CN104576703A - 阵列基板、显示面板和显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种阵列基板、显示面板和显示装置，所述阵列基板包括多个像素单元，每个所述像素单元包括发光二极管和设置在所述发光二极管的出光侧的光提取层，所述发光二极管发射的光线能够透过所述光提取层，所述光提取层包括量子点颗粒。发明通过在光提取层中加入量子点颗粒，利用量子点颗粒对光线进行散射和反射，减少了光在光提取层中的损失，提高了器件的光输出效率。此外，发明还可以通过调整光提取层中对应于红、绿、蓝发光区域的量子点颗粒的尺寸来分别调节红、绿、蓝发光区域的出光效率，与现有技术相比，降低了工艺难度，简化了制作流程。

Description

阵列基板、显示面板和显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种阵列基板、包括该阵列基板的显示面板、以及包括该显示面板的显示装置。

背景技术

有机发光二极管(OLED)显示装置具有全固态、主动发光、响应速度快、高对比度、无视角限制及可实现柔性显示等诸多优点，是二十世纪中期发展起来的一种新型显示技术。其优越的性能和巨大的市场潜力，吸引全世界众多厂家和科研机构投入到OLED显示装置的生产和研发中。

为了追求更大的开口率，中小尺寸OLED器件基本上都采用顶发光的模式，为了降低器件功耗、提高出光效率，通常会在阴极上方蒸镀一层光提取层，最大限度将器件中的光取出。例如，图1是现有技术中OLED器件的结构示意图，包括依次设置的阳极1、空穴传输层2、发光层3、电子传输层4、阴极5、以及光提取层6，其中，发光层3中包括红色发光像素31、绿色发光像素32和蓝色发光像素33。然而，光通过光提取层6时也会产生损失，为了最大限度的提升光输出效率，必须降低光在光提取层6中的损失。现有的一种解决方法是在光提取层6上构造出微棱镜、光栅、微粒球和粗糙表面来提高光输出效率，制造过程比较复杂。

此外，在现有技术中，如果需要分别调节红、绿、蓝亚像素的出光效率，需要分别制作与红、绿、蓝亚像素相对应的厚度不同的红色光提取层61、绿色光提取层62和蓝色光提取层63，工艺流程复杂，并且使得显示面板的平整度较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种阵列基板、显示面板和显示装置，以提高光输出效率。

为解决上述技术问题，作为本发明的第一个方面，提供一种阵列基板，所述阵列基板包括多个像素单元，每个所述像素单元包括发光二极管和设置在所述发光二极管的出光侧的光提取层，所述发光二极管发射的光线能够透过所述光提取层，所述光提取层包括量子点颗粒。

优选地，所述发光二极管包括从底层向顶层依次层叠设置的阳极、发光层、以及阴极，所述阴极由透明材料或半透明材料制成，光线从所述阴极出射，所述光提取层设置在所述阴极上方。

优选地，所述量子点颗粒由半导体材料形成。

优选地，所述半导体材料包括CdS、CdSe、CdTe、ZnSe、InP和InAs中的任意一种或多种。

优选地，所述量子点颗粒的粒径在2-20nm之间。

优选地，所述光提取层由有机材料以及掺杂在所述有机材料中的量子点颗粒形成，或者，所述光提取层由无机材料以及掺杂在所述无机材料中的量子点颗粒形成。

优选地，所述光提取层由量子点颗粒形成。

优选地，所述发光二极管包括红色发光像素、绿色发光像素和蓝色发光像素，所述光提取层包括分别对应于所述红色发光像素、所述绿色发光像素和所述蓝色发光像素的第一区域、第二区域和第三区域，其中，位于所述第一区域中的量子点颗粒的粒径小于位于所述第二区域中的量子点颗粒的粒径，位于所述第二区域中的量子点颗粒的粒径小于位于所述第三区域中的量子点颗粒的粒径。

作为本发明的第二个方面，还提供一种显示面板，包括本发明所提供的上述阵列基板。

作为本发明的第三个方面，还提供一种显示装置，包括本发明所提供的上述显示面板。

本发明通过在光提取层中加入量子点颗粒，利用量子点颗粒对光线进行散射和反射，减少了光在光提取层中的损失，提高了器件的光输出效率。此外，本发明还可以通过调整光提取层中对应于红、绿、蓝发光区域的量子点颗粒的尺寸来分别调节红、绿、蓝发光区域的出光效率，与现有技术相比，降低了工艺难度，简化了制作流程。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。

图1是现有技术中OLED器件的结构示意图；

图2是本发明实施例中OLED器件的结构示意图；

图3是光线在光提取层中的光路示意图。

在附图中，1：阳极；2：空穴传输层；3：发光层；31：红色发光像素；32：绿色发光像素；33：蓝色发光像素；4：电子传输层；5：阴极；6：现有技术中的光提取层；61：红色光提取层；62：绿色光提取层；63：蓝色光提取层；7：本发明中的光提取层；71：第一区域；72：第二区域；73：第三区域；8：量子点颗粒。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明首先提供了一种阵列基板，所述阵列基板包括多个像素单元，每个所述像素单元包括发光二极管(其结构如图2所示)和设置在所述发光二极管的出光侧的光提取层7，所述发光二极管发射的光线能够透过光提取层7，并且，光提取层7包括量子点颗粒8。

如上所述，光提取层7的作用是最大限度地将发光二极管器件中的光取出，然而，光通过光提取层7时也会产生损失，为了尽量降低光在光提取层7中的损失，本发明在光提取层7中加入了量子点颗粒8。图3是光线在光提取层7中行走的光路示意图，量子点颗粒8一般为球形或类球形，当光线通过掺杂有量子点颗粒8的光提取层7时，量子点颗粒8能够对光线进行散射和反射，以降低光线被光提取层7吸收的概率，从而减少了光在光提取层7中的损耗，提高了器件的光输出效率。

与现有技术中通过在光提取层表面制作微棱镜、光栅、微粒球和粗糙表面来提高出光效率相比，本发明只需将量子点颗粒8掺入光提取层7中即可，工艺流程简单，易于操作，并且能够达到与现有技术相同的效果。

具体地，以顶发光模式为例，所述发光二极管包括从底层向顶层依次层叠设置的阳极1、空穴传输层2、发光层3、电子传输层4、以及阴极5。通常，阴极5由透明材料或半透明材料制成，光线从阴极5出射，如图2中箭头所示。

在本发明中，光提取层7设置在阴极5上方。具体制作过程如下：首先，利用胶体化学的方法在有机体系中合成或者在水溶液中合成量子点颗粒8；之后，将量子点颗粒8与制作现有光提取层的有机材料进行混合；然后，通过喷墨打印或者蒸镀的方式将上述材料制作在阴极5上。

通常，量子点材料是指粒径在纳米量级的原子或分子的集合体。在本发明中，量子点颗粒8的粒径优选在2-20nm之间，这是由于当量子点颗粒8的粒径在此范围内时，其结构特性最为稳定。

量子点颗粒8可以由半导体材料形成，例如由II.VI族元素(如CdS、CdSe、CdTe、ZnSe等)或III.V族元素(如InP、InAs等)形成。并且，量子点颗粒8不仅可以由上述半导体材料中的任意一种组成，也可以由上述半导体材料中的任意两种或多种组成。

具体地，作为本发明的第一种实施方式，光提取层7由有机材料以及掺杂在所述有机材料中的量子点颗粒8形成，或者，光提取层7由无机材料以及掺杂在所述无机材料中的量子点颗粒8形成。本实施方式将有机材料(例如有机小分子材料胺类衍生物NPB等)或者无机材料(例如硒化锌等)用作光提取层7的基底材料，通过在上述基底材料中掺入量子点颗粒8来形成光提取层7，成本低，制作工艺简单。

作为本发明的第二种实施方式，光提取层7仅由量子点颗粒8形成，即完全利用量子点材料来制作光提取层7，以最大限度地提升发光二极管器件的出光效率。

另一方面，量子点材料还具有量子尺寸效应，即随着量子点尺寸的逐渐减小，量子点的吸收光谱出现蓝移的现象也越来越明显。对于本发明来说，可以通过调整量子点颗粒8的尺寸来调整对红、绿、蓝三色光的吸收。

以图2为例，所述发光二极管的发光层3包括红色发光像素31、绿色发光像素32和蓝色发光像素33，相应地，光提取层7包括分别对应于红色发光像素31、绿色发光像素32和蓝色发光像素33的第一区域71、第二区域72和第三区域73。

通常，粒径较大的量子点颗粒8倾向于吸收红光，而粒径较小的量子点颗粒8倾向于吸收蓝光。因此，为了分别提升红、绿、蓝发光区域的出光效率，可以使位于第一区域71(对应于红色发光像素31)中的量子点颗粒8的粒径小于位于第二区域72(对应于绿色发光像素32)中的量子点颗粒8的粒径，使位于第二区域72中的量子点颗粒8的粒径小于位于第三区域73(对应于蓝色发光像素33)中的量子点颗粒8的粒径。

与现有技术相比，本发明在保证了光提取层7的厚度均一性的基础上实现了分别对红、绿、蓝发光区域的出光效率进行调节，降低了全彩蒸镀工艺的复杂性，降低了成本。

本发明还提供了一种显示面板，所述显示面板包括本发明所提供的上述阵列基板。

本发明还提供了一种显示装置，所述显示装置包括本发明所提供的上述显示面板。

本发明所提供的显示面板和显示装置由于在光提取层中加入了量子点颗粒，利用量子点颗粒对光线进行散射和反射，减少了光在光提取层中的损失，提高了器件的光输出效率。此外，本发明还可以通过调整光提取层中对应于红、绿、蓝发光区域的量子点颗粒的尺寸来分别调节红、绿、蓝发光区域的出光效率，与现有技术相比，降低了工艺难度，简化了制作流程，节约了成本。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种阵列基板，包括多个像素单元，每个所述像素单元包括发光二极管和设置在所述发光二极管的出光侧的光提取层，所述发光二极管发射的光线能够透过所述光提取层，其特征在于，所述光提取层包括量子点颗粒。

2.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述发光二极管包括从底层向顶层依次层叠设置的阳极、发光层、以及阴极，所述阴极由透明材料或半透明材料制成，光线从所述阴极出射，所述光提取层设置在所述阴极上方。

3.根据权利要求1所述的阵列基板，其特征在于，所述量子点颗粒由半导体材料形成。

4.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述半导体材料包括CdS、CdSe、CdTe、ZnSe、InP和InAs中的任意一种或多种。

5.根据权利要求3所述的阵列基板，其特征在于，所述量子点颗粒的粒径在2-20nm之间。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的阵列基板，其特征在于，所述光提取层由有机材料以及掺杂在所述有机材料中的量子点颗粒形成，或者，所述光提取层由无机材料以及掺杂在所述无机材料中的量子点颗粒形成。

7.根据权利要求1至5中任意一项所述的阵列基板，其特征在于，所述光提取层由量子点颗粒形成。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的阵列基板，其特征在于，所述发光二极管包括红色发光像素、绿色发光像素和蓝色发光像素，所述光提取层包括分别对应于所述红色发光像素、所述绿色发光像素和所述蓝色发光像素的第一区域、第二区域和第三区域，其中，位于所述第一区域中的量子点颗粒的粒径小于位于所述第二区域中的量子点颗粒的粒径，位于所述第二区域中的量子点颗粒的粒径小于位于所述第三区域中的量子点颗粒的粒径。

9.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1至8中任意一项所述的阵列基板。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利9所述的显示面板。