本發(fā)明涉及顯示器技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種oled顯示面板及其制備方法。
背景技術(shù):
目前,對于頂發(fā)射型的透明oled,為了提高透過率,往往會將陰極做得很薄,陰極太薄一方面導(dǎo)致微腔(micro-cavity)效應(yīng)減弱,從而引起綠光和紅光器件效率的下降;另一方面,會造成oled封裝時殘留的水氧入侵,造成oled器件的壽命變差。
傳統(tǒng)的頂發(fā)射透明oled陰極采用普通金屬掩膜(commonmetalmask,簡稱cmm)制備,為了提高透明度,陰極必須鍍得非常薄(如15-25nm),一方面陰極太薄更容易受到水氧的侵蝕而影響oled的壽命;另一方面,由于采用cmm,如圖1和圖2所示,幾乎整個oled面板的有效區(qū)域(activearea,aa區(qū))都蒸鍍有金屬陰極,因此其透過率不佳,透過率很難突破30%。而為了提高oled的透過率,如圖3和圖4所示,采用精細金屬掩膜(finemetalmask,簡稱fmm)在oled像素區(qū)蒸鍍陰極,非像素區(qū)由于被遮擋而未蒸鍍陰極,這樣可以提高透明oled面板的透明度,但其制程較復(fù)雜,需要使用兩張fmm,第一張fmm在像素區(qū)蒸鍍金屬陰極,第二張 fmm需要將各獨立的像素用金屬橋接起來,并且為了提高透過率,第二張fmm的開口要盡量小,這樣遮擋的面積就小一些,但開口太小會造成fmm制作太困難,開口精度很難控制。開口太大,一方面面板透過率會降低,另一方面會造成fmm強度的降低,容易變形,這是本領(lǐng)域技術(shù)人員所不期望的。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述存在的問題,本發(fā)明實施例公開了一種oled顯示面板,包括:
襯底,設(shè)置有像素區(qū)和非像素區(qū);
若干第一電極,設(shè)置在所述像素區(qū)中;
若干發(fā)光層,分別對應(yīng)設(shè)置在所述第一電極上,且任一所述發(fā)光層用以發(fā)射單一波長的光,若干所述發(fā)光層發(fā)射至少包括三種不同波長的光;
若干第二電極,分別對應(yīng)設(shè)置于所述發(fā)光層之上;
增透膜,設(shè)置于所述第二電極之上,且其在襯底上的正投影與所述像素區(qū)和非像素區(qū)重疊;
其中,所述增透膜包括透明導(dǎo)電層,且所述透明導(dǎo)電層將相鄰的所述第二電極予以電連接。
本發(fā)明實施例還公開了一種oled顯示面板的制備方法,包括:
提供一襯底,所述襯底具有像素區(qū)和非像素區(qū);
于所述襯底的像素區(qū)中形成若干第一電極;
于所述若干第一電極之上分別對應(yīng)形成若干發(fā)光層,且任一所述發(fā)光層用以發(fā)射單一波長的光,若干所述發(fā)光層發(fā)射至少包括三種不同波長的光;
于每個所述發(fā)光層之上均對應(yīng)形成第二電極;
于所述第二電極之上形成增透膜,且其在襯底上的正投影與所述像素區(qū)和非像素區(qū)重疊;
其中,制備所述增透膜包括透明導(dǎo)電層,且所述透明導(dǎo)電層將相鄰的所述第二電極予以電連接。
上述發(fā)明具有如下優(yōu)點或者有益效果:
本發(fā)明實施例公開了一種oled顯示面板及其制備方法,通過設(shè)置陰極(第二電極)僅覆蓋rgb發(fā)光層,并在陰極上設(shè)置包括透明導(dǎo)電層及疊置于該透明導(dǎo)電層之上的若干增透層的增透膜,且該增透膜在襯底上的正投影與像素區(qū)和非像素區(qū)重疊,一方面起導(dǎo)電作用,將相鄰的陰極之間予以電連接,進而將主動式有機發(fā)光二極管的所有像素連接起來;另一方面,有利于解決金屬陰極太薄引起的oled壽命不佳的問題;同時,由于相鄰的增透層之間反射光線干涉相消還具有增加透過率的作用。
附圖說明
通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述,本發(fā)明及其特征、外形和優(yōu)點將會變得更加明顯。在全部附圖中相同的標記指示相同的部分。并未可以按照比例繪制附圖,重點在于示出本發(fā) 明的主旨。
圖1是背景技術(shù)中一oled顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1中陰極覆蓋區(qū)域的俯視圖;
圖3是背景技術(shù)中另一oled顯示面板的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是圖3中陰極覆蓋區(qū)域的俯視圖;
圖5是本發(fā)明實施例中陰極層覆蓋區(qū)域的俯視圖;
圖6是本發(fā)明實施例中增透膜覆蓋區(qū)域的俯視圖;
圖7是本發(fā)明實施例中oled顯示面板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8是本發(fā)明實施例中三層增透膜結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9是本發(fā)明實施例中四層增透膜結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10是本發(fā)明實施例中五層增透膜結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11是本發(fā)明實施例中制備oled顯示面板的方法流程圖;
圖12是本發(fā)明實施例中標準器件與增透膜器件的電流密度-電壓曲線;
圖13是本發(fā)明實施例中標準器件與增透膜器件的效率-亮度曲線;
圖14是本發(fā)明實施例中標準器件與增透膜器件在常溫和高溫下的亮度衰減比-壽命曲線。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進一步的說明,但是不作為本發(fā)明的限定。
實施例一:
如圖7所示,本實施例涉及一種oled顯示面板,該顯示面板包括設(shè)置有像素區(qū)和非像素區(qū)的襯底1(可選為玻璃基板)、設(shè)置于襯底1的像素區(qū)中的若干第一電極3(第一電極3即陽極)、設(shè)置于襯底1的非像素區(qū)的介質(zhì)層2、分別對應(yīng)設(shè)置于第一電極3上的若干發(fā)光層、分別對應(yīng)設(shè)置于發(fā)光層之上的若干第二電極5(第二電極5即陰極,也就是說每個發(fā)光層之上設(shè)置有一第二電極5,即第二電極5僅覆蓋子像素區(qū)域)、設(shè)置于若干第二電極5之上,且其在襯底1上的正投影與像素區(qū)和非像素區(qū)重疊的增透膜6以及設(shè)置于增透膜6之上的封裝結(jié)構(gòu)7(該封裝結(jié)構(gòu)7可以為傳統(tǒng)的玻璃蓋板,也可以為薄膜封裝結(jié)構(gòu));且任一發(fā)光層用以發(fā)射單一波長的光,若干發(fā)光層發(fā)射至少包括三種不同波長的光;在本發(fā)明的實施例中,若干發(fā)光層發(fā)射三種不同波長的光(紅光、綠光和藍光);即若干發(fā)光層包括發(fā)射紅光的發(fā)光層41(即紅光發(fā)光層41)、發(fā)射綠光的發(fā)光層42(即綠光發(fā)光層42)和發(fā)射藍光的發(fā)光層43(即藍光發(fā)光層43);其中,該增透膜6可以僅僅是一種材料的薄膜,即僅僅包括一層透明導(dǎo)電物質(zhì)(即透明導(dǎo)電層,圖中未示出該種情況),且透明導(dǎo)電層將相鄰的若干第二電極5之間予以電連接;也可以包括如圖7所示的透明導(dǎo)電層61(也可以稱之為第一增透膜)以及疊置于透明導(dǎo)電層61之上的若干增透層62…6x(也可以稱之為第二增透膜62…第x增透膜6x),且相鄰的增透層之間反射光線干涉相消,只要滿足設(shè)置于若干第二電極5之上的第一層增透材料為導(dǎo)電材料,以將若干第二電極5之間電連接即可。
值得一提的是,本發(fā)明實施例中的像素區(qū)和非像素區(qū)并非傳統(tǒng)意義上的有像素的地方叫做像素區(qū),圍繞像素的叫非像素區(qū),而是如圖7所示的預(yù)先設(shè)定在其中形成像素的區(qū)域(有像素的區(qū)域以及相鄰像素之間的區(qū)域)為像素區(qū),其余的區(qū)域為非像素區(qū),其中非像素區(qū)的作用為透光,使得oled顯示面板透明。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,上述oled顯示面板還包括多個設(shè)置在襯底1和第一電極3間且連接第一電極3的驅(qū)動元件。
事實上,在本發(fā)明的實施例中,該oled顯示面板像素區(qū)按照從下至上的順序可依次設(shè)置有襯底、驅(qū)動元件、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、電子傳輸層、陰極層和增透膜,由于其中的部分結(jié)構(gòu)并非本發(fā)明改進的重點,因此并未于圖中示出,在此也并不予以贅述。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,上述第二電極5的厚度為50-300埃米(例如50埃米、100埃米、150埃米或者300埃米等),設(shè)置較薄的第二電極5(陰極),以便于增加透過率。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,上述第二電極5為低功函數(shù)的金屬,在此基礎(chǔ)上,進一步的,該第二電極5為鎂、鈣、金、銀、銅和鐿的單質(zhì)或合金或疊層結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,上述透明導(dǎo)電層61的厚度為150-3000埃米(例如150埃米、500埃米、1500埃米或者3000埃米等)。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,上述透明導(dǎo)電層61為無機材料 薄膜(無機高透過率薄膜)或?qū)щ姼叻肿硬牧媳∧さ韧该鲗?dǎo)電材料薄膜,該無機材料薄膜的材質(zhì)可為ito、izo、石墨烯或銀納米線,該導(dǎo)電高分子材料可為pedot:pss薄膜。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,上述增透膜6包括透明導(dǎo)電層61以及疊置于透明導(dǎo)電層61之上的若干增透層62…6x。在本發(fā)明的實施例中,增透膜(多增透層)的設(shè)計比較復(fù)雜,鍍膜工藝也很復(fù)雜,根據(jù)膜層性質(zhì)采用不同的鍍膜方法,具體有真空蒸鍍、真空濺射以及溶膠-凝膠等方法,不同層數(shù)的增透膜的光學(xué)厚度也是不一樣的,以最大程度較少反射率,增加透過率為設(shè)計原則,下面列舉幾種不同的增透膜系,一般地,通過合理的設(shè)計和優(yōu)化,可將玻璃表面的反射率由4%降低至0.6%-1%。具體的,如圖8所示的三層增透膜結(jié)構(gòu),該增透膜結(jié)構(gòu)為ito-zro2-mgf2膜系,各層厚度滿足λ/4-λ/2-λ/4(λ一般為光學(xué)敏感函數(shù)峰值550nm,具體根據(jù)實際需要而選擇)。如圖9所示的四層增透膜結(jié)構(gòu),該增透膜結(jié)構(gòu)為izo/mgf2-tio2-mgf2膜系,各層厚度滿足λ/4-λ/2-λ/4-λ/4;具體的各層厚度為50-60nm、50-60nm、70-80nm、150-170nm范圍內(nèi),使反射光干涉相消,最大程度減少反射。如圖10所示的五層增透膜結(jié)構(gòu),該增透膜結(jié)構(gòu)為ito/sio2-ni2o3-tio2-sio2膜系。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,若干增透層62…6x的整體厚度為100-3000埃米(例如100埃米、1000埃米、1500埃米或者3000埃米等)。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,若干增透層62…6x為折射率滿 足光學(xué)相消條件的材料,即通過光學(xué)設(shè)計,讓反射光線干涉相消,從而提高非像素區(qū)的透過率;為折射滿足光學(xué)相消條件的有機或無機材料,如npb,alq3,tio2,sio2、zro2等。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,上述第一電極3為反射陽極。
下面從能量守恒的角度對光學(xué)增透膜的增透原理解釋:
一般情況下,當(dāng)發(fā)光層發(fā)出的光入射在半透明陰極層的表面時,所產(chǎn)生的反射光與透射光能量確定,在不考慮吸收、散射等其他因素時,反射光與透射光的總能量等于入射光的能量。即滿足能量守恒定律。所鍍膜的作用是使反射光與透射光的能量重新分配。對增透膜而言,分配的結(jié)果使反射光的能量減小,透射光的能量增大。
下面以具體的例子來解釋:假設(shè)oled電子傳輸層的折射率為n0,第一增透層的折射率和厚度分別為n1和d1,第二增透層的折射率和厚度分別為n2和d2,第三增透層的折射率和厚度分別為n3和d3,第三增透層上的封裝結(jié)構(gòu)折射率為n4,則根據(jù)菲涅爾公式和折射定律,當(dāng)膜層折射率和光學(xué)厚度滿足以下條件時,第一層和第二層增透層之間的反射完全相消;第三增透層和封裝結(jié)構(gòu)之間的反射完全相消,從而達到減反增透效果。
n2>n1>n0,
n2>n3>n4,
n2d2=λ/2
實施例二:
如圖11所示,本實施例涉及一種oled顯示面板的制備方法, 該方法包括如下步驟:
步驟s1,提供一襯底,該襯底具有像素區(qū)和非像素區(qū);可選的,該襯底為玻璃基板。
步驟s2,于襯底的像素區(qū)中形成若干第一電極(第一電極即陽極)。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,于襯底的像素區(qū)中形成若干第一電極的步驟包括:
步驟s21,于襯底的像素區(qū)中形成多個驅(qū)動元件。
步驟s22,于多個驅(qū)動元件之上形成若干與驅(qū)動元件連接的第一電極。
步驟s3,于若干第一電極之上分別對應(yīng)形成若干發(fā)光層,且任一發(fā)光層用以發(fā)射單一波長的光,若干發(fā)光層發(fā)射至少包括三種不同波長的光。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,制備上述若干發(fā)光層包括紅光發(fā)光層、綠光發(fā)光層和藍光發(fā)光層。
步驟s4,于每個發(fā)光層之上均對應(yīng)形成第二電極(陰極)。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,制備第二電極的厚度為50-300埃米。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,采用低功函數(shù)的金屬制備第二電極。
步驟s4,于所述第二電極之上形成增透膜,且其在襯底上的正投影與像素區(qū)和非像素區(qū)重疊;其中,制備增透膜包括透明導(dǎo)電層, 且透明導(dǎo)電層將相鄰的第二電極予以電連接。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,制備上述增透膜還包括疊置于透明導(dǎo)電層之上的若干增透層,且相鄰的增透層之間反射光線干涉相消。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,制備若干增透層的整體厚度為100-3000埃米。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,制備透明導(dǎo)電層的厚度為150-3000埃米。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,采用無機材料或?qū)щ姼叻肿硬牧现苽渫该鲗?dǎo)電層。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,上述第一電極為反射陽極。
在本發(fā)明一個可選的實施例中,采用cmm制備上述透明導(dǎo)電層。
在本發(fā)明的實施例中,上述透明導(dǎo)電層和若干增透膜的具體制備工藝如下:
透明導(dǎo)電層(以ito為例)具體制備方法:
在真空腔室下,采用濺射(sputter)方式制備ito,具體條件為:直流功率(dcpower)為100--700w,射頻功率(rfpower)為50-300w,真空壓力為小于5.0mtorr,ar流量為20-80sccm,o2為0.1-1sccm,膜厚由濺射時間控制,一般為100—5000秒,由橢偏儀校正;
若干增透層的具體制備方法:
多增透層的設(shè)計比較復(fù)雜,鍍膜工藝也很復(fù)雜,根據(jù)膜層性質(zhì)采用不同的鍍膜方法,具體有真空蒸鍍、真空濺射以及溶膠-凝膠等方法。下面列舉真空蒸鍍方法制備若干增透層:在真空腔室下,真空壓 力為小于5.0mtorr,采用傳統(tǒng)的真空蒸鍍方式制備有機增透層,有機材料置于坩堝中,通過加熱絲對坩堝加熱使有機材料升華或氣化為有機分子,有機分子沉積在玻璃基板上從而形成無針孔的薄膜,蒸鍍速率為0.2—10埃米每秒,蒸鍍膜厚由晶振進行監(jiān)控、蒸鍍溫度與材料本身特性以及填料量有關(guān)。
不難發(fā)現(xiàn),本實施例為與上述oled顯示面板的實施例相對應(yīng)的方法實施例,本實施例可與上述oled顯示面板的實施例互相配合實施。上述oled顯示面板的實施例中提到的相關(guān)技術(shù)細節(jié)在本實施例中依然有效,為了減少重復(fù),這里不再贅述。相應(yīng)地,本實施例中提到的相關(guān)技術(shù)細節(jié)也可應(yīng)用在上述oled顯示面板的實施例中。
下面通過比較來對本發(fā)明的增透膜能夠提高oled顯示面板的效率和壽命做進一步的說明:
下文中標準oled器件結(jié)構(gòu)包括玻璃基板/驅(qū)動元件/陽極/空穴注入層/空穴傳輸層/電子阻擋層/發(fā)光層/電子傳輸層/陰極層/光取出層,對應(yīng)的材質(zhì)的具體信息如下:玻璃襯底/ito/ag/ito/npb:f4-tcnq(x%)npb/tapc/cbp:ir(ppy)3(y%)/lg201:liq/mg:ag(1:9)/npb;其中ito/ag/ito為陽極;第一層ito和第二層ito膜厚為10-30nm;ag的厚度為100-300nm;npb:f4-tcnq(x%)為空穴注入層,膜厚為3-40nm,f4-tcnq摻雜比例為質(zhì)量比,摻雜范圍為0.5%--10%;npb為空穴傳輸層,厚度為100-200nm,此層膜厚主要用于調(diào)節(jié)共振腔的腔長;tapc為空穴傳輸或電子阻擋層,膜厚為5-20nm;cbp:ir(ppy)3(y%)為發(fā)光層,膜 厚為20—80nm,ir(ppy)3摻雜比例為質(zhì)量比,摻雜范圍為1%--20%;lg201:liq為電子傳輸層,膜厚為25-50nm;mg:ag(1:9)為陰極層,膜厚為1-4nm,mg:ag比例可調(diào)節(jié),范圍為1:10—10:1;npb為光取出層,膜厚一般為40-120nm,陽極用傳統(tǒng)的sputter鍍膜方式制備,除陽極外所有功能層用傳統(tǒng)的真空蒸鍍方式制備。
而增透膜器件為玻璃基板/tft/ito/ag/ito/npb:f4-tcnq(x%)npb/tapc/cbp:ir(ppy)3(y%)/lg201:liq/mg:ag(1:9)/ito/npb,ito膜厚為15nm,其余層膜厚與上述標準器件一致。即增透膜器件為在標準oled器件結(jié)構(gòu)的陰極和偏光鏡(cpl)之間采用sputter方式濺鍍一層透明導(dǎo)電層ito,其厚度為150a;比較有無ito增透膜時器件的效率和壽命。其中的oled有機層是在真空腔室壓強為10-5pa條件下,采用蒸鍍的方式制備;其中的陰極層的制備是保持真空腔室壓強不變,蒸鍍一層厚度為10a的yb,然后再蒸鍍一層140a的ag為陰極層;其中的透明導(dǎo)電層ito是在真空腔室下,采用sputter方式制備ito,具體條件為:dcpower為300w,rfpower為100w,真空壓力為5.0mtorr,ar流量為40sccm,o2為0.3sccm,sputter時間為900秒,制備的膜厚為15nm,由橢偏儀校正。
經(jīng)過試驗可得到圖12~14所示的曲線,圖12是本發(fā)明實施例中標準器件與增透膜器件的電流密度-電壓曲線;其中,a為標準器件的電流密度-電壓曲線,b為增透膜器件曲線的電流密度-電壓曲線。
圖13是本發(fā)明實施例中標準器件與增透膜器件的效率-亮度曲線; 其中,c為標準器件的效率-亮度曲線,d為增透膜器件的效率-亮度曲線。
圖14是本發(fā)明實施例中標準器件與增透膜器件分別在常溫和高溫下的亮度衰減比-壽命曲線,其中e1、f1分別為標準器件在常溫和高溫下的亮度衰減比-壽命曲線、e2、f2分別為增透膜在常溫和高溫下的亮度衰減比-壽命曲線。
根據(jù)圖12~14曲線中的數(shù)據(jù)可得到下表中的數(shù)據(jù):
由上表可知,增透膜器件效率較標準器件高17%,常溫壽命lt97和高溫lt80分別較標準器件提高了34%和80%。
綜上,本發(fā)明公開了一種oled顯示面板及其制備方法,具有如下技術(shù)優(yōu)點:
1、半透明陰極僅覆蓋像素區(qū),且可以鍍很薄,透明導(dǎo)電層也覆蓋了像素區(qū),可以彌補很薄的金屬陰極造成的壽命(lifetime)較差的劣勢,同時該增透膜還可以提高oled效率。
2、增透膜(透明導(dǎo)電層和若干增透層)覆蓋在非像素區(qū),可以提高透明oled面板的透過率。
3、透明導(dǎo)電層由于用cmm蒸鍍將同一列的像素連接起來,從而節(jié)省了背景技術(shù)中的第二套fmm,該fmm需要盡可能小的開口 率,成本較高、制作困難,且在生產(chǎn)過程中還易引起fmm變形,本發(fā)明的透明導(dǎo)電層用cmm制備,有利于節(jié)約成本和提高產(chǎn)品良率。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解,本領(lǐng)域技術(shù)人員在結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)以及上述實施例可以實現(xiàn)變化例,在此不做贅述。這樣的變化例并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容,在此不予贅述。
以上對本發(fā)明的較佳實施例進行了描述。需要理解的是,本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式,其中未盡詳細描述的設(shè)備和結(jié)構(gòu)應(yīng)該理解為用本領(lǐng)域中的普通方式予以實施;任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍情況下,都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案作出許多可能的變動和修飾,或修改為等同變化的等效實施例,這并不影響本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容。因此,凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案保護的范圍內(nèi)。