CN113097397B - Oled器件及其制作方法和显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了OLED器件及其制作方法和显示面板，OLED器件包括阳极、发光层和阴极。在靠近发光层的方向上，阳极包括依次层叠设置的间隙化合物层、金属层和石墨烯层。上述结构的阳极可以使得OLED器件具有高光学耦合输出特性，提升OLED器件的发光效率及色点，提升OLED器件的色域及效率。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，具体的，涉及OLED器件及其制作方法和显示面板。
背景技术
有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting Diodes，OLED)当有电流通过时，阳极产生的空穴和阴极产生的电子，在发光层复合并释放光，根据激发能量的不同可以发出不同能量的光子，对应不同颜色的光。OLED器件的阴极通常使用功函数较低的金属如铝、镁银等材料蒸镀或者溅射而成，OLED器件的阳极通常为ITO/Ag/ITO的复合结构。但是，ITO/Ag/ITO反射电极存在光耦合输出效率低、延展性差不适合柔性应用、资源缺失及功函数不匹配等等问题。
因此，关于OLED器件的研究有待深入。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种OLED器件，该器件的阳极可有效提高OLED器件的耦合输出效率。
在本发明的一方面，本发明提供了一种OLED器件，OLED器件包括阳极、发光层和阴极。根据本发明的实施例，在靠近所述发光层的方向上，所述阳极包括依次层叠设置的间隙化合物层、金属层和石墨烯层。由此，上述结构的阳极可以使得OLED器件具有高光学耦合输出特性，具体的：间隙化合物层本身具有优良的平整性，相比于平面的ITO/Ag/ITO结构，可有效提高器件的耦合输出效率；间隙化合物具有的金属浸润性，可以作为金属层的成核膜层，使在其表面生长的金属层形成稳定结构(防止生成岛状结构)；间隙化合物层还具有耐性热以及导电性，可以减少OLED器件的热量，并提供充足的载流子；金属层作为反射层，可有效调整光学性能，进一步分别提升不同发光颜色OLED器件的发光效率及色点，提升OLED器件的色域及效率。
根据本发明的实施例，所述间隙化合物层的材料包括氮化钛、碳化钛和碳化锆中的至少一种，所述金属层的材料包括银。
根据本发明的实施例，所述间隙化合物层靠近所述发光层的表面具有多个凸起。
根据本发明的实施例，所述凸起满足以下条件至少之一：所述凸起的高度为50～200nm；所述凸起的宽度为50～500nm；在同一子像素中，相邻两个所述凸起之间的间距为50～100nm；所述凸起的形状为半球形或立方形。
根据本发明的实施例，所述间隙化合物层的厚度为5-50nm，所述金属层的厚度为50-200nm。
根据本发明的实施例，所述OLED器件包括红色OLED器件、蓝色OLED器件和绿色OLED器件，所述红色OLED器件中的石墨烯层的厚度、所述蓝色OLED器件中的石墨烯层的厚度和所述绿色OLED器件中的石墨烯层的厚度不相同。
根据本发明的实施例，所述红色OLED器件中的石墨烯层的厚度为10～100nm，蓝色OLED器件中的石墨烯层的厚度为10～100nm，绿色OLED器件中的石墨烯层的厚度为10～100nm。
根据本发明的实施例，OLED器件还包括：像素界定层，所述像素界定层具有多个开口，并设置在所述金属层远离所述间隙化合物层的表面上，其中，所述石墨烯层设置在所述金属层远离所述间隙化合物层的表面上，且位于所述开口内。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种制作前面所述的OLED器件的方法，包括形成阳极、发光层和阴极的步骤。根据本发明的实施例，形成所述阳极的方法包括：在靠近所述发光层的方向上，依次形成间隙化合物层、金属层和石墨烯层，以便得到所述阳极。由此，上述方法制作的阳极可以使得OLED器件具有高光学耦合输出特性，具体的：间隙化合物层本身具有优良的平整性，相比于平面的ITO/Ag/ITO结构，可有效提高器件的耦合输出效率；间隙化合物具有的金属浸润性，可以作为金属层的成核膜层，使在其表面生长的金属层形成稳定结构(防止生成岛状结构)；间隙化合物层还具有耐性热以及导电性，可以减少OLED器件的热量，并提供充足的载流子金属层作为反射层，可有效调整光学性能，进一步分别提升RGB的发光效率及色点，提升OLED器件的色域及效率。
根据本发明的实施例，形成所述间隙化合物层的方法为：先通过CVD或者磁控溅射沉积形成平面间隙化合物层，然后对所述平面间隙化合物层的一个表面进行纳米压印，形成具有表面具有凸起结构的所述间隙化合物层；形成所述金属层的方法为磁控溅射；形成所述石墨烯层的方法为：通过喷墨打印将石墨烯溶胶打印在所述金属层的表面，固化得到所述石墨烯层。
在本发明的又一方面，本发明提供了一种显示面板。根据本发明的实施例，显示面板包括前面所述的OLED器件。由此，该显示面板的OLED器件具有高光学耦合输出特性，进而有助于提高显示面板的整体性能。本领域技术人员可以理解，该显示面板具有前面所述的OLED器件所有的特征和优点，在此不再过多的赘述。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一个实施例中OLED器件的结构示意图；
图2是本发明另一个实施例中OLED器件的结构示意图；
图3是本发明又一个实施例中间隙化合物层的扫描电镜图；
图4是间隙化合物层的凸起结构的光波模态分布与凸起结构的变化关系曲线图，和不同颜色OLED器件的色透过光谱图；
图5是本发明又一个实施例中OLED器件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的方案进行解释。本领域技术人员将会理解，下面的实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
在本发明的一方面，本发明提供了一种OLED器件，参照图1，OLED器件包括阳极10、发光层20和阴极30。根据本发明的实施例，在靠近所述发光层20的方向上，所述阳极10包括依次层叠设置的间隙化合物层11、金属层12和石墨烯层13。由此，上述结构的阳极可以使得OLED器件具有高光学耦合输出特性，具体的：间隙化合物层本身具有优良的平整性，相比于平面的ITO/Ag/ITO结构，可有效提高器件的耦合输出效率；间隙化合物具有的金属浸润性，可以作为金属层的成核膜层，使在其表面生长的金属层形成稳定结构(防止生成岛状结构)；间隙化合物层还具有耐性热以及导电性，可以减少OLED器件的热量，并提供充足的载流子；金属层作为反射层，可有效调整光学性能，进一步分别提升不同发光颜色OLED器件的发光效率及色点，提升OLED器件的色域及效率。
根据本发明的实施例，参照图2，间隙化合物层11靠近所述发光层20的表面具有多个凸起111。由此，间隙化合物层11具有凸起的表面可形成微纳光栅结构，进而有利于OLED器件中光的取出。在一些具体实施例中，间隙化合物层11的扫描电镜图可参照图3，间隙化合物层的凸起结构的光波模态分布与凸起结构的变化关系曲线可参照图4的上图(其中，下横坐标为波长导数，上横坐标为堆叠周期，左纵坐标为能量，右纵坐标为波长)；不同颜色的OLED器件的色透过光谱图可参照图4的下图(横坐标为波长，纵坐标为透过率)。
根据本发明的实施例，参照图5，OLED器件还包括：像素界定层40，所述像素界定层40具有多个开口，并像素界定层40设置在所述金属层20远离所述间隙化合物层10的表面上，其中，所述石墨烯层30设置在所述金属层远20离所述间隙化合物层的表面上，且位于所述开口内。
根据本发明的实施例，所述间隙化合物层的材料包括氮化钛、碳化钛和碳化锆中的至少一种，由此，上述材料均具有优良的平整性，，可有效提高器件的耦合输出效率；上述材料还均耐性热以及导电性，可以减少OLED器件的热量，并提供充足的载流子；且上述材料还具有良好的金属浸润性，可以作为金属层的成核膜层，使在其表面生长的金属层形成稳定结构，防止金属层生成岛状结构。
根据本发明的实施例，如图2所示，间隙化合物层的厚度h1为5-50nm，比如5nm、10nm、15nm、20nm、25nm、30nm、35nm、40nm、45nm、50nm。由此，间隙化合物层的性能较佳，有助于得到性能较佳的阳极结构。需要说明的是，此处间隙化合物层的厚度不包括凸起的高度。
根据本发明的实施例，所述凸起满足以下条件至少之一：所述凸起的高度h2为50～200nm，比如50nm、80nm、100nm、120nm、140nm、150nm、180nm、200nm；所述凸起的宽度d1为50～500nm，比如50nm、80nm、100nm、120nm、140nm、150nm、180nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm；在同一子像素中，相邻两个所述凸起之间的间距d2为50～100nm，比如50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm。如此，上述尺寸的凸起可以有效提高器件的光取出。
根据本发明的实施例，所述凸起的形状为半球形或立方形。由此，在工艺上便于制作实施。
根据本发明的实施例，金属层的材料包括银。由此，导电性较佳，保证阳极良好性能。
根据本发明的实施例，金属层的厚度为50-200nm，比如50nm、80nm、100nm、120nm、140nm、150nm、180nm、200nm，由此，上述厚度的金属层可以有效保证阳极的良好性能。需要说明的是，金属层的厚度为等厚度设置的。
根据本发明的实施例，参照图5，OLED器件包括红色OLED器件100、蓝色OLED器件300和绿色OLED器件200，所述红色OLED器件100中的石墨烯层13的厚度、所述蓝色OLED器件300中的石墨烯层13的厚度和所述绿色OLED器件200中的石墨烯层13的厚度不相同。由此，可以根据不同发光颜色OLED器件的微腔结构的腔长的要求灵活设置石墨烯层的厚度，石墨烯层靠近发光层的表面作为反射面，得到所需的腔长；通过不同的尺寸设计阳极的厚度可以有效的调节光在其中的反射和透过，从而达到选择并且增益窄波段的效果。其中，微腔结构的腔长为阳极靠近发光层的表面与阴极靠近发光层的表面之间的间距。在一个具体实施例中，蓝色OLED器件、绿色OLED器件和红色OLED器件的最大增益腔长分别为190nm，235nm，285nm。
在一些实施例中，所述红色OLED器件中的石墨烯层的厚度为10～100nm，蓝色OLED器件中的石墨烯层的厚度为10～100nm，绿色OLED器件中的石墨烯层的厚度为10～100nm。在一些具体实施例中，以蓝光OLED器件的石墨烯层的厚度10nm为基准，绿光OLED器件和红光OLED器件的石墨烯层的厚度分别为235-190nm和285-190nm。
根据本发明的实施例，像素界定层、发光层和阴极的材料没有特殊要求，本领域技术人员根据现有技术中常规技术手段灵活选择即可，再次不作限制要求。进一步的，OLED器件中还可以包括电子传输层、电子注入层、空穴传输层和空穴注入层等结构，以提高OLED器件的发光性能。
在本发明的另一方面，本发明提供了一种制作前面所述的OLED器件的方法，包括形成阳极、发光层和阴极的步骤。根据本发明的实施例，形成所述阳极的方法包括：在靠近所述发光层的方向上，依次形成间隙化合物层、金属层和石墨烯层，以便得到所述阳极。由此，上述方法制作的阳极可以使得OLED器件具有高光学耦合输出特性，具体的：间隙化合物层本身具有优良的平整性，相比于平面的ITO/Ag/ITO结构，可有效提高器件的耦合输出效率；间隙化合物具有的金属浸润性，可以作为金属层的成核膜层，使在其表面生长的金属层形成稳定结构(防止生成岛状结构)；间隙化合物层还具有耐性热以及导电性，可以减少OLED器件的热量，并提供充足的载流子；金属层作为反射层，可有效调整光学性能，进一步分别提升RGB的发光效率及色点，提升OLED器件的色域及效率。
根据本发明的实施例，形成所述间隙化合物层的方法为：先通过CVD或者磁控溅射沉积形成平面间隙化合物层，然后对所述平面间隙化合物层的一个表面进行纳米压印，形成具有表面具有凸起结构的所述间隙化合物层。由此，通过纳米压印的工艺制备间隙化合物层，相比刻蚀等方法，可以大大降低制作成本和工艺程序，提高间隙化合物层表面凸起的尺寸精准度。
根据本发明的实施例，形成所述金属层的方法为磁控溅射。由此，该方法工艺成熟易操控，便于自动化管理以及工业化生产。
根据本发明的实施例，形成所述石墨烯层的方法为：通过喷墨打印将石墨烯溶胶打印在所述金属层的表面，固化得到所述石墨烯层。由此，采用石墨烯溶胶以及打印的方法，便于控制石墨烯层的厚度，得到所需石墨烯层的厚度。
根据本发明的实施例，制作OLED器件的方法还包括形成像素界定层40的步骤，在形成金属层12之后，在金属层12远离间隙化合物层11的表面上形成像素界定层40，且像素界定层限定出多个开口，在开口内形成石墨烯层13，结构示意图可参照图5。其中，形成像素界定层的具体方法没有特殊要求，本领域技术人员可以根据实际需求灵活选择，在此页不作限制要求。
根据本发明的实施例，上述制作OLED器件的方法可以用于制作前面所述的OLED器件，其中，对间隙化合物层、凸起、金属层、石墨烯层以及像素界定层等结构的要求与前面所述的一致，在此不再过多的赘述。
在本发明的又一方面，本发明提供了一种显示面板。根据本发明的实施例，显示面板包括前面所述的OLED器件。由此，该显示面板的OLED器件具有高光学耦合输出特性，进而有助于提高显示面板的整体性能。本领域技术人员可以理解，该显示面板具有前面所述的OLED器件所有的特征和优点，在此不再过多的赘述。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (8)
1.一种OLED器件，包括阳极、发光层和阴极，其特征在于，在靠近所述发光层的方向上，所述阳极包括依次层叠设置的间隙化合物层、金属层和石墨烯层，所述间隙化合物层靠近所述发光层的表面具有多个凸起，所述凸起满足以下条件：
所述凸起的高度为50~200nm；
所述凸起的宽度为50~500nm；
在同一子像素中，相邻两个所述凸起之间的间距为50~100nm，
所述间隙化合物层的材料包括氮化钛、碳化钛和碳化锆中的至少一种，所述金属层的材料包括银，
所述OLED器件包括红色OLED器件、蓝色OLED器件和绿色OLED器件，所述红色OLED器件中的石墨烯层的厚度、所述蓝色OLED器件中的石墨烯层的厚度和所述绿色OLED器件中的石墨烯层的厚度不相同。
2.根据权利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述凸起满足以下条件：
所述凸起的形状为半球形或立方形。
3.根据权利要求1或2所述的OLED器件，其特征在于，所述间隙化合物层的厚度为5-50nm，所述金属层的厚度为50-200nm。
4.根据权利要求1所述的OLED器件，其特征在于，所述红色OLED器件中的石墨烯层的厚度为10~100nm，蓝色OLED器件中的石墨烯层的厚度为10~100nm，绿色OLED器件中的石墨烯层的厚度为10~100nm。
5.根据权利要求1或2所述的OLED器件，其特征在于，还包括：
像素界定层，所述像素界定层具有多个开口，并设置在所述金属层远离所述间隙化合物层的表面上，其中，所述石墨烯层设置在所述金属层远离所述间隙化合物层的表面上，且位于所述开口内。
6.一种制作权利要求1~5中任一项所述的OLED器件的方法，包括形成阳极、发光层和阴极的步骤，其特征在于，形成所述阳极的方法包括：
在靠近所述发光层的方向上，依次形成间隙化合物层、金属层和石墨烯层，以便得到所述阳极。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，形成所述间隙化合物层的方法为：先通过CVD或者磁控溅射沉积形成平面间隙化合物层，然后对所述平面间隙化合物层的一个表面进行纳米压印，形成具有表面具有凸起结构的所述间隙化合物层；
形成所述金属层的方法为磁控溅射；
形成所述石墨烯层的方法为：通过喷墨打印将石墨烯溶胶打印在所述金属层的表面，固化得到所述石墨烯层。
8.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1~5中任一项所述的OLED器件。
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