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CN105226197B - 一种oled结构 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种OLED结构，包括阴极层、有机发光层和阳极层，所述有机发光层位于所述阴极层和阳极层之间，其中，所述阴极层或阳极层下方形成一反射层，所述反射层与所述阴极层或阳极层之间具有一个绝缘隔离层。本公开针对OLED结构的阳极进行结构性的变更，直接避免阳极发生突丘的可能性。进而保证OLED的信赖性以及可量产性与良品率的提升。

Description

一种OLED结构
技术领域
本发明涉及OLED结构改造，尤指一种能保证OLED的信赖性的OLED结构。
背景技术
OLED(Organic Light Emitting Display，中文名有机发光显示器)是指有机半导体材料和发光材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。其原理是用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。辐射光可从ITO一侧观察到，其中的金属电极膜同时也起了反射层的作用。
而OLED的生产瓶颈主要取决于电性与信赖性有关的良品率问题。电性主要为显示面的不均匀(mura)，此问题于OLED成品完成之后，于工厂端自身的质量检查系统可以有效拦堵。至于信赖性问题主要为阳极电极膜的突丘(hill lock)，会在使用中造成OLED的阴极与阳极的短路，或是组件烧毁所形成的暗点(DP)。此问题经常是质检之后才会出现，往往不良出现时，已经流至终端用户端，造成公司商誉的损害。
如图1所示，为现有技术OLED结构示意图。包括阴极9、有机发光层8和阳极7，阳极7为阳极金属反射平面，阴极9使用银、镁或是氧化铟锡(ITO)等相关具有高透光性金属构成。现有技术中阳极7(Anode)结构可为双层或是三层结构，例如：ITO/Ag/ITO的三层式，或ITO/Ag的双层式。其中ITO可由任何透明导电金属取代，能实现OLED阳极功能(Anode)，Ag为光反射层，可由一切具有高反射率的金属取代，例如Al。然而这种OLED结构，由于使用中的高电场或高电流，OLED阴极9与阳极7之间的距离为0.3um左右，相对的电场强度非常大。Ag/Al会受到电场的影响，以至于原子会沿着晶界(grain boundary)，随着电流方向移动，就会造成尖刺现象(spiking)，也就是电迁移现象(Electromigration)。会使阳极7中金属成份向阴极9方向形成突丘(hill lock)，这样会在使用中造成OLED的阴极9与阳极7的短路，或是组件烧毁形成暗点(DP)。
另外，如公开号为CN1691860A中国发明专利中，公开了一种顶部发射有机场致发光显示器。参照图2所示，该顶部发射有机场致发光显示器包括：在衬底200上设置具有反射层210a、金属-硅化物层210b和透明电极层210c的第一电极层210；包括至少一层发射层的有机层230；以及第二电极层240。金属-硅化物层210b设置在反射层210a和透明电极层210c之间以抑制在反射层210a和透明电极层210c的界面处产生的电腐蚀，且稳定层间的接触电阻，从而获得亮度均匀的像素和实现高质量图像。
但是，此专利中金属-硅化物层210b仅能抑制反射层和透明电极层界面上的电现象和金属氧化物层的形成。并未从根本上解决反射层210a的金属材料受电场和电流影响形成突丘(hill lock)的问题。
发明内容
为解决现有技术的问题，本发明的目的就在于提供一种能保证OLED的信赖性的OLED结构。
本发明实施例提供一种OLED结构，包括阴极层、有机发光层和阳极层，所述有机发光层位于所述阴极层和阳极层之间，其中，所述阴极层或阳极层下方形成一反射层，所述反射层与所述阴极层或阳极层之间具有一个绝缘隔离层，且所述反射层电位浮置。
根据一实施例，所述绝缘隔离层为单层氧化硅或氮化硅膜。
根据一实施例，所述绝缘隔离层为多层氧化硅或氮化硅膜。
根据一实施例，所述反射层结构为铝、银或镍金属膜。
根据一实施例，所述反射层上下两面以氧化铟锡或氧化铟锌进行修饰。
根据一实施例，所述反射层与栅极层或漏极层共同成形。
根据一实施例，所述隔离层为多层有机光学材料层。
根据一实施例，所述有机光学材料层是对制成膜状的聚乙烯醇类树脂的单层体实施染色处理及拉伸处理制成。
根据一实施例，所述有机光学材料层通过在热塑性树脂基体材料上涂敷形成聚乙烯醇类树脂层，并将形成于该树脂基体材料上的聚乙烯醇类树脂层与树脂基体材料一起进行拉伸制成。
本发明针对OLED结构的阳极进行结构性的变更，直接避免阳极发生突丘(hilllock)的可能性。进而保证OLED的信赖性以及可量产性与良品率的提升。
附图说明
图1为现有OLED结构示意图。
图2为现有另一种OLED结构示意图。
图3为本发明实施例中OLED结构示意图。
图4为本发明实施例中另一种OLED结构示意图。
附图标记说明
阴极层1、有机发光层2、阳极层3、隔离层4、反射层5、阴极9、有机发光层8、阳极7、衬底200、反射层210a、金属-硅化物层210b、透明电极层210c、第一电极层210、有机层230、第二电极层240。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
本发明实施例提供一种OLED结构(参照图3、图4)，包括阴极层1、有机发光层2、阳极层3、隔离层4和反射层5，有机发光层2位于阴极层1和阳极层3之间，在阴极层1或阳极层2(二者可以互换)下方形成有反射层5，而反射层5与电极层之间形成有绝缘隔离层4。以此，将电极与反射层功能分离，反射层单独行使反射功能，不兼具电极功能。从而彻底解决现有技术中，高电场或高电流情况下，阳极中金属成份向阴极方向形成突丘(hilllock)，造成OLED的阴极与阳极的尖刺现象(spiking)，避免组件烧毁形成暗点的问题。
如图3所示，为本发明具体实施方式，OLED结构从上到下可依次为阴极层1、有机发光层2、阳极层3、隔离层4和反射层5。
阴极层1是透明或半透明导体，可使用银、镁或是氧化铟锡(ITO)等相关具有高透光性金属构成。制作中需要将细微的阴极与阴极之间隔离，所用的工艺为蘑菇构型法(Mushroom structure approach)，此工艺类似印刷技术的负光阻显影技术。
有机发光层2位于阴极层1和阳极层3之间，有机发光层2通常还具有两个输入层和一个发光层。输入层分为电子传输层与空穴传输层，而发光层却不一定单独存在，可以是电子或空穴传输层既为传输层又为发光层。传输层都表现出单向极化特性，以便使空穴于电子的复合在发光层中进行。电子传输层(ETM)可为荧光染料化合物。必须热稳定和表面稳定，有机金属络合物具有足够的热稳定性。为了保证有效的电子注入，电子传输层的LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital，未占有电子的能级最低的轨道称为最低未占轨道)能级(分子最低空轨道)应与阴极的功函数相匹配。
空穴传输层的空穴输运材料(HTM)属于一类芳香胺化合物。是TPD(Tg＝60℃)，最稳定的器件采用NPB(Tg＝100℃)。另外，发光层由在荧光基质材料中掺杂的荧光掺杂剂来制备。基质材料通常与电子传输层与空穴传输层采用的材料相同，荧光掺杂剂是热和光化学稳定的镭射染料。荧光染料必须具有较高的量子效率和足够的热稳定性，升华而不会分解。
阳极层3采用透明或半透明氧化铟锡或氧化铟锌(ITO/IZO)等相关的氧化金属层，利用射频溅镀法(RF sputtering)所制造。由于阳极层3电阻过大，易造成不必要的外部功率消耗，优选是增加一辅助电极以降低电压梯度减少驱动电压的快捷方式。铬(Cr：Chromium)金属被用作辅助电极的材料，它具有对环境因子稳定性佳及对蚀刻液有较大的选择性等优点。然而它的电阻值在膜层为100nm时仍属过大，因此在相同厚度时拥有较低电阻值的铝(Al：Aluminum)金属(0.2欧姆/平方)则成为辅助电极另一较佳选择。但是，铝金属的高活性也使其有信赖性方面的问题，因此，更佳的选择是使用多叠层的辅助金属，如：Cr/Al/Cr多叠层结构或Mo/Al/Mo多叠层结构。
绝缘隔离层4形成于反射层5与阳极层3之间，一种情况下，绝缘隔离层可为单层或多层氧化硅或氮化硅膜(如图4所示为多层氧化硅膜)，以便于将金属反射层5与阳极层3进行绝缘间隔。一具休实施方式中，绝缘层的材料可为SiOx、SiNx或SiONx，以这些材料组成单层或多层结构，总厚度在30～300埃(A)。将电极与反射层功能分离，反射层单独行使反射功能，不兼具电极功能。
反射层5下方可为OLED的驱动部分51，现有技术中一般采用TFT驱动结构，图中仅显示了一部分，没有完整示出。
另一种选择是：隔离层4由单层或多层具有偏振效果的有机光学材料层形成，以便于增强反射层5的反射率。有机光学材料层材料可为聚乙烯醇类树脂，制作方式是对制成膜状的聚乙烯醇类树脂的单层体实施染色处理及拉伸处理制成。但是这种制备方式聚乙烯醇类树脂层厚度会大于10nm，并不能很好地适用于本发明实施例的要求。所以，更佳的一种选择是，通过在热塑性树脂基体材料上涂敷形成聚乙烯醇类树脂层，并将形成于该树脂基体材料上的聚乙烯醇类树脂层与树脂基体材料一起进行拉伸制成，这样单层机光学材料层厚度可是在5-10nm之间。
反射层5单独形成在电极层的下方，反射层为电位浮置，不给任何电信号，反射层5单独行使反射功能。主使用铝、银、镍(AL/Ag/Ni)与相关金属合金制成一平坦光滑水平平面。并且反射层5还可与栅极层或漏极层共同成形制作或是单独制作。优选地，反射层5为三明治结构，中间层为金属层，上下两层可使用氧化铟锡或氧化铟锌(ITO/IZO)等相关的氧化金属层对金属膜进行保护修饰，防止与其它材料发生化学反应而影响反射效果。
让反射层与阳极(ITO)分间，并且将反射层独立，不给予任何电信号，如此即可避免作为反射层的金属受到OLED电场的影响，从而避免发生电迁移现象。
另一种选择是，反射层5接地连接，以便于在阳极层3出现电场强度不均，某些区域或点出现电荷突增、场强变化时，由反射层5来消除这种电场的不均。从而避免OLED使用中，电场或高电流突增情况下，造成OLED的阴极与阳极的短路，使组件烧毁形成暗点的问题。
以上实施例中反射层5可为一个整体膜层，当然也可为多个独立片区组成，这些独立片区对应齐有机发光区域，可略大于有机发光区域，以最大限度反射发光区域的光线为宜。这样可减少材料用量，减少成本的同时，还能提升各区域反射效果的稳定性，避免相互之间的影响。
本发明实施例针对OLED结构的阳极进行结构性的变更，直接避免阳极发生突丘(hill lock)的可能性。进而保证OLED的信赖性以及可量产性与良品率的提升。
由技术常识可知，本发明实可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (7)

1.一种OLED结构，包括阴极层、有机发光层和阳极层，所述有机发光层位于所述阴极层和阳极层之间，其特征在于：
所述阴极层或阳极层下方形成一反射层，所述反射层与所述阴极层或阳极层之间具有一绝缘隔离层，所述隔离层为单层或多层具有偏振效果的有机光学材料层，且
所述反射层接地连接。
2.根据权利要求1所述的OLED结构，其中，所述绝缘隔离层为单层氧化硅或氮化硅膜。
3.根据权利要求1所述的OLED结构，其中，所述绝缘隔离层为多层氧化硅或氮化硅膜。
4.根据权利要求1所述的OLED结构，其中，所述反射层为铝、银或镍金属膜。
5.根据权利要求4所述的OLED结构，其中，所述反射层包括一上表面和一下表面，所述上表面和下表面以氧化铟锡或氧化铟锌进行修饰。
6.根据权利要求1所述的OLED结构，其中，所述有机光学材料层是经由对制成膜状的聚乙烯醇类树脂的单层体实施染色处理及拉伸处理制成。
7.根据权利要求1所述的OLED结构，其中，所述有机光学材料层通过在热塑性树脂基体材料上涂敷形成聚乙烯醇类树脂层，并将形成于该树脂基体材料上的聚乙烯醇类树脂层与树脂基体材料一起进行拉伸制成。
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