CN111063813B - 一种oled器件结构及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种OLED结构及其制备方法，所述OLED结构包括基板、金属层、钝化层、阳极以及OLED功能层。本发明的技术效果在于，提供一种OLED结构及其制备方法，通过设置OLED功能层形成阻抗较低的PN结，该PN结与较高阻抗的导电层组成的电阻分压器件，通过调节高压直流输入源和低压直流输入源，PN结开启。由于PN电阻很小，根据电阻分压原理，阴极的电位可近似为低压直流输入源的电位，低压直流输入源采用低电阻的金属，从而可以有效避免压降(IR drop)的问题。

Description

一种OLED器件结构及其制备方法

技术领域

本发明涉及显示领域，尤其涉及一种OLED器件结构及其制备方法。

背景技术

近年来，有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)成为国内外非常热门的新兴平面显示器产品，这是因为OLED显示器具有自发光、广视角、短反应时间、高发光效率、广色域、低工作电压、面板薄、可制作大尺寸与可挠曲的面板及制程简单等特性，而且它还具有低成本的潜力。

如图1所示，图1为AMOLED显示器件的一个像素电路图，为最常见的2T1C结构，它由两个N型薄膜晶体管与一个存储电容组成，该2T1C结构的像素电路，起到将电压变换为电流从而驱动有机发光二极管发光的作用。顶发光OLED(Top emission OLED)由于高开率，可以实现高分辨率，是AMOLED未来的发展方向。2T1C结构最大的缺点是产生电压降(IR Drop)的问题，其原因在于，阴极(cathode)必须用很薄的镁(Mg)、银(Ag)合金制备，否则会影响穿透率。但是薄的Cathode电阻大，因此导致IR drop效果很明显。

现有技术中，本领域的技术人员为解决上述问题，通常会在设计上会加入辅助阴极(VSS)。

如图2所示，钝化层112图案化设置在低压直流输入源111上表面，钝化层112设有第一通孔113a和第二通孔113b；阳极114完全填充第一通孔113a和第二通孔113b且延伸至钝化层112表面，电子传输层115(ETL)设于与第一通孔113a对应的钝化层112表面，阴极116设置于阳极114和电子传输层115的上表面。其中，低压直流输入源111采用低阻抗的金属走线，并通过通孔113和阴极116接触。在制备的过程中，电子传输材料在显示区内部是进行整面蒸渡，因而在像素(Pixel)内部的阳极(ITO)上表面设有电子传输层。

如图3所示，图3为图2的等效电路图。根据电路原理图可知，阴极(cathode)是低电位，低压直流输入源(VSS)与阴极(cathode)之间有一个电阻R。其中，电阻R的大小决定了阴极压降(IR drop)的补偿效果。由于电子传输层的材料为电子传输材料，跟阳极(ITO)的能级差异很大，所以接触阻抗R很大，无法实现阴极IR drop补偿的效果。

如图4所示，图4为现有技术辅助阴极的平面图。低压直流输入源115具有多条分支走线110，每一分支走线110包括多个阴极补助孔100，电子传输层115填充阴极补助孔100。阴极116覆盖阴极补助孔100形成面阴极(Cathode)。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种OLED结构及其制备方法，以解决现有技术存在的像素电路中的阴极补偿效果较差，导致压降明显的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种OLED结构，包括基板、金属层、钝化层、阳极以及OLED功能层，所述金属层设于所述基板上，图案化形成高压直流输入源和低压直流输入源，所述金属层设有第一通孔；所述钝化层设于金属层上且填充所述第一通孔，所述钝化层包括第二通孔和第三通孔，所述第二通孔与所述高压直流输入源相对设置，所述第三通孔与所述低压直流输入源相对设置；所述阳极填充所述第二通孔和所述第三通孔，且部分延伸至所述钝化层表面；所述OLED功能层设于所述阳极上，且与所述第三通孔相对设置。

进一步地，所述OLED功能层包括空穴注入层、空穴传输层以及电子传输层，所述空穴注入层设于所述阳极上，且与所述第三通孔相对设置；所述空穴传输层设于所述空穴层上；所述电子传输层设于所述空穴传输层上。

进一步地，所述OLED结构还包括阴极以及导电层，所述阴极设于所述OLED功能层上，且从所述OLED功能层延伸至与所述第一通孔对应的所述钝化层表面；所述导电层覆盖所述阴极，且从所述阴极表面延伸至与所述第二通孔对应的所述阳极表面。

进一步地，所述阴极与所述空穴注入层、所述空穴传输层、所述电子传输层、所述阳极共同形成PN结。

进一步地，所述阳极完全填充所述第三通孔的内壁，且连接至所述低压直流输入源。

进一步地，所述阳极完全填充所述第二通孔的内壁，且连接至所述高压直流输入源。

本发明还提供一种OLED结构的制备方法，包括如下步骤：金属层制备步骤，在一基板上表面形成一金属层，所述金属层被图案化形成高压直流输入源和辅助阴极，所述金属层设有第一通孔；钝化层制备步骤，在金属层上表面制备一钝化层，所述钝化层包括第二通孔和第三通孔，所述第二通孔与所述高压直流输入源相对设置，所述第三通孔与所述低压直流输入源相对设置；阳极制备步骤，制备一阳极，所述阳极填充所述第二通孔和所述第三通孔，且延伸至所述钝化层表面；以及OLED功能层制备步骤，在所述阳极上表面制备一OLED功能层，所述OLED功能层与所述第三通孔相对设置。

进一步地，所述OLED功能层制备步骤包括如下步骤：空穴注入层制备步骤，在阳极上表面制备一空穴注入层，所述空穴注入层与所述第三通孔相对设置；空穴传输层制备步骤，在所述空穴注入层上表面制备一空穴传输层；以及电子传输层制备步骤，在所述空穴传输层上表面制备一电子传输层。

进一步地，在所述OLED功能层制备步骤之后，还包括如下步骤：阴极制备步骤，在所述OLED功能层上表面制备一阴极，所述阴极从所述OLED功能层延伸至与所述第一通孔对应的所述钝化层表面；以及导电层制备步骤，制备一导电层，所述导电层覆盖所述阴极，且从所述阴极表面延伸至与所述第二通孔对应的所述高压直流输入源表面。

进一步地，在所述阳极制备步骤中，所述第二通孔及所述第三通孔内沉积氧化铟锡或氧化铟锌材料形成阳极，阳极部分延伸至所述钝化层表面。

本发明的技术效果在于，提供一种OLED结构及其制备方法，通过设置OLED功能层形成阻抗较低的PN结，该PN结与较高阻抗的导电层组成的电阻分压器件，通过调节高压直流输入源和低压直流输入源，PN结开启。由于PN电阻很小，根据电阻分压原理，阴极的电位可近似为低压直流输入源的电位，低压直流输入源采用低电阻的金属，从而可以有效避免压降(IR drop)的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术2T1C的像素电路图；

图2为现有技术阴极补助截面图；

图3为图2的等效电路图；

图4为现有技术的辅助阴极的平面图；

图5为本实施例所述阴极补助截面图；

图6为本实施例所述PN结的电性特征示意图；

图7为本实施例图5的等效电路图；

图8为本实施例辅助阴极的平面图；

图9为本实施例所述OLED器件结构的制备方法流程图；

图10为本实施例所述OLED功能层的制备流程图。

附图中部件标识如下：

111低压直流输入源；112钝化层；113a第一通孔；113b第二通孔；

114阳极；115电子传输层；116阴极；110分支走线；100阴极补助孔；

1基板；2金属层；

3钝化层；4阳极；

5 OLED功能层；6阴极；

7导电层；

21高压直流输入源；22低压直流输入源；23第一通孔；

31第二通孔；32第三通孔；

51空穴注入层；52空穴传输层；53电子传输层；

221分支走线；10阴极补助孔。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本发明的优选实施例，用以举例证明本发明可以实施，这些实施例可以向本领域中的技术人员完整介绍本发明的技术内容，使得本发明的技术内容更加清楚和便于理解。然而本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。

如图5所示，本实施例提供一种OLED结构，基板1、金属层2、钝化层3、阳极4、OLED功能层5、阴极6以及导电层7。

金属层2设于基板1上表面，图案化形成高压直流输入源21和低压直流输入源22，金属层2设有第一通孔23。金属层2的材质包括钼、铝、铜中的至少一种。

钝化层3设于金属层2上表面且填充第一通孔23，钝化层3包括第二通孔31和第三通孔32，第二通孔31与高压直流输入源21相对设置，第三通孔32与低压直流输入源22相对设置。钝化层3的材质包括但不限于氮化硅、氮氧化硅，具有绝缘性能。

阳极4填充第二通孔31和第三通孔32，且部分延伸至钝化层3上表面。具体地，阳极4完全填充第二通孔31的内壁，即填充第二通孔31的底壁和侧壁，且连接至高压直流输入源21。阳极4也完全填充第三通孔32的内壁，即填充第二通孔31的底壁和侧壁，且连接至低压直流输入源22。

OLED功能层5设于阳极4上表面，且与第三通孔32相对设置。其中，OLED功能层5包括空穴注入层51、空穴传输层52以及电子传输层53。

空穴注入层51设于阳极1上表面，且与第三通孔32相对设置。空穴传输层52设于空穴注入层51上表面。电子传输层53设于空穴传输层52上表面。

阴极6设于OLED功能层5上表面，且从OLED功能层5延伸至与第一通孔23对应的钝化层3上表面。

导电层7覆盖阴极6，且从阴极6表面延伸至与第二通孔31对应的高压直流输入源21上表面。其中，导电层7高阻抗的导体。

本实施例中，阴极6与空穴注入层51、所述空穴传输层52、所述电子传输层53、阳极4共同形成PN结。

如图6所示，图6为所述PN结的电性特征示意图。当所述PN结正向导通后，可以看作为阻抗很小的电阻。

如图7所示，图7为图5的等效电路图。其中，所述PN结为较低阻抗的小电阻，所述导电层为较高阻抗的大电阻，中间节点为阴极电位输出端。当高压直流输入源VDD和低压直流输入源VSS，所述PN结开启。由于所述PN结的电阻很小，根据电阻分压原理，阴极的电位可近似为低压直流输入源VSS的电位，低压直流输入源VSS采用低电阻的金属，如钼、铜、铝等，从而可以有效避免压降(IR drop)的问题。

如图8所示，低压直流输入源VSS在基板1上表面具有多条分支走线211，每一分支走线211包括多个阴极补助孔10，OLED功能层填充阴极补助孔10形成PN结。阳极4设于基板1的上表面，且突出于基板1的边缘处。阴极6覆盖阴极补助孔10形成面阴极(Cathode)。导电层7呈矩形环状，设于基板1及部分阳极4上表面且靠近基板1的边缘处，导电层7连接至阳极4。

本发明的技术效果在于，提供一种OLED结构及其制备方法，通过设置OLED功能层形成阻抗较低的PN结，该PN结与较高阻抗的导电层组成的电阻分压器件，通过调节高压直流输入源和低压直流输入源，PN结开启。由于PN电阻很小，根据电阻分压原理，阴极的电位可近似为低压直流输入源的电位，低压直流输入源采用低电阻的金属，从而可以有效避免压降(IR drop)的问题。

如图9所示，本实施例还提供一种OLED结构的制备方法，包括如下步骤S1)～S8)。

S1)金属层制备步骤，在一基板上表面形成一金属层2，金属层2被图案化形成高压直流输入源21和辅助阴极22，金属层2设有第一通孔23，参见图5。

S2)钝化层制备步骤，在金属层上表面制备一钝化层3，钝化层3包括第二通孔31和第三通孔32，第二通孔31与高压直流输入源21相对设置，第三通孔32与低压直流输入源22相对设置。钝化层3的材质包括但不限于氮化硅、氮氧化硅，具有绝缘性能，参见图5。

S3)阳极制备步骤，制备一阳极4。阳极1填充第二通孔31和第三通孔32，且延伸至钝化层3上表面。在第二通孔31及第三通孔32内沉积氧化铟锡或氧化铟锌材料形成阳极4，阳极4部分延伸至钝化层3表面，参见图5。

S4)OLED功能层制备步骤，在阳极4上表面制备一OLED功能层5，OLED功能层5与第三通孔32相对设置，参见图5。

如图10所示，所述OLED功能层制备步骤包括如下步骤S41)～S42)。S41)空穴注入层制备步骤，在阳极上表面制备一空穴注入层，所述空穴注入层与所述第三通孔相对设置。S42)空穴传输层制备步骤，在所述空穴注入层上表面制备一空穴传输层。S43)电子传输层制备步骤，在所述空穴传输层上表面制备一电子传输层。

S5)阴极制备步骤，在OLED功能层5上表面制备一阴极6，阴极6从OLED功能层5延伸至与第一通孔23对应的钝化层3上表面，参见图5。具体地，所述阴极设于电子传输层上表面，且从所述电子传输层延伸至与所述第一通孔对应的钝化层上表面。

S6)导电层制备步骤，制备一导电层7，导电层7覆盖阴极6，且从阴极6表面延伸至与第二通孔31对应的阳极4表面，参见图5。

本发明的技术效果在于，提供一种OLED结构及其制备方法，通过设置OLED功能层形成阻抗较低的PN结，该PN结与较高阻抗的导电层组成的电阻分压器件，通过调节高压直流输入源和低压直流输入源，PN结开启。由于PN电阻很小，根据电阻分压原理，阴极的电位可近似为低压直流输入源的电位，低压直流输入源采用低电阻的金属，从而可以有效避免压降(IR drop)的问题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种OLED结构，其特征在于，包括：

基板；

金属层，设于所述基板上，图案化形成高压直流输入源和低压直流输入源，所述金属层设有第一通孔；

钝化层，设于金属层上且填充所述第一通孔，所述钝化层包括第二通孔和第三通孔，所述第二通孔与所述高压直流输入源相对设置，所述第三通孔与所述低压直流输入源相对设置；

阳极，填充所述第二通孔和所述第三通孔，且部分延伸至所述钝化层表面；OLED功能层，设于所述阳极上，且与所述第三通孔相对设置；

阴极，设于所述OLED功能层上，且从所述OLED功能层延伸至与所述第一通孔对应的所述钝化层表面；以及

导电层，覆盖所述阴极，且从所述阴极表面延伸至与所述第二通孔对应的所述阳极表面；

其中，所述OLED功能层包括：

空穴注入层，设于所述阳极上，且与所述第三通孔相对设置；

空穴传输层，设于所述空穴注入层上；以及

电子传输层，设于所述空穴传输层上；

其中，所述阴极与所述空穴注入层、所述空穴传输层、所述电子传输层、所述阳极共同形成PN结。

2.如权利要求1所述的OLED结构，其特征在于，

所述阳极完全填充所述第三通孔的内壁，且连接至所述低压直流输入源。

3.如权利要求1所述的OLED结构，其特征在于，

所述阳极完全填充所述第二通孔的内壁，且连接至所述高压直流输入源。

4.一种OLED结构的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

金属层制备步骤，在一基板上表面形成一金属层，所述金属层被图案化形成高压直流输入源和低压直流输入源，所述金属层设有第一通孔；

钝化层制备步骤，在金属层上表面制备一钝化层，所述钝化层包括第二通孔和第三通孔，所述第二通孔与所述高压直流输入源相对设置，所述第三通孔与所述低压直流输入源相对设置；

阳极制备步骤，制备一阳极，所述阳极填充所述第二通孔和所述第三通孔，且延伸至所述钝化层表面；

OLED功能层制备步骤，在所述阳极上表面制备一OLED功能层，所述OLED功能层与所述第三通孔相对设置；

阴极制备步骤，在所述OLED功能层上表面制备一阴极，所述阴极从所述OLED功能层延伸至与所述第一通孔对应的所述钝化层表面；以及

导电层制备步骤，制备一导电层，所述导电层覆盖所述阴极，且从所述阴极表面延伸至与所述第二通孔对应的所述高压直流输入源表面；

其中，所述OLED功能层制备步骤包括如下步骤：

空穴注入层制备步骤，在阳极上表面制备一空穴注入层，所述空穴注入层与所述第三通孔相对设置；

空穴传输层制备步骤，在所述空穴注入层上表面制备一空穴传输层；以及

电子传输层制备步骤，在所述空穴传输层上表面制备一电子传输层；

其中，所述阴极与所述空穴注入层、所述空穴传输层、所述电子传输层、所述阳极共同形成PN结。

5.如权利要求4所述的OLED结构的制备方法，其特征在于，

在所述阳极制备步骤中，

所述第二通孔及所述第三通孔内沉积氧化铟锡或氧化铟锌材料形成阳极，阳极部分延伸至所述钝化层表面。

Images