CN104952908A - 一种oled显示面板及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及OLED显示技术领域，尤其涉及一种OLED显示面板及其制备方法，通过在传统OLED显示面板中增加具有空穴注入和/或空穴传输功能的电致变色层，同时利用电致变色层在通电和未通电情况下所具有的透过率或反射率不同的特性，实现OLED显示面板透明度可调节，从而提高透明OLED显示面板的对比度，另外该电致变色层在通电时反射率的变化，还可与阴极形成微腔效应进一步提高透明OLED显示面板的发光效率。

Description

一种OLED显示面板及其制备方法

技术领域

本发明涉及OLED显示技术领域，尤其涉及一种OLED显示面板及其制备方法。

背景技术

OLED即有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode)，因为具备轻薄、省电等特性，因此这种显示设备在数码产品上得到了广泛的运用。OLED显示技术相比较传统的LCD(Liquid CrystalDisplay，即液晶显示器)显示方式不同，无需背光灯，采用非常薄的有机材料涂层和玻璃基板，当有电流通过时，这些有机材料就会发光。作为显示设备OLED显示屏同样会受到环境因素的影响，特别是在强光的环境下，OLED显示屏的显示效果同样会有所下降。

如图1所示，普通的透明OLED结构主要包括由下至上依次叠置的TFT(Thin film transistor，即薄膜晶体管)背板11、透明阳极12、OLED层(包括有空穴注入/传输层13、发光层14、电子注入/传输层15)以及透明阴极16，由于透明阳极12和透明阴极16均采用透明电极材料形成，具有双面发光的特点，因此OLED器件的效率和对比度均不理想。要提高OLED的效率，除了使用更好的发光材料之外，还可通过形成微腔效应来实现。

鉴于普通透明的OLED中阳极与阴极均为透明材料，故无法形成微腔效应，透明OLED器件效率较顶发射和底发射器件较低，因此OLED的发光效率和对比度均达不到理想状态。如何提供一种新型的技术解决方案成为本领域技术人员致力于研究的方向。

发明内容

鉴于现有技术中的不足，本发明技术方案提供一种OLED显示面板及其制备方法。该技术方案通过在OLED显示面板制备的过程中，增加一层电致变色层制备工艺，利用电致变色层在通电和未通电时透过率或发射率的不同实现OLED透明度的可调节，从而提高OLED显示面板的对比度和效率。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种OLED显示面板，其特征在于，所述OLED显示面板包括：

基板；

阳极层，设置于所述基板之上；

有机层，设置于所述阳极层之上，且所述有机层中设置有一电致变色层；以及

阴极层，设置于所述有机层之上。

较佳的，上述的OLED显示面板，其中，所述阳极层为透明阳极层，所述阴极层为半透明半反射阴极层。

较佳的，上述的OLED显示面板，其中，所述电致变色层的厚度为0.5～500nm。

较佳的，上述的OLED显示面板，其中，所述有机层包括有OLED器件层；

所述OLED器件层包括有由下至上依次叠置的空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层，所述电致变色层设置于所述阳极层与所述空穴注入层之间和/或所述空穴注入层与所述空穴传输层之间，或者

所述电致变色层掺杂设置于所述空穴注入层和/或所述空穴传输层之中。

较佳的，上述的OLED显示面板，其中，所述电致变色层为单一具有导电性的有机物或无机物。

较佳的，上述的OLED显示面板，其中，所述电致变色层的材质包括至少两种具有导电性的有机物或无机物或有机无机杂化物。

较佳的，上述的OLED显示面板，其中，所述OLED器件层发光时，所述电致变色层在可见光范围内的透过率小于30％。

较佳的，上述的OLED显示面板，其中，所述OLED器件层不发光时，所述电致变色层在可见光范围内的透过率大于80％。

较佳的，上述的OLED显示面板，其中，所述电致变色层具有空穴注入和/或空穴传输功能。

较佳的，上述的OLED显示面板，其中，所述基板为TFT背板。

一种OLED显示面板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一TFT基板；

于所述TFT基板之上形成一阳极层；

于所述阳极层之上形成一有机层，且所述有机层中包括有电致变色层；以及

于所述有机层之上形成一阴极层。

较佳的，上述的方法，其中，所述有机层包括有OLED器件层，所述有机层的制备步骤为：

按照由下至上的顺序依次制备空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层，以形成所述OLED器件层；以及

于所述阳极层与所述空穴注入层之间和/或所述空穴注入层与所述空穴传输层之间制备所述电致变色层。

较佳的，上述的方法，其中，所述电致变色层的形成方法为单独蒸镀为一层或多层膜。

较佳的，上述的方法，其中，还包括：

在形成所述OLED器件层之后，于所述空穴注入层和/或所述空穴传输层之中通过掺杂工艺制备所述电致变色层。

本发明公开了一种OLED显示面板及其制备方法，该技术方案通过在传统OLED显示面板中增加具有空穴注入和/或空穴传输功能的电致变色层，同时利用电致变色层在通电和未通电情况下所具有的透过率或反射率不同的特性，实现OLED显示面板透明度可调节，从而提高OLED显示面板的对比度，另外该电致变色层可与阴极形成微腔效应进一步提高OLED显示面板的发光效率。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1是传统OLED显示面板的结构示意图；

图2是变色器件的结构示意图；

图3～图6是本发明实施例中OLED显示面板的结构示意图；

图7是本发明实施例中OLED显示面板的制备工艺流程示意图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

实施例一：

为解决现有技术中因普通的OLED中阳极与阴极均为透明材料，故无法形成微腔效应导致OLED的发光效率和对比度均达不到理想状态的缺陷，本发明实施例提供了一种新型的OLED显示面板结构，该结构通过在传统OLED显示面板中增加具有空穴注入和/或空穴传输功能的电致变色层(Electrochromic Layer)，来达到理想的效果。

其中，如图2所示，电致变色层应用的变色器件结构一般具有5层结构，包括有基底21、第一透明电极22、电致变色层23、电解质24、离子存储层25和第二透明电极26。离子存储层25的作用为提供或存储变色所需的离子，电解质24的作用为传输离子，同时绝缘电子。该结构在外加电场的作用之下，离子由离子存储层25注入到电致变色层23中，同时电子由第一透明电极22注入至电致变色层23中，经过反应之后引起电致变色层23着色或者褪色。

例如，电致变色层的变色材料为WO₃(透明)和NiO，其反应过程均会将透明的WO₃转换为非透明的其他材料，进而改变了电致变色层23的反射率和透明度。

针对上述原理，在本发明实施例中所提供的OLED显示面板的基本结构，如图3和图4所示，包括：

基板(图中未示出)，作为一个优选的方案，在该实施例中优选的以TFT背板作为基板；

阳极层31，设置在该基板之上；

有机层(即A范围内的各层结构)，设置在阳极层31之上且该有机层中设置有电致变色层32；

阴极层37，设置在有机层之上。

在本发明的实施例中，有机层位于阳极层31和阴极层37之间，如图3所示，其主要包括电致变色层32、空穴注入层33、空穴传输层34、发光层35、电子传输层36；其中，空穴注入层33、空穴传输层34、发光层35以及电子传输层36由下至上依次叠置并形成OLED器件层。

在本发明的实施例中，参照图3和图4，该电致变色层32可位于阳极层31和发光层35之间，即可位于阳极层31和空穴注入层33之间，也可位于空穴注入层33和空穴传输层34之间，并且该电致变色层32具有空穴注入和空穴传输的功能。当然该电致变色层32也可掺杂在空穴注入层33和/或空穴传输层34之中(图中未示出该结构)，也就是说，电致变色层32可位于或掺杂于阳极层31和发光层35之间的任何一层，只要不影响空穴注入和传输即可，在实际的工艺中，其设置位置可根据具体的工艺要求来设定，但是对本发明并无实质性的影响。

在本发明的实施例中，优选的，阳极层31为透明阳极层，且阴极层37为半透明半反射阴极层。

在本发明的实施例中，其电致变色层的优选厚度维持在0.5～500nm(如0.5nm、100nm或400nm以及在该范围内的其它厚度)之间。

对于本发明实施例中的OLED显示面板的电致变色层的材料选择，其具有多样化，例如：电致变色层可以为单一具有导电性的有机物或无机物；也可以为两种或两种以上具有导电性的有机物掺杂，或有机物与无机物掺杂形成。具体的，该电致变色层可以为导电无机物如WO3，或者导电有机物如聚噻吩类及其衍生物、紫罗精类、四硫富瓦烯、金属酞菁类化合物、三联吡啶衍生物及配合物等。

基于上述的电致变色层的工作机制和过程，在本发明的实施例中，因OLED显示面板中存在电致变色层，该电致变色层在OLED器件层不发光时是透明的；而在发光时，OLED显示面板有电流通过，电致变色层32的透过率大大减小，反射率上升，甚至达到不透光状态，从而与半透明的阴极层37间形成微腔效应，进而提高OLED显示面板的发光效率；同时因电致变色层32的透过率下降甚至不透明，所以OLED显示面板的对比度也得到大大的提升。

在本发明的实施例中，其中，OLED器件层发光时，电致变色层在可见光范围内的透过率小于30％；OLED器件层不发光时，电致变色层在可见光范围内的透过率大于80％；因此巧妙地利用电致变色层在通电和未通电情况下透过率或发射率的不同来实现OLED透明度的可调节，从而提高OLED显示面板的对比度和效率。

实施例二：

基于上述的OLED显示面板结构，本发明实施例中还提供了一种OLED显示面板的制备方法，实施例一中所述的技术方案在本实施例中同样适用，同样本实施例中所述的技术方案在实施例一中也同样适应，因此针对部分技术方案在该实施例中将不予赘述。

具体的，如图7所示：

步骤S1、提供TFT基板，并于TFT基板之上形成阳极层；

步骤S2、在该阳极层之上形成一有机层；

步骤S3、在有机层之上形成一阴极层；

其中，在该有机层中形成有电致变色层。

在本发明实施例中，在制备有机层(包括有OLED器件层和电致变色层)的过程中，其具体的步骤为：按照由下至上的顺序依次制备空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层，以形成OLED器件层。

在该步骤中，还包括在阳极层与空穴注入层之间和/或空穴注入层与空穴传输层之间制备上述的电致变色层；或

在空穴注入层和/或空穴传输层之中通过掺杂制备上述的电致变色层步骤。

实施例三：

基于上述的OLED显示面板结构，该实施例中提供一种具有具体材质的OLED显示面板，如图5所示。

该实施例中的OLED显示面板作为一个电致变色器件，其基本结构包括：基板(Glass)51/透明阳极(ITO)52/空穴注入层、电致变色层(PEDOT:PEO:LiCF₃SO₃)53/空穴传输层(NPB)54/发光层(Bebq₂:Ir(MDQ)₂(acac))55/电子传输层(Alq₃)56/半透明阴极(Mg:Ag＝1:9)57/折射率匹配层(NPB)58。

聚噻吩的衍生物PEDOT是重要的空穴注入材料，可将修饰ITO表面，利于空穴的注入；同时它也是电致变色材料，而聚环氧乙烷(PEO)和锂盐的络合物LiCF₃SO₃是最具有代表性的聚合物固体电解质，二者旋涂在ITO阳极可作为电致变色器件的离子存储和传输功能，这样的器件可实现电致变色和电致发光的双重功能，从而可通过电致变色层调节OLED器件的透明度，实现对比度的提升。

在本发明的实施例中，阳极层ITO的制备可以在真空腔室压强为10^-4Pa的条件下，采用传统的溅射(Sputter)工艺在基板上溅镀一层15nm厚的ITO作为透明阳极52。

在本发明的实施例中，在电致变色层53的制备过程中将聚噻吩的衍生物PEDOT与电解质的混合溶液采用旋涂的方式，通过调整转速及时间等参数，在ITO上形成厚度15～50nm之间的薄膜，继续80℃真空转台下烘烤2小时以除去残留的溶剂，然后将温度升高至150℃热处理一定时间，如10min，然后进行退火处理，以增加薄膜的平整性和致密性，进而形成该电致变色层53。

在本发明的实施例中，形成电致变色层53后，在真空腔室压强为10^-4Pa的条件下，依次蒸镀一层空穴传输层(厚度40nm)54、发光层(厚度40nm)55、电子传输层(厚度30nm)56，进而综合形成OLED器件层。

在本发明的实施例中，继续保持真空腔室压强不变，蒸镀一层厚度为25nm的Mg:Ag合金作为半透明阴极57，Mg:Ag的比例为1:9，然后再蒸镀一层60nm后的NPB作为折射率匹配层58，进而提高OLED显示面板的出光率。

综上可形成一个OLED显示面板，并且因电致变色层的存在可有效提高OLED显示面板的对比度和效率。

实施例四：

基于上述的OLED显示面板结构，该实施例中提供一种具有具体材质的OLED显示面板，如图6所示。

该实施例中的OLED显示面板作为一个电致变色器件，其基本结构包括：基板(Glass)61/透明阳极(ITO)62/空穴注入层、电致变色层(WO₃)63/固体电解质(MPEO-LiClO₄)64/发光层、离子存储层(MEH-PPV或EO-PPEV)65/电子传输层(Alq₃)66/半透明阴极(Mg:Ag)67/折射率匹配层(NPB)68。

在本发明的实施例中，电致变色层63为无机物WO₃，电致发光层和离子存储层为MEH-PPV或EO-PPEV。WO₃是一种空穴注入材料，可以作为p-掺杂材料，也可以制备成单成膜修饰ITO；同时它也是电致变色材料，而MPEO-LiClO₄是一种固体电解质，可作为电致变色器件的离子存储和传输功能，这样的器件同样可实现电致变色和电致发光双重功能，从而可通过电致变色层调节OLED器件的透明度，实现对比度的提升。

在本发明的实施例中，阳极ITO的制备可以在真空腔室压强为10^-4Pa的条件下，采用传统的溅射(Sputter)工艺在基板上溅镀一层15nm厚的ITO作为透明阳极62。

在本发明的实施例中,在真空腔室压强为10^-4Pa的条件下，热蒸发沉积一层WO₃薄膜，然后将MPEO(聚乙二醇单甲醚)和一定量的LiClO₄混合溶剂搅拌后旋涂在WO₃薄膜上，烘烤2小时以除去残留的溶剂，然后再旋涂一层MEH-PPV或EO-PPEV作为电致发光层和离子存储层。

在本发明的实施例中，继续保持真空腔室压强不变的条件下，依次蒸镀一层电子传输层Alq₃(厚度30nm)和Mg：Al合金(厚度25nm)；最后再蒸镀一层60nm厚的NPB作为折射率匹配层。

综上可形成一个OLED显示面板，并且因电致变色层的存在可有效提高OLED显示面板的对比度和效率。

综上所述，本发明公开了一种OLED显示面板及其制备方法，该技术方案通过在传统OLED显示面板中增加具有空穴注入和/或空穴传输功能的电致变色层，同时利用电致变色层在通电和未通电情况下所具有的透过率或反射率不同的特性，实现OLED显示面板透明度可调节，从而提高OLED显示面板的对比度，另外该电致变色层可与阴极形成微腔效应进一步提高OLED显示面板的发光效率。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (14)

1.一种OLED显示面板，其特征在于，所述OLED显示面板包括：

基板；

阳极层，设置于所述基板之上；

有机层，设置于所述阳极层之上，且所述有机层中设置有一电致变色层；以及

阴极层，设置于所述有机层之上。

2.如权利要求1所述的OLED显示面板，其特征在于，所述阳极层为透明阳极层，所述阴极层为半透明半反射阴极层。

3.如权利要求1所述的OLED显示面板，其特征在于，所述电致变色层的厚度为0.5～500nm。

4.如权利要求1所述的OLED显示面板，其特征在于，所述有机层包括有OLED器件层；

所述OLED器件层包括有由下至上依次叠置的空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层，所述电致变色层设置于所述阳极层与所述空穴注入层之间和/或所述空穴注入层与所述空穴传输层之间，或者

所述电致变色层掺杂设置于所述空穴注入层和/或所述空穴传输层之中。

5.如权利要求4所述的OLED显示面板，其特征在于，所述电致变色层为单一具有导电性的有机物或无机物。

6.如权利要求4所述的OLED显示面板，其特征在于，所述电致变色层的材质包括至少两种具有导电性的有机物或无机物或有机无机杂化物。

7.如权利要求4所述的OLED显示面板，其特征在于，所述OLED器件层发光时，所述电致变色层在可见光范围内的透过率小于30％。

8.如权利要求4所述的OLED显示面板，其特征在于，所述OLED器件层不发光时，所述电致变色层在可见光范围内的透过率大于80％。

9.如权利要求1所述的OLED显示面板，其特征在于，所述电致变色层具有空穴注入和/或空穴传输功能。

10.如权利要求1所述的OLED显示面板，其特征在于，所述基板为TFT背板。

11.一种OLED显示面板的制备方法，其特征在于，所述方法包括：

提供一TFT基板；

于所述TFT基板之上形成一阳极层；

于所述阳极层之上形成一有机层，且所述有机层中包括有电致变色层；以及

于所述有机层之上形成一阴极层。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述有机层包括有OLED器件层，所述有机层的制备步骤为：

按照由下至上的顺序依次制备空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层，以形成所述OLED器件层；以及

于所述阳极层与所述空穴注入层之间和/或所述空穴注入层与所述空穴传输层之间制备所述电致变色层。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述电致变色层的形成方法为单独蒸镀为一层或多层膜。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：

在形成所述OLED器件层之后，于所述空穴注入层和/或所述空穴传输层之中通过掺杂工艺制备所述电致变色层。