CN104617225A - 有机发光二极管器件及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机发光二极管器件及其制作方法，该有机发光二极管器件包括光学结构和电学结构，所述光学结构包括光反射层和设于所述光反射层之上的腔长调节层，所述电学结构包括位于所述腔长调节层之上依次设置的阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、以及阴极层，所述阳极层电性连通所述光反射层。采用分离的光学结构和电学结构设计，只需调节光学结构上的腔长调节层的厚度就可以调节器件的光程，同时还不会影响电学结构的性能，解决了现有技术中调节光程时导致电学性能变化，引起器件效率下降的问题。
Description
技术领域
本发明涉及显示领域，尤其涉及一种有机发光二极管器件及其制作方法。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，简称OLED)，又称为有机电激光显示，具有自发光的特性，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当电流通过时，有机材料就会发光。
现有的OLED显示屏中，通常采用顶发射方式，通过调节微腔结构实现显示屏发光颜色的色度和光强度的调节，以得到一个较好的色坐标值。现有的OLED器件结构如图1所示，在阳极基板上依次形成有机层第一空穴注入层(HIL1)，第二空穴注入层(HIL2)，第三空穴注入层(HIL3)，空穴传输层(HTL),发光层(EML),电子传输层(ETL)后，再蒸镀阴极层，最后增加一层光取出层(capping layer)，调节微腔结构的方法一般是通过调节OLED器件中的有机层的厚度，可以调节一层或者几层的厚度来调节腔长，从而改变光程以得到满足要求的发光谱的光色参数。这样调节存在以下缺陷：因有机材料的载子迁移率低，当有机层的厚度发现变化时，OLED器件的驱动电压也会随之产生变化，导致器件的电学性能发生变化，增加了器件性能调节的难度；当只调节一层有机层的厚度来调节腔长时，OLED器件中的空穴和电子数会发生变化，导致不平衡，进而使得器件效率下降。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种有机发光二极管器件及其制作方法，可以解决现有器件调节光程时导致的电学性能变化，引起器件效率下降的问题。
实现上述目的的技术方案是：
本发明一种有机发光二极管器件，包括光学结构和电学结构，所述光学结构包括光反射层和设于所述光反射层之上的腔长调节层，所述电学结构包括位于所述腔长调节池之上依序设置的阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、以及阴极层，所述阳极层电性连通所述光反射层。
采用分离的光学结构和电学结构设计，只需调节光学结构上的腔长调节层的厚度就可以调节器件的光程，同时还不会影响电学结构的性能，解决了现有技术中调节光程时导致电学性能变化，引起器件效率下降的问题。
本发明有机发光二极管器件的进一步改进在于，所述腔长调节层的厚度适配于所述有机发光二极管器件的出光光程。
本发明有机发光二极管器件的进一步改进在于，所述阳极层覆盖于所述腔长调节层并部分形成于所述光反射层之上。
本发明有机发光二极管器件结构的进一步改进在于，所述光学结构还包括光取出层，所述光取出层设于所述阴极层之上。
本发明有机发光二极管器件的进一步改进在于，所述光反射层的结构包括第一ITO层、Ag层、以及第二ITO层，所述Ag层设于所述第一ITO层和所述第二ITO层之间。
一种有机发光二极管器件的制作方法，包括：
制备光反射层，并于所述光反射层上制备腔长调节层，形成光学结构；
于所述腔长调节层之上依序制备阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、以及阴极层，形成电学结构；其中，所述阳极层与所述光反射层电性连通。
采用分离的光学结构和电学结构设计，只需调节光学结构上的腔长调节层的厚度就可以调节器件的光程，同时还不会影响电学结构的性能，解决了现有技术中调节光程时导致电学性能变化，引起器件效率下降的问题。
本发明有机发光二极管器件的制作方法的进一步改进在于，所述腔长调节层的厚度适配于所述有机发光二极管器件的出光光程，制备所述腔长调节层包括：
根据所需有机发光二极管器件的出光光程计算得出所述腔长调节层的厚度；
制备具有该厚度的腔长调节层。
本发明有机发光二极管器件的制作方法的进一步改进在于，制备所述阳极层时，采用开口大于所述腔长调节层的遮罩进行制备，形成包覆于所述腔长调节层的阳极层，且部分阳极层形成于所述光反射层之上。
本发明有机发光二极管器件的制作方法的进一步改进在于，于所述阴极层之上制备光取出层。
本发明有机发光二极管器件的制作方法的进一步改进在于，所述光反射层的结构包括第一ITO层、Ag层、以及第二ITO层，制备所述光反射层包括：制备第一ITO层，于所述第一ITO层之上制备Ag层，再于所述Ag层之上制备第二ITO层。
附图说明
图1为现有技术中有机发光二极管示意图；
图2为本发明有机发光二极管器件的示意图；
图3为现有技术中有机发光二极管的出光率示意图；
图4为本发明有机发光二极管器件的出光率示意图；
图5为本发明有机发光二极管器件的制作方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
请参阅图2所示，为本发明有机发光二极管器件的示意图。本发明有机发光二极管器件采用光学结构和电学结构分离的设计，光学结构中包括光反射层和腔长调节层，电学结构单独设有阳极层，该阳极层与光学结构中的光反射层连通，实现光学结构和电学结构的电流导通。采用如上设计，通过调节腔长调节层的厚度实现器件光程的调节，使得器件具有较好的光学效果，其光学性能可以达到最佳状态。因光学结构和电学结构是分离的，所以器件的电学性能不会受到光程调节的影响，电学结构也可以调节到最佳状态，使得有机发光二极管器件具备最佳的性能。本发明有机发光二极管器件可以实现单独调节光学性质和电学性质，而两者又不会互相干扰。下面结合附图对本发明有机发光二极管器件结构进行说明。
参阅图2，显示了本发明有机发光二极管器件的示意图。下面结合图2，对本发明有机发光二极管器件进行说明。
如图2所示，本发明有机发光二极管器件包括光学结构10和电学结构20，光学结构10包括光反射层101和腔长调节层102，腔长调节层102设于光反射层101之上。电学结构20包括位于腔长调节层102之上依序设置的阳极层201、空穴注入层202、空穴传输层203、发光层204、电子传输层205、以及阴极层206，阳极层201设于腔长调节层102之上并与光反射层101电性连通，实现光学结构10和电学结构20之间的电流导通。通过光学结构10和电学结构20分离的设计，实现光学性质和电学性质调节互不干扰，光学性质的调节，通过调节腔长调节层102的厚度来调节光程，因光程等于膜层厚度乘以该层的折射率，这样通过调节膜层的厚度就可以实现光程的调节，使得器件具有较佳的光学性能。
作为本发明的一较佳实施方式，腔长调节层102为电子传输层，该电子传输层的厚度适配于有机发光二极管器件的出光光程，根据设定的出光光程，再由光程等于膜层厚度乘以该层的折射率，计算出腔长调节层102的厚度。不同的有机发光二极管器件对应的腔长调节层102的厚度不同，均对应有一个最佳厚度值，当该腔长调节层102的厚度为最佳值时，对应的有机发光二极管器件具有最佳的光学性能。
电学结构20中的阳极层201为Ag，阴极层206为Mg、Ag合金。对有机发光二极管器件结构的电学性质的调节，通过调节阴极或阳极的功函数、有机材料的HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital，最高已占轨道)，LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital，最低未占轨道)，另外通过调节有机层的厚度等与电学有关的参数，使得器件结构的电学性能达到最佳状态。
作为本发明的一较佳实施方式，光学结构10中的腔长调节层102的面积小于光反射层101的面积大小，电学结构20的阳极层201覆盖腔长调节层102且部分形成于光反射层101之上，实现阳极层201与光反射层101之间的电性连通，进而实现电学结构20和光学结构10的电流导通。光反射层101的结构包括第一ITO(Indium Tin Oxide，氧化铟锡)层、Ag层、以及第二ITO层，该Ag层设于第一ITO层和第二ITO层之间。作为本发明的一较佳实施方式，该光学结构10还包括有光取出层207，该光取出层207设于阴极层206之上，提高有机发光二极管器件的出光率。
参阅图3，显示了现有技术中有机发光二极管的出光率示意图，参阅图4，显示了本发明有机发光二极管器件的出光率示意图。下面结合图3和图4，对本发明有机发光二极管器件的出光效果进行说明。
如图3和图4所示，分别显示了现有结构和本发明有机发光二极管器件的出光率的示意图，从图中可以看出本发明的有机发光二极管器件的出光率明显高于现有结构中的出光率。本发明的有机发光二极管器件结构由于采用光学结构10和电学结构20分离的设计，其中光学结构10部分调节光学性能，不会影响到电学结构20部分的电学性能，两者互不干扰，这样电学结构20相对于图1显示的现有结构中，省去了多个空穴注入层，可以使得电学结构20的整体厚度减薄，进而器件的驱动电压也会变小，降低器件的功耗，提高效率、增加寿命等。
本发明有机发光二极管器件结构的有益效果为：
采用光学结构和电学结构分离设计，实现单独调节器件的电学性质和光学性质，而不会产生互相干扰的现象，使得整个器件结构的电学性能和光学性能分别达到最佳状态。解决了现有结构中调节光程会带来影响电学性能，导致器件效率下降的问题。
调节光学性能过程中不会影响电学性能，可以降低器件的调整难度。
由于电学结构相对独立，使得器件的电学结构的厚度相比现有的厚度要薄，使得器件的驱动电压变小，可以提高器件的效率，增加器件的寿命，降低功耗。
实际使用中，器件结构的光效和色饱和度比现有结构中有明显地提高，且有效改善了色偏等问题。
参阅图5所示，显示了本发明有机发光二极管器件的制作方法的流程图。下面结合图5，对本发明有机发光二极管器件的制作方法进行说明。
如图5所示，本发明有机发光二极管器件的制作方法包括：
执行步骤S11，于光反射层上制备腔长调节层，形成光学结构；结合图2所示，在光反射层101之上制备腔长调节层102，腔长调节层102的厚度根据事先设定所需的光程计算，光程等于膜厚乘以该膜的折射率，所以根据所需的光学效果，可以计算出腔长调节层102的厚度。对于不同的器件结构，我们所需要达到的光效不同，所以对应不同的器件结构，腔长调节层102具有不同的厚度，不同的器件均对应有一个最佳值。接着执行步骤S12。
执行步骤S12，于所述腔长调节层之上依次制备阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、以及阴极层，形成电学结构，并将所述阳极层与所述光反射层连通。具体为：腔长调节层102之上制备阳极层201，阳极层201作为电学结构20的阳极，该阳极层201为Ag。将阳极层201并与光反射层101连通，实现光学结构10和电学结构20之间的电流导通。作为本发明的一较佳实施方式，在制备阳极层201时选用比腔长调节层102开口大的遮罩，这样可以使得阳极层201覆盖于腔长调节层102之上，且还有部分设于光反射层101之上，实现与光反射层101之间的连通。接着于阳极层201之上形成空穴注入层202；于空穴注入层202之上形成空穴传输层203；于空穴传输层203之上形成发光层204；于发光层204之上形成第二电子传输层205；于第二电子传输层205之上形成阴极层206；阴极层206为Mg、Ag合金。光反射层101的结构包括第一ITO层、Ag层、以及第二ITO层，该Ag层设于第一ITO层和第二ITO层之间。
于阴极层206之上制备光取出层207，提高有机发光二极管器件的出光率。
各个有机层形成或制备的方法包括蒸镀、印刷、打印或者旋涂。
本发明有机发光二极管器件结构的制作方法的有益效果为：
制备时调节光学结构中的腔长调节层的厚度，实现器件光学性能的调节，可以降低器件的调整难度，还不会影响器件的电学性能。
采用光学结构和电学结构分离设计，实现单独调节器件的电学性质和光学性质，而不会产生互相干扰的现象，使得整个器件结构的电学性能和光学性能分别达到最佳状态。解决了现有结构中调节光程会带来影响电学性能，导致器件效率下降的问题。
由于电学结构相对独立，使得器件的电学结构的厚度相比现有的厚度要薄，使得器件的驱动电压变小，可以提高器件的效率，增加器件的寿命，降低功耗。
实际使用中，器件结构的光效和色饱和度比现有结构中有明显地提高，且有效改善了色偏等问题。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种有机发光二极管器件，其特征在于，包括光学结构和电学结构，所述光学结构包括光反射层和设于所述光反射层之上的腔长调节层，所述电学结构包括位于所述腔长调节层之上依序设置的阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、以及阴极层，所述阳极层电性连通所述光反射层。
2.如权利要求1所述的有机发光二极管器件，其特征在于，所述腔长调节层的厚度适配于所述有机发光二极管器件的出光光程。
3.如权利要求1所述的有机发光二极管器件，其特征在于，所述阳极层覆盖于所述腔长调节层并部分形成于所述光反射层之上。
4.如权利要求2或3所述的有机发光二极管器件，其特征在于，所述光学结构还包括光取出层，所述光取出层设于所述阴极层之上。
5.如权利要求4所述的有机发光二极管器件，其特征在于，所述光反射层的结构包括第一ITO层、Ag层、以及第二ITO层，所述Ag层设于所述第一ITO层和所述第二ITO层之间。
6.一种有机发光二极管器件的制作方法，其特征在于，包括：
制备光反射层，并于所述光反射层上制备腔长调节层，形成光学结构；
于所述腔长调节层之上依序制备阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、以及阴极层，形成电学结构；其中，所述阳极层与所述光反射层电性连通。
7.如权利要求6所述的有机发光二极管器件的制作方法，其特征在于，所述腔长调节层的厚度适配于所述有机发光二极管器件的出光光程，制备所述腔长调节层包括：
根据所需有机发光二极管器件的出光光程计算得出所述腔长调节层的厚度；
制备具有该厚度的腔长调节层。
8.如权利要求6所述的有机发光二极管器件的制作方法，其特征在于，制备所述阳极层时，采用开口大于所述腔长调节层的遮罩进行制备，形成包覆于所述腔长调节层的阳极层，且部分阳极层形成于所述光反射层之上。
9.如权利要求6所述的有机发光二极管器件的制作方法，其特征在于，于所述阴极层之上制备光取出层。
10.如权利要求6所述的有机发光二极管器件的制作方法，其特征在于，所述光反射层的结构包括第一ITO层、Ag层、以及第二ITO层，制备所述光反射层包括：制备第一ITO层，于所述第一ITO层之上制备Ag层，再于所述Ag层之上制备第二ITO层。
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