CN104600095B - 一种显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明所述一种显示装置，包括在基板上的堆叠设置的第一电极层、至少一中间透明导电层和第二电极层，以及设置在所述电极层和/或中间透明导电层之间的若干发光层，所述发光层包括至少一第一发光层和一第二发光层，所述第一发光层能够通过的电流和所述第二发光层能够通过的电流流向相反；所述电极层之间还设置有单向电流控制阀，所述单向电流控制阀能够通过的电流流向与同层设置的发光层能够通过的电流流向相反。即通过在器件中设计辅助PN结，在单一交流电源控制，无需中间电极引线的条件下，通过调节交流电正负电压大小和电流时间分配比例，实现可完整的显示效果。

Description

一种显示装置

技术领域

本发明涉及有机电致发光领域，具体涉及一种使用交流电驱动的显示装置。

背景技术

经过近三十年的发展，有机电致发光器件(英文全称为Organic Light EmittingDevice，简称为OLED)作为下一代照明和显示技术，具有色域宽、响应快、广视角、无污染、高对比度、平面化等优点，已经在照明和显示上得到一定程度的应用。典型的有机电致发光器件一般包括透明玻璃基板、第一电极、第二电极、以及设置在两个电极间的有机功能层。

CN101371619B提供了一种堆叠式有机发光器件，其包括：第一导电层、至少一个中间导电层和第二导电层、以及设置在导电层之间的发光单元。其中，在所述导电层中，至少有两个不相邻的导电层是属于组1的导电层，其相互电性连接达到相同电位；在不能与属于第1组的导电层电性连接达到相同电位的导电层中，至少一个不相邻的导电层是属于组2的导电层，其相互电性连接达到相同电位；并且属于组1的导电层和属于组2的导电层通过交替施加正电压和负电压的调压器相互连接。堆叠式有机发光器件采用直流电源方式调节其色温使其显示不同的颜色。此方案需要引出中间透明电极，制备方法困难；此外施加的反向电压较高时，可能会出现漏电流较大甚至击穿器件的情况；当交流电源频率较高时，还会出现因器件电容导致的漏电流。

US20110095702公开了一种堆叠式有机发光器件，其包括：第一导电层、至少一个中间导电层和第二导电层、以及设置在导电层之间的发光单元。发光单元包括两组极性相反的发光单元，分别采用外接驱动电路二极管实现电连接，该装置采用直流电驱动显示装置，需要额外制作外接电路。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有的多色堆叠OLED必须使用直流电驱动的问题，进而提高一种可以使用交流电驱动的显示装置，通过在器件中设计辅助PN结，在单一交流电源控制，无需中间电极引线的条件下，通过调节交流电正负电流时间分配比例，实现可完整的调色效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种显示装置，包括在基板上的堆叠设置的第一电极层(1)、至少一中间透明导电层(3)和第二电极层(5)；

其中在所述第一电极层和中间透明导电层(3)之间设有至少一发光层，或中间透明电极层(3)之间设有至少一发光层，或所述第一电极层和所述第二电极层(5)之间设有至少一发光层，或中间透明电极层(3)与所述第二电极层(5)之间设有至少一发光层，或所述第一电极层(1)和所述中间透明导电层(3)之间、以及所述第二电极层(5)和所述中间透明导电层(3)之间分别设有至少一发光层；

发光层中邻近的两发光层之间的电流流向相反；所述发光层中至少一层包括不同颜色的若干子像素，所述子像素为红光子像素(6)、绿光子像素(7)和蓝光子像素(8)；

每一显示像素包括设置在所述发光层的红光子像素(6)、绿光子像素(7)和蓝光子像素(8)；

所述电极层之间还设置有分别与各所述发光层同层并列设置的单向电流控制阀，位于同一层的所述单向电流控制阀能够通过的电流流向与与其同层设置的发光层能够通过的电流流向相反。同层设置的所述单向电流控制阀与所述发光层之间物理接触。

所述单向电流控制阀为PN结。

所述的PN结包括第一PN结和第二PN结，所述第一PN结与所述第一发光层并列设置；所述第二PN结与所述第二发光层并列设置；第一PN结与第一发光层中的子像素的第一有机功能层与第二有机功能层的堆叠顺序相反，第二PN结与第二发光层中的子像素的第一有机功能层与第二有机功能层的堆叠顺序相反。

每一所述子像素包括在依次堆叠设置的第一有机功能层、发光层、第二有机功能层；所述第一发光层的个子像素的堆叠顺序与所述第二发光层的各子像素的堆叠顺序相反。

所述第一PN结和第二PN结均包括第一有机功能层和第二有机功能层；所述第一PN结的各层的堆叠顺序与所述第二PN结的各层的堆叠顺序相反。

所述第一有机功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层，所述第二有机功能层包括电子传输层和/或电子注入层。

所述第一发光层包括若干并置的红光子像素和绿光子像素，所述红光子像素和所述绿光子像素之间设置有绝缘膜层，所述第二发光层包括若干蓝光子像素；每个显示像素的蓝光子像素在基板上的投影覆盖红光子像素和绿光子像素的投影。

相邻的所述显示像素的子像素之间设置有绝缘膜层。

所述显示装置采用交流电压驱动的方式实现多彩显示。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

本发明的发明人经过大量的研究，创造性地寻求到利用交流电驱动的多色显示显示装置，该显示装置的发光层包括至少一第一发光层和至少一第二发光层，所述第一发光层和所述第二发光层之间的能够通过的电流流向相反；所述电极层之间还设置有单向电流控制阀，所述单向电流控制阀能够通过的电流流向与同层设置的发光层能够通过的电流流向相反。即通过在器件中设计辅助PN结，在单一交流电源控制，无需中间电极引线的条件下，通过调节交流电正负电流时间分配比例，实现可完整的调色效果。可以减少漏电流、实现单一传统结构器件难以实现的功能。

此外，图2所示为显示装置，所述显示像素采用所述第一发光层包括若干并置的红光子像素和绿光子像素，所述红光子像素和所述绿光子像素之间设置有绝缘膜层，所述第二发光层包括若干蓝光子像素；每个显示像素的蓝光子像素在基板上的投影覆盖红光子像素和绿光子像素的投影，该种显示方式，与传统RGB排列的显示方式相比，可以减少1个子像素的面积，从而提高显示分辨率。

附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：

图1是现有的发光单元结构示意图；

图2为本发明显示装置的结构示意图；

图中附图标记表示为：1-第一电极层，2-第一PN结，3-透明导电层，4-第二PN结，5-第二电极层，6-红光子像素，7-绿光子像素、8-蓝光子像素、9-绝缘膜层。

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的实施方式作进一步地详细描述。

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、区域或基板被称作“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。

如图2所示，本发明的一种的有机电致发光器件，包括在基板0上的堆叠设置的第一电极层1、至少一中间透明导电层3和第二电极层5，其中可以在所述第一电极层和中间透明导电层3之间设置至少一个发光层；或者在中间透明电极层3之间设置至少一个发光层；或者在中间透明电极层3与所述第二电极层5之间设置至少一个发光层，或者可以在第一电极层1和中间透明导电层3之间、以及第二电极层5和中间透明导电层3之间分别设有至少一发光层。如图2所示，本实施例中在在第一电极层1和中间透明导电层3之间设置有第一发光层，在第二电极层5和中间透明导电层3之间设有第二发光层。所述第一发光层能够通过的电流和所述第二发光层能够通过的电流流向相反，所述第一发光层和所述第二发光层中至少一层包括不同颜色的若干子像素，所述子像素为红光子像素6、绿光子像素7和蓝光子像素8；每一显示像素包括分别设置在所述第一发光层和第二发光层的红光子像素6、绿光子像素7和蓝光子像素8；如图2所示，每一显示像素包括设置在第一发光层的且并列设置的红光子像素6和绿光子像素7，以及设置在第二发光层中的蓝光子像素8，所示蓝光子像素8在在基板上的投影覆盖红光子像素6和绿光子像素7的投影。作为可替换的实施方式，也可以是红光子像素6和绿光子像素7设置在第二发光层，蓝光子像素8设置在第一发光层。每一发光层可以包括红绿蓝子像素中的一种或其中几种，每一显示像素由红绿蓝三个子像素共同构成，且红绿蓝子像素分布在第一发光层和第二发光层。

所述中间透明导电层3与所述第一电极层1之间还设置有与第一发光层并列设置于同一平层内的第一单向电流控制阀，所述中间透明导电层3与所述第二电极层5之间设置有与第二发光层并列设置于同一平层内的第二单向电流控制阀；位于同一平层内的所述单向电流控制阀能够通过的电流流向与同层设置的有机功能层的能够通过的电流流向相反，即第一单向电流控制阀中通过的电流方向与第一发光层中通过的电流方向相反，第二单向电流控制阀中通过的电流方向与第二发光层中通过的电流方向相反。同层设置的所述单向电流控制阀与所述发光层之间物理接触。所述单向电流控制阀为PN结，其与所述发光层并列设置在所述第一电极层和中间透明导电层3、中间透明电极层3之间以及中间透明电极层3与所述第二电极层5之间。所述的PN结包括第一PN结2和第二PN结4，所述第一PN结2与所述第一发光层并列设置，所述第二PN结4与所述第二发光层并列设置。如图2所示，第一发光层电流流向和与其同层设置的单向电流控制阀采用的第一PN结的P极和N极电流流向相反，同样第二发光层的电流流向和与其同层设置的单向电流控制阀采用的第二PN结的电流流向相反。作为可替换的方式，所述PN结与所述发光层之间设置有绝缘层，所述PN结与所述发光层均与所述绝缘层物理接触。作为可替换的实施方式，所述的PN结可以每层设置一个，可以是每个子像素设置一个，也可以若干子像素设置一个。

每一所述子像素包括依次堆叠设置的第一有机功能层、发光层、第二有机功能层，所述第一有机功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层，所述第二有机功能层包括电子传输层和/或电子注入层；即每一所述子像素包括在依次堆叠设置的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层；所述PN结包括第一有机功能层和第二有机功能层；所述第一PN结2的各层的堆叠顺序与所述第二PN结4的各层的堆叠顺序相反，所述第一有机功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层，所述第二有机功能层包括电子传输层和/或电子注入层。即所述PN结包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层。图2所示的第一发光层的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层堆叠顺序是沿基板向上，即空穴注入层形成在第一电极层1上，空穴传输层形成在所述空穴注入层上，发光层形成在空穴传输层上，发光层上为电子传输层和电子注入层。所述第一发光层允许的电流方向是由第一电极层至中间透明导电层。所述第一发光层的空穴注入层与所述第一电极层1电连接，电子注入层与所述中间透明导电层3电连接。所述第一PN结2的空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层堆叠顺序是沿中间透明导电层向下，即电子注入层形成在第一电极层1上，电子传输层形成在所述电子注入层上，空穴传输层形成在上电子传输层，空穴注入层形成在空穴传输层上。所述第一PN结的N极与所述第一电极层1电连接，P极与所述中间透明导电层3电连接。

所述第二发光层的子像素的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层堆叠顺序是沿第二电极层5向下，即第二发光层的子像素的电子注入层形成在中间透明导电层3上，电子传输层形成在所述电子注入层上方，发光层形成在所述电子传输层上方，空穴传输层形成在发光层上方，空穴注入层下方形成在空穴传输层上方，第二发光层允许的电流方向是由第二电极层5至中间透明导电层3。所述第二发光层的空穴注入层与所述第二电极层5电连接，电子注入层与所述中间透明导电层3电连接。所述第二PN结4的空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层堆叠顺序是沿中间透明导电层向上，即空穴注入层形成在透明电极层3上，空穴传输层形成在所述空穴注入层上，电子传输层形成在上空穴注入层，电子注入层形成在电子传输层上。所述第二PN结的P极与所述中间透明导电层3电连接，N极与所述第二电极层5电连接。

所述第一发光层和所述第二发光层包含有不同颜色的若干发光单元，分别为红光发光单元、绿光发光单元、蓝光发光单元，相应的构成红光子像素，绿光子像素和蓝光子像素。

所述第一发光层包括并置的红光子像素6、绿光子像素7，所述红光子像素6和所述绿光子像素7之间物理接触或通过绝缘膜层物理接触；所述第二发光层包括蓝光子像素8。每个显示像素的蓝光子像素在基板上的投影覆盖红光子像素和绿光子像素的投影。

当向图2所示显示装置施加交流电压时，如果电流方向为第一电极层1流向第二电极层5时。电流流向如图中虚线箭头方向所示：

第一电极层1→第一发光层→中间透明导电层3→第二PN结4→第二电极层5，此时显示装置显示的颜色为第一发光层的颜色；

反之，交流电压变化方向后，其电流流向为向如图中实线箭头方向所示：

第二电极层5→第二发光层→中间透明导电层3→第一PN结2→第一电极层1，此时显示装置显示的颜色为第二发光层的颜色；

该显示装置通过调节交流电正负电压大小和电流时间分配比例，实现可完整的显示效果。

上述的显示装置的制备方法包括下述步骤：

一种显示装置的制备方法，包括下述步骤：

S1、用煮沸的洗涤剂超声和去离子水超声的方法对ITO玻璃基板进行清洗，并放置在红外灯下烘干，在基板上制备第一电极层1；

S2、制备第一发光层和第一PN结2：

采用对应的金属掩膜板在第一电极层1上蒸镀空穴注入层、空穴传输层、红光发光层和绿光发光层、电子传输层、电子注入层，形成红光子像素6和绿光子像素7；其结构如下：

MoOx/NPB/TCTA/RH:5％RD/Bphen/LiF；

MoOx/NPB/TCTA/GH:12％GD/Bphen/LiF；

RH为红色主体材料，RD为红色染料，GH为绿色主题材料，GD为绿色染料。

在第一发光层的一侧(图2中为左侧)的第一电极层1上制备绝缘层(图中未示出)；

在第一电极层1上，采用对应的金属掩模板在绝缘层的另一侧依次蒸镀电子注入层、电子传输层、空穴传输层、空穴注入层，形成与第一发光层并列设置的第一PN结2；其结构如下：Ag/LiF/n型有机半导体(Liq，BCP，Bphen等)/p型有机半导体(NPB，TCTA等)/MoOx；

S3、在第一发光层和第一PN结2上蒸镀形成中间透明导电层3；

S4、在中间透明导电层3上制备第二发光层和第二PN结4

采用对应金属掩膜板在中间透明导电层3上制备电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层，形成第二发光层；其结构如下：LiF/Bphen/BH:5％BD//TCTA/NPB/MoOx；

在第二发光层的一侧制备绝缘层；

在透明导电层3上，采用对应的金属掩模板在绝缘层的另一侧(图2中为左侧)的中间透明导电层3上依次蒸镀空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层，形成第二PN结4；其结构如下：MoOx/p型有机半导体(NPB，TCTA等)/n型有机半导体(Liq，BCP，Bphen等)/LiF；

S5、在第二发光层和第二PN结4上蒸镀形成第二电极层5。

作为可替换的方式，在制备第一PN结2和第二PN结4时，可以分别与同层设置的第一发光层和第二发光层部分交叠使所述PN结与同层设置的发光层之间直接物理接触，避免中间透明电极3直接与第一电极1和/或第二电极5直接电导通。PN结和同层的发光层可以交叠设置或者两者之间有绝缘层，起到绝缘中间电极与第一第二电极的作用。

作为优选的方式，所述步骤S2的红光子像素6和绿光子像素7制备完成后，在二者之间制备绝缘膜层9。

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的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种显示装置，包括在基板上的堆叠设置的第一电极层（1）、至少一中间透明导电层（3）和第二电极层（5）；

其中，在所述第一电极层和中间透明导电层（3）之间设有若干发光层，或中间透明导电层（3）之间设有若干发光层，或所述第一电极层和所述第二电极层（5）之间设有若干发光层，或中间透明导电层（3）与所述第二电极层（5）之间设有若干发光层，或所述第一电极层（1）和所述中间透明导电层（3）之间、以及所述第二电极层（5）和所述中间透明导电层（3）之间分别设有发光层；

其特征在于：

发光层中邻近的两发光层之间的电流流向相反；所述发光层中至少一层包括不同颜色的若干子像素，所述子像素为红光子像素（6）、绿光子像素（7）和蓝光子像素（8）；

每一显示像素包括设置在所述发光层的红光子像素（6）、绿光子像素（7）和蓝光子像素（8）；

所述电极层之间或者所述电极层与所述中间透明导电层（3）之间还设置有分别与各所述发光层同层并列设置的单向电流控制阀，位于同一层的所述单向电流控制阀能够通过的电流流向与与其同层设置的发光层能够通过的电流流向相反。

2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，同层设置的所述单向电流控制阀与所述发光层之间物理接触。

3.根据权利要求1或2所述的显示装置，其特征在于：所述单向电流控制阀为PN结。

4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于，所述的PN结包括第一PN结（2）和第二PN结（4），所述第一PN结（2）与第一发光层并列设置；所述第二PN结（4）与第二发光层并列设置。

5.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，每一所述子像素包括依次堆叠设置的第一有机功能层、发光层、第二有机功能层；所述第一发光层的各子像素的堆叠顺序与所述第二发光层的各子像素的堆叠顺序相反。

6.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于，所述第一PN结（2）和第二PN结（4）均包括第一有机功能层和第二有机功能层；所述第一PN结（2）的各层的堆叠顺序与所述第二PN结（4）的各层的堆叠顺序相反；第一PN结（2）与第一发光层中的子像素的第一有机功能层与第二有机功能层的堆叠顺序相反，第二PN结（4）与第二发光层中的子像素的第一有机功能层与第二有机功能层的堆叠顺序相反。

7.根据权利要求5或6所述的显示装置，其特征在于，所述第一有机功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层，所述第二有机功能层包括电子传输层和/或电子注入层。

8.根据权利要求4所述的显示装置，其特征在于， 所述第一发光层包括若干并置的红光子像素（6）和绿光子像素（7），所述红光子像素（6）和所述绿光子像素之间设置有绝缘膜层（9），所述第二发光层包括若干蓝光子像素（8）；每个显示像素的蓝光子像素（8）在基板上的投影覆盖红光子像素（7）和绿光子像素（8）的投影。

9.根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，相邻的所述显示像素的子像素之间设置有绝缘膜层（9）。

10.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置采用交流电压驱动的方式实现多彩显示。