WO2019192421A1 - Oled基板及其制备方法、显示装置 - Google Patents

Oled基板及其制备方法、显示装置 Download PDF

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Abstract

提供了一种OLED基板及其制备方法。该OLED基板包括:衬底、设置于所述衬底上子像素区域的OLED器件,所述OLED器件包括具有不均匀厚度的有机层。所述OLED基板还包括设置于所述子像素区域的透过率调节层,所述透过率调节层位于所述有机层的出光侧,使得在所述OLED基板工作时从所述有机层发出的光通过所述透过率调节层。所述透过率调节层与所述有机层的较厚区域对应的部分的透过率高于所述透过率调节层与所述有机层的较薄区域对应的部分的透过率。

Description

OLED基板及其制备方法、显示装置
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年4月30日向中国专利局提交的专利申请201810293751.5的优先权利益,并且在此通过引用的方式将该在先申请的内容并入本文。
技术领域
本公开涉及显示技术领域,尤其涉及一种OLED基板及其制备方法、显示装置。
背景技术
有机电致发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)显示器相对于液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)具有自发光、反应快、视角广、亮度高、色彩艳、轻薄等优点。
OLED显示器中各子像素的有机层制备方法主要有真空蒸镀和溶液制程两种。真空蒸镀适用于有机小分子材料,其成膜均匀好、技术相对成熟、但是设备投资大、材料利用率低、大尺寸产品掩模板(Mask)对位精度低。溶液制程包括旋涂、喷墨打印、喷嘴涂覆法等,适用于聚合物材料和可溶性小分子材料,其特点是设备成本低,在大规模、大尺寸生产上优势突出。
特别是喷墨打印技术,能将溶液精准的喷墨到子像素区中。但是其最大的难点是有机溶液在子像素区内难以形成厚度均一的有机层。
发明内容
本公开的实施例提供了一种OLED基板,包括:衬底、设置于所述衬底上子像素区域的OLED器件,所述OLED器件包括具有不均匀厚度的有机层。OLED基板还包括设置于所述子像素区域的透过率调节层,所述透过率调节层位于所述有机层的出光侧,使得在所述OLED基板工作时从所述有机层发出的光通过所述透过率调节层,其中所述透过率调节层与所述有机层的较厚区域对应的部分的透过率高于所述透过率调节层与所述有机层的较薄区域对应的部分的透过率。
在一些实施例中,有机层呈中间区域厚、边缘区域薄,所述透过率调节层呈中间区域薄、边缘区域厚。
替代性地,在一些实施例中,有机层呈中间区域薄、边缘区域厚,所述透过率调节层呈中间区域厚、边缘区域薄。
在一些实施例中,透过率调节层包括彩膜层。
在一些实施例中,OLED器件为底发射OLED器件。
在一些实施例中,透过率调节层位于所述衬底和所述OLED器件之间。
在一些实施例中,OLED基板还包括设置于所述子像素区域的薄膜晶体管。
本公开的另一实施例提供了一种显示装置,包括如前述的任一实施例所述的OLED基板。
本公开的另外的实施例提供了一种OLED基板的制备方法,包括:在衬底上子像素区域形成OLED器件,所述OLED器件包括具有不均匀厚度的有机层;以及在所述子像素区域形成透过率调节层,所述透过率调节层位于所述有机层的出光侧,使得在所述OLED基板工作时从所述有机层发出的光通过所述透过率调节层,其中所述透过率调节层与所述有机层的较厚区域对应的部分的透过率高于所述透过率调节层与所述有机层的较薄区域对应的部分的透过率。
在一些实施例中,在所述子像素区域形成透过率调节层包括:在所述子像素区域制作彩膜层。
在一些实施例中,制作彩膜层包括:在所述子像素区域形成滤光膜;利用半色调掩模板,对所述滤光膜执行曝光、显影工艺以形成所述彩膜层。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案,下面将对实施例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公开的一些实施例,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和图2用于示意性说明利用喷墨打印工作制作OLED器件的有机层的厚度不均;
图3图示了包括如图1所示的OLED器件中的有机层的各子像素在发光时的发光亮度;
图4为本公开的一个实施例提供的OLED基板的单个子像素区域的局部截面示意图;
图5为本公开另一实施例提供的OLED基板的单个子像素区域的局部截面示意图;
图6为本公开另一提供的OLED基板的单个子像素区域的局部截面示意图;
图7为本公开又一提供的OLED基板的单个子像素区域的局部截面示意图;
图8a-图8b用于图示根据本公开实施例提供的制作单个子像素区域中的透过率调节层的过程。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图,对本公开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公开一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请要求保护的范围。
像素界定层(PDL)的材料可包括亲液材料和疏液材料。本申请的发明人发现,对于亲液的PDL,执行喷墨打印工艺时容易在子像素区内形成边缘区域厚、中间区域薄的有机材料层21,如图1所示。对于疏液的PDL,执行喷墨打印工艺时容易在子像素内形成边缘区域薄、中间区域厚的有机材料层21,如图2所示。厚度不均匀的有机材料层会导致子像素的发光亮度不均匀。例如,对于包括如图1所示的边缘区域厚、中间区域薄的有机材料层21的子像素,会出现如图3所示的发光不均匀现象,子像素的中间部分的发光亮度高于其边缘区域。
根据本公开实施例提供的OLED基板包括:衬底、设置于所述衬底上子像素区域的OLED器件,OLED器件包括具有不均匀厚度的有机层。OLED基板还包括设置于所述子像素区域的透过率调节层,所述透过率调节层位于所述有机层的出光侧,使得在所述OLED基板工作时从所述有机层发出的光通过所述透过率调节层。透过率调节层与所 述有机层的较厚区域对应的部分的透过率高于所述透过率调节层与所述有机层的较薄区域对应的部分的透过率。
图4和图5分别示出了根据公开实施例提供的OLED基板的局部截面图的两个示例。如图4和图5所示,OLED基板包括:衬底10、设置于衬底10上子像素区域的OLED器件20,OLED器件有机层21的中间区域厚度与边缘区域厚度不同。OLED基板还包括设置于衬底10上子像素区域、且位于所述有机层21出光侧的透过率调节层30。透过率调节层30的不同部分具有不同的光透过率,具体地,透过率调节层30与有机层21的较厚区域对应的部分的透过率高于透过率调节层30与有机层21的较薄区域对应的部分的透过率。当OLED器件20的有机层21呈中间区域薄、边缘区域厚时,有机层21中厚度较厚区域即为边缘区域,有机层21中厚度较薄区域即为中间区域。当OLED器件20的有机层21呈中间区域厚、边缘区域薄时,有机层21中厚度较厚区域即为中间区域,有机层21中厚度较薄区域即为边缘区域。
在OLED器件20的有机层21的不均匀的厚度导致子像素的不同区域发光亮度不一致的情况下,本公开的实施例通过提供透过率调节层30,并基于有机层的厚度而设置透过率调节层30的光透过率,可有利于实现子像素均匀的发光亮度。具体的,在OLED器件20的有机层21呈中间区域薄、边缘区域厚,导致子像素区域中间区域发光亮度大于边缘区域亮度的情况下,可使透过率调节层30与有机层21的中间区域对应的部分具有相对较低的透过率,而使得其与有机层21的边缘区域对应的部分具有相对较高的透过率,则可促进子像素发光亮度的均匀性。
在OLED器件20的有机层21呈中间区域厚、边缘区域薄,导致子像素区域中间区域发光亮度小于边缘区域亮度的情况下,可使透过率调节层30与有机层21的中间区域对应的部分具有较高的透过率,而使得其与有机层21的边缘区域对应的部分具有相对较低的透过率,从而有利于子像素发光亮度的均匀性。
在一些实施例中,OLED器件20除包括有机层21外,还包括阳极22和阴极23。有机层21至少包括发光层,进一步的还可以包括空穴传输层、电子传输层、以及空穴注入层和电子注入层。另外,对于本文中提到的子像素区域,其可通过在衬底上形成像素定义层而得到。
本公开不对透过率调节层30的具体材料进行限定,透过率调节层对于从OLED器件的有机层发出的光具有一定的透过性,本领域技术人员可以采用任何适当的方法(包括但不限于掺杂、实现厚度变化等)来实现透过率调节层的不同部分具有不同的光透过率。
在一些实施例中,透过率调节层30由单一材料形成,但是其具有不均匀的厚度。透过率调节层的具体厚度可以基于有机层不同区域的厚度变化而确定。例如,在一个子像素区域呈现椭圆形状的示例中,沿子像素长轴方向,有机层中间的厚度均匀区域占子像素长度的80%左右,沿短轴方向,有机层中间的厚度均匀区域占子像素宽度的72%左右。相应地,可根据有机层21的尺寸来制作透过率调节层30,并使得其厚度均匀的部分与有机层的厚度均匀的区域相对应。
图4和图5示出了OLED器件20属于底发射器件的示例,此时,透过率调节层位于有机层面向衬底10的一侧,且阳极极22为透明阳极,其靠近衬底10,阴极23是不透光的,其远离衬底10设置,但本公开的实施例并不限于此。当OLED器件20为顶发射器件时,透过率调节层30设置于有机层21背离衬底10的一侧。但是,不管透过率调节层30设置在有机层21哪一侧,其不同区域的透过率与有机层21的不同区域的厚度变化有关。此外,图4和图5仅以一个子像素的局部截面图进行示意,OLED基板的其他子像素与该子像素具有相同的结构。
在一些实施例中,如图4所示,所述有机层21呈中间区域薄、边缘区域厚,在该情形中,当有机层发光时,其中间区域的发光亮度高于边缘区域的亮度。因此,如图4所示,所述透过率调节层30呈中间区域厚、边缘区域薄,从而使得透过率调节层30的中间区域的光透过率低于其边缘区域的光透过率,由此补偿由于有机层的厚度不均一性导致的亮度不均。
或者,在另一实施例中,如图5所示,所述有机层21呈中间区域厚、边缘区域薄,相应地,所述透过率调节层30呈中间区域薄、边缘区域厚,从而使得透过率调节层30的中间区域的光透过率高于其边缘区域的光透过率,由此补偿由于有机层的厚度不均一性导致的亮度不均。
根据本公开的一些实施例,所述透过率调节层30包括彩膜层。 OLED基板的单个像素区域可包括第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域,这些不同的子像素区域可对应于不同的OLED器件。根据本公开的一些实施例,第一子像素区域中的有机层中发光材料为发红光的材料,第二子像素区域中的有机层中发光材料为发绿光的材料,第三子像素区域中的有机层中发光材料为发蓝光的材料。相应地,彩膜层可包括红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层,它们分别与第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域对应。在另外的实施例中,OLED器件中的有机层中的发光层的材料也可设置为发白光的材料。此时,针对不同的子像素区域,可以设置不同的彩膜层来实现发出不同颜色光的子像素区域。例如,通过彩膜层实现发红光的第一子像素区域、发绿光的第二子像素和发蓝光的第三子像素区域。
在本公开实施例中,对于每个子像素区域,可根据有机发光层的厚度变化而设置彩膜层的厚度。例如,当OLED器件的有机层的中间区域更厚时,可使得对应的彩膜层的中间区域相对于其边缘区域更薄,让彩膜层的中间区域具有较高的透过率,从而提升子像素区域的中间区域和边缘区域的发光亮度的均一性。
根据本公开的另外的实施例,如图6和图7所示,所述OLED基板还包括设置于衬底10上子像素区域的薄膜晶体管40。薄膜晶体管40可与OLED器件的阴极或阳极电连接,以实现对OLED器件的驱动控制。
所述薄膜晶体管40可以是多晶硅薄膜晶体管、氧化物薄膜晶体管、有机薄膜晶体管等,当然,也可以是非晶硅薄膜晶体管。
图6和图7中以薄膜晶体管为多晶硅薄膜晶体管进行示意,其中,所述OLED基板还可以包括设置于多晶硅薄膜晶体管与衬底10之间的遮光层50。遮光层50可以防止薄膜晶体管40下方的光照射到薄膜晶体管。
本公开的另外的实施例还提供一种显示装置,包括上述的OLED基板。其具有与所述OLED基板相同的技术效果,在此不再赘述。
本公开实施例还提供一种OLED基板的制备方法,其可包括如下步骤:在衬底上子像素区域形成OLED器件,所述OLED器件包括具有不均匀厚度的有机层;在所述子像素区域形成透过率调节层,所述透过率调节层位于所述有机层的出光侧,使得在所述OLED基板工作 时从所述有机层发出的光通过所述透过率调节层,其中所述透过率调节层与所述有机层的较厚区域对应的部分的透过率高于所述透过率调节层与所述有机层的较薄区域对应的部分的透过率。
如图4和图5所示,在衬底10上子像素区域形成OLED器件20,OLED器件20的有机层21至少采用喷墨打印工艺形成,这通常导致厚度不均的有机层,例如,有机层21的中间区域厚度与边缘区域厚度不同。
具体的,在OLED器件20的有机层21呈中间区域薄、边缘区域厚,导致子像素区域中间区域发光亮度大于边缘区域亮度的情况下,在设置透过率调节层30时,可使透过率调节层30与有机层21的中间区域对应的部分具有相对较低的透过率,而使得其与有机层21的边缘区域对应的部分具有相对较高的透过率,则可促进子像素发光亮度均匀的目的。
在OLED器件20的有机层21呈中间区域厚、边缘区域薄,导致子像素区域中间区域发光亮度小于边缘区域亮度的情况下,在设置透过率调节层30时,可使透过率调节层30与有机层21的中间区域对应的部分具有较高的透过率,而使得其与有机层21的边缘区域对应的部分具有相对较低的透过率,从而有利于子像素发光亮度的均匀性。
对于本公开实施例提供的OLED基板的制备方法,通过形成透过率调节层30,使该透过率调节层30对应有机层21厚度较厚区域的部分的透过率高些,而使该透过率调节层30对应有机层21厚度较薄区域的部分的透过率低些,可提高子像素发光亮度均匀性。
如前所述,在一些实施例中,所述透过率调节层30为彩膜层。OLED基板的单个像素区域可包括第一子像素区域、第二子像素区域和第三子像素区域,即,第一、第二和第三子像素共同构成一个像素。此时,第一子像素区域中的有机层中发光材料可以为发红光的材料,第二子像素区域中的有机层中发光材料可以为发绿光的材料,第三子像素区域中的有机层中发光材料可以为发蓝光的材料。
在另外的实施例中,发光层的材料也可设置为发白光的材料。彩膜层可包括红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层,它们分别对应不同的子像素区域,例如,在第一子像素区域设置红色滤光层;在第二子像素区域设置绿色滤光层;在第三子像素区域设置蓝色滤光层。在 一些实施例中,所述透过率调节层30可利用半色调掩模板,通过曝光、显影工艺形成。
下面,通过一个具体的示例描述OLED基板的制备方法,该方法可包括如下步骤。
S10、如图8a所示,对衬底10进行清洗,在衬底10上各子像素区域依次形成遮光层50、绝缘层、多晶硅薄膜晶体管。其中,遮光层50、绝缘层、多晶硅薄膜晶体管均采用本领域技术人员知晓的任何工艺制程。
S11、如图8a所示,采用旋涂方式制备第一平坦化层60。
S12、在第一平坦化层60上,利用半色调掩模板,通过曝光、显影工艺形成透过率调节层30。
在透过率调节层30为彩膜层的情形中,由于彩膜层包括红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层,因此,红色滤光层、绿色滤光层和蓝色滤光层需要分开制作。
制作红色滤光层时,如图8a所示,先采用旋涂方式制备红色滤光膜61,并利用半色调掩模板70对红色滤光膜61进行曝光;半色调掩模板70包括不曝光区域71、半曝光区域72和完全曝光区域73,不曝光区域71与待形成红色滤光层的厚度较厚区域对应,半曝光区域72与待形成红色滤光层的厚度较薄区域对应,完全曝光区域73与其他区域(该区域将不包括红色绿光材料)对应;显影后形成如图8b所示的红色滤光层62。
根据本公开的实施例,在利用半色调掩模板70对红色滤光膜61进行曝光前,还可对红色滤光膜61进行烘烤,在显影后,还可对形成的红色滤光层62再次烘烤。
制作位于其它子像素区域的绿色滤光层和蓝色滤光层的过程与此类似,在此不再赘述。
S13、参考图6所示,采用旋涂方式制备第二平坦化层80。
S14、参考图6所示,在第二平坦化层80上制备阳极22和像素界定层90,在图6的实施例中,像素界定层90的材料具有亲液特性。
S15、参考图6所示,依次采用喷墨打印和蒸镀工艺,制备包括空穴传输层、发光层和电子传输层的有机层21。空穴传输层和发光层可采用喷墨打印制备,电子传输层可采用蒸镀工艺制备。由于像素界定 层90的材料亲液,当采用喷墨打印后,有机层21呈边缘区域厚、中间区域薄。
S16、参考图6所示,采用蒸镀工艺,制备阴极23。
以上所述,仅为本公开的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

  1. 一种OLED基板,包括:衬底、设置于所述衬底上子像素区域的OLED器件,所述OLED器件包括具有不均匀厚度的有机层,
    其中所述OLED基板还包括设置于所述子像素区域的透过率调节层,所述透过率调节层位于所述有机层的出光侧,使得在所述OLED基板工作时从所述有机层发出的光通过所述透过率调节层,其中所述透过率调节层与所述有机层的较厚区域对应的部分的透过率高于所述透过率调节层与所述有机层的较薄区域对应的部分的透过率。
  2. 根据权利要求1所述的OLED基板,其中所述有机层呈中间区域厚、边缘区域薄,所述透过率调节层呈中间区域薄、边缘区域厚。
  3. 根据权利要求1所述的OLED基板,其中所述有机层呈中间区域薄、边缘区域厚,所述透过率调节层呈中间区域厚、边缘区域薄。
  4. 根据权利要求1所述的OLED基板,其中所述透过率调节层包括彩膜层。
  5. 根据权利要求1所述的OLED基板,其中所述OLED器件为底发射OLED器件。
  6. 根据权利要求5所述的OLED基板,其中所述透过率调节层位于所述衬底和所述OLED器件之间。
  7. 根据权利要求1-6任一项所述的OLED基板,所述OLED基板还包括设置于所述子像素区域的薄膜晶体管。
  8. 一种显示装置,包括权利要求1-7中任一项所述的OLED基板。
  9. 一种OLED基板的制备方法,包括:
    在衬底上子像素区域形成OLED器件,所述OLED器件包括具有不均匀厚度的有机层;以及
    在所述子像素区域形成透过率调节层,所述透过率调节层位于所述有机层的出光侧,使得在所述OLED基板工作时从所述有机层发出的光通过所述透过率调节层,其中所述透过率调节层与所述有机层的较厚区域对应的部分的透过率高于所述透过率调节层与所述有机层的较薄区域对应的部分的透过率。
  10. 根据权利要求9所述的制备方法,其中所述有机层呈中间区域厚、边缘区域薄,所述透过率调节层呈中间区域薄、边缘区域厚。
  11. 根据权利要求9所述的制备方法,其中所述有机层呈中间区域薄、边缘区域厚,所述透过率调节层呈中间区域厚、边缘区域薄。
  12. 根据权利要求9所述的制备方法,其中在所述子像素区域形成透过率调节层包括:在所述子像素区域制作彩膜层。
  13. 根据权利要求12所述的制备方法,其中制作所述彩膜层包括:
    在所述子像素区域形成滤光膜;
    利用半色调掩模板,对所述滤光膜执行曝光、显影工艺以形成所述彩膜层。
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