CN105390623A - 一种可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构。该封装结构包括至少一有机层。有机层具有一第一厚度和一第二厚度，且第一厚度与第二厚度之差大于有机发光二极管组件的光谱周期。相比于现有技术，本发明设计具有不同厚度的有机层，当光线经过该有机层时，多个干涉光谱相叠加，进而消除阻水薄膜封装所造成的光干涉现象，得到平滑的、单一峰值的优化光谱。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机发光二极管组件，尤其涉及一种可调整该有机发光二极管组件光谱的封装结构。
背景技术
在现有的平板显示器中，有机发光二极管(OrganicLightEmittingDiode，OLED)显示器可提供宽视角、良好的对比度和有快速的响应速度，且相比无机发光显示器具有更高的亮度、更低的驱动电压，因此逐渐受到人们的广泛关注和青睐。
一般来说，有机发光二极管显示器包括有机发光二极管组件，其包括空穴注入层(HoleInjectionLayer，HIL)、空穴传输层(HoleTransportationLayer，HTL)、电子传输层(ElectronTransportationLayer，ETL)、电子注入层(ElectronInjectionLayer，EIL)以及设置在空穴传输层和电子传输层之间的有机发光层(EmissionLayer，EL)。当激子(来自空穴注入层的空穴与来自电子注入层的电子在有机发光层中复合产生)从激发态下降到基态时产生光线。作为自发射显示装置，有机发光二极管显示器不需要额外的光源，可以使用低电压驱动，并被构造为具有薄而轻的设计。
然而，有机发光二极管组件接触水、氧后，会与它们产生化学反应，破坏组件内部的电极与有机材料，造成发光区的暗点，降低了组件效率与寿命。针对上述问题，现有的一种解决方案是在于，以胶材贴合显示器的玻璃基板与盖板玻璃，达到阻隔水气的效果。不过，贴合盖板玻璃将增加整个组件的厚度；另一种解决方案是利用阻水薄膜作为封装，采用无机薄膜层/有机薄膜层的多层堆叠方式，藉由无机薄膜层较佳的阻水性，以及有机薄膜层可平整化的特性，来增加有机发光二极管组件的封装可靠性。但是，当光线穿过多层阻水薄膜时，往往产生光干涉现象从而造成光谱变化，不利于进行光谱性质的优化。
有鉴于此，如何设计一种用于有机发光二极管组件的封装结构，以便调整得到平滑的单峰值光谱，从而改善或消除现有技术的上述缺陷，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。
发明内容
针对现有技术中的用于有机发光二极管组件的封装结构所存在的上述缺陷，本发明提供一种可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构。
依据本发明的一个方面，提供了一种可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构，其中所述封装结构包括至少一有机层，所述有机层具有一第一厚度和一第二厚度，且所述第一厚度与所述第二厚度之差大于所述有机发光二极管组件的光谱周期。
在其中的一实施例，所述封装结构还包括一第一无机层和一第二无机层，并且所述有机层位于所述第一无机层与所述第二无机层之间。
在其中的一实施例，所述光谱周期满足数学关系式：
Cycle＝Peak/(2.1128*n-0.1978)
其中，Cycle为所述光谱周期，Peak为光谱峰值，n为所述有机层的折射率。
在其中的一实施例，所述第一无机层的截面为一水平直线，所述第二无机层的截面为一倒梯形，其中所述倒梯形的第一底边到所述水平直线的距离为所述有机层的第一厚度，以及所述倒梯形的第二底边到所述水平直线的距离为所述有机层的第二厚度。
在其中的一实施例，所述第一无机层的截面为起伏不平的一曲线，所述第二无机层的截面为一水平直线，其中所述曲线的下凹部到所述水平直线的距离为所述有机层的第一厚度，以及所述曲线的上凸部到所述水平直线的距离为所述有机层的第二厚度。
在其中的一实施例，所述有机层的折射率为1.5、1.64或1.85。
在其中的一实施例，所述封装结构包括交错堆叠的一第一无机层、一第一有机层、一第二无机层、一第二有机层以及一第三无机层，其中，所述第一有机层具有一第一厚度和一第二厚度，且所述第一厚度与所述第二厚度之差大于所述有机发光二极管组件的光谱周期。
在其中的一实施例，所述有机发光二极管组件依次包括一阳极、一空穴注入层、一空穴传输层、一发光层、一电子传输层以及一阴极，其中，所述发光层为绿色发光层。
在其中的一实施例，所述封装结构采用薄膜封装(ThinFilmEncapsulation，TFE)技术制作而成。
采用本发明的可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构，其包括至少一有机层，该有机层具有一第一厚度和一第二厚度，且第一厚度与第二厚度之差大于组件的光谱周期。相比于现有技术，本发明设计具有不同厚度的有机层，当光线经过该有机层时，多个干涉光谱相叠加，进而消除阻水薄膜封装所造成的光干涉现象，得到平滑的、单一峰值的优化光谱。
附图说明
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，
图1示出现有技术中的一种用于有机发光二极管组件的封装结构的示意图；
图2示出图1的封装结构由于光干涉现象造成光谱变化的曲线示意图；
图3示出依据本发明的第一实施方式，可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构的示意图；
图4示出依据本发明的第二实施方式，可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构的示意图；
图5示出依据本发明的第三实施方式，可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构的示意图；以及
图6示出图3至图5的任意一种可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构中，采用不同材质的有机层时的折射率与光谱峰值/光谱周期的比值之间的拟合曲线示意图。
具体实施方式
为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。
下面参照附图，对本发明各个方面的具体实施方式作进一步的详细描述。
图1示出现有技术中的一种用于有机发光二极管组件的封装结构的示意图。图2示出图1的封装结构由于光干涉现象造成光谱变化的曲线示意图。
结合图1和图2，现有的封装结构采用无机薄膜层/有机薄膜层交错堆叠的方式，其依次包括一基板100、一有机发光二极管组件102、一第一无机薄膜层(firstinorganiclayer)104、一第一有机薄膜层(firstorganiclayer)204、一第二无机薄膜层106、一第二有机薄膜层206、一第三无机薄膜层108、一第三有机薄膜层208以及一第四无机薄膜层110。此外，每个无机薄膜层均包括多个离散分布的缺陷部(defectarea)102。如图1所示，虽然相邻的两个无机薄膜层之间的缺陷部可形成流动路径，但是它们之间的有机薄膜层能够较好地填平缺陷，实现平整化。
如前文所述，在图1的封装结构中，当光线穿过多层阻水薄膜时，容易产生光干涉现象，不利于光谱性质的优化。如图2所示，实线表示未采用薄膜封装技术时(W/oTFE)的有机发光二极管组件的封装结构的光谱图，虚线表示采用了薄膜封装技术时(W/TFE)的有机发光二极管组件封装结构的光谱图，从图2可以看出，在波长范围介于450纳米至650纳米的区间时，虚线所示的光谱曲线因光干涉现象无法实现平滑和单一峰值。
为了克服现有技术中的上述缺陷或不足，本发明揭示了一种可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构。图3示出依据本发明的第一实施方式，可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构的示意图。
参照图3，在该实施方式中，本发明的封装结构包括一有机发光二极管组件OLED、一第一无机薄膜层302a、一第一有机薄膜层304a、一第二无机薄膜层306a、一第二有机薄膜层308a、一第三无机薄膜层310a。此外，该封装结构还包括一像素定义层(PixelDefinitionLayer，PDL)300a，位于有机发光二极管组件OLED的两侧。第一无机薄膜层302a的部分区域用以覆盖该像素限定层300a。
需要特别指出的是，第一有机薄膜层304a具有一第一厚度D11和一第二厚度D12，且第一厚度D11与第二厚度D12之差大于有机发光二极管组件的光谱周期Cycle。由光学仿真的结果可知，干涉光谱随着第一有机薄膜层的厚度变化为周期性，透过设置第一有机薄膜层具有两个厚度，并且使厚度之差的绝对值满足一定的关系，就可得到平滑的光谱，以消除光干涉的不良情形。
在一具体实施例，于有机发光二极管组件OLED的正上方，第一无机薄膜层302a的截面为一水平直线，第二无机薄膜层306a的截面为一倒梯形，其中，倒梯形的第一底边到水平直线的距离为第一有机薄膜层302a的第一厚度D11，倒梯形的第二底边到水平直线的距离为该第一有机薄膜层302a的第二厚度D12。
在一具体实施例，该有机发光二极管组件OLED依次包括一阳极(Anode)、一空穴注入层(HIL)、一空穴传输层(HTL)、一发光层(EL)、一电子传输层(ETL)以及一阴极(Cathode)。其中的发光层为绿色发光层。例如，像素定义层300a的高度为1.1微米，第一厚度D11为0.635微米，第二厚度D12为0.51微米，第一厚度D11与第二厚度D12的差值为0.125微米(即125纳米)。若绿色发光层对应的有机发光二极管组件的光谱峰值为528纳米，光谱周期为124.3纳米，由于第一有机薄膜层304a的两个厚度之差(125纳米)大于光谱周期(124.3纳米)，因而可消除光干涉。
由上述可知，相比于现有技术，本发明的该实施例设计具有不同厚度的第一有机薄膜层，当光线经过第一有机薄膜层时，多个干涉光谱相叠加，进而消除阻水薄膜封装所造成的光干涉现象，得到平滑的、单一峰值的优化光谱。
图4示出依据本发明的第二实施方式，可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构的示意图。
类似于图3，图4的封装结构包括一有机发光二极管组件OLED、一第一无机薄膜层302b、一第一有机薄膜层304b、一第二无机薄膜层306b、一第二有机薄膜层308b、一第三无机薄膜层310b。此外，该封装结构还包括一像素定义层(PixelDefinitionLayer，PDL)300b，位于有机发光二极管组件OLED的两侧。并且，第一有机薄膜层304b具有一第一厚度D21和一第二厚度D22，且第一厚度D21与第二厚度D22之差大于有机发光二极管组件的光谱周期Cycle。
将图4与图3进行比较，其主要区别是在于，图4的封装结构可透过调整像素定义层的高度，间接地使得第一有机薄膜层304b在不同的位置具有不同的厚度。当这些厚度之间的差值的绝对值大于光谱周期时，同样可消除光干涉现象。
图5示出依据本发明的第三实施方式，可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构的示意图。
在图5的实施方式中，本发明的封装结构包括一有机发光二极管组件OLED、一第一无机薄膜层302c、一第一有机薄膜层304c、一第二无机薄膜层306c、一第二有机薄膜层308c、一第三无机薄膜层310c。此外，该封装结构还包括一像素定义层(PixelDefinitionLayer，PDL)300c，位于有机发光二极管组件OLED的两侧。并且，第一有机薄膜层304c具有一第一厚度D31和一第二厚度D32，且第一厚度D31与第二厚度D32之差大于有机发光二极管组件的光谱周期Cycle。
在一具体实施例，第一无机薄膜层302c的截面为起伏不平的一曲线，第二无机薄膜层306c的截面为一水平直线。其中，曲线的下凹部到水平直线的距离为第一有机薄膜层304c的第一厚度D31，且曲线的上凸部到水平直线的距离为第一有机薄膜层304c的第二厚度D32。
仍然以发光层为绿色发光层作为示例，像素定义层300c的高度为3.1微米，第一厚度D31为3.33微米，第二厚度D32为3.09微米，第一厚度D31与第二厚度D32的差值为0.24微米(即240纳米)。若绿色发光层对应的有机发光二极管组件的光谱峰值为526纳米，光谱周期为124.3纳米，由于第一有机薄膜层304c的两个厚度之差(240纳米)大于光谱周期(124.3纳米)，因而可消除光干涉。另外，若第一厚度D31等于第二厚度D32，两者无厚度差时，试验表明其得到的光谱不会平滑连续，光谱峰值也不单一。
图6示出图3至图5的任意一种可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构中，采用不同材质的有机层时的折射率与光谱峰值/光谱周期的比值之间的拟合曲线示意图。
在一具体实施例，光谱周期满足数学关系式：
Cycle＝Peak/(2.1128*n-0.1978)
其中，Cycle为光谱周期，Peak为光谱峰值，n为第一有机薄膜层的折射率。下文将利用实验数据详细予以说明上述数学关系式的推导过程。表1至表3中，在不同材质的有机层对应的折射率且不同颜色的发光层条件下，Peak/Cycle的比值为常数
表1
表2
表3
从表1、表2和表3可知，光干涉光谱的周期与光线的颜色和有机材料的折射率有关。
在相同材质的有机薄膜层且光线颜色不同时，光的波长越长，光谱周期也越长。例如，红光的光谱峰值为616纳米，绿光的光谱峰值为524纳米，则红光对应的光谱周期为187纳米，绿光对应的光谱周期为161纳米。
在光线颜色相同且不同材质的有机薄膜层时，折射率越大，光谱周期就越短。例如，在光线颜色为红色时，折射率1.5对应的光谱周期为206纳米，折射率1.64对应的光谱周期为187纳米，而折射率1.85对应的光谱周期为166纳米。
在相同材质的有机薄膜层时，光谱峰值/光谱周期的比值为常数，该常数和材质的折射率有关。藉由表1～表3中的各个数据进行曲线拟合，可得到该常数的数学表达式为(2.1128*n-0.1978)，如图6所示。
采用本发明的可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构，其包括至少一有机层，该有机层具有一第一厚度和一第二厚度，且第一厚度与第二厚度之差大于组件的光谱周期。相比于现有技术，本发明设计具有不同厚度的有机层，当光线经过该有机层时，多个干涉光谱相叠加，进而消除阻水薄膜封装所造成的光干涉现象，得到平滑的、单一峰值的优化光谱。
上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。
Claims (9)
1.一种可调整有机发光二极管组件光谱的封装结构，其特征在于，
所述封装结构包括至少一有机层，所述有机层具有一第一厚度和一第二厚度，且所述第一厚度与所述第二厚度之差大于所述有机发光二极管组件的光谱周期。
2.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构还包括一第一无机层和一第二无机层，并且所述有机层位于所述第一无机层与所述第二无机层之间。
3.根据权利要求2所述的封装结构，其特征在于，所述光谱周期满足数学关系式：
Cycle＝Peak/(2.1128*n-0.1978)
其中，Cycle为所述光谱周期，Peak为光谱峰值，n为所述有机层的折射率。
4.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述第一无机层的截面为一水平直线，所述第二无机层的截面为一倒梯形，
其中，所述倒梯形的第一底边到所述水平直线的距离为所述有机层的第一厚度，以及所述倒梯形的第二底边到所述水平直线的距离为所述有机层的第二厚度。
5.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述第一无机层的截面为起伏不平的一曲线，所述第二无机层的截面为一水平直线，
其中，所述曲线的下凹部到所述水平直线的距离为所述有机层的第一厚度，以及所述曲线的上凸部到所述水平直线的距离为所述有机层的第二厚度。
6.根据权利要求3所述的封装结构，其特征在于，所述有机层的折射率为1.5、1.64或1.85。
7.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构包括交错堆叠的一第一无机层、一第一有机层、一第二无机层、一第二有机层以及一第三无机层，其中，所述第一有机层具有一第一厚度和一第二厚度，且所述第一厚度与所述第二厚度之差大于所述有机发光二极管组件的光谱周期。
8.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述有机发光二极管组件依次包括一阳极、一空穴注入层、一空穴传输层、一发光层、一电子传输层以及一阴极，其中，所述发光层为绿色发光层。
9.根据权利要求1所述的封装结构，其特征在于，所述封装结构采用薄膜封装技术制作而成。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160309 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |