Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
OLED DISPLAY DEVICE AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR, AND DISPLAY APPARATUS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/149467
Kind Code:
A1
Abstract:
An OLED display device and a manufacturing method therefor, and a display apparatus. The method comprises: forming on a substrate an array comprising first electrodes (420), areas corresponding to the first electrodes (420) being display areas; forming pixel defining layers (430) between the first electrodes (420), and enabling the widths of the cross sections of the pixel defining layers (430) to be in the trend that the widths of the middle parts are wide and the widths of the upper parts and the lower parts are gradually reduced; forming organic light-emitting layers (440) on the first electrodes (420) between the pixel defining layers (430); and at least forming second electrodes (450) on the organic light-emitting layers (440). According to the OLED display device manufactured by the method, the coffee-ring effect of the organic light-emitting layers (440) is reduced to the greatest extent, and the fault of the second electrodes (450) is also avoided, and thus the display effect is improved and the materials of the second electrodes (440) are saved.

Inventors:
WANG HUIFENG (CN)
Application Number:
PCT/CN2014/084534
Publication Date:
October 08, 2015
Filing Date:
August 15, 2014
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
BOE TECHNOLOGY GROUP CO LTD (CN)
International Classes:
H01L27/32; H01L51/52; H01L51/56
Foreign References:
US20100029028A12010-02-04
CN103928497A2014-07-16
CN203787433U2014-08-20
CN102893424A2013-01-23
CN103094491A2013-05-08
CN102969333A2013-03-13
US20130228801A12013-09-05
CN103413819A2013-11-27
Attorney, Agent or Firm:
LIU, SHEN & ASSOCIATES (CN)
北京市柳沈律师事务所 (CN)
Download PDF:
Claims:
权利要求书

1、 一种 OLED显示器件制作方法, 包括:

在衬底基板上形成包括第一电极的阵列, 所述第一电极对应的区域为显 示区域;

在所述第一电极之间形成像素界定层, 且使所述像素界定层截面的宽度 呈中部宽, 上下部的宽度依次减小的趋势;

在所述像素界定层之间的第一电极之上形成有机发光层; 以及 至少在所述有机发光层上形成第二电极。

2、 如权利要求 1所述的 OLED显示器件制作方法, 其中, 在所述第一 电极之间形成像素界定层包括:

在形成所述第一电极的衬底基板上形成光刻胶;

使光线通过掩膜板、 与垂直于所述衬底基板的方向呈预定的第一入射角 照射所述光刻胶, 对所述光刻胶进行第一次曝光;

使光线通过掩膜板、 与垂直于所述衬底基板的方向呈预定的第二入射角 照射所述光刻胶, 对所述光刻胶进行第二次曝光, 并显影去除所述显示区域 对应的光刻胶, 进而暴露出所述第一电极, 且第一次曝光光线的入射方向所 在的直线与第二次曝光光线的入射方向所在的直线分别位于通过暴露出的第 一电极中心的法线相对的两侧, 从而使形成的所述像素界定层截面的宽度呈 中部宽, 上下部的宽度依次减小的趋势, 所述第一入射角和第二入射角均大 于 0°且小于 90°。

3、 如权利要求 2所述的 OLED显示器件制作方法, 其中, 所述第一次 曝光光线的入射方向所在的直线与第二次曝光光线的入射方向所在的直线沿 通过暴露出的第一电极中心的法线对称。

4、 如权利要求 1所述的 OLED显示器件制作方法, 其中, 在所述第一 电极之间形成像素界定层包括:

在形成所述第一电极的衬底基板上形成光刻胶;

使光线通过掩膜板的通光孔后发生衍射, 衍射的光线照射所述显示区域 对应的光刻胶, 对所述光刻胶进行第一次曝光, 使未曝光的光刻胶的截面呈 倒梯形;

照射所述截面呈倒梯形的光刻胶上底两底角的区域, 对所述光刻胶进行 第二次曝光, 从而使显影后形成的所述像素界定层截面的宽度呈中部宽, 上 下部的宽度依次减小的趋势。

5、 如权利要求 1~4任一所述的 OLED显示器件制作方法, 其中, 形成 的所述有机发光层的厚度不低于所述像素界定层中部最宽处的高度。

6、 如权利要求 1~5任一所述的 OLED显示器件制作方法, 其中, 所述 像素界定层的厚度为 0.1um ~ 100um。

7、 如权利要求 6所述的 OLED显示器件制作方法, 其中, 所述像素界 定层的厚度为 lum ~ 5um。

8、 如权利要求 1~7任一所述的 OLED显示器件制作方法, 其中, 所述 像素界定层的中部最宽处分别到上下部的面为平面、 弧面或呈阶梯型。

9、 如权利要求 1~7任一所述的 OLED显示器件制作方法, 其中, 所述 像素界定层的截面为六边形或椭圓形。

10、 一种 OLED显示器件, 包括第一电极阵列、 像素界定层、 有机发光 层及第二电极, 像素界定层位于第一电极之间, 第一电极阵列之上依次为有 机发光层及第二电极, 其中, 所述像素界定层截面的宽度呈中部宽、 上下部 的宽度依次减小的趋势。

11、 如权利要求 10所述的 OLED显示器件, 其中, 所述有机发光层的 厚度不低于所述像素界定层中部最宽处的高度。

12、 如权利要求 10或 11所述的 OLED显示器件, 其中, 所述像素界定 层的厚度为 O.lum〜 100um。

13、 如权利要求 12所述的 OLED显示器件, 其中, 所述像素界定层的 厚度为 1謹 ~ 5謹。

14、 如权利要求 10~13任一所述的 OLED显示器件, 其中, 所述像素界 定层的材料包括: 树脂、 聚酰亚胺、 有机硅或 Si02

15、 如权利要求 10~14任一所述的 OLED显示器件, 其中, 所述像素界 定层的中部最宽处分别到上下部的面为平面、 弧面或呈阶梯型。

16、 如权利要求 10~14任一所述的 OLED显示器件, 其中, 所述像素界 定层的截面为六边形或椭圓形。

17、 一种显示装置,其中,包括如权利要求 10〜: 16中任一项所述的 OLED 显示器件。

Description:
OLED显示器件及其制作方法、 显示装置 技术领域

本发明至少一个实施例涉及一种 0LED显示器件及其制作方法、显示装 置。 背景技术

有机电致发光器件( OLED )相对于 LCD具有自发光、反应快、视角广、 亮度高、 色彩鲜艳及轻薄等优点, 被认为是下一代显示技术。

OLED材料的成膜方式主要包括蒸镀制程和溶液 程。 蒸镀制程在小尺 寸应用较为成熟, 目前该技术已经应用于量产中, 而溶液制程 OLED材料成 膜方式主要有喷墨打印、喷嘴涂覆、旋涂及丝 网印刷等。在这些成膜方式中, 喷墨打印技术由于其材料利用率较高、 可以实现大尺寸化, 被认为是大尺寸 OLED实现量产的主要方式。

喷墨打印工艺需要预先在基板的电极上制作像 素界定层(PDL ) , 以限 定有机发光材料的墨滴精确地流入指定的 R/G/B亚像素区。

PDL结构的截面形状有正梯形(图 1所示 )和倒梯形(图 2所示 )两种。 图 1中的正梯形结构应用较为广泛, 平坦层 110上为第一电极 120的阵列, 第一电极 120之间为 PDL 130。 图 2示出了另一种结构, 平坦层 210上为第 一电极 220的阵列, 第一电极 220之间为 PDL 230, PDL 230为倒梯形结构。 发明内容

本发明至少一个实施例提供了一种 OLED显示器件及其制作方法、显示 装置, 以使制作的 OLED显示器件尽量减轻有机发光层的咖啡环效 , 也不 会出现第二电极断层现象, 从而提升了显示效果, 节省了第二电极的材料。

本发明至少一个实施例提供了一种 OLED显示器件制作方法, 该方法包 括: 在衬底基板上形成包括第一电极的阵列, 所述第一电极对应的区域为显 示区域; 在所述第一电极之间形成像素界定层, 且使所述像素界定层截面的 宽度呈中部宽, 上下部的宽度依次减小的趋势; 在所述像素界定层之间的第 一电极之上形成有机发光层; 以及至少在所述有机发光层上形成第二电极。 本发明至少一个实施例还提供了一种 OLED显示器件, 其包括第一电极 阵列、像素界定层、有机发光层及第二电极, 像素界定层位于第一电极之间, 第一电极阵列之上依次为有机发光层及第二电 极, 所述像素界定层截面的宽 度呈中部宽, 上下部的宽度依次减小的趋势。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案, 下面将对实施例的附图作 简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图 仅仅涉及本发明的一些实施例, 而非对本发明的限制。

图 1是一种 OLED显示器件结构示意图;

图 2是另一种 OLED显示器件结构示意图;

图 3是本发明实施例的一种 OLED显示器件制作方法流程图;

图 4a是本发明实施例的一种 OLED显示器件制作方法中在平坦层上形 成第一电极阵列的结构示意图;

图 4b是在图 4a的基础上形成一层光刻胶后的结构示意图;

图 4c是在图 4b的基础上釆用一种曝光方式对光刻胶进行第 次曝光后 的结构示意图;

图 4d是在图 4c的基础上对光刻胶进行第二次曝光后形成截 为六边形 的像素界定层截面的结构示意图;

图 4e是在图 4b的基础上釆用另一种曝光方式对光刻胶进行 一次曝光 后的结构示意图;

图 4f是在图 4e的基础上对光刻胶进行第二次曝光后形成截 为六边形 的像素界定层截面的结构示意图;

图 4g是在图 4e的基础上在像素界定层之间的第一电极上形 有机发光 材料后的结构示意图;

图 4h是本发明实施例的一种 OLED显示器件制作方法中形成的 OLED 显示器件结构示意图;

图 5是本发明实施例的方法中形成的另一种截面 状的像素界定层截面 的结构示意图; 图 6是本发明实施例的方法中形成的又一种截面 状(椭圓形) 的像素 界定层截面的结构示意图。 具体实施方式

为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚, 下面将结合本发 明实施例的附图, 对本发明实施例的技术方案进行清楚、 完整地描述。显然, 所描述的实施例是本发明的一部分实施例, 而不是全部的实施例。 基于所描 述的本发明的实施例, 本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提 下所获 得的所有其他实施例, 都属于本发明保护的范围。

本申请的发明人注意到, 在图 1所示的情形中, 在有机发光材料 140墨 滴与正梯形的 PDL 130接触处, 由于两者间表面能差异, 以及有机发光材料 140 自身干燥行为, 干燥后容易形成边缘高、 中间薄的不均匀薄膜, 如图 1 的虚线框所示, 也即咖啡环效应。 若要避免咖啡环效应, 不仅需要性能优良 的 PDL材料以及精细调节墨水的溶剂组成,而且需 要精确控制墨滴干燥的温 度、 压强、 氛围等成膜条件, 这增加了显示器件的成本, 也加大了研发的难 度。在图 2所示的情形中, PDL 230为倒梯形结构,由于该倒梯形的 PDL 230 与电极间的夹角小于 90。, 存在毛细结构, 有机发光材料 240墨滴在边缘毛 细结构的作用力下, 铺展较为均匀, 这大大降低了成膜工艺开发的难度。 但 是另一方面, 在沉积阴极 250的时候, 倒梯形 PDL 230结构容易导致阴极的 断层,从而导致阴极像素断路缺陷,特别是当 阴极 250的厚度不足以铺平 PDL 230之间的凹坑时。 为了防止阴极断层的发生, 往往需要蒸镀数十倍厚度的 阴极 250以铺平凹坑, 这显著增加了器件制作的时间和成本并使得器 件透过 率降低。

本发明至少一个实施例提供了一种 OLED显示器件制作方法, 如图 3所 示, 该方法包括以下步骤。

步骤 S310, 在衬底基板上形成包括第一电极的阵列, 所述第一电极对应 的区域为显示区域。

步骤 S320, 在所述第一电极之间形成像素界定层, 且使所述像素界定层 截面的宽度呈中部宽, 上下部的宽度依次减小的趋势。

步骤 S330, 在所述像素界定层之间的第一电极之上形成有 机发光层。 步骤 S340, 至少在所述有机发光层上形成第二电极。

在一个实施例中, 步骤 S310例如如图 4a所示, 在衬底基板上形成包括 第一电极 420阵列的图形。 对于 OLED显示器件来说, 通常在衬底基板上形 成有薄膜晶体管 (TFT )结构阵列及其上方的平坦层, 第一电极阵列形成在 平坦层上方, 并通过过孔连接 TFT。如图 4a所示, 示出了平坦层 410及位于 其上方的第一电极 420阵列的图形。 第一电极 420通常为阳极, 连接薄膜晶 体管结构中的驱动薄膜晶体管的漏极。第一电 极 420对应的区域为显示区域, 在后续形成有机发光材料和第二电极(通常为 阴极)后, 该区域发光显示。

在平坦层 410 (通常为树脂材料)上形成的第一电极 420可以釆用构图 工艺的方式形成, 即在第一电极 420薄膜表面形成光刻胶, 釆用掩膜板对光 刻胶进行曝光显影, 对暴露出的第一电极薄膜进行刻蚀, 最终形成第一电极 420的阵列。 由于 OLED器件有底发光和顶发光两种, 通过设置具有透明性 的阳极和反射性的阴极结构形成底发射的器件 结构, 反之通过透明阴极和反 射阳极的结构形成顶发光的器件结构。 因此根据器件结构不同, 阳极材料的 选择也不同, 通常是 ITO、 Ag、 NiO、 A1或石墨烯等高功函的透明或半透明 材料。

在一个实施例中, 对于步骤 S320, 以下提供了两种不同的制作方式使形 成的像素界定层截面的宽度呈中部宽, 上下部的宽度依次减小的趋势。

方式一

如图 4b所示, 在形成第一电极 420后的基板上形成一层光刻胶 430' 。 形成光刻胶 430' 的方式包括旋涂、 刮涂等方式, 光刻胶的厚度可以为 O.lum-lOOum, 例如 l~5um。

如图 4c所示,使光线通过掩膜板、与垂直于衬底基 的方向呈预定的第 一入射角 α照射光刻胶 430' , 0° < α < 90。, 例如, 45。< α < 75。, 以方便工 艺实现。 对光刻胶 430' 进行第一次曝光, 在此过程中光刻胶例如为正性光 刻胶。 光线以角度 α照射显示区域上方对应的光刻胶 430' 。 由于是倾斜照 射, 所以未曝光区域的光刻胶截面呈平行四边形, 其一条边与第一电极 420 的夹角理论上应为 90° - α。

如图 4d所示,然后使光线通过掩膜板、与垂直于衬 基板的方向呈预定 的第二入射角 β ( 0。< β < 90。)照射第一次曝光时未被曝光的光刻胶。 然后经过两次曝光后的光刻胶统一进行一次显 影, 去除所述显示区域对 应的光刻胶, 进而暴露出第一电极 420。 当然, 也可以如图 4c和图 4d所示, 在每次曝光之后进行一次显影。 为了使形成的像素界定层截面的宽度呈中部 宽, 上下部的宽度依次减小的趋势, 使第一次曝光光线的入射方向所在的直 线与第二次曝光光线的入射方向所在的直线分 别位于通过暴露出的第一电极 420 中心的法线相对的两侧。 这样经过两次曝光, 未曝光区域光刻胶截面呈 类六边形 (即每个像素界定层的形状类似为六棱柱) , 理论上精确控制光线 可以使像素界定层为六边形。

在两次曝光的过程中, 通过控制光线强度, 使光的能量不断增大, 避免 光的能量的衰减,这样使得曝光显影后在光刻 胶上形成的倾斜的面比较平整, 斜面与第一电极 420的表面的夹角也分别最接近于 90。- α和 90。- β。 在一 个实施例中, 使第一次曝光光线的入射方向所在的直线与第 二次曝光光线的 入射方向所在的直线沿通过暴露出的第一电极 420中心的法线对称, 即夹角 α的大小与夹角 β的大小相等, 这样方便控制最终形成的像素界定层 430的 截面为类似六边形结构。

方式二(釆用正性光刻胶)

如图 4b所示, 在形成第一电极 420后的基板上形成一层光刻胶 430' 。 形成光刻胶 430' 的方式包括旋涂、 slit 等方式, 光刻胶的厚度可以为 O.lum-lOOum, 例如, l~5um。

如图 4e所示,使光线通过掩膜板 460的通光孔后发生衍射,这可以通过 在通光孔处设置衍射片 470 实现。 衍射的光线会呈一定角度散射, 如图 4e 中的箭头和虚线框所示(虚线框示出了光照的 范围) 。 用衍射后的光线照射 显示区域对应的光刻胶 430' , 对光刻胶 430' 进行第一次曝光, 未曝光区域 的光刻胶的截面形成倒梯形。

如图 4f所示, 照射截面呈倒梯形的光刻胶上底(位于上方的 为上底)两 底角的区域, 对所述光刻胶进行第二次曝光, 由于光的能量本身会衰减, 或 人为控制其衰减,或通过在掩膜板的通光孔设 置透镜使光照成图 4f在虚线框 的趋势。 最后通过一次显影形成的所述像素界定层截面 的宽度呈中部宽, 上 下部的宽度依次减小的趋势。

当然也可以通过在两次曝光时对光线进行控制 ,最终形成图 4d中所示的 截面为类似六边形 (理论上可以为六边形) 的像素界定层 430。 此外, 也可 以如图 4e和图 4f所示, 在每次曝光之后进行一次显影。

步骤 S330, 如图 4g所示, 在像素界定层 430之间的第一电极 420之上 形成有机发光层 440。 有机发光层 440通常包括空穴注入层、 空穴传输层、 发光层、 空穴阻挡层、 电子阻挡层、 电子传输层、 电子注入层等其中的一层 或多层组成, 或者是多个上述有机发光层单元的串联白光结 构。 像素界定层 430下部与第一电极 420 (通常为阳极)具有小于 90。的夹角, 具备了毛细结 构特征, 喷墨打印时有机发光材料墨滴时, 在毛细结构的吸引下铺展更加均 匀; 同时即便边缘存在不平整的咖啡环效应, 在发光的时候也会被中部突出 的结构遮挡,有效发光区域亮度仍然会比较均 匀,从而有效提高了显示品质。 在一个实施例中, 使有机发光层 440的厚度不低于像素界定层 430中部最宽 处的高度, 这样在后续制作第二电极(通常为阴极) 时, 不需要太多的第二 电极材料将第二电极做的很厚以填充像素界定 层之间的凹坑就能避免出现第 二电极断层的情况, 同时节省了第二电极材料, 由于第二电极可以做薄, 也 增大了透过率。

步骤 S340, 如图 4h所示, 至少在所述有机发光层 440之上形成第二电 极 450, 从而最终形成了 OLED显示器件。

上述制作方法中, 可以控制曝光时的光线, 或控制出现的误差使得最终 形成像素界定层的截面形状为图 5和图 6中的形状。 图 5中, 像素界定层截 面 430除上下两条边外, 其余边均为向外凸的弧线; 图 6中像素界定层截面 430 近似为椭圓形。 当然像素界定层还可以是从中间最宽到两端之 间呈阶梯 形状过渡。

本发明至少一个实施例还提供了一种 OLED显示器件, 其包括形成在衬 底基板上的第一电极阵列、 像素界定层、 有机发光层及第二电极。 像素界定 层位于第一电极之间, 第一电极阵列之上依次为有机发光层及第二电 极, 所 述像素界定层截面的宽度呈中部宽, 上下部的宽度依次减 d、的趋势。

在一个实施例中, 所述有机发光层的厚度不低于所述像素界定层 中部最 宽处的高度。 在不同实施例中, 所述像素界定层的中部最宽处分别到上下部 的面可以为平面、 弧面或呈阶梯型。 像素界定层的中部最宽处分别到上下部 的面为平面的情形,可以如图 4d所示,像素界定层的截面图形可以是近似六 边形或六边形; 当像素界定层的中部最宽处分别到上下部的面 为曲面的情形 时, 像素界定层的截面图形可以是图 5或图 6所示图形; 此外像素界定层的 中部最宽处分别到上下部的面也可以成阶梯型 , 只要总体上满足像素界定层 截面的宽度呈中部宽,上下部的宽度依次减小 的趋势即可。 图 4h只示出了平 坦层以上的结构。 在图 4h中, 像素界定层的厚度可以为 0.1um ~ 100um, 例 如为 lum ~ 5um。 像素界定层的材料可以是树脂、 聚酰亚胺、 有机硅或 Si0 2 等。

通常在衬底基板上形成有薄膜晶体管 (TFT )结构阵列及其上方的平坦 层, 第一电极阵列形成在平坦层上方, 并通过过孔连接薄膜晶体管结构中的 驱动 TFT的漏极。

本发明实施例的 OLED显示器件的像素界定层截面宽度呈中部宽 上下 部的宽度依次减小的趋势。 即像素界定层下部与第一电极(例如阳极)具 有 小于 90。的夹角, 具备了毛细结构, 喷墨打印时有机发光材料墨滴时, 在毛 细结构的吸引下铺展更加均匀; 同时即便边缘存在不平整的咖啡环效应, 在 发光的时候也会被中部突出的结构遮挡,有效 发光区域亮度仍然会比较均匀, 从而有效提高了显示品质。 另一方面, 像素界定层上部较窄, 形成一定的坡 脚, 可以使有机发光层的厚度刚好到达像素界定层 中部最宽处, 这样蒸镀阴 极时避免了倒梯形结构存在第二电极(例如阴 极)断层的缺陷; 而且阴极可 以做薄, 增大透过率, 降低阴极材料成本。

本发明至少一个实施例还提供了一种显示装置 , 其包括上述的 OLED显 示器件。 该显示装置可以为: 电子纸、 OLED显示器、 数码相框、 手机、 平 板电脑等具有任何显示功能的产品或部件。

以上实施方式仅用于说明本发明, 而并非对本发明的限制, 有关技术领 域的普通技术人员, 在不脱离本发明的精神和范围的情况下, 还可以做出各 种变化和变型, 因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴 , 本发明的专 利保护范围应由权利要求限定。

本申请要求于 2014年 4月 1 日递交的中国专利申请第 201410129206.4 号的优先权, 在此全文引用上述中国专利申请公开的内容以 作为本申请的一 部分。