CN105633115B - Oled器件及其制造方法、显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种OLED器件及其制造方法、显示装置，所述OLED器件在阳极以及各个子像素单元的有机材料层之间形成导模共振滤光片，所述导模共振滤光片包括下电极、光栅层、PDLC层以及上电极，通过控制下电极和上电极的电压以控制PDLC层的折射率，这样光栅层与PDLC层配合形成高低折射率不同的区域，使得导模共振滤光片仅通过与各子像素单元对应波长的光波，实现对外界光的可调性滤过，如此即使在强光下，也能够使OLED显示屏清晰的显示图像画面，并且不会影响产品的亮度。

Description

OLED器件及其制造方法、显示装置

技术领域

本发明涉及有机电致发光器件领域，特别涉及一种OLED器件及其制造方法、显示装置。

背景技术

与液晶显示设备相比，有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Diode，简称为OLED)具有发光效率高、驱动电压低、响应速度快、色彩丰富、超薄便携、可视化角度大等优点，迎合了人们对现代显示技术发展的要求，成为平板显示领域中重点关注对象。

按出光方式，OLED分为底发射OLED(Bottom Organic Light-emitting Device，简称为BEOLED)和顶发射OLED(TOP Organic Light-emitting Device，简称为TEOLED)。底发射OLED结构是将OLED制作在覆盖有透明的铟锡氧化物(Indium Tin Oxides，简称为ITO)或铟锌氧化物(Indium Zinc Oxides，简称为IZO)电极的玻璃衬底上，当对OLED施加电压时，OLED发出的光经透明ITO(或IZO)电极射出。该底发射OLED结构中，透明ITO(或IZO)电极与驱动OLED的薄膜晶体管(TFT)相连，存在OLED发光面积与TFT竞争的问题，导致器件开口率较低。而顶发射OLED是将不透明的全反射电极覆盖在玻璃或硅衬底上后再制作OLED，对OLED施加电压时，光从顶部的透明或半透明阴极射出。基于顶发射OLED的显示器中，驱动OLED的TFT制作于OLED下方，使出光面与TFT分开，可以使开口率低的问题得到根本解决。

但是OLED的阳极结构通常包含反射光线的金属材料，尤其是顶发射OLED的阳极通常为ITO/Ag/ITO结构，在户外强光的环境中，由于阳极强烈的反射光，会导致OLED尤其是顶发射OLED的对比度有所下降。

公开号为US6411019B1的美国专利公开了一种改善OLED显示设备对比度方法，该方法是在设备背面的空腔中设置一个光吸收层，该吸收层主要是由光吸收材料或破坏性干涉层构成，该吸收层位于基底或者一个电极之上，该光吸收层除了吸收任何从有机材料的发射层中发射的光以外还吸收环境光，从而改善对比度，但该方法存在一个问题，就是大部分从OLED发射的朝向吸收层的光也被损失掉了，因此降低了显示器的亮度。

公开号为CN1426269A的中国专利公开了一种显示器，能从第二电极侧得到光线，通过抑制外部光线的反射增强对比度，简化制造工艺，及降低成本。带有有机电致发光(EL)装置的驱动基底从阴极侧得到光线。利用印刷技术，将红色滤色器、绿色滤色器和蓝色滤色器形成在密封基底上，以使面向有机EL装置。利用印刷技术将红色、绿色和蓝色滤色器中至少两个重叠，就形成了黑色基体，以便面向有机EL装置的边界区域，于是装置之间的接线电极对外部光线的反射被抑制。此方案是使用印刷方式将具有颜色的材料涂布在封装盖玻璃上，以实现降低反射光的目的。该方法同样会影响产品的亮度和发光效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种OLED器件及其制造方法、显示装置，以实现降低反射光且不影响产品亮度的目的。

为解决上述技术问题，本发明提供一种OLED器件，所述OLED器件包括基板以及多形成于所述基板上的像素单元，每个所述像素单元包括多个子像素单元，所述子像素单元包括阳极、阴极及形成于所述阳极和所述阴极之间的有机材料层，所述子像素单元还包括形成于所述阳极与有机材料层之间的导模共振滤光片，所述导模共振滤光片包括下电极、形成于所述下电极上的光栅层、形成于所述光栅层和下电极上的PDLC层以及形成于所述PDLC层上的上电极，通过控制所述下电极和上电极的电压以控制所述PDLC层的折射率，使得所述导模共振滤光片仅通过与各子像素单元对应波长的光波。

本发明还提供一种OLED器件制造方法，包括：在基板上形成像素单元，每个像素单元包括多个子像素单元，所述子像素单元包括阳极、阴极及形成于所述阳极和所述阴极之间的有机材料层；还包括：在所述阳极与有机材料层之间形成导模共振滤光片，所述导模共振滤光片包括下电极、形成于所述下电极上的光栅层、形成于所述光栅层和下电极上的PDLC层以及形成于所述PDLC层上的上电极，通过控制所述下电极和上电极的电压以控制所述PDLC层的折射率，使得所述导模共振滤光片仅通过与各子像素单元对应波长的光波。

本发明更提供一种显示装置，包括如上所述的OLED器件。

与现有技术相比，本发明所述OLED器件在阳极以及各个子像素单元的有机材料层之间形成导模共振滤光片，所述导模共振滤光片包括下电极、光栅层、PDLC层以及上电极，通过控制下电极和上电极的电压以控制PDLC层的折射率，这样光栅层与PDLC层配合形成高低折射率不同的区域，使得所述导模共振滤光片仅通过与各子像素单元对应波长的光波，实现对外界光的可调性滤过，如此即使在强光下，也能够使OLED显示屏清晰的显示图像画面，并且不会影响产品的亮度。

附图说明

图1是本发明一实施例的OLED器件制作方法的流程示意图；

图2至图5是本发明一实施例的OLED器件制作过程中剖面示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

正如背景技术部分所述，目前的OLED器件由于阳极通常使用金属材料如Ag材料，导致在在户外强光的环境中具有很强的反射光，严重影响了OLED在阳光下的对比度，显示画面不够清晰。

基于此，本发明提供一种OLED器件，在阳极以及各个子像素单元的有机材料层之间形成导模共振滤光片，所述导模共振滤光片包括下电极、光栅层、PDLC(PolymerDispersed Liquid Crystal，聚合物分散液晶)层以及上电极，通过控制所述下电极和上电极的电压以控制所述PDLC层的折射率，光栅层与PDLC层配合形成高低折射率不同的区域，使得所述导模共振滤光片仅通过与各子像素单元对应波长的光波，实现对外界光的可调性滤过，如此即使在强光下，也能够使OLED显示屏清晰的显示图像画面，并且不会影响产品的亮度。

具体如图5所示，本发明实施例提供的OLED器件的像素单元包括多个子像素单元，所述子像素单元包括形成于基板100上的阳极110、阴极180及形成于所述阳极110和所述阴极180之间的有机材料层，每个子像素单元的阳极110与有机材料层之间均形成有一导模共振滤光片130，所述导模共振滤光片130包括下电极131、形成于下电极131上的光栅层132、形成于下电极131和光栅层132上的PDLC层133和形成于PDLC层133上的上电极134。PDLC包括聚合物基体以及纳米级液晶分子，根据PDLC的特性，改变外加电场强度可以改变其折射率，将导模共振滤光片130形成于阳极与各个子像素的有机材料层之间，在外界光下，调整各个导模共振滤光片130的下电极131和上电极134的电压，这样光栅层与PDLC层配合形成高低折射率不同的区域，可达到折射率调谐的目的，产生滤波器可调谐滤波的作用，使得外界光在像素单元内，只通过与子像素单元对应波长的光波，而将其他光线滤过，有利于提高产品的亮度和发光效率，同时不会影响产品的亮度。

本发明优选实施例中，下电极131和上电极134的材料均为ITO，当然，下电极131和上电极134也可以是由其他透明导电材料形成，并且，二者可以由同一种透光导电材料形成，也可以由不同的透光导电材料形成。可以采用溅射、热蒸镀或化学气相沉积等方法形成薄膜层，然后通过显影和刻蚀等工艺形成下电极131和上电极134。可以理解的是，本发明并不限定下电极131和上电极134的形状，只要通过其可向导模共振滤光片施加电压即可。所述光栅层132可以是无机氮化物或者氧化物，如氧化硅、氮化硅等。可以采用溅射、热蒸镀或化学气相沉积等方法形成薄膜，然后通过显影和刻蚀等工艺形成光栅层132。

如图5所示，所述OLED器件还包括形成于所述导模共振滤光片130与第二阳极膜层112之间的第一绝缘层120，用以实现所述下电极131与阳极110的电隔离；并且，所述OLED器件还包括形成于所述导模共振滤光片130与第三阳极膜层113之间的第二绝缘层140，用以实现所述上电极134与阳极110的电隔离。在本发明其他实施例中，亦可以采用其他方法实现所述导模共振滤光片130与阳极110的隔离作用，例如，在所述第二阳极膜层112上覆盖一整层第一绝缘层，并在所述第一绝缘层上形成开口，所述第三阳极膜层通过第一绝缘层的开口与第二阳极膜层实现搭接。

本实施例中，如图5所示，所述阳极110包括依次形成于基板100上的第一阳极膜层111、第二阳极膜层112以及覆盖所述第二阳极膜层112和导模共振滤光片130的第三阳极膜层113。所述第一阳极膜层111和第三阳极膜层113的材料可以是ITO(铟锡氧化物)、InZnO(铟锌氧化物)或ITZO(铟锡氧化锌)，所述第二阳极膜层112的材料可以是银(Ag)。所述第一阳极膜层111、第二阳极膜层112以及第三阳极膜层113共同作为OLED器件的阳极。采用ITO/Ag/ITO堆叠结构的阳极，其透光和反射效果较佳。

需要说明的是，在本发明实施例附图所示为包含一个像素单元的OLED器件，一个像素单元的有机材料层分别包括由蓝色发光材料、绿色发光材料、红色发光材料形成的第一发光层161、第二发光层162、第三发光层163。本领域技术人员可以想到，在实际加工过程中的OLED面板通常包含有以矩阵形式排列的多个像素单元。进一步地，在本发明实施例中，是以一个像素单元分别包含红色、绿色以及蓝色三种颜色的像素子单元为例进行的说明。本领域技术人员可以想到，上述三种颜色的像素子单元可以以任一顺序进行排列，例如，在如图5所示的OLED器件中，像素单元均为BGR顺序的排列，即分别包括从左向右依次排列的蓝色像素子单元、绿色像素子单元以及红色像素子单元，当然还可以为RGB、GRB等形式的排列顺序排列成一行，此处不一一列举。或者，一个像素单元中还可以至少包含一个红色像素子单元、一个绿色像素子单元或一个蓝色像素子单元，例如，一个像素单元可以包括两组红绿蓝像素子单元，其排列顺序可以形如RRGGBB，还可以为包括两个绿像素子单元，其排列顺序可以形如RGBG，等等。当然这也仅是一种举例说明，本发明实施例对一个像素单元内的像素子单元个数及像素子单元的排列方式并不作限制。

为分隔各子像素单元，如图5所示，所述OLED器件还包括形成于所述第三阳极膜层113的各子像素单元之间的隔离柱(Pillar)150。进一步的，所述OLED器件的有机材料层还包括依次覆盖所述第三阳极膜层113和隔离柱150的空穴注入层(HIL)171和空穴传输层(HTL)172，以及，依次覆盖所述第一发光层161、第二发光层162、第三发光层163和空穴传输层172的电子传输层(ETL)173和电子注入层(EIL)174。优选的，所述OLED器件的蓝色像素子单元仅包括一层空穴注入层171，绿色像素子单元包括两层空穴注入层171、175，红色像素子单元则包括三层空穴注入层171、175、176，以解决位腔效应。可以理解的是，有机材料层的具体膜层结构可以根据具体器件参数进行变化，在此不做限定。

较佳地，阴极180为由Al(铝)、Mg(镁)、Ca(钙)、Na(钠)、Au(金)、Ag(银)、Cu(铜)、Cr(铬)、Pt(铂)和Ni(镍)等金属元素的单质或合金或氧化物制成的薄膜，比如，ITO(铟锡氧化物)、InZnO(铟锌氧化物)和ITZO(铟锡氧化锌)。其中在阴极180和阳极110之间通过外接电路加上电压。利用所述阴极180注入电子，阳极110注入空穴，所形成的电子和空穴在发光层相遇而产生激子，从而激发发光材料发光。

下面结合附图1至5详细说明本发明提供的OLED器件的制造方法。

首先，如图2所示，在基板100上形成第一阳极膜层111以及第二阳极膜层112。本实施例中，所述基板100的材料包括石英、玻璃、金属箔、树脂膜和树脂片中的一种或多种，其中，树脂包括PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PBN(聚萘二甲酸乙二醇酯)和聚碳酸酯树脂等。所述第一阳极膜层111以及第二阳极膜层112的材料可以是金属、合金或金属氧化物、石墨烯、碳纳米管等材料。所述第一阳极膜层111的材料可以是ITO(铟锡氧化物)、InZnO(铟锌氧化物)或ITZO(铟锡氧化锌)，所述第二阳极膜层112的材料可以是银(Ag)。

进一步的，形成第一阳极膜层111以及第二阳极膜层112之前，还可以先在基板上形成一滤光电路(图中未示出)，所述滤光电路与所述下电极和上电极电连接，用于向所述下电极和上电极施加电压以控制所述PDLC层的折射率。当然，亦可以在其他步骤中例如形成第一阳极膜层111以及第二阳极膜层112之后形成所述滤光电路。

接着，如图3所示，在所述第二阳极膜层112上的各子像素单元内形成导模共振滤光片130。所述导模共振滤光片130是由下电极131、光栅层132、PDLC层133、上电极134组成的堆叠结构。

本实施例中，为了实现下电极131和上电极134与阳极的电隔离，在形成导模共振滤光片130之前，分别在第二阳极膜层112上的各个子像素单元形成第一绝缘层120。然后，在第一绝缘层120上形成下电极131，在下电极131上形成光栅层132，在所述光栅层132上形成PDLC层133，在所述PDLC层133形成上电极134，如此即完成了导模共振滤光片的制作。再然后，在导模共振滤光片130上形成第二绝缘层140，以实现上电极134与阳极的电隔离。所述第一绝缘层120和第二绝缘层140可以是氮化物或者氧化物，如氧化硅或氮化硅等，可以采用溅射、热蒸镀或化学气相沉积等方法，通过显影和刻蚀等工艺实现，由于这些工艺属于现有技术，在此不做详述。所述下电极131和上电极134可以由同一种透光导电材料形成，也可以由不同的透光导电材料形成。优选实施例中，所述下电极131和上电极134的材料均为ITO，其可以采用溅射、热蒸镀或化学气相沉积等方法，通过显影和刻蚀等工艺实现。所述光栅层132可以是无机氮化物或者氧化物，如氧化硅、氮化硅等，可以采用溅射、热蒸镀或化学气相沉积等方法，通过显影和刻蚀等工艺实现。所述PDLC层133可以采用旋涂等方法实现。所述下电极131和上电极134作为导模共振滤光片的两个电极，所述下电极131和上电极134与所述滤光电路电连接，通过滤光电路改变外加电场强度来改变PDLC层133的折射率，可达到折射率调谐的目的，从而达到调节滤光片共振波长的目的。

接下来，如图4所示，在所述第二阳极膜层112以及导模共振滤光片130上形成第三阳极膜层113，以实现其与第二阳极膜层112的搭接。所述第三阳极膜层113的材料包括ITO、InZnO或ITZO。所述第一阳极膜层111、第二阳极膜层112以及第三阳极膜层113共同作为OLED器件的阳极。优选实施例中采用ITO/Ag/ITO堆叠结构的阳极，其透光和反射效果较佳。

最后，如图5所示，在所述第三阳极膜层113的各子像素单元之间形成用于分隔子像素单元的隔离柱150，在所述各子像素单元内形成有机材料层，并在隔离柱150和有机材料层上形成阴极金属170。

如图5所示，有机材料层具体包括发蓝光的第一发光层161、发绿光的第二发光层162、发红光的第三发光层163，这三种具有单一颜色的发光层分别对应蓝、绿、红三原色。在本发明其他实施例中，也可以为发白光的发光层，且在其上增加彩色滤光片，从而实现OLED器件的彩色显示。

需要说明的是，形成隔离柱150之后、形成各发光层之前，依次形成覆盖所述第三阳极膜层113和隔离柱150的空穴注入层(HIL)171和空穴传输层(HTL)172；形成各发光层之后，依次形成覆盖所述第一发光层161、第二发光层162、第三发光层163和空穴传输层172的电子传输层(ETL)173和电子注入层(EIL)174，以进一步提高了OLED器件的发光效率。为了解决位腔效应，还在绿色像素子单元的空穴注入层171与空穴传输层172之间额外制作一层空穴注入层175，在红色像素子单元的空穴注入层171与空穴传输层172之间额外制作两层空穴注入层175、176，亦即，蓝色像素子单元仅包括一层空穴注入层171，绿色像素子单元包括两层空穴注入层171、175，红色像素子单元则包括三层空穴注入层171、175、176。可以理解的是，有机材料层的具体膜层结构可以根据具体器件参数进行变化，在此不做限定。在具体实施时，有机材料层可以采用热蒸镀或旋涂等方式实现，由于这些工艺属于现有技术，在此不做详述。

如图5所示。形成阴极180后，通常在阴极180上面形成光学耦合层(CPL)，以改善视角和提高出光率。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括如上所述的任意一种OLED器件。具有与本发明前述实施例提供的OLED器件相同的有益效果，由于OLED器件在前述实施例中已经进行了详细说明，此处不再赘述。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (13)

1.一种OLED器件，所述OLED器件包括基板以及形成于所述基板上的像素单元，所述像素单元包括多个子像素单元，所述子像素单元包括阳极、阴极及形成于所述阳极和所述阴极之间的有机材料层，其特征在于，所述子像素单元还包括导模共振滤光片，所述阳极包括依次形成于所述基板上的第一阳极膜层和第二阳极膜层以及覆盖所述第二阳极膜层和导模共振滤光片的第三阳极膜层，所述导模共振滤光片形成于所述第二阳极膜层与有机材料层之间，所述导模共振滤光片包括下电极、形成于所述下电极上的光栅层、形成于所述光栅层和下电极上的PDLC层以及形成于PDLC层上的上电极，通过控制所述下电极和上电极的电压以控制所述PDLC层的折射率，使得所述导模共振滤光片仅通过与各子像素单元对应波长的光波。

2.如权利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述光栅层的材料是氧化硅或氮化硅。

3.如权利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述上电极和下电极的材料是ITO、InZnO或ITZO。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的OLED器件，其特征在于，还包括形成于所述基板上的滤光电路，所述滤光电路与所述下电极和上电极电连接以向所述下电极和上电极施加电压。

5.如权利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述第一阳极膜层和第三阳极膜层的材料是ITO、InZnO或ITZO，所述第二阳极膜层的材料是银。

6.如权利要求1或5所述的OLED器件，其特征在于，还包括形成于所述导模共振滤光片与第二阳极膜层之间的第一绝缘层以及形成于所述导模共振滤光片与第三阳极膜层之间的第二绝缘层。

7.一种OLED器件制造方法，包括：在基板上形成像素单元，所述像素单元包括多个子像素单元，所述子像素单元包括阳极、阴极及形成于所述阳极和所述阴极之间的有机材料层；其特征在于，所述OLED器件制造方法还包括：形成导模共振滤光片，所述导模共振滤光片包括下电极、形成于所述下电极上的光栅层、形成于所述光栅层和下电极上的PDLC层以及形成于所述PDLC层上的上电极，通过控制所述下电极和上电极的电压以控制所述PDLC层的折射率，使得所述导模共振滤光片仅通过与各子像素单元对应波长的光波；

所述阳极和导模共振滤光片通过以下步骤形成：在所述基板上形成第一阳极膜层以及第二阳极膜层；在所述第二阳极膜层上的各子像素单元内形成导模共振滤光片；以及在所述第二阳极膜层以及导模共振滤光片上形成第三阳极膜层；其中，所述导模共振滤光片形成于所述第二阳极膜层与有机材料层之间。

8.如权利要求7所述的OLED器件制造方法，其特征在于，所述光栅层的材料是氧化硅或氮化硅。

9.如权利要求8所述的OLED器件制造方法，其特征在于，所述上电极和下电极的材料是ITO、InZnO或ITZO。

10.如权利要求7至9中任意一项所述的OLED器件制造方法，其特征在于，在形成所述阳极之前，在所述基板上形成一滤光电路，所述滤光电路与所述下电极和上电极电连接以向所述下电极和上电极施加电压。

11.如权利要求7所述的OLED器件制造方法，其特征在于，所述第一阳极膜层和第三阳极膜层的材料是ITO、InZnO或ITZO，所述第二阳极膜层的材料是银。

12.如权利要求7或11所述的OLED器件制造方法，其特征在于，还包括：

在所述导模共振滤光片与第二阳极膜层之间形成第一绝缘层；以及

在所述导模共振滤光片与第三阳极膜层之间形成第二绝缘层。

13.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至6中任一项所述的OLED器件。