OLED器件与OLED显示器的制作方法

文档序号:11136779阅读:941来源:国知局
OLED器件与OLED显示器的制造方法与工艺

本发明涉及显示技术领域,尤其涉及一种OLED器件与OLED显示器。



背景技术:

OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)显示器,也称为有机电致发光显示器,是一种新兴的平板显示装置,由于其具有制备工艺简单、成本低、功耗低、发光亮度高、工作温度适应范围广、体积轻薄、响应速度快,而且易于实现彩色显示和大屏幕显示、易于实现和集成电路驱动器相匹配、易于实现柔性显示等优点,因而具有广阔的应用前景。

OLED按照驱动方式可以分为无源矩阵型OLED(Passive Matrix OLED,PMOLED)和有源矩阵型OLED(Active Matrix OLED,AMOLED)两大类,即直接寻址和薄膜晶体管矩阵寻址两类。其中,AMOLED具有呈阵列式排布的像素,属于主动显示类型,发光效能高,通常用作高清晰度的大尺寸显示装置。

目前大尺寸AMOLED显示器量产技术采用的是白光有机发光二极管(White Organic Light-emitting Diode,WOLED)加彩色滤光片(Color filter,CF),其原理是将WOLED发出的白光经过彩色滤光片后滤出红绿蓝三原色。其优点是不需要精密金属掩膜版,利于制备大尺寸AMOLED显示器。但是WOLED制备工艺复杂,且通过彩色滤光片后会有2/3的光被滤掉,造成能量的损耗,再者彩色滤光片滤过的三原色光的色纯度较差,不适合制作广色域(>100%)的显示器。

另外,现有的OLED器件的发光强度较低,同样不利于提高OLED显示器的显示效果,图1为一种现有的普通蓝光OLED器件的结构示意图,该蓝光OLED器件包括从下到上依次设置的透明阳极100、空穴注入层200、空穴传输层300、电子阻挡层400、蓝光发光层500、电子传输层600、及阴极700; 所述电子阻挡层400、蓝光发光层500、及电子传输层600构成一蓝光发光单元,由于该蓝光OLED器件只具有一个蓝光发光单元,因此发光强度较低,使得OLED显示器的显示效果较差。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种OLED器件,可提高发光强度,且光色更纯,有利于提高OLED显示器的显示效果。

本发明的目的还在于提供一种OLED显示器,包含上述OLED器件,可提高发光强度,有利于激发色转换薄膜发出红、绿光,得到高色饱和度的红绿蓝三原色光,提高OLED显示器的色域,同时有利于提高OLED显示器的分辨率。

为实现上述目的,本发明首先提供一种OLED器件,包括从下到上依次设置的阳极、空穴注入层、空穴传输层、第一发光单元、电荷产生层、第二发光单元、及阴极;所述阳极为半透明电极;

所述第一发光单元包括从下到上依次设置的第一电子阻挡层、第一发光层、及第一电子传输层,所述第二发光单元包括从下到上依次设置的第二电子阻挡层、第二发光层、及第二电子传输层;

所述电荷产生层包括从下到上依次设置的电子产生层和空穴产生层。

所述第一发光层与第二发光层均为蓝光发光层,所述蓝光发光层的材料包括4,4′-二(2,2)-二苯乙烯基-1,1联苯;所述第一发光层的厚度为5nm~40nm;所述第二发光层的厚度为5nm~40nm。

所述阳极包括两透明导电金属氧化物层及位于两透明导电金属氧化物层之间的一金属层;所述透明导电金属氧化物层的厚度为5nm~50nm;所述金属层的厚度为5nm~25nm;

所述阴极为反射电极,所述阴极的材料包括锂、锂合金、镁、镁合金、钙、钙合金、锶、锶合金、镧、镧合金、铈、铈合金、铕、铕合金、镱、镱合金、铝、铝合金、铯、铯合金、铷、及铷合金中的一种或多种的组合;所述阴极的厚度为50nm~1000nm。

所述电子产生层的材料包括六腈六氮杂苯并菲;所述空穴产生层的材料包括N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺;所述电子产生层的膜厚为 5nm~50nm;所述空穴产生层的膜厚为5nm~50nm。

所述空穴注入层的材料包括六腈六氮杂苯并菲;所述空穴注入层的厚度为5nm~500nm;

所述空穴传输层的材料包括N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺;所述空穴传输层的厚度为5nm~500nm;

所述第一电子阻挡层与第二电子阻挡层的材料均包括4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺;所述第一电子阻挡层与第二电子阻挡层的厚度均为5nm~30nm;

所述第一电子传输层包括重叠设置的两结构层,其中一结构层的材料包括4,7-二苯基-1,10-菲啰啉,另一结构层的材料包括4,7-二苯基-1,10-菲啰啉与锂的混合物;所述第一电子传输层的厚度为5nm~50nm;

所述第二电子传输层的材料包括4,7-二苯基-1,10-菲啰啉;所述第二电子传输层的厚度为5nm~50nm。

本发明还提供一种OLED显示器,包括TFT基板、设于所述TFT基板上的色转换薄膜、设于所述色转换薄膜上的平坦层、设于所述平坦层上的OLED器件、设于所述OLED器件上方的封装盖板、以及设于所述封装盖板与OLED器件之间的封装胶材;

所述OLED器件包括从下到上依次设置的阳极、空穴注入层、空穴传输层、第一发光单元、电荷产生层、第二发光单元、及阴极;所述阳极为半透明电极;

所述第一发光单元包括从下到上依次设置的第一电子阻挡层、第一发光层、及第一电子传输层,所述第二发光单元包括从下到上依次设置的第二电子阻挡层、第二发光层、及第二电子传输层;所述第一发光层与第二发光层均为蓝光发光层;所述电荷产生层包括从下到上依次设置的电子产生层和空穴产生层;

所述色转换薄膜包括红色像素单元、绿色像素单元、及蓝色像素单元,所述红色像素单元为红色转换薄膜,所述绿色像素单元为绿色转换薄膜,所述蓝色像素单元为无色透明薄膜或通孔;

施加电压后,所述OLED器件发出蓝光,该蓝光穿过所述OLED器件的阳极进入色转换薄膜,激发构成所述红色像素单元的红色转换薄膜发出红光,激发构成所述绿色像素单元的绿色转换薄膜发出绿光,穿过构成所述蓝色像 素单元的无色透明薄膜或通孔透出蓝光,从而实现红绿蓝三原色显示。

所述蓝光发光层的材料包括4,4′-二(2,2)-二苯乙烯基-1,1联苯;所述第一发光层的厚度为5nm~40nm;所述第二发光层的厚度为5nm~40nm。

所述阳极包括两透明导电金属氧化物层及位于两透明导电金属氧化物层之间的一金属层;所述透明导电金属氧化物层的厚度为5nm~50nm;所述金属层的厚度为5nm~25nm;

所述阴极为反射电极,所述阴极的材料包括锂、锂合金、镁、镁合金、钙、钙合金、锶、锶合金、镧、镧合金、铈、铈合金、铕、铕合金、镱、镱合金、铝、铝合金、铯、铯合金、铷、及铷合金中的一种或多种的组合;所述阴极的厚度为50nm~1000nm。

所述电子产生层的材料包括六腈六氮杂苯并菲;所述空穴产生层的材料包括N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺;所述电子产生层的膜厚为5nm~50nm;所述空穴产生层的膜厚为5nm~50nm。

所述空穴注入层的材料包括六腈六氮杂苯并菲;所述空穴注入层的厚度为5nm~500nm;

所述空穴传输层的材料包括N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺;所述空穴传输层的厚度为5nm~500nm;

所述第一电子阻挡层与第二电子阻挡层的材料均包括4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺;所述第一电子阻挡层与第二电子阻挡层的厚度均为5nm~30nm;

所述第一电子传输层包括重叠设置的两结构层,其中一结构层的材料包括4,7-二苯基-1,10-菲啰啉,另一结构层的材料包括4,7-二苯基-1,10-菲啰啉与锂的混合物;所述第一电子传输层的厚度为5nm~50nm;

所述第二电子传输层的材料包括4,7-二苯基-1,10-菲啰啉;所述第二电子传输层的厚度为5nm~50nm;

所述红色转换薄膜的材料包括红色量子点,所述绿色转换薄膜的材料包括绿色量子点;所述红色转换薄膜的厚度为10nm~200nm;所述绿色转换薄膜的厚度为10nm~200nm。

本发明的有益效果:本发明提供的一种OLED器件,通过将两个或者更多的发光单元串联在一起,可以成倍增加OLED器件的发光强度;同时通过使用半透明阳极,可引入微腔效应,使发光光谱变窄,光色更纯并且进一步提高 发光强度。本发明提供的一种OLED显示器包含上述OLED器件,通过将两个或者更多的发光单元串联在一起,成倍增加发光强度;同时通过使用半透明阳极,可引入微腔效应,使发光光谱变窄,光色更纯并且进一步提高发光强度,从而有利于激发色转换薄膜发出红、绿光,得到高色饱和度的红绿蓝三原色光,提高OLED显示器的色域;由于OLED显示器中对应红、绿、蓝像素的发光层均为蓝色发光层,从而避免使用精密金属掩膜版,有利于提高OLED显示器的分辨率。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,然而附图仅提供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。

附图说明

下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。

附图中,

图1为一种现有的普通蓝光OLED器件的结构示意图;

图2为本发明的OLED器件的结构示意图;

图3为本发明的高亮度蓝光OLED器件与现有的普通蓝光OLED器件的发光强度的对比示意图;

图4为本发明的OLED显示器的结构示意图;

图5为本发明的OLED显示器发出的红绿蓝三原色光的光谱图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

请参阅图2,本发明首先提供一种OLED器件120,包括从下到上依次设置的阳极10、空穴注入层20、空穴传输层30、第一发光单元40、电荷产生层50、第二发光单元60、及阴极70;所述阳极10为半透明电极;

所述第一发光单元40包括从下到上依次设置的第一电子阻挡层41、第一发光层42、及第一电子传输层43;所述第二发光单元60包括从下到上依次设 置的第二电子阻挡层61、第二发光层62、及第二电子传输层63;所述电荷产生层50包括从下到上依次设置的电子产生层51和空穴产生层52。

具体的,所述电荷产生层50用于分别向第一发光单元40和第二发光单元60提供其发光所需的电子或空穴,使得第一发光单元40在电荷产生层50和阳极10的作用下发光,第二发光单元60在电荷产生层50和阴极70的作用下发光。也就是说,电荷产生层50将第一发光单元40和第二发光单元60串联在阳极10和阴极70之间,实现串联式有机发光二极管的结构,可以增大发光效率。

具体的,所述阳极10用于将空穴注入到空穴注入层20中。

具体的,所述阳极10包括两透明导电金属氧化物层及位于两透明导电金属氧化物层之间的一金属层。所述透明导电金属氧化物层的材料优选为氧化铟锡;所述金属层的材料可以为银或铝。所述透明导电金属氧化物层的厚度为5nm~50nm,所述金属层的厚度为5nm~25nm。优选的,所述透明导电金属氧化物层的厚度为15nm,所述金属层的厚度为15nm。

具体的,所述空穴注入层20用于将空穴从阳极10注入到空穴传输层30。

优选的,所述空穴注入层20的材料包括六腈六氮杂苯并菲(Hexanitrilehexaazatriphenylene,HATCN),所述六腈六氮杂苯并菲的结构式为

具体的,所述空穴注入层20的厚度为5nm~500nm,优选为10nm。

具体的,所述空穴传输层30用于将空穴传输到第一发光单元40的第一电子阻挡层41中。

优选的,所述空穴传输层30的材料包括N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺(N,N’-bis(naphthalen-1-yl)-N,N’-bis(phenyl)benzidine,NPB),所述N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺的结构式为

具体的,所述空穴传输层30的厚度为5nm~500nm,优选为60nm。

具体的,所述第一电子阻挡层41与第二电子阻挡层61分别用于将电子限制在第一发光层42与第二发光层62中,并且将空穴传输到第一发光层42与第二发光层62中。

具体的,所述第一电子阻挡层41与第二电子阻挡层61的材料均包括4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(4,4′,4″-tris(N-carbazolyl)triphenylamine,TCTA),所述4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺的结构式为

具体的,所述第一电子阻挡层41的厚度为5nm~30nm,优选为10nm;所述第二电子阻挡层61的厚度为5nm~30nm,优选为10nm。

具体的,所述第一发光层42与第二发光层62用于使空穴和电子在发光层中复合发光。

优选的,所述第一发光层42与第二发光层62均为蓝光发光层,所述蓝光发光层的材料包括4,4′-二(2,2)-二苯乙烯基-1,1联苯(4,4′-Bis(2,2-diphenylvinyl)-1,10-biphenyl,DPVBi),所述4,4′-二(2,2)-二苯乙烯基-1,1联苯的结构式为

具体的,所述第一发光层42的厚度为5nm~40nm,优选为25nm;所述第二发光层62的厚度为5nm~40nm,优选为25nm。

具体的,所述第一电子传输层43用于将从电荷产生层50注入的电子传输到 第一发光层42中,所述第二电子传输层63用于将从阴极70注入的电子传输到第二发光层62中。

具体的,所述第一电子传输层43的厚度为5nm~50nm,优选为20nm。

优选的,所述第一电子传输层43包括重叠设置的两结构层,其中一结构层的材料包括4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline,Bphen),另一结构层的材料包括4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(Bphen)与锂(Li)的混合物,该两结构层的厚度均优选为10nm。所述4,7-二苯基-1,10-菲啰啉的结构式为

具体的,所述第二电子传输层63的厚度为5nm~50nm,优选为20nm。

具体的,所述第二电子传输层63的材料包括4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(Bphen)。

具体的,所述电子产生层51用于产生电子,并将电子注入到第一发光单元40的第一电子传输层43中,所述空穴产生层52用于产生空穴,并将空穴注入到第二发光单元60的第二电子阻挡层61中。

具体的,所述电子产生层51的材料包括六腈六氮杂苯并菲(HATCN);所述空穴产生层52的材料包括N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺(NPB)。

具体的,所述电子产生层51的膜厚为5nm~50nm,所述空穴产生层52的膜厚为5nm~50nm;优选的,所述电子产生层51的膜厚为10nm,所述空穴产生层52的膜厚为10nm。

具体的,所述阴极70用于将电子注入到第二电子传输层63中。

优选的,所述阴极70为反射电极。

具体的,所述阴极70的材料通常为低功函金属材料,如包括锂(Li)、锂合金、镁(Mg)、镁合金、钙(Ca)、钙合金、锶(Sr)、锶合金、镧(La)、镧合金、铈(Ce)、铈合金、铕(Eu)、铕合金、镱(Yb)、镱合金、铝(Al)、铝合金、铯(Cs)、铯合金、铷(Rb)、及铷合金中的一种或多种的组合。优选的,所述阴极70的厚度为50nm~1000nm。

优选的,所述阴极70为由1nm的氟化锂(LiF)层与100nm的铝层叠加构成 的复合薄膜。

优选的,所述阴极70采用真空蒸镀方法成膜。

通过将两个或者更多的发光单元串联在一起,相对于图1的仅具有单一发光单元的普通蓝光OLED器件,本发明的OLED器件具有较高的发光强度,当所述第一发光层42与第二发光层62均为蓝光发光层时,本发明的OLED器件即构成高亮度蓝光OLED器件,在相同电流密度下,将本发明的高亮度蓝光OLED器件与图1所示的普通蓝光OLED器件的发光强度进行对比,得到的结果如图3所示,从图3中可以看出,本发明的高亮度蓝光OLED器件的发光强度高于现有的普通蓝光OLED器件的发光强度的4倍左右。

上述OLED器件,通过将两个或者更多的发光单元串联在一起,可以成倍增加OLED器件的发光强度;另外通过使用半透明阳极,可引入微腔效应,使发光光谱变窄,光色更纯并且进一步提高发光强度,有利于提高OLED显示器的显示效果。

请参阅图4及图2,本发明还提供一种OLED显示器,包括TFT基板110、设于所述TFT基板110上的色转换薄膜140、设于所述色转换薄膜140上的平坦层160、设于所述平坦层160上的OLED器件120、设于所述OLED器件120上方的封装盖板130、以及设于所述封装盖板130与OLED器件120之间的封装胶材150;

如图2所示,所述OLED器件120包括从下到上依次设置的阳极10、空穴注入层20、空穴传输层30、第一发光单元40、电荷产生层50、第二发光单元60、及阴极70;所述阳极10为半透明电极;

所述第一发光单元40包括从下到上依次设置的第一电子阻挡层41、第一发光层42、及第一电子传输层43,所述第二发光单元60包括从下到上依次设置的第二电子阻挡层61、第二发光层62、及第二电子传输层63;所述第一发光层42与第二发光层62均为蓝光发光层;所述电荷产生层50包括从下到上依次设置的电子产生层51和空穴产生层52;

所述色转换薄膜140包括红色像素单元141、绿色像素单元142、及蓝色像素单元143,所述红色像素单元141为红色转换薄膜,所述绿色像素单元142为绿色转换薄膜,所述蓝色像素单元143为无色透明薄膜或通孔;

施加电压后,所述OLED器件120发出蓝光,该蓝光穿过所述OLED器件120 的阳极10进入色转换薄膜140,激发构成所述红色像素单元141的红色转换薄膜发出红光,激发构成所述绿色像素单元142的绿色转换薄膜发出绿光,穿过构成所述蓝色像素单元143的无色透明薄膜或通孔透出蓝光,从而实现红绿蓝三原色显示。

具体的,所述封装胶材150用于粘接封装盖板130与OLED器件120,使封装盖板130对OLED器件120形成密封保护,阻隔水和氧对OLED器件120的侵蚀。

具体的,所述平坦层160的材料为透明有机材料。

具体的,所述红色转换薄膜的材料包括红色量子点,所述绿色转换薄膜的材料包括绿色量子点。

具体的,所述红色量子点包括第一内核和第一外壳,所述第一内核的材料为硒化镉(CdSe),所述第一外壳的材料为硫化锌(ZnS);所述绿色量子点包括第二内核和第二外壳,所述第二内核的材料为CdSe,所述第二外壳的材料为ZnS。

具体的,所述红色转换薄膜的厚度为10nm~200nm,优选为30nm。

具体的,所述绿色转换薄膜的厚度为10nm~200nm,优选为30nm。

具体的,所述空穴注入层20的厚度为5nm~500nm,优选为10nm。

优选的,所述空穴注入层20的材料包括六腈六氮杂苯并菲(HATCN)。

具体的,所述空穴传输层30的厚度为5nm~500nm,优选为60nm。

优选的,所述空穴传输层30的材料包括N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺(NPB)。

具体的,所述第一电子阻挡层41的厚度为5nm~30nm,优选为10nm;所述第二电子阻挡层61的厚度为5nm~30nm,优选为10nm。

具体的,所述第一电子阻挡层41与第二电子阻挡层61的材料均包括4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)。

具体的,所述第一发光层42的厚度为5nm~40nm,优选为25nm;所述第二发光层62的厚度为5nm~40nm,优选为25nm。

具体的,所述蓝光发光层的材料包括4,4′-二(2,2)-二苯乙烯基-1,1联苯(DPVBi)。

具体的,所述第一电子传输层43的厚度为5nm~50nm,优选为20nm。

具体的,所述第一电子传输层43包括重叠设置的两结构层,其中一结构层的材料包括4,7-二苯基-1,10-菲啰啉,另一结构层的材料包括4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(Bphen)与锂(Li)的混合物,该两结构层的厚度均优选为10nm。

具体的,所述第二电子传输层63的厚度为5nm~50nm,优选为20nm。

具体的,所述第二电子传输层63的材料包括4,7-二苯基-1,10-菲啰啉(Bphen)。

具体的,所述电子产生层51的膜厚为5nm~50nm,所述空穴产生层52的膜厚为5nm~50nm;优选的,所述电子产生层51的膜厚为10nm,所述空穴产生层52的膜厚为10nm。

具体的,所述电子产生层51的材料包括六腈六氮杂苯并菲(HATCN);所述空穴产生层52的材料包括N,N′-二苯基-N,N′-(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺(NPB)。

具体的,所述阳极10包括两透明导电金属氧化物层及位于两透明导电金属氧化物层之间的一金属层。所述透明导电金属氧化物层的材料优选为氧化铟锡;所述金属层的材料可以为银或铝。所述透明导电金属氧化物层的厚度为5nm~50nm,所述金属层的厚度为5nm~25nm。优选的,所述透明导电金属氧化物层的厚度为15nm,所述金属层的厚度为15nm。

优选的,所述阴极70为反射电极。

具体的,所述阴极70的材料通常为低功函金属材料,如包括锂、锂合金、镁、镁合金、钙、钙合金、锶、锶合金、镧、镧合金、铈、铈合金、铕、铕合金、镱、镱合金、铝、铝合金、铯、铯合金、铷、及铷合金中的一种或多种的组合。优选的,所述阴极70的厚度为50nm~1000nm。

优选的,所述阴极70为由1nm的氟化锂(LiF)层与100nm的铝层叠加构成的复合薄膜。

优选的,所述阴极70采用真空蒸镀方法成膜。

如图5所示,为本发明的OLED显示器发出的红绿蓝三原色光的光谱图,在色坐标体系中,该红、绿、蓝三原色光的色坐标分别为红光(0.70,0.30),绿光(0.15,0.76),蓝光(0.12,0.08),可以看出,本发明的OLED显示器发出的红、绿、蓝三原色光均具有较高的色饱和度,并使得本发明的OLED显示器的色域高达122.6%。

上述OLED显示器,其中的OLED器件通过将两个或者更多的发光单元串联在一起,可以成倍增加OLED器件的发光强度;同时通过使用半透明阳极,可引入微腔效应,使发光光谱变窄,光色更纯并且进一步提高发光强度;从而有利于激发色转换薄膜发出红、及绿光,得到高色饱和度的红绿蓝三原色光,进而提高了OLED显示器的色域。

综上所述,本发明提供一种OLED器件与OLED显示器。本发明的OLED器件,通过将两个或者更多的发光单元串联在一起,可以成倍增加OLED器件的发光强度;同时通过使用半透明阳极,可引入微腔效应,使发光光谱变窄,光色更纯并且进一步提高发光强度。本发明的OLED显示器包含上述OLED器件,通过将两个或者更多的发光单元串联在一起,成倍增加发光强度;同时通过使用半透明阳极,可引入微腔效应,使发光光谱变窄,光色更纯并且进一步提高发光强度,从而有利于激发色转换薄膜发出红、绿光,得到高色饱和度的红绿蓝三原色光,提高OLED显示器的色域;由于OLED显示器中对应红、绿、蓝像素的发光层均为蓝色发光层,从而避免使用精密金属掩膜版,有利于提高OLED显示器的分辨率。

以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

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