CN105185811B - 一种具有增强可视角的显示装置及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述的一种具有增强可视角的显示装置，包括基板，设置在所述基板上的若干像素限定层，所述像素限定层形成连续的网格结构，堆叠设置的第一电极层、有机功能层、第二电极层和透明热固化胶层填充在所述网格结构中，所述透明热固化胶层远离所述第二电极层的一侧具有凹面微透镜结构，光线经凹面微透镜折射后呈发射状，从而增大所述显示装置的可视角，该显示装置具有较宽的视角范围，且制备工艺简单，重现性好。

Description

一种具有增强可视角的显示装置及其制备方法

技术领域

本发明涉及OLED显示技术领域，具体涉及一种具有增强可视角的显示装置，以及该具有增强可视角的显示装置的制备方法。

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基板、透明阳极、阴极以及设置在两个电极间的有机功能层。

对于OLED器件，为了增强子像素发光的色纯度，一般使用微腔效应来减少子像素发光光谱的半波宽。但是因为有微腔的调节，导致光线在进行多次干涉增强后主要沿着垂直阴极的方向发射，最终使得顶发光器件的视角变差，现有技术一般是通过在器件上蒸镀封装层CPL层来增大视角。但是蒸镀CPL层成本较高，需要昂贵的真空设备和复杂的工艺条件。如图1所示，现有的显示装置也有采用的亲透明热固化胶层的的截面呈凸面微透镜结构51，光线经凸面微透镜结构折射后呈聚合状，可视角较小。

发明内容

为此，本发明所要解决的是现有的OLED存在视角差的问题，提供一种具有增强可视角的显示装置，该显示装置具有较宽的视角范围，且制备工艺简单，重现性好。

本发明还提供设置有上述具有增强可视角的显示装置的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种具有增强可视角的显示装置，包括基板，设置在所述基板上的若干像素限定层，所述像素限定层形成连续的网格结构，堆叠设置的第一电极层、有机功能层、第二电极层和透明热固化胶层填充在所述网格结构中，所述透明热固化胶层远离所述第二电极层的一侧具有凹面微透镜结构，光线经凹面微透镜折射后呈发射状，从而增大所述显示装置的可视角。

一种具有增强可视角的显示装置的制备方法，包括下述步骤：

S1、在基板上依次制作像素限定层，通过蒸镀方式在像素限定层之间制作第一电极层、有机功能层和第二电极层，所述第一电极层、有机功能层和第二电极层的总厚度小于像素限定层的厚度；

S2、将所述像素限定层的表面进行亲透明热固化胶处理，形成对透明热固化胶组合物溶液具有较强附着力的亲透明热固化胶表面；

S3、在所述在第二电极层上涂覆透明热固化胶组合物溶液，所述透明热固化胶组合物溶液在亲透明热固化胶表面较强的附着力作用下，横截面呈凹面微透镜结构，加热固化形成凹面微透镜结构。

所述步骤S2为：在所述像素限定层的表面涂覆一层亲透明热固化胶组合物，形成亲透明热固化胶表面。

通过涂布、曝光或显影方式在在所述像素限定层的表面涂覆一层亲透明热固化胶组合物。

所述透明热固化胶组合物溶液包括聚二甲基硅氧烷和固化剂，二者的质量比为1：(4-7)，优选为1：5，所述的亲透明热固化胶组合物溶液为聚酰亚胺(PI)溶液。

所述固化剂为烷氧基硅烷或/和酰氧基硅烷。

所述步骤S2为：在像素限定层的表面进行等离子处理，所述的等离子处理的工艺条件为的功率为0.8-1.2KW，优选为1K，氮气流量为35-45sccm，优选为40sccm，处理时间为3-5min，优选为4min

所述步骤S3为：通过打印方式在所述第二电极层上形成透明热固化胶层，所述透明热固化胶层的厚度为的像素限定层厚度的1/10至1/2。

加热固化是在50-60度的温度下固化1-2个小时本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明所述具有增强可视角的显示装置，通过将透明热固化胶层远离所述第二电极层的一侧设置成凹面微透镜结构，光线经凹面微透镜折射后呈发射状，从而增大所述显示装置的可视角。从图4可以看出，发光层射出的光线经过透明热固化胶微透镜折射后呈发射状，可以使观测者在不同的角度观看到显示内容，该显示装置具有较宽的视角范围。而未经处理的亲透明热固化胶组合物层处理时，由于素限定层表面张力，可以使位于其中间的透明热固化胶形成凸面，固化后形成凸面镜微透镜，光线经折射后向其中心线聚集，使得显示装置的可视角变小。

(2)本发明在制备具有增强可视角的显示装置时，将像素限定层的表面进行亲透明热固化胶处理，形成亲透明热固化胶表面；然后在第二电极层上涂覆透明热固化胶组合物溶液，所述像素限定层上的亲透明热固化胶表面对所述透明热固化胶组合物溶液具有较强的附着力，使得透明热固化胶组合物溶液的上表面凹陷，形成呈凹面微透镜结构，再通过加热固化形成使透明热固化胶凹面微透镜结构。

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是现有技术具有凸面微透镜结构的显示装置结构示意图

图2是本发明具有凹面微透镜结构显示装置的结构示意图；

图3是发明具有凹面微透镜结构形成过程示意图；

图4是发明具有凹面微透镜结构的显示装置光线变化图。

图中附图标记表示为：2-第一电极层，3-有机功能层，4-第二电极层，5-凹面微透镜结构，6-像素限定层，51-凸面微透镜结构，7-微米级打印喷头。

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，本发明的具有增强可视角的显示装置，设置在所述基板上的若干像素限定层6，所述像素限定层6形成连续的网格结构，堆叠设置的第一电极层2、有机功能层3、第二电极层4和透明热固化胶层填充在所述网格结构中，所述透明热固化胶层远离所述第二电极层的一侧具有凹面微透镜结构5，光线经凹面微透镜5折射后呈发射状，从而增大所述显示装置的可视角。所述有机功能层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层、电子注入层，本发明中有机功能层并没有特别限定，可以为现有技术中任意一种能够发光或具有显示功能的发光器件。

上述一种具有增强可视角的显示装置的制备方法，包括下述步骤：

S1、在基板上依次制作第一电极层2、像素限定层6，通过蒸镀方式在像素限定层之间制作有机功能层3和第二电极层4，所述有机功能层和第二电极层的总厚度小于像素限定层的厚度；

S2、将所述像素限定层6的表面进行亲透明热固化胶处理，形成对透明热固化胶组合物溶液具有较强附着力的亲透明热固化胶表面；

S3、在所述在第二电极层上涂覆透明热固化胶组合物溶液，所述透明热固化胶组合物溶液在亲透明热固化胶表面较强的附着力作用下，横截面呈凹面微透镜结构，加热固化形成凹面微透镜结构。

本发明的像素限定层进行亲透明热固化胶表面处理时，可以在在所述像素限定层的表面涂覆一层亲透明热固化胶组合物，或者在像素限定层的表面进行处理，改变在像素限定层表面特性；这两种方式均可形成对透明热固化胶组合物溶液具有较强附着力的亲透明热固化胶表面。

作为第一实施方式，所述步骤S3为：在所述像素限定层的表面涂覆一层亲透明热固化胶组合物，形成亲透明热固化胶表面。具体地，通过涂布、曝光或显影方式在在所述像素限定层的表面涂覆一层亲透明热固化胶组合物。

所述透明热固化胶组合物溶液包括聚二甲基硅氧烷和固化剂，二者的质量比为1：(4-7)，优选为1：5，所述的亲透明热固化胶组合物溶液为聚酰亚胺(PI)溶液。所述固化剂为烷氧基硅烷或/和酰氧基硅烷。本发明的目的在于提供一种透明热固化胶层呈凹面微透镜的结构，具体是通过对像素限定层的表面进行通过物理或化学的手段处理，使其对透明热固化胶组合物溶液具有较强的附着力，从而使其横截面呈凹面微透镜结构，加热固化形成凹面微透镜结构。因此任何透明热固化胶组合物溶液和亲透明热固化胶组合物溶液均可实现发明目的。

作为另一实施方式，所述步骤S2为：在像素限定层的表面进行等离子处理，所述的等离子处理的工艺条件为的功率为0.8-1.2KW，优选为1K，氮气流量为35-45sccm，优选为40sccm，处理时间为3-5min，优选为4min。

所述步骤S3为：如图3所示，通过采用微米级打印机的打印方式在所述第二电极层上形成透明热固化胶层，所述透明热固化胶层的厚度为像素限定层厚度的1/10至1/2。所述微米级打印机的微米级打印喷头7通过高精度伺服电机牵引(步长约为20-30μm)，从微米级打印喷头7喷射出透明热固化胶组合物溶液，所述透明热固化胶组合物溶液下落飞行碰撞到第二电极层4的上表面，形成透明热固化胶层。微米级打印喷头目前的技术参数可以精确到1-2pL，经计算，OLED所需透明热固化胶体积大概为1.5pL(34μm×18μm×3μm)，所以透明热固化胶体积控制精度也可以达到。为提高生产节拍(tact time)，可以采用一行喷嘴结构。图3中左侧的为微米级打印喷头喷出透明热固化胶组合物溶液下落形成透明热固化胶层过程的示意图，右侧为制备完毕的透明热固化胶层的示意图。

加热固化是在50-60℃的温度下固化1-2个小时。

从图4可以看出，发光层射出的光线经过凹面微透镜结构5折射后呈发射状，可以使观测者在不同的角度观看到显示内容，该显示装置具有较宽的视角范围。而未经处理的亲透明热固化胶组合物层处理时，由于像素限定层表面张力，可以使位于其中间的透明热固化胶形成凸面，固化后形成凸面镜微透镜，光线经折射后向其中心线聚集，使得显示装置的可视角变小。

如无特别说明，本发明中的器件各层采用材料如下：

阳极可以采用无机材料或有机导电聚合物。无机材料一般为氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO)等金属氧化物或金、铜、银等功函数较高的金属，优选ITO；有机导电聚合物优选为聚噻吩/聚乙烯基苯磺酸钠(以下简称PEDOT/PSS)、聚苯胺(以下简称PANI)中的一种。

阴极一般采用锂、镁、钙、锶、铝、铟等功函数较低的金属或它们与铜、金、银的合金，或金属与金属氟化物交替形成的电极层。本发明中阴极优选为Al层。

空穴传输层的材料可以选自芳胺类，咔唑类和枝聚物类低分子材料，优选NPB和TCTA。

所述空穴注入层的材料例如可采用2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲HAT-CN掺杂F4TCNQ，或者采用铜酞菁(CuPc)，或可为金属氧化物类，如氧化钼，氧化铼。

发光层的发光材料可以选自香豆素类如DMQA或C545T,或双吡喃类如DCJTB或DCM等荧光染料，或含Ir,Pt,Os,Ru,Rh,Pd,镧系,锕系等金属配合物。

荧光染料在发光层中的掺杂浓度不高于5wt％，磷光染料在发光层中的掺杂浓度不高于30wt％。所述的掺杂浓度＝染料质量/(染料质量+主体材料质量)×100％。

发光层的主体材料可选自常用于基质材料的材料，如4,4’-二(咔唑基-9-)联苯CBP。

本发明的电子传输层的材料可采用常用于电子传输层的材料，如芳香稠环类(如Pentacene、苝)或邻菲咯啉类(如Bphen、BCP)化合物。

基板可以是玻璃或是柔性基片，所述柔性基片可采用聚酯类、聚酰亚胺类化合物材料或者薄金属片。所述层叠及封装可采用本领域技术人员已知的任意合适方法。

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 (9)

1.一种具有增强可视角的显示装置，包括基板，设置在所述基板上的若干像素限定层，所述像素限定层形成连续的网格结构，堆叠设置的第一电极层、有机功能层、第二电极层和透明热固化胶层填充在所述网格结构中，其特征在于，

所述透明热固化胶层远离所述第二电极层的一侧具有凹面微透镜结构，光线经凹面微透镜折射后呈发射状，从而增大所述显示装置的可视角。

2.一种具有增强可视角的显示装置的制备方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1、在基板上依次制作像素限定层，通过蒸镀方式在像素限定层之间制作第一电极层、有机功能层和第二电极层，所述第一电极层、有机功能层和第二电极层的总厚度小于像素限定层的厚度；

S2、将所述像素限定层的表面进行亲透明热固化胶处理，形成对透明热固化胶组合物溶液具有较强附着力的亲透明热固化胶表面；

S3、在所述第二电极层上涂覆透明热固化胶组合物溶液，所述透明热固化胶组合物溶液在亲透明热固化胶表面较强的附着力作用下，横截面呈凹面微透镜结构，加热固化形成凹面微透镜结构。

3.根据权利要求2所述具有增强可视角的显示装置的制备方法，其特征在于，所述步骤S2为：在所述像素限定层的表面涂覆一层亲透明热固化胶组合物，形成亲透明热固化胶表面。

4.根据权利要求3所述具有增强可视角的显示装置的制备方法，其特征在于，通过涂布、曝光或显影方式在在所述像素限定层的表面涂覆一层亲透明热固化胶组合物。

5.根据权利要求4所述具有增强可视角的显示装置的制备方法，其特征在于，所述透明热固化胶组合物溶液包括聚二甲基硅氧烷和固化剂，二者的质量比为1：(4-7)，所述的亲透明热固化胶组合物溶液为聚酰亚胺(PI)溶液。

6.根据权利要求5所述具有增强可视角的显示装置的制备方法，其特征在于，所述固化剂为烷氧基硅烷或/和酰氧基硅烷。

7.根据权利要求2所述具有增强可视角的显示装置的制备方法，其特征在于，所述步骤S2为：在像素限定层的表面进行等离子处理，所述的等离子处理的工艺条件为的功率为0.8-1.2KW，氮气流量为35-45sccm，处理时间为3-5min。

8.根据权利要求2所述具有增强可视角的显示装置的制备方法，其特征在于，所述步骤S3为：通过打印方式在所述第二电极层形成透明热固化胶层，所述透明热固化胶层的厚度为的像素限定层厚度的1/10至1/2。

9.根据权利要求2所述具有增强可视角的显示装置的制备方法，其特征在于，加热固化是在50-60度的温度下固化1-2个小时。