CN113410404A - 有机发光二极管器件及其制造方法和显示面板 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种有机发光二极管器件及其制造方法和显示面板，有机发光二极管器件包括依次层叠设置的基底、阳极层、有机发光层和阴极层，其中阴极层远离有机发光层的一侧形成银纳米线散射薄膜，由于银纳米线散射薄膜可将有机发光层产生、并经阴极层出射的光散射到不同方向，从而降低了有机发光二极管的角度依赖性，提高了有机发光二极管的显示质量。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域，特别是涉及一种有机发光二极管器件及其制造方法和显示面板。
背景技术
目前，有机发光二极管(OLED)的发光光谱半高全宽一般在50至80nm，并且光谱不对称，器件色彩饱和度低，严重的降低了显示的质量。为了提高有机发光二极管的色饱和度，采用了反射的底部电极和半透明的顶电极制备了顶发射的有机发光二极管器件。在此结构中，底部电极和顶电极的反射光之间互相干扰，通过调整腔长和发光波长的共振，能有效地增强器件效率，窄化发光光谱。但是，顶发射有机发光二极管器件具有严重的角度依赖性，其腔长和角度的依赖光系为：随着观察角度的增加，腔体的有效长度减少，这导致一个更小的共振波长，使得发射光谱蓝移。因此顶发射有机发光二极管通常表现出较差的显示特性；即发射光谱高度依赖于观看角度。
对此，一般采用降低顶电极反射率的方法来解决，比如采用高透明度的电极或者应用封盖层，此方法提高了顶电极的透过率，消除了顶发射器件角度效应的影响。但是顶电极透过率的提高意味着反射率的降低，从而减弱了微腔干涉的作用，降低了OLED的色彩饱和度，并且在溅射制备ITO顶电极(高透明度的电极)的过程中，溅射产生的高能粒子也会对器件的功能层造成损伤。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高显示特性的有机发光二极管器件。
一种有机发光二极管器件，包括依次层叠设置的基底、阳极层、有机发光层和阴极层，其中，所述阴极层远离所述有机发光层的一侧形成银纳米线散射薄膜。
在其中一个实施例中，所述阳极层和所述有机发光层之间形成有空穴注入层。
在其中一个实施例中，所述阴极层和所述有机发光层之间形成有电子注入层。
在其中一个实施例中，所述阴极层包括镱材料层和银材料层，其中所述镱材料层形成于所述电子注入层远离所述有机发光层的表面，所述银纳米线散射薄膜形成于所述银材料层远离所述镱材料层的表面。
在其中一个实施例中，所述有机发光二极管器件为顶发射有机发光二极管。
一种有机发光二极管器件的制造方法，包括：
提供基底；
在所述基底上依次形成阳极层、有机发光层和阴极层；
在所述阴极层表面喷涂银纳米线材料，以形成银纳米线散射薄膜。
在其中一个实施例中，在形成所述阳极层之后、且形成所述有机发光层之前，所述方法还包括：
在所述阳极层表面形成空穴注入层。
在其中一个实施例中，在形成所述有机发光层之后、且形成所述阴极层之前，所述方法还包括：
在所述有机发光层表面形成电子注入层。
在其中一个实施例中，所述形成所述阴极层包括：
在所述电子注入层表面依次形成镱材料层和银材料层。
一种显示面板，包括上述任一实施例所述的有机发光二极管器件。
上述有机发光二极管器件包括依次层叠设置的基底、阳极层、有机发光层和阴极层，其中阴极层远离有机发光层的一侧形成银纳米线散射薄膜，由于银纳米线散射薄膜可将有机发光层产生、并经阴极层出射的光散射到不同方向，从而降低了有机发光二极管的角度依赖性，提高了有机发光二极管的显示质量。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请一实施例中的有机发光二极管器件的结构示意图；
图2为本申请另一实施例中的有机发光二极管器件的结构示意图；
图3为本申请另一实施例中的有机发光二极管器件的结构示意图；
图4为本申请另一实施例中的有机发光二极管器件的结构示意图；
图5为本申请一实施例中的有机发光二极管器件的制造方法的流程示意图；
图6为阴极层上未形成银纳米线散射薄膜时，在不同角度下的电致发光光谱；
图7为阴极层上形成银纳米线散射薄膜时，在不同角度下的电致发光光谱。元件标号说明：
基底：100；阳极层：101；有机发光层：102；阴极层：103；银纳米线散射薄膜：104；空穴注入层：105；电子注入层：106；银材料层：1032；镱材料层：1031
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请较佳的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有技术和科学术语与属于本申请技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
在附图中，为了清楚说明，可以夸大层和区域的尺寸。可以理解的是，当层或元件被称作“在”另一层或基底“上”时，该层或元件可以直接在所述另一层或基底上，或者也可以存在中间层。另外，还可以理解的是，当层被称作“在”两个层“之间”时，该层可以是所述两个层之间的唯一层，或者也可以存在一个或更多个中间层。另外，同样的附图标记始终表示同样的元件。
在下面的实施例中，当层、区域或元件被“连接”时，可以解释为所述层、区域或元件不仅被直接连接还通过置于其间的其他组成元件被连接。例如，当层、区域、元件等被描述为被连接或电连接时，所述层、区域、元件等不仅可以被直接连接或被直接电连接，还可以通过置于其间的另一层、区域、元件等被连接或被电连接。
在下文中，尽管可以使用诸如“第一”、“第二”等这样的术语来描述各种组件，但是这些组件不必须限于上面的术语。上面的术语仅用于将一个组件与另一组件区分开。还将理解的是，以单数形式使用的表达包含复数的表达，除非单数形式的表达在上下文中具有明显不同的含义。
当诸如“……中的至少一种(个)(者)”的表述位于一列元件(元素)之后时，修饰整列元件(元素)，而不是修饰该列中的个别元件(元素)。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。申请文件中使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任意组合和所有组合。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。
图1为一实施例的有机发光二极管器件的结构框图，如图1所示，该有机发光二极管器件包括依次层叠设置的基底100、阳极层101、有机发光层102和阴极层103，其中，阴极层103远离有机发光层102的一侧形成银纳米线散射薄膜104。
基底100的具体材料不受特别的限制，本领域内任何已知的半导体基底100材料均可，例如：玻璃、石英、塑料或者树脂等。在本发明的一些实施例中，基底100的材料可以是玻璃、石英、塑料或者树脂。如此，采用上述材料的基底100，可以具有平整表面的同时，还具有抗腐蚀性和柔性，并能为有机发光二极管器件提供支撑作用。根据本发明的实施例，基底100的具体厚度也不受特别的限制，只要该厚度的基底100足够支撑有机发光二极管器件即可，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
可以理解，阳极层101配置在透明基底100上，用于将空穴有效率的注入有机发光层102中，阳极层101可采用功函数较高的材料，以减小空穴注入的势垒，例如可选择铝(Al)材料，其厚度可为100nm。
阴极层103配置在有机发光层102上，用于将电子有效率的注入有机发光层102中。阴极层103可选用功函数较低的材料，其可减小电子注入的势垒，并且还能够降低有机发光二极管工作时产生的热量，从而提高器件寿命，其中，阴极层103可选用金属单质材料(例如银Ag)或者合金材料。
有机发光层102配置在阳极上。其中，有机发光层102除了具有发光特性之外，还具有空穴传输与电子传输的特性。有机发光层102用于将电信号转变为光信号，本领域技术人员可根据有机发光二极管器件的具体使用要求选择有机发光层102的材料。在一个实施例中，可选用具备固态下具有较强荧光效率、电子和空穴的传输性能好、热稳定性和化学稳定性较佳、量子效率高且能够真空蒸镀等特性的材料，其厚度可为15nm。
银纳米线散射薄膜104是由银纳米线组成，具有优异的导电性和较高的光透过率，且不会影响阴极层103的注入性能，其可将有机发光层102产生、并经阴极层103出射的光散射到不同方向，从而降低了有机发光二极管的角度依赖性，使得由不同角度出射光的光谱基本一致，提高了有机发光二极管的显示质量。在一个实施例中，银纳米线散射薄膜104的表面可为凹凸结构，或银纳米线散射薄膜内部掺杂有散射粒子，从而可改变光线的方向。其中，凹凸结构可为锯齿形、圆弧形、矩形或其他不规则形状的结构。
有机发光二极管器件的阴极层上未形成银纳米线散射薄膜104时电致发光光谱波长随着观察角度的增大而不断蓝移，而且蓝移的幅度较大，如图6所示，角度在0°至80°之间蓝移幅度大约有40nm。而增加了银纳米线散射薄膜104时电致发光光谱较为稳定，并未发生有大范围的移动现象，如图7所示。
本发明实施例的有机发光二极管器件包括依次层叠设置的基底100、阳极层101、有机发光层102和阴极层103，其中阴极层103远离有机发光层102的一侧形成有银纳米线散射薄膜104，由于其由银纳米线组成，具有优异的导电性和较高的光透过率，且不会影响阴极层103的注入性能。并且银纳米线散射薄膜104可将有机发光层102产生、并经阴极层103出射的光散射到不同方向，从而降低了有机发光二极管的角度依赖性，提高了有机发光二极管的显示质量。
在一个实施例中，如图2所示，阳极层101和有机发光层102之间形成有空穴注入层105。
可以理解，空穴注入层105能够降低从阳极层101注入空穴的势垒，使空穴能从阳极层101有效地注入到有机发光层102中，其中空穴注入层105的材料应选择与阳极层101材料匹配的能级。
在一个实施例中，如图3所示，阴极层103和有机发光层102之间形成有电子注入层106。
可以理解，电子注入层106能够降低从阴极层103注入电子的势垒，使电子能从阴极层103有效地注入到有机发光层102中。
在一个实施例中，阴极层103可包括镱材料层1031和银材料层1032，如图4所示，其中镱材料层1031形成于电子注入层106远离有机发光层102的表面，银纳米线散射薄膜104形成于银材料层1032远离镱材料层1031的表面。
可以理解，采用镱银合金作为阴极层103材料，能够提高阴极层103的电流效率。其中，镱材料层1031和银材料层1032的厚度可根据需要进行选择。
在一个实施例中，有机发光二极管器件可为顶发射有机发光二极管。
可以理解，顶发射有机发光二极管是指光从器件顶部射出的有机发光二极管。其中，顶发射有机发光二极管由于不受基底100是否透光的影响，可有效提高显示面板的开口率，拓展了基底100上TFT电路的设计，丰富了电极材料的选择，有利于器件与TFT电路的集成。
本发明实施例还提供一种有机发光二极管器件的制造方法，包括步骤S110至步骤S130，如图5所示。
步骤S110，提供基底100。
具体的，基底100的具体材料不受特别的限制，本领域内任何已知的半导体基底100材料均可，例如：玻璃、石英、塑料或者树脂等。在本发明的一些实施例中，基底100的材料可以是玻璃、石英、塑料或者树脂。如此，采用上述材料的基底100，可以具有平整表面的同时，还具有抗腐蚀性和柔性，并能为有机发光二极管器件提供支撑作用。根据本发明的实施例，基底100的具体厚度也不受特别的限制，只要该厚度的基底100足够支撑有机发光二极管器件即可，本领域技术人员可根据实际需要进行选择。
步骤S120，在基底100上依次形成阳极层101、有机发光层102和阴极层103。
可以理解，阳极层101配置在透明基底100上，用于将空穴有效率的注入有机发光层102中，阳极层101可采用功函数较高的材料，以减小空穴注入的势垒，例如可选择铝(Al)材料，其厚度可为100nm。
阴极层103配置在有机发光层102上，用于将电子有效率的注入有机发光层102中。阴极层103可选用功函数较低的材料，其可减小电子注入的势垒，并且还能够降低有机发光二极管工作时产生的热量，从而提高器件寿命，其中，阴极层103可选用金属单质材料(例如银Ag材料)或者合金材料。
有机发光层102配置在阳极上。其中，有机发光层102除了具有发光特性之外，还具有空穴传输与电子传输的特性。有机发光层102用于将电信号转变为光信号，本领域技术人员可根据有机发光二极管器件的具体使用要求选择有机发光层102的材料。在一个实施例中，可选用具备固态下具有较强荧光效率、电子和空穴的传输性能好、热稳定性和化学稳定性较佳、量子效率高且能够真空蒸镀等特性的材料，其厚度可为15nm。
步骤S130，在阴极层103表面喷涂银纳米线材料，以形成散射薄膜。
银纳米线散射薄膜104是由银纳米线组成，具有优异的导电性和较高的光透过率，且不会影响阴极层103的注入性能，并且其可将有机发光层102产生、并经阴极层103出射的光散射到不同方向，从而降低了有机发光二极管的角度依赖性，使得由不同角度出射光的光谱基本一致，提高了有机发光二极管的显示质量。
具体的，银纳米线散射薄膜104可直接通过喷涂的方法制备，其厚度可通过喷涂沉积的时间和次数进行控制，不需要使用昂贵的真空设备，方法简单，能够快捷形成散射薄膜，不需要复杂的实验操作，相比于采用溅射的方式制备ITO顶电极，可能导致对器件的功能层造成损伤，本实施例通过喷涂的方式不会对有机发光二极管的功能层有影响，具有良好的兼容性。
在一个实施例中，在形成阳极层101之后、且形成有机发光层102之前，方法还包括在阳极层101表面形成空穴注入层105。
可以理解，空穴注入层105能够降低从阳极层101注入空穴的势垒，使空穴能从阳极层101有效地注入到有机发光层102中，其中空穴注入层105的材料应选择与阳极层101材料匹配的能级。
在一个实施例中，在形成有机发光层102之后、且形成阴极层103之前，方法还包括在有机发光层102表面形成电子注入层106。
可以理解，电子注入层106能够降低从阴极层103注入电子的势垒，使电子能从阴极层103有效地注入到有机发光层102中。
在一个实施例中，形成阴极层103包括在电子注入层106表面依次形成镱材料层1031和银材料层1032。
可以理解，采用镱银合金作为阴极层103材料，能够提高阴极层103的电流效率。其中，镱材料层1031和银材料层1032的厚度可根据需要进行选择。
应该理解的是，虽然附图的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，附图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
本发明实施例还提供一种显示面板，包括上述任一实施例的有机发光二极管器件。
具体的，显示面板可包括多个像素单元，每个所述像素单元内设置至少一个上述实施例中的有机发光二极管器件。
显示面板还包括层叠设于显示基底100上的偏光片和/或触控层组。具体地，偏光片、触控层组通过粘结层层叠地设置于显示基底100的第一侧。需要指出，偏光片、触控层组的相对显示基底100的层叠顺序可根据具体情况而定，在此不作限定。例如，一些实施例中，可以依次在显示基底100上通过粘结层层叠设有触控层组和偏光片，但盖板应当位于显示面板的最外侧。
可以理解，偏光片、触控层组为本领域技术人员所习知，且不是本申请的重点，故不在此赘述其具体结构和原理。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供一种显示装置(图未示)，该显示装置包括上述实施例中的显示面板。
可以理解的是，本申请实施例中的显示装置可以为OLED显示装置、QLED显示装置、电子纸、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪、可穿戴设备、物联网设备等任何具有显示功能的产品或部件，本申请公开的实施例对此不作限制。
根据本文中所描述的本申请概念的实施方式的电子或电气装置和/或任何其它相关装置或部件(例如，包括显示面板和显示面板驱动器的显示装置，其中，显示面板驱动器还包括驱动控制器、栅极驱动器、伽马基准电压发生器、数据驱动器和发射驱动器)可利用任何适当的硬件、固件(例如专用集成电路)、软件或软件、固件和硬件的组合来实现。例如，这些装置的各种部件可形成在一个集成电路(IC)芯片上或形成在单独的IC芯片上。另外，这些装置的各种部件可实现在柔性印刷电路膜、带载封装(TCP)、印刷电路板(PCB)上或形成在一个衬底上。另外，这些装置的各种部件可为在一个或更多个计算装置中在一个或更多个处理器上运行从而执行计算机程序指令以及与其它系统部件交互以执行本文中所描述的各种功能的进程或线程。计算机程序指令存储在存储器中，该存储器可使用标准存储装置(例如，如随机存取存储器(RAM)实现在计算装置中。计算机程序指令也可存储在其它非暂时性计算机可读介质(例如，如CD-ROM、闪存驱动器等)中。而且，本领域技术人员应该认识到，各种计算装置的功能可组合或集成到单个计算装置中，或者特定计算装置的功能可分布在一个或更多个其它计算装置上，而不背离本申请概念的示例性实施方式的精神和范围。
虽然在文中已经特别描述了显示面板和包括显示面板的显示装置的示例性实施例，但是很多修改和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。因此，将理解的是，可除了如文中特别描述的那样以外地实施根据本申请的原理构成的显示面板和包括显示面板的显示装置。本申请还被限定在权利要求及其等同物中。
在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征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描述不一定指的是相同的实施例或示例。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种有机发光二极管器件，其特征在于，包括依次层叠设置的基底、阳极层、有机发光层和阴极层，其中，所述阴极层远离所述有机发光层的一侧形成银纳米线散射薄膜。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管器件，其特征在于，所述阳极层和所述有机发光层之间形成有空穴注入层。
3.根据权利要求1所述的有机发光二极管器件，其特征在于，所述阴极层和所述有机发光层之间形成有电子注入层。
4.根据权利要求3所述的有机发光二极管器件，其特征在于，所述阴极层包括镱材料层和银材料层，其中所述镱材料层形成于所述电子注入层远离所述有机发光层的表面，所述银纳米线散射薄膜形成于所述银材料层远离所述镱材料层的表面。
5.根据权利要求1所述的有机发光二极管器件，其特征在于，所述有机发光二极管器件为顶发射有机发光二极管。
6.一种有机发光二极管器件的制造方法，其特征在于，包括：
提供基底；
在所述基底上依次形成阳极层、有机发光层和阴极层；
在所述阴极层表面喷涂银纳米线材料，以形成散射薄膜。
7.根据权利要求6所述的有机发光二极管器件的制造方法，其特征在于，在形成所述阳极层之后、且形成所述有机发光层之前，所述方法还包括：
在所述阳极层表面形成空穴注入层。
8.根据权利要求6所述的有机发光二极管器件的制造方法，其特征在于，在形成所述有机发光层之后、且形成所述阴极层之前，所述方法还包括：
在所述有机发光层表面形成电子注入层。
9.根据权利要求8所述的有机发光二极管器件的制造方法，其特征在于，所述形成所述阴极层包括：
在所述电子注入层表面依次形成镱材料层和银材料层。
10.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求1至5任一项所述的有机发光二极管器件。
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