CN113193023A - 一种像素单元、显示器件、显示装置及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于光学微腔技术的像素单元、显示器件、显示装置及其制备方法，该像素单元包括：在基底上形成的反射结构，在所述反射结构内填充有间隔层，在所述反射结构的上方依次设有阳极层、有机发光结构、阴极层；所述阴极层及其下面的反射结构之间的各层形成了光学微腔，根据所述间隔层不同厚度，使得所述光学微腔从发射的白光中分别激发出不同颜色的光，并生成该颜色的子像素。有益效果是：结构可以极大的提高有机发光二极管(OLED)微型显示器件的亮度，降低器件的使用功率；同时通过微腔中间隔层的反射侧边缘的改善了出射光的路径，大大降低红色和绿色子像素之间的串扰问题；本发明还简化了有机发光二极管微型显示器件的结构。
Description
技术领域
本发明涉及水疗设备技术领域，尤其是涉及一种基于光学微腔技术的像素单元、显示器件、显示装置及其制备方法。
背景技术
现有的有机发光二极管(OLED)微型显示器件结构通常是采用白光发光结构加彩色过滤层实现全彩化显示效果。但是由于彩色过滤层的使用会造成亮度的极大衰减，导致OLED微型显示器件的亮度不够，而为了达到使用条件，只能增加OLED微型显示器件的使用电流，这无疑增加了OLED微型显示器件的使用功率，并缩短了使用寿命。同时彩色过滤层对红绿蓝子像素之间可能导致子像素之间的串扰现象产生，进一步影响OLED微型显示器件的显示效果。
因此，本发明提出了一种基于光学微腔技术的像素单元、显示器件、显示装置及其制备方法。
发明内容
本发明提供一种基于光学微腔技术的像素单元、显示器件、显示装置及其制备方法。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种基于光学微腔技术的像素单元，包括：在基底上形成的反射结构，在所述反射结构内填充有间隔层，在所述反射结构的上方依次设有阳极层、有机发光结构、阴极层；
所述阴极层及其下面的反射结构之间的各层形成了光学微腔，根据所述间隔层不同厚度，使得所述光学微腔从发射的白光中分别激发出不同颜色的光，并生成该颜色的子像素。
在一些实施例中，所述反射结构包括一反射底面和两个反射侧边缘，所述反射底面与发射侧边缘形成U形腔室，所述间隔层置于该U形腔室内。
在一些实施例中，所述反射底面的厚度为0.1um到2um。
在一些实施例中，所述反射侧边缘沿垂直于基底的方向垂直纵向延伸。
在一些实施例中，所述反射结构的反射系数大于或等于70％的可见光范围内的材料形成。优选的，反射系数大于或等于80％；更优选的，反射系数大于或等于85％；更优选的，反射系数大于或等于90％。
在一些实施例中，所述反射结构的材料包括铝(Al)、银(Ag)、铂(Pt)、铬(Cr)、镍(Ni)、钨(W)等金属材料，上述的金属材料在可见光范围内具有高强度反射系数和高导电性。
在一些实施例中，所述阳极层的传输系数大于阴极层的传输系数；所述阳极层传输系数大于或等于70％；优选的，传输系数大于或等于80％；更优选的，传输系数大于或等于85％；更优选的，传输系数大于或等于90％，所述阳极层的材料为氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等氧化物中的任意一种。
在一些实施例中，所述阴极层的传输系数严格小于80％，优选的，传输系数小于70％，更优选的，传输系数小于60％；所述阴极层的材料包括铝(Al)、银(Ag)、铂(Pt)、铬(Cr)、镍(Ni)、钨(W)等金属材料。
本发明还提出了一种显示器件，包括：基底、以及设置在所述基底内的驱动电路，在所述基底上设有若干个前述像素单元，相邻两个所述像素单元的反射结构之间具有一定间距，并填充有绝缘介质，在所述反射结构与基底之间设有介电图案层，在所述介电图案层的外侧设有连接所述驱动电路的金属边缘，实现所述像素单元和驱动电路的联通，用来驱动所述像素单元发光。
在一些实施例中，所述绝缘介质的材料为二氧化硅。
本发明还提出了一种显示装置，包括前述的显示器件。
本发明还提出了一种显示器件的制作方法，包括以下步骤，
S1在基底上形成可见光波长范围内的反射结构；
S2在所述反射结构上形成间隔层；
S3在所述间隔层上形成透明的阳极层；
S4在所述阳极层上形成白光有机电致发光层；
S5在所述有机电致发光层上形成阴极层。
在一些实施例中，所述反射结构与基底之间设有介电图案层。
在一些实施例中，所述阴极层在可见光波段区域内具有半透明性质；所述阴极层、间隔层和反射结构形成光学谐振器。
本发明具有的有益效果是：本发明的结构可以极大的提高有机发光二极管(OLED)微型显示器件的亮度，降低器件的使用功率；同时通过微腔中间隔层的反射侧边缘的改善了出射光的路径，大大降低红色和绿色子像素之间的串扰问题；本发明还简化了有机发光二极管微型显示器件的结构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明基于光学微腔技术的像素单元的结构示意图；
图2为本发明显示器件的结构示意图；
图3为本发明显示器件的制作方法的流程示意图；
图4为本发明显示器件的制作方法的具体步骤示意图a；
图5为本发明显示器件的制作方法的具体步骤示意图b；
图6为本发明显示器件的制作方法的具体步骤示意图c；
图7为本发明显示器件的制作方法的具体步骤示意图d；
图8为本发明显示器件的制作方法的具体步骤示意图e；
图9为本发明显示器件的制作方法的具体步骤示意图f；
图10为本发明显示器件的制作方法的具体步骤示意图g；
图11为本发明显示器件的制作方法的具体步骤示意图h；
图12为本发明显示器件的制作方法的具体步骤示意图i；
图13为本发明显示器件的制作方法的具体步骤示意图j。
其中：
100-像素单元、10-基底、20-反射结构、30-间隔层、40-阳极层、50-有机发光结构、60-阴极层、70-介电图案层、80-金属边缘、90-绝缘介质、99-封装层、21-反射底面、22-反射侧边缘。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1
参照图1所示，一种基于光学微腔技术的像素单元100，包括：在基底10上形成的反射结构20，在反射结构20内填充有间隔层30，在反射结构20的上方依次设有阳极层40、有机发光结构50、阴极层60；阴极层60及其下面的反射结构20之间的各层形成了光学微腔，根据间隔层30不同厚度，使得光学微腔从发射的白光中分别激发出不同颜色的光，并生成该颜色的子像素。
其中，反射结构20包括一反射底面21和两个反射侧边缘22，反射底面21与发射侧边缘形成U形腔室，间隔层30置于该U形腔室内。反射底面21的厚度为0.1um到2um，反射侧边缘22沿垂直于基底10的方向垂直纵向延伸。
为了能够实现最佳的反光效率，同时呈现不同颜色光的特性，反射结构20的反射系数大于或等于70％的可见光范围内的材料形成。优选的，反射系数大于或等于80％；更优选的，反射系数大于或等于85％；更优选的，反射系数大于或等于90％。反射结构20的材料包括铝(Al)、银(Ag)、铂(Pt)、铬(Cr)、镍(Ni)、钨(W)等金属材料，上述的金属材料在可见光范围内具有高强度反射系数和高导电性。同时，阳极层40的传输系数大于阴极层60的传输系数；阳极层40传输系数大于或等于70％；优选的，传输系数大于或等于80％；更优选的，传输系数大于或等于85％；更优选的，传输系数大于或等于90％，阳极层40的材料为氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等氧化物中的任意一种。阴极层60的传输系数严格小于80％，优选的，传输系数小于70％，更优选的，传输系数小于60％；阴极层60的材料包括铝(Al)、银(Ag)、铂(Pt)、铬(Cr)、镍(Ni)、钨(W)等金属材料。
本发明通过不同高度的间隔层30，使得光学谐振器从发射的白光中分别激发出红绿蓝光，以此形成红绿蓝子像素。
实施例2
参照图2所示，本发明还提出了一种显示器件，包括：基底10、以及设置在基底10内的驱动电路，在基底10上设有若干个实施例1中的像素单元100，相邻两个像素单元100的反射结构20之间具有一定间距，并填充有绝缘介质90，在反射结构20与基底10之间设有介电图案层70，在介电图案层70的外侧设有连接驱动电路的金属边缘80，实现像素单元100和驱动电路的联通，用来驱动像素单元100发光。其中，绝缘介质90的材料为二氧化硅。
实施例3
本发明还提出了一种显示装置，包括实施例2中的显示器件。
实施例4
参照图3上述，本发明还提出了一种显示器件的制作方法，包括以下步骤，S1在基底上形成可见光波长范围内的反射结构；
S2在反射结构上形成间隔层；
S3在间隔层上形成透明的阳极层；
S4在阳极层上形成白光有机电致发光层；
S5在有机电致发光层上形成阴极层。
本发明中的反射结构与基底之间设有介电图案层。阴极层在可见光波段区域内具有半透明性质；阴极层、间隔层和反射结构形成光学谐振器。
参照图4-13上述，具体了以下实施例进一步阐述本发明的制作方法。
(1)如图4，在具有驱动控制电路的基底10上分别沉积介电图案层70，介电图案层70的材料为二氧化硅(SiO2)；
(2)如图5，在介电图案层70上，通过物理气相沉积，沉积反射底面21，反射底面21的材料为铝(Al)，厚度为100nm；
(3)如图6，在反射底面21上，通过热蒸发沉积间隔层30，间隔层30的材料氧化铟锡(ITO)，然后通过化学机械抛光对其进行平整；
(4)如图6，通过刻蚀工艺，去除介电图案层70以外的沉积材料；
(5)如图7，通过物理气相沉积，沉积反射侧边缘22，反射侧边缘22的材料铝(Al)；
(6)如图8，通过化学机械抛光，去除覆盖在介电图案层70上的沉积铝(Al)；
(7)如图9，通过热蒸发沉积阳极层40，然后通过光刻将电极图案化；
(8)如图10，通过刻蚀工艺，将介电图案层70以外部分去除，然后通过物理气相沉积，用绝缘介质90填充刻蚀的部分，绝缘介质90的材料为二氧化硅；
(9)如图11，通过热蒸发沉积有机发光结构50；
(10)如图12，通过热蒸发沉积阴极层60；
(11)如图13，通过原子层沉积，在阴极层60上形成封装层99。
本发明的结构可以极大的提高有机发光二极管(OLED)微型显示器件的亮度，降低器件的使用功率；同时通过微腔中间隔层的反射侧边缘的改善了出射光的路径，大大降低红色和绿色子像素之间的串扰问题；本发明还简化了有机发光二极管微型显示器件的结构。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (14)
1.一种基于光学微腔技术的像素单元，其特征在于，包括：在基底上形成的反射结构，在所述反射结构内填充有间隔层，在所述反射结构的上方依次设有阳极层、有机发光结构、阴极层；
所述阴极层及其下面的反射结构之间的各层形成了光学微腔，根据所述间隔层不同厚度，使得所述光学微腔从发射的白光中分别激发出不同颜色的光，并生成该颜色的子像素。
2.根据权利要求1所述的一种基于光学微腔技术的像素单元，其特征在于，所述反射结构包括一反射底面和两个反射侧边缘，所述反射底面与发射侧边缘形成U形腔室，所述间隔层置于该U形腔室内。
3.根据权利要求2所述的一种基于光学微腔技术的像素单元，其特征在于，所述反射底面的厚度为0.1um到2um。
4.根据权利要求2所述的一种基于光学微腔技术的像素单元，其特征在于，所述反射侧边缘沿垂直于基底的方向垂直纵向延伸。
5.根据权利要求1所述的一种基于光学微腔技术的像素单元，其特征在于，所述反射结构的反射系数大于或等于70％的可见光范围内的材料形成。或者，反射系数大于或等于80％；或者，反射系数大于或等于85％；或者，反射系数大于或等于90％。
6.根据权利要求5所述的一种基于光学微腔技术的像素单元，其特征在于，所述反射结构的材料包括铝(Al)、银(Ag)、铂(Pt)、铬(Cr)、镍(Ni)、钨(W)金属材料，上述的金属材料在可见光范围内具有高强度反射系数和高导电性。
7.根据权利要求1所述的一种基于光学微腔技术的像素单元，其特征在于，所述阳极层的传输系数大于阴极层的传输系数；所述阳极层传输系数大于或等于70％；或者，传输系数大于或等于80％；或者，传输系数大于或等于85％；或者，传输系数大于或等于90％，所述阳极层的材料为氧化铟锡(ITO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)氧化物中的任意一种。
8.根据权利要求7所述的一种基于光学微腔技术的像素单元，其特征在于，所述阴极层的传输系数严格小于80％，或者，传输系数小于70％，或者，传输系数小于60％；所述阴极层的材料包括铝(Al)、银(Ag)、铂(Pt)、铬(Cr)、镍(Ni)、钨(W)金属材料。
9.一种显示器件，其特征在于，包括：基底、以及设置在所述基底内的驱动电路，在所述基底上设有若干个如权利要求1-8任意一项权利要求所述的一种基于光学微腔技术的像素单元，相邻两个所述像素单元的反射结构之间具有一定间距，并填充有绝缘介质，在所述反射结构与基底之间设有介电图案层，在所述介电图案层的外侧设有连接所述驱动电路的金属边缘，实现所述像素单元和驱动电路的联通，用来驱动所述像素单元发光。
10.根据权利要求9所述的一种显示器件，其特征在于，所述绝缘介质的材料为二氧化硅。
11.一种显示装置，包括如权利要求10-11任意一项权利要求所述的显示器件。
12.一种显示器件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤，
S1在基底上形成可见光波长范围内的反射结构；
S2在所述反射结构上形成间隔层；
S3在所述间隔层上形成透明的阳极层；
S4在所述阳极层上形成白光有机电致发光层；
S5在所述有机电致发光层上形成阴极层。
13.根据权利要求12所述的一种显示器件的制作方法，其特征在于，所述反射结构与基底之间设有介电图案层。
14.根据权利要求12所述的一种显示器件的制作方法，其特征在于，所述阴极层在可见光波段区域内具有半透明性质；所述阴极层、间隔层和反射结构形成光学谐振器。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20210730 |