CN106611826A - 量子点彩膜显示面板及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种量子点彩膜显示面板及其制作方法；该制作方法包括以下步骤：在基板上设置像素电极层；在像素电极层上形成发光层；在发光层上形成公共电极层；在公共电极区的第一公共电极区上形成红光量子点层，在第二公共电极区上形成绿光量子点层，在第四公共电极区上形成金属遮光层。本发明在公共电极层上设置金属遮光层，不仅起到遮光作用，还提高彩膜下端光源的电极的导电性，进而有效提高光源的出光率，实现高质量的图像显示。
Description
技术领域
本发明涉及OLED显示领域，特别是涉及一种量子点彩膜显示面板及其制作方法。
背景技术
在信息社会的当代，作为可视信息传输媒介的显示器的重要性在进一步加强，为了在未来占据主导地位，显示器正朝着更轻、更薄、更低能耗、更低成本以及更好图像质量的趋势发展。
量子点材料是指粒径在1-100nm之间的无机半导体纳米晶粒，于电子和空穴被量子限域，连续的能带结构变成具有分子特性的分立能级结构，受激后可以发射荧光。由于其分立能级结构，光谱半波宽较窄，因此发射的光色纯度较高，能够明显提高显示面板的色域。另外，可以简单的通过调整量子点尺寸的大小来调节发射光的波长，因此提供使用光致发光量子点来提高显示面板的显示效果成为各大显示器厂商的有效选择。
目前，光致发光量子点已广泛应用于液晶显示的背光领域，在OLED显示技术方面，其也可以作为CF，提高显示色域，简化OLED面板的制备工艺，但目前量子点作为CF的制作工艺都较为复杂，有待简化和改善。
因此，现有技术存在缺陷，急需改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种改进的量子点彩膜显示面板及其制作方法。
为解决上述问题，本发明提供的技术方案如下：
本发明提供一种量子点彩膜显示面板的制作方法，包括以下步骤：
在基板上设置像素电极层，该像素电极层包括红光像素区、绿光像素区、蓝光像素区以及设置于发光区之间的间隔部；
在像素电极层上形成发光层，该发光层包括位于红光像素区上的第一发光区，位于绿光像素区上的第二发光区，位于蓝光像素区上的第三发光区，以及位于间隔部上的遮光区；
在发光层上形成公共电极层，该公共电极层包括位于第一发光区上的第一公共电极区，位于第二发光区上的第二公共电极区，位于第三发光区上的第三公共电极区，以及位于遮光区上的第四公共电极区；
在公共电极层上形成量子点层，该量子点层包括位于第一公共电极区上的红光量子点层，位于第二公共电极区上的绿光量子点层，以及位于第四公共电极区上的金属遮光层，其中，红光量子点层对应量子点彩膜显示面板的红光显示区，绿光量子点层对应量子点彩膜显示面板的绿光显示区，第三公共电极区上的区域对应量子点彩膜显示面板的蓝光显示区，金属遮光层对应量子点彩膜显示面板的非显示区。
在本发明所述的量子点彩膜显示面板的制作方法中，所述在公共电极层上形成量子点层的步骤，包括：
在公共电极层上设置绿光量子点材料层；
在绿光量子点材料层上设置红光量子点材料层；
将蓝光显示区、非显示区的红光量子点材料层和绿光量子点材料层，以及绿光显示区的红光量子点材料层去除，以在第一公共电极区上形成红光量子点层，在第二公共电极层上形成绿光量子点层；
在第四公共电极层上沉积金属遮光层，所述金属遮光层与所述公共电极层电连接。
本发明所述的量子点彩膜显示面板的制作方法中，所述将蓝光显示区、非显示区的红光量子点材料层和绿光量子点材料层，以及绿光显示区的红光量子点材料层去除的步骤，包括：
对蓝光显示区以非显示区域的量子点材料层全曝光，对绿光显示区上的量子点材料层半曝光，以形成曝光区；
对曝光区显影，以去除蓝光显示区、非显示区的红光量子点材料层和绿光量子点材料层，以及绿光显示区的红光量子点材料层。
在本发明所述的量子点彩膜显示面板的制作方法中，所述绿光量子点材料层为含绿光量子点的光阻薄膜层，红光量子点材料层为含有红光量子点的光阻薄膜。
在本发明所述的量子点彩膜显示面板的制作方法中，所述金属遮光层由高导金属或者高导金属的合金制成。
本发明所述的量子点彩膜显示面板的制作方法中，所述公共电极层由透明导电金属氧化物或者透明导电金属薄膜制成。
在本发明所述的量子点彩膜显示面板的制作方法中，所述在像素电极层上形成发光层的步骤包括：
在像素电极层上形成空穴注入层；
在空穴注入层上沉积形成空穴传输层；
在空穴传输层上沉积形成电子阻挡层；
在电子阻挡层上沉积形成光发射层；
在光发射层上沉积形成空穴阻挡层；
在空穴阻挡层上沉积形成电子传输层；
在电子传输层上沉积形成电子注入层。
本发明提供一种量子点彩膜显示面板，包括：
基板；
像素电极层，其设置于基板上，包括红光像素区、绿光像素区、蓝光像素区以及设置于发光区之间的间隔部；
发光层，其设置于像素电极层上，包括位于红光像素区上的第一发光区，位于绿光像素区上的第二发光区，位于蓝光像素区上的第三发光区，以及位于间隔部上的遮光区；
公共电极层，其设置于发光层上，包括位于第一发光区上的第一公共电极区，位于第二发光区上的第二公共电极区，位于第三发光区上的第三公共电极区，以及位于遮光区上的第四公共电极区；
量子点层，其设置在公共电极层上，包括位于第一公共电极区上的红光量子点层，位于第二公共电极区上的绿光量子点层，以及位于第四公共电极区上的金属遮光层。
在本发明所述的量子点彩膜显示面板中，所述金属遮光层由高导金属或者高导金属的合金制成。
在本发明所述的量子点彩膜显示面板中，所述发光层包括：
空穴注入层，其设置在像素电极层上；
空穴传输层，其设置在空穴注入层上；
电子阻挡层，其设置在空穴传输层上；
光发射层，其设置在电子阻挡层上；
空穴阻挡层，其设置在光发射层上；
电子传输层，其设置在空穴阻挡层上；
电子注入层，其设置在电子传输层上。
相较于现有的量子点彩膜显示面板及其制作方法，本发明通过在基板上设置像素电极层；在像素电极层上形成发光层；在发光层上形成公共电极层；在公共电极区的第一公共电极区上形成红光量子点层，在第二公共电极区上形成绿光量子点层，在第四公共电极区上形成金属遮光层。本发明在公共电极层上设置金属遮光层，不仅起到遮光作用，还提高彩膜下端光源的电极的导电性，进而有效提高光源的出光率，实现高质量的图像显示。
附图说明
图1为本发明优选实施例中量子点彩膜显示面板的第一种结构示意图。
图2为本发明优选实施例中量子点彩膜显示面板的第二种结构示意图。
图3为本发明优选实施例中量子点彩膜显示面板的第三种结构示意图。
图4为本发明优选实施例中量子点彩膜显示面板中发光层的结构示意图。
图5为本发明优选实施例中量子点彩膜显示面板的第四种结构示意图。
图6为本发明的量子点彩膜显示面板制作方法的优选实施例的流程示意图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。
在图中，结构相似的模块是以相同标号表示。
请参照图1和图2，该量子点彩膜显示面板包括基板100、像素电极层10、发光层20、公共电极层30以及量子点层40。
其中，像素电极层10其设置在基板100上，可将其作为反射电极，用于反射发光层20发射的光。而基板100可以为透明的硬性基板或柔性基板，比如，该基板100可以是玻璃、石英、PI(Polyimide Film，聚酰亚胺纤维)层等。基板上具有TFT(薄膜晶体管)驱动阵列，用于单独驱动各发光器件，实现图像显示。
在一些实施例中，如图1所示，像素电极层10可包括红光像素区11、绿光像素区12、蓝光像素区13以及设置于发光区之间的间隔部14。其中，红光像素区11、绿光像素区12、蓝光像素区13可由具高电导高反射率的金属制成，如Al、Ag、Cu、Mo、Au等。此外，还可以叠层设置多种金属，或者直接使用金属的合金制成各像素电极区。而间隔部14可以为PDL(像素定义层)，其作为绝缘层，可由有机光阻材料制成，用以界定像素电极层中的像素区。在具体实施过程中，间隔部14的厚度可等于或大于各发光区的厚度。
发光层20，其为量子点彩膜显示面板的发光部分，设置在像素电极层10上。该发光层20发射蓝光，其可以整面沉积在像素电极层10上，而无需对其进行图形化操作。参考图2，该发光层20可包括位于红光像素区11上的第一发光区20A，位于绿光像素区12上的第二发光区20B，位于蓝光像素区13上的第三发光区20C，以及位于间隔部14上的遮光区20D。需要说明的是，该分区只是便于后续结构的说明，而非实际对发光层20进行划分。
发光层20可分为小分子和高分子两种主要类型，其结构并不相同。无论是小分子还是高分子，在薄而透明的具有导电性能的氧化铟锡(ITO膜)阴极与金属阳极之间都有一个有机发光材料层。小分子OLED的发光层为层状结构，即由空穴传输层、发光层和电子传输层三层组成，而高分子OLED的有机发光层为单层结构。
以小分子OLED为例，电子和空穴分别先注入到电子传输层和空穴传输层，然后再注入到发光层，在发光层中电子和空穴相遇而复合，由于能带的跃迁而发出可见光。
参考图3，在一些实施方式中，发光层20可以包括空穴注入层21、空穴传输层22、电子阻挡层23、光发射层24、空穴阻挡层25、电子传输层26以及电子注入层。其中，空穴注入层21设置在像素电极层上；空穴传输层22设置在空穴注入层21上；电子阻挡层23设置在空穴传输层22上；光发射层24设置在电子阻挡层23上；空穴阻挡层25设置在光发射层上24；电子传输层26设置在空穴阻挡层25上；电子注入层27设置在电子传输层26上。
其发光机理为：空穴通过空穴注入层21、空穴传输层22、电子阻挡层23到达RGB三色的发光区域(即光发射层24)，在RGB三色的发光区域和电子进行复合发光；电子通过电子注入层25、电子传输层26、空穴阻挡层27到达RGB三色的发光区域，在RGB三色的发光区域和空穴进行复合发光。
公共电极层30，其设置于发光层20上，其可由透明导电金属氧化物或者透明导电金属薄膜制成，以便反射电极(即像素电极层10)反射的光透过该公共电极层30射出。实际应用中，为保证其透光性，可将其厚度设置为5-25mm。
参考图2，该公共电极层30包括位于第一发光区20A上的第一公共电极区30A，位于第二发光区20B上的第二公共电极区30B，位于第三发光区20C上的第三公共电极区30C，以及位于遮光区20D上的第四公共电极区30D。同样地，该分区只是便于后续结构的说明，而非实际对公共电极区30进行划分。
量子点层40，其设置在公共电极层30上。参考图2，其包括位于第一公共电极区30A上的红光量子点层41，位于第二公共电极区30B上的绿光量子点层42，以及位于第四公共电极区30D上的金属遮光层43。其中，红光量子点层42可是含有红光量子点的光阻薄膜，绿光量子点层42可是含有绿光量子点的光阻薄膜。而第三公共电极区上无含量子点的光阻薄膜覆盖。
本发明实施例中，金属遮光层43可为高导金属(如Al、Ag、Cu、Mo、Au等)或叠层设置，还可由各金属的合金制成。由于金属遮光层43不透光，因此在量子点层40上，金属遮光层43可以作为黑矩阵，有效防止不同颜色像素间的颜色串扰，提高显示效果。在具体实施过程中，金属遮光层43的厚度可设置大于量子点彩膜的厚度，以更好地起到遮光效果。
此外，由于金属遮光层43位于量子点彩膜的间隔区，直接与发光器件(即发光层20)的顶部电极(即公共电极30)接触，加上金属遮光层43的高导电性，其还可以作为辅助电极使用，有效提高了发光器件的顶部电极的导电性。
参考图4，在一些实施例中，红光量子点层41可以包括位于第一公共电极区30A上的绿光量子点材料层411，以及位于绿光量子点材料层411上的红光量子点材料层412。其中，绿光量子点材料层411可以为含有绿光量子点的光阻薄膜，红光量子点材料层412可以为含有红光量子点的光阻薄膜。
在实际应用中，当发光层20发射的蓝光背光经过量子点层40后，蓝光显示区蓝光直接透射，绿光显示区蓝光经绿光量子点转换成绿光，红光显示区蓝光经过红光量子点转换成红光，从而实现彩色显示。
参考图5，该量子点彩膜显示面板还可以包括封装层50。该封装层50可为薄膜晶体管阵列，其设置在量子点层40上，与公共电极层30形成包覆空间。其中，该包覆空间包覆量子点层40。
本优选实施例的量子点彩膜显示面板，包括包括基板100、像素电极层10、发光层20、公共电极层30以及量子点层40。本发明在公共电极层40上设置金属遮光层43，不仅起到遮光作用，还提高彩膜下端光源的电极的导电性，进而有效提高光源的出光率，实现高质量的图像显示。
请参照图6，图6为本发明的量子点彩膜显示面板的制作方法的流程示意图。该量子点彩膜显示面板的制作方法包括以下流程：
S601、在基板上设置像素电极层，该像素电极层包括红光像素区、绿光像素区、蓝光像素区以及设置于发光区之间的间隔部。
S602、在像素电极层上形成发光层，该发光层包括位于红光像素区上的第一发光区，位于绿光像素区上的第二发光区，位于蓝光像素区上的第三发光区，以及位于间隔部上的遮光区。
S603、在发光层上形成公共电极层，该公共电极层包括位于第一发光区上的第一公共电极区，位于第二发光区上的第二公共电极区，位于第三发光区上的第三公共电极区，以及位于遮光区上的第四公共电极区。
S604、在公共电极层上形成量子点层，该量子点层包括位于第一公共电极区上的红光量子点层，位于第二公共电极区上的绿光量子点层，以及位于第四公共电极区上的金属遮光层，其中，红光量子点层对应量子点彩膜显示面板的红光显示区，绿光量子点层对应量子点彩膜显示面板的绿光显示区，第三公共电极区上的区域对应量子点彩膜显示面板的蓝光显示区，金属遮光层对应量子点彩膜显示面板的非显示区。
以下将结合图2和图4对以上量子点彩膜显示面板的制作方法步骤进行详细描述。
在步骤S601中，红光像素区11、绿光像素区12、蓝光像素区13可由具高电导高反射率的金属制成，如Al、Ag、Cu、Mo、Au等。而间隔部14可以为PDL(像素定义层)，其作为绝缘层，可由有机光阻材料制成，用以界定像素电极层中的像素区。基板100可以为透明的硬性基板或柔性基板，例如玻璃或者石英等材料。
比如，首先对基板100进行清洁预处理，在基板100上沉积金属，再对其图形化处理，得到多个间隔设置在基板100上的像素电极，然后在各个像素电极之间的间隔区域沉积有机光阻材料，以得到间隔部14。也即，在基板100上设置像素电极层10的步骤包括：
采用CVD、黄光、刻蚀等方式在基板100上形成像素电极层10。
在步骤S202中，发光层22为量子点彩膜显示面板的发光部分。其中，发光层22的制备，具体包括依次在像素电极层10表面制备形成空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层，其均可采用蒸镀方式制备，无需对其进行图形化操作。
在步骤S603中，公共电极层30可通过在发光层20的表面沉积透明导电金属氧化物制备，或者在发光层20的表面依次贴敷多层透明导电金属薄膜制成。反射电极(即像素电极层10)反射的光透过该公共电极层30射出。实际应用中，为保证其透光性，可将其厚度设置为5-25mm。
在步骤S604中，可以在公共电极层30上沉积一层含绿光量子点的光阻薄膜，然后在含绿光量子点的光阻薄膜上沉积一层含红光量子点的光阻薄膜，再对光阻薄膜进行曝光。其中，第三公共电极区30C以及第四公共电极区30D上的形成的光阻薄膜全曝光，第二公共电极区30B上形成的光阻薄膜半曝光，第一公共电极区30A上形成的光阻薄膜不曝光，再对曝光区显影，去除第三公共电极区30C以及第四公共电极区30D上的形成的光阻薄膜，以及第二公共电极区30B上形成的含红光量子点的光阻薄膜，形成图案化的量子点彩膜。在第四公共电极区30D上沉积金属，以制作金属遮光层作为黑矩阵。也即，在公共电极层上形成量子点层的步骤，包括：
在公共电极层上设置绿光量子点材料层；
在绿光量子点材料层上设置红光量子点材料层；
将蓝光显示区、非显示区的红光量子点材料层和绿光量子点材料层，以及绿光显示区的红光量子点材料层去除，以在第一公共电极区上形成红光量子点层，在第二公共电极层上形成绿光量子点层；
在第四公共电极层上沉积金属遮光层，所述金属遮光层与所述公共电极层电连接。
其中，金属遮光层43位于量子点彩膜的间隔区，直接与发光器件(即发光层20)的顶部电极(即公共电极30)接触，加上金属遮光层43的高导电性，其还可以作为辅助电极使用，有效提高了发光器件的顶部电极的导电性。
在一些实施例中，将蓝光显示区、非显示区的红光量子点材料层和绿光量子点材料层，以及绿光显示区的红光量子点材料层去除的步骤，可以包括：
对蓝光显示区以及第四电极层上的量子点材料层全曝光，对绿光显示区上的量子点材料层半曝光，以形成曝光区；
对曝光区显影，以去除蓝光显示区、非显示区的红光量子点材料层和绿光量子点材料层，以及绿光显示区的红光量子点材料层。
在一些实施例中，还可以在量子点层40上形成封装层，采用CVD、Sputter工艺、黄光、刻蚀等方式，在量子点层40表面，以及公共电极层30未被覆盖的部分，形成厚度均匀的封装层。
本优选实施例的量子点彩膜显示面板制作方法，在基板上设置像素电极层；在像素电极层上形成发光层；在发光层上形成公共电极层；在公共电极区的第一公共电极区上形成红光量子点层，在第二公共电极区上形成绿光量子点层，在第四公共电极区上形成金属遮光层。本发明在公共电极层上设置金属遮光层，不仅起到遮光作用，还提高彩膜下端光源的电极的导电性，进而有效提高光源的出光率，实现高质量的图像显示。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。
Claims (10)
1.一种量子点彩膜显示面板的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
在基板上设置像素电极层，该像素电极层包括红光像素区、绿光像素区、蓝光像素区以及设置于发光区之间的间隔部；
在像素电极层上形成发光层，该发光层包括位于红光像素区上的第一发光区，位于绿光像素区上的第二发光区，位于蓝光像素区上的第三发光区，以及位于间隔部上的遮光区；
在发光层上形成公共电极层，该公共电极层包括位于第一发光区上的第一公共电极区，位于第二发光区上的第二公共电极区，位于第三发光区上的第三公共电极区，以及位于遮光区上的第四公共电极区；
在公共电极层上形成量子点层，该量子点层包括位于第一公共电极区上的红光量子点层，位于第二公共电极区上的绿光量子点层，以及位于第四公共电极区上的金属遮光层，其中，红光量子点层对应量子点彩膜显示面板的红光显示区，绿光量子点层对应量子点彩膜显示面板的绿光显示区，第三公共电极区上的区域对应量子点彩膜显示面板的蓝光显示区，金属遮光层对应量子点彩膜显示面板的非显示区。
2.如权利要求1所述的量子点彩膜显示面板的制作方法，其特征在于，所述在公共电极层上形成量子点层的步骤，包括：
在公共电极层上设置绿光量子点材料层；
在绿光量子点材料层上设置红光量子点材料层；
将蓝光显示区、非显示区的红光量子点材料层和绿光量子点材料层，以及绿光显示区的红光量子点材料层去除，以在第一公共电极区上形成红光量子点层，在第二公共电极层上形成绿光量子点层；
在第四公共电极层上沉积金属遮光层，所述金属遮光层与所述公共电极层电连接。
3.如权利要求2所述的量子点彩膜显示面板的制作方法，其特征在于，所述将蓝光显示区、非显示区的红光量子点材料层和绿光量子点材料层，以及绿光显示区的红光量子点材料层去除的步骤，包括：
对蓝光显示区以非显示区域的量子点材料层全曝光，对绿光显示区上的量子点材料层半曝光，以形成曝光区；
对曝光区显影，以去除蓝光显示区、非显示区的红光量子点材料层和绿光量子点材料层，以及绿光显示区的红光量子点材料层。
4.如权利要求2所述的量子点彩膜显示面板的制作方法，其特征在于，所述绿光量子点材料层为含绿光量子点的光阻薄膜层，红光量子点材料层为含有红光量子点的光阻薄膜。
5.如权利要求1所述的量子点彩膜显示面板的制作方法，其特征在于，所述金属遮光层由高导金属或者高导金属的合金制成。
6.如权利要求1所述的量子点彩膜显示面板的制作方法，其特征在于，所述公共电极层由透明导电金属氧化物或者透明导电金属薄膜制成。
7.如权利要求1所述的量子点彩膜显示面板的制作方法，其特征在于，所述在像素电极层上形成发光层的步骤包括：
在像素电极层上形成空穴注入层；
在空穴注入层上沉积形成空穴传输层；
在空穴传输层上沉积形成电子阻挡层；
在电子阻挡层上沉积形成光发射层；
在光发射层上沉积形成空穴阻挡层；
在空穴阻挡层上沉积形成电子传输层；
在电子传输层上沉积形成电子注入层。
8.一种量子点彩膜显示面板，其特征在于，包括：
基板；
像素电极层，其设置于基板上，包括红光像素区、绿光像素区、蓝光像素区以及设置于发光区之间的间隔部；
发光层，其设置于像素电极层上，包括位于红光像素区上的第一发光区，位于绿光像素区上的第二发光区，位于蓝光像素区上的第三发光区，以及位于间隔部上的遮光区；
公共电极层，其设置于发光层上，包括位于第一发光区上的第一公共电极区，位于第二发光区上的第二公共电极区，位于第三发光区上的第三公共电极区，以及位于遮光区上的第四公共电极区；
量子点层，其设置在公共电极层上，包括位于第一公共电极区上的红光量子点层，位于第二公共电极区上的绿光量子点层，以及位于第四公共电极区上的金属遮光层。
9.如权利要求8所述的量子点彩膜显示面板，其特征在于，所述金属遮光层由高导金属或者高导金属的合金制成。
10.如权利要求9所述的量子点彩膜显示面板，其特征在于，所述发光层包括：
空穴注入层，其设置在像素电极层上；
空穴传输层，其设置在空穴注入层上；
电子阻挡层，其设置在空穴传输层上；
光发射层，其设置在电子阻挡层上；
空穴阻挡层，其设置在光发射层上；
电子传输层，其设置在空穴阻挡层上；
电子注入层，其设置在电子传输层上。
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