一种发光器件以及发光显示装置的制造方法
【专利摘要】本申请公开了一种发光器件以及发光显示装置，用以提高发光器件的光输出效率。本申请提供一种发光器件，包括衬底基板、设置于所述衬底基板之上的褶皱层、设置于所述褶皱层之上的第一电极层，以及设置于所述第一电极层之上的具有不同颜色发光区域的发光层，其中，所述褶皱层具有不同褶皱周期尺寸的褶皱区域，在垂直于所述衬底基板的方向上，与不同颜色的发光区域相正对的褶皱区域的褶皱周期尺寸不同，所述褶皱周期尺寸为褶皱的相邻两个波谷或波峰的间距。
【专利说明】
一种发光器件以及发光显示装置
技术领域
[0001]本申请涉及发光显示领域，尤其涉及一种发光器件以及发光显示装置。
【背景技术】
[0002]近年来，有机电致发光显示器(Organic Light-Emitting D1de，0LED)作为一种新型的平板显示逐渐受到更多的关注。由于其具有主动发光、发光亮度高、分辨率高、宽视角、响应速度快、低能耗以及可柔性化等特点，成为有可能代替液晶显示的下一代显示技术。
[0003]但目前OLED器件整体的外量子效率较低，这主要是由于OLED器件内部有很大一部分光由于各功能层折射率的差异，以及各功能层和空气的折射率的差异，导致很大比例的光在传输时都无法从出光面射出，而是通过波导作用困在器件内部，造成了光能的损失，即，现有的OLED器件的光输出效率较低。
【发明内容】
[0004]本申请实施例提供了一种发光器件以及发光显示装置，用以提高发光器件的光输出效率。
[0005]本申请实施例提供的一种发光器件，包括衬底基板、设置于所述衬底基板之上的褶皱层、设置于所述褶皱层之上的第一电极层，以及设置于所述第一电极层之上的具有不同颜色发光区域的发光层，其中，所述褶皱层具有不同褶皱周期尺寸的褶皱区域，在垂直于所述衬底基板的方向上，与不同颜色的发光区域相正对的褶皱区域的褶皱周期尺寸不同，所述褶皱周期尺寸为褶皱的相邻两个波谷或波峰的间距。
[0006]本申请实施例提供的发光器件，在衬底基板之上设置有褶皱层，并且所述褶皱层具有与不同颜色的发光区域相对应的不同褶皱周期尺寸的褶皱区域，在垂直于所述衬底基板的方向上，与不同颜色的发光区域相正对的褶皱区域的褶皱周期尺寸不同。由于具有具体光色的发光器件，其光输出效率与该光色波长具有一定的相对应关系，即在衬底基板上形成褶皱层的周期尺寸大小与该光色波长相对应时，发光器件的光输出效率可到达相应的最大值，通过将褶皱层的周期尺寸根据该发光器件发光层发出的光色进行相应的设置，进而可以提高发光器件的不同发光光色的光输出效率，使具有不同发光光色的发光区域的发光器件达到最佳的光输出效率。
[0007]优选的，所述褶皱区域的褶皱周期尺寸具有预设周期尺寸范围，所述预设周期尺寸范围小于或等于具有相应颜色的发光区域的预设波长范围；或者，所述褶皱区域的平均周期尺寸与相应颜色的发光区域的峰值波长相等。
[0008]优选的，所述褶皱层包括多个球状体，不同所述褶皱区域的球状体的直径不同。
[0009]优选的，所述球状体在所述衬底基板上均匀分布。
[0010]本申请提供的发光器件，球状体在衬底基板上均匀分布有利于使球状体形成周期有序的褶皱层，可以使分布有球状体的衬底基板具有传统的褶皱衬底基板所具有的周期有序的褶皱效果，有效的提高光输出效率。
[0011 ]优选的，所述球状体在所述衬底基板上呈单层分布。
[0012]本申请提供的发光器件，球状体在衬底基板上呈单层分布可以使球状体在衬底基板上形成周期有序的褶皱层，有利于光输出效率的提高。
[0013]优选的，所述球状体的材质包括下列材料之一或组合:
[0014]二氧化硅、氧化锌、氧化钛。
[0015]优选的，所述发光层为单色光发光层、白光发光层、或包括红绿蓝三色光的发光层。
[0016]优选的，所述发光层之上还设置有第二电极层。
[0017]优选的，所述第二电极层之上还设置有封装盖板。
[0018]优选的，所述第一电极层包括依次层叠设置的第一氧化铟锡层、第一银金属层和第一氧化铟锡层。
[0019]优选的，所述第二电极层包括氧化铟锡层或氧化铟锌层的任意一种。
[0020]优选的，所述第一电极层包括氧化铟锡层或氧化铟锌层的任意一种。
[0021]优选的，所述第二电极层包括依次层叠设置的第三氧化铟锡层、第二银金属层和第四氧化铟锡层。
[0022]优选的，所述发光器件为有机发光器件。
[0023]本申请实施例还提供一种发光显示装置，包括本申请实施例提供的所述发光器件。
【附图说明】
[0024]图1为本申请实施例提供的一种发光器件的结构示意图；
[0025]图2为本申请实施例提供的另一种发光器件的结构示意图；
[0026]图3为本申请实施例提供的一种在发光层之上形成有第二电极层的发光器件的结构示意图；
[0027]图4为本申请实施例提供的一种在第二电极层之上形成有封装盖板的发光器件的结构示意图；
[0028]图5为本申请实施例提供的一种具体的顶发射器件的结构示意图；
[0029]图6为本申请实施例提供的一种具体的底发射器件的结构示意图；
[0030]图7为本申请实施例提供的形成有球状体的衬底基板的示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合说明书附图对本申请实施例的实现过程进行详细说明。需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
[0032]如图1所示，本申请实施例提供一种发光器件，包括衬底基板1、设置于衬底基板I之上的褶皱层2、设置于褶皱层2之上的第一电极层3，以及设置于第一电极层3之上的具有不同颜色发光区域的发光层4，即发光层4具有可以分别发出红光的红光发光区域41、发出绿光的绿光发光区域42、以及发出蓝光的蓝光发光区域43，其中，在垂直于衬底基板的方向上，褶皱层2具有与发光层4的不同的发光区域相正对的不同的褶皱区域，与不同颜色的发光区域相正对的褶皱区域的褶皱周期尺寸不同，褶皱周期尺寸为褶皱的相邻两个波谷或波峰的间距。
[0033]本申请实施例提供的发光器件，在衬底基板I之上设置有褶皱层2，并且褶皱层2具有与发光层4的不同的发光区域相正对的不同的褶皱区域，与不同颜色的发光区域相正对的褶皱区域的褶皱周期尺寸不同。由于具有具体光色的发光器件，其光输出效率与该光色波长具有一定的相对应关系，即在衬底基板I上形成褶皱层2的褶皱周期尺寸与该光色波长相对应时，发光器件的光输出效率可到达相应的最大值，通过将褶皱层2的褶皱周期尺寸大小根据该发光器件发光层4发出的光色进行相应的设置，进而可以提高发光器件的不同发光光色的光输出效率，使具有不同发光光色的发光区域的发光器件达到最佳的光输出效率。尤其在发光器件的发光层4具有红绿蓝不同的发光区域时，可以使不同区域的光输出效率均得到提高，提高发光器件的整体光输出效率，避免传统发光器件无法提高具有红绿蓝不同的发光区域的光输出效率。
[0034]需要说明的是，图1仅是以褶皱层2由球状体构成进行举例说明，褶皱层2的具体形状，可在具体实施时，根据需求进行设置，本申请实施例不以此为限。例如，褶皱层2还可以由规则排列的三棱锥组成，只要能在衬底基板I上形成与不同发光区域对应的重复规则排列的周期单元，均在本发明的保护范围之内。优选的，本申请实施例的褶皱层包括多个球状体，不同所褶皱区域的球状体的直径不同。
[0035]需要说明的是，本申请实施例所提出的发光器件，其根据发光层4发出的光色的不同，具体还可以为单色器件，例如，具体可以为红色发光器件、绿色发光器件或蓝色发光器件;也可以为叠层结构的白光照明器件;也可以为RGB分别的像素结构器件。下面以褶皱层2包括多个球状体为例，对本发明实施例提供的具体发光器件进行举例说明。对于单色发光器件，例如，如图2所示，若为红色发光器件，则形成褶皱层2的球状体的直径与该红色光的波长相对应;若为绿色发光器件，则形成褶皱层2的球状体的直径与该绿色光的波长相对应;若为蓝色发光器件，则形成褶皱层2的球状体的直径与该蓝色光的波长相对应。对于叠层结构的白光照明器件，形成褶皱层2的球状体的直径可选择与可见光的波长相对应。对于RGB分别的像素结构器件，参见图1所示，由于其发光层4具有可以分别发出红光的红光发光区域41、发出绿光的绿光发光区域42、以及发出蓝光的蓝光发光区域43，则与发光层4不同光色区域对应的褶皱层2的相应区域，其球状体的直径与相应的光色波长一致，例如，若发光层4的红色发光区域41发出的光为红光，则与发光层4该红光区域41对应的褶皱层2的相应区域，球状体的直径与该红色光的波长相对应;若发光层4的绿色发光区域42发出的光为绿光，则与发光层4该绿光区域42对应的褶皱层2的相应区域，球状体的直径与该绿色光的波长相对应;若发光层4的蓝色发光区域43发出的光为蓝色，则与发光层4该蓝光区域43对应的褶皱层2的相应区域，球状体的直径与该蓝色光的波长相对应。需要说明的是，这里的红光发光区域41、绿光发光区域42以及蓝光发光区域43可分别指发光器件的红、绿、蓝像素区域。另外，图2中仅以发光层4具有两个红色发光区域41，两个绿色发光区域42以及两个蓝色发光区域43进行举例说明，对于发光显示器件的不同的发光区域的个数，可以在具体实施时根据需要进行灵活设置，在此不做限制。
[0036]—般而言，由于即使同一发光区域发出的光，其波长也一般具有一定的范围，因此，球状体的直径大小可以为一个范围值，但为了使发光器件达到最佳的光输出效率，球状体的直径范围要小于或等于该发光波长的范围，即若发光波长的范围为预设波长范围，球状体的直径范围为预设直径范围，则球状体的预设直径范围小于或等于发光波长的预设波长范围；另外，虽然发光层4发出的光通常具有一定的波长范围，但在相应的波长范围内一般存在一个发光最强的峰值波长，因此，球状体的直径也可以为一个具体值，该具体值可选择与该发光层4发出的光色的峰值波长相对应。当然，在具体实施时，由于让较多的球状体都具有相同的直径所需的制作条件较为苛刻，这里球状体的直径可以理解为较多个球状体直径的平均值。即，球状体的直径与对应的发光区域的发光光色的波长相对应，具体可指，球状体直径的预设直径范围小于或等于相应光色波长的预设波长范围，或者，球状体的平均直径与相应光色的峰值波长相等。同理，对于褶皱层由其他形状的周期单元组成，褶皱的周期尺寸也可具有预设周期尺寸范围，褶皱的周期尺寸与对应的发光区域的发光光色的波长相对应，具体可指，褶皱的预设周期尺寸范围小于或等于相应光色波长的预设波长范围，或者，褶皱的平均周期尺寸与相应光色的峰值波长相等。下面以褶皱层包括球状体为例，对褶皱的周期尺寸与发光区域的发光光色的波长相对应的具体情况，分别进行如下具体举例说明。
[0037]球状体直径的预设直径范围小于或等于相应光色波长的预设波长范围，较佳地，球状体的预设直径范围与发光器件的发光层4发出的光色波长的预设波长范围相同，当然也可以不同，不同颜色的发光区域，可以根据其发光光色的波长范围，通过实验等手段预先确定对应的褶皱层的褶皱周期尺寸的具体范围。对于单色发光器件，例如，红色发光器件，若其发光层发出的光色的预设波长范围为620纳米?760纳米，则球状体的预设直径范围为620纳米?760纳米，即红色发光区域对应的褶皱区域的褶皱周期尺寸的范围为620纳米?760纳米;又例如，绿色发光器件，若其发光层发出的光色的预设波长范围为490纳米?560纳米，则球状体的直径范围为490纳米?560纳米;又例如，蓝色发光器件，若其发光层发出的光色的预设波长范围为450纳米?490纳米，则球状体的预设直径范围可以为450纳米?490纳米。对于RGB分别的像素结构器件，由于其发光层4具有可以分别发出红光、绿光以及蓝光的相应区域，则，与发光层4不同光色区域对应的褶皱层2的相应区域，其球状体的预设直径范围与相应的光色的预设波长相同。例如，若发光层的红色发光区域发出的红光的预设波长范围为620纳米?760纳米，则与发光层4该红光区域对应的褶皱层2的相应区域，球状体的预设直径范围为620纳米?760纳米;若发光层4的绿色发光区域发出的绿光的预设波长范围为490纳米?560纳米，则与发光层4该绿光区域对应的褶皱层2的相应区域，球状体的预设直径范围为490纳米?560纳米;若发光层4的蓝色发光区域发出的蓝光的预设波长范围为450纳米?490纳米，则与发光层4该蓝光区域对应的褶皱层2的相应区域，球状体的预设直径范围为可以450纳米?490纳米。对于叠层结构的白光照明器件，若其发光层4发出的光色的预设波长范围为390纳米?760纳米，则褶皱层2的球状体的预设直径范围可以为390纳米?760纳米。
[0038]球状体的平均直径与相应光色的峰值波长相等。对于单色发光器件，例如，具体的，若发光器件为红色单色发光器件，其发光层4发出的红光的预设波长范围为620纳米?680纳米，其中，该红光的峰值波长为650纳米，则球状体的平均直径可以优选为650纳米;若发光器件为绿色单色发光器件，其发光层4发出的绿光的预设波长范围为490纳米?560纳米，其中，该绿光的峰值波长为525纳米，则球状体的平均直径可以优选为525纳米;若发光器件为蓝色单色发光器件，其发光层4发出的蓝光的预设波长范围为450纳米?490纳米，其中，该蓝光的峰值波长为470纳米，则球状体的平均直径可以优选为470纳米。对于RGB分别的像素结构器件，例如，若发光层的红色发光区域发出的红光的预设波长范围为620纳米?680纳米，其中，该红光的峰值波长为650纳米，则与发光层4该红光区域对应的褶皱层2的相应区域，球状体的平均直径可以优选为650纳米;若发光层4的绿色发光区域发出的绿光的预设波长范围为490纳米?560纳米，其中，该绿光的峰值波长为525纳米，则与发光层4该绿光区域对应的褶皱层2的相应区域，球状体的平均直径可以优选为525纳米;若发光层4的蓝色发光区域发出的蓝光的预设波长范围为450纳米?490纳米，其中，该蓝光的峰值波长为470纳米，则与发光层4该蓝光区域对应的褶皱层2的相应区域，球状体的平均直径可以优选为470纳米。
[0039]优选的，本申请实施例的发光器件为有机发光器件，有机发光器件在发光层4之上一般还设置有第二电极层5，如图3所示。优选的，在第二电极层5之上还可以设置封装盖板6，如图4所示，其中，在衬底基板I与封装盖板6之间还可以设置封装胶7。其中，第一电极层3与第二电极层5可分别为有机发光器件的阳极与阴极。另外，有机发光器件根据其器件结构不同，一般可以分为顶发射器件和底发射器件。对于顶发射器件，如图5所示，第一电极层3为反射电极层，具体可以包括依次层叠设置的第一氧化铟锡层31、第一银金属层32和第二氧化铟锡层33。第二电极层5为透明电极层，具体可以包括氧化铟锡层或氧化铟锌层的任意一种;对于底发射器件，如图6所示，第一电极层3为透明电极层，具体可以包括第氧化铟锡层或氧化铟锌层的任意一种，第二电极层5为反射电极层，具体可以包括依次层叠设置的第三氧化铟锡层51、第二银金属层52和第四氧化铟锡层53。需要说明的是，图3-图6均仅是以发光层4发出的光为单色光，褶皱层2具有同一直径范围的球状体为例，对发光器件具有第二电极层和封装盖板进行的举例说明，在具体实施时，褶皱层2根据发光层4具有的发光区域不同时，还可以具有如图2所示的结构，本申请实施例不以此为限。
[0040]需要说明的是，发光层4可以指包括多个功能膜层的组合，例如，该发光层4可以包括空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层和电子注入层，发光层4的具体膜层结构，可以在具体实施时，根据需要进行灵活设置，在此不再赘述。另外，衬底基板I可以为玻璃衬底基板，也可以为柔性有机衬底基板。
[0041]优选的，为了使球状体在衬底基板I上形成周期有序的褶皱层2，有效地提高光输出效率，本申请实施例提供的球状体在衬底基板I上均匀分布。球状体在衬底基板I上均匀分布，可以使分布有球状体的衬底基板I具有传统的褶皱衬底基板所具有的周期有序的褶皱效果，有效的提高光输出效率。
[0042]优选的，球状体在衬底基板I上呈单层分布。本申请实施例提供的发光器件，球状体在衬底基板I上呈单层分布，有利于球状体在衬底基板I上形成周期有序的褶皱层2，有利于光输出效率的提高。当然，球状体在衬底基板I上也可以呈多层分布，当球状体在衬底基板I上呈多层分布时，也需多层球状体在衬底基板上形成周期有序的褶皱层2，即，上层的球状体分布需与下层的球状体分布形态保持一致，对于每一个球状体而言，上层的球状体需与下层相对应的球状体的球心保持在同一条竖直线上。
[0043]在具体实施时，球状体具体可以为纳米球，也可以为纳米核壳。球状体的材质包括下列材料之一或组合:二氧化硅、氧化锌、氧化钛。需要说明的是，现有的褶皱衬底基板一般通过光刻有机膜层获得，或者通过自刻蚀的方法获得。但这些方法对于RGB分别的像素结构器件，其褶皱衬底基板的周期尺寸在对应发光层的不同光色区域是无区分的，因此无法达到最优的光输出效率。本申请实施例中，衬底基板I上的褶皱层2由纳米球或纳米核壳形成，通过在不同的发光区域制作不同直径大小的纳米球或纳米核壳，进而可以使发光器件的光输出效率根据发光层4发出的光色进行相应的提高。
[0044]下面以球状体的为二氧化硅纳米球为例，对在衬底基板I上形成球状体的褶皱层2的方法进行如下说明:
[0045]首先，获得不同直径大小的二氧化硅纳米球。对于不同直径大小的二氧化硅纳米球的获得，可以通过直接购买获得，当然也可以根据自己的需要，制备具有特定尺寸的纳米球。二氧化硅纳米球的制备方法包括气相沉积法，物理法，液相化学还原法，化学沉淀法，溶胶凝胶法等。以下通过举例说明二氧化硅纳米球的一种制备方法:
[0046]将一定量的无水乙醇和氨水以及去离子水混合均匀，搅拌一小时，另外将正硅酸四乙脂与乙醇混合，加入到前面所述的溶液中。在室温下，水浴反应一天，经高速离心分离出二氧化硅纳米球，并用无水乙醇清洗若干次。此时得到的二氧化硅纳米球的悬浊液。一般情况下，乙醇占整个反应体系的80%-90%的体积比，如，若反应体系为10ml，乙醇为80-90ml，而氨水和正娃酸四乙脂则分别为0-20ml。此反应中，通过调节氨水的比例可改变所制备的二氧化硅纳米球的尺寸。
[0047]其次，将二氧化硅纳米球形成在衬底基板I上。可以通过旋涂和打印等湿法成膜的方式将二氧化娃纳米球形成在衬底基板I上，也可以直接在衬底基板I上进行二氧化娃纳米球的制备反应。如图7所示为在衬底基板上形成有二氧化硅纳米球的示意图。图7中所示为具有一定直径大小的二氧化硅纳米球在不同放大倍数下的示意图，其中，左上图为放大一千倍的示意图，右上图为放大两千倍的示意图，左下图为放大五千倍的示意图，右下图为放大一万倍的示意图。
[0048]具体的，对于单色发光器件，例如，可以采用直接在衬底基板I上进行二氧化硅纳米球的制备反应。在制备得到二氧化硅纳米球的悬浊液后，将其浓度调节到合适的浓度。将表面进行过修饰的衬底基板I放入二氧化硅纳米球悬浊液中，二氧化硅纳米球会在衬底基板I表面自组装形成规则的阵列结构，反应一段时间后将其取出，烘干，使表面的水分和有机溶剂等杂质充分去除，即得到所需的衬底基板I。对于叠层结构的白光照明器件，例如，可以在整体的像素区域通过旋涂或喷墨打印的方式涂覆上二氧化硅纳米球，然后再制作OLED各层的结构。对于RGB分别的像素结构器件，在不同的相素区域涂覆不同直径大小的二氧化硅纳米球，采用的方法为印刷或打印的方法。将不同直径的二氧化硅纳米球悬浊液分散在打印机里，选择尺寸合适的喷头，确保打印出的液滴在基板上分散时能得到单层二氧化硅纳米球。打印完成后将衬底基板I烘干。后续继续进行RGB不同的相素的蒸镀工艺。
[0049]需要说明的是，本申请实施例提出的发光器件，其制作方法是基于一般的有机发光器件的制备方法，对于衬底基板1，首先将衬底基板I进行多重清洗，将表面的有机物和颗粒性杂质清洗干净，然后将衬底基板I烘干备用。
[0050]本申请实施例还提供一种发光显示装置，包括本申请实施例提供的有机发光器件。
[0051]综上所述，本申请实施例提供的发光器件，在衬底基板之上设置有褶皱层，并且所述褶皱层具有与不同颜色的发光区域相对应的不同褶皱周期尺寸的褶皱区域，在垂直于所述衬底基板的方向上，与不同颜色的发光区域相正对的褶皱区域的褶皱周期尺寸不同。由于具有具体光色的发光器件，其光输出效率与该光色波长具有一定的相对应关系，即在衬底基板上形成褶皱层的周期尺寸大小与该光色波长相对应时，发光器件的光输出效率可到达相应的最大值，通过将褶皱层的周期尺寸根据该发光器件发光层发出的光色进行相应的设置，进而可以提高发光器件的不同发光光色的光输出效率，使具有不同发光光色的发光区域的发光器件达到最佳的光输出效率。
[0052]显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
【主权项】
1.一种发光器件，其特征在于，包括衬底基板、设置于所述衬底基板之上的褶皱层、设置于所述褶皱层之上的第一电极层，以及设置于所述第一电极层之上的具有不同颜色发光区域的发光层，所述褶皱层具有不同褶皱周期尺寸的褶皱区域，在垂直于所述衬底基板的方向上，与不同颜色的发光区域相正对的褶皱区域的褶皱周期尺寸不同，所述褶皱周期尺寸为褶皱的相邻两个波谷或波峰的间距。2.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述褶皱区域的褶皱周期尺寸具有预设周期尺寸范围，所述预设周期尺寸范围小于或等于具有相应颜色的发光区域的预设波长范围;或者，所述褶皱区域的平均周期尺寸与相应颜色的发光区域的峰值波长相等。3.如权利要求2所述的发光器件，其特征在于，所述褶皱层包括多个球状体，不同所述褶皱区域的球状体的直径不同。4.如权利要求3所述的发光器件，其特征在于，所述球状体在所述衬底基板上均匀分布。5.如权利要求3所述的发光器件，其特征在于，所述球状体在所述衬底基板上呈单层分布。6.如权利要求3所述的发光器件，其特征在于，所述球状体的材质包括下列材料之一或组合: 二氧化硅、氧化锌、氧化钛。7.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光层为单色光发光层、白光发光层、或包括红绿蓝三色光的发光层。8.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光层之上还设置有第二电极层。9.如权利要求8所述的发光器件，其特征在于，所述第二电极层之上还设置有封装盖板。10.—种发光显示装置，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的发光器件。
【文档编号】H01L51/50GK106067516SQ201610515533
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】王丹
【申请人】京东方科技集团股份有限公司