CN111430573A - 一种有机发光器件及其制备方法、显示面板 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种有机发光器件及其制备方法、显示面板，有机发光器件包括第一电极；发光结构层，设于所述第一电极上；第二电极，设于所述发光结构层上；以及金属纳米颗粒层，设于所述第一电极远离所述第二电极的一侧或设于所述第二电极远离所述第一电极的一侧。通过调控金属纳米颗粒尺寸、形貌、材质和周围介质的介电常数等，可以对其光学特性进行调控，使得金属纳米颗粒结构对应于像素不同的颜色显示区域，具有不同的结构参数或材料，来确保在红、绿、蓝显示区分别有选择性的反射相应波段的光，可以提高相应颜色区域发光的出光效率，并降低对环境白光及其他杂光的反射。

Description

一种有机发光器件及其制备方法、显示面板

技术领域

本申请涉及显示面板技术领域，尤其涉及一种有机发光器件及其制备方法、显示面板。

背景技术

目前现有的有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode,OLED)结构具有自发光、广视角、高对比、低耗电、极高反应速率等优点，已经成为当前的主流显示技术之一。根据发光的方向进行分类，OLED显示屏可以分为底发光式器件和顶发光式器件。

为了提高OLED显示屏的出光效率，一般会利用具有强反射性并且导电性能优良的金属(如Ag、Pt、Al、Ti等)作为其中的电极材料，制备底发光式器件的顶端电极或顶发光式器件的底端电极。

请参阅图1，图1所示为现有技术中的顶发光式OLED显示面板100的结构示意图，显示面板100包括阵列基板110、设于阵列基板110上的阳极120、设于阳极120上的空穴传输层(HTL)130、设于空穴传输层(HTL)130上的有机发光层(EML)150、设于有机发光层150上的电子传输层(ETL)160、设于电子传输层(ETL)160上的阴极170，阳极120为强反射性电极，这种设计导致对环境光或者其他杂光的强烈反射，造成反射干扰，损害OLED显示的光学品质。

为了减弱上述设计中环境光或其他杂光的干扰，当前已有的技术是沿出光方向在发光材料的前部设置一层偏光片，以此来减弱强反射性电极对环境光的反射和对显示品质的影响。但是，这种设计导致出光效率降低，同时偏光片的使用不仅增加了材料和制造成本，而且增大了OLED屏的厚度，特别在柔性显示屏中增加了产生不良品的风险。

因此，确有必要来开发一种新型的显示面板，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种有机发光器件，其能够解决现有技术中强反射性电极对环境光的反射和对显示品质的影响的问题。

为实现上述目的，本发明提供一种有机发光器件，包括第一电极；发光结构层，设于所述第一电极上；第二电极，设于所述发光结构层上；以及金属纳米颗粒层，设于所述第一电极远离所述第二电极的一侧或设于所述第二电极远离所述第一电极的一侧。

进一步的，在其他实施方式中，其中所述发光结构层包括：空穴传输层，设于所述第一电极上；有机发光层，设于所述空穴传输层上；电子传输层，设于所述有机发光层和所述第二电极之间。

进一步的，在其他实施方式中，其中所述金属纳米颗粒层直接覆于所述第一电极或所述第二电极的表面；或者所述有机发光器件还包括绝缘层，设于所述第一电极和所述金属纳米颗粒层之间或者设于所述第二电极和所述金属纳米颗粒层之间。

进一步的，在其他实施方式中，其中当所述金属纳米颗粒层设于所述第一电极远离所述第二电极的一侧时，所述第一电极为透明电极；当所述金属纳米颗粒层设于所述第二电极远离所述第一电极的一侧时，所述第二电极为透明电极。

进一步的，在其他实施方式中，其中所述金属纳米颗粒层的金属材质采用金、银、铜、镁、铝、钛、铬、贴、钴、镍、钇、钯、铂中的一种或两种以上的合金。

进一步的，在其他实施方式中，其中所述金属纳米颗粒层是由金属与非金属共同构成的纳米颗粒，所述非金属包括氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化锌等无机材料和聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨基甲酸酯有机材料。

进一步的，在其他实施方式中，其中所述金属纳米颗粒层包括若干金属纳米颗粒结构，所述金属纳米颗粒结构的形状为球状、棒状、椭球装、针状、多面体形状、多尖角状、片状、线状中的一种，所述金属纳米颗粒结构的尺寸为1-1000nm。所述金属纳米颗粒结构可以使实心的颗粒结构，也可以使空心的结构。

进一步的，在其他实施方式中，其中所述有机发光器件包括红色、绿色、蓝色子像素区，所述红色子像素区内的所述金属纳米颗粒层反射波长在580nm-660nm的光，所述绿色子像素区内的所述金属纳米颗粒层反射波长在500nm-580nm的光，所述蓝色子像素区内的所述金属纳米颗粒层波长440nm-500nm的光。

金属纳米颗粒的表面等离子体共振特性，使其对特定波段的光具有较强的反射。通过调控金属纳米颗粒尺寸、形貌、材质和周围介质的介电常数等，可以对其光学特性进行调控。所述的金属纳米颗粒结构对应于像素不同的颜色显示区域，具有不同的结构参数或材料，来确保在红、绿、蓝显示区分别有选择性的反射相应波段的光。利用一层很薄的金属纳米颗粒反射结构，可以提高相应颜色区域发光的出光效率，并降低对环境白光及其他杂光的反射。

进一步的，在其他实施方式中，其中当所述第一电极为透明电极时，所述第一电极采用氧化铟锡、铟镓锌氧化物、铂、金、银、铝中的一种，所述第一电极的厚度为1-50nm；当所述第二电极为透明电极时，所述第二电极采用氧化铟锡、铟镓锌氧化物、铂、金、银、铝中的一种，所述第二电极的厚度为1-50nm。

为实现上述目的，本发明还提供一种制备方法，用以制备本发明涉及的所述有机发光器件，所述制备方法包括以下步骤：形成第一电极；形成发光结构层于所述第一电极上；形成第二电极于所述发光结构层上；以及形成金属纳米颗粒层于所述第一电极远离所述第二电极的一侧或设于所述第二电极远离所述第一电极的一侧；在形成所述金属纳米颗粒层步骤中，包括通过喷涂法、旋涂法、3D打印法、自组装方法、可控组装方法将金属纳米颗粒沉积到所述第一电极远离所述第二电极的一侧或设于所述第二电极远离所述第一电极的一侧；或者通过激光直写方法、聚焦粒子束刻蚀方法将金属纳米颗粒沉积到所述第一电极远离所述第二电极的一侧或设于所述第二电极远离所述第一电极的一侧；或者通过沉积法将金属纳米颗粒沉积到所述第一电极远离所述第二电极的一侧或设于所述第二电极远离所述第一电极的一侧，再通过对所述有机发光器件整体加热或者激光扫描等局部加热手段或采用离子轰击方法，使金属纳米颗粒发生一定程度的团聚，从而形成所述金属纳米颗粒结构。

为实现上述目的，本发明还提供一种显示面板，包括基板层；有源层，设于所述基板层上；栅极绝缘层，设于所述有源层上；栅极层，设于所述栅极绝缘层上；层间介质层，设于所述栅极层上；源漏极层，设于所述层间介质层上；平坦层，设于所述源漏极层上；本发明涉及的所述有机发光器件，设于所述平坦层上。

相对于现有技术，本发明的有益效果在于：本发明提供一种有机发光器件及其制备方法、显示面板，将对特定波长光强反射的金属纳米颗粒应用到有机发光器件，利用金属纳米颗粒的表面等离子体共振特性，使其对特定波段的光具有较强的反射。通过调控金属纳米颗粒尺寸、形貌、材质和周围介质的介电常数等，可以对其光学特性进行调控，使得金属纳米颗粒结构对应于像素不同的颜色显示区域，具有不同的结构参数或材料，来确保在红、绿、蓝显示区分别有选择性的反射相应波段的光，可以提高相应颜色区域发光的出光效率，并降低对环境白光及其他杂光的反射。

进一步地，避免使用偏光片，节约了成本，降低了显示面板的厚度，并且工艺步骤比较简单，可实施性强。

附图说明

下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。

图1为现有技术中提供的显示面板的结构示意图；

图2为本发明实施例1提供的有机发光器件的结构示意图；

图3为本发明实施例1提供的有机发光器件的制备方法的流程图；

图4为本发明实施例1提供的显示面板的结构示意图；

图5为本发明实施例2提供的有机发光器件的结构示意图；

图6为本发明实施例2提供的有机发光器件的制备方法的流程图

图7为本发明实施例2提供的显示面板的结构示意图。

背景技术中的附图说明：

显示面板-100； 阵列基板-110；

阳极层-120； 空穴传输层-130；

有机发光层-150；

电子传输层-160；

阴极层-170。

具体实施方式中的附图说明：

显示面板-100； 阵列基板-110；

有机发光器件-200； 发光结构层-300；

金属纳米颗粒层-210； 绝缘层-220；

阳极-120； 空穴传输层-130；

有机发光层-150； 电子传输层-160；

阴极-170；

基板层-111； 有源层-112；

栅极绝缘层-113； 栅极层-114；

层间介质层-115； 源漏极层-116；

平坦层-117。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例1

请参阅图2所示，图2为本实施例提供一种有机发光器件200的结构示意图，包括金属纳米颗粒层210、绝缘层220、阳极120、发光结构层300、阴极170。

绝缘层220设于金属纳米颗粒层210上。在其他实施方式中，也可以不包括绝缘层220，阳极120直接设于金属纳米颗粒层210上。在其他实施方式中，金属纳米颗粒层210也可以直接覆于阳极120的表面。

金属纳米颗粒层210可以是由一种金属或合金构成的纳米颗粒，金属材质采用金、银、铜、镁、铝、钛、铬、贴、钴、镍、钇、钯、铂中的一种或两种以上的合金。

金属纳米颗粒层210也可以是由金属与非金属共同构成的纳米颗粒，非金属包括氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化锌等无机材料和聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨基甲酸酯有机材料。

金属纳米颗粒层210包括若干金属纳米颗粒结构，金属纳米颗粒结构的形状为球状、棒状、椭球装、针状、多面体形状、多尖角状、片状、线状中的一种，金属纳米颗粒结构的尺寸为1-1000nm。金属纳米颗粒结构可以使实心的颗粒结构，也可以使空心的结构。

阳极120设于金属纳米颗粒层210，发光结构层300设于阳极120上；发光结构层300包括：设于阳极120上的空穴传输层130、设于空穴传输层130上的有机发光层150、设于有机发光层150和阴极170之间的电子传输层160。

阴极170，设于电子传输层160上。在本实施例中，有机发光器件为顶发光器件，阳极120为透明电极，阳极120采用氧化铟锡、铟镓锌氧化物、铂、金、银、铝中的一种，阳极120的厚度为1-50nm。

在本实施例中，金属纳米颗粒层中的金属采用银金属，对于粒径较小的单个银纳米颗粒，当银的介电常数εAg与绝缘层的介电常数εs满足εAg＝-2εs时，对应的波长发生表面等离子体共振。

有机发光器件200包括红色、绿色、蓝色子像素区，绝缘层使用不同具有不同介电常数的材料，或者增大或减小银纳米颗粒的粒径，将可以调整银纳米颗粒的共振波长，使得红色子像素区内的金属纳米颗粒层210反射波长在580nm-660nm的光，绿色子像素区内的金属纳米颗粒层210反射波长在500nm-580nm的光，蓝色子像素区内的金属纳米颗粒层210波长440nm-500nm的光。

本实施例还提供一种制备方法，用以制备本实施例涉及的有机发光器件200，请参阅图3，图3为本实施例提供的有机发光器件200的制备方法的流程图，制备方法包括步骤1-步骤4。

步骤1：形成金属纳米颗粒层210；其中在其他实施方式中，在形成金属纳米颗粒层210后，再形成绝缘层220于金属纳米颗粒层210上。

在形成金属纳米颗粒层210步骤中，包括通过喷涂法、旋涂法、3D打印法、自组装方法、可控组装方法将金属纳米颗粒沉积到阳极120远离阴极170的一侧或设于阴极170远离阳极120的一侧；或者通过激光直写方法、聚焦粒子束刻蚀方法将金属纳米颗粒沉积到阳极120远离阴极170的一侧或设于阴极170远离阳极120的一侧；或者通过沉积法将金属纳米颗粒沉积到阳极120远离阴极170的一侧或设于阴极170远离阳极120的一侧，再通过对有机发光器件200整体加热或者激光扫描等局部加热手段或采用离子轰击方法，使金属纳米颗粒发生一定程度的团聚，从而形成金属纳米颗粒结构。

步骤2：形成阳极120于金属纳米颗粒层210上。

步骤3：形成发光结构层300于阳极120上。

步骤4：形成阴极170于发光结构层300上。

请参阅图4，图4为本实施例提供的一种显示面板100的结构示意图，显示面板100包括阵列基板110和本实施例涉及的有机发光器件220，阵列基板110包括基板层111；有源层112，设于基板层111上；栅极绝缘层113，设于有源层112上；栅极层114，设于栅极绝缘层113上；层间介质层115，设于栅极层114上；源漏极层116，设于层间介质层115上；平坦层117，设于源漏极层116上；本实施例涉及的有机发光器件200，设于平坦层117上。

实施例2

请参阅图5所示，图5为本实施例提供一种有机发光器件200的结构示意图，包括阳极120、发光结构层300、阴极170、绝缘层220、金属纳米颗粒层210。

发光结构层300设于阳极120上；发光结构层300包括：设于阳极120上的空穴传输层130、设于空穴传输层130上的有机发光层150、设于有机发光层150和阴极170之间的电子传输层160。

阴极170，设于电子传输层160上。在本实施例中，有机发光器件为底发光器件，阴极170为透明电极，阴极170采用氧化铟锡、铟镓锌氧化物、铂、金、银、铝中的一种，阴极170的厚度为1-50nm。

绝缘层220设于阴极170上，金属纳米颗粒层210设于绝缘层220上。在其他实施方式中，也可以不包括绝缘层220，金属纳米颗粒层210直接设于阴极170上。在其他实施方式中，金属纳米颗粒层210也可以直接覆于阴极170的表面。

金属纳米颗粒层210可以是由一种金属或合金构成的纳米颗粒，金属材质采用金、银、铜、镁、铝、钛、铬、贴、钴、镍、钇、钯、铂中的一种或两种以上的合金。

金属纳米颗粒层210也可以是由金属与非金属共同构成的纳米颗粒，非金属包括氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化锌等无机材料和聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨基甲酸酯有机材料。

金属纳米颗粒层210包括若干金属纳米颗粒结构，金属纳米颗粒结构的形状为球状、棒状、椭球装、针状、多面体形状、多尖角状、片状、线状中的一种，金属纳米颗粒结构的尺寸为1-1000nm。金属纳米颗粒结构可以使实心的颗粒结构，也可以使空心的结构。

在本实施例中，金属纳米颗粒层中的金属采用银金属，对于粒径较小的单个银纳米颗粒，当银的介电常数εAg与绝缘层的介电常数εs满足εAg＝-2εs时，对应的波长发生表面等离子体共振。

有机发光器件200包括红色、绿色、蓝色子像素区，绝缘层使用不同具有不同介电常数的材料，或者增大或减小银纳米颗粒的粒径，能够调整银纳米颗粒的共振波长，使得红色子像素区内的金属纳米颗粒层210反射波长在580nm-660nm的光，绿色子像素区内的金属纳米颗粒层210反射波长在500nm-580nm的光，蓝色子像素区内的金属纳米颗粒层210波长440nm-500nm的光。

本实施例还提供一种制备方法，用以制备本实施例涉及的有机发光器件200，请参阅图6，图6为本实施例提供的有机发光器件200的制备方法的流程图，制备方法包括步骤1-步骤4。

步骤1：形成阳极120。

步骤2：形成发光结构层300于阳极120上。

步骤3：形成阴极170于发光结构层300上。

步骤4：形成金属纳米颗粒层210于阴极170上；其中在其他实施方式中，在形成金属纳米颗粒层210前，先形成绝缘层220于阴极170上。

在形成金属纳米颗粒层210步骤中，包括通过喷涂法、旋涂法、3D打印法、自组装方法、可控组装方法将金属纳米颗粒沉积到阳极120远离阴极170的一侧或设于阴极170远离阳极120的一侧；或者通过激光直写方法、聚焦粒子束刻蚀方法将金属纳米颗粒沉积到阳极120远离阴极170的一侧或设于阴极170远离阳极120的一侧；或者通过沉积法将金属纳米颗粒沉积到阳极120远离阴极170的一侧或设于阴极170远离阳极120的一侧，再通过对有机发光器件200整体加热或者激光扫描等局部加热手段或采用离子轰击方法，使金属纳米颗粒发生一定程度的团聚，从而形成金属纳米颗粒结构。

请参阅图7，图7为本实施例提供的一种显示面板100的结构示意图，显示面板100包括阵列基板110和本实施例涉及的有机发光器件220，阵列基板110包括基板层111；有源层112，设于基板层111上；栅极绝缘层113，设于有源层112上；栅极层114，设于栅极绝缘层113上；层间介质层115，设于栅极层114上；源漏极层116，设于层间介质层115上；平坦层117，设于源漏极层116上；本发明涉及的有机发光器件200，设于平坦层117上。

本发明的有益效果在于：本发明提供一种有机发光器件及其制备方法、显示面板，将对特定波长光强反射的金属纳米颗粒应用到有机发光器件，利用金属纳米颗粒的表面等离子体共振特性，使其对特定波段的光具有较强的反射。通过调控金属纳米颗粒尺寸、形貌、材质和周围介质的介电常数等，可以对其光学特性进行调控，使得金属纳米颗粒结构对应于像素不同的颜色显示区域，具有不同的结构参数或材料，来确保在红、绿、蓝显示区分别有选择性的反射相应波段的光，可以提高相应颜色区域发光的出光效率，并降低对环境白光及其他杂光的反射。

进一步地，避免使用偏光片，节约了成本，降低了显示面板的厚度，并且工艺步骤比较简单，可实施性强。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上对本申请实施例所提供的一种有机发光浅见及其制备方法、显示面板进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种有机发光器件，其特征在于，包括：

第一电极；

发光结构层，设于所述第一电极上；

第二电极，设于所述发光结构层上；以及

金属纳米颗粒层，设于所述第一电极远离所述第二电极的一侧或设于所述第二电极远离所述第一电极的一侧。

2.如权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述金属纳米颗粒层直接覆于所述第一电极或所述第二电极的表面；或者

所述有机发光器件还包括绝缘层，设于所述第一电极和所述金属纳米颗粒层之间或者设于所述第二电极和所述金属纳米颗粒层之间。

3.如权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，当所述金属纳米颗粒层设于所述第一电极远离所述第二电极的一侧时，所述第一电极为透明电极；

当所述金属纳米颗粒层设于所述第二电极远离所述第一电极的一侧时，所述第二电极为透明电极。

4.如权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述金属纳米颗粒层的金属材质采用金、银、铜、镁、铝、钛、铬、贴、钴、镍、钇、钯、铂中的一种或两种以上的合金。

5.如权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述金属纳米颗粒层是由金属与非金属共同构成的纳米颗粒，所述非金属包括氧化硅、氮化硅、氧化钛、氧化锌等无机材料和聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚氨基甲酸酯有机材料。

6.如权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述金属纳米颗粒层包括若干金属纳米颗粒结构，所述金属纳米颗粒结构的形状为球状、棒状、椭球装、针状、多面体形状、多尖角状、片状、线状中的一种，所述金属纳米颗粒结构的尺寸为1-1000nm。

7.如权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述有机发光器件包括红色、绿色、蓝色子像素区，所述红色子像素区内的所述金属纳米颗粒层反射波长在580nm-660nm的光，所述绿色子像素区内的所述金属纳米颗粒层反射波长在500nm-580nm的光，所述蓝色子像素区内的所述金属纳米颗粒层波长440nm-500nm的光。

8.如权利要求3所述的有机发光器件，其特征在于，当所述第一电极为透明电极时，所述第一电极采用氧化铟锡、铟镓锌氧化物、铂、金、银、铝中的一种，所述第一电极的厚度为1-50nm；当所述第二电极为透明电极时，所述第二电极采用氧化铟锡、铟镓锌氧化物、铂、金、银、铝中的一种，所述第二电极的厚度为1-50nm。

9.一种制备方法，用以制备如权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，制备方法包括以下步骤：

形成第一电极；

形成发光结构层于所述第一电极上；

形成第二电极于所述发光结构层上；以及

形成金属纳米颗粒层于所述第一电极远离所述第二电极的一侧或设于所述第二电极远离所述第一电极的一侧；

在形成所述金属纳米颗粒层步骤中，包括通过喷涂法、旋涂法、3D打印法、自组装方法、可控组装方法将金属纳米颗粒沉积到所述第一电极远离所述第二电极的一侧或设于所述第二电极远离所述第一电极的一侧；或者

通过激光直写方法、聚焦粒子束刻蚀方法将金属纳米颗粒沉积到所述第一电极远离所述第二电极的一侧或设于所述第二电极远离所述第一电极的一侧；或者

通过沉积法将金属纳米颗粒沉积到所述第一电极远离所述第二电极的一侧或设于所述第二电极远离所述第一电极的一侧，再通过对所述有机发光器件整体加热或者激光扫描等局部加热手段或采用离子轰击方法，使金属纳米颗粒发生一定程度的团聚，从而形成所述金属纳米颗粒结构。

10.一种显示面板，其特征在于，包括

基板层；

有源层，设于所述基板层上；

栅极绝缘层，设于所述有源层上；

栅极层，设于所述栅极绝缘层上；

层间介质层，设于所述栅极层上；

源漏极层，设于所述层间介质层上；

平坦层，设于所述源漏极层上；

如权利要求1所述的有机发光器件，设于所述平坦层上。

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