CN107958923A - 像素结构及其制作方法、显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种像素结构及其制作方法、显示面板，该像素结构包括子像素单元，该子像素单元包括发光层，在发光层的一侧设置有光转换层，该光转换层包括斯托克斯材料层或者反斯托克斯材料层，用于将由发光层发出的光的颜色转换为期望颜色。本发明提供的像素结构，其可以提高光的利用效率，降低结构能耗。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种像素结构及其制作方法、显示面板。
背景技术
随着信息技术的发展，OLED(Oanic Liht Emittin Diode，有机发光二极管)已经作为下一代显示而备受期待。相比LCD显示，OLED显示具有反应速度较快、对比度更高、视角较广、耐低温等的特点。
在现有的OLED显示装置中，通常采用白光OLED与彩色滤光片结合使用，以发出不同颜色的光的技术方案，该方案具有分辨率高的优点。然而，由于大部分光会被彩色滤光片吸收，导致OLED显示器件的整体耗能较高，因此，如何获得分辨率高，且耗能小的OLED显示器件是目前亟待解决的问题。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种像素结构及其制作方法、显示基板、显示面板，其可以提高光的利用效率，降低结构能耗。
为实现本发明的目的而提供一种像素结构，包括子像素单元，所述子像素单元包括发光层，在所述发光层的一侧设置有光转换层，所述光转换层包括斯托克斯材料层或者反斯托克斯材料层，用于将由所述发光层发出的光的颜色转换为期望颜色。
优选的，由所述发光层发出的光为黄光；
所述光转换层包括红光斯托克斯材料层，用于将所述黄光转换为红光。
优选的，由所述发光层发出的光为黄光；
所述光转换层包括绿光反斯托克斯材料层，用于将所述黄光转换为绿光。
优选的，所述斯托克斯材料层或者反斯托克斯材料层包括采用金属氧化物或者硫化物制作的基质，且在所述基质中掺杂有金属激活粒子。
优选的，对于所述红光斯托克斯材料层，所述基质包括氟化钠；所述金属激活粒子包括三价钇离子、三价镱离子和三价铈离子中的至少一种。
优选的，对于所述绿光反斯托克斯材料层，所述基质包括氟化钠，所述金属激活粒子包括三价钇离子、三价镱离子和三价钬离子中的至少一种。
优选的，所述子像素单元为多个，且在至少一个所述子像素单元的所述发光层的一侧设置所述光转换层，以使多个所述子像素单元的颜色不同。
优选的，所述子像素单元为三个，分别为蓝色子像素、红色子像素和绿色子像素；其中，
所述蓝色子像素的所述发光层发出的光为蓝光；
所述红色子像素和所述绿色子像素的所述发光层发出的光均为黄光；
所述光转换层包括同层设置的第一光转换层和第二光转换层，其中，所述第一光转换层设置在所述红色子像素的发光层的一侧；且所述第一光转换层包括红光斯托克斯材料层，用于将由所述红色子像素的所述发光层发出的黄光转换为红光；所述第二光转换层设置在所述绿色子像素的发光层的一侧，且所述第二光转换层包括绿光反斯托克斯材料层，用于将由所述绿色子像素的所述发光层发出的黄光转换为绿光。
作为另一个技术方案，本发明提供了一种像素结构的制作方法，包括：
形成子像素单元，所述子像素单元包括发光层；由所述发光层发出的光为黄光；
在所述发光层的一侧形成光转换层，所述光转换层包括红光斯托克斯材料层，用于将所述黄光转换为红光；
形成所述红光斯托克斯材料层的步骤，包括：
提供采用氟化钠制作的基质；
在所述基质中掺杂金属激活粒子，所述金属激活粒子包括三价钇离子、三价镱离子和/或三价铈离子；
采用谷氨酸作为烧结剂对掺杂有所述金属激活粒子的基质进行烧结，形成所述红光斯托克斯材料层；
或者，所述光转换层包括绿光反斯托克斯材料层，用于将所述黄光转换为绿光；
形成所述绿光反斯托克斯材料层的步骤，包括：
提供采用氟化钠制作的基质；
在所述基质中掺杂金属激活粒子，所述金属激活粒子包括三价钇离子、三价镱离子和/或三价钬离子；
采用柠檬酸作为烧结剂对掺杂有所述金属激活粒子的基质进行烧结，形成所述绿光反斯托克斯材料层。
作为另一个技术方案，本发明提供了一种显示面板，包括多个像素结构，所述像素结构采用本发明提供的上述像素结构。
本发明具有以下有益效果：
本发明提供的像素结构及其制作方法、显示面板的技术方案中，在发光层的一侧设置有光转换层，该光转换层包括斯托克斯材料层或者反斯托克斯材料层，其中，斯托克斯材料层具有在受到高能量光的激发时，发出低能量光的特性，而反斯托克斯材料层具有在受到低能量光的激发时，发出高能量光的特性，从而不仅能够将由发光层发出的光的颜色转换为期望颜色，而且不会造成光能损失，从而提高了光的利用效率，降低了结构能耗。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的像素结构的一种示意图；
图2为本发明第一实施例提供的像素结构的另一种示意图；
图3A为本发明第二实施例提供的像素结构的示意图；
图3B为本发明第二实施例提供的像素结构的发光原理图；
图4为本发明第三实施例提供的像素结构的示意图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的像素结构及其制作方法、显示面板进行详细描述。
本发明提供的像素结构，其作为显示面板的一个像素单元，包括子像素单元，该子像素单元包括发光层，且在发光层的一侧设置有光转换层，该光转换层包括斯托克斯材料层或者反斯托克斯材料层，用于将由发光层发出的光的颜色转换为期望颜色。
上述发光层能够自发光，例如为有机发光二极管(Oanic Liht-Emittin Diode，OLED)。
斯托克斯材料层和反斯托克斯材料层均为发光材料，亦称上转换材料，是由斯托克斯定律(Stokes)而来，所谓斯托克斯定律，是指发光材料的发射波长大于激发光波长。其中，斯托克斯材料层具有在受到高能量光的激发时，发出低能量光的特性；反斯托克斯材料层具有在受到低能量光的激发时，发出高能量光的特性。基于此，斯托克斯材料层和反斯托克斯材料层可以实现转换发光，以将由发光层发出的光的颜色转换为期望颜色。同时，斯托克斯材料层和反斯托克斯材料层不会造成光能损失，从而提高了光的利用效率，降低了结构能耗。
例如，如图1所示，发光层31和光转换层41均位于背板1和盖板2之间，且光转换层41位于发光层31的一侧。其中，子像素单元为黄光子像素单元，其发光层31发出的光为黄光；光转换层41包括红光斯托克斯材料层，用于将黄光转换为红光。
黄光的波长一般为577-597nm；红光的波长一般为620-780nm。波长越长，则能量越低。因此，相对于红光，黄光是高能量的。红光斯托克斯材料层在受到高能量的黄光的激发时，会发出低能量的红光。
又如，如图2所示，发光层31和光转换层42均位于背板1和盖板2之间，且光转换层42位于发光层31的一侧。其中，子像素单元为黄光子像素单元，其发光层31发出的光为黄光；光转换层42包括绿光反斯托克斯材料层，用于将黄光转换为绿光。
绿光的波长一般为520nm-580nm。因此，相对于绿光，黄光是低能量的。绿光反斯托克斯材料层在受到低能量的黄光的激发时，会发出高能量的绿光。
在实际应用中，斯托克斯材料层或者反斯托克斯材料层包括采用金属氧化物或者硫化物制作的基质，且在该基质中掺杂有金属激活粒子。金属激活粒子例如为稀土发光粒子。例如，对于上述红光斯托克斯材料层，基质包括氟化钠；金属激活粒子包括三价钇离子、三价镱离子和三价铈离子中的至少一种。
对于上述绿光反斯托克斯材料层，基质包括氟化钠，金属激活粒子包括三价钇离子、三价镱离子和三价钬离子中的至少一种。
需要说明的是，本实施例只给出了发光层发出的光为黄光，期望颜色为红光或绿光时，斯托克斯材料层和反斯托克斯材料层的具体实施方式，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，根据发光层发出的不同颜色的光，例如为绿光、红光、白光或者蓝光，可以选择其他的光转换材料层，只要能够获得期望颜色即可。
本发明第二实施例提供的像素结构，其与上述实施例提供的像素结构基本相同，除了子像素单元和光转换层的数量不同之外。
具体的，子像素单元为多个，且在至少一个子像素单元的发光层的一侧设置光转换层，以使多个子像素单元的颜色不同。
请一并参阅图3A～图3B，在本实施例中，子像素单元为三个，分别为蓝色子像素、红色子像素和绿色子像素；其中，蓝色子像素的发光层33发出的光为蓝光；红色子像素的发光层31和绿色子像素的发光层32发出的光均为黄光；光转换层包括同层设置的第一光转换层41和第二光转换层42，其中，第一光转换层41设置在红色子像素的发光层31的一侧，且该第一光转换层41为红光斯托克斯材料层，用于将由红色子像素的发光层31发出的黄光转换为红光；第二光转换层42设置在绿色子像素的发光层32的一侧，且该第二光转换层42为绿光反斯托克斯材料层，用于将由绿色子像素的发光层32发出的黄光转换为绿光。
由于红色子像素的发光层31和绿色子像素的发光层32发出的光均为黄光，在制作像素结构的过程中，可以同时制作这两个子像素，从而可以减少使用精细掩膜版次数和高精度对位(掩膜版与基板对位)次数，从而可以降低混色风险，提高良率。此外，上述发光层31和发光层32还可以制作成一体结构，这可以增大子像素单元的面积，从而使精细掩膜版更容易制作。
另外，由于各个子像素单元均为自发光，这与现有技术中采用白光OLED与彩色滤光片相比，不会造成光能损失，从而提高了光的利用效率，降低了结构能耗。
请参阅图4，本发明第三实施例提供的像素结构，其是上述各个实施例提供的像素机构的具体实施方式。
具体地，像素结构包括背板101、设置在该背板101上的阳极层102、阴极层109、设置在阳极层102和阴极层109之间的发光功能层、设置在阴极层109上的光学耦合层110以及设置在光学耦合层110上的盖板112，其中，发光功能层包括自阳极层102向阴极层109依次设置的空穴注入层103、空穴传输层104、电子传输层107和电子注入层108。
子像素单元的发光层设置在空穴传输层和所述电子传输层之间。在本实施例中，子像素单元为三个，分别为蓝色子像素、红色子像素和绿色子像素；三个子像素单元的发光层(114,106,115)同层设置在空穴传输层103和电子传输层107之间；红色子像素的发光层106发出的光为黄光，且在该发光层106的一侧设置第一光转换层111，该第一光转换层111位于光学耦合层110和盖板112之间，且为红光斯托克斯材料层，用于将由红色子像素的发光层106发出的黄光转换为红光；绿色子像素的发光层115发出的光为黄光，且在该发光层115的一侧设置第二光转换层113，该第二光转换层113与第一光转换层111同层设置，且为绿光反斯托克斯材料层，用于将由绿色子像素的发光层115发出的黄光转换为绿光。
需要说明的是，在本实施例中，光转换层设置在光学耦合层110和盖板112之间，但是本发明并不局限于此，在实际应用中，光转换层也可以设置在盖板112中，或者设置在例如封装层上的其他任意位置，只要能够实现对发光层发出的光进行颜色转换即可。
还需要说明的是，像素结构并不局限于包括上述各个功能层，在实际应用中，可以根据具体需要增减相应的功能层。
综上所述，本发明上述各个实施例提供的像素结构，不仅能够将由发光层发出的光的颜色转换为期望颜色，而且不会造成光能损失，从而提高了光的利用效率，降低了结构能耗。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种像素结构的制作方法，包括：
形成子像素单元，该子像素单元包括发光层；由该发光层发出的光为黄光；
在发光层的一侧形成光转换层，该光转换层包括红光斯托克斯材料层，用于将所述黄光转换为红光；
形成上述红光斯托克斯材料层的步骤，包括：
提供采用氟化钠制作的基质；
在该基质中掺杂金属激活粒子，该金属激活粒子包括三价钇离子、三价镱离子和/或三价铈离子；
采用谷氨酸作为烧结剂对掺杂有金属激活粒子的基质进行烧结，形成红光斯托克斯材料层。
或者，上述光转换层包括绿光反斯托克斯材料层，用于将黄光转换为绿光；
形成上述绿光反斯托克斯材料层的步骤，包括：
提供采用氟化钠制作的基质；
在该基质中掺杂金属激活粒子，该金属激活粒子包括三价钇离子、三价镱离子和/或三价钬离子；
采用柠檬酸作为烧结剂对掺杂有所述金属激活粒子的基质进行烧结，形成所述绿光反斯托克斯材料层。
本发明提供的像素结构的制作方法，不仅能够将由发光层发出的光的颜色转换为期望颜色，而且不会造成光能损失，从而提高了光的利用效率，降低了结构能耗。
作为另一个技术方案，本发明还提供一种显示面板，其包括多个像素结构，该像素结构采用本发明提供的上述像素结构。
本发明提供的显示面板，其通过采用本发明提供的上述像素结构，不仅能够将由发光层发出的光的颜色转换为期望颜色，而且不会造成光能损失，从而提高了光的利用效率，降低了结构能耗。
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)
1.一种像素结构，包括子像素单元，所述子像素单元包括发光层，其特征在于，在所述发光层的一侧设置有光转换层，所述光转换层包括斯托克斯材料层或者反斯托克斯材料层，用于将由所述发光层发出的光的颜色转换为期望颜色。
2.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，由所述发光层发出的光为黄光；
所述光转换层包括红光斯托克斯材料层，用于将所述黄光转换为红光。
3.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，由所述发光层发出的光为黄光；
所述光转换层包括绿光反斯托克斯材料层，用于将所述黄光转换为绿光。
4.根据权利要求2或3所述的像素结构，其特征在于，所述斯托克斯材料层或者反斯托克斯材料层包括采用金属氧化物或者硫化物制作的基质，且在所述基质中掺杂有金属激活粒子。
5.根据权利要求4所述的像素结构，其特征在于，对于所述红光斯托克斯材料层，所述基质包括氟化钠；所述金属激活粒子包括三价钇离子、三价镱离子和三价铈离子中的至少一种。
6.根据权利要求4所述的像素结构，其特征在于，对于所述绿光反斯托克斯材料层，所述基质包括氟化钠，所述金属激活粒子包括三价钇离子、三价镱离子和三价钬离子中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的像素结构，其特征在于，所述子像素单元为多个，且在至少一个所述子像素单元的所述发光层的一侧设置所述光转换层，以使多个所述子像素单元的颜色不同。
8.根据权利要求7所述的像素结构，其特征在于，所述子像素单元为三个，分别为蓝色子像素、红色子像素和绿色子像素；其中，
所述蓝色子像素的所述发光层发出的光为蓝光；
所述红色子像素和所述绿色子像素的所述发光层发出的光均为黄光；
所述光转换层包括同层设置的第一光转换层和第二光转换层，其中，所述第一光转换层设置在所述红色子像素的发光层的一侧，且所述第一光转换层包括红光斯托克斯材料层，用于将由所述红色子像素的所述发光层发出的黄光转换为红光；所述第二光转换层设置在所述绿色子像素的发光层的一侧，且所述第二光转换层包括绿光反斯托克斯材料层，用于将由所述绿色子像素的所述发光层发出的黄光转换为绿光。
9.一种像素结构的制作方法，其特征在于，包括：
形成子像素单元，所述子像素单元包括发光层；由所述发光层发出的光为黄光；
在所述发光层的一侧形成光转换层，所述光转换层包括红光斯托克斯材料层，用于将所述黄光转换为红光；
形成所述红光斯托克斯材料层的步骤，包括：
提供采用氟化钠制作的基质；
在所述基质中掺杂金属激活粒子，所述金属激活粒子包括三价钇离子、三价镱离子和/或三价铈离子；
采用谷氨酸作为烧结剂对掺杂有所述金属激活粒子的基质进行烧结，形成所述红光斯托克斯材料层；
或者，所述光转换层包括绿光反斯托克斯材料层，用于将所述黄光转换为绿光；
形成所述绿光反斯托克斯材料层的步骤，包括：
提供采用氟化钠制作的基质；
在所述基质中掺杂金属激活粒子，所述金属激活粒子包括三价钇离子、三价镱离子和/或三价钬离子；
采用柠檬酸作为烧结剂对掺杂有所述金属激活粒子的基质进行烧结，形成所述绿光反斯托克斯材料层。
10.一种显示面板，包括多个像素结构，其特征在于，所述像素结构采用权利要求1-8任意一项所述的像素结构。
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