CN111933673A - 显示面板及其制作方法、显示装置 - Google Patents

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CN111933673A CN202010828079.2A CN202010828079A CN111933673A CN 111933673 A CN111933673 A CN 111933673A CN 202010828079 A CN202010828079 A CN 202010828079A CN 111933673 A CN111933673 A CN 111933673A
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李东健
崔雪梅
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Abstract

本发明提供了一种显示面板及其制作方法、显示装置，属于显示技术领域。其中，显示面板包括：薄膜晶体管阵列基板；位于薄膜晶体管阵列基板上的蓝光OLED发光层；位于所述蓝光OLED发光层的出光侧的白光量子点层；位于所述白光量子点层的出光侧的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括多个不同颜色的彩色滤光单元。本发明的技术方案能够提高显示产品的色饱和度和色域，还能够提高显示产品的像素密度。

Description

显示面板及其制作方法、显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是指一种显示面板及其制作方法、显示装置。
背景技术
OLED(Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管，简称OLED)显示装置由于具有薄、轻、宽视角、主动发光、发光颜色连续可调、成本低、响应速度快、能耗小、驱动电压低、工作温度范围宽、生产工艺简单、发光效率高及可柔性显示等优点，已被列为极具发展前景的下一代显示技术。
目前OLED显示技术主要应用在中小尺寸产品上，如手机、手表等，其分辨率约300～600ppi(像素密度)，目前OLED器件制作的主流技术为FMM(精细金属掩膜板)蒸镀技术，受限于FMM的精度，目前OLED显示产品的分辨率无法突破1000ppi，因此对于大尺寸产品如电视、电脑、平板等产品的高分辨率要求无法满足。另外，目前OLED产品的色饱和度和色域还有待提升。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种显示面板及其制作方法、显示装置，能够提高显示产品的色饱和度和色域，还能够提高显示产品的像素密度。
为解决上述技术问题，本发明的实施例提供技术方案如下：
一方面，提供一种显示面板，包括：
薄膜晶体管阵列基板；
位于所述薄膜晶体管阵列基板上的蓝光OLED发光层；
位于所述蓝光OLED发光层的出光侧的白光量子点层；
位于所述白光量子点层的出光侧的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括多个不同颜色的彩色滤光单元。
一些实施例中，所述显示面板还包括：
位于所述蓝光OLED发光层的出光侧的封装层，所述白光量子点层位于所述封装层远离所述蓝光OLED发光层的一侧。
一些实施例中，所述显示面板还包括：
位于所述彩色滤光层的出光侧的中空粒子薄膜，所述中空粒子薄膜由多个中空粒子组成，所述中空粒子薄膜的折射率小于1.3。
一些实施例中，所述显示面板还包括：
位于所述封装层和所述白光量子点层之间的中空粒子薄膜，所述中空粒子薄膜由多个中空粒子组成，所述中空粒子薄膜的折射率小于1.3。
一些实施例中，所述中空粒子薄膜由粒径不大于50nm的中空SiOx粒子组成。
一些实施例中，所述蓝光OLED发光层包括依次层叠的至少两个蓝光OLED发光单元。
一些实施例中，所述显示面板还包括：
位于所述白光量子点层和所述彩色滤光层之间的保护层。
一些实施例中，所述显示面板还包括：
位于所述彩色滤光层远离所述薄膜晶体管阵列基板一侧的触控模组；
位于所述触控模组远离所述薄膜晶体管阵列基板一侧的封装盖板。
本发明的实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示面板。
本发明的实施例还提供了一种显示面板的制作方法，包括：
制备薄膜晶体管阵列基板；
在所述薄膜晶体管阵列基板上形成蓝光OLED发光层；
在所述蓝光OLED发光层的出光侧形成白光量子点层；
在所述白光量子点层的出光侧形成彩色滤光层，所述彩色滤光层包括多个不同颜色的彩色滤光单元。
本发明的实施例具有以下有益效果：
上述方案中，利用蓝光OLED发光层激发白光量子点层发光，白光量子点层发出的白光经过彩色滤光层可以形成不同颜色的光，量子点层发出的光色饱和度和色域好，从而可以提升显示产品的色饱和度和色域；另外，本实施例中，蓝光OLED发光层为一整层，可以采用Open mask制作，无需采用FMM制作，可以简化制作工艺，降低制作成本，并且通过彩色滤光层实现不同颜色的亚像素，由于彩色滤光单元可以通过光刻工艺制作，因此，可以大大提高显示产品的像素密度，并且彩色滤光单元还可以进一步优化显示产品的色纯度。
附图说明
图1为本发明一实施例显示面板的结构示意图；
图2为量子点发光的光谱示意图；
图3为OLED发光的光谱示意图；
图4为本发明实施例蓝光OLED发光层的结构示意图；
图5为本发明另一实施例显示面板的结构示意图；
图6a-图6c为本发明实施例中空粒子薄膜的示意图；
图7为本发明又一实施例显示面板的结构示意图；
图8和图9为增加中空粒子薄膜后的光学模拟示意图。
附图标记
1 薄膜晶体管阵列基板
2 像素界定层
3 蓝光OLED发光层
4 封装层
5 白光量子点层
6 保护层
7 黑矩阵
8 触控模组
9 封装盖板
101 红色滤光单元
102 绿色滤光单元
103 蓝色滤光单元
11 中空粒子薄膜
111 中空粒子
301 阳极
302 HIL
303 第一HTL
304 第二HTL
305 BEML
306 ETL
307 N-CGL
308 HTL
309 BEML
310 ETL
311 阴极
具体实施方式
为使本发明的实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
目前OLED器件制作的主流技术为FMM蒸镀技术，受限于FMM的精度，OLED显示产品的分辨率无法突破1000ppi，仅能达到400～600ppi，若要实现OLED显示产品的分辨率大于1000ppi，对前期张网的要求比较高，并且蒸镀过程中的热应力变化会导致FMM产生形变易造成混色不良。
为了实现大尺寸的OLED显示产品，可以采用蓝光OLED发光层+红色和绿色量子点发光单元的方式，但缺陷是产品ppi受限于红色和绿色量子点发光单元采用的喷墨打印方式，ppi仅能达到200～300左右；或者可以采用白光OLED发光层+彩色滤光层的方式，但缺陷是受限于白光OLED发光层的色纯度，OLED显示产品无法实现高色域。
本发明实施例提供一种显示面板及其制作方法、显示装置，能够提高显示产品的色饱和度和色域，还能够提高显示产品的像素密度。
本发明实施例提供一种显示面板，如图1所示，包括：
薄膜晶体管阵列基板1；
位于所述薄膜晶体管阵列基板1上的蓝光OLED发光层3；
位于所述蓝光OLED发光层3的出光侧的白光量子点层5；
位于所述白光量子点层5的出光侧的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括多个不同颜色的彩色滤光单元，比如，可以包括红色滤光单元101，绿色滤光单元102和蓝色滤光单元103。
本实施例中，利用蓝光OLED发光层激发白光量子点层发光，白光量子点层发出的白光经过彩色滤光层可以形成不同颜色的光，量子点层发出的光色饱和度和色域好，从而可以提升显示产品的色饱和度和色域；另外，本实施例中，蓝光OLED发光层为一整层，可以采用Open mask制作，无需采用FMM制作，可以简化制作工艺，降低制作成本，并且通过彩色滤光层实现不同颜色的亚像素，由于彩色滤光单元可以通过光刻工艺制作，因此，可以大大提高显示产品的像素密度，并且彩色滤光单元还可以进一步优化显示产品的色纯度。
其中，量子点发光层是利用纳米级别的半导体粒子，通过对其施加一定的电场或者光压，从而发生特定频率的光，发光频率与粒子粒径相关，因此可以通过调整粒子的粒径来调整出光的频率即光的颜色。
图2为量子点发光的光谱示意图，图3为OLED发光的光谱示意图，由图2和图3可以看出，量子点发出的光的光谱较OLED发出的光的光谱半峰宽更窄，光谱更纯，色饱和度更高。本实施例通过在蓝光OLED发光层3的出光侧设置白光量子点层5，通过蓝光OLED发光层3发出的蓝光对白光量子点层5进行激发得到红、绿、蓝单色光谱较纯的白光，从而达到提升显示产品的色饱和度和色域的目的。
一些实施例中，如图1所示，所述显示面板还包括：
位于所述蓝光OLED发光层3的出光侧的封装层4，所述白光量子点层5位于所述封装层4远离所述蓝光OLED发光层3的一侧。即本实施例在形成蓝光OLED发光层3之后，利用封装层4对蓝光OLED发光层3进行封装，保证蓝光OLED发光层3不受水氧的影响，保证蓝光OLED发光层3的性能，之后在封装层4上形成白光量子点层5。
一些实施例中，如图1所示，所述显示面板还包括：
位于所述白光量子点层5和所述彩色滤光层之间的保护层6，其中保护层可以采用有机绝缘材料，比如有机树脂，也可以采用无机绝缘材料，比如氮化硅、氧化硅，利用保护层6可以对白光量子点层5进行保护。
在形成保护层6后，可以通过光刻工艺在白光量子点层5的出光侧形成黑矩阵7，并通过旋涂或光刻的方式将彩色滤光材料填入黑矩阵7之间的空隙中形成彩色滤光层，以实现彩色显示，彩色滤光层可以进一步优化显示产品的色纯度。由于黑矩阵7采用光刻工艺制作，彩色滤光单元的宽度可以达到1～5um，亚像素的宽度也可以达到1～5um，因此可以实现显示产品的高PPI。如图1所示，像素界定层2限定出多个亚像素，多个亚像素与多个彩色滤光单元一一对应，像素界定层2可以采用构图工艺制作，因此，可以保证亚像素的宽度在1～5um。
本实施例中，是将蓝光OLED发光层3制备为一整层，无需分别制作多个不同颜色的OLED发光层，可以采用Open mask制作蓝光OLED发光层3，无需采用FMM制作蓝光OLED发光层3，可以简化显示面板的制作工艺，降低显示面板的制作成本。
一些实施例中，显示面板还可以集成触控功能，如图1所示，显示面板还包括：
位于所述彩色滤光层远离所述薄膜晶体管阵列基板1一侧的触控模组8；
位于所述触控模组8远离所述薄膜晶体管阵列基板1一侧的封装盖板9。
其中，触控模组8可以采用自容式触控电极，也可以采用互容式触控电极，本实施例对此不做限定。
为了提高蓝光OLED发光层3的寿命，蓝光OLED发光层3可以采用Tandem结构，所述蓝光OLED发光层3包括依次层叠的至少两个蓝光OLED发光单元。一些实施例中，如图4所示，蓝光OLED发光层3可以包括依次层叠的阳极301、HIL(Hole Injection Layer，空穴注入层)302、第一HTL(Hole Tranport Layer，空穴传输层)303、第二HTL304、BEML(Blue EmissiveLayer，蓝光发光层)305、ETL(Electron Transporting Layer，电子传输层)306、N-CGL(N型电荷生成层)307、HTL308、BEML309、ETL310和阴极311。
本实施例中，采用蓝光OLED发光层3作为激发光源，由于其自身外量子效率较低，导致显示面板的出光效率较低，为了提高显示面板的出光效率，一些实施例中，如图5所示，所述显示面板还包括：
位于所述彩色滤光层的出光侧的中空粒子薄膜11，所述中空粒子薄膜11由多个中空粒子组成，所述中空粒子薄膜11的折射率小于1.3，经彩色滤光层出射的光线经过低折射率的中空粒子薄膜能够更多地出射显示面板，提高显示面板的出光效率。所述中空粒子薄膜11可以由多个中空粒子111组成，具体可以由粒径不大于50nm的中空SiOx粒子组成。
图6a-图6c为本发明实施例中空粒子薄膜的示意图，可以看出，所述中空粒子薄膜由多个中空粒子组成，中空粒子之间可以存在间隙，中空粒子之间也可以不存在间隙。
本实施例中，中空粒子薄膜并不局限于设置在彩色滤光层的出光侧，另一实施例中，如图7所示，中空粒子薄膜11还可以位于所述封装层4和所述白光量子点层5之间。
经实验验证，将膜厚为0.2mm的由中空粒子组成的薄膜贴付在彩色滤光层的出光侧，可以将显示面板的出光效率提升154.8％；将膜厚为0.2mm的由中空粒子组成的薄膜设置在封装层4和所述白光量子点层5之间，可以将显示面板的出光效率提升152.7％；将膜厚为50um的由中空粒子组成的薄膜贴付在彩色滤光层的出光侧，可以将显示面板的出光效率提升157.3％，可以看出，中空粒子薄膜可提升显示产品的出光效率。为更好地实现显示产品的柔性，可选用膜厚为50um的由中空粒子组成的薄膜。
图8和图9为采用图7所示结构的显示面板的光学模拟示意图，其中，Normal曲线为未加中空粒子薄膜的光学模拟示意图，With Low RI Thin Film曲线为增加中空粒子薄膜后的光学模拟示意图，可见看出，采用该种结构，显示面板的L-Decay明显减慢，该结构不仅可以提升显示面板的出光效率，并且对于蓝光的分散效果更好，还可以起到改善显示产品的色偏的效果。
本发明的实施例还提供了一种显示装置，包括如上所述的显示面板。
该显示装置包括但不限于：射频单元、网络模块、音频输出单元、输入单元、传感器、显示单元、用户输入单元、接口单元、存储器、处理器、以及电源等部件。本领域技术人员可以理解，上述显示装置的结构并不构成对显示装置的限定，显示装置可以包括上述更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，显示装置包括但不限于显示器、手机、平板电脑、电视机、可穿戴电子设备、导航显示设备等。
所述显示装置可以为：电视、显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件，其中，所述显示装置还包括柔性电路板、印刷电路板和背板。
本发明的实施例还提供了一种显示面板的制作方法，包括：
制备薄膜晶体管阵列基板；
在所述薄膜晶体管阵列基板上形成蓝光OLED发光层；
在所述蓝光OLED发光层的出光侧形成白光量子点层；
在所述白光量子点层的出光侧形成彩色滤光层，所述彩色滤光层包括多个不同颜色的彩色滤光单元。
本实施例中，利用蓝光OLED发光层激发白光量子点层发光，白光量子点层发出的白光经过彩色滤光层可以形成不同颜色的光，量子点层发出的光色饱和度和色域好，从而可以提升显示产品的色饱和度和色域；另外，本实施例中，蓝光OLED发光层为一整层，可以采用Open mask制作，无需采用FMM制作，可以简化制作工艺，降低制作成本，并且通过彩色滤光层实现不同颜色的亚像素，由于彩色滤光单元可以通过光刻工艺制作，因此，可以大大提高显示产品的像素密度，并且彩色滤光单元还可以进一步优化显示产品的色纯度。
其中，量子点发光层是利用纳米级别的半导体粒子，通过对其施加一定的电场或者光压，从而发生特定频率的光，发光频率与粒子粒径相关，因此可以通过调整粒子的粒径来调整出光的频率即光的颜色。
图2为量子点发光的光谱示意图，图3为OLED发光的光谱示意图，由图2和图3可以看出，量子点发出的光的光谱较OLED发出的光的光谱半峰宽更窄，光谱更纯，色饱和度更高。本实施例通过在蓝光OLED发光层3的出光侧设置白光量子点层5，通过蓝光OLED发光层3发出的蓝光对白光量子点层5进行激发得到红、绿、蓝单色光谱较纯的白光，从而达到提升显示产品的色饱和度和色域的目的。
一些实施例中，如图1所示，所述显示面板还包括：
位于所述蓝光OLED发光层3的出光侧的封装层4，所述白光量子点层5位于所述封装层4远离所述蓝光OLED发光层3的一侧。即本实施例在形成蓝光OLED发光层3之后，利用封装层4对蓝光OLED发光层3进行封装，保证蓝光OLED发光层3不受水氧的影响，保证蓝光OLED发光层3的性能，之后在封装层4上形成白光量子点层5。
一些实施例中，如图1所示，所述显示面板还包括：
位于所述白光量子点层5和所述彩色滤光层之间的保护层6，其中保护层可以采用有机绝缘材料，比如有机树脂，也可以采用无机绝缘材料，比如氮化硅、氧化硅，利用保护层6可以对白光量子点层5进行保护。
本实施例中，是将蓝光OLED发光层3制备为一整层，无需分别制作多个不同颜色的OLED发光层，可以采用Open mask制作蓝光OLED发光层3，无需采用FMM制作蓝光OLED发光层3，可以简化显示面板的制作工艺，降低显示面板的制作成本。
一些实施例中，显示面板还可以集成触控功能，如图1所示，显示面板还包括：
位于所述彩色滤光层远离所述薄膜晶体管阵列基板1一侧的触控模组8；
位于所述触控模组8远离所述薄膜晶体管阵列基板1一侧的封装盖板9。
其中，触控模组8可以采用自容式触控电极，也可以采用互容式触控电极，本实施例对此不做限定。
本实施例中，采用蓝光OLED发光层3作为激发光源，由于其自身外量子效率较低，导致显示面板的出光效率较低，为了提高显示面板的出光效率，一些实施例中，如图5所示，所述显示面板还包括：
位于所述彩色滤光层的出光侧的中空粒子薄膜11，所述中空粒子薄膜11由多个中空粒子组成，所述中空粒子薄膜11的折射率小于1.3，经彩色滤光层出射的光线经过低折射率的中空粒子薄膜能够更多地出射显示面板，提高显示面板的出光效率。所述中空粒子薄膜11可以由多个中空粒子111组成，具体可以由粒径不大于50nm的中空SiOx粒子组成。
本实施例中，中空粒子薄膜并不局限于设置在彩色滤光层的出光侧，另一实施例中，如图7所示，中空粒子薄膜11还可以位于所述封装层4和所述白光量子点层5之间。
在制作本实施例的显示面板时，可以在硬质基板比如玻璃基板上制作薄膜晶体管阵列及其上方的绝缘层、平坦层和阳极，并在平坦层上制作像素界定层2；在制作有像素界定层2的硬质基板上采用Open mask进行蒸镀制作蓝光OLED发光层3，之后可以形成覆盖蓝光OLED发光层3的封装层4，封装层4可以包括层叠设置的第一无机薄膜、有机薄膜和第二无机薄膜，第一无机薄膜和第二无机薄膜可以采用化学气相沉积的方式制作，有机薄膜可以采用喷墨打印的方式制作；之后形成白光量子点层5，白光量子点层5可以采用薄膜贴附技术或者喷墨打印+UV(紫外光)固化技术进行制作，喷墨打印亦采用open mask，无需用FMM；之后在白光量子点层5上方贴付一层透明薄膜作为保护层6；在保护层6上形成一层黑色光刻胶，利用光刻工艺形成黑矩阵7，并采用同样的方式将不同颜色的颜料填充黑矩阵7之间的间隙内，形成彩色滤光单元，颜料的颜色可根据产品色域的实际需求进行选取；之后可以制作或贴合触控模组8，并形成封装盖板9。其中，中空粒子薄膜11可以根据需要设置在彩色滤光层的出光侧，或者设置在蓝光OLED发光层3的出光侧，与蓝光OLED发光层3紧邻。
进一步地，若要实现大尺寸产品的柔性，可以在硬质基板上首先形成柔性基底，然后再在柔性基底上制作上述器件。
需要说明，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于实施例而言，由于其基本相似于产品实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见产品实施例的部分说明即可。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”，或者可以存在中间元件。
在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种显示面板，其特征在于，包括：
薄膜晶体管阵列基板；
位于所述薄膜晶体管阵列基板上的蓝光OLED发光层；
位于所述蓝光OLED发光层的出光侧的白光量子点层；
位于所述白光量子点层的出光侧的彩色滤光层，所述彩色滤光层包括多个不同颜色的彩色滤光单元。
2.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括：
位于所述蓝光OLED发光层的出光侧的封装层，所述白光量子点层位于所述封装层远离所述蓝光OLED发光层的一侧。
3.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括：
位于所述彩色滤光层的出光侧的中空粒子薄膜，所述中空粒子薄膜由多个中空粒子组成，所述中空粒子薄膜的折射率小于1.3。
4.根据权利要求2所述的显示面板，其特征在于，还包括：
位于所述封装层和所述白光量子点层之间的中空粒子薄膜，所述中空粒子薄膜由多个中空粒子组成，所述中空粒子薄膜的折射率小于1.3。
5.根据权利要求3或4所述的显示面板，其特征在于，所述中空粒子薄膜由粒径不大于50nm的中空SiOx粒子组成。
6.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，所述蓝光OLED发光层包括依次层叠的至少两个蓝光OLED发光单元。
7.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括：
位于所述白光量子点层和所述彩色滤光层之间的保护层。
8.根据权利要求1所述的显示面板，其特征在于，还包括：
位于所述彩色滤光层远离所述薄膜晶体管阵列基板一侧的触控模组；
位于所述触控模组远离所述薄膜晶体管阵列基板一侧的封装盖板。
9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的显示面板。
10.一种显示面板的制作方法，其特征在于，包括：
制备薄膜晶体管阵列基板；
在所述薄膜晶体管阵列基板上形成蓝光OLED发光层；
在所述蓝光OLED发光层的出光侧形成白光量子点层；
在所述白光量子点层的出光侧形成彩色滤光层，所述彩色滤光层包括多个不同颜色的彩色滤光单元。
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