發光器件和顯示裝置的製作方法

2024-03-31 17:19:05

本實用新型涉及顯示技術領域，特別涉及一種發光器件和顯示裝置。

背景技術：

隨著顯示技術的迅速發展，有機電致發光器件(Organic Light-Emitting Diode，簡稱OLED)在材料合成、器件製備以及工藝集成方面都有了質的飛躍。OLED具有高效率、高亮度、高對比度、低功耗、響應速度快、可實現柔性顯示等諸多優點，可以說，OLED將成為下一代主流平板顯示技術最有力的競爭者。特別是在有源矩陣顯示領域，OLED為實現高解析度、大面積、低功耗的顯示器件開闢了新的出路。

為了提高有源矩陣有機電致發光器件(Active-matrix Organic Light Emitting Diode，簡稱AMOLED)的開口率，AMOLED通常採用頂發射的結構。頂發射有機電致發光器件(Top Emitting Organic Light Emitting Diode，簡稱TEOLED)具有較強的微腔效應，因此對發光顏色具有較強的選擇性，這樣雖有利於提高色純度和亮度，但會使發射光譜窄化，難於實現寬譜發射。因此白光頂發射有機電致發光器件(TopEmitting White-light Organic Light Emitting Diode，簡稱TEWOLED)的製備是OLED研究中的一個難點。

在現有技術的TEWOLED中，陽極與陰極之間形成諧振腔，由於陽極與陰極之間形成的諧振腔的腔長較短，導致了光的幹涉增強，造成諧振腔效應增強，從而導致發射光的光譜窄化，降低了OLED的性能。

技術實現要素：

本實用新型提供一種發光器件和顯示裝置，用於減弱發光器件中的諧振腔效應，從而實現發光器件的寬光譜發射，提高發光器件的性能。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種發光器件，包括襯底基板和設置於所述襯底基板上方的有源層、柵極層、源漏極層、第一電極層、有機材料層和第二電極層，所述有機材料層位於所述第一電極層和所述第二電極層之間，所述第二電極層位於所述第一電極層的遠離所述襯底基板的一側，所述第一電極層位於所述源漏極層的遠離所述襯底基板的一側，所述第一電極層和所述源漏極層位置對應設置，所述源漏極層的寬度大於或等於所述第一電極層的寬度，所述源漏極層和所述第二電極層之間形成諧振腔。

優選地，所述諧振腔的光程不等於k*2πλ，其中，k為正整數，λ為發射光的波長。

優選地，還包括：平坦化層和鈍化層，所述平坦化層和所述鈍化層位於所述源漏極層和所述第一電極層之間。

優選地，所述諧振腔的光程等於所述平坦化層的厚度與所述平坦化層的折射率的乘積、所述鈍化層的厚度與所述鈍化層的折射率的乘積、所述第一電極層的厚度與所述第一電極層的折射率的乘積、所述有機材料層的厚度與所述有機材料層的折射率的乘積之和。

優選地，所述源漏極層的材料為Mo或Ni。

優選地，所述第一電極層的材料為透明導電材料。

優選地，根據權利要求1所述的發光器件，其特徵在於，所述源漏極層的厚度範圍為至

優選地，所述第一電極層的厚度範圍為至

優選地，所述平坦化層的厚度範圍為至

本實用新型還提供了一種顯示裝置，包括上述發光器件。

本實用新型的有益效果：

本實用新型所提供的發光器件和顯示裝置中，源漏極層和第二電極層之間形成諧振腔，第一電極層和源漏極層位置對應設置，且源漏極層的寬度大於或等於第一電極層的寬度，從而增加了諧振腔的腔長，減弱了諧振腔效應，從而實現了寬光譜發射，提高了發光器件的性能。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例一提供的一種發光器件的結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例一提供的發光器件中的有機材料層的結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例一提供的發光器件的光譜示意圖。

具體實施方式

為使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，下面結合附圖對本實用新型提供的發光器件和顯示裝置進行詳細描述。

圖1為本實用新型實施例一提供的一種發光器件的結構示意圖，如圖1所示，該發光器件包括襯底基板1和設置於襯底基板1上方的有源層3、柵極層5、源漏極層7、第一電極層10、有機材料層11和第二電極層12，有機材料層11位於第一電極層10和第二電極層12之間，第二電極層12位於第一電極層10的遠離襯底基板1的一側，第一電極層10位於源漏極層7的遠離襯底基板1的一側，第一電極層10和源漏極層7位置對應設置，源漏極層7的寬度大於或等於第一電極層10的寬度，源漏極層7和第二電極層12之間形成諧振腔。

本實施例中，第一電極層10為陽極，第二電極層12為陰極。

本實施例中，優選地，源漏極層7的寬度等於第一電極層10的寬度。

本實施例中，第二電極層12的寬度等於第一電極層10的寬度。

圖2為圖1中有機材料層的結構示意圖，如圖2所示，具體地，該有機材料層11包括：在第一電極層10之上依次設置的第一空穴注入層(Hole Injection Layer，簡稱HIL)111、第二空穴注入層(Hole Injection Layer，簡稱HIL)112、紅光發光層(Red Emitting Material Layer，簡稱R-EML)113、綠光發光層(Green Emitting Material Layer，簡稱G-EML)114、第一電子傳輸層(Electron Transport Layer，簡稱ETL)115、第一電荷產生層(Charge Generating Layer，簡稱CGL)116、第三空穴注入層117、空穴傳輸層(Hole Transport Layer，簡稱HTL)118、藍光發光層(Blue Emitting Material Layer，簡稱B-EML)119、第二電子傳輸層120和第二電荷產生層121。

進一步地，該發光器件還包括緩衝層2，緩衝層2位於襯底基板1之上，有源層3位於緩衝層2之上。

進一步地，該發光器件還包括柵極絕緣層4，柵極絕緣層4位於有源層3之上且覆蓋襯底基板1，柵極層5位於柵極絕緣層4之上。

進一步地，該發光器件還包括層間絕緣層6，層間絕緣層6位於柵極層5之上且覆蓋襯底基板1，源漏極層7位於層間絕緣層6之上。

進一步地，該發光器件還包括保護層13，保護層位於第二電極層12之上且覆蓋襯底基板1。

進一步地，該發光器件還包括：平坦化層8和鈍化層9，平坦化層8和鈍化層9位於源漏極層7和第一電極層10之間。具體地，平坦化層8位於源漏極層7之上，鈍化層9位於平坦化層8之上，第一電極層10位於鈍化層9之上。

本實施例中，在層間絕緣層6與柵極絕緣層4中設置有第一過孔14，具體地，第一過孔14位於有源層3之上以暴露出部分有源層3。部分源漏極層7填充於第一過孔14中以實現與有源層3連接。

本實施例中，在鈍化層9與平坦化層8中設置有第二過孔15，具體地，第二過孔15位於源漏極層7之上以暴露出部分源漏極層7。部分第一電極層10填充於第二過孔15以實現與源漏極層7連接。

本實施例中，源漏極層7的材料為Mo或Ni，優選地，源漏極層7的材料為Mo。由於Mo或Ni的反射率較低，因此可以進一步地減弱發光器件的諧振腔效應。本實施例中，可選地，源漏極層7的結構還可以為三層結構，該三層結構的材料依次為Ti/Al/Ti。

第一電極層10的材料為透明導電氧化物材料，優選地，第一電極層10的材料為ITO。由於第一電極層10的材料採用透明導電氧化物材料，從而進一步降低了第一電極層10的反射率，進一步減弱了發光器件的諧振腔效應。

平坦化層8的材料可採用折射率較低的聚合物材料，優選地，平坦化層8的材料為聚二甲基矽氧烷(polydimethylsiloxane，簡稱PDMS)。採用折射率較低的聚合物材料作為平坦化層可以進一步降低源漏極層7的折射率，從而得到一個反射率較低的金屬反射面，減弱了發光器件的諧振腔效應。

鈍化層9的材料為SiNx。

第二電極層12的材料為鎂銀合金(Mg：Ag)。由於第二電極層12採用Mg：Ag材料，因此在製備工藝過程中，無需採用濺射技術形成第二電極層12，避免了濺射技術對第二電極層12下方的有機材料層11的破壞，從而簡化了製備工藝，提高了器件的效率、壽命以及成品率。

本實施例中，緩衝層2的厚度範圍為至優選地，緩衝層2的厚度為

本實施例中，有源層3的厚度範圍為至優選地，有源層3的厚度為

本實施例中，柵極絕緣層4的厚度範圍為至優選地，柵極絕緣層4的厚度為

本實施例中，柵極層5的厚度範圍為至優選地，柵極層5的厚度為

本實施例中，層間絕緣層6的厚度範圍為至優選地，層間絕緣層6的厚度為

本實施例中，源漏極層7的厚度範圍為至優選地，所述源漏極層7的厚度為

本實施例中，平坦化層8的厚度範圍為至優選地，平坦化層8的厚度為

本實施例中，鈍化層9的厚度範圍為至優選地，鈍化層9的厚度為

本實施例中，第一電極層10的厚度範圍為至優選地，第一電極層10的厚度為

本實施例中，優選地，第一空穴注入層111的厚度為第二空穴注入層112的厚度為紅光發光層113的厚度為綠光發光層114的厚度為第一電子傳輸層115的厚度為第一電荷產生層116的厚度為第三空穴注入層117的厚度為空穴傳輸層118的厚度為藍光發光層119的厚度為第二電子傳輸層120的厚度為第二電荷產生層121的厚度為

本實施例中，優選地，平坦化層8的折射率為1.5，鈍化層9的折射率為2.0，第一電極層10的折射率為1.8，有機材料層中各層結構的折射率均為1.8。

本實施例中，平坦化層8還可以包括多個子平坦化層，各層子平坦化層的折射率不同。優選地，各層子平坦化層的折射率的大小呈階梯式變化或線性變化。在實際應用中，其餘層也可包括多個子層，其餘層的各子層的折射率的大小也可呈階梯式變化或線性變化，此處不再贅述。

本實施例中，優選地，諧振腔的光程不等於k*2πλ，其中，k為正整數，λ為發射光的波長，使得發射光在源漏極層7與第二電極層12之間往返光程的相位變化不等於2π的整數倍，從而有效減弱了發光器件的諧振腔效應。

具體地，諧振腔的光程等於平坦化層8的厚度與平坦化層8的折射率的乘積、鈍化層9的厚度與鈍化層9的折射率的乘積、第一電極層10的厚度與第一電極層10的折射率的乘積、有機材料層11的厚度與有機材料層11的折射率的乘積之和。

具體地，其中，DPLN8為平坦化層8的厚度，NPLN8為平坦化層8的折射率，DPVX9為鈍化層9的厚度，NPVX9為鈍化層9的折射率DIT010為第一電極層10的厚度，NITO10為第一電極層10的折射率，DHIL111為第一空穴注入層111的厚度，NHIL111為第一空穴注入層111的折射率，DHIL112為第二空穴注入層112的厚度，NHIL112為第二空穴注入層112的折射率，DREML113為紅光發光層113的厚度，NREML113為紅光發光層113的折射率，DGEML114為綠光發光層114的厚度，NGEML114為綠光發光層114的折射率，DETL115為第一電子傳輸層115的厚度，NETL115為第一電子傳輸層115的折射率，DCGL116為第一電荷產生層116的厚度，NCGL116為第一電荷產生層116的折射率，DHIL117為第三空穴注入層117的厚度，NHIL117為第三空穴注入層117的折射率，DHTL118為空穴傳輸層118的厚度，NHTL118為空穴傳輸層118的折射率，DBEML119為藍光發光層119的厚度，NBEML119為藍光發光層119的折射率，DETL120為第二電子傳輸層120的厚度，NETL120為第二電子傳輸層120的折射率，DCGL121為第二電荷產生層121的厚度，NCGL121為第二電荷產生層121的折射率，k為正整數，λ為發射光的波長。

本實施例中，若平坦化層8包括多個子平坦化層，平坦化層8的厚度與平坦化層8的折射率的乘積等於各子平坦化層的厚度與各子平坦化層的折射率的乘積之和。若本實施例中的發光器件的其餘層也包括多個子層，其餘層的厚度與折射率的乘積等於各子層的厚度與各子層的折射率的乘積之和，此處不再贅述。

本實施例中，通過設置各層結構的材料的折射率和設置在源漏極層7與第二電極層12之間的各層結構的厚度，使得諧振腔的光程不等於k*2πλ。由於諧振腔的光程不等於k*2πλ，即發射光在源漏極層7與第二電極層12之間往返光程的相位變化不等於2π的整數倍，使得光的幹涉得不到增強，從而有效減弱了發光器件的諧振腔效應。

圖3為圖1中發光器件的光譜示意圖，如圖3所示，本實施例中發光器件的發射光譜與現有技術中發光器件的發射光譜相比，由於本實施例中發光器件的諧振腔腔長較長且諧振腔效應較弱，因此本實施例中發光器件的發射光譜更寬。本實用新型在減弱諧振腔效應的基礎上，提供了全波段光譜穩定的發光器件，實現了寬譜發射。

本實施例所提供的發光器件中，源漏極層和第二電極層之間形成諧振腔，第一電極層和源漏極層位置對應設置，且源漏極層的寬度大於或等於第一電極層的寬度，從而增加了諧振腔的腔長，減弱了諧振腔效應，從而實現了寬光譜發射，提高了發光器件的性能；本實施例中，第一電極層採用透明導電氧化物材料，從而降低了第一電極層的反射率，進一步減弱了諧振腔的效應；第二電極層採用金屬材料，無需採用濺射技術形成第二電極層，避免了濺射技術對第二電極層下方的有機材料層的破壞，從而簡化了製備工藝，提高了器件的效率、壽命以及成品率；通過設置在源漏極層與第二電極層之間的各層厚度和設置各層結構的折射率，使得諧振腔的光程不等於k*2πλ，因此發射光在第二電極層和源漏電極層之間的往返光程的相位變化不是2π的整數倍，從而使得光的幹涉效果得不到增強，進一步減弱了所述發光器件的諧振腔效應。

本實用新型實施例二提供了一種發光器件，本實施例提供的發光器件與上述實施例一的區別在於，本實施例提供的發光器件不包括鈍化層，平坦化層位於源漏極層和第一電極層之間。具體地，平坦化層位於源漏極層之上，第一電極層位於平坦化層之上。本實施例中，在平坦化層形成第二過孔以暴露出部分源漏極層，部分第一電極層填充於第二過孔以實現與源漏極層連接。

對本實施例中發光器件的其餘描述可參見上述實施例一，此處不再贅述。

本實用新型實施例三提供了一種顯示裝置，該顯示裝置包括上述實施例一或者實施例二提供的發光器件，此處不再贅述。

本實施例中，優選地，該發光器件可以為白色發光器件，該白色發光器件可以為TEWOLED，則該顯示裝置還包括彩色濾光膜，彩色濾光膜位於發光器件的出光面之上。具體地，發光器件的出光面上設置有封裝層，彩色濾光膜位於封裝層上。

本實用新型實施例提供的顯示裝置中，源漏極層和第二電極層之間形成諧振腔，第一電極層和源漏極層位置對應設置，且源漏極層的寬度大於或等於第一電極層的寬度，從而增加了諧振腔的腔長，減弱了諧振腔效應，從而實現了寬光譜發射，提高了發光器件的性能；本實施例中，第一電極層採用透明導電氧化物材料，從而降低了第一電極層的反射率，進一步減弱了諧振腔的效應；第二電極層採用金屬材料，無需採用濺射技術形成第二電極層，避免了濺射技術對第二電極層下方的有機材料層的破壞，從而簡化了製備工藝，提高了器件的效率、壽命以及成品率；通過設置在源漏極層與第二電極層之間的各層厚度和設置各層結構的折射率，使得諧振腔的光程不等於k*2πλ，因此發射光在第二電極層和源漏電極層之間的往返光程的相位變化不是2π的整數倍，從而使得光的幹涉效果得不到增強，進一步減弱了發光器件的諧振腔效應；本實施例提供的顯示裝置，實現了發光器件的寬光譜發射，提高了發光器件和顯示裝置的性能。

可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本實用新型的原理而採用的示例性實施方式，然而本實用新型並不局限於此。對於本領域內的普通技術人員而言，在不脫離本實用新型的精神和實質的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本實用新型的保護範圍。