CN103943654A - Oled阵列基板及其制备方法、显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种OLED阵列基板及其制备方法、显示面板及显示装置，主要内容包括：避免了利用三次沉积工艺依次形成ITO层-金属层-ITO层的工艺流程，仅通过一次沉积工艺即可利用金属单质和石墨烯以设定摩尔比例掺杂的方式形成具有反射作用和阳极作用的第一电极。在减少工艺流程的同时，避免了金属单质被氧化或硫化，而且，第一电极中的金属单质原子均匀分布在石墨烯结构中，还可以有效提高对光的反射率。

Description

OLED阵列基板及其制备方法、显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种OLED阵列基板及其制备方法、显示面板及显示装置。

背景技术

在有机发光（OLED，Organic Light-Emitting Diode）显示技术中，如图1所示，为传统的顶发射结构中的反射层结构。由图1可知，反射层由上至下依次包括第一ITO层101、金属层102、第二ITO层103，所述第一ITO层101使用材料为氧化铟锡（ITO，Indium Tin Oxides），所述金属层102使用材料为金属单质银（Ag）、所述第二ITO层103使用材料为氧化铟锡（ITO，Indium TinOxides），三层膜层结构共同作为反射层。其中，位于最上层的第一ITO层101的厚度为100～250A，而且具有导电性好、透明度高、功函数高等优点，被用作像素电极的阳极，可有效提高显示效率。位于中间层的金属层102的厚度为1000～1500A，由于金属单质银（Ag）具有优良的反射率和延展性，因此，在该反射层中起到反射和导电的作用。位于最下层的第二ITO层103的厚度为100～250A，用于隔离下方的平坦化层104和上方的Ag，避免Ag与平坦化层104或者有源层105接触，防止Ag发生形变或被氧化。

然而，在图1的反射层结构中，第一ITO层101的材料ITO能够吸收空气中的水汽和二氧化碳，而导致ITO发生化学反应，影响第一ITO层101的透明性和导电性。而且，图1中的反射层结构由三层膜层，在制备过程中，需要三次沉积工艺操作才可以实现，导致制备工艺较为复杂。

发明内容

本发明实施例提供一种OLED阵列基板及其制备方法、显示面板及显示装置，用以解决现有技术中存在的反射层的制备工艺流程多、以及反射率有待提高的问题。

本发明实施例采用以下技术方案：

一种OLED阵列基板，包含有多个OLED像素单元，且任一OLED像素单元包括：第一电极，第二电极，以及位于所述第一电极与所述第二电极之间的发光结构层；所述第一电极为掺杂物质和石墨烯以设定摩尔比例掺杂而形成的膜层，其中，所述掺杂物质为金属单质。

一种显示面板，包括所述的OLED阵列基板。

一种显示装置，包括所述的显示面板。

一种OLED阵列基板的制备方法，包括：提供一基板；在所述基板之上形成TFT（Thin Film Transistor，薄膜场效应晶体管)阵列，其中，所述第一电极比第二电极更靠近所述基板；在所述TFT阵列之上形成多个OLED像素单元，具体包括：通过一次沉积形成第一电极，在所述第一电极之上形成发光结构层，在所述发光结构层之上形成第二电极；所述第一电极由掺杂物质和石墨烯以设定摩尔比例掺杂而形成，其中，所述掺杂物质为金属单质。

通过上述方式，避免了利用三次沉积工艺依次形成ITO层-金属层-ITO层的工艺流程，仅通过一次沉积工艺即可形成具有反射作用和阳极作用的第一电极。在减少工艺流程的同时，避免了金属单质被氧化或硫化，而且，第一电极中的金属单质原子均匀分布在石墨烯结构中，还可以有效提高对光的反射率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的反射层结构示意图；

图2为本发明实施例一中的OLED阵列基板的结构示意图；

图3为本发明实施例二中的OLED阵列基板的制备方法的步骤流程图；

图4为本发明实施例中的反射层结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中，避免了利用三次沉积工艺依次形成ITO层-金属层-ITO层的工艺流程，仅通过一次沉积工艺即可形成具有反射作用和阳极作用的第一电极。在减少工艺流程的同时，避免了金属单质被氧化或硫化，而且，第一电极中的金属单质原子均匀分布在石墨烯结构中，还可以有效提高对光的反射率。

在现有的OLED显示技术领域中，可以根据出射光的方向分为底发射和顶发射两种类型。本发明实施例中涉及的方案均是顶发射结构，而顶发射结构必须满足：第一电极采用反射率很高的导电材料，第二电极采用具有一定透过率的导电材料，第一电极与第二电极之间存在发光结构层。

需要说明的是，为了便于描述，在本发明实施例中，所涉及到的第一电极中的金属单质均以金属单质Ag作为优选方案对本发明进行详细描述，然而，本发明包括但并不限于以下实施例。

实施例一：

如图2所示，为本发明实施例一提供的一种OLED阵列基板，所述OLED阵列基板包含：基板201、位于基板201之上的TFT阵列202，多个OLED像素单元203，且任一OLED像素单元203包括：

第一电极2031，第二电极2032，以及位于所述第一电极2031与所述第二电极2032之间的发光结构层2033，其中，所述第一电极2031比第二电极2032更靠近所述基板201。

在本发明实施例中，所述第一电极2031为掺杂物质和石墨烯以设定摩尔比例掺杂而形成的膜层，其中，所述掺杂物质为金属单质。

优选地，所述金属单质为银、钛、钒、铁、铝、锌、锡、铜、金或铂中的任意一种。

在本发明实施例中，由于所涉及的阵列基板的结构为顶发射结构，因此，对第一电极的反射率要求较高，一般在88%～93%之间。在现有的成膜工艺过程中，由于ITO与石墨烯均为透明物质，而且厚度较薄，对金属单质的反射率影响有限，因此，除了真空条件、基板表面结晶度以及表面平整度等因素影响着第一电极的反射率以外，金属单质的反射率是最重要的影响因素。现有技术中，金属单质银的反射率较高，大概为89%～93%范围内，而在本发明中，以金属单质银为例，Ag原子均匀分布在石墨烯的间隙或晶格位置，当Ag原子数量较多而达到一定数值范围时，即可形成金属单质银，从而，实现反射的作用。因此，可以与所述石墨烯以设定摩尔比例掺杂在一起的金属单质可以包括：银、钛、钒、铁、铝、锌、锡、铜、金或铂中的任意一种。

由于石墨烯的导电率良好，其导电效果优于金属单质Ag，而且，石墨烯的费米能级（为4.9～5.2）比铟锡氧化物（Indium tin oxide，ITO）的费米能级（4.5～4.8）还要高，因此，适合作为OLED阵列基板中的阳极。此外，由于金属单质Ag的反射效果较好，因此，可以将金属单质Ag和石墨烯以设定摩尔比例掺杂在一起，既能起到阳极的作用，又能起到反射的作用。

而且，将金属单质Ag和石墨烯以设定摩尔比例掺杂在一起之后，Ag会以原子形式均匀分布在石墨烯（C-C链形式）中，相比于现有的ITO层-金属层-ITO层三层膜层结构，发光结构层产生的光可以经过较短的光程就被反射出去，减少光在传播过程中的能量损失，例如：转化为晶格振动或其它形式的能量损失。而且，对于顶发射而言，是希望最大限度的光被反射出去的，只有这样才有利于增大光的利用效率，提高显示基板的亮度。

在本发明实施例中，可以根据实际的需求对金属单质Ag和石墨烯的摩尔比例进行设定，一般地，可选的摩尔比例范围为0.01:100～1:1。

优选地，所述第一电极2031的厚度为5～3000nm。

在本发明实施例中，通过一次沉积工艺即可形成具有反射作用和阳极作用的第一电极。同时，避免了Ag被氧化或硫化，而且，第一电极中的Ag原子均匀分布在石墨烯结构中，还可以有效提高对光的反射率。基于与实施例一中OLED阵列基板相同的构思，本发明实施例二还提供了一种OLED阵列基板的制备方法。

实施例二：

结合图3所示，为本发明实施例二中提供的OLED阵列基板的制备方法，具体包括以下步骤：

步骤301：提供一基板。

所述基板可以为刚性基板，也可以为柔性基板，本发明并不对基板的材质作具体限定。

步骤302：在所述基板之上形成TFT阵列。

在步骤301之后，在所述基板上形成薄膜晶体管阵列基板，即TFT阵列。其中，所述TFT阵列包括：有源层，栅极，栅极绝缘层，源、漏极，钝化层等结构，上述结构按照现有技术中的膜层结构工艺技术（沉积、光刻等工艺）依次形成，可以为顶栅结构，也可以为底栅结构。

步骤303：在所述TFT阵列之上形成多个OLED像素单元。具体包括以下三步：

第一步：通过一次沉积形成第一电极；所述第一电极由掺杂物质和石墨烯以设定摩尔比例掺杂而形成，其中，所述掺杂物质为金属单质。

在本发明实施例的第一步中，仅利用一次沉积工艺就形成了第一电极。在显示器件工艺领域，沉积工艺可以分为物理气相沉积（Physical VaporDeposition，PVD）工艺和化学气相沉积（Chemical Vapor Deposition,CVD）工艺，而本发明实施例中的沉积工艺可以为PVD工艺或CVD工艺，而考虑到操作材料为金属单质和石墨烯，则一般选取PVD工艺。

其中，PVD工艺的原理为：利用带有电荷的离子在电场中加速后具有一定动能的特点，将离子引向靶电极，在离子能量合适的情况下，离子在与靶电极表面的离子碰撞的过程中将靶电极中的离子溅射出来，这些被溅射出来的离子具有一定的动能，并且会沿着一定的方向射向衬底，即基板，从而沉积形成薄膜。具体地，在本发明实施例中，利用PVD工艺形成第一电极的过程为：将以设定摩尔比例掺杂在一起的Ag和石墨烯进行PVD操作。此时，石墨烯是以层状结构形式存在的，Ag以原子的形式分布在石墨烯的间隙或晶格位置（可防止金属单质Ag被氧化或硫化），即同一层中既有石墨烯又有Ag原子。由于Ag和石墨烯的原子序列号不同，其各自的原子质量不同，则在进行PVD操作时，溅射出的Ag原子和石墨烯原子的速度也不会相同，因此，会有石墨烯原子先沉积很薄的一层，然后由Ag原子再沉积一层（此时沉积的Ag原子分布在石墨烯的间隙或晶格位置），如此重复，就形成了Ag与石墨烯以设定摩尔比例掺杂在一起的第一电极，如图4所示，为本发明实施例中的反射层结构示意图，Ag与石墨烯以设定摩尔比例掺杂在一起的第一电极401可以看成单膜层结构。

通过上述方式，避免了利用三次沉积工艺依次形成ITO层-金属层-ITO层的工艺流程，仅通过一次沉积工艺即可形成具有反射作用和阳极作用的第一电极。在减少工艺流程的同时，避免了Ag被氧化或硫化，而且，第一电极中的Ag原子均匀分布在石墨烯结构中，还可以有效提高对光的反射率。

第二步：在所述第一电极之上形成发光结构层。

在本发明实施例中，利用蒸镀工艺在第一电极之上形成发光结构层，具体地，依次蒸镀空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。由于发光结构层属于微腔结构，其各层结构的具体厚度需要根据微腔的腔长来决定，因而，在此不做具体限定。

第三步：在所述发光结构层之上形成第二电极，其中，所述第一电极比第二电极更靠近所述基板。

最后，利用沉积工艺在发光结构层之上形成第二电极，由于光要从第二电极侧出射，则所述第二电极的材料一般选用透明度较高的导电材料。

实施例三：

基于本发明实施例提供的OLED阵列基板，本发明实施例三还提出了一种显示面板。所述显示面板包括实施例一所述的OLED阵列基板，此外，还包括现有技术中的与OLED阵列基板相对设置的封装盖板等。

另外，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括实施例三所述的显示面板以及其他现有技术中的显示器件单元，例如驱动模组、偏光片等。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种OLED阵列基板，包含有多个OLED像素单元，且任一OLED像素单元包括：第一电极，第二电极，以及位于所述第一电极与所述第二电极之间的发光结构层；

所述第一电极为掺杂物质和石墨烯以设定摩尔比例掺杂而形成的膜层，其中，所述掺杂物质为金属单质。

2.如权利要求1所述的OLED阵列基板，其特征在于，所述阵列基板还包括：

基板；

位于基板之上的TFT阵列；

其中，所述第一电极比第二电极更靠近所述基板。

3.如权利要求1或2所述的OLED阵列基板，其特征在于，所述金属单质为银、钛、钒、铁、铝、锌、锡、铜、金或铂中的任意一种。

4.如权利要求3所述的OLED阵列基板，其特征在于，在所述膜层中，若掺杂物质为银，则银和石墨烯的设定摩尔比例范围为0.01:100～1:1。

5.如权利要求1～4任一项所述的OLED阵列基板，其特征在于，所述膜层的厚度为5～3000nm。

6.一种显示面板，包括如权利要求1～5任一项所述的OLED阵列基板。

7.一种显示装置，包括如权利要求6所述的显示面板。

8.一种OLED阵列基板的制备方法，包括：

提供一基板；

在所述基板之上形成TFT阵列；

在所述TFT阵列之上形成多个OLED像素单元，具体包括：通过一次沉积形成第一电极，在所述第一电极之上形成发光结构层，在所述发光结构层之上形成第二电极；

所述第一电极由掺杂物质和石墨烯以设定摩尔比例掺杂而形成，其中，所述掺杂物质为金属单质，所述第一电极比第二电极更靠近所述基板。