素具有白光發光層，所述白光發光層的材料包括無機量子點，所述白光發光層發射白光。
[0019]所述白光發光層與藍光發光層米用相同的材料與相同的工藝制成。
[0020]還包括基板、及密封連接于基板上的覆蓋層，所述紅色、綠色、藍色及白色子像素分別設于基板上，且為覆蓋層所覆蓋，所述基板與覆蓋層的材料為玻璃或柔性材料，所述基板與覆蓋層中至少一個是透光的；在對應藍色子像素的覆蓋層下方對應設有藍光濾光片。
[0021]所述紅色子像素包括:位于基板上的陽極、位于陽極上的薄膜晶體管、位于薄膜晶體管上的空穴注入層、位于空穴注入層上的空穴傳輸層、位于空穴傳輸層上的紅光發光層、位于紅光發光層上的電子傳輸層、及位于電子傳輸層上的陰極；所述綠色子像素包括:位于基板上的陽極、位于陽極上的薄膜晶體管、位于薄膜晶體管上的空穴注入層、位于空穴注入層上的空穴傳輸層、位于空穴傳輸層上的綠光發光層、位于綠光發光層上的電子傳輸層、及位于電子傳輸層上的陰極；所述藍色子像素包括:位于基板上的陽極、位于陽極上的薄膜晶體管、位于薄膜晶體管上的空穴注入層、位于空穴注入層上的空穴傳輸層、位于空穴傳輸層上的藍光發光層、位于藍光發光層上的電子傳輸層、及位于電子傳輸層上的陰極；所述白色子像素包括:位于基板上的陽極、位于陽極上的薄膜晶體管、位于薄膜晶體管上的空穴注入層、位于空穴注入層上的空穴傳輸層、位于空穴傳輸層上的白光發光層、位于白光發光層上的電子傳輸層、及位于電子傳輸層上的陰極；所述電子傳輸層材料為八羥基喹啉鋁，所述空穴傳輸層材料為聚三苯胺，所述空穴注入層材料為PEDOT。
[0022]所述紅光發光層與綠光發光層采用真空蒸鍍的方法制成，且在形成藍光與白光發光層后形成。
[0023]本發明的有益效果:本發明的OLED像素結構，通過藍色子像素采用“無機量子點+藍光濾光片”的方式，使OLED器件的穩定性和壽命都得到顯著提高。通過增加白色子像素，提高了 OLED器件的出光效率，降低了能耗。
[0024]為了能更進一步了解本發明的特征以及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與附圖，然而附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本發明加以限制。
【專利附圖】
【附圖說明】[0025]下面結合附圖，通過對本發明的【具體實施方式】詳細描述，將使本發明的技術方案及其它有益效果顯而易見。
[0026]附圖中，
[0027]圖1為本發明OLED像素結構第一實施例的結構示意圖；
[0028]圖2為本發明OLED像素結構第一實施例的平面示意圖；
[0029]圖3為圖2所示的像素結構用于顯示面板時的示意圖；
[0030]圖4為圖2所示的像素結構的TFT驅動電路結構示意圖；
[0031]圖5為本發明OLED像素結構第二實施例的結構示意圖；
[0032]圖6為本發明OLED像素結構第二實施例的平面示意圖；
[0033]圖7為圖6所示的像素結構用于顯示面板時的示意圖；
[0034]圖8為圖6所示的像素結構的TFT驅動電路結構示意圖；
[0035]圖9為本發明OLED像素結構第三實施例的結構示意圖；
[0036]圖10為本發明OLED像素結構第三實施例的平面示意圖。
【具體實施方式】
[0037]為更進一步闡述本發明所采取的技術手段及其效果，以下結合本發明的優選實施例及其附圖進行詳細描述。
[0038]請參閱圖1-2，為本發明的第一實施例，在該實施例中，本發明提供一種OLED像素結構，包括:紅色、綠色及藍色子像素11、22、33，紅色子像素11具有紅光發光層61，綠色子像素22具有綠光發光層62,藍色子像素33具有藍光發光層63,藍光發光層63的材料包括無機量子點，所述藍光發光層63發射白光,對應藍色子像素33設有藍光濾光片12。
[0039]所述無機量子點可以為白光量子點，或紅光量子點、綠光量子點與藍光量子點的組合，或藍光量子點與黃光量子點的組合，也可以是其它可能的組合。
[0040]所述白光量子點為CdSe、CdS、CdTe、CdMnS、ZnSe、或ZnMnSe等II?VI族量子點，所述藍光量子點為ZnCdS、CdSe/ZnS、或納米SiN4，所述綠光量子點為CdSe/ZnS、或ZnSe:Cu2+,所述紅光量子點為CdSe/CdS/ZnS，所述黃光量子點為CdSe/CdS/ZnS、或ZnS:Mn2+。
[0041]所述藍光發光層63的制作工藝為:將無機量子點顆粒與表面包覆劑及溶劑混合，涂覆并揮發去除溶劑后得到無機量子點，所述表面包覆劑包括硬脂酸、氧化三鋅基膦、或聚甲基丙烯酸甲酯；所述溶劑可以是氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
[0042]所述藍光發光層63的制作工藝也可以為:將有機主體材料與無機量子點顆粒及溶劑混合，涂覆并揮發去除溶劑后得到無機量子點，所述溶劑可以是氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
[0043]所述有機主體材料為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的結構如下:
[0045]
【權利要求】
1.一種OLED像素結構，包括:紅色、綠色及藍色子像素(11、22、33)，所述紅色子像素(11)具有紅光發光層(61)，綠色子像素(22)具有綠光發光層(62)，藍色子像素(33)具有藍光發光層(63),其特征在于,藍光發光層(63)的材料包括無機量子點，所述藍光發光層(63)發射白光,對應藍色子像素(33)設有藍光濾光片(12)。
2.如權利要求1所述的OLED像素結構，其特征在于，所述無機量子點為白光量子點，或所述無機量子點為紅光量子點、綠光量子點與藍光量子點的組合，或所述無機量子點為藍光量子點與黃光量子點的組合。
3.如權利要求2所述的OLED像素結構，其特征在于，所述白光量子點為CdSe、CdS、CdTe、CdMnS、ZnSe、或ZnMnSe等II~VI族量子點，所述藍光量子點為ZnCdS、CdSe/ZnS、或納米SiN4，所述綠光量子點為CdSe/ZnS、或ZnSe:Cu2+，所述紅光量子點為CdSe/CdS/ZnS，所述黃光量子點為 CdSe/CdS/ZnS、或 ZnS:Mn2+。
4.如權利要求1所述的OLED像素結構，其特征在于，所述藍光發光層(63)的制作工藝為:將無機量子點顆粒與表面包覆劑及溶劑混合，涂覆并揮發去除溶劑后得到無機量子點，所述表面包覆劑包括硬脂酸、氧化三鋅基膦、或聚甲基丙烯酸甲酯；所述溶劑是氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
5.如權利要求1所述的OLED像素結構，其特征在于，所述藍光發光層(63)的制作工藝為:將有機主體材料與無機量子點顆粒及溶劑混合，涂覆并揮發去除溶劑后得到無機量子點；所述有機主體材料為TCTA或TRZ ;所述溶劑是氯仿、甲苯、氯苯或甲醇。
6.如權利要求1所述的OLED像素結構，其特征在于，所述紅光發光層(61)由紅光有機發光材料形成，其為Ir(Piq )3，所述綠光發光層(62)由綠光有機發光材料形成，其為Ir(ppy)3。
7.如權利要求1所述的OLED像素結構，其特征在于，還包括基板、及密封連接于基板上的覆蓋層，所述紅色、綠色、及藍色子像素(11、22、33)分別設于基板(I)上，且為覆蓋層(9)所覆蓋，所述基板(I)與覆蓋層(9)的材料為玻璃或柔性材料，所述基板(I)與覆蓋層(9)中至少一個是透光的；在對應藍色子像素(33)的覆蓋層(9)下方對應設有藍光濾光片(12)。
8.如權利要求7所述的OLED像素結構，其特征在于，所述紅色子像素(11)包括:位于基板(I)上的陽極(2)、位于陽極(2)上的薄膜晶體管(3)、位于薄膜晶體管(3)上的空穴注入層(4)、位于空穴注入層(4)上的空穴傳輸層(5)、位于空穴傳輸層(5)上的紅光發光層(61)、位于紅光發光層(61)上的電子傳輸層(7)、及位于電子傳輸層(7)上的陰極⑶；所述綠色子像素(22)包括:位于基板(I)上的陽極(2)、位于陽極(2)上的薄膜晶體管(3)、位于薄膜晶體管(3)上的空穴注入層(4)、位于空穴注入層(4)上的空穴傳輸層(5)、位于空穴傳輸層(5)上的綠光發光層(62)、位于綠光發光層(62)上的電子傳輸層(7)、及位于電子傳輸層(7)上的陰極(8);所述藍色子像素(33)包括:位于基板(I)上的陽極(2)、位于陽極(2)上的薄膜晶體管(3)、位于薄膜晶體管(3)上的空穴注入層(4)、位于空穴注入層(4)上的空穴傳輸層(5)、位于空穴傳輸層(5)上的藍光發光層(63)、位于藍光發光層(63)上的電子傳輸層(7)、及位于電子傳輸層(7)上的陰極(8);所述電子傳輸層(7)材料為八羥基喹啉鋁，所述空穴傳輸層(5)材料為聚三苯胺，所述空穴注入層(4)材料為PED0T。
9.如權利要求1所述的OLED像素結構，其特征在于，所述紅光發光層(61)與綠光發光層(62)采用真空蒸鍍的方法制成，且在形成藍光發光層(64)后形成。
10.如權利要求1所述的OLED像素結構，其特征在于，還包括白色子像素，所述白色子像素(44)具有白光發光層(64),所述白光發光層(64)的材料包括無機量子點,所述白光發光層(64)發射白光。
11.如權利要求10所述的OLED像素結構,其特征在于,所述白光發光層(64)與藍光發光層(63)采用相同的材料與相同的工藝制成。
12.如權利要求10所述的OLED像素結構，其特征在于，還包括基板、及密封連接于基板上的覆蓋層，所述紅色、綠色、藍色及白色子像素(11、22、33、44)分別設于基板(I)上，且為覆蓋層(9)所覆蓋，所述基板(I)與覆蓋層(9)的材料為玻璃或柔性材料，所述基板(I)與覆蓋層(9)中至少一個是透光的；在對應藍色子像素(33)的覆蓋層(9)下方對應設有藍光濾光片(12) ο
13.如權利要求12所述的OLED像素結構，其特征在于，所述紅色子像素(11)包括:位于基板(I)上的陽極(2)、位于陽極(2)上的薄膜晶體管(3)、位于薄膜晶體管(3)上的空穴注入層(4)、位于空穴注入層(4)上的空穴傳輸層(5)、位于空穴傳輸層(5)上的紅光發光層(61)、位于紅光發光層(61)上的電子傳輸層(7)、及位于電子傳輸層(7)上的陰極(8)；所述綠色子像素(22)包括:位于基板(I)上的陽極(2)、位于陽極(2)上的薄膜晶體管(3)、位于薄膜晶體管(3)上的空穴注入層(4)、位于空穴注入層(4)上的空穴傳輸層(5)、位于空穴傳輸層(5)上的綠光發光層(62)、位于綠光發光層(62)上的電子傳輸層(7)、及位于電子傳輸層(7)上的陰極(8);所述藍色子像素(33)包括:位于基板(I)上的陽極(2)、位于陽極(2)上的薄膜晶體管(3)、位于薄膜晶體管(3)上的空穴注入層(4)、位于空穴注入層(4)上的空穴傳輸層(5)、位于空穴傳輸層(5)上的藍光發光層(63)、位于藍光發光層(63)上的電子傳輸層(7)、及位于電子傳輸層(7)上的陰極(8);所述白色子像素(44)包括:位于基板(I)上的陽極(2)、位于陽極(2)上的薄膜晶體管(3)、位于薄膜晶體管(3)上的空穴注入層(4)、位于空穴注入層(4)上的空穴傳輸層(5)、位于空穴傳輸層(5)上的白光發光層(64)、位于白光發光層(61)上的電子傳輸層(7)、及位于電子傳輸層(7)上的陰極(8);所述電子傳輸層(7)材料為八羥基喹啉鋁，所述空穴傳輸層(5)材料為聚三苯胺，所述空穴注入層(4)材料為PEDOT。
14.如權利要求 10所述的OLED像素結構，其特征在于，所述紅光發光層(61)與綠光發光層(62)米用真空蒸鍍的方法制成,且在形成藍光與白光發光層(63、64)后形成。
【文檔編號】H01L51/52GK104037205SQ201410326557
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年7月9日 優先權日:2014年7月9日
【發明者】劉亞偉, 王宜凡 申請人:深圳市華星光電技術有限公司