CN109638037B - 一种全彩化显示模块及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有微腔效应的全彩化显示模块，所述全彩化显示模块包括玻璃基板、薄膜晶体管层、阳极层、阴极层、白光发光层以及共振腔结构，所述共振腔结构在所述阴极层上依序形成第一透明有机层、第一半反射金属层、第二透明有机层以及第二半反射金属层，通过调整所述透明有机层的厚度来实现特定波长光的加强。

Description

一种全彩化显示模块及其制作方法
技术领域
本发明涉及全彩化显示技术领域，尤其是涉及一种具有微腔效应的全彩化显示模块。
背景技术
相较于传统液晶显示(Liquid Crystal Display)屏幕，有源矩阵有机发光二极管(Active Matrix Organic Light Emitting Diode,以下简称AMOLED)屏幕具有响应速度快、自发光、广视角、显示效果好以及较低电能消耗等优点。因为上述优点，AMOLED屏幕已广泛在智能手机上采用。
如图1所示,目前AMOLED的全彩化显示结构是采用红绿蓝三原色并置法，在玻璃基板10上制作薄膜晶体管(Thin Film Transistor,以下简称TFT)层20；在TFT层20上制作分别对应于红色、绿色、蓝色三种颜色像素结构的阳极层30；在对应的阳极层30上分别形成红色有机发光层40、绿色有机发光层42、蓝色有机发光层44；在红色有机发光层40、绿色有机发光层42、蓝色有机发光层44上形成阴极层50。而制作三种颜色像素结构的现有工艺是采用蒸镀成膜的方式，即在蒸镀红色像素、绿色像素、蓝色像素其中一组有机材料时，通过高精度对位，利用金属掩膜板将另外两个子像素遮住，将该材料加热蒸镀到指定位置。依此方法，再分别蒸镀其他颜色的像素结构。
然而，采用现有方法进行蒸镀时，经常会发生由于掩膜板制作精度不够或对位精度不够等因素导致的红色像素、绿色像素、蓝色像素材料蒸镀位置偏移的情况发生，继而产生混色误差、像素残缺等问题。因此，需要提出一种新的全彩化显示技术以解决现有技术的缺陷。
发明内容
本发明提供一种具有微腔效应的全彩化显示模块，能够解决现有技术的缺陷。
本发明提供的技术方案如下：
本发明实施例提供一种具有微腔效应的全彩化显示模块，所述全彩化显示模块包括：玻璃基板；薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)层，设置于所述玻璃基板上；阳极层制作于所述TFT层上，所述阳极层对应于各个像素单元与所述TFT层电连接以配合所述TFT层对于所对应的像素单位的驱动控制；白光发光层形成于对应的所述阳极层上；阴极层形成于所述白光发光层上；共振腔结构形成于所述阴极层上，所述共振腔结构包括在所述阴极层上依序形成的第一透明有机层、第一半反射金属层、第二透明有机层以及第二半反射金属层。
本发明实施例中的所述阳极层为全反射金属层，所述阴极层为半反射金属层。
本发明实施例中的所述白光发光层为以不同颜色结构组合的堆叠结构。
本发明实施例中的所述第一半反射金属层、所述第二半反射金属层与所述阴极层为相同材料制成。
本发明实施例中的所述像素单元可以是以对应于各种颜色的像素单元具有相同数量且平均分布的方式设置，或者，也可以是以对应于特定颜色的像素单元以与其他颜色的像素单元具有不同数量的方式设置。
本发明实施例中的所述像素单元的尺寸或开口宽度是以各种颜色的像素单元具有相同尺寸或开口宽度的方式制作，或者，也可以是以所述像素单元的尺寸或开口宽度是以对应于特定颜色的像素单元以与其他颜色的像素单元具有不同尺寸或不同开口宽度的方式制作。
本发明另一实施例提供一种具有微腔效应的全彩化显示模块的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：
步骤S1：在玻璃基板上制作TFT层；
步骤S2：在所述TFT层上分别制作对应于各个像素单元的阳极层，所述阳极层对应于各个像素单元与所述TFT层电连接以配合所述TFT层对于所对应的像素单位的驱动控制；
步骤S3：形成白光发光层于对应的所述阳极层上，其中所述白光发光层可采用共用金属掩膜(Common Metal Mask，CMM)作为蒸镀制程掩膜板进行制作；
步骤S4：形成阴极层于所述白光发光层上；以及
步骤S5：形成共振腔结构于所述阴极层的上面，所述共振腔结构在所述阴极层的上面依序为第一透明有机层、第一半反射金属层、第二透明有机层以及第二半反射金属层。
本发明另一实施例中的所述步骤S5还包括以下步骤：
步驟S51：先使用CMM作为蒸镀制程掩膜板制作对应色光所需厚度最小的透明有机层；以及
步驟S52：再使用精细金属掩膜板(Fine Metal Mask，以下简称FMM)作为蒸镀制程掩膜板制作其他色光所需的透明有机层。
本发明实施例带来的有益效果为：本发明实施例所提供的具有微腔效应的全彩化显示模块及其制作方法，其利用使白光通過共振腔结构產生微腔振荡效应的方式发出红色、绿色、蓝色三原色光，使得特定特定波长的光被加强，窄化其电致发光光谱进而提高色纯度，並且可以有效避免混色誤差、像素残缺等问题发生，有利于显示技术的应用。
附图说明
为了更清楚地说明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为现有技术的AMOLED显示模块的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的一种具有微腔效应的全彩化显示模块的结构示意图。
图3为图2中的共振腔结构的详细结构示意图。
具体实施方式
在具体实施方式中提及“实施例”意指结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的不同位置出现的相同用语并非必然被限制为相同的实施方式，而应当理解为与其它实施例互为独立的或备选的实施方式。在本发明提供的实施例所公开的技术方案启示下，本领域的普通技术人员应理解本发明所描述的实施例可具有其他符合本发明构思的技术方案结合或变化。
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]、[竖直]、[水平]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。
图2为本发明实施例提供的一种采用微腔效应的全彩化显示模块的结构示意图。如图2所示，全彩化显示模块包括玻璃基板12、薄膜晶体管(Thin Film Transistor,以下简称TFT)层22、阳极层32、阴极层52、白光发光层60以及共振腔结构70。
在所述玻璃基板12上制作所述TFT层22。在所述TFT层22上分别制作对应于各个像素单元的所述阳极层32，所述阳极层32与所述TFT层22电连接以配合所述TFT层22对各个像素单位的驱动控制。所述白光发光层60形成于对应的所述阳极层32上，所述阴极层52形成于所述白光发光层60上，所述阴极层52可覆盖全部所述白光发光层60。当所述TFT层22施加于各个像素单位所对应的所述阳极层32的驱动电压达到可点亮所述白光发光层60的最小点亮电压值时，所述阳极层32与所述阴极层52之间的电压差值可点亮所述白光发光层60。所述阳极层32为全反射金属层，优选为采用氧化铟锡(Indium Tin oxide，以下简称ITO)层或银(Ag)材料制成，所述阴极层52为半反射金属层，优选为采用镁(Mg)或银材料制成。
制作所述白光发光层60的制程可采用共用金属掩膜(Common Metal Mask，以下简称CMM)作为蒸镀制程掩膜板进行制作，所述白光发光层60可采用堆叠结构，例如：可采用黄光与蓝光结合，或是红光、绿光与蓝光结合的堆叠结构，以实现发出白光的效果。所述白光发光层60可以是以有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,以下简称OLED)器件组成，也可以采用其他可发出白光的器件组成，例如量子点器件。
图3为图2中的所述共振腔结构70的详细结构示意图。如图3所示，所述共振腔结构70在所述阳极层32、所述白光发光层60及所述阴极层52的上面依序形成第一透明有机层72、第一半反射金属层76、第二透明有机层74以及第二半反射金属层78。所述第一透明有机层72与所述第二透明有机层74为厚度调整层，通过调整所述透明有机层的厚度来实现特定波长光的加强。所述第一半反射金属层76与所述第二半反射金属层78优选为采用和所述阴极层52相同的材料来制作。
为了实现微腔效应的光学效果，所述共振腔结构70的部分结构的制作需要较为精确的控制，以制作出所需精确厚度的层状结构，因此需要以精细金属掩膜板(Fine MetalMask，以下简称FMM)作为蒸镀制程掩膜板进行制作。由于红、绿、蓝三种色光的波长存在明显差异，因此所需要的透明有机层的厚度也不一致，并且，由于FMM制程的成本高于CMM制程，为了优化共振腔结构70的制程，减少FMM制程的使用次数以降低制程成本，在制作所述共振腔结构70时，可先使用CMM作为蒸镀制程掩膜板制作对应色光所需厚度最小的透明有机层，再使用FMM作为蒸镀制程掩膜板制作另外两种色光所需的透明有机层，可使总制程所需FMM的数量由6张缩减为4张。另外，由于透明有机层仅为厚度调整层，并非发光功能层，因此不会存在界面问题。
微腔效应(Microcavity Effect)的原理为在共振腔结构内部产生光学的干涉现象，使不同能态的光子密度被重新分配，使得只有特定波长的光在符合共振腔模式后，得以在特定的角度射出，使得特定特定波长的光被加强，一部分光被消弱。当确定阳极、阴极材料后，通过调整光学长度，来调整共振波长。而光学长度目前主要是通过调整两个反射面之间的厚度来实现。具备微腔效应结构的有机发光组件可以窄化其电致发光光谱，进而提高色纯度而有利于显示技术的应用。
本发明实施例利用白光通过所述共振腔结构70而产生的微腔效应来发出红、绿、蓝三原色光。当所述阳极层32及所述阴极层52通电后，所述白光发光层60发出多波长的白光，白光从所述阴极层52进入各像素单元的所述共振腔结构70，根据不同像素单元的透明有机层的厚度，来实现红、绿、蓝三原色光的滤出。本发明实施例中的红、绿、蓝三原色光的像素单元数量可以是以各种颜色具有相同数量且平均分布的方式设置，也可以是针对特定颜色的像素单元以与其他颜色的像素单元不同数量的方式设置。本发明实施例中的红、绿、蓝三原色光的像素单元的尺寸或开口宽度可以是以各种颜色具有相同尺寸或开口宽度的方式制作，也可以是针对特定颜色的像素单元以与其他颜色的像素单元具有不同尺寸或不同开口宽度的方式制作。
本发明另一实施例提供一种具有微腔效应的全彩化显示模块的制作方法，所述制作方法包括以下步骤：
步骤S1：在玻璃基板上制作TFT层；
步骤S2：在所述TFT层上分别制作对应于各个像素单元的阳极层，所述阳极层对应于各个像素单元与所述TFT层电连接以配合所述TFT层对于所对应的像素单位的驱动控制；
步骤S3：白光发光层形成于对应的所述阳极层上，其中所述白光发光层可采用CMM作为蒸镀制程掩膜板进行制作；
步骤S4：阴极层形成于所述白光发光层上；
步骤S5：共振腔结构形成于所述阴极层的上面，所述共振腔结构在所述阴极层的上面依序为第一透明有机层、第一半反射金属层、第二透明有机层以及第二半反射金属层。
在步骤S5中，进一步包括以下步骤：
步驟S51：先使用CMM作为蒸镀制程掩膜板制作对应色光所需厚度最小的透明有机层；
步驟S52：再使用FMM作为蒸镀制程掩膜板制作其他色光所需的透明有机层。
本发明实施例提供的具有微腔效应的全彩化显示模块的制作方法中，所述阳极层为全反射金属层，优选为采用ITO层或银材料制成，所述阴极层为半反射金属层，优选为采用镁或银材料制成。
本发明实施例提供的具有微腔效应的全彩化显示模块的制作方法中，所述白光发光层可采用堆叠结构，例如：可采用黄光与蓝光结合，或是红光、绿光与蓝光结合的堆叠结构，以实现发出白光的效果。
本发明实施例提供的具有微腔效应的全彩化显示模块的制作方法中，所述第一半反射金属层与所述第二半反射金属层优选为采用和所述阴极层相同的材料来制作。
本发明实施例提供的具有微腔效应的全彩化显示模块的制作方法中，对应于红、绿、蓝三原色光的像素单元数量可以是以各种颜色具有相同数量且平均分布的方式设置，也可以是针对特定颜色的像素单元以与其他颜色的像素单元不同数量的方式设置。
本发明实施例提供的具有微腔效应的全彩化显示模块的制作方法中，对应于红、绿、蓝三原色光的像素单元的尺寸或开口宽度可以是以各种颜色具有相同尺寸或开口宽度的方式制作，也可以是针对特定颜色的像素单元以与其他颜色的像素单元具有不同尺寸或不同开口宽度的方式制作。
本发明实施例所提供的具有微腔效应的全彩化显示模块及其制作方法，其利用使白光通過共振腔结构產生微腔振荡效应的方式发出红色、绿色、蓝色三原色光，使得特定特定波长的光被加强，窄化其电致发光光谱进而提高色纯度，並且可以有效避免混色誤差、像素残缺等问题发生，有利于显示技术的应用。
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，所衍生的各种更动与变化，皆涵盖于本发明以权利要求界定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种具有微腔效应的全彩化显示模块，其特征在于，所述全彩化显示模块包括：
玻璃基板；
薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)层，设置于所述玻璃基板上；
阳极层制作于所述TFT层上，所述阳极层对应于各个像素单元与所述TFT层电连接以配合所述TFT层对于所对应的像素单位的驱动控制，所述阳极层为全反射金属层；
白光发光层形成于对应的所述阳极层上；
阴极层形成于所述白光发光层上，所述阴极层为半反射金属层；
共振腔结构形成于所述阴极层上，所述共振腔结构包括在所述阴极层上依序形成的第一透明有机层、第一半反射金属层、第二透明有机层以及第二半反射金属层；
其中，所述像素单元的尺寸或开口宽度是以对应于特定颜色的像素单元以与其他颜色的像素单元具有不同尺寸或不同开口宽度的方式制作；
其中，所述白光发光层是使用共享金属掩膜(Common Metal Mask，CMM)作为蒸镀制程掩膜板进行制作，对应色光所需厚度最小的所述透明有机层是使用CMM作为蒸镀制程掩膜板制作，比对应色光所需厚度最小的所述透明有机层的厚度较厚的其他色光所需的所述透明有机层使用精细金属掩膜板(Fine Metal Mask，FMM)作为蒸镀制程掩膜板制作，使用CMM作为蒸镀制程掩膜板制作的各层在使用FMM作为蒸镀制程掩膜板制作的各层之前进行制作，作为蒸镀制程掩膜板制作不同色光对应的所述透明有机层的厚度不一致。
2.根据权利要求1所述的具有微腔效应的全彩化显示模块，其特征在于，所述白光发光层为以不同颜色结构组合的堆叠结构。
3.根据权利要求1所述的具有微腔效应的全彩化显示模块，其特征在于，所述第一半反射金属层、所述第二半反射金属层与所述阴极层为相同材料制成。
4.根据权利要求1所述的具有微腔效应的全彩化显示模块，其特征在于，所述像素单元是以对应于各种颜色的像素单元具有相同数量且平均分布的方式设置。
5.根据权利要求1所述的具有微腔效应的全彩化显示模块，其特征在于，所述像素单元是以对应于特定颜色的像素单元以与其他颜色的像素单元具有不同数量的方式设置。
6.一种具有微腔效应的全彩化显示模块的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括以下步骤：
步骤S1：在玻璃基板上制作TFT层；
步骤S2：在所述TFT层上分别制作对应于各个像素单元的阳极层，所述阳极层对应于各个像素单元与所述TFT层电连接以配合所述TFT层对于所对应的像素单位的驱动控制；
步骤S3：形成白光发光层于对应的所述阳极层上；
步骤S4：形成阴极层于所述白光发光层上；以及
步骤S5：形成共振腔结构于所述阴极层的上面，所述共振腔结构在所述阴极层的上面依序为第一透明有机层、第一半反射金属层、第二透明有机层以及第二半反射金属层；
其中，所述步骤S3还包括以下步骤：所述白光发光层是采用共享金属掩膜(CommonMetal Mask，CMM)作为蒸镀制程掩膜板进行制作；
其中，所述步骤S5还包括以下步骤：
步骤S51：先使用CMM作为蒸镀制程掩膜板制作对应色光所需厚度最小的透明有机层；以及
步骤S52：再使用精细金属掩膜板(Fine Metal Mask，FMM)作为蒸镀制程掩膜板制作其他色光所需的透明有机层；
其中，所述阳极层为全反射金属层，所述阴极层为半反射金属层；
其中，所述第一半反射金属层、所述第二半反射金属层与所述阴极层为相同材料制成。
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