有机发光二极管及其制造方法、显示面板、显示装置与流程

本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种有机发光二极管及其制造方法、显示面板、显示装置。

背景技术：

随着显示技术的发展，有机发光二极管(英文：organiclightemittingdiode；简称：oled)作为一种电流型发光器件，因其所具有的自发光、快速响应、宽视角等特点而越来越多地被应用于高性能显示领域当中。

相关技术中，oled一般包括阳极、发光层和阴极。其中，该发光层具体可以包括电子传输层、电致发光层、电子阻挡层、空穴传输层和空穴注入层。当对该阳极和阴极施加电压时，电子可以从阴极通过电子传输层迁移到电致发光层，空穴可以从阳极通过空穴传输层迁移到电致发光层。该电子和空穴在电致发光层相遇后可以形成激子，激子在电场作用下将能量传递给电致发光层中的发光分子，使得发光分子发出可见光，该可见光透过阴极射出，从而使得oled可以发光。

但是，可见光在相关技术中的oled内传输的过程中，会发生波导效应和等离子体效应等，导致可见光在经过反射、折射和吸收作用后，oled的出光效率较低。

技术实现要素：

为了解决现有技术中oled的出光效率较低的问题，本发明实施例提供了一种有机发光二极管及其制造方法、显示面板、显示装置。所述技术方案如下：

第一方面，提供了一种有机发光二极管，所述有机发光二极管包括：

阳极层、发光层和光调节组件，所述发光层位于所述阳极层和所述光调节组件之间；

其中，所述光调节组件包括至少两个阴极层，任意两个阴极层之间设置有覆盖层。

可选的，每个所述阴极层的材质为半透明金属。

可选的，所述光调节组件包括两个阴极层，所述两个阴极层中靠近所述发光层的阴极层的厚度为14纳米，远离所述发光层的阴极层的厚度为15纳米。

可选的，所述覆盖层的厚度能够使所述发光层发出的光在所述任意两个阴极层之间的光程l满足：l＝mλ/2n，其中，m为大于0的整数，λ为所述发光层发出的光的波长，n为所述覆盖层的折射率。

可选的，至少一个所述阴极层靠近所述发光层的表面为曲面或者呈波浪形。

第二方面，提供了一种有机发光二极管的制造方法，所述方法包括：

提供衬底基板；

在所述衬底基板上依次形成阳极层、发光层和光调节组件，所述发光层位于所述阳极层和所述光调节组件之间；

其中，所述光调节组件包括至少两个阴极层，任意两个阴极层之间设置有覆盖层。

可选的，所述至少两个阴极层包括第一阴极层和第二阴极层，

其中，形成所述光调节组件的方法包括：

通过一次构图工艺在所述第一阴极层上形成覆盖层；

由半透明金属通过溅射沉积的方式在所述覆盖层上形成第二阴极层。

第三方面，提供了一种显示面板，所述显示面板包括：衬底基板以及设置在所述衬底基板上的第一方面任一所述的有机发光二极管。

可选的，所述显示面板还包括：

设置在所述衬底基板与所述阳极层之间的反光金属层。

第四方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括：第三方面任一所述的显示面板。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例提供的有机发光二极管及其制造方法、显示面板、显示装置，光调节组件包括至少两个阴极层，该至少两个阴极层形成一个或多个微腔结构，可以利用光的叠加干涉原理，使得从光调节组件出射的特定波长的光的强度增大，从而提高了oled的正面出光效率。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种有机发光二极管的结构示意图；

图2-1是本发明实施例提供的红光的出光效率的变化曲线图；

图2-2是本发明实施例提供的绿光的出光效率的变化曲线图；

图2-3是本发明实施例提供的蓝光的出光效率的变化曲线图；

图3是本发明实施例提供的一种覆盖层的结构示意图；

图4-1是本发明实施例提供的oled中红光的出光效率与现有技术中oled中红光的出光效率的对比曲线图；

图4-2是本发明实施例提供的oled中绿光的出光效率与现有技术中oled中绿光的出光效率的对比曲线图；

图4-3是本发明实施例提供的oled中蓝光的出光效率与现有技术中oled中蓝光的出光效率的对比曲线图；

图5-1是本发明实施例提供的一种光射在阴极层后的能量转化示意图；

图5-2是本发明实施例提供的另一种光射在阴极层后的能量转化示意图；

图6是本发明实施例提供的一种显示面板的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的另一种显示面板的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种有机发光二极管10，如图1所示，该有机发光二极管10包括：

阳极层101、发光层102和光调节组件103，该发光层102位于阳极层101和光调节组件103之间；

其中，光调节组件103可以包括至少两个阴极层，任意两个阴极层之间设置有覆盖层。

示例的，如图1所示，光调节组件103可以包括两个阴极层，分别为靠近发光层102的第一阴极层1031和远离发光层102的第二阴极层1032，在第一阴极层1031和第二阴极层1032之间设置有覆盖层1033。

需要说明的是，发光层102发出的光在通过第一阴极层1031后，可以在第一阴极层1031和第二阴极层1032之间反射，因此第一阴极层和第二阴极层可以形成微腔结构。

综上所述，本发明实施例提供的有机发光二极管，光调节组件包括至少两个阴极层，该至少两个阴极层形成一个或多个微腔结构，可以利用光的叠加干涉原理，使得从光调节组件出射的特定波长的光的强度增大，从而提高了oled的正面出光效率。

可选的，阳极层可以为氧化铟锡(英文：indiumtinoxide；简称：ito)层，每个阴极层的材质可以为半透明金属，例如金属银或镁等，一方面，半透明金属材质可以使发光层发出的可见光透过阴极层以进行发光，另一方面，半透明金属材质具有一定的反射作用，可以使得光在两个阴极层之间反射，使两个阴极层形成微腔结构，利用光的叠加干涉原理，使得从光调节组件出射的特定波长的光的强度增大，从而提高了oled的正面出光效率。

可选的，图1所示的第一阴极层1031的厚度可以为14纳米，第二阴极层1032的厚度可以为15纳米。

需要说明的是，覆盖层1033的厚度能够使发光层102发出的光在第一阴极层1031和第二阴极层1032之间的光程l满足：l＝mλ/2n，其中，m为大于0的整数，λ为发光层发出的光的波长，n为覆盖层的折射率。

图2-1至图2-3为本发明实施例提供的根据不同波长的可见光，第二阴极层的厚度以及覆盖层的厚度与oled的正面出光效率的关系示意图，其中，图2-1对应的可见光是红光，图2-2对应的可见光是绿光，图2-3对应的可见光是蓝光。在图2-1至图2-3中，横坐标为覆盖层(英文：cappinglayer；简称：cpl)的厚度，单位为纳米，纵坐标为光照强度，单位为勒克斯，折线a、b、c分别为第二阴极层的厚度为10、15、20纳米时，可见光的光照强度与覆盖层的厚度的关系。从图2-1至图2-3可以看出，当第二阴极层的厚度为15纳米，覆盖层达到一定厚度时，三种可见光的光照强度均几乎可以达到峰值，因此，将第二阴极层的厚度设置为15纳米，可以最大程度的增大可见光的光照强度，从而可以提高oled的出光效率。

进一步的，在第二阴极层的厚度为15纳米时，如图2-1所示，当覆盖层的厚度为150纳米时，折线b达到峰值点m，也即是红光的光照强度最大；如图2-2所示，当覆盖层的厚度为120纳米时，折线b达到峰值点m，也即是绿光的光照强度最大；如图2-3所示，当覆盖层的厚度为110纳米时，折线b达到峰值点m，也即是蓝光的光照强度最大。因此，可以通过构图工艺在第一阴极层上形成覆盖层，一个像素单元中的覆盖层1033的截面可以如图3所示，r为红色显示单元对应的覆盖层，g为绿色显示单元对应的覆盖层，b为蓝色显示单元对应的覆盖层，不同颜色的显示单元对应的覆盖层的厚度不同，可以使得不同的可见光在第一阴极层和第二阴极层形成的微腔结构中的光程为该可见光的波长的整数倍，从而可以利用光的叠加干涉原理，使得从光调节组件出射的该波长的可见光的强度增大，提高oled的正面出光效率。

可选的，覆盖层为高折射率的透明材料，利用高折射率的透明材料可以减少光从阴极层进入覆盖层发生的全反射，从而可以提高出光效率，其中，覆盖层的折射率与阴极层的折射率相近或相等。

图4-1至图4-3为不同波长的可见光的光照强度与出光角度的关系示意图，其中，垂直于oled的出光面的出光角度为0，图4-1对应的可见光是红光，图4-2对应的可见光是绿光，图4-3对应的可见光是蓝光。在图4-1至图4-3中，横坐标为出光角度，纵坐标为光照强度，单位为勒克斯，曲线d为现有技术中的oled的光照强度随出光角度的变化而变化的曲线，曲线e为本发明实施例提供的oled的光照强度随出光角度的变化而变化的曲线。如图4-1至图4-3所示，在本发明实施例提供的oled中，当出光角度为0时，红光的出光效率增加了53％，绿光的出光效率增加了81％，蓝光的出光效率增加了7.14％，且当出光角度的角度范围为负20°到正20°时，本发明实施例提供的oled的不同波长的光的光照强度大于现有技术中的oled的光照强度，因此提高了oled的正面出光效率，可以满足虚拟现实显示设备等不需要从侧面观看的显示设备的需求，降低功耗。

可选的，至少一个阴极层靠近发光层的表面可以为曲面或者呈波浪形，该形状可以降低光在穿过阴极层时发生的表面等离子体激元(英文：surfaceplasmonpolaritons，简称：spp)模式损耗，提高光的利用率，示例的，如图5-1所示，当光γ照射到平坦的第一阴极层1031上时，光与第一阴极层表面的电子相互作用会使得一部分电磁波能量转化成热能，如图5-2所示，当光γ照射到表面为波浪形的第一阴极层1031上时，可以将光与第一阴极层表面的电子相互作用产生的电磁波能量重新转化为光γ’，使得该光从第一阴极层表面发生反射，从而可以提高光的利用率。

综上所述，本发明实施例提供的有机发光二极管，光调节组件包括至少两个阴极层，该至少两个阴极层形成一个或多个微腔结构，可以利用光的叠加干涉原理，使得从光调节组件出射的特定波长的光的强度增大，从而提高了oled的正面出光效率。

本发明实施例提供了一种有机发光二极管的制造方法，该方法包括：

s1、提供衬底基板。

s2、在衬底基板上依次形成阳极层、发光层和光调节组件，该发光层位于阳极层和光调节组件之间。

可选的，阳极层可以为ito层，发光层可以包括电子传输层、电致发光层、电子阻挡层、空穴传输层和空穴注入层。

其中，光调节组件包括至少两个阴极层，任意两个阴极层之间设置有覆盖层。

可选的，如图1所示，光调节组件103可以包括两个阴极层，分别为靠近发光层102的第一阴极层1031和远离发光层102的第二阴极层1032，在第一阴极层1031和第二阴极层1032之间设置有覆盖层1033。

其中，形成光调节组件的方法包括：

通过一次构图工艺在第一阴极层上形成覆盖层。

示例的，一个像素单元中的覆盖层的截面可以如图3所示，r为红色显示单元对应的覆盖层，g为绿色显示单元对应的覆盖层，b为蓝色显示单元对应的覆盖层，不同颜色的显示单元对应的覆盖层的厚度不同，可以使得不同的可见光在第一阴极层和第二阴极层形成的微腔结构中的光程为该可见光的波长的整数倍，从而可以利用光的叠加干涉原理，使得从光调节组件出射的该波长的可见光的强度增大，提高oled的正面出光效率。

进一步的，由半透明金属通过溅射沉积的方式在覆盖层上形成第二阴极层。

可选的，阴极层的材质可以为半透明金属，例如金属银、镁等。

可选的，至少一个阴极层靠近发光层的表面可以为曲面或者呈波浪形，可以降低光在穿过阴极层时发生的spp模式损耗，提高光的利用率。具体可以采用纳米压印的方式使至少一个阴极层靠近发光层的表面为曲面或者呈波浪形。

综上所述，本发明实施例提供的有机发光二极管的制造方法，光调节组件包括至少两个阴极层，该至少两个阴极层形成一个或多个微腔结构，可以利用光的叠加干涉原理，使得从光调节组件出射的特定波长的光的强度增大，从而提高了oled的正面出光效率。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体步骤，可以参考前述有机发光二极管实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本发明实施例提供了一种显示面板，如图6所示，该显示面板包括：衬底基板20以及设置在衬底基板20上的如图1所示的有机发光二极管10。

进一步的，如图7所示，该显示面板还可以包括：

设置在衬底基板20与阳极层101之间的反光金属层30以及设置在第二阴极层1032上的封装结构40，反光金属层可以分别与第一阴极层和第二阴极层形成微腔结构，进一步提高oled显示面板的出光效率。其中，该反光金属层的材质可以为银。

可选的，该封装结构可以由依次叠加的氮化硅层、有机层和氮氧化硅层构成，其中，氮化硅层的厚度可以为800纳米，有机层的厚度可以为8微米，氮氧化硅层的厚度可以为600纳米；该封装结构也可以为玻璃盖板。

综上所述，本发明实施例提供的显示面板，光调节组件包括至少两个阴极层，该至少两个阴极层形成一个或多个微腔结构，可以利用光的叠加干涉原理，使得从光调节组件出射的特定波长的光的强度增大，从而提高了oled显示面板的正面出光效率。

本发明实施例提供了一种显示装置，该显示装置可以包括：图6或图7所示的显示面板。

该显示装置可以为：虚拟现实头戴显示器设备、电子纸、oled面板、有源矩阵有机发光二极管(英文：activematrix/organiclightemittingdiode；简称：amoled)面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。

综上所述，本发明实施例提供的显示装置，光调节组件包括至少两个阴极层，该至少两个阴极层形成一个或多个微腔结构，可以利用光的叠加干涉原理，使得从光调节组件出射的特定波长的光的强度增大，从而提高了oled显示装置的正面出光效率。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。