有机电致发光装置的制作方法

文档序号:15677098发布日期:2018-10-16 20:10阅读:142来源:国知局

本发明属于显示技术领域,具体涉及一种有机电致发光装置。



背景技术:

色域(colorgamut),也称色彩空间,是对一种色彩进行编码的方法,也指一个显示装置能够产生色彩的总和,它代表了一个色彩影像所能表现色彩的具体情况,其中,色域的类型有ntsc、srgb、adobergb等。在显示行业发展早期,阴极射线管(crt)和液晶显示器(lcd)的色域仅能达到72%ntsc(甚至更低);随着显示技术的发展,led灯管技术从b-led(约72%ntsc)发展到gb-led(85%ntsc)、rgb-led(95%ntsc);而有机电致发光器件的出现,色域提高到100%ntsc。

有机电致发光器件(organiclight-emittingdiode,oled)作为一种电流型发光器件,因其具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短、清晰度与对比度高等特点而越来越多地被应用于高性能显示装置当中。有机电致发光器件通常包括阳极、阴极和夹在两个电极之间的有机发光单元,其中,有机发光单元至少包括一个空穴传输层、一个发光层和一个电子传输层,该发光器件利用发光层材料实现红、蓝、绿以及白光的发射。但是,由于构成发光层的大多数有机小分子、高分子材料的边带振动基跃迁的非均匀展开,其发光光谱一般比较宽,半高宽(fwhm)在100nm左右,从而导致发光的色纯度不高。

研究发现,为进一步提高色域,需要进一步窄化发光器件光谱,提高色纯度,业界已有的解决方案及存在的问题为:(1)利用量子点窄光谱特性,将有机电致发光器件发出的光转换为量子点光致发光,虽能窄化光谱,但由于量子点的发光属于荧光,只能利用单线态激子,理论的内量子效率不超过25%,还有75%的三线态激子无法得到使用,电流效率低;(2)在发光层中采用窄光谱的发光材料代替宽色谱的有机小分子和高分子材料,但由于多种荧光染料官能团存在会出现衰减强弱不一致的问题,严重影响显示品质;(3)在出光侧上设置彩色滤光片以得到窄化光谱,但受限于彩色滤光片厚度,白光难以经过色阻被完全过滤,导致白光经彩色滤光层中的红、绿和蓝色阻后所显示的红、绿、蓝光色纯度也较低,影响显示品质。

随着显示技术的不断升级,人们更加追求色彩的精准性和丰富程度,因此,突破现有技术瓶颈,进一步提高色域面积,设计出高色域的显示装置,已成为显示行业未来发展的方向。



技术实现要素:

因此,本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中显示装置的显示色域低而不能满足人们需求的难题,从而提供一种能够提供色纯度更高的高色域有机电致发光装置。

为此,本发明提供一种有机电致发光装置,包括若干种发光波长的单色光有机发光二极管;至少一种所述有机发光二极管具有微腔结构;

各所述有机发光二极管包括层叠设置的第一电极层、发光层以及第二电极层;所述第二电极层为透明层,包括交替叠置的至少一层具有第一折射率的第一膜层和至少一层具有第二折射率的第二膜层,所述第一折射率不等于所述第二折射率。

可选地,所述第一折射率大于所述第二折射率,所述第一膜层靠近所述发光层设置。

可选地,不同发光波长的所述有机发光二极管中所述第二电极层的厚度均不相等。

可选地,所述第一膜层为金属氧化物膜层,所述第二膜层为金属膜层。

可选地,所述金属氧化物膜层选自钨氧化物膜、钼氧化物膜、铟锌氧化物膜、镍氧化物膜中的至少一种;所述金属膜层选自银膜、铝、镁、镱中的至少一种或者为其中至少两种的合金。

可选地,所述第二电极层包括交替设置的所述第一膜层和所述第二膜层,第一膜层和第二膜层总层数为2~5层;

包括3种不同发光波长的所述有机发光二极管,不同所述有机发光二极管的发光波长λi以及所对应的第二电极层的厚度ti的关系为:λ1>λ2>λ3,t1>t2>t3;3≥i≥1。

可选地,所述λ1为620nm~760nm,所述λ2为500nm~560nm,所述λ3为450nm~480nm;所述t1为91~302nm,所述t2为76~297nm,所述t3为60~280nm。

可选地,所述第一膜层钨氧化物膜,共3层;所述第二膜层为银膜,共2层;

不同发光波长的所述有机发光二极管中,各对应所述第二膜层厚度相同。

优选地,所述λ1为620nm~760nm的所述有机发光二极管中,所述钨氧化物膜的厚度分别为60nm~80nm,100nm~120nm,70nm~100nm;所述银膜的厚度分别为10nm~30nm,10nm~30nm;

所述λ2为500nm~560nm的所述有机发光二极管中,所述钨氧化物膜的厚度分别为75nm~95nm,70nm~100nm,80nm~105nm;所述银膜的厚度分别为10nm~30nm,10nm~30nm;

所述λ3为450nm~480nm的所述有机发光二极管中,所述钨氧化物膜的厚度分别为90nm~110nm,35nm~60nm,95nm~125nm;所述银膜的厚度分别为10nm~30nm,10nm~30nm。

可选地,所述第一膜层钼氧化物膜,共2层;所述第二膜层为银膜,共1层;

不同发光波长的所述有机发光二极管中,各对应所述第二膜层厚度相同,对应的所述第一膜层厚度相同。

优选地,所述λ1为620nm~760nm的所述有机发光二极管中,所述钼氧化物膜的厚度分别为35nm~45nm,65nm~75nm;所述银膜的厚度为10nm~30nm;

所述λ2为500nm~560nm的所述有机发光二极管中,所述钼氧化物膜的厚度分别为35nm~45nm,35nm~45nm;所述银膜的厚度为10nm~30nm;

所述λ3为450nm~480nm的所述有机发光二极管中,所述钼氧化物膜的厚度分别为35nm~45nm,1nm~10nm;所述银膜的厚度为10nm~30nm。

可选地,所述第一膜层钼氧化物膜,共2层;所述第二膜层为银膜,共1层;

不同发光波长的所述有机发光二极管中,各对应所述第二膜层厚度相同。

优选地,所述λ1为620nm~760nm的所述有机发光二极管中,所述钼氧化物膜的厚度分别为35nm~45nm,65nm~75nm;所述银膜的厚度为10nm~30nm;

所述λ2为500nm~560nm的所述有机发光二极管中,所述钼氧化物膜的厚度分别为35nm~45nm,35nm~45nm;所述银膜的厚度为10nm~30nm;

所述λ3为450nm~480nm的所述有机发光二极管中,所述钼氧化物膜的厚度分别为35nm~45nm,1nm~10nm;所述银膜的厚度为10nm~30nm。

本发明技术方案,具有如下优点:

1.本发明提供的有机电致发光装置,包括若干种发光波长的单色光有机发光二极管;各所述有机发光二极管均具有微腔结构;各所述有机发光二极管包括依次层叠设置的第一电极层、发光层以及第二电极层;所述第二电极层为透明层,包括交替叠置的至少一层具有第一折射率的第一膜层和至少一层具有第二折射率的第二膜层,所述第一折射率不等于所述第二折射率。。

所述有机电致发光装置,具有由全反射层和半反半透层形成光学微型谐振腔(简称微腔)结构,通过对位于微腔中的第二电极层的结构改进,即由不同折射率的膜层层叠设置而成,使得光在第二电极层中发生多次干涉,使所需波长的光在第二电极中发生叠加,从而实现光的增强,同时其它波长的光相互抵消,从而被滤除,最终经过第二电极层的透射光光谱变得更窄,纯度得到提高。

2.本发明提供的有机电致发光装置,利用微腔效应通过调节第二电极层的结构实现窄化光谱的半峰宽,器件结构简单,产品良率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例2提供的第二电极层的结构示意图;

附图标记说明:

1-第一膜层;2-第二膜层。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中,需要说明的是,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明可以以许多不同的形式实施,而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反,提供这些实施例,使得本公开将是彻底和完整的,并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员,本发明将仅由权利要求来限定。在附图中,为了清晰起见,会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是,当元件例如层被称作“形成在”或“设置在”另一元件“上”时,该元件可以直接设置在所述另一元件上,或者也可以存在中间元件。相反,当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时,不存在中间元件。

实施例1

本实施例提供一种有机电致发光装置,包括若干种发光波长的单色光有机发光二极管;各有机发光二极管包括层叠设置的第一电极层、发光层以及第二电极层;至少一种有机发光二极管具有微腔结构,即该有机发光二极管具有反射电极和半反半透电极,反射电极、半反半透电极以及两者之间的腔体共同形成光学微型谐振腔(简称微腔)。

本实施例中,第二电极层是阴极,为半反半透电极,包括交替叠置的至少一层具有第一折射率的第一膜层和至少一层具有第二折射率的第二膜层,第一折射率不等于第二折射率。作为本发明可变换实施例,第二电极还可以为阳极,为半反半透电极,与之对应的第一电极为阴极,为反射电极。

作为本发明的一个实施例,本实施例中,第一折射率大于第二折射率,第一膜层靠近发光层设置;不同发光波长的有机发光二极管中第二电极层的厚度均不相等。

第一膜层为金属氧化物膜层,选自但不限于钨氧化物膜、钼氧化物膜、铟锌氧化物膜、镍氧化物膜中的至少一种;

第二膜层为金属膜层,选自但不限于银膜、铝、镁、镱中的至少一种或者为其中至少两种的合金。

第二电极层包括交替设置的第一膜层和第二膜层,第一膜层和第二膜层总层数为2~5层;

包括3种不同发光波长的有机发光二极管,不同有机发光二极管的发光波长λi以及所对应的第二电极层的厚度ti的关系为:λ1>λ2>λ3,t1>t2>t3;3≥i≥1。

作为本发明的一个实施例,本实施例中,包括3种单色光有机发光二极管,分别为波长λ1为620nm~760nm的红光,波长λ2为500nm~560nm的绿光,波长λ3为450nm~480nm的蓝光;所对应的第二电极的厚度t1为91~302nm,t2为76~297nm,t3为60~280nm。

具体地,本实施例中,第二电极中的第一膜层为钨氧化物膜,共3层;第二膜层为银膜,共2层;第一膜层靠近发光层设置。

不同发光波长的有机发光二极管中,各对应第二膜层厚度相同。

具体地,λ1为620nm~760nm的红光有机发光二极管中,钨氧化物膜的厚度分别为60nm~80nm,100nm~120nm,70nm~100nm;银膜的厚度分别为10nm~30nm,10nm~30nm;

λ2为500nm~560nm的绿光有机发光二极管中,钨氧化物膜的厚度分别为75nm~95nm,70nm~100nm,80nm~105nm;银膜的厚度分别为10nm~30nm,10nm~30nm;

λ3为450nm~480nm的蓝光有机发光二极管中,钨氧化物膜的厚度分别为90nm~110nm,35nm~60nm,95nm~125nm;银膜的厚度分别为10nm~30nm,10nm~30nm。

作为本发明的可变换实施例,第二电极还可以为:第一膜层为钼氧化物膜,共2层;第二膜层为银膜,共1层;

不同发光波长的有机发光二极管中,各对应第二膜层厚度相同,对应一层第一膜层厚度相同。

具体地,λ1为620nm~760nm的红光有机发光二极管中,钼氧化物膜的厚度分别为35nm~45nm,65nm~75nm;银膜的厚度为10nm~30nm;

λ2为500nm~560nm的绿光有机发光二极管中,钼氧化物膜的厚度分别为35nm~45nm,35nm~45nm;银膜的厚度为10nm~30nm;

λ3为450nm~480nm的蓝光有机发光二极管中,钼氧化物膜的厚度分别为35nm~45nm,1nm~10nm;银膜的厚度为10nm~30nm。

作为本发明的可变换实施例,第二电极还可以为:第一膜层为钼氧化物膜,共2层;第二膜层为银膜,共1层;

不同发光波长的有机发光二极管中,各对应第二膜层厚度相同。

具体地,λ1为620nm~760nm的红光有机发光二极管中,钼氧化物膜的厚度分别为35nm~45nm,65nm~75nm;银膜的厚度为10nm~30nm;

λ2为500nm~560nm的绿光有机发光二极管中,钼氧化物膜的厚度分别为35nm~45nm,35nm~45nm;银膜的厚度为10nm~30nm;

λ3为450nm~480nm的蓝光有机发光二极管中,钼氧化物膜的厚度分别为35nm~45nm,1nm~10nm;银膜的厚度为10nm~30nm。

作为本发明的可变换实施例,各有机发光二极管中还可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的至少一种;有机电致发光装置中单色光有机发光二极管的种类也不限于此,还可以包括黄色和/或红色有机发光二极管,或者仅包括蓝色和红色有机发光二极管,均可以实现本发明的目的,属于本发明的保护范围。

实施例2

本实施例提供一种有机电致发光装置,包括若干阵列排布的像素单元,每个像素单元中包括红光、绿光、蓝光有机发光二极管。如图1所示,第二电极层为交替设置的第一膜层1和第二膜层2,第一膜层1为钨氧化物膜,共3层;第二膜层为银膜,共2层;第一膜层1靠近发光层设置,不同发光波长的有机发光二极管中,各对应第二膜层2厚度相同。

其中,红光有机发光二极管的器件结构为:

ito/ag/ito(第一电极层,10nm/120nm/10nm)/cupc(空穴注入层,60nm)/tpd(空穴传输层,35nm)/cbp:ir(piq)3(15%)(红色发光层,50nm)/alq3(电子传输层,35nm)/wo3/ag/wo3/ag/wo3(第二电极层,71nm/20nm/115nm/12nm/84nm)。

绿光有机发光二极管的器件结构为:

ito/ag/ito(第一电极层,10nm/120nm/10nm)/cupc(空穴注入层,60nm)/tpd(空穴传输层,35nm)/tcta:ir(ppy)3(10%)(绿色发光层,45nm)/alq3(电子传输层,35nm)/wo3/ag/wo3/ag/wo3(第二电极层,88nm/20nm/86nm/12nm/91nm)。

蓝光有机发光二极管的器件结构为:

ito/ag/ito(第一电极层,10nm/120nm/10nm)/cupc(空穴注入层,60nm)/tpd(空穴传输层,35nm)/cbp:firpic(8%)(蓝色发光层,45nm)/alq3(电子传输层,35nm)/wo3/ag/wo3/ag/wo3(第二电极层,102nm/20nm/45nm/12nm/101nm)。

其中,cupc为酞菁铜;

tpd为n,n-二苯基-n,n-二(3-甲基苯基)联苯胺;

cbp为4,4′n,n′22二咔唑联苯;

tcta为:三(4-咔唑-9基-苯基)胺;

ir(piq)3为:三(1-苯基-异喹啉)合铱;

ir(ppy)3为三(2-苯基吡啶)合铱;

firpic为双(4,6-二氟苯基吡啶-n,c2')吡啶甲酰合铱;

alq3为三(8-羟基喹啉)铝。

实施例3

本实施例提供一种有机电致发光装置,包括若干阵列排布的像素单元,每个像素单元中包括红光、绿光、蓝光有机发光二极管。第二电极层为:第一膜层为钼氧化物膜,共2层;第二膜层为银膜,共1层;不同发光波长的有机发光二极管中,各对应第二膜层厚度相同,对应一层第一膜层厚度相同。

其中,红光有机发光二极管的器件结构为:

ito/ag/ito(第一电极层,10nm/120nm/10nm)/cupc(空穴注入层,60nm)/tpd(空穴传输层,35nm)/cbp:ir(piq)3(15%)(红色发光层,50nm)/alq3(电子传输层,35nm)/mo3/ag/mo3(第二电极层,40nm/16nm/70nm)。

绿光有机发光二极管的器件结构为:

ito/ag/ito(第一电极层,10nm/120nm/10nm)/cupc(空穴注入层,60nm)/tpd(空穴传输层,35nm)/tcta:ir(ppy)3(10%)(绿色发光层,45nm)/alq3(电子传输层,35nm)/mo3/ag/mo3(第二电极层,40nm/16nm/40nm)。

蓝光有机发光二极管的器件结构为:

ito/ag/ito(第一电极层,10nm/120nm/10nm)/cupc(空穴注入层,60nm)/tpd(空穴传输层,35nm)/cbp:firpic(8%)(蓝色发光层,45nm)/alq3(电子传输层,35nm)/mo3/ag/mo3(第二电极层,40nm/16nm/5nm)。

实施例4

本实施例提供一种有机电致发光装置,包括若干阵列排布的像素单元,每个像素单元中包括红光、绿光、蓝光有机发光二极管。第二电极层为:第一膜层为铟锌氧化物膜,共2层;第二膜层为银膜,共1层;不同发光波长的有机发光二极管中,各对应第二膜层厚度相同。

其中,红光有机发光二极管的器件结构为:

ito/ag/ito(第一电极层,10nm/120nm/10nm)/cupc(空穴注入层,60nm)/tpd(空穴传输层,35nm)/cbp:ir(piq)3(15%)(红色发光层,50nm)/alq3(电子传输层,35nm)/izo/ag(第二电极层,71nm/20nm)。

绿光有机发光二极管的器件结构为:

ito/ag/ito(第一电极层,10nm/120nm/10nm)/cupc(空穴注入层,60nm)/tpd(空穴传输层,35nm)/tcta:ir(ppy)3(10%)(绿色发光层,45nm)/alq3(电子传输层,35nm)/izo/ag(第二电极层,56nm/20nm)。

蓝光有机发光二极管的器件结构为:

ito/ag/ito(第一电极层,10nm/120nm/10nm)/cupc(空穴注入层,60nm)/tpd(空穴传输层,35nm)/cbp:firpic(8%)(蓝色发光层,45nm)/alq3(电子传输层,35nm)/izo/ag(第二电极层,40nm/20nm)。

实施例5

本实施例提供一种有机电致发光装置,器件结构同实施例2。与实施例2提供的有机电致发光装置的区别在于:

红光和蓝光有机发光二极管不具有微腔结构。

对比例

本实施例提供一种有机电致发光装置,包括若干阵列排布的像素单元,每个像素单元中包括红光、绿光、蓝光有机发光二极管。

其中,红光有机发光二极管的器件结构为:

ito/ag/ito(第一电极层,10nm/120nm/10nm)/cupc(空穴注入层,60nm)/tpd(空穴传输层,35nm)/cbp:ir(piq)3(15%)(红色发光层,50nm)/alq3(电子传输层,35nm)/mg/ag(第二电极层,5nm/20nm)。

绿光有机发光二极管的器件结构为:

ito/ag/ito(第一电极层,10nm/120nm/10nm)/cupc(空穴注入层,60nm)/tpd(空穴传输层,35nm)/tcta:ir(ppy)3(10%)(绿色发光层,45nm)/alq3(电子传输层,35nm)/mg/ag(第二电极层,5nm/20nm)。

蓝光有机发光二极管的器件结构为:

ito/ag/ito(第一电极层,10nm/120nm/10nm)/cupc(空穴注入层,60nm)/tpd(空穴传输层,35nm)/cbp:firpic(8%)(蓝色发光层,45nm)/alq3(电子传输层,35nm)/mg/ag(第二电极层,5nm/20nm)。

对上述实施例与对比例中的有机电致发光装置进行测试,测试结果如下表所示:

从上表数据可以明显看出,本发明实施例所提供的有机电致发光装置能够有效窄化半高宽,扩大显示色域。

显然,上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

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