TW201444077A - 一種有機發光器件及製造方法及顯示面板 - Google Patents
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Abstract
本發明公開了一種有機發光器件及製造方法及顯示面板，一種有機發光器件，包括形成於一基板上且彼此間隔絕的多個基於WOLED的發光單元，基板上設有一供多個發光單元共用的反射陽極，每個發光單元的透明陽極與公用的反射陽極之間設有各自獨立的用以調整WOLED層發出的光的波長的光學調整層；多個發光單元上方設有一濾色層，濾色層分成對應每個發光單元的濾色區域，各個濾色區域配合對應的發光單元使每個發光單元透過濾色區域發出的光形成一預定的顏色系統的組成顏色通道之一。其技術方案的有益效果是：實現將WOLED引入頂射型有機發光器件，實現以全開口的金屬遮罩完成蒸鍍工藝，提高面板的成品率，使實現高解析度有機發光顯示面板成為可能。
Description
本發明涉及一種有機發光器件，尤其涉及一種基於WOLED(White Organic Light Emitting Diode白光有機發光二極體)的頂射型有機發光器件及其製造方法以及採用該有機發光器件形成的顯示面板。
目前，高像素的平面顯示面板為市場的趨勢，AMOLED(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode，有源矩陣有機發光二極體面板)面板吸引了眾人的目光。
AMOLED面板在中小尺寸、像素為200ppi的面板市場中佔據主導地位，且AMOLED WVGA(Wide Video Graphics Array，高於VGA解析度的一種解析度：800*480；~200ppi)為目前的主流解析度，而高像素250ppi、300ppi以及350ppi將會是未來的發展趨勢。現有的AMOLED面板的生產方式以Side by Side(並排)技術為主，然而該技術在生產300ppi及以上的產品具有一定的困難度。因此業界會採用另一種實現方式來製作AMOLED面板：WOLED加彩色濾片(Color Filter，CF)的方式。由於WOLED可以採用全開口的金屬遮罩進行蒸鍍，因此有可能實現高像素(250-350ppi)的畫質。
頂射型有機發光器件(Top Emission)是為了實現AMOLED面板的高像素及高開口率而推出的技術方案。頂射型有機發光器件的特點在於：器件內部包括陽極和陰極，在上述兩個反射電極之間會形成一個微共振腔(Micro-cavity)，需要通過調整器件內部的微共振腔來達到最佳的出光效率和高色純度，而微共振腔結構需要通過調整共振腔厚度，以達到在特定光波長下形成建設性干涉，從而提高發光色純度及發光效率。
WOLED的發光光譜覆蓋藍光到紅光的區域，當應用在頂射
型有機發光器件的微共振腔結構中時，光線在不同的顏色區域可能出現建設性干涉或者出現破壞性干涉；WOLED一般使用全開口的掩膜製作，因此在三原色RGB的三個位置的膜層厚度是相同的，無法通過調整膜層厚度來調整微共振腔，從而無法實現所有發光波長(RGB)都有建設性干涉。
綜上所述，現有的WOLED由於無法克服微共振腔調整的問題，因此無法應用於頂射型有機發光器件中。
針對現有的頂射型有機發光器件存在的上述問題，現提供一種旨在對微共振腔實現調整的基於WOLED的頂射型有機發光器件及其製造方法以及採用該有機發光器件形成的顯示面板。
具體技術方案如下：一種有機發光器件，其中，包括形成於一基板上且彼此間隔絕的多個發光單元，每個所述發光單元包括半反射陰極、透明陽極以及夾在所述半反射陰極與透明陽極之間的WOLED層；所述基板上設有一供多個所述發光單元共用的用以向上反射光線的反射陽極，每個所述發光單元的透明陽極與所述公用的反射陽極之間設有對應每個所述發光單元的各自獨立的用以調整所述WOLED層發出的光的波長的光學調整層；多個所述發光單元上方設有一濾色層，所述濾色層分成對應每個所述發光單元的濾色區域，各個所述濾色區域配合對應的發光單元使每個發光單元透過所述濾色區域發出的光形成一預定的顏色系統的組成顏色通道之一。
優選的，所述發光單元有三個。
優選的，所述濾色區域有三個，三個所述濾色區域分別與對應的發光單元形成紅光、藍光和綠光。
優選的，所述反射陽極採用具有高反射率的金屬製成。
優選的，所述發光單元的半反射陰極主要由半穿透半反射的金屬薄層形成。
優選的，所述發光單元的反射陽極採用銀或者鋁製成。
優選的，所述發光單元的半反射陰極主要由鎂或者銀或者鎂銀合金形成。
一種有機發光器件的製造方法，其中，應用於製造上述的有機發光器件，具體包括如下步驟：步驟S1、於一基板上形成一反射陽極層；步驟S2、於所述反射陽極層上根據需要形成的所述發光單元的個數形成多個相互分離的分佈於所述反射陽極層上的光學調整層；步驟S3、于對應每個發光單元的光學調整層上分別形成透明陽極層；步驟S4、于對應每個發光單元的透明陽極層上分別形成WOLED層；步驟S5、于對應每個發光單元的WOLED層上分別形成半反射陰極層；步驟S6、對所述步驟S5中形成的器件進行封裝，並以帶有預定顏色區域的彩色濾光片封蓋所述器件的頂部以形成所述濾色層。
優選的，所述步驟S2中形成光學調整層的方法為通過物理氣相沉積或者化學氣相沉積或者化學池沉積形成一整體的光學調整層，並採用光刻技術形成預定圖案的相互分離的光學調整層，且使對應不同發光單元的光學調整層具有預定的不同的厚度。
優選的，所述步驟S4中形成WOLED層的方法為，利用全開口的金屬遮罩進行蒸鍍從而實現每個發光單元的WOLED層厚度相同。
優選的，所述步驟S5中形成半反射陰極層的方法為，利用全開口的金屬遮罩進行蒸鍍從而實現每個發光單元的半反射陰極層厚度相同。
優選的，所述步驟S6中對所述器件封裝的方法為：先利用無機層或無機阻水層作為封裝材質進行薄膜封裝，再進行圍堰和填充，最後將所述基板與帶有彩色濾光片的背板貼合完成封裝。
一種顯示面板，其中，主要由上述的有機發光器件形成。
上述技術方案的有益效果是：于頂射型有機發光器件中形成相互獨立的對應RGB三種色彩的WOLED發光單元，並為每個發光單元設置獨立的光學調整層，從而實現對每個發光單元的獨立調整，進而實現將WOLED引入頂射型有機發光器件，實現以全開口的金屬遮罩完成蒸鍍工藝，提高面板的成品率，使
實現高解析度有機發光顯示面板成為可能。
100‧‧‧基板
101‧‧‧反射陽極
200‧‧‧發光單元
201‧‧‧半反射陰極
202‧‧‧透明陽極
203‧‧‧WOLED層
204‧‧‧光學調整層
300‧‧‧濾色層
301‧‧‧濾色區域
S1~S6‧‧‧步驟
第一圖為本發明一種有機發光器件設置三個發光單元實現RGB顏色系統的實施例的結構示意圖；第二圖為本發明一種有機發光器件實現RGB顏色系統的實施例中幾種常見材料形成光學調整層時材料和光學調整層厚度的關系列表示意圖；第三圖為本發明一種有機發光器件的製造方法的實施例的步驟流程框圖。
下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明，但不作為本發明的限定。
本發明的技術方案中包括一種有機發光器件，如第一圖所示，其中，包括形成於一基板100上且彼此間隔絕的多個發光單元200，每個發光單元200包括半反射陰極201、透明陽極202以及夾在半反射陰極201與透明陽極202之間的WOLED層203；基板100上設有一供多個發光單元200共用的用以向上反射光線的反射陽極101，每個發光單元200的透明陽極202與公用的反射陽極101之間設有對應每個發光單元200的各自獨立的用以調整WOLED層203發出的光的波長的光學調整層204；多個發光單元上方設有一濾色層300，濾色層300分成對應每個發光單元200的濾色區域301，各個濾色區域301配合對應的發光單元200使每個發光單元200透過濾色區域301發出的光形成一預定的顏色系統的組成顏色通道之一。
上述技術方案通過多個獨立的基於WOLED的發光單元200形成頂射型有機發光器件，並于發光單元200與共用的反射陽極101之間設置獨立對應每個發光單元200的光學調整層204，從而可於工藝過程中實現對每個發光單元200的光學調整層204單獨設定厚度，進而實現了於反射陽極101與半反射陰極201之間形成的微共振腔中對每個顏色通道對應的發光單元200實現單獨的波長調整，從而使每個發光單元中發出的光都能滿足光波的建設性干涉的條件。
上述技術方案毫無疑問的可應用於RGB顏色系統，即設置三個發光單元200，同時濾色層300上的濾色區域301也相應的設置三個，
三個濾色區域301分別與對應的發光單元200形成紅光、藍光和綠光三個顏色通道。同時上述技術方案並不局限於RGB顏色系統，其他通過多種顏色通道組合形成的顏色系統均可通過上述技術方案予以實現。
於上述技術方案基礎上，進一步的，反射陽極101可採用具有高反射率的金屬製成，其中較優的選擇是銀或者鋁。進一步的，發光單元200的半反射陰極201可主要由半穿透半反射的金屬薄層形成，其中較優的選擇是鎂或者銀或者鎂銀合金。
於上述技術方案基礎上，進一步的，光學調整層204可採用有機物、無機物或者化合物形成。不同材料形成的光學調整層204，其厚度會根據材料的不同而不同，具體可經以下公式計算得出：
L=Σnili (2)
Φ=Φ1+Φ2 (3)
其中，L表示發光單元200的反射陽極101和半反射陰極201之間的光學長度；λ表示共振波長；ni表示各材料的光學折射率；li表示各層厚度；φ為反射陽極101和半反射陰極201之間金屬相位差總和；φ 1為半反射陰極201金屬相位差；φ 2為反射陽極101金屬相位差；na為鄰近半反射陰極201材料的折射率；n1表示半反射陰極201的折射率實
部；k1表示半反射陰極201的折射率虛部；nb為鄰近反射陽極101的光
學調整層204的折射率；n2表示反射陽極101的折射率實部；k2表示反射陽極101的折射率虛部。
當na,nb,n1,n2,k1,k2為已知常數時，L為WOLED層203的光學長度+透明陽極202的光學長度+光學調整層204的光學長度，其中WOLED層203與透明陽極202的光學長度在每個發光單元200中都相同，因此以RGB顏色系統為例，在選定特定波長後(λr，λg，λb)可以由公式推導出對應RGB三色的發光單元200的光學調整層204的光學長度，當的光學調整層204折射率為已知的情況下，就可以得到對應RGB三色的發光單元200的光學調整層204的最佳厚度。
於上述技術方案基礎上，進一步的，當忽略金屬相位差時，公式(1)可簡化為：
根據公式(6)計算出的幾種常見材料與厚度的關系列表如第二圖所示。
依照選擇的共振波長經過公式計算會得到所需的光學調整層204的光學長度，此光學長度為已知條件下，當選用不同材質形成光學調整層204時，材質的折射率n i 乘以光學調整層204的厚度li，應等於光學調整層204的光學長度L，才可獲得所需的共振波長，因此在確定光學調整層204的厚度時，須以式(7)綜合所選材質的折射率和光學調整層204的光學長度加以計算確定。
L=nili (7)
本發明的技術方案中還包括一種有機發光器件的製造方法，如第三圖所示，其中，應用於製造上述的有機發光器件，具體包括如下步驟：步驟S1、於一基板上形成一反射陽極層；步驟S2、於反射陽極層上根據需要形成的發光單元的個數形成多個相互分離的分佈於反射陽極層上的光學調整層；步驟S3、于對應每個發光單元的光學調整層上分別形成透
明陽極層；步驟S4、于對應每個發光單元的透明陽極層上分別形成WOLED層；步驟S5、于對應每個發光單元的WOLED層上分別形成半反射陰極層；步驟S6、對步驟S5中形成的器件進行封裝，並以帶有預定顏色區域的彩色濾光片封蓋器件的頂部以形成濾色層。
於上述技術方案基礎上，進一步的，步驟S2中形成光學調整層的方法為通過物理氣相沉積或者化學氣相沉積或者化學池沉積形成一整體的光學調整層，並採用光刻技術形成預定圖案的相互分離的光學調整層，且使對應不同發光單元的光學調整層具有預定的不同的厚度。其中光學調整層的厚度可參照于有機發光器件的技術方案中闡述的關於光學調整層需要獲得的波長以及材質與厚度的關係進行計算。由於該步驟中使用的工藝均為本領域技術人員慣用的技術手段，因此不再贅述，不過從另一側面反映了上述技術方案所採用的工藝非常易於實現。
於上述技術方案基礎上，進一步的，步驟S4中形成WOLED層的方法為，利用全開口的金屬遮罩進行蒸鍍從而實現每個發光單元的WOLED層厚度相同。由於採用了全開口的金屬遮罩，可有效降低蒸鍍過程中出現瑕疵的幾率，同時降低工藝的成本，也為進一步提高面板的解析度提供了可能。在此基礎上，步驟S5中形成半反射陰極層也可利用全開口的金屬遮罩進行蒸鍍從而實現每個發光單元的半反射陰極層厚度相同。採用全開口金屬遮罩的好處不再贅述，不難發現，上述技術方案中的蒸鍍工藝均通過全開口金屬遮罩完成，可毫無疑問的可提高整個工藝流程的成品率。
於上述技術方案基礎上，進一步的，步驟S6中對器件封裝的方法可先利用無機層或無機阻水層作為封裝材質進行薄膜封裝，再進行圍堰和填充，最後將基板與帶有彩色濾光片的背板貼合完成封裝。薄膜封裝以及圍堰、填充和貼合帶有彩色濾光片的背板均為現有的技術手段，因此不再贅述。
本發明的技術方案中還包括一種顯示面板，其中，主要由上述的有機發光器件形成。
以上所述僅為本發明較佳的實施例，並非因此限制本發明的
實施方式及保護範圍，對於本領域技術人員而言，應當能夠意識到凡運用本發明說明書及圖示內容所作出的等同替換和顯而易見的變化所得到的方案，均應當包含在本發明的保護範圍內。
100‧‧‧基板
101‧‧‧反射陽極
200‧‧‧發光單元
201‧‧‧半反射陰極
202‧‧‧透明陽極
203‧‧‧WOLED層
204‧‧‧光學調整層
300‧‧‧濾色層
301‧‧‧濾色區域
Claims (13)
- 一種有機發光器件，其特徵在於，包括形成於一基板上且彼此間隔的多個發光單元，每個所述發光單元包括半反射陰極、透明陽極以及夾在所述半反射陰極與透明陽極之間的WOLED層；所述基板上設有一供多個所述發光單元共用的用以向上反射光線的反射陽極，每個所述發光單元的透明陽極與所述公用的反射陽極之間設有對應每個所述發光單元的各自獨立的用以調整所述WOLED層發出的光的波長的光學調整層；多個所述發光單元上方設有一濾色層，所述濾色層分成對應每個所述發光單元的濾色區域，各個所述濾色區域配合對應的發光單元使每個發光單元透過所述濾色區域發出的光形成一預定的顏色系統的組成顏色通道之一。
- 如申請專利範圍第1項所述有機發光器件，其特徵在於，所述發光單元有三個。
- 如申請專利範圍第1項所述有機發光器件，其特徵在於，所述濾色區域有三個，三個所述濾色區域分別與對應的發光單元形成紅光、藍光和綠光。
- 如申請專利範圍第1項所述有機發光器件，其特徵在於，所述反射陽極採用具有高反射率的金屬製成。
- 如申請專利範圍第1項所述有機發光器件，其特徵在於，所述發光單元的半反射陰極主要由半穿透半反射的金屬薄層形成。
- 如申請專利範圍第4項所述有機發光器件，其特徵在於，所述發光單元的反射陽極採用銀或者鋁製成。
- 如申請專利範圍第5項所述有機發光器件，其特徵在於，所述發光單元的半反射陰極主要由鎂或者銀或者鎂銀合金形成。
- 一種有機發光器件的製造方法，其特徵在於，應用於製造如如申請專利範圍第1項所述的有機發光器件，具體包括如下步驟：步驟S1、於一基板上形成一反射陽極層；步驟S2、於所述反射陽極層上根據需要形成的所述發光單元的個數形成多個相互分離的分佈於所述反射陽極層上的光學調整層；步驟S3、于對應每個發光單元的光學調整層上分別形成透明陽極層； 步驟S4、于對應每個發光單元的透明陽極層上分別形成WOLED層；步驟S5、于對應每個發光單元的WOLED層上分別形成半反射陰極層；步驟S6、對所述步驟S5中形成的器件進行封裝，並以帶有預定顏色區域的彩色濾光片封蓋所述器件的頂部以形成所述濾色層。
- 如申請專利範圍第8項所述有機發光器件的製造方法，其特徵在於，所述步驟S2中形成光學調整層的方法為通過物理氣相沉積或者化學氣相沉積或者化學池沉積形成一整體的光學調整層，並採用光刻技術形成預定圖案的相互分離的光學調整層，且使對應不同發光單元的光學調整層具有預定的不同的厚度。
- 如申請專利範圍第8項所述有機發光器件的製造方法，其特徵在於，所述步驟S4中形成WOLED層的方法為，利用全開口的金屬遮罩進行蒸鍍從而實現每個發光單元的WOLED層厚度相同。
- 如申請專利範圍第8項所述有機發光器件的製造方法，其特徵在於，所述步驟S5中形成半反射陰極層的方法為，利用全開口的金屬遮罩進行蒸鍍從而實現每個發光單元的半反射陰極層厚度相同。
- 如申請專利範圍第8項所述有機發光器件的製造方法，其特徵在於，所述步驟S6中對所述器件封裝的方法為：先利用無機層或無機阻水層作為封裝材質進行薄膜封裝，再進行圍堰和填充，最後將所述基板與帶有彩色濾光片的背板貼合完成封裝。
- 一種顯示面板，其特徵在於，主要由如如申請專利範圍第1-7項中任一所述的有機發光器件形成。
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