CN116193903A - 有机发光晶体管及其制备方法、显示面板 - Google Patents
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Abstract
一种有机发光晶体管及其制备方法、发光面板,所述有机发光晶体管包括:基板;设置在所述基板一侧的栅极层;设置在所述栅极层远离所述基板一侧的栅极绝缘层;设置在所述栅极绝缘层远离所述基板一侧的第一源电极;设置在所述第一源电极远离所述基板一侧的发光功能层;和设置在所述发光功能层远离所述基板一侧的第一漏电极,其中,所述第一源电极远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构。本公开实施例的有机发光晶体管将所述第一源电极的表面设置为光栅结构,可以减弱由于器件内部膜层间折射率的差异性等引起的波导效应、基底效应和SPP效应,使光子更多地成为有效光子,从而使更多的光能够从有机发光晶体管中发射出,提高有机发光晶体管的效率。
Description
技术领域
本公开实施例涉及但不限于显示技术领域,尤其涉及一种有机发光晶体管及其制备方法、显示面板。
背景技术
有机发光晶体管(Organic Light-Emitting Transistor,OLET)是集成了有机场效应晶体管(Organic Field-Effect Transistor,OFET)的开关功能与有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)的电致发光功能的器件。OLET 器件结构简单、制备工艺成熟、器件轻薄、易于微型化,成为了未来显示技术的发展趋势之一,因此有必要对其进行深入的研究。OLET器件的工作原理是:栅极电压在控制薄膜晶体管(Thin FilmTransistor,TFT)部分源漏电流的同时,也控制了发光区域的面积与发光强度。但前几年制备的横向结构OLET 因有机蒸镀材料的载流子迁移率较低,易于引起器件工作电压较高、效率低、寿命短、开口率小的问题。
垂直结构OLET器件可改善横向结构OLET的有机材料的载流子迁移率低、器件发光区域小的问题,同时提高了器件的效率、降低了器件的工作电压。此外,当栅极、源极、漏极的透过率较高时,可实现面发光。该工作原理是:Vgs的施加,可增加或减少感应出的电子或空穴的数量,以进一步提高发光区域的电子与空穴的平衡率,进而改善器件的发光性能。
虽然垂直结构OLET的性能相对于横向结构OLET来说有了改善,但由于器件内部膜层间折射率的差异性等引起的波导效应、基底效应和表面等离子体激元(Surface PlasmonPolariton,SPP)效应,使得器件中大量光子被限制在器件内部,无法有效射出,器件的效率仍然较低。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制本公开的保护范围。
本公开实施例提供一种有机发光晶体管,所述有机发光晶体管包括:
基板;
设置在所述基板一侧的栅极层;
设置在所述栅极层远离所述基板一侧的栅极绝缘层;
设置在所述栅极绝缘层远离所述基板一侧的第一源电极;
设置在所述第一源电极远离所述基板一侧的发光功能层;和
设置在所述发光功能层远离所述基板一侧的第一漏电极,
其中,所述第一源电极远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构。
在示例性实施例中,所述第一光栅结构包括基层和设置在所述基层上的多个凸起,所述多个凸起沿着第一方向依次排布并且沿着第二方向延伸,所述第一方向与所述第二方向交叉。
在示例性实施例中,所述第一光栅结构的多个凸起的高度均相同。
在示例性实施例中,设置在所述第一光栅结构的基层的周边区域的凸起具有第一高度,设置在所述第一光栅结构的基层的中部区域的凸起具有第二高度,所述第一高度大于所述第二高度。
在示例性实施例中,沿着从所述中部区域到所述周边区域的方向,所述凸起的高度逐渐增加。
在示例性实施例中,所述第一光栅结构远离所述基板一侧的表面为弧面结构。
在示例性实施例中,所述栅极绝缘层远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构,所述第一源电极具有均一的厚度,所述第一光栅结构和所述第二光栅结构具有相匹配的形状和相同的周期。
在示例性实施例中,所述第一源电极靠近所述基板一侧的表面为平面。
在示例性实施例中,所述多个凸起的高度均为H;或者,
设置在所述第一光栅结构的基层的周边区域的凸起具有第一高度,设置在所述第一光栅结构的基层的中部区域的凸起具有第二高度,并且高度最小的凸起的高度为H;
H为65nm至112nm;
所述第一光栅结构的间隔宽度为245nm至340nm,所述第一光栅结构的周期为274nm至650nm。
在示例性实施例中,
在发射蓝光的有机发光晶体管中,H为65nm至75nm,所述第一光栅结构的间隔宽度为245nm至255nm,所述第一光栅结构的周期为274nm至486nm;或者
在发射绿光的有机发光晶体管中,H为78nm至92nm,所述第一光栅结构的间隔宽度为275nm至285nm,所述第一光栅结构的周期为303nm至591nm;或者
在发射黄光的有机发光晶体管中,H为84nm至100nm,所述第一光栅结构的间隔宽度为295nm至305nm,所述第一光栅结构的周期为415nm至620nm;或者
在发射红光的有机发光晶体管中,H为90nm至112nm,所述第一光栅结构的间隔宽度为330nm至340nm,所述第一光栅结构的周期为335nm至 650nm范围内。
在示例性实施例中,在垂直于所述基板的平面内,所述凸起的截面形状为三角形、半圆形或梯形。
在示例性实施例中,所述第一光栅结构远离所述基板一侧的表面为网格状或孔状。
在示例性实施例中,所述第一源电极的材料选自金属、氧化铟锡、碳纳米管、单层石墨烯和银纳米线中的任意一种,所述金属为金、银、铜、铝、镁及其合金中的任意一种。
在示例性实施例中,所述栅极绝缘层的材料选自氧化铝、二氧化钛、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、氧化乙烯和聚丙烯酸中的任意一种或多种。
在示例性实施例中,
所述栅极层的材料选自氧化铟锡、金、银、铝和镁中的任意一种或多种;
所述第一漏电极的材料选自金、银、铜、铝和镁中的任意一种或多种。
在示例性实施例中,所述发光功能层包括:
设置在所述第一源电极远离所述基板一侧的空穴传输层;
设置在所述空穴传输层远离所述基板一侧的发光层;
设置在所述发光层远离所述基板一侧的电子传输层。
本公开实施例还提供一种发光面板,所述发光面板包括多个如上所述的有机发光晶体管。
在示例性实施例中,所述发光面板还包括:
设置在所述基板与所述栅极层之间的开关晶体管,所述开关晶体管包括第二源电极和第二漏电极,所述第二漏电极分别与所述栅极层和所述第二源电极电连接;
设置在所述第一漏电远离所述基板一侧的薄膜封装层;
设置在所述薄膜封装层远离所述基板一侧的BM光刻胶层和彩膜层;
设置在多个有机发光晶体管之间的像素定义层。
本公开实施例还提供一种有机发光晶体管的制备方法,所述制备方法包括:
S10:在基板一侧形成栅极层;
S20:在所述栅极层远离所述基板一侧形成具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
S30:在所述具有第二光栅结构的栅极绝缘层远离所述基板一侧形成厚度均一的第一源电极,所述第一源电极远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构;
S40:在所述第一源电极远离所述基板一侧形成发光功能层;和
S50:在所述发光功能层远离所述基板一侧形成第一漏电极。
在示例性实施例中,步骤S20包括:
S21:采用旋涂与压印工艺将有机聚合物半导体材料形成具有第二光栅结构的有机聚合物半导体膜,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述有机聚合物半导体材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚氧化乙烯和聚丙烯酸中的任意一种或多种。
在示例性实施例中,步骤S20包括:
S21’:采用化学气相沉积工艺将含硅无机半导体材料形成含硅无机半导体膜,并采用干法刻蚀工艺使所述含硅无机半导体膜形成第二光栅结构,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述含硅无机半导体材料选自氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的任意一种或多种。
在示例性实施例中,步骤S21’包括:采用化学气相沉积工艺将第一含硅无机半导体材料形成第一含硅无机半导体膜,并采用干法刻蚀工艺使所述第一含硅无机半导体膜形成第二初始光栅结构,采用化学气相沉积工艺在所述第二初始光栅结构的第一含硅无机半导体膜上沉积第二含硅无机半导体材料,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述第二初始光栅结构和所述第二光栅结构均包括多个凸起,在垂直于所述基板的平面内,所述第二初始光栅结构的凸起的截面形状为三角形,所述第二光栅结构的凸起的截面形状为圆角梯形。
在示例性实施例中,所述第一含硅无机半导体材料与所述第二含硅无机半导体材料是相同的材料或不同的材料。
在示例性实施例中,步骤S20包括:
S21”:采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺将金属氧化物形成金属氧化物膜,并采用干法刻蚀工艺使所述金属氧化物膜形成第二光栅结构,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述金属氧化物选自氧化铝和二氧化钛中的任意一种或多种。
在示例性实施例中,步骤S21”包括:采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺将第一金属氧化物形成第一金属氧化物膜,并采用干法刻蚀工艺使所述第一金属氧化物膜形成第二初始光栅结构,采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺在所述第二初始光栅结构的第一金属氧化物膜上沉积第二金属氧化物,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述第二初始光栅结构和所述第二光栅结构均包括多个凸起,在垂直于所述基板的平面内,所述第二初始光栅结构的凸起的截面形状为三角形,所述第二光栅结构的凸起的截面形状为圆角梯形。
在示例性实施例中,所述第一金属氧化物与所述第二金属氧化物是相同的材料或不同的材料。
在示例性实施例中,步骤S30包括:
采用刻蚀工艺使栅极绝缘层的所述第二光栅结构的多个凸起具有不同高度,并且设置在周边区域的凸起具有第三高度,设置在中部区域的凸起具有第四高度,所述第三高度大于第四高度;
在所述栅极绝缘层远离所述基板一侧形成厚度均一的第一源电极,所述第一源电极远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构。
本公开实施例还提供一种有机发光晶体管的制备方法,所述制备方法包括:
S100:在基板一侧形成栅极层;
S200:在所述栅极层远离所述基板一侧形成具有平面的栅极绝缘层;
S300:在所述栅极绝缘层远离所述基板一侧形成具有第一光栅结构的第一源电极;
S400:在所述第一源电极远离所述基板一侧形成发光功能层;和
S500:在所述发光功能层远离所述基板一侧形成第一漏电极。
在示例性实施例中,步骤S300包括:
S301:采用真空蒸镀工艺将金属形成金属膜,并采用干法刻蚀工艺使所述金属膜形成第一光栅结构,得到具有第一光栅结构的第一源电极;所述金属选自金、银、铜、铝和镁中的任意一种或多种。
在示例性实施例中,步骤S301包括:
采用真空蒸镀工艺将金属形成金属膜,并采用干法刻蚀工艺使所述金属膜形成第一初始光栅结构;
采用刻蚀工艺使所述第一初始光栅结构的多个凸起具有不同高度,并且设置在周边区域的凸起具有第一高度,设置在中部区域的凸起具有第二高度,所述第一高度大于第二高度,得到远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极。
在示例性实施例中,步骤S300包括:
S301’:采用旋涂工艺将碳纳米管、单层石墨烯和银纳米线中的任意一种或多种材料形成表面为网格状的膜,得到具有第一光栅结构的第一源电极。
在示例性实施例中,步骤S300包括:
S301”:采用磁控溅射工艺利用掩膜板将氧化铟锡形成表面为孔状的膜,得到具有第一光栅结构的第一源电极。
在示例性实施例中,步骤S301”包括:
采用磁控溅射工艺利用掩膜板将氧化铟锡形成表面为孔状的膜,得到具有第一初始光栅结构的氧化铟锡膜;
采用刻蚀工艺使所述第一初始光栅结构的多个凸起具有不同高度,并且设置在周边区域的凸起具有第一高度,设置在中部区域的凸起具有第二高度,所述第一高度大于第二高度,得到远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极。
本公开实施例的有机发光晶体管将所述第一源电极远离所述基板一侧的表面设置为光栅结构,可以减弱由于器件内部膜层间折射率的差异性等引起的波导效应、基底效应和SPP效应,使光子更多地成为有效光子,从而使更多的光能够从有机发光晶体管中发射出,提高有机发光晶体管的效率。
本公开的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本申请而了解。本公开的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。
附图说明
附图用来提供对本公开技术方案的理解,并且构成说明书的一部分,与本公开的实施例一起用于解释本公开的技术方案,并不构成对本公开技术方案的限制。
图1为本公开示例性实施例的有机发光晶体管的结构示意图;
图2为本公开示例性实施例的有机发光晶体管的第一光栅结构的结构示意图;
图3为本公开示例性实施例的有机发光晶体管的弧面结构的第一光栅结构的结构示意图;
图4为本公开另一示例性实施例的有机发光晶体管的光栅结构的结构示意图;
图5为本公开示例性实施例的全彩发光面板的结构示意图;
图6为本公开示例性实施例采用PMMA形成的远离基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层的截面SEM图;
图7为本公开示例性实施例采用SiOx形成的凸起为等腰三角形的栅极绝缘层的截面SEM图;
图8为本公开示例性实施例采用SiOx形成的凸起为圆角梯形的栅极绝缘层的截面SEM图;
图9为本公开示例性实施例采用Al2O3形成的凸起为圆角梯形的栅极绝缘层的截面SEM图;
图10为本公开示例性实施例采用碳纳米管形成的远离基板一侧的表面为网格状第一光栅结构的第一源电极的截面SEM图;
图11为本公开示例性实施例采用银纳米线形成的远离基板一侧的表面为网格状第一光栅结构的第一源电极的截面SEM图;
图12为本公开示例性实施例采用ITO形成的远离基板一侧的表面为孔状第一光栅结构的第一源电极的截面SEM图。
附图中的标记符号的含义为:
10-基板;20-栅极层;30-栅极绝缘层;40-第一源电极;50-发光功能层; 60-第一漏电极;70-薄膜晶体管;71-第二源电极;72-第二漏电极;80-薄膜封装层;90-BM光刻胶层;100-彩膜层CF;110-像素定义层。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下文中将结合附图对本公开的实施例进行详细说明。需要说明的是,在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本文中的实施方式可以以多个不同形式来实施。所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实,就是实现方式和内容可以在不脱离本公开的宗旨及其范围的条件下被变换为各种各样的形式。因此,本公开不应该被解释为仅限定在下面的实施方式所记载的内容中。在不冲突的情况下,本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图中,有时为了明确起见,可能夸大表示了构成要素的大小、层的厚度或区域。因此,本公开的任意一个实现方式并不一定限定于图中所示尺寸,附图中部件的形状和大小不反映真实比例。此外,附图示意性地示出了理想的例子,本公开的任意一个实现方式不局限于附图所示的形状或数值等。
在本说明书的描述中,需要说明的是,术语“一侧”、“一端”、“另一端”、“左”、“右”字结构”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的结构具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
本说明书中的“第一”、“第二”等序数词是为了避免构成要素的混同而设置,而不是为了在数量方面上进行限定的。
在本说明书中,“膜”和“层”可以相互调换。例如,有时可以将“导电层”换成为“导电膜”。与此同样,有时可以将“量子点膜”换成为“量子点层”。
本公开实施例提供一种有机发光晶体管。图1为本公开示例性实施例的有机发光晶体管的结构示意图。如图1所示,所述有机发光晶体管包括:
基板10;
设置在所述基板10一侧的栅极层20;
设置在所述栅极层20远离所述基板10一侧的栅极绝缘层30;
设置在所述栅极绝缘层30远离所述基板10一侧的第一源电极40;
设置在所述第一源电极40远离所述基板10一侧的发光功能层50;和
设置在所述发光功能层50远离所述基板10一侧的第一漏电极60;
其中,所述第一源电极40远离所述基板10一侧的表面具有第一光栅结构。
本公开实施例的有机发光晶体管将所述第一源电极远离所述基板一侧的表面设置为光栅结构,可以减弱由于器件内部膜层间折射率的差异性等引起的波导效应、基底效应和SPP效应,使光子更多地成为有效光子,从而使更多的光能够从有机发光晶体管中发射出,提高有机发光晶体管的效率。
在示例性实施例中,所述第一光栅结构包括基层01和设置在所述基层01 上的多个凸起02,所述多个凸起02沿着第一方向依次排布并且沿着第二方向延伸,所述第一方向与所述第二方向交叉。图2为本公开示例性实施例的有机发光晶体管的第一栅结构的结构示意图,图2中的左右方向即为第一方向。
在示例性实施例中,所述第一光栅结构的多个凸起的高度均相同。
在示例性实施例中,设置在所述基层的周边区域的凸起具有第一高度,设置在所述基层的中部区域的凸起具有第二高度,所述第一高度大于所述第二高度。
在本公开实施例的描述中,“周边区域”定义为在第一方向上光栅结构的基层边缘附近的区域,“中部区域”定义为在第一方向上光栅结构基层的相对两侧的边缘之间的中心附近的区域。在示例性实施例中,沿着从所述中部区域到所述周边区域的方向,所述凸起的高度逐渐增加。
在示例性实施例中,所述第一光栅结构远离所述基板一侧的表面为弧面结构。
图3为本公开示例性实施例的有机发光晶体管的弧面结构的第一光栅结构的结构示意图。如图3所示,该示例性实施例的有机发光晶体管的光栅结构为两边高、中间低的弧面结构,在图3中H1表示第一高度,H2表示第二高度。
弧面结构的设置可以将线发光改善为面发光或条形发光,既提高了有机发光晶体管的光学效率、增大了发光面积。
在示例性实施例中,为了使所述第一源电极的远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构,可以使所述第一源电极靠近所述基板一侧的表面为平面,此时所述栅极绝缘层不具有光栅结构。
在示例性实施例中,为了使所述第一源电极的远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构,还可以使所述栅极绝缘层远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构,所述第一源电极具有均一的厚度,所述第一光栅结构和所述第二光栅结构具有相匹配的形状和相同的周期。
当所述栅极绝缘层远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构时,由于所述第一源电极在所述栅极绝缘层的表面形成并且与所述栅极绝缘层的形状匹配,因此即使所述第一源电极的厚度是均一的,也可以得到具有第一光栅结构的第一源电极。
图4为本公开另一示例性实施例的有机发光晶体管的光栅结构的结构示意图。
在图2所示的有机发光晶体管中,第一源电极40靠近所述栅极绝缘层30 一侧(即靠近基板一侧)的表面为平面,远离所述栅极绝缘层30一侧(即远离基板一侧)的表面具有第一光栅结构,栅极绝缘层30不具有光栅结构;在图4所示的有机发光晶体管中,第一源电极40远离所述栅极绝缘层30一侧 (即远离基板一侧)的表面具有第一光栅结构,所述栅极绝缘层30靠近所述第一源电极40一侧(即远离所述基板一侧)的表面具有第二光栅结构,而且所述第一源电极40具有均一的厚度,所述第一光栅结构和所述第二光栅结构具有相匹配的形状和相同的周期。
当所述第一光栅结构的多个凸起的高度均相同时,定义每个凸起的高度均为H;在图2所示的有机发光晶体管中,第一光栅结构的多个凸起的高度均为H。
当所述第一光栅结构的设置在所述基层的周边区域的凸起具有第一高度,设置在所述基层的中部区域的凸起具有第二高度,定义所述第一光栅结构中高度最小的凸起的高度为H;
在示例性实施例中,H为65nm至112nm。
在示例性实施例中,所述第一光栅结构的间隔宽度为245nm至340nm,所述第一光栅结构的周期为274nm至650nm。
在示例性实施例中在发射蓝光的有机发光晶体管中,H为65nm至75nm,例如,H可以为65nm、66nm、67nm、68nm、69nm、70nm、71nm、72nm、 73nm、74nm、75nm;所述第一光栅结构的间隔宽度为245nm至255nm,例如,可以为245nm、246nm、247nm、248nm、249nm、250nm、251nm、252nm、 253nm、254nm、255nm;所述第一光栅结构的周期为274nm至486nm,例如,可以为374nm、390nm、410nm、430nm、450nm、470nm、486nm。
在示例性实施例中,在发射绿光的有机发光晶体管中,H为78nm至92nm,例如,H可以为78nm、80nm、82nm、84nm、86nm、88nm、90nm、92nm;所述第一光栅结构的间隔宽度为275nm至285nm,例如,可以为275nm、276nm、 277nm、278nm、279nm、280nm、281nm、282nm、283nm、284nm、285nm;所述第一光栅结构的周期为303nm至591nm,例如,可以为303nm、350nm、400nm、440nm、500nm、550nm、591nm。
在示例性实施例中,在发射黄光的有机发光晶体管中,H为84nm至100nm,例如,H可以为84nm、86nm、88nm、90nm、92nm、94nm、96nm、98nm、 100nm;所述第一光栅结构的间隔宽度为295nm至305nm,例如,可以为295nm、 296nm、297nm、298nm、299nm、300nm、301nm、302nm、303nm、304nm、 305nm;所述第一光栅结构的周期为415nm至620nm,例如,可以为415nm、470nm、500nm、550nm、600nm、620nm。
在示例性实施例中,在发射红光的有机发光晶体管中,H为90nm至112nm,例如,H可以为90nm、92nm、94nm、96nm、98nm、100nm、102nm、104nm、 106nm、108nm、110nm、112nm;所述第一光栅结构的间隔宽度为330nm至 340nm,例如,可以为330nm、331nm、332nm、333nm、334nm、335nm、336nm、 337nm、338nm、339nm、340nm;所述第一光栅结构的周期为335nm至650nm,例如,可以为335nm、350nm、400nm、450nm、500nm、550nm、600nm、650nm。
在示例性实施例中,在垂直于所述基板的平面内,所述第一光栅结构的凸起的截面形状为三角形(例如圆角三角形)、半圆形或梯形(例如,等腰梯形、圆角梯形)。
在示例性实施例中,所述第一光栅结构远离所述基板一侧的表面为网格状或孔状。
在示例性实施例中,所述第一源电极的材料可以选自金属、氧化铟锡、碳纳米管、单层石墨烯和银纳米线中的任意一种或多种,所述金属可以选自金、银、铜、铝和镁中的任意一种或多种。当选择金属中的金作为第一源电极的材料时,可以使第一源电极获得较好的功函数、导电性以及透光性。所述第一源电极的的厚度可以在至/>范围内。
在示例性实施例中,所述栅极绝缘层的材料可以选自氧化铝(Al2O3)、二氧化钛(TiO2)、Ta2O3、氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx,例如SiO2)、氮氧化硅(SiON)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚氧化乙烯(PEO)和聚丙烯酸(PAA)中的任意一种或多种。所述栅极绝缘层的厚度可以为40nm至100nm。
在示例性实施例中,所述栅极层的材料可以选自氧化铟锡、金、银、铝和镁中的任意一种或多种。所述栅极层的厚度可以在40nm至150nm范围内。
在示例性实施例中,所述第一漏电极的材料可以选自金、银、铜、铝和镁中的任意一种或多种。当采用金作为第一漏电极的材料时,可以使第一漏电极获得较好的功函数、导电性以及透光性。所述第一漏电极的厚度可以在至/>范围内。
在示例性实施例中,所述发光功能层包括:
设置在所述第一源电极远离所述基板一侧的空穴传输层(Hole TransportLayer,HTL);
设置在所述空穴传输层远离所述基板一侧的发光层(Emitting Layer, EML);
设置在所述发光层远离所述基板一侧的电子传输层(Electron TransportLayer,ETL)。
在示例性实施例中,所述发光功能层还可以包括设置在所述空穴传输层与所述发光层之间的电子阻挡层(Electron Block Layer,EBL)、设置在所述发光层与所述电子传输层之间的空穴阻挡层(Hole Block Layer,HBL)。
所述发光功能层的材料可以选择高迁移率的有机传输材料以及高发光效率的发光层材料。各膜层材料选择和厚度调整会对器件性能、发光颜色产生较大的影响,则制备不同颜色的器件结构,器件中每一层有机材料的膜厚差别较大,例如,在发射红光的有机发光晶体管中,所述发光功能层的厚度可以为95nm至95+n×165nm;在发射绿光的有机发光晶体管中,所述发光功能层的厚度可以为205nm至205+n×135nm;在发射蓝光的有机发光晶体管中,所述发光功能层的厚度可以为125nm至125+n×115nm;其中,n可以为任意整数,例如n=1、2、3、……。
在示例性实施例中,所述空穴注入层的材料可以选自MoO3、F4-TCNQ 和HAT-CN中的任意一种或多种。
在示例性实施例中,所述空穴传输层的材料可以选自NPB、m-MTDATA、 NPD和TPD中的任意一种或多种。
在示例性实施例中,所述电子阻挡层的材料可以选自CCP、mCP和 Tris-PCz中的任意一种或多种。
在示例性实施例中,所述电子传输层的材料可以选自BCP、Bphen和TPBI 中的任意一种或多种。
部分材料的化学结构式如下:
本公开实施例还提供一种发光面板,所述发光面板包括多个如上所述的有机发光晶体管。
在示例性实施例中,所述发光面板还可以包括:
设置在所述基板与所述栅极层之间的开关晶体管,所述开关晶体管包括第二源电极和第二漏电极,所述第二漏电极分别与所述栅极层和所述第二源电极电连接;
设置在所述第一漏电远离所述基板一侧的薄膜封装层;
设置在所述薄膜封装层远离所述基板一侧的BM光刻胶层和彩膜层;
设置在多个有机发光晶体管之间的像素定义层。
所述发光面板可以为手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、车载显示器、智能手表、智能手环等任何产品或部件的发光面板。
图5为本公开示例性实施例的全彩发光面板的结构示意图。在该示例性实施例中,全彩发光面板从左到右依次包括蓝光OLET器件、红光OLET器件和绿光OLET器件,每个OLET器件均包括基板10、设置在所述基板10 一侧的薄膜晶体管70、设置在所述薄膜晶体管70远离所述基板10一侧的栅极层20、设置在所述栅极层20远离所述基板10一侧的栅极绝缘层30、设置在所述栅极绝缘层30远离所述基板10一侧的第一源电极40、设置在所述第一源电极40远离所述基板10一侧的发光功能层50、设置在所述发光功能层 50远离所述基板10一侧的第一漏电极60;所述发光功能层50包括设置在所述第一源电极40远离所述基板10一侧的空穴传输层、设置在所述空穴传输层远离所述基板10一侧的发光层、设置在所述发光层远离所述基板10一侧的电子传输层;所述薄膜晶体管70包括第二源电极71和第二漏电极72;所述第一源电极40分别与所述栅极层20和所述第一漏电极60电连接,所述第二源电极71与所述第二漏电极72的一端电连接,所述第二漏电极72的另一端与所述栅极层20电连接;
所述有机发光晶体管还包括设置在所述第一漏电极60远离所述基板10 一侧的薄膜封装层(Thin-Film Encapsulation,TFE)80、设置在所述薄膜封装层80远离所述基板10一侧的BM光刻胶层90与彩膜层CF100;
设置在多个有机发光晶体管之间的像素定义层110。
薄膜封装层可以为高折射率/低折射率/高折射率材料形成的复合膜层。薄膜封装层的设置可以提高器件的光取出,并起到保护器件隔绝水氧,延长器件寿命的作用。
本公开实施例还提供一种有机发光晶体管的制备方法,所述制备方法包括:
S10:在基板一侧形成栅极层;
S20:在所述栅极层远离所述基板一侧形成具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
S30:在所述具有第二光栅结构的栅极绝缘层远离所述基板一侧形成厚度均一的第一源电极,所述第一源电极远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构;
S40:在所述第一源电极远离所述基板一侧形成有源层;和
S50:在所述有源层远离所述基板一侧形成第一漏电极。
在示例性实施例中,步骤S20包括:
S21:采用旋涂与压印工艺将有机聚合物半导体材料形成具有第二光栅结构的有机聚合物半导体膜,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述有机聚合物半导体材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚氧化乙烯和聚丙烯酸中的任意一种或多种。
在示例性实施例中,步骤S20包括:
S21:采用旋涂与压印工艺将聚甲基丙烯酸甲酯形成具有第二光栅结构的聚甲基丙烯酸甲酯膜,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,旋涂工艺的工艺条件包括:转速为800r/min;
压印工艺的工艺条件包括:压印速度为20mm/s,脱模角度为90°,滚轮重量为5.6kg,曝光量为4900mj/cm2。
在示例性实施例中,步骤S20包括:
S21’:采用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)工艺将含硅无机半导体材料形成含硅无机半导体膜,并采用干法刻蚀工艺使所述含硅无机半导体膜形成第二光栅结构,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述含硅无机半导体材料选自氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的任意一种或多种。
在示例性实施例中,步骤S21’包括:采用化学气相沉积工艺将第一含硅无机半导体材料形成第一含硅无机半导体膜,并采用干法刻蚀工艺使所述第一含硅无机半导体膜形成第二初始光栅结构,采用化学气相沉积工艺在所述第二初始光栅结构的第一含硅无机半导体膜上沉积第二含硅无机半导体材料,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述第二初始光栅结构和所述第二光栅结构均包括多个凸起,在垂直于所述基板的平面内,所述第二初始光栅结构的凸起的截面形状为三角形,所述第二光栅结构的凸起的截面形状为圆角梯形。
在示例性实施例中,所述第一含硅无机半导体材料与所述第二含硅无机半导体材料是相同的材料或不同的材料。
在示例性实施例中,步骤S20包括:
S21”:采用化学气相沉积工艺或原子层沉积(Atomic layer deposition, ALD)工艺将金属氧化物形成金属氧化物膜,并采用干法刻蚀工艺使所述金属氧化物膜形成第二光栅结构,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述金属氧化物选自氧化铝和二氧化钛中的任意一种或多种。
在示例性实施例中,步骤S21”包括:采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺将第一金属氧化物形成第一金属氧化物膜,并采用干法刻蚀工艺使所述第一金属氧化物膜形成第二初始光栅结构,采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺在所述第二初始光栅结构的第一金属氧化物膜上沉积第二金属氧化物,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述第二初始光栅结构和所述第二光栅结构均包括多个凸起,在垂直于所述基板的平面内,所述第二初始光栅结构的凸起的截面形状为三角形,所述第二光栅结构的凸起的截面形状为圆角梯形。
在示例性实施例中,所述第一金属氧化物与所述第二金属氧化物是相同的材料或不同的材料。
在示例性实施例中,步骤S30包括:
采用刻蚀工艺使栅极绝缘层的所述第二光栅结构的多个凸起具有不同高度,并且设置在周边区域的凸起具有第三高度,设置在中部区域的凸起具有第四高度,所述第三高度大于第四高度;
在所述栅极绝缘层远离所述基板一侧形成厚度均一的第一源电极,所述第一源电极远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构。
在示例性实施例中,
在步骤S10或步骤S100之前,所述制备方法还可以包括:在基板上形成薄膜晶体管,在所述薄膜晶体管的远离基板的一侧形成栅极层;
在示例性实施例中,所述制备方法还可以包括:
在形成空穴传输层之后,形成发光层之前,在所述空穴传输层的远离基板的一侧形成电子阻挡层,然后在所述电子阻挡层的远离基板的一侧形成发光层;
在形成发光层之后,形成电子传输层之前,在所述发光层的远离基板的一侧形成空穴阻挡层,然后在所述空穴阻挡层的远离基板的一侧形成电子传输层。
在示例性实施例中,所述制备方法还可以包括:在形成所述第一漏电极之后,在所述第一漏电极的远离所述基板的一侧形成薄膜封装层,以及在所述薄膜封装层的远离所述基板的一侧形成BM光刻胶层与彩膜层CF。
在示例性实施例中,所述栅极层可以采用磁控溅射的方式沉积而成,然后再采用刻蚀方法将所述栅极层图案化出所需图形的电极。
在示例性实施例中,所述第一源电极和所述第一漏电极可以采用真空蒸镀方式制备。
在示例性实施例中,所述空穴传输层、所述电子阻挡层、所述发光层、所述空穴阻挡层、所述电子传输层、均可以采用真空蒸镀方式制备。
在示例性实施例中,所述薄膜封装层可以采用CVD和喷墨打印(IJP)等方式制备而成。
本公开实施例还提供一种有机发光晶体管的制备方法,所述制备方法包括:
S100:在基板一侧形成栅极层;
S200:在所述栅极层远离所述基板一侧形成具有平面的栅极绝缘层;
S300:在所述栅极绝缘层远离所述基板一侧形成具有第一光栅结构的第一源电极;
S400:在所述第一源电极远离所述基板一侧形成有源层;和
S500:在所述有源层远离所述基板一侧形成第一漏电极。
在示例性实施例中,步骤S300包括:
S301:采用真空蒸镀工艺将金属形成金属膜,并采用干法刻蚀工艺使所述金属膜形成第一光栅结构,得到具有第一光栅结构的第一源电极;所述金属选自金、银、铜、铝和镁中的任意一种或多种。
在示例性实施例中,步骤S301包括:
采用真空蒸镀工艺将金属形成金属膜,并采用干法刻蚀工艺使所述金属膜形成第一初始光栅结构;
采用刻蚀工艺使所述第一初始光栅结构的多个凸起具有不同高度,并且设置在周边区域的凸起具有第一高度,设置在中部区域的凸起具有第二高度,所述第一高度大于第二高度,得到远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极。
在示例性实施例中,步骤S300包括:
S301’:采用旋涂工艺将碳纳米管、单层石墨烯和银纳米线中的任意一种或多种材料形成表面为网格状的膜,得到具有第一光栅结构的第一源电极。
在示例性实施例中,步骤S300包括:
S301”:采用磁控溅射工艺利用掩膜板将氧化铟锡形成表面为孔状的膜,得到具有第一光栅结构的第一源电极。
在示例性实施例中,步骤S301”包括:
采用磁控溅射工艺利用掩膜板将氧化铟锡形成表面为孔状的膜,得到具有第一初始光栅结构的氧化铟锡膜;
采用刻蚀工艺使所述第一初始光栅结构的多个凸起具有不同高度,并且设置在周边区域的凸起具有第一高度,设置在中部区域的凸起具有第二高度,所述第一高度大于第二高度,得到远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极。
在示例性实施例中,
在步骤S10或步骤S100之前,所述制备方法还可以包括:在基板上形成薄膜晶体管,在所述薄膜晶体管的远离基板的一侧形成栅极层;
在示例性实施例中,所述制备方法还可以包括:
在形成空穴传输层之后,形成发光层之前,在所述空穴传输层的远离基板的一侧形成电子阻挡层,然后在所述电子阻挡层的远离基板的一侧形成发光层;
在形成发光层之后,形成电子传输层之前,在所述发光层的远离基板的一侧形成空穴阻挡层,然后在所述空穴阻挡层的远离基板的一侧形成电子传输层。
在示例性实施例中,所述制备方法还可以包括:在形成所述第一漏电极之后,在所述第一漏电极的远离所述基板的一侧形成薄膜封装层,以及在所述薄膜封装层的远离所述基板的一侧形成BM光刻胶层与彩膜层CF。
在示例性实施例中,所述栅极层可以采用磁控溅射的方式沉积而成,然后再采用刻蚀方法将所述栅极层图案化出所需图形的电极。
在示例性实施例中,所述第一源电极和所述第一漏电极可以采用真空蒸镀方式制备。
在示例性实施例中,所述空穴传输层、所述电子阻挡层、所述发光层、所述空穴阻挡层、所述电子传输层、均可以采用真空蒸镀方式制备。
在示例性实施例中,所述薄膜封装层可以采用CVD和喷墨打印(IJP)等方式制备而成。
本公开的示例性实施例提供一种发光面板的制备方法,在该发光面板中,第一源电极远离基板一侧的表面具有第一光栅结构,栅极绝缘层都远离基板一侧的表面具有第二光栅结构,所述制备方法包括:
(1)在基板上形成薄膜晶体管;
(2)在薄膜晶体管上采用磁控溅射法形成栅极层;
(3)在栅极层上形成具有光栅结构的栅极绝缘层:
采用旋涂与压印工艺将聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)形成具有第二光栅结构的聚甲基丙烯酸甲酯膜,得到远离基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;其中,涂覆工艺的工艺条件包括:转速为800r/min;压印工艺的工艺条件包括:压印速度为20mm/s,脱模角度为90°,滚轮重量为5.6kg,曝光量为4900mj/cm2;形成的栅极绝缘层的厚度为80nm;涂覆时间每增加1 分钟,膜厚增加30nm,压印需依据不同的膜厚调整不同的压印速度和曝光量;
(4)在栅极绝缘层上采用磁控溅射法或真空蒸镀法形成与栅极绝缘层的形状匹配的第一源电极,得到远离基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极(第一光栅结构的凸起的高度为65nm,第一光栅结构的的间隔宽度为 252nm,第一光栅结构的周期为370nm);
(5)在第一源电极上采用真空蒸镀法形成空穴传输层;
(6)在空穴传输层上采用真空蒸镀法形成发光层;
(7)在发光层上采用真空蒸镀法形成电子传输层;
(8)在电子传输层上采用真空蒸镀法形成第一漏电极;
(9)在第一漏电极上采用CVD和喷墨打印(IJP)形成薄膜封装层;
(10)在薄膜封装层上形成BM光刻胶层和彩膜层CF。
图6为本示例性实施例采用PMMA形成的远离基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层的截面SEM图。
本公开的示例性实施例提供一种发光面板的制备方法,在该发光面板中,第一源电极远离基板一侧的表面具有第一光栅结构,栅极绝缘层都远离基板一侧的表面具有第二光栅结构,所述制备方法包括:
(1)在基板上形成薄膜晶体管;
(2)在薄膜晶体管上采用磁控溅射法形成栅极层;
(3)在栅极层上形成具有光栅结构的栅极绝缘层:
采用化学气相沉积工艺使SiO2成膜,并将SiOx膜干法刻蚀成凸起为等腰三角形的第二初始光栅结构,接着采用化学气相沉积工艺在等腰三角形的 SiO2膜表面沉积SiO2膜(厚度为40nm),使等腰三角形的凸起转化为圆角梯形的凸起,得到远离基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;其中,化学气相沉积工艺的工艺条件包括:功率为1000W,压力为1200Mpa,极板间距为700mil,沉积时间为10min;
(4)在栅极绝缘层上采用磁控溅射法或真空蒸镀法形成与栅极绝缘层的形状匹配的第一源电极,得到远离基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极(第一光栅结构的凸起的高度为70nm,第一光栅结构的的间隔宽度为 255nm,第一光栅结构的周期为430nm);
(5)在第一源电极上采用真空蒸镀法形成空穴传输层;
(6)在空穴传输层上采用真空蒸镀法形成发光层;
(7)在发光层上采用真空蒸镀法形成电子传输层;
(8)在电子传输层上采用真空蒸镀法形成第一漏电极;
(9)在第一漏电极上采用CVD和喷墨打印(IJP)形成薄膜封装层;
(10)在薄膜封装层上形成BM光刻胶层和彩膜层CF。
图7为本示例性实施例采用SiOx形成的凸起为等腰三角形的栅极绝缘层的截面SEM图,图8为本示例性实施例采用SiOx形成的凸起为圆角梯形的栅极绝缘层的截面SEM图。
当远离基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层的厚度大于第一源电极的厚度并且第二光栅结构的凸起为三角形时,在栅极绝缘层上形成第一源电极后,无法消除光栅结构的尖角,会导致第一源电极的膜层不连续,或者尖角处的第一源电极与后续沉积的第一漏电极之间短路,导致器件无法正常点亮。此时可以将三角形的凸起转化为圆角梯形的光栅,解决第一源电极的膜层不连续,或者尖角处的第一源电极与后续沉积的第一漏电极之间短路的问题。
本公开的示例性实施例提供一种发光面板的制备方法,在该发光面板中,第一源电极远离基板一侧的表面具有第一光栅结构,栅极绝缘层都远离基板一侧的表面具有第二光栅结构,所述制备方法包括:
(1)在基板上形成薄膜晶体管;
(2)在薄膜晶体管上采用磁控溅射法形成栅极层;
(3)在栅极层上形成具有光栅结构的栅极绝缘层:
采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺使Al2O3成膜,并将Al2O3膜干法刻蚀成凸起为等腰三角形的第二初始光栅结构,接着采用化学气相沉积工艺在等腰三角形的Al2O3膜表面沉积Al2O3膜,使等腰三角形的凸起转化为圆角梯形的凸起,得到远离基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;其中,化学气相沉积工艺的工艺条件包括:功率为1000W,压力为1000Mpa,极板间距为680mil,沉积时间为15min;
(4)在栅极绝缘层上采用磁控溅射法或真空蒸镀法形成与栅极绝缘层的形状匹配的第一源电极,得到远离基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极(第一光栅结构的凸起高度为88nm,第一光栅结构的的间隔宽度为 268nm,第一光栅结构的周期为396nm);
(5)在第一源电极上采用真空蒸镀法形成空穴传输层;
(6)在空穴传输层上采用真空蒸镀法形成发光层;
(7)在发光层上采用真空蒸镀法形成电子传输层;
(8)在电子传输层上采用真空蒸镀法形成第一漏电极;
(9)在第一漏电极上采用CVD和喷墨打印(IJP)形成薄膜封装层;
(10)在薄膜封装层上形成BM光刻胶层和彩膜层CF。
图9为本示例性实施例采用Al2O3形成的凸起为圆角梯形的栅极绝缘层的截面SEM图。
本公开的示例性实施例提供一种发光面板的制备方法,在该发光面板中,第一源电极远离基板一侧的表面具有第一光栅结构,第一源电极靠近所述基板一侧的表面为平面,栅极绝缘层为平面的,所述制备方法包括:
(1)在基板上形成薄膜晶体管;
(2)在薄膜晶体管上采用磁控溅射法形成栅极层;
(3)在栅极层上形成平面的栅极绝缘层;
(4)在栅极绝缘层上形成得到远离基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极:
采用旋涂工艺使碳纳米管在栅极绝缘层上形成网格状的膜,得到远离基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极(第一光栅结构的凸起的高度为93nm,第一光栅结构的的间隔宽度为315nm,第一光栅结构的周期为341nm);其中,旋涂工艺的工艺条件包括:旋转转数为800rmp,烘烤温度为50℃,烘烤时间为20min;
(5)在第一源电极上采用真空蒸镀法形成空穴传输层;
(6)在空穴传输层上采用真空蒸镀法形成发光层;
(7)在发光层上采用真空蒸镀法形成电子传输层;
(8)在电子传输层上采用真空蒸镀法形成第一漏电极;
(9)在第一漏电极上采用CVD和喷墨打印(IJP)形成薄膜封装层;
(10)在薄膜封装层上形成BM光刻胶层和彩膜层CF。
图10为本示例性实施例采用碳纳米管形成的远离基板一侧的表面为网格状第一光栅结构的第一源电极的截面SEM图。
本公开的示例性实施例提供一种发光面板的制备方法,在该发光面板中,第一源电极远离基板一侧的表面具有第一光栅结构,第一源电极靠近所述基板一侧的表面为平面,栅极绝缘层为平面的,所述制备方法包括:
(1)在基板上形成薄膜晶体管;
(2)在薄膜晶体管上采用磁控溅射法形成栅极层;
(3)在栅极层上形成平面的栅极绝缘层;
(4)在栅极绝缘层上形成得到远离基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极:
采用旋涂工艺使银纳米线在栅极绝缘层上形成网格状的膜,得到远离基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极(第一光栅结构的凸起的高度为96nm,第一光栅结构的的间隔宽度为302nm,第一光栅结构的周期为 512nm);其中,旋涂工艺的工艺条件包括:旋转转数为800rmp,烘烤温度为50℃,烘烤时间为20min;
(5)在第一源电极上采用真空蒸镀法形成空穴传输层;
(6)在空穴传输层上采用真空蒸镀法形成发光层;
(7)在发光层上采用真空蒸镀法形成电子传输层;
(8)在电子传输层上采用真空蒸镀法形成第一漏电极;
(9)在第一漏电极上采用CVD和喷墨打印(IJP)形成薄膜封装层;
(10)在薄膜封装层上形成BM光刻胶层和彩膜层CF。
图11为本示例性实施例采用银纳米线形成的远离基板一侧的表面为网格状第一光栅结构的第一源电极的截面SEM图。
本公开的示例性实施例提供一种发光面板的制备方法,在该发光面板中,第一源电极远离基板一侧的表面具有第一光栅结构,第一源电极靠近所述基板一侧的表面为平面,栅极绝缘层为平面的,所述制备方法包括:
(1)在基板上形成薄膜晶体管;
(2)在薄膜晶体管上采用磁控溅射法形成栅极层;
(3)在栅极层上形成平面的栅极绝缘层;
(4)在栅极绝缘层上形成得到远离基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极:
采用磁控溅射工艺利用掩膜板使ITO在栅极绝缘层上形成孔状的膜,得到远离基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极(第一光栅结构的凸起的高度为72nm,第一光栅结构的的间隔宽度为252nm,第一光栅结构的周期为458nm);其中,磁控溅射工艺的工艺条件包括:功率为860W,压力为 1350Mpa;
(5)在第一源电极上采用真空蒸镀法形成空穴传输层;
(6)在空穴传输层上采用真空蒸镀法形成发光层;
(7)在发光层上采用真空蒸镀法形成电子传输层;
(8)在电子传输层上采用真空蒸镀法形成第一漏电极;
(9)在第一漏电极上采用CVD和喷墨打印(IJP)形成薄膜封装层;
(10)在薄膜封装层上形成BM光刻胶层和彩膜层CF。
图12为本示例性实施例采用ITO形成的远离基板一侧的表面为孔状第一光栅结构的第一源电极的截面SEM图。
虽然本公开所揭露的实施方式如上,但所述的内容仅为便于理解本公开而采用的实施方式,并非用以限定本公开。任何所属领域内的技术人员,在不脱离本公开所揭露的精神和范围的前提下,可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化,但本申请的专利保护范围,仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (33)
1.一种有机发光晶体管,其特征在于,包括:
基板;
设置在所述基板一侧的栅极层;
设置在所述栅极层远离所述基板一侧的栅极绝缘层;
设置在所述栅极绝缘层远离所述基板一侧的第一源电极;
设置在所述第一源电极远离所述基板一侧的发光功能层;和
设置在所述发光功能层远离所述基板一侧的第一漏电极,
其中,所述第一源电极远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构。
2.根据权利要求1所述的有机发光晶体管,其特征在于,所述第一光栅结构包括基层和设置在所述基层上的多个凸起,所述多个凸起沿着第一方向依次排布并且沿着第二方向延伸,所述第一方向与所述第二方向交叉。
3.根据权利要求2所述的有机发光晶体管,其特征在于,多个凸起的高度均相同。
4.根据权利要求2所述的有机发光晶体管,其特征在于,设置在所述基层的周边区域的凸起具有第一高度,设置在所述基层的中部区域的凸起具有第二高度,所述第一高度大于所述第二高度。
5.根据权利要求4所述的有机发光晶体管,其特征在于,沿着从所述中部区域到所述周边区域的方向,所述凸起的高度逐渐增加。
6.根据权利要求5所述的有机发光晶体管,其特征在于,所述第一光栅结构远离所述基板一侧的表面为弧面结构。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的有机发光晶体管,其特征在于,所述栅极绝缘层远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构,所述第一源电极具有均一的厚度,所述第一光栅结构和所述第二光栅结构具有相匹配的形状和相同的周期。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的有机发光晶体管,其特征在于,所述第一源电极靠近所述基板一侧的表面为平面。
9.根据权利要求2至6中任一项所述的有机发光晶体管,其特征在于,所述多个凸起的高度均为H;或者,
设置在所述基层的周边区域的凸起具有第一高度,设置在所述基层的中部区域的凸起具有第二高度,并且高度最小的凸起的高度为H;
H为65nm至112nm,所述第一光栅结构的间隔宽度为245nm至340nm,所述第一光栅结构的周期为274nm至650nm。
10.根据权利要求9所述的有机发光晶体管,其特征在于,
在发射蓝光的有机发光晶体管中,H为65nm至75nm,所述第一光栅结构的间隔宽度为245nm至255nm,所述第一光栅结构的周期为274nm至486nm;或者
在发射绿光的有机发光晶体管中,H为78nm至92nm,所述第一光栅结构的间隔宽度为275nm至285nm,所述第一光栅结构的周期为303nm至591nm;或者
在发射黄光的有机发光晶体管中,H为84nm至100nm,所述第一光栅结构的间隔宽度为295nm至305nm,所述第一光栅结构的周期为415nm至620nm;或者
在发射红光的有机发光晶体管中,H为90nm至112nm,所述第一光栅结构的间隔宽度为330nm至340nm,所述第一光栅结构的周期为335nm至650nm。
11.根据权利要求2至6中任一项所述的有机发光晶体管,其特征在于,在垂直于所述基板的平面内,所述凸起的截面形状为三角形、半圆形或梯形。
12.根据权利要求2至6中任一项所述的有机发光晶体管,其特征在于,所述第一光栅结构远离所述基板一侧的表面为网格状或孔状。
13.根据权利要求1至6中任一项所述的有机发光晶体管,其特征在于,所述第一源电极的材料选自金属、氧化铟锡、碳纳米管、单层石墨烯和银纳米线中的任意一种,所述金属为金、银、铜、铝、镁及其合金中的任意一种。
14.根据权利要求1至6中任一项所述的有机发光晶体管,其特征在于,所述栅极绝缘层的材料选自氧化铝、二氧化钛、氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、氧化乙烯和聚丙烯酸中的任意一种或多种。
15.根据权利要求1至6中任一项所述的有机发光晶体管,其特征在于,
所述栅极层的材料选自氧化铟锡、金、银、铝和镁中的任意一种或多种;
所述第一漏电极的材料选自金、银、铜、铝和镁中的任意一种或多种。
16.根据权利要求1至6中任一项所述的有机发光晶体管,其特征在于,所述发光功能层包括:
设置在所述第一源电极远离所述基板一侧的空穴传输层;
设置在所述空穴传输层远离所述基板一侧的发光层;
设置在所述发光层远离所述基板一侧的电子传输层。
17.一种发光面板,其特征在于,包括多个根据权利要求1至16中任一项所述的有机发光晶体管。
18.根据权利要求17所述的发光面板,其特征在于,还包括:
设置在所述基板与所述栅极层之间的开关晶体管,所述开关晶体管包括第二源电极和第二漏电极,所述第二漏电极分别与所述栅极层和所述第二源电极电连接;
设置在所述第一漏电远离所述基板一侧的薄膜封装层;
设置在所述薄膜封装层远离所述基板一侧的BM光刻胶层和彩膜层;
设置在多个有机发光晶体管之间的像素定义层。
19.一种有机发光晶体管的制备方法,其特征在于,包括:
S10:在基板一侧形成栅极层;
S20:在所述栅极层远离所述基板一侧形成具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
S30:在所述具有第二光栅结构的栅极绝缘层远离所述基板一侧形成厚度均一的第一源电极,所述第一源电极远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构;
S40:在所述第一源电极远离所述基板一侧形成发光功能层;和
S50:在所述发光功能层远离所述基板一侧形成第一漏电极。
20.根据权利要求19所述的制备方法,其特征在于,步骤S20包括:
S21:采用旋涂与压印工艺将有机聚合物半导体材料形成具有第二光栅结构的有机聚合物半导体膜,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述有机聚合物半导体材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚氧化乙烯和聚丙烯酸中的任意一种或多种。
21.根据权利要求19所述的制备方法,其特征在于,步骤S20包括:
S21’:采用化学气相沉积工艺将含硅无机半导体材料形成含硅无机半导体膜,并采用干法刻蚀工艺使所述含硅无机半导体膜形成第二光栅结构,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述含硅无机半导体材料选自氮化硅、氧化硅和氮氧化硅中的任意一种或多种。
22.根据权利要求21所述的制备方法,其特征在于,步骤S21’包括:采用化学气相沉积工艺将第一含硅无机半导体材料形成第一含硅无机半导体膜,并采用干法刻蚀工艺使所述第一含硅无机半导体膜形成第二初始光栅结构,采用化学气相沉积工艺在所述第二初始光栅结构的第一含硅无机半导体膜上沉积第二含硅无机半导体材料,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述第二初始光栅结构和所述第二光栅结构均包括多个凸起,在垂直于所述基板的平面内,所述第二初始光栅结构的凸起的截面形状为三角形,所述第二光栅结构的凸起的截面形状为圆角梯形。
23.根据权利要求22所述的制备方法,其特征在于,所述第一含硅无机半导体材料与所述第二含硅无机半导体材料是相同的材料或不同的材料。
24.根据权利要求19所述的制备方法,其特征在于,步骤S20包括:
S21”:采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺将金属氧化物形成金属氧化物膜,并采用干法刻蚀工艺使所述金属氧化物膜形成第二光栅结构,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述金属氧化物选自氧化铝和二氧化钛中的任意一种或多种。
25.根据权利要求24所述的制备方法,其特征在于,步骤S21”包括:采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺将第一金属氧化物形成第一金属氧化物膜,并采用干法刻蚀工艺使所述第一金属氧化物膜形成第二初始光栅结构,采用化学气相沉积工艺或原子层沉积工艺在所述第二初始光栅结构的第一金属氧化物膜上沉积第二金属氧化物,得到远离所述基板一侧的表面具有第二光栅结构的栅极绝缘层;
其中,所述第二初始光栅结构和所述第二光栅结构均包括多个凸起,在垂直于所述基板的平面内,所述第二初始光栅结构的凸起的截面形状为三角形,所述第二光栅结构的凸起的截面形状为圆角梯形。
26.根据权利要求25所述的制备方法,其特征在于,所述第一金属氧化物与所述第二金属氧化物是相同的材料或不同的材料。
27.根据权利要求19至26中任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤S30包括:
采用刻蚀工艺使栅极绝缘层的所述第二光栅结构的多个凸起具有不同高度,并且设置在周边区域的凸起具有第三高度,设置在中部区域的凸起具有第四高度,所述第三高度大于第四高度;
在所述栅极绝缘层远离所述基板一侧形成厚度均一的第一源电极,所述第一源电极远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构。
28.一种有机发光晶体管的制备方法,其特征在于,包括:
S100:在基板一侧形成栅极层;
S200:在所述栅极层远离所述基板一侧形成具有平面的栅极绝缘层;
S300:在所述栅极绝缘层远离所述基板一侧形成具有第一光栅结构的第一源电极;
S400:在所述第一源电极远离所述基板一侧形成发光功能层;和
S500:在所述发光功能层远离所述基板一侧形成第一漏电极。
29.根据权利要求28所述的制备方法,其特征在于,步骤S300包括:
S301:采用真空蒸镀工艺将金属形成金属膜,并采用干法刻蚀工艺使所述金属膜形成第一光栅结构,得到具有第一光栅结构的第一源电极;所述金属选自金、银、铜、铝和镁中的任意一种或多种。
30.根据权利要求29所述的制备方法,其特征在于,步骤S301包括:
采用真空蒸镀工艺将金属形成金属膜,并采用干法刻蚀工艺使所述金属膜形成第一初始光栅结构;
采用刻蚀工艺使所述第一初始光栅结构的多个凸起具有不同高度,并且设置在周边区域的凸起具有第一高度,设置在中部区域的凸起具有第二高度,所述第一高度大于第二高度,得到远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极。
31.根据权利要求28所述的制备方法,其特征在于,步骤S300包括:
S301’:采用旋涂工艺将碳纳米管、单层石墨烯和银纳米线中的任意一种或多种材料形成表面为网格状的膜,得到具有第一光栅结构的第一源电极。
32.根据权利要求28所述的制备方法,其特征在于,步骤S300包括:
S301”:采用磁控溅射工艺利用掩膜板将氧化铟锡形成表面为孔状的膜,得到具有第一光栅结构的第一源电极。
33.根据权利要求32所述的制备方法,其特征在于,步骤S301”包括:
采用磁控溅射工艺利用掩膜板将氧化铟锡形成表面为孔状的膜,得到具有第一初始光栅结构的氧化铟锡膜;
采用刻蚀工艺使所述第一初始光栅结构的多个凸起具有不同高度,并且设置在周边区域的凸起具有第一高度,设置在中部区域的凸起具有第二高度,所述第一高度大于第二高度,得到远离所述基板一侧的表面具有第一光栅结构的第一源电极。
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