一种oled器件及其制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种OLED器件及其制作方法。该OLED器件包括基板、第一电极、有机功能层和第二电极，所述有机功能层中设有栅格，所述栅格将所述有机功能层的至少一部分分隔成多个区域；所述第二电极外侧还设有封装层。本发明通过栅格将有机功能层的至少一部分分隔成多个区域，使得光线在有机功能层内传输时，由于栅格的作用改变了这些光线的路径，从而使更多光线可以从OLED器件中输出，提高了光耦合效率。同时，栅格结构使得第二电极不再是平面结构，从而消除了表面等离子模式，进一步提高了光输出。另外，在栅格将整个有机功能层分隔成多个区域时，栅格还能阻止水氧的横向渗透，防止OLED器件缺陷区域的扩大。
【专利说明】—种OLED器件及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及OLED (Organic Light Emitting Diode,有机发光二极管)器件【技术领域】，具体地说，是一种OLED器件及其制作方法。
【背景技术】
[0002]OLED (Organic Light-Emitting Diode)即有机发光二极管，作为显示器件时具有宽视角、响应快、色域宽等优点，作为照明器件时具有平面化、无汞污染、高效率等特色，是下一代显示和照明的发展趋势。
[0003]在典型的OLED器件结构中，由于各膜层材料的折射率不一致造成的全反射，使得通过OLED器件发射层发出的光大部分被限制在器件中不能有效地输出到器件外，也即光耦合效率低。为提高OLED器件的光耦合效率，业界已经发展了多种方法来提高OLED器件的光耦合效率。
[0004]有机发光元件的光辐射可分为四种模式:外部模式(Radiation mode)、基板模式(Substrate mode)、波导模式(Waveguide mode)、表面等离子模式(SP, surface plasmamode)，如图1所示的底发光OLED中，各模式所占比例与“发光层的发光中心和反射电极间距”之间的关系。
[0005]另外，OLED器件对水汽和氧气非常敏感，渗入器件内部的水汽和氧气会严重影响器件的发光寿命。由于有机物质及高活性第二电极金属材料对水汽和氧气有极高的灵敏度，如果无法对OLED进行有效的保护，有机材料及第二电极金属会因接触水汽和氧气发生反应而很快产生黑点及光强度衰减，进而导致整个显示器件逐步老化到永久损坏。为了延长OLED的使用寿命，在制备OLED屏体时，需要进行严密的封装。常见的封装包括采用挖槽的封装盖四周涂敷UV (Ultraviolet Rays)固化胶封装、采用激光熔融低熔点玻璃做贴合封装及制备薄层的水氧阻隔膜做薄膜封装等。其中薄膜封装的方式有采用有机无机交替封装膜的薄膜封装及米用 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,等离子体增强化学气相沉积法)沉寂氧化硅及氮化硅等方式的封装。但现有的方法无法有效防止水汽在发光像素间的横向渗透，如图2所示，一旦水汽或氧气渗入某个像素单元的OLED器件，很快就会渗透到相邻的OLED器件，对相邻OLED器件造成损坏。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是一种可以有效提高光耦合效率，并能防止横向渗透、封装效果好的OLED器件及其制作方法。
[0007]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种OLED器件，包括基板、第一电极、有机功能层和第二电极，所述有机功能层中设有栅格，所述栅格将所述有机功能层的至少一部分分隔成多个区域；所述第二电极外侧还设有封装层。
[0008]进一步地，所述栅格将整个有机功能层分隔成多个区域。
[0009]进一步地，被所述栅格所分隔的有机功能层的每个区域呈多边形。[0010]进一步地，所述有机功能层的每个区域呈正方形或正六边形。
[0011]进一步地，所述栅格的横截面呈矩形或梯形。
[0012]进一步地，所述栅格形成的多边形的边长为5?120微米，栅格本身的宽度为1-50微米。
[0013]进一步地，所述栅格的材料为为无机氮化物、氧化物、氯化物或碳化物。
[0014]进一步地，所述栅格的材料为SiNx、SiOx A1203> SiC或MgF2。
[0015]进一步地，所述第二电极具有与所述栅格相适应的凹凸结构。
[0016]本发明还提供一种OLED器件的制作方法，包括:
在基板上制备第一电极；
在所述第一电极上制备栅格，所述栅格将所述第一电极上的空间围构成多个区域； 在所述栅格基础上制备有机功能层；
在所述有机功能层上制备第二电极；
在所述第二电极外侧制作封装层，形成封装。
[0017]进一步地，在所述栅格基础上制备有机功能层时，只在所述栅格围构成的区域内制备；或者在所述第一电极及栅格上方的整个空间内制备所述有机功能层，使有机功能层覆盖住所述所述第一电极及栅格。
[0018]进一步地，制备所述第二电极时，所述第二电极形成与所述栅格相适应的凹凸结构。
[0019]本发明通过栅格将有机功能层的至少一部分分隔成多个区域，使得光线在有机功能层内传输时，由于栅格的作用改变了这些光线的路径，从而使更多的光线能够从OLED器件中输出，提高了光耦合效率。同时，栅格结构使得第二电极不再是平面结构，从而消除了表面等离子模式，进一步提高了光输出。另外，在栅格将整个有机功能层分隔成多个区域时，栅格还能阻止水氧的横向渗透，防止OLED器件缺陷区域的扩大。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是现有技术中OLED器件发光模式分布图。
[0021]图2是现有技术中OLED器件结构的示意图。
[0022]图3是本发明的OLED器件封装结构第一实施例的示意图。
[0023]图4是本发明的OLED器件封装结构第二实施例的示意图。
[0024]图5是本发明中栅格结构第一实施例的示意图。
[0025]图6是本发明中栅格结构第二实施例的示意图。
[0026]图7是本发明的OLED器件封装结构在受到损坏时与现有技术的对比示意图。
[0027]图中:1.基板，2.第一电极，3.有机功能层，4.封装层，5.第二电极，6.缺陷，7.栅格。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
[0029]如图3所不,本发明的OLED器件,包括基板1、第一电极2、有机功能层3和第二电极5，在有机功能层3中设有栅格7，栅格7将有机功能层3的至少一部分分隔成多个区域；第二电极5外侧还设有封装层4。其中，有机功能层3包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。
[0030]在本实施例中，栅格7将有机功能层3的下半部分分隔成多个区域，而有机功能层3的上半部分仍然连接成一个整体。相应地，第二电极5的下表面形成有与栅格7相适应的凹陷，而第二电极5上表面形成有与栅格7相适应的凸起，使第二电极5形成起伏状的凹凸结构。在该实施例的结构下，使第二电极反射面起伏，且光线在有机功能层内传输时，由于栅格7的作用，改变了这些光线的路径，从而使更多的光线能够从OLED器件中输出，降低了表面等离子模式，提高了光取出效果，即提高了光耦合效率。另外，由于栅格7的阻挡作用，水汽和氧气在有机功能层3内横向渗透时需要经过一个弯曲的路径，减缓了这种横向渗透作用，从而可以在一定程度上减小水汽和氧气对OLED器件的损坏。
[0031]在图4所示实施例中，栅格7将整个有机功能层3分隔成多个区域。也即有机功能层3只位于由栅格7所围构成的区域中，栅格7高于有机功能层3的厚度，使各区域的有机功能层3不相连通。而第二电极5的下表面呈与栅格7及有机功能层3相适应的起伏状，第二电极5的上表面形成有与栅格7相适应的凸起，使第二电极5形成起伏状的凹凸结构。这种结构改变有机功能层与第二电极层界面发生全反射的光线的光路，增加了光输出；同时消除了表面等离子模式，提高了光耦合效率。另外，该结构还可以完全阻断有机功能层3中水汽和氧气的横向渗透，从而阻止缺陷6的扩散。
[0032]被栅格7所分隔的有机功能层3的每个区域呈多边形，优选为呈正方形(如图5所示)或正六边形(如图6所示)。而栅格7的横截面呈矩形或梯形，优选为梯形。梯形的栅格侧面是倾斜的，可以更好地改变光线的路径，从而更好地提高其光耦合效率。栅格7所形成的多边形的边长为5?120微米，优选为50微米；栅格本身的宽度为1-50微米。
[0033]栅格7的材料一般选用无机氮化物、氧化物、氯化物或碳化物等，例如SiNx、SiOx,Al203、SiC 或 MgF2。
[0034]本发明的OLED器件制作方法，包括:
在基板上制备第一电极；
在第一电极上制备栅格，栅格将第一电极上的空间围构成多个区域；
在栅格基础上制备有机功能层；
在有机功能层上制备第二电极；
在第二电极外侧制作封装层，形成封装。
[0035]其中，在栅格基础上制备有机功能层时，只在栅格围构成的区域内制备；或者在第一电极及栅格上方的整个空间内制备有机功能层，使有机功能层覆盖住第一电极及栅格。
[0036]另外，本发明可以在制备第二电极时，使第二电极形成与所述栅格相适应的凹凸结构。
[0037]本发明的OLED器件结构可应用于OLED显示或照明器件中，尤其适用于照明器件。
[0038]下面通过以大面积光源应用为例，以对比实施例来说明本发明的效果。
[0039]对比例I
采用传统的方式制备大面积光源:
以ITO (氧化铟锡)导电玻璃基板作为衬底，将基板放在含清洗液的去离子水中超声波清洗，洗液温度约为60°C，然后用红外烤灯将清洗完的基板烤干，放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极结构，蒸镀过程中腔室压强低于5.0X 10_3Pa。本实施例中，蒸镀有功能机层时，首先蒸镀IOOnm厚的MTDATA(4，4’，4’’-三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺)掺杂F4TCNQ (2，3，5，6-四氟_7，7’，8，8’-四氰二甲基对苯醌)作为空穴注入层,蒸镀40nm厚NPB (N, N’-bis-(1-naphthyl)-N, N’-diphenyl-1, I’ - biphenyl-4,4’ -diamine )作为空穴传输层；再以双源共蒸的方法蒸镀30nm厚的 ADN (9, IO-Di (naphth-2-yl)anthracene )和 TBPe (2, 5, 8, 11-Tetra-tert-butylperylene )作为发光层，通过速率控制TBPe在AND中的比例为7% ;蒸镀20nm的Alq3 (三(8_羟基喹啉)铝)作为电子传输层；蒸镀0.5nm的LiF作为电子注入层和150nm的Al作为第二电极。
[0040]在对比例I中，第一电极为单层结构，为ITO形成。
[0041]实施例1
采用本发明的技术制备大面积光源:
参见图3,以ITO作为第一电极,在其上制备栅格层,栅格层将第一电极上的空间围构成多个区域，栅格形成网格状，网格形状为正方形网格，网格边长50微米，栅格层截面为正梯形。栅格层所选材料为SiO2类无机材料。
[0042]然后再制备空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、第二电极结构，并做SiOx及SiNx薄膜封装， 其工艺同对比例I。
[0043]实施例2
采用本发明的技术制备大面积光源:
参见图4,以ITO作为第一电极,在其上制备栅格层,栅格层将第一电极上的空间围构成多个区域，栅格形成网格状，网格形状为正方形网格，网格边长50微米，栅格层截面为正梯形。栅格层所选材料为SiO2类无机材料。
[0044]然后再制备空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层，其工艺同对比例I。与实施例2不同的是，有机功能层采用mask掩模蒸镀，仅仅在栅格所围构成的区域内制备有机功能层。之后做第二电极结构，并做SiOx及SiNx薄膜封装。
[0045]表1为对比例I及实施例1、2的器件的电压、亮度等特性的数据比较:
【权利要求】
1.一种OLED器件,包括基板、第一电极、有机功能层和第二电极,其特征在于,所述有机功能层中设有栅格，所述栅格将所述有机功能层的至少一部分分隔成多个区域；所述第二电极外侧还设有封装层。
2.根据权利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述栅格将整个有机功能层分隔成多个区域。
3.根据权利要求1所述的OLED器件，其特征在于，被所述栅格所分隔的有机功能层的每个区域呈多边形。
4.根据权利要求3所述的OLED器件，其特征在于，所述有机功能层的每个区域呈正方形或正六边形。
5.根据权利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述栅格的横截面呈矩形或梯形。
6.根据权利要求3、4或5所述的OLED器件，其特征在于，所述栅格形成的多边形的边长为5?120微米，栅格本身的宽度为1-50微米。
7.根据权利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述栅格的材料为无机氮化物、氧化物、氯化物或碳化物。
8.根据权利要求7所述的OLED器件，其特征在于，所述栅格的材料为SiNx、Si0x、Al203、SiC 或 MgF2。
9.根据权利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述第二电极具有与所述栅格相适应的凹凸结构。
10.一种OLED器件的制作方法，其特征在于，包括: 在基板上制备第一电极； 在所述第一电极上制备栅格，所述栅格将所述第一电极上的空间围构成多个区域； 在所述栅格基础上制备有机功能层； 在所述有机功能层上制备第二电极； 在所述第二电极外侧制作封装层，形成封装。
11.根据权利要求10所述的OLED器件的制作方法，其特征在于，在所述栅格基础上制备有机功能层时，只在所述栅格围构成的区域内制备；或者在所述第一电极及栅格上方的整个空间内制备所述有机功能层，使有机功能层覆盖住所述所述第一电极及栅格。
12.根据权利要求10所述的OLED器件的制作方法，其特征在于，制备所述第二电极时，所述第二电极形成与所述栅格相适应的凹凸结构。
【文档编号】H01L51/56GK103715359SQ201310494293
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年10月21日
【发明者】邱勇, 张国辉, 董艳波, 王静, 段炼, 胡永岚 申请人:昆山维信诺显示技术有限公司, 清华大学, 北京维信诺科技有限公司