量子點彩膜顯示面板及其製作方法與流程
2023-05-24 19:58:06 2
本發明涉及OLED顯示領域，特別是涉及一種量子點彩膜顯示面板及其製作方法。
背景技術：
在信息社會的當代，作為可視信息傳輸媒介的顯示器的重要性在進一步加強，為了在未來佔據主導地位，顯示器正朝著更輕、更薄、更低能耗、更低成本以及更好圖像質量的趨勢發展。
量子點材料是指粒徑在1-100nm之間的無機半導體納米晶粒，於電子和空穴被量子限域，連續的能帶結構變成具有分子特性的分立能級結構，受激後可以發射螢光。由於其分立能級結構，光譜半波寬較窄，因此發射的光色純度較高，能夠明顯提高顯示面板的色域。另外，可以簡單的通過調整量子點尺寸的大小來調節發射光的波長，因此提供使用光致發光量子點來提高顯示面板的顯示效果成為各大顯示器廠商的有效選擇。
目前，光致發光量子點已廣泛應用於液晶顯示的背光領域，在OLED顯示技術方面，其也可以作為CF，提高顯示色域，簡化OLED面板的製備工藝，但目前量子點作為CF的製作工藝都較為複雜，有待簡化和改善。
因此，現有技術存在缺陷，急需改進。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種改進的量子點彩膜顯示面板及其製作方法。
為解決上述問題，本發明提供的技術方案如下：
本發明提供一種量子點彩膜顯示面板的製作方法，包括以下步驟：
在基板上設置像素電極層，該像素電極層包括紅光像素區、綠光像素區、藍光像素區以及設置於發光區之間的間隔部；
在像素電極層上形成發光層，該發光層包括位於紅光像素區上的第一發光區，位於綠光像素區上的第二發光區，位於藍光像素區上的第三發光區，以及位於間隔部上的遮光區；
在發光層上形成公共電極層，該公共電極層包括位於第一發光區上的第一公共電極區，位於第二發光區上的第二公共電極區，位於第三發光區上的第三公共電極區，以及位於遮光區上的第四公共電極區；
在公共電極層上形成量子點層，該量子點層包括位於第一公共電極區上的紅光量子點層，位於第二公共電極區上的綠光量子點層，以及位於第四公共電極區上的金屬遮光層，其中，紅光量子點層對應量子點彩膜顯示面板的紅光顯示區，綠光量子點層對應量子點彩膜顯示面板的綠光顯示區，第三公共電極區上的區域對應量子點彩膜顯示面板的藍光顯示區，金屬遮光層對應量子點彩膜顯示面板的非顯示區。
在本發明所述的量子點彩膜顯示面板的製作方法中，所述在公共電極層上形成量子點層的步驟，包括：
在公共電極層上設置綠光量子點材料層；
在綠光量子點材料層上設置紅光量子點材料層；
將藍光顯示區、非顯示區的紅光量子點材料層和綠光量子點材料層，以及綠光顯示區的紅光量子點材料層去除，以在第一公共電極區上形成紅光量子點層，在第二公共電極層上形成綠光量子點層；
在第四公共電極層上沉積金屬遮光層，所述金屬遮光層與所述公共電極層電連接。
本發明所述的量子點彩膜顯示面板的製作方法中，所述將藍光顯示區、非顯示區的紅光量子點材料層和綠光量子點材料層，以及綠光顯示區的紅光量子點材料層去除的步驟，包括：
對藍光顯示區以非顯示區域的量子點材料層全曝光，對綠光顯示區上的量子點材料層半曝光，以形成曝光區；
對曝光區顯影，以去除藍光顯示區、非顯示區的紅光量子點材料層和綠光量子點材料層，以及綠光顯示區的紅光量子點材料層。
在本發明所述的量子點彩膜顯示面板的製作方法中，所述綠光量子點材料層為含綠光量子點的光阻薄膜層，紅光量子點材料層為含有紅光量子點的光阻薄膜。
在本發明所述的量子點彩膜顯示面板的製作方法中，所述金屬遮光層由高導金屬或者高導金屬的合金製成。
本發明所述的量子點彩膜顯示面板的製作方法中，所述公共電極層由透明導電金屬氧化物或者透明導電金屬薄膜製成。
在本發明所述的量子點彩膜顯示面板的製作方法中，所述在像素電極層上形成發光層的步驟包括：
在像素電極層上形成空穴注入層；
在空穴注入層上沉積形成空穴傳輸層；
在空穴傳輸層上沉積形成電子阻擋層；
在電子阻擋層上沉積形成光發射層；
在光發射層上沉積形成空穴阻擋層；
在空穴阻擋層上沉積形成電子傳輸層；
在電子傳輸層上沉積形成電子注入層。
本發明提供一種量子點彩膜顯示面板，包括：
基板；
像素電極層，其設置於基板上，包括紅光像素區、綠光像素區、藍光像素區以及設置於發光區之間的間隔部；
發光層，其設置於像素電極層上，包括位於紅光像素區上的第一發光區，位於綠光像素區上的第二發光區，位於藍光像素區上的第三發光區，以及位於間隔部上的遮光區；
公共電極層，其設置於發光層上，包括位於第一發光區上的第一公共電極區，位於第二發光區上的第二公共電極區，位於第三發光區上的第三公共電極區，以及位於遮光區上的第四公共電極區；
量子點層，其設置在公共電極層上，包括位於第一公共電極區上的紅光量子點層，位於第二公共電極區上的綠光量子點層，以及位於第四公共電極區上的金屬遮光層。
在本發明所述的量子點彩膜顯示面板中，所述金屬遮光層由高導金屬或者高導金屬的合金製成。
在本發明所述的量子點彩膜顯示面板中，所述發光層包括：
空穴注入層，其設置在像素電極層上；
空穴傳輸層，其設置在空穴注入層上；
電子阻擋層，其設置在空穴傳輸層上；
光發射層，其設置在電子阻擋層上；
空穴阻擋層，其設置在光發射層上；
電子傳輸層，其設置在空穴阻擋層上；
電子注入層，其設置在電子傳輸層上。
相較於現有的量子點彩膜顯示面板及其製作方法，本發明通過在基板上設置像素電極層；在像素電極層上形成發光層；在發光層上形成公共電極層；在公共電極區的第一公共電極區上形成紅光量子點層，在第二公共電極區上形成綠光量子點層，在第四公共電極區上形成金屬遮光層。本發明在公共電極層上設置金屬遮光層，不僅起到遮光作用，還提高彩膜下端光源的電極的導電性，進而有效提高光源的出光率，實現高質量的圖像顯示。
附圖說明
圖1為本發明優選實施例中量子點彩膜顯示面板的第一種結構示意圖。
圖2為本發明優選實施例中量子點彩膜顯示面板的第二種結構示意圖。
圖3為本發明優選實施例中量子點彩膜顯示面板的第三種結構示意圖。
圖4為本發明優選實施例中量子點彩膜顯示面板中發光層的結構示意圖。
圖5為本發明優選實施例中量子點彩膜顯示面板的第四種結構示意圖。
圖6為本發明的量子點彩膜顯示面板製作方法的優選實施例的流程示意圖。
具體實施方式
以下各實施例的說明是參考附加的圖式，用以例示本發明可用以實施的特定實施例。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「內」、「外」、「側面」等，僅是參考附加圖式的方向。因此，使用的方向用語是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。
在圖中，結構相似的模塊是以相同標號表示。
請參照圖1和圖2，該量子點彩膜顯示面板包括基板100、像素電極層10、發光層20、公共電極層30以及量子點層40。
其中，像素電極層10其設置在基板100上，可將其作為反射電極，用於反射發光層20發射的光。而基板100可以為透明的硬性基板或柔性基板，比如，該基板100可以是玻璃、石英、PI(Polyimide Film，聚醯亞胺纖維)層等。基板上具有TFT(薄膜電晶體)驅動陣列，用於單獨驅動各發光器件，實現圖像顯示。
在一些實施例中，如圖1所示，像素電極層10可包括紅光像素區11、綠光像素區12、藍光像素區13以及設置於發光區之間的間隔部14。其中，紅光像素區11、綠光像素區12、藍光像素區13可由具高電導高反射率的金屬製成，如Al、Ag、Cu、Mo、Au等。此外，還可以疊層設置多種金屬，或者直接使用金屬的合金製成各像素電極區。而間隔部14可以為PDL(像素定義層)，其作為絕緣層，可由有機光阻材料製成，用以界定像素電極層中的像素區。在具體實施過程中，間隔部14的厚度可等於或大於各發光區的厚度。
發光層20，其為量子點彩膜顯示面板的發光部分，設置在像素電極層10上。該發光層20發射藍光，其可以整面沉積在像素電極層10上，而無需對其進行圖形化操作。參考圖2，該發光層20可包括位於紅光像素區11上的第一發光區20A，位於綠光像素區12上的第二發光區20B，位於藍光像素區13上的第三發光區20C，以及位於間隔部14上的遮光區20D。需要說明的是，該分區只是便於後續結構的說明，而非實際對發光層20進行劃分。
發光層20可分為小分子和高分子兩種主要類型，其結構並不相同。無論是小分子還是高分子，在薄而透明的具有導電性能的氧化銦錫(ITO膜)陰極與金屬陽極之間都有一個有機發光材料層。小分子OLED的發光層為層狀結構，即由空穴傳輸層、發光層和電子傳輸層三層組成，而高分子OLED的有機發光層為單層結構。
以小分子OLED為例，電子和空穴分別先注入到電子傳輸層和空穴傳輸層，然後再注入到發光層，在發光層中電子和空穴相遇而複合，由於能帶的躍遷而發出可見光。
參考圖3，在一些實施方式中，發光層20可以包括空穴注入層21、空穴傳輸層22、電子阻擋層23、光發射層24、空穴阻擋層25、電子傳輸層26以及電子注入層。其中，空穴注入層21設置在像素電極層上；空穴傳輸層22設置在空穴注入層21上；電子阻擋層23設置在空穴傳輸層22上；光發射層24設置在電子阻擋層23上；空穴阻擋層25設置在光發射層上24；電子傳輸層26設置在空穴阻擋層25上；電子注入層27設置在電子傳輸層26上。
其發光機理為：空穴通過空穴注入層21、空穴傳輸層22、電子阻擋層23到達RGB三色的發光區域(即光發射層24)，在RGB三色的發光區域和電子進行複合發光；電子通過電子注入層25、電子傳輸層26、空穴阻擋層27到達RGB三色的發光區域，在RGB三色的發光區域和空穴進行複合發光。
公共電極層30，其設置於發光層20上，其可由透明導電金屬氧化物或者透明導電金屬薄膜製成，以便反射電極(即像素電極層10)反射的光透過該公共電極層30射出。實際應用中，為保證其透光性，可將其厚度設置為5-25mm。
參考圖2，該公共電極層30包括位於第一發光區20A上的第一公共電極區30A，位於第二發光區20B上的第二公共電極區30B，位於第三發光區20C上的第三公共電極區30C，以及位於遮光區20D上的第四公共電極區30D。同樣地，該分區只是便於後續結構的說明，而非實際對公共電極區30進行劃分。
量子點層40，其設置在公共電極層30上。參考圖2，其包括位於第一公共電極區30A上的紅光量子點層41，位於第二公共電極區30B上的綠光量子點層42，以及位於第四公共電極區30D上的金屬遮光層43。其中，紅光量子點層42可是含有紅光量子點的光阻薄膜，綠光量子點層42可是含有綠光量子點的光阻薄膜。而第三公共電極區上無含量子點的光阻薄膜覆蓋。
本發明實施例中，金屬遮光層43可為高導金屬(如Al、Ag、Cu、Mo、Au等)或疊層設置，還可由各金屬的合金製成。由於金屬遮光層43不透光，因此在量子點層40上，金屬遮光層43可以作為黑矩陣，有效防止不同顏色像素間的顏色串擾，提高顯示效果。在具體實施過程中，金屬遮光層43的厚度可設置大於量子點彩膜的厚度，以更好地起到遮光效果。
此外，由於金屬遮光層43位於量子點彩膜的間隔區，直接與發光器件(即發光層20)的頂部電極(即公共電極30)接觸，加上金屬遮光層43的高導電性，其還可以作為輔助電極使用，有效提高了發光器件的頂部電極的導電性。
參考圖4，在一些實施例中，紅光量子點層41可以包括位於第一公共電極區30A上的綠光量子點材料層411，以及位於綠光量子點材料層411上的紅光量子點材料層412。其中，綠光量子點材料層411可以為含有綠光量子點的光阻薄膜，紅光量子點材料層412可以為含有紅光量子點的光阻薄膜。
在實際應用中，當發光層20發射的藍光背光經過量子點層40後，藍光顯示區藍光直接透射，綠光顯示區藍光經綠光量子點轉換成綠光，紅光顯示區藍光經過紅光量子點轉換成紅光，從而實現彩色顯示。
參考圖5，該量子點彩膜顯示面板還可以包括封裝層50。該封裝層50可為薄膜電晶體陣列，其設置在量子點層40上，與公共電極層30形成包覆空間。其中，該包覆空間包覆量子點層40。
本優選實施例的量子點彩膜顯示面板，包括包括基板100、像素電極層10、發光層20、公共電極層30以及量子點層40。本發明在公共電極層40上設置金屬遮光層43，不僅起到遮光作用，還提高彩膜下端光源的電極的導電性，進而有效提高光源的出光率，實現高質量的圖像顯示。
請參照圖6，圖6為本發明的量子點彩膜顯示面板的製作方法的流程示意圖。該量子點彩膜顯示面板的製作方法包括以下流程：
S601、在基板上設置像素電極層，該像素電極層包括紅光像素區、綠光像素區、藍光像素區以及設置於發光區之間的間隔部。
S602、在像素電極層上形成發光層，該發光層包括位於紅光像素區上的第一發光區，位於綠光像素區上的第二發光區，位於藍光像素區上的第三發光區，以及位於間隔部上的遮光區。
S603、在發光層上形成公共電極層，該公共電極層包括位於第一發光區上的第一公共電極區，位於第二發光區上的第二公共電極區，位於第三發光區上的第三公共電極區，以及位於遮光區上的第四公共電極區。
S604、在公共電極層上形成量子點層，該量子點層包括位於第一公共電極區上的紅光量子點層，位於第二公共電極區上的綠光量子點層，以及位於第四公共電極區上的金屬遮光層，其中，紅光量子點層對應量子點彩膜顯示面板的紅光顯示區，綠光量子點層對應量子點彩膜顯示面板的綠光顯示區，第三公共電極區上的區域對應量子點彩膜顯示面板的藍光顯示區，金屬遮光層對應量子點彩膜顯示面板的非顯示區。
以下將結合圖2和圖4對以上量子點彩膜顯示面板的製作方法步驟進行詳細描述。
在步驟S601中，紅光像素區11、綠光像素區12、藍光像素區13可由具高電導高反射率的金屬製成，如Al、Ag、Cu、Mo、Au等。而間隔部14可以為PDL(像素定義層)，其作為絕緣層，可由有機光阻材料製成，用以界定像素電極層中的像素區。基板100可以為透明的硬性基板或柔性基板，例如玻璃或者石英等材料。
比如，首先對基板100進行清潔預處理，在基板100上沉積金屬，再對其圖形化處理，得到多個間隔設置在基板100上的像素電極，然後在各個像素電極之間的間隔區域沉積有機光阻材料，以得到間隔部14。也即，在基板100上設置像素電極層10的步驟包括：
採用CVD、黃光、刻蝕等方式在基板100上形成像素電極層10。
在步驟S202中，發光層22為量子點彩膜顯示面板的發光部分。其中，發光層22的製備，具體包括依次在像素電極層10表面製備形成空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發光層、空穴阻擋層、電子傳輸層和電子注入層，其均可採用蒸鍍方式製備，無需對其進行圖形化操作。
在步驟S603中，公共電極層30可通過在發光層20的表面沉積透明導電金屬氧化物製備，或者在發光層20的表面依次貼敷多層透明導電金屬薄膜製成。反射電極(即像素電極層10)反射的光透過該公共電極層30射出。實際應用中，為保證其透光性，可將其厚度設置為5-25mm。
在步驟S604中，可以在公共電極層30上沉積一層含綠光量子點的光阻薄膜，然後在含綠光量子點的光阻薄膜上沉積一層含紅光量子點的光阻薄膜，再對光阻薄膜進行曝光。其中，第三公共電極區30C以及第四公共電極區30D上的形成的光阻薄膜全曝光，第二公共電極區30B上形成的光阻薄膜半曝光，第一公共電極區30A上形成的光阻薄膜不曝光，再對曝光區顯影，去除第三公共電極區30C以及第四公共電極區30D上的形成的光阻薄膜，以及第二公共電極區30B上形成的含紅光量子點的光阻薄膜，形成圖案化的量子點彩膜。在第四公共電極區30D上沉積金屬，以製作金屬遮光層作為黑矩陣。也即，在公共電極層上形成量子點層的步驟，包括：
在公共電極層上設置綠光量子點材料層；
在綠光量子點材料層上設置紅光量子點材料層；
將藍光顯示區、非顯示區的紅光量子點材料層和綠光量子點材料層，以及綠光顯示區的紅光量子點材料層去除，以在第一公共電極區上形成紅光量子點層，在第二公共電極層上形成綠光量子點層；
在第四公共電極層上沉積金屬遮光層，所述金屬遮光層與所述公共電極層電連接。
其中，金屬遮光層43位於量子點彩膜的間隔區，直接與發光器件(即發光層20)的頂部電極(即公共電極30)接觸，加上金屬遮光層43的高導電性，其還可以作為輔助電極使用，有效提高了發光器件的頂部電極的導電性。
在一些實施例中，將藍光顯示區、非顯示區的紅光量子點材料層和綠光量子點材料層，以及綠光顯示區的紅光量子點材料層去除的步驟，可以包括：
對藍光顯示區以及第四電極層上的量子點材料層全曝光，對綠光顯示區上的量子點材料層半曝光，以形成曝光區；
對曝光區顯影，以去除藍光顯示區、非顯示區的紅光量子點材料層和綠光量子點材料層，以及綠光顯示區的紅光量子點材料層。
在一些實施例中，還可以在量子點層40上形成封裝層，採用CVD、Sputter工藝、黃光、刻蝕等方式，在量子點層40表面，以及公共電極層30未被覆蓋的部分，形成厚度均勻的封裝層。
本優選實施例的量子點彩膜顯示面板製作方法，在基板上設置像素電極層；在像素電極層上形成發光層；在發光層上形成公共電極層；在公共電極區的第一公共電極區上形成紅光量子點層，在第二公共電極區上形成綠光量子點層，在第四公共電極區上形成金屬遮光層。本發明在公共電極層上設置金屬遮光層，不僅起到遮光作用，還提高彩膜下端光源的電極的導電性，進而有效提高光源的出光率，實現高質量的圖像顯示。
綜上所述，雖然本發明已以優選實施例揭露如上，但上述優選實施例並非用以限制本發明，本領域的普通技術人員，在不脫離本發明的精神和範圍內，均可作各種更動與潤飾，因此本發明的保護範圍以權利要求界定的範圍為準。