一種具有光學諧振層的oled器件及其制備方法、顯示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有光學諧振層的OLED器件及其制備方法、顯示器。該OLED器件包括白光OLED和彩色濾光膜，以形成R亞像素、G亞像素、B亞像素和W亞像素，至少在白光OLED與彩色濾光膜之間對應G亞像素的區(qū)域設置有光學諧振層。本發(fā)明的具有光學諧振層的OLED器件，通過設置光學諧振層，即使采用低色域的彩色濾光膜，也可以濾出色度好、效率高的單色光，尤其解決了目前白光OLED+CF技術中顯示質(zhì)量不高的問題。另外，本發(fā)明的OLED器件也大大降低了功耗。并且不需要使用FMM（Fine Metal Mask，高精度金屬掩模板），降低了工藝成本。
【專利說明】一種具有光學諧振層的OLED器件及其制備方法、顯示器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及OLED顯示【技術領域】，具體地說，是一種具有光學諧振層的OLED器件及其制備方法，以及包含有這種OLED器件的顯示器。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的進步，液晶顯示器(Liquid Crystal Display，LCD)因為其體積小以及重量輕的優(yōu)點，已經(jīng)逐漸取代傳統(tǒng)的體積較為龐大的陰極射線顯示器(Cathode RayTube, CRT)，已被廣泛地應用于顯示器、筆記本電腦、平板電視、數(shù)碼相機等電子產(chǎn)品。
[0003]LCD需要發(fā)光二極管(Light Emitting D1de，LED)作為背光光源。而有機發(fā)光二極管(Organic Light Emitting D1de，OLED)顯示器由于不需要背光模組，更適用于薄型顯示器，而且具有無視角限制的優(yōu)點，因此有取代傳統(tǒng)CRT以及IXD的趨勢。
[0004]OLED顯示器有RGB顯示器及白光0LED+CF (Color Filter，彩色濾光膜)等形式。其中，白光0LED+CF是一種能夠?qū)崿F(xiàn)大尺寸高分辨率的顯示技術。但是，白光通過CF后會損失大部分光，從而造成顯示屏的功耗很高。并且CF的色域較低，尤其是綠光的色飽和度低，顯示效果也不佳。如何提高光利用率降低功耗是白光0LED+CF技術中一個急需解決的冋題。
[0005]為了解決該問題，現(xiàn)有技術中有增加白光像素的解決方案，既采用RGBW四像素來降低功耗，也有使用量子點光轉(zhuǎn)換層提高轉(zhuǎn)換效率的方案。但這些方案都不理想。還有技術中還有使用統(tǒng)一的光散射層的技術方案，但這種方案中部分光波段提取效果不明顯?，F(xiàn)有技術中還有為R/G/B亞像素分別使用不同的光諧振層的技術方案，但這種技術方案的工藝難度很大，成本高，難以實現(xiàn)商用。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種發(fā)光效率高、色域?qū)捛页杀镜偷木哂泄鈱W諧振層的OLED器件及其制備方法，以及包含有這種OLED器件的顯示器。
[0007]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種具有光學諧振層的OLED器件，包括白光OLED和彩色濾光膜，以形成R亞像素、G亞像素、B亞像素和W亞像素，至少在白光OLED與彩色濾光膜之間對應G亞像素的區(qū)域設置有光學諧振層。
[0008]進一步地，所述光學諧振層為至少包括第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層的復合介質(zhì)層，第一介質(zhì)層靠近所述彩色濾光膜，第二介質(zhì)層位于第一介質(zhì)層上，其中，第一介質(zhì)層的折射率高于第二介質(zhì)層。
[0009]進一步地，所述第二介質(zhì)層折射率為1~1.6。
[0010]進一步地，第一介質(zhì)層的折射率比第二介質(zhì)層的折射率至少高0.2。
[0011]進一步地，所述光學諧振層的厚度使得反射電極到介質(zhì)層各界面的光程滿足干涉增強關系式:L= (2η+1) λ/4，其中L為反射電極到介質(zhì)層某一界面的光程，η為自然數(shù)，λ為濾出光的中心波長。
[0012]進一步地，所述第一介質(zhì)層的厚度為10-150nm，所述第二介質(zhì)層的厚度為0_300nmo
[0013]進一步地，所述白光OLED與彩色濾光膜之間對應R亞像素、B亞像素和W亞像素的區(qū)域擇一或任意組合設置有光學諧振層。
[0014]本發(fā)明還提供了一種包含有上述具有光學諧振層的OLED器件的顯示器。
[0015]本發(fā)明還提供了一種具有光學諧振層的OLED器件的制備方法，包括:
清潔基板，在基板上制備TFT陣列；
制備彩色濾光膜；
在彩色濾光膜上制備平坦層；
在G亞像素對應區(qū)域的平坦層上制備光學諧振層；
在光學諧振層上制備透明電極；
制備白光OLED器件；
封裝，完成顯不裝置制備。
[0016]進一步地，在G亞像素對應的區(qū)域制備光學諧振層的步驟包括:
制備第一介質(zhì)層，厚度為10~150nm ；
在第一介質(zhì)層上制備第二介質(zhì)層，厚度為0~300nm。
[0017]本發(fā)明的具有光學諧振層的OLED器件，通過設置光學諧振層，即使采用低色域的彩色濾光膜，也可以濾出色度好、效率高的單色光，尤其解決了目前白光0LED+CF技術中顯示質(zhì)量不高的問題。另外，本發(fā)明的OLED器件也大大降低了功耗。并且不需要使用FMM(Fine Metal Mask，高精度金屬掩模板)，降低了工藝成本。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1是發(fā)明的具有光學諧振層的OLED器件的第一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是發(fā)明的具有光學諧振層的OLED器件的第二實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是發(fā)明的具有光學諧振層的OLED器件的第三實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1.反射電極，2.白光0LED，3.透明電極，4.光學諧振層，41.第二介質(zhì)層，42.第一介質(zhì)層，4’.填充層，5.平坦層，6.彩色濾光膜。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，以使本領域的技術人員可以更好地理解本發(fā)明并能予以實施，但所舉實施例不作為對本發(fā)明的限定。
[0023]本發(fā)明的具有光學諧振層的OLED器件，包括白光OLED和彩色濾光膜(CF)，以形成R亞像素(紅色亞像素)、G亞像素(綠色亞像素)、B亞像素(藍色亞像素)和W亞像素(白色亞像素)，在白光OLED與CF之間對應G亞像素的區(qū)域設置有光學諧振層。
[0024]光學諧振層也可以為包括第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層的復合介質(zhì)層，第一介質(zhì)層靠近彩色濾光膜，第二介質(zhì)層位于第一介質(zhì)層上，第一介質(zhì)層的折射率高于第二介質(zhì)層。
[0025]優(yōu)選地，第二介質(zhì)層折射率為1~1.6，第一介質(zhì)層的折射率比第二介質(zhì)層的折射率至少高0.2。
[0026]光學諧振層的厚度使得反射電極到介質(zhì)層各界面的光程滿足干涉增強關系式:L= (2η+1) λ/4，其中L為反射電極到介質(zhì)層某一界面的光程，n為自然數(shù)，λ為濾出光的中心波長。一般地，第一介質(zhì)層的厚度在10~150nm之間，所述第二介質(zhì)層的厚度在0~300nm之間。當?shù)诙橘|(zhì)層的厚度為O時，表示光學諧振層為單層結(jié)構(gòu)，即光學諧振層僅由第一介質(zhì)層構(gòu)成。此時，第一介質(zhì)層的折射率高于與之接觸的白光OLED的透明電極的折射率。
[0027]另外，白光OLED與CF之間對應R亞像素、B亞像素和W亞像素的區(qū)域也可以設置有光學諧振層。也即除G亞像素外，根據(jù)需要也可以為其它顏色的亞像素配置光學諧振層。在對應R亞像素、B亞像素和W亞像素的區(qū)域中，可以擇一設置光學諧振層，也可以任取兩個區(qū)域設置光學諧振層。當然，也可以在三個區(qū)域均設置光學諧振層。其它顏色的亞像素的光學諧振層可以與G亞像素的學諧振層相同，也可以不同。
[0028]本發(fā)明的具有光學諧振層的OLED器件的制備方法，包括:
清潔基板，在基板上制備TFT陣列；
制備彩色濾光膜；
在彩色濾光膜上制備平坦層；
在G亞像素對應區(qū)域的平坦層上制備光學諧振層；
在光學諧振層上制備透明電極；
制備白光OLED器件；
封裝，完成顯不裝置制備。
[0029]其中，在G亞像素對應的區(qū)域制備光學諧振層的步驟包括:
制備第一介質(zhì)層，厚度為10~150nm ；
在第一介質(zhì)層上制備第二介質(zhì)層，厚度為0~ 300nm。
[0030]下面通過具體實施例說明本發(fā)明。
[0031]第一實施方式:
如圖1所示，本實施方式的具有光學諧振層的OLED器件包括基板，基板上設置有TFT陣列(圖中未示出)，TFT陣列上設有彩色濾光膜6，彩色濾光膜6分為R、G、B、W四種顏色，以過濾白光OLED發(fā)出的白光，形成R亞像素、G亞像素、B亞像素和W亞像素。根據(jù)需要，R亞像素、G亞像素、B亞像素和W亞像素發(fā)出不同強度的光，R亞像素、G亞像素、B亞像素和W亞像素發(fā)出的光混合后得到需要的顏色，實現(xiàn)彩色顯示。多個OLED器件按一定規(guī)律(例如陣列)排列后，配合外殼等其它部件構(gòu)成本發(fā)明的顯示器。
[0032]圖1所示實施方式中，在彩色濾光膜6上設有平坦層5，在平坦層5上設有光學諧振層4，而該光學諧振層4只在對應G亞像素的區(qū)域存在。本實施方式中，該光學諧振層4為單層介質(zhì)結(jié)構(gòu)，也既僅存在第一介質(zhì)層。在光學諧振層4上制備透明電極3，光學諧振層4的折射率高于透明電極3的折射率。在透明電極3上設有白光OLED 2和反射電極1，經(jīng)封裝形成OLED器件。在沒有光學諧振層的區(qū)域中設置填充層4’，以便填充空隙。填充層4’的材料可以與平坦層5相同。
[0033]第一實施方式的OLED器件的制備方法是:
1、清潔基板，在基板上制備TFT陣列；
2、制備彩色濾光膜6;
3、在彩色濾光膜6上制備平坦層5;
4、在平坦層5上對應G亞像素的區(qū)域制備單層的光學諧振層4;在其它區(qū)域制備填充層4，；
5、在光學諧振層4及填充層4’上制備透明電極3;
6、在透明電極3上制備白光OLED2和反射電極I ;
7、封裝，完成第一實施方式的OLED器件的制備。
[0034]第二實施方式:
如圖2所示，本實施方式與第一實施方式的區(qū)別在于，光學諧振層4為雙層介質(zhì)結(jié)構(gòu)。即第二實施方式中的光學諧振層4包含了第一介質(zhì)層42和第二介質(zhì)層41。第二實施方式的OLED器件的制備方法如下:
1、清潔基板，在基板上制備TFT陣列；
2、制備彩色濾光膜6;
3、在彩色濾光膜6上制備平坦層5;
4、在平坦層5上對應G亞像素的區(qū)域制備第一介質(zhì)層42，并在第一介質(zhì)層42上制備第二介質(zhì)層41，完成雙介質(zhì)層結(jié)構(gòu)的光學諧振層4的制備；在其它區(qū)域制備填充層4’ ；
5、在光學諧振層4及填充層4’上制備透明電極3;
6、在透明電極3上制備白光OLED2和反射電極I ;
7、封裝，完成第二實施方式的OLED器件的制備。
[0035]第三實施方式:
如圖3所示，本實施方式與第一實施方式的區(qū)別在于，除了在G亞像素區(qū)設有光學諧振層4外，在R亞像素區(qū)也設有光學諧振層4。且兩個區(qū)域的光學諧振層4均為雙層介質(zhì)結(jié)構(gòu)。即第三實施方式中的光學諧振層4包含了第一介質(zhì)層42和第二介質(zhì)層41。而G亞像素區(qū)的光學諧振層的材料與R亞像素區(qū)的光學諧振層不同。第三實施方式的OLED器件的制備方法如下:
1、清潔基板，在基板上制備TFT陣列；
2、制備彩色濾光膜6;
3、在彩色濾光膜6上制備平坦層5;
4、分別在平坦層5上對應G亞像素和R亞像素的區(qū)域制備第一介質(zhì)層42，并在第一介質(zhì)層42上制備第二介質(zhì)層41，完成雙介質(zhì)層結(jié)構(gòu)的光學諧振層4的制備，其中，對應R亞像素和G亞像素的諧振層各層介質(zhì)的厚度分別為R亞像素和G亞像素濾出光干涉增強的厚度；在其它區(qū)域制備填充層4’ ；
5、在光學諧振層4及填充層4’上制備透明電極3;
6、在透明電極3上制備白光OLED2和反射電極I ;
7、封裝，完成第三實施方式的OLED器件的制備。
[0036]本發(fā)明的OLED器件，增強了單色光取出，降低了功耗；并且提高了顯色質(zhì)量，降低了對CF的要求；同時不需要蒸鍍精密掩膜版。
[0037]第一介質(zhì)層材料可以選用ΙΤΟ、ΖΤ0, T12, SiNx, N1, MgO, Sn03、ZnO、ZnS 或 ZnSe等；第二介質(zhì)層材料可以選用IT0、Si0x、Al203或ZTO等。
[0038]下面用實驗數(shù)據(jù)說明本發(fā)明的有益效果，實驗方法采用本領域通用的光效率測量方法。
[0039]對比例，沒有介質(zhì)層材料。經(jīng)實驗得到其綠光效率為18.09cd/A，CIE(0.26，0.63)；紅光效率為 12.96cd/A，CIE (0.65，0.34)。
[0040]實施例1 (其結(jié)構(gòu)如圖1所示):綠光區(qū)第一介質(zhì)層材料選用SiNx，厚度為10nm，第二介質(zhì)層厚度為120nm，即采用僅含第一介質(zhì)層的單介質(zhì)層結(jié)構(gòu)。經(jīng)實驗得到其綠光效率為23.54cd/A，CIE(0.24，0.65)。綠光效率與色度都得到改善，其它區(qū)與對比例相同。
[0041]實施例2 (其結(jié)構(gòu)如圖1所示):綠光區(qū)第一介質(zhì)層材料選用SiNx，厚度為70nm，第二介質(zhì)層厚度為Onm，即采用僅含第一介質(zhì)層的單介質(zhì)層結(jié)構(gòu)。經(jīng)實驗得到其綠光效率為25.54cd/A，CIE(0.23，0.65)。綠光效率與色度都得到改善，其它區(qū)與對比例相同。
[0042]實施例3 (其結(jié)構(gòu)如圖1所示):綠光區(qū)第一介質(zhì)層材料選用SiNx，厚度為150nm，第二介質(zhì)層厚度為120nm，即采用僅含第一介質(zhì)層的單介質(zhì)層結(jié)構(gòu)。經(jīng)實驗得到其綠光效率為28.54cd/A，CIE(0.23，0.64)。綠光效率與色度都得到改善，其它區(qū)與對比例相同。
[0043]實施例4(其結(jié)構(gòu)如圖2所示):綠光區(qū)第一介質(zhì)層材料選用SiNx，厚度為50nm，第二介質(zhì)層材料選用S1x，厚度為10nm。經(jīng)實驗得到其綠光效率為25.54cd/A，CIE (0.23，0.64)。綠光效率與色度都得到改善，其它區(qū)與對比例相同。
[0044]實施例5:綠光區(qū)第一介質(zhì)層材料選用SiNx，厚度為50nm，第二介質(zhì)層材料選用S1x，厚度為120nm。第三介質(zhì)層材料選用ΙΤ0，厚度為lOOnm。經(jīng)實驗得到其綠光效率為34.9cd/A，CIE(0.21,0.69)。綠光效率與色度都得到改善，其它區(qū)與對比例相同。
[0045]實施例6(其結(jié)構(gòu)如圖3所示):綠光區(qū)第一介質(zhì)層材料選用SiNx，厚度為50nm，第二介質(zhì)層材料選用S1x，厚度為10nm。經(jīng)實驗得到其綠光效率為25.54cd/A，CIE (0.23，0.64)。紅光區(qū)第一介質(zhì)層材料SiNx厚度為50nm，第二介質(zhì)層材料S1x厚度為160nm。經(jīng)實驗得到其紅光效率為16.16cd/A，CIE(0.66，0.34)。綠光與紅光效率與色度都得到改善，其它區(qū)與對比例相同。
[0046]實施例7:綠光區(qū)第一介質(zhì)層材料選用SiNx，厚度為50nm，第二介質(zhì)層材料選用S1x,厚度為300nm。經(jīng)實驗得到其綠光效率為27.3cd/A，CIE (0.25，0.67)。綠光效率與色度都得到改善，其它區(qū)與對比例相同。
[0047]以上所述實施例僅是為充分說明本發(fā)明而所舉的較佳的實施例，本發(fā)明的保護范圍不限于此。本【技術領域】的技術人員在本發(fā)明基礎上所作的等同替代或變換，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。本發(fā)明的保護范圍以權利要求書為準。
【權利要求】
1.一種具有光學諧振層的OLED器件，包括白光OLED和彩色濾光膜，以形成R亞像素、G亞像素、B亞像素和W亞像素，其特征在于，至少在白光OLED與彩色濾光膜之間對應G亞像素的區(qū)域設置有光學諧振層。
2.根據(jù)權利要求1所述的具有光學諧振層的OLED器件，其特征在于，所述光學諧振層為至少包括第一介質(zhì)層和第二介質(zhì)層的復合介質(zhì)層，第一介質(zhì)層靠近所述彩色濾光膜，第二介質(zhì)層位于第一介質(zhì)層上，其中，第一介質(zhì)層的折射率高于第二介質(zhì)層。
3.根據(jù)權利要求2所述的具有光學諧振層的OLED器件，其特征在于，所述第二介質(zhì)層折射率為1~1.6。
4.根據(jù)權利要求2或3所述的具有光學諧振層的OLED器件，其特征在于，第一介質(zhì)層的折射率比第二介質(zhì)層的折射率至少高0.2。
5.根據(jù)權利要求1所述的具有光學諧振層的OLED器件，其特征在于，所述光學諧振層的厚度使得反射電極到介質(zhì)層各界面的光程滿足干涉增強關系式:L= (2η+1) λ/4，其中L為反射電極到介質(zhì)層某一界面的光程，η為自然數(shù)，λ為濾出光的中心波長。
6.根據(jù)權利要求2所述的具有光學諧振層的OLED器件，其特征在于，所述第一介質(zhì)層的厚度為10_150nm，所述第二介質(zhì)層的厚度為0_300nm。
7.根據(jù)權利要求1所述的具有光學諧振層的OLED器件，其特征在于，白光OLED與彩色濾光膜之間對應R亞像素、B亞像素和W亞像素的區(qū)域擇一或任意組合設置有光學諧振層。
8.一種包含有權利要求1-7中任意一項所述的具有光學諧振層的OLED器件的顯示器。
9.一種具有光學諧振層的OLED器件的制備方法，其特征在于，包括: 清潔基板，在基板上制備TFT陣列； 制備彩色濾光膜； 在彩色濾光膜上制備平坦層； 在G亞像素對應區(qū)域的平坦層上制備光學諧振層； 在光學諧振層上制備透明電極； 制備白光OLED器件； 封裝，完成顯不裝置制備。
10.根據(jù)權利要求9所述的OLED器件的制備方法，其特征在于，在G亞像素對應的區(qū)域制備光學諧振層的步驟包括: 制備第一介質(zhì)層，厚度為10~150nm ； 在第一介質(zhì)層上制備第二介質(zhì)層，厚度為0~300nm。
【文檔編號】H01L27/32GK104485429SQ201410846639
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月31日 優(yōu)先權日:2014年12月31日
【發(fā)明者】李夢真, 劉嵩, 高松, 敖偉, 周斯然 申請人:北京維信諾科技有限公司, 昆山工研院新型平板顯示技術中心有限公司