CN107068721A - 像素单元及其制作方法和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种像素单元及其制作方法和显示装置，包括像素界定层、第一电极、有机层、第二电极，所述像素界定层限定像素区域，所述有机层形成于所述像素区域内，且位于所述第一电极上，所述第二电极形成于所述有机层上；其中，所述像素界定层上开设有至少一条凹槽。本发明通过在像素界定层上开设凹槽来隔断相邻像素单元的有机层，在蒸镀有机层时，有机层在凹槽内被隔断，不易阶梯覆盖，即不易发生爬坡效应，避免第一电极上的载流子向非像素区移动，从而避免正电荷与电子在非像素区复合。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种像素单元及其制作方法和显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Lighting-Emitting Diode，OLED)由于其具有自主发光、轻薄、色域好、功耗低和可做柔性等诸多优点，被认为是有望取代薄膜晶体管液晶显示器(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display，TFT-LCD)的新一代的显示技术。
目前OLED技术已逐渐成熟，慢慢走入市场，尤其是小尺寸OLED面板。但是，大尺寸OLED面板由于其尺寸较大，高精度金属掩模板(Fine Metal Mask，FMM)工艺产生的阴影效应(Shadow Effect)比较严重，行业中比较成熟的是白光OLED(White Organic LightEmitting Diode，WOLED)+彩色滤光片(Color Filter，CF)技术，WOLED的技术多为蓝光发光层+黄光发光层的两叠层结构或者蓝光发光层+黄光发光层+蓝光发光层的三叠层结构，因此必须采用电荷产生层，而电荷产生层通常采用活泼金属(例如锂)掺杂电子传输层作为电子产生层(Charge Generation Layer)。
如图1所示，像素单元形成在基板11上，像素单元包括像素界定层15、阳极12、有机层13、阴极14，所述像素界定层15限定像素区域(其余为非像素区域)，所述有机层13形成于所述像素区域内，且位于所述阳极12上，所述阴极14形成于所述有机层13上。大尺寸OLED采用的是开放式掩膜版(Open mask)，在蒸镀有机层的过程中，本身就会在非像素区域沉积有机层13。但是，由于有机层13的爬坡效应，导致阳极12与像素界定层15之间的有机层13不会断裂。因此，在有电流驱动的情况下，活泼金属会从像素区域的有机层迁移到非像素区(所述非像素区包括相邻的像素区域以及非像素区域)的有机层，阳极12的正电荷与阴极14的电子在非像素区复合，导致非像素区域发光，影响显示效果。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种像素单元及其制作方法和显示装置，以解决像素边缘发光的问题。
根据本发明第一方面，其提供了一种像素单元，包括：像素界定层、第一电极、有机层、第二电极，所述像素界定层限定像素区域，所述有机层形成于所述像素区域内，且位于所述第一电极上，所述第二电极形成于所述有机层上；其中，所述像素界定层上开设有至少一条凹槽。
在本发明的一些实施例中，所述凹槽的深度方向为沿着第一电极到第二电极的方向。
在本发明的一些实施例中，沿着所述凹槽的深度方向，所述凹槽的坡角逐渐变大。
在本发明的一些实施例中，沿着所述凹槽的深度方向，所述凹槽的横截面逐渐变大。
在本发明的一些实施例中，所述凹槽的坡角为60-90°；和/或，所述凹槽的深度为0.3-1.0微米。
根据本发明第二方面，其提供了一种像素单元的制作方法，包括以下步骤：
形成第一电极；
形成像素界定层，对其进行图像化，形成像素区域和至少一条凹槽；
在所述像素区域形成有机层，所述有机层位于所述第一电极上；
在所述有机层上形成第二电极。
在本发明的一些实施例中，沿着第一电极到第二电极的方向开设所述至少一条凹槽。
在本发明的一些实施例中，所述凹槽的坡角为60-90°；和/或，所述凹槽的深度为0.3-1.0微米。
根据本发明第三方面，其提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述任意一个实施例中所述的像素单元。
本发明提供的像素单元及其制作方法和显示装置通过在像素界定层上开设凹槽来隔断相邻像素单元的有机层，在蒸镀有机层时，有机层在凹槽内被隔断，不易阶梯覆盖，即不易发生爬坡效应，避免第一电极上的载流子向非像素区移动，从而避免正电荷与电子在非像素区复合。因此，本发明提供的像素单元可以有效缓解甚至解决像素边缘发光的问题。而且，本发明提供的像素单元还能够同时保证第二电极不会断裂。
附图说明
图1为现有技术中的像素单元的结构示意图；
图2为本发明实施例的像素单元的结构示意图；
图3为本发明另一个实施例的像素界定层的结构示意图；
图4为本发明又一个实施例的像素界定层的结构示意图；
图5为本发明又一个实施例的像素界定层的结构示意图；
图6为本发明实施例的像素单元的制作方法的流程图；
图7为本发明实施例在基板上形成第一电极的结构示意图；
图8为本发明实施例在基板上形成像素界定层的结构示意图；
图9为本发明实施例在像素区域形成有机层的结构示意图；
图10为本发明实施例在有机层上形成第二电极的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
如图2所示，其为本发明一个实施例的像素单元的结构示意图，图2示出了基板21以及位于所述基板21上的像素单元，所述像素单元包括像素界定层25、第一电极22、有机层23、第二电极24，所述像素界定层25限定像素区域，所述有机层23形成于所述像素区域内，且位于所述第一电极22上，所述第二电极24形成于所述有机层23上；其中，所述像素界定层25上开设有至少一条凹槽26。可见，本发明提供的像素单元通过在像素界定层上开设凹槽来隔断相邻像素单元的有机层，在蒸镀有机层时，有机层在凹槽内被隔断，不易阶梯覆盖，即不易发生爬坡效应，避免第一电极上的载流子向非像素区移动，从而避免正电荷与电子在非像素区复合。因此，本发明提供的像素单元可以有效缓解甚至解决像素边缘发光的问题。而且，本发明提供的像素单元还能够同时保证第二电极不会断裂。需要说明的是，在本发明中，所述非像素区包括相邻的像素区域以及非像素区域。
可选地，所述像素界定层25可采用无机材料，如SiO2、SiNx等制成，也可以采用有机材料，如光刻胶等制成。若所述像素界定层25采用无机材料，则可以采用干刻工艺刻蚀出所述至少一条凹槽26。若所述像素界定层25采用有机材料，则可以采用半刻蚀工艺或者离子刻蚀工艺刻蚀出所述至少一条凹槽26。
在本发明的一些实施例中，如图2所示，所述凹槽26的深度方向为沿着第一电极22到第二电极24的方向，即沿着图中由上至下的方向，以使在蒸镀有机层时，有机层在凹槽内更易被隔断，不易发生爬坡效应，避免第一电极上的载流子向非像素区移动，从而避免正电荷与电子在非像素区复合。
在本发明的一些实施例中，所述凹槽26的坡角为60-90°，所述凹槽26的坡角越大(越接近90°)，有机层越不易阶梯覆盖，即不易发生爬坡效应，有机层在凹槽内更易被隔断，从而可以有效避免正电荷与电子在非像素区复合,同时保证第二电极不会断裂。优选地，所述凹槽26的坡角为90°，以使有机层被有效地隔断在凹槽26内。示例性地，图2示出了凹槽26的坡角为90°。但是，所述凹槽26的坡角最好不要小于60°，以保证蒸镀有机层时，有机层能够被隔断在凹槽26内。可选地，所述凹槽26的坡角可以为65°，70°，78°，82°，85°，86°，88°等，这些坡角均能够实现本发明的技术效果，本领域人员可以根据需要选择合适的坡角。
作为本发明的一个实施例，所述像素界定层25上开设的多条凹槽26可以互相平行，也可以互相不平行。如图3所示，在所述像素界定层25上开设的多条凹槽26中，有的坡角为80°，有的坡角为90°。
需要说明的是，所述坡角是指凹槽侧壁所在的面或切面与水平面，也就是，基板所在平面的夹角，应该注意的是，如果侧壁是曲面，则坡角就是侧壁的切面与基板所在平面的夹角。
示例性地，图2和图3示出了凹槽26的坡角恒定的情况，所述凹槽26的坡角也可以不恒定，如图4所示。具体地，在本发明的一些实施例中，沿着所述凹槽26的深度方向，所述凹槽26的坡角逐渐变大，如图5所示，以进一步提高凹槽26隔断有机层的效果，使有机层更加不易发生爬坡效应，避免第一电极上的载流子向非像素区移动，从而避免正电荷与电子在非像素区复合。需要指出的是，在凹槽26的坡角不恒定的情况下，最好使靠近基板21的凹槽26的坡角为60-90°。
在本发明的一些实施例中，所述凹槽26的深度为0.3-1.0微米，以保证凹槽可以有效地隔断有机层。若凹槽26的深度小于0.3微米，则无法有效地隔断有机层，若凹槽26的深度大于1.0微米，则有可能影响像素界定层的牢固性。可选的，所述凹槽26的深度可以为0.3微米、0.5微米、0.65微米、0.9微米、1.0微米等，这些凹槽深度均能够实现本发明的技术效果，本领域人员可以根据需要选择合适的凹槽深度。
在本发明的一些实施例中，沿着所述凹槽26的深度方向，所述凹槽26的横截面逐渐变大，使得在蒸镀有机层时，有机层在凹槽内更易被隔断，更加不容易发生爬坡效应，避免第一电极上的载流子向非像素区移动，从而避免正电荷与电子在非像素区复合,同时保证第二电极不会断裂。
可选地，所述第一电极22可以为阳极或阴极，若第一电极202为阳极，第一电极22的材料可包括透明导电材料或者半透明导电材料，例如：ITO、Ag、NiO、Al或者石墨烯；若第一电极22为阴极，优选地，第一电极22的材料可包括金属或者金属的组合物，例如：Al、Mg、Ca、Ba、Na、Li、K和Ag中之一或者其任意组合物。
可选地，所述第二电极24可以为阴极或者阳极。即所述第一电极22和第二电极24分别为阳极和阴极中的一种。若第二电极204为阴极，其材料可包括金属或者金属的组合物，例如：Al、Mg、Ca、Ba、Na、Li、K和Ag中之一或者其任意组合物；若第二电极24为阳极，其材料可包括透明导电材料或者半透明导电材料，例如：ITO、Ag、NiO、Al或者石墨烯。
可选地，所述有机层23可以包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子阻挡层、电子传输层以及电子产生层等。
可选地，所述像素单元为OLED像素单元。
本发明还提供了一种像素单元的制作方法，作为本发明的一个实施例，如图6所示，所述像素单元的制作方法包括以下步骤：
步骤61：形成第一电极；
步骤62：形成像素界定层，对其进行图像化，形成像素区域和至少一条凹槽；
步骤63：在所述像素区域形成有机层，所述有机层位于所述第一电极上；
步骤64：在所述有机层上形成第二电极。
可见，本发明提供的像素单元的制作方法通过在像素界定层上开设凹槽来隔断相邻像素单元的有机层，在蒸镀有机层时，有机层在凹槽内被隔断，不易阶梯覆盖，即不易发生爬坡效应，避免第一电极上的载流子向非像素区移动，从而避免正电荷与电子在非像素区复合。因此，本发明提供的像素单元的制作方法可以有效缓解甚至解决像素边缘发光的问题；还能够同时保证第二电极不会断裂。
下面对图6所述的像素单元的制作方法进行详细描述，包括以下步骤：
步骤61：形成第一电极。
具体地，参考图7，其为本发明实施例在基板上形成第一电极的结构示意图，所述第一电极22形成在基板21上，或者制作有阵列电路的阵列基板21上。其中，所述基板21可以是玻璃基板。
可选地，所述第一电极22可以为阳极或阴极，若第一电极202为阳极，第一电极22的材料可包括透明导电材料或者半透明导电材料，例如：ITO、Ag、NiO、Al或者石墨烯；若第一电极22为阴极，优选地，第一电极22的材料可包括金属或者金属的组合物，例如：Al、Mg、Ca、Ba、Na、Li、K和Ag中之一或者其任意组合物。
步骤62：形成像素界定层，对其进行图像化，形成像素区域和至少一条凹槽。
具体地，参考图8，其为本发明实施例在基板上形成像素界定层的结构示意图，在第一电极22上形成像素界定层材料，然后对所述像素界定层材料进行图形化处理，形成像素界定层25，从而形成像素区域和非像素区域，最后在所述像素界定层25上开设有至少一条凹槽26。
可选地，所述像素界定层25可采用无机材料，如SiO2、SiNx等制成，也可以采用有机材料，如光刻胶等制成。具体地，在形成有第一电极22的基板21上进行化学气相沉积无机材料层，其中，沉积无机材料的厚度高于所述第一电极22的厚度，对所述无机材料层进行干刻，去除所述第一电极22表面的无机材料层，从而形成像素界定层25；或者，在形成有第一电极22的基板21上进行有机光刻胶材料的涂布，涂布方法包括狭缝式涂布、旋涂等，其中，所述有机光刻胶材料的厚度高于所述第一电极的高度；对所述有机光刻胶材料进行半刻蚀或者离子刻蚀，去除所述第一电极22表面的无机材料层，从而形成像素界定层25。
若所述像素界定层25采用无机材料，则可以采用干刻工艺刻蚀出所述至少一条凹槽26。若所述像素界定层25采用有机材料，则可以采用半刻蚀工艺或者离子刻蚀工艺刻蚀出所述至少一条凹槽26。
在本发明的一些实施例中，如图2所示，所述凹槽26的深度方向为沿着第一电极22到第二电极24的方向，即沿着图中由上至下的方向，以使在蒸镀有机层时，有机层在凹槽内更易被隔断，不易发生爬坡效应，避免第一电极上的载流子向非像素区移动，从而避免正电荷与电子在非像素区复合。
在本发明的一些实施例中，所述凹槽26的坡角为60-90°，所述凹槽26的坡角越大(越接近90°)，有机层越不易阶梯覆盖，即不易发生爬坡效应，有机层在凹槽内更易被隔断，从而可以有效避免正电荷与电子在非像素区复合,同时保证第二电极不会断裂。作为本发明的一个实施例，所述像素界定层25上开设的多条凹槽26可以互相平行，也可以互相不平行。示例性地，图2和图3示出了凹槽26的坡角恒定的情况，所述凹槽26的坡角也可以不恒定，如图4所示。具体地，在本发明的一些实施例中，沿着所述凹槽26的深度方向，所述凹槽26的坡角逐渐变大，如图5所示，以进一步提高凹槽26隔断有机层的效果，使有机层更加不易发生爬坡效应，避免第一电极上的载流子向非像素区移动，从而避免正电荷与电子在非像素区复合。需要指出的是，在凹槽26的坡角不恒定的情况下，最好使靠近基板21的凹槽26的坡角为60-90°。
在本发明的一些实施例中，所述凹槽26的深度为0.3-1.0微米，以保证凹槽可以有效地隔断有机层。若凹槽26的深度小于0.3微米，则无法有效地隔断有机层，若凹槽26的深度大于1.0微米，则有可能影响像素界定层的牢固性。在本发明的一些实施例中，沿着所述凹槽26的深度方向，所述凹槽26的横截面逐渐变大，使得在蒸镀有机层时，有机层在凹槽内更易被隔断，更加不容易发生爬坡效应，避免第一电极上的载流子向非像素区移动，从而避免正电荷与电子在非像素区复合,同时保证第二电极不会断裂。
步骤63：在所述像素区域形成有机层，所述有机层位于所述第一电极上。
具体地，参考图9，其为本发明实施例在像素区域形成有机层的结构示意图，所述有机层23通过蒸镀工艺形成。例如，在像素区域2012内分别蒸镀空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子阻挡层、电子传输层以及电子产生层等，完成有机层23的制作。
步骤64：在所述有机层上形成第二电极。
具体地，参考图10，其为本发明实施例在有机层上形成第二电极的结构示意图。可选地，所述第二电极24可以为阴极或者阳极。即所述第一电极22和第二电极24分别为阳极和阴极中的一种。若第二电极204为阴极，其材料可包括金属或者金属的组合物，例如：Al、Mg、Ca、Ba、Na、Li、K和Ag中之一或者其任意组合物；若第二电极24为阳极，其材料可包括透明导电材料或者半透明导电材料，例如：ITO、Ag、NiO、Al或者石墨烯。
本发明还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述任意一个实施例中所述的像素单元。所述显示装置通过在像素界定层上开设凹槽来隔断相邻像素单元的有机层，可以有效缓解甚至解决像素边缘发光的问题。
由此可见，本发明提供的像素单元及其制作方法和显示装置通过在像素界定层上开设凹槽来隔断相邻像素单元的有机层，在蒸镀有机层时，有机层在凹槽内被隔断，不易阶梯覆盖，即不易发生爬坡效应，避免第一电极上的载流子向非像素区移动，从而避免正电荷与电子在非像素区复合。因此，本发明提供的像素单元可以有效缓解甚至解决像素边缘发光的问题。而且，本发明提供的像素单元还能够同时保证第二电极不会断裂。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种像素单元，包括像素界定层、第一电极、有机层、第二电极，所述像素界定层限定像素区域，所述有机层形成于所述像素区域内，且位于所述第一电极上，所述第二电极形成于所述有机层上，其特征在于，所述像素界定层上开设有至少一条凹槽。
2.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述凹槽的深度方向为沿着第一电极到第二电极的方向。
3.根据权利要求2所述的像素单元，其特征在于，沿着所述凹槽的深度方向，所述凹槽的坡角逐渐变大。
4.根据权利要求2所述的像素单元，其特征在于，沿着所述凹槽的深度方向，所述凹槽的横截面逐渐变大。
5.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述凹槽的坡角为60-90°；和/或，所述凹槽的深度为0.3-1.0微米。
6.一种像素单元的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
形成第一电极；
形成像素界定层，对其进行图像化，形成像素区域和至少一条凹槽；
在所述像素区域形成有机层，所述有机层位于所述第一电极上；
在所述有机层上形成第二电极。
7.根据权利要求6所述的像素单元的制作方法，其特征在于，沿着第一电极到第二电极的方向开设所述至少一条凹槽。
8.根据权利要求6所述的像素单元的制作方法，其特征在于，所述凹槽的坡角为60-90°；和/或，所述凹槽的深度为0.3-1.0微米。
9.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的像素单元。
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