專利名稱：有機(jī)發(fā)光顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器及其制造方法。更具體地說，涉及其中折射率為1.7或更高的有機(jī)覆蓋層形成在OLED顯示器的第二電極上的OLED顯示器及其制造方法。
背景技術(shù)：
在平板顯示器中，有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器是通過電激發(fā)有機(jī)化合物發(fā)光的發(fā)光顯示器。這里所用的OLED顯示器可以指單OLED，多OLED，或者OLED顯示裝置。OLED顯示器不需要液晶顯示器(LCD)中使用的背光源。因此，OLED顯示器可以用簡(jiǎn)單工藝制成，重量輕且結(jié)構(gòu)緊湊。OLED顯示器可以在低溫下制造，具有等于或小于1ms的快速響應(yīng)速度和低功耗。而且，OLED顯示器由于其自發(fā)射特性，因而具有寬視角和高對(duì)比度。
典型地，由于OLED顯示器包括在陽(yáng)極和陰極之間的有機(jī)發(fā)光層，陽(yáng)極提供的空穴和陰極提供的電子在該有機(jī)發(fā)光層中復(fù)合，從而形成空穴-電子對(duì)，也就是激子，當(dāng)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生能量而發(fā)光。
根據(jù)有機(jī)發(fā)光層發(fā)出光線的方向，OLED顯示器可以分為底發(fā)射OLED顯示器和頂發(fā)射OLED顯示器。在底發(fā)射OLED顯示器中，光線朝向基板發(fā)出，反射電極形成在有機(jī)發(fā)光層上，透明電極形成在有機(jī)發(fā)光層下。這里，如果OLED顯示器是有源矩陣的OLED顯示器，其中形成的薄膜晶體管部分不透射光線，所以發(fā)光面積減小。另一方面，在頂發(fā)射OLED顯示器中，透明電極形成在有機(jī)發(fā)光層上，反射電極形成在有機(jī)發(fā)光層下，所以光線向基板相反方向發(fā)出，從而增加了光線透射面積而改善了亮度。
圖1是橫截面視圖，表示常規(guī)的頂發(fā)射OLED顯示器的結(jié)構(gòu)。
參見圖1，在常規(guī)的頂發(fā)射OLED顯示器中，第一電極13圖案化并在透明基板11，如玻璃或塑料上形成。第一電極13包括由具有高反射性的金屬如鋁(Al)或鋁-釹(Al-Nd)形成的反射層12。第一電極13由例如具有高功函的氧化銦錫(ITO)或者氧化銦鋅(IZO)的透明電極制成的反射電極形成。
然后至少包括有機(jī)發(fā)光層的有機(jī)層15在第一電極13上形成，并且除了該有機(jī)發(fā)光層之外，可以進(jìn)一步包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層和電子注入層中的至少一種。
然后，第二電極17在有機(jī)層15的整個(gè)表面上形成。第二電極17由選自Mg、Ag、Al、Ca及其合金的具有低功函的導(dǎo)電金屬形成。第二電極17可由薄的透射電極構(gòu)成從而光線可以透過，或者由諸如ITO或IZO的透明電極構(gòu)成。
鈍化層19在第二電極17上形成。鈍化層19可由無機(jī)材料或有機(jī)材料層疊形成。在一個(gè)實(shí)施方式中，鈍化層19用無機(jī)層如氮化硅(SiNx)層形成一定厚度，以保護(hù)第二電極和有機(jī)發(fā)光層避免外面的濕氣和污染物。
在常規(guī)的OLED顯示器中，在作為透射電極的第二電極被沉積后，鈍化層由無機(jī)或有機(jī)材料在第二電極上形成，以保護(hù)第二電極和有機(jī)發(fā)光層避免外面的濕氣和污染物。第二電極是沉積而成的透射電極。但是，由于鈍化層的沉積沒有考慮其折射率和厚度，頂發(fā)射OLED顯示器的效率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施方式通過在第二電極上沉積折射率至少為1.7的有機(jī)覆蓋層，提供一種高效率、長(zhǎng)壽命的OLED顯示器。
在本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施方式中，一種OLED顯示器包括基板；形成在該基板上且包括反射層的第一電極；形成在該第一電極上且至少包括有機(jī)發(fā)光層的有機(jī)層；形成在該有機(jī)層上的第二電極；和形成在第二電極上的有機(jī)覆蓋層。該有機(jī)覆蓋層的折射率至少為1.7。
在本發(fā)明的另一個(gè)示例性實(shí)施方式中，一種制造OLED顯示器的方法包括準(zhǔn)備基板；在該基板上形成包括反射層的第一電極；在該第一電極上形成至少包括有機(jī)發(fā)光層的有機(jī)層；在該有機(jī)層上形成第二電極；和在第二電極上形成折射率為1.7或更高的有機(jī)覆蓋層。


通過參考附圖詳細(xì)描述示例性實(shí)施方式，本發(fā)明的上述和其他特征和方面對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說將更加明顯，其中圖1是橫截面視圖，表示常規(guī)的頂發(fā)射OLED顯示器的結(jié)構(gòu)；圖2是橫截面視圖，表示一種根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的頂發(fā)射OLED顯示器的結(jié)構(gòu)；圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，每種有機(jī)材料的折射率與波長(zhǎng)關(guān)系的曲線圖；圖4是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，每種有機(jī)覆蓋層厚度下紅光(R)效率的曲線圖；圖5是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，每種有機(jī)覆蓋層厚度下綠光(G)效率的曲線圖；和圖6是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，每種有機(jī)覆蓋層厚度下藍(lán)光(B)功耗的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
下文將參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖2是橫截面視圖，表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的頂發(fā)射OLED顯示器的結(jié)構(gòu)。
參見圖2，在根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的OLED顯示器中，包括反射層22的第一電極23被圖案化，并在基板21如玻璃、塑料和石英(crystal)上形成。反射層22由高反射金屬，如鋁或鋁合金形成。第一電極23由反射電極形成，該反射電極是透明電極，如具有高功函的氧化銦錫(ITO)或者氧化銦鋅(IZO)。
然后至少包括有機(jī)發(fā)光層的有機(jī)層25在第一電極23上形成。除了有機(jī)發(fā)光層之外，有機(jī)層25可以進(jìn)一步包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層和電子注入層中的至少一種。
第二電極27在有機(jī)層25上形成。第二電極27由透明電極如ITO或IZO形成，和/或由可以透過光線的薄透射電極形成，該透射電極可由選自Mg、Ag、Al、Ca及其合金的具有低功函的導(dǎo)電金屬制成。
作為例子，第二電極27可由Mg、Ag、Al、Ca及其合金形成，并由可以透過光線的薄透射電極形成。在一個(gè)示例性實(shí)施方式中，第二電極27由MgAg形成。
有機(jī)覆蓋層29在第二電極27上形成。在頂發(fā)射OLED顯示器中形成有機(jī)覆蓋層29是為了防止當(dāng)形成第二電極27時(shí)全反射造成大量光線的流失。有機(jī)覆蓋層29由折射率為1.7或更高的有機(jī)材料層疊到預(yù)定的厚度而形成的。該有機(jī)覆蓋層29可由亞芳基二胺衍生物、三胺衍生物、CBP和/或羥基喹啉鋁(Alq3)形成。在一個(gè)實(shí)施方式中，有機(jī)覆蓋層29可由折射率為1.7到2.4的亞芳基二胺衍生物形成。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，每種有機(jī)材料的折射率與波長(zhǎng)關(guān)系的曲線圖；如圖3所示，在波長(zhǎng)范圍380nm到1190nm之間，三胺衍生物的折射率為至少1.7到2.1，亞芳基二胺衍生物至少為1.7到2.4，CBP為1.7到2.0，Alq3為1.7到2.0，Blaq為1.5到1.7。
具有1.7或更高的折射率，形成有機(jī)覆蓋層29的有機(jī)材料阻止光線全反射以提高紅光(R)、綠光(G)和藍(lán)光(B)的發(fā)光效率。在一個(gè)實(shí)施方式中，有機(jī)材料的折射率接近2.4。
進(jìn)一步，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式中，有機(jī)覆蓋層29由折射率為1.7或更高的有機(jī)材料層疊到厚度為300(1×10-8cm)到900而形成，以最大化R、G和B的每個(gè)色坐標(biāo)的發(fā)光效率。
如果有機(jī)覆蓋層29的厚度是300到900，由于R、G和B的發(fā)光效率，它可用作一個(gè)元件，可提高R、G和B的發(fā)光效率，并降低功耗。
在一個(gè)實(shí)施方式中，有機(jī)覆蓋層29被沉積到600的厚度，以最大化R、G和B的發(fā)光效率，并使功耗最小化。
現(xiàn)在描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式制造頂發(fā)射OLED顯示器的方法。
參見圖2，準(zhǔn)備基板21?；?1是透明的基板，如玻璃、塑料和/或石英。
然后第一電極23和反射層22在基板21上形成。反射層22和第一電極23通過濺鍍、離子電鍍等方法沉積。反射層22和第一電極23可以通過濺鍍方法沉積，并采用在平板印刷中作為掩膜用的光刻膠(PR)圖案化。
然后至少包括有機(jī)發(fā)光層的有機(jī)層25在第一電極23上形成。
有機(jī)發(fā)光層可包括小分子或聚合物材料。
小分子材料由Alq3、蒽、環(huán)戊二烯、BeBq2、Almq、ZnPBO、Balq、DPVBi、BSA-2和/或2PSP形成。在一個(gè)實(shí)施方式中，有機(jī)發(fā)光層由Alq3形成。聚合物材料由聚亞苯基(PPP)和/或其衍生物，聚對(duì)苯乙炔(PPV)和/或其衍生物和/或聚噻吩(PT)和/或其衍生物形成。
如果第一電極23是陽(yáng)極，除了有機(jī)發(fā)光層之外，有機(jī)層25可進(jìn)一步包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層和電子注入層。
空穴注入層由銅酞菁(CuPc)、PEDOT、m-MTDATA和/或三苯胺形成?？昭▊鬏攲影ㄖ辽僖环N空穴傳輸材料，如芳香叔胺。該化合物含有至少一個(gè)只與碳原子結(jié)合(至少一個(gè)碳原子是芳香環(huán)上的元素)的三價(jià)氮原子。在一種形式中，該芳香叔胺可以是芳胺，如單芳胺、二芳胺、三芳胺或聚芳胺。
在一個(gè)實(shí)施方式中，用于形成電子傳輸層的材料是金屬螯合的氧代化合物(metal chelated oxynoide compound)，含有螯合氧(oxyn)本身(通常指8-喹啉醇或8-羥基喹啉)。這樣的化合物有助于電子注入和傳輸，提供高性能，易于制成薄膜。丁二烯衍生物和雜環(huán)光學(xué)增白劑包含在其他電子傳輸材料中。吲哚和三嗪也可用作電子傳輸材料。進(jìn)一步，當(dāng)發(fā)光層中用到摻雜劑時(shí)，用作發(fā)光層主體材料的Alq3，由于其電子傳輸體的特性而被廣泛使用。
有機(jī)層25通過真空蒸鍍、旋涂、噴墨打印、刮墨刀、激光轉(zhuǎn)寫(LITI)等沉積。
同時(shí)，有機(jī)層25在每個(gè)單位像素中圖案化并形成。有機(jī)層25可以通過激光轉(zhuǎn)寫、使用陰罩的真空蒸鍍等圖案化。
然后第二電極27在有機(jī)層25的整個(gè)表面上形成。第二電極27通過真空蒸鍍形成。
有機(jī)覆蓋層29在第二電極27上形成。有機(jī)覆蓋層29通過真空蒸鍍形成，因此使有機(jī)發(fā)光層由熱損傷引起的劣化最小化。同樣，有機(jī)覆蓋層的使用能夠最小化因有機(jī)發(fā)光層的熱損傷引起的壽命縮短和暗點(diǎn)產(chǎn)生，而這樣的熱損傷可能發(fā)生在具有相似特征的無機(jī)層通過高溫濺鍍而形成的時(shí)候。進(jìn)一步的，有機(jī)覆蓋層在最佳條件下沉積可使效率提高超過約1.5倍，從而提高頂發(fā)射OLED顯示器的壽命。結(jié)果，可獲得高效率、長(zhǎng)壽命的頂發(fā)射OLED顯示器。
包含有機(jī)覆蓋層29的基板用上基板通過特有方法封裝，從而完成頂發(fā)射OLED顯示器。
現(xiàn)在描述本發(fā)明的實(shí)施方式。但是，公開下列實(shí)施方式僅僅是為了說明性的目的，以使本發(fā)明容易理解，而不是用來限制本發(fā)明。
實(shí)施例1到4和對(duì)比例在實(shí)施例1到4和對(duì)比例中，制造了頂發(fā)射OLED顯示器的測(cè)試基板。
實(shí)施例1準(zhǔn)備玻璃基板。第一電極的反射層在該基板上由Al形成，ITO沉積在Al反射層上。然后在ITO上通過在空穴注入層中沉積m-TDATA，在空穴傳輸層中沉積NPB，在發(fā)光層中沉積紅光-CBP:BTPIr、綠光-CBP:Irppy3和藍(lán)光-Alq3:DPBVi，在空穴阻擋層中沉積Balq，在電子傳輸層中沉積Alq3，以及在電子注入層中沉積LiF而形成有機(jī)層。MgAg作為第二電極沉積，然后厚度為200的有機(jī)覆蓋層通過對(duì)折射率為1.7或更高的亞芳基二胺衍生物進(jìn)行真空蒸鍍而沉積，蒸鍍條件為溫度280到300℃，真空度10e-7，蒸鍍速率1/秒，這樣完成頂發(fā)射OLED顯示器。
實(shí)施方式2頂發(fā)射OLED顯示器按照實(shí)施例1中的方法制成，除了有機(jī)覆蓋層的沉積厚度為400。
實(shí)施例3頂發(fā)射OLED顯示器按照實(shí)施例1中的方法制成，除了有機(jī)覆蓋層的沉積厚度為600。
實(shí)施例4頂發(fā)射OLED顯示器按照實(shí)施例1中的方法制成，除了有機(jī)覆蓋層的沉積厚度為800。
對(duì)比例包含基板、第一電極、有機(jī)層和第二電極的OLED顯示器按照實(shí)施例1中的方法完成。在此，沒有沉積有機(jī)覆蓋層。
<效率和功耗的評(píng)價(jià)>
根據(jù)實(shí)施方式1到4的有機(jī)覆蓋層的厚度和對(duì)比例中制成的OLED顯示器評(píng)價(jià)了R和G的效率。
關(guān)于B，色坐標(biāo)的變化對(duì)總功耗有顯著影響，因此效率數(shù)值間絕對(duì)比較是無意義。因此，評(píng)價(jià)功耗時(shí)色坐標(biāo)和效率都考慮在內(nèi)。
表1顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，每種有機(jī)覆蓋層厚度下R和G的效率和B的功耗的評(píng)價(jià)結(jié)果。
圖4和5是分別顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，每種有機(jī)覆蓋層厚度下R和G效率的圖表；圖6是顯示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，每種有機(jī)覆蓋層厚度下B功耗的圖表。
表1

從表1和圖4到6可以確定，在比較例和實(shí)施方式1到3中，有機(jī)覆蓋層的厚度從0增加到200、400、600時(shí)，R效率從2.83坎德拉/安培(cd/A)增加到4.98cd/A，G效率從23.63cd/A增加到39.60cd/A，B功耗從538.5毫瓦(mW)降低到373.6mW。
特別地，可以確定在實(shí)施例3中，當(dāng)有機(jī)覆蓋層的厚度為600時(shí)，R和G效率得到最大化，分別為4.98cd/A和39.60cd/A。B功耗得到最小化，為373.6mW。
還可以確定在實(shí)施例4中，有機(jī)覆蓋層的厚度為800時(shí)，與實(shí)施例3中相比，R和G效率分別下降到4.34cd/A和34.33cd/A，B能耗增加到434.9mW。
由上可知，通過沉積折射率為1.7或更高的有機(jī)材料到600的厚度所形成有機(jī)覆蓋層是有利的，從而獲得最大化的R、G、B效率和低功耗。但是，有機(jī)覆蓋層也可以采用如這里所公開的其他合適厚度。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，通過在頂發(fā)射OLED顯示器的第二電極上層疊折射率為1.7或更高的有機(jī)覆蓋層可能獲得高效率、長(zhǎng)壽命的頂發(fā)射OLED顯示器。
顯然，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變化，而不背離本發(fā)明的精神或范圍。因此，意味著本發(fā)明覆蓋在所附權(quán)利要求和它們的等同物范圍內(nèi)本發(fā)明的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，包括基板；形成在該基板上的第一電極，該第一電極包括反射層；形成在該第一電極上的有機(jī)層，該有機(jī)層包括有機(jī)發(fā)光層；形成在該有機(jī)層上的第二電極；和形成在該第二電極上的有機(jī)覆蓋層，該有機(jī)覆蓋層所具有的折射率至少為1.7。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中該有機(jī)覆蓋層所具有的折射率為1.7到2.4。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中該有機(jī)覆蓋層所具有的厚度為300到900。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中該有機(jī)覆蓋層所具有的厚度為300到900。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中該有機(jī)覆蓋層所具有的厚度為600。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中該有機(jī)覆蓋層由三胺衍生物、亞芳基二胺衍生物、CBP和/或Alq3形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中該有機(jī)覆蓋層由真空蒸鍍的方法形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中第一電極是陽(yáng)極和第二電極是陰極。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中第一電極是由氧化銦錫或者氧化銦鋅形成的包括反射層的透明電極。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中所述反射層是鋁或鋁合金。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中第二電極由Mg、Ag、Al、Ca和/或Mg、Ag、Al或Ca的合金形成，該第二電極是厚度小的透射電極。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光二極管顯示器，其中該有機(jī)層除有機(jī)發(fā)光層之外進(jìn)一步包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層和/或電子注入層。
13.一種制造有機(jī)發(fā)光二極管顯示器的方法包括準(zhǔn)備基板；在該基板上形成包括反射層的第一電極；在該第一電極上形成包括有機(jī)發(fā)光層的有機(jī)層；在該有機(jī)層上形成第二電極；和在該第二電極上形成具有折射率至少為1.7的有機(jī)覆蓋層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中該有機(jī)覆蓋層所具有的折射率為1.7到2.4。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中該有機(jī)覆蓋層所具有的厚度為300到900。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中該有機(jī)覆蓋層所具有的厚度為300到900。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中該有機(jī)覆蓋層所具有的厚度為600。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中該有機(jī)覆蓋層包括三胺衍生物、亞芳基二胺衍生物、CBP和/或Alq3。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中該有機(jī)覆蓋層由真空蒸鍍的方法形成。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中第一電極是陽(yáng)極和第二電極是陰極。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中第一電極是由氧化銦錫ITO或者氧化銦鋅IZO形成的透明電極。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中所述反射層包括鋁和/或鋁合金。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中第二電極包括Mg、Ag、Al、Ca和/或Mg、Ag、Al或Ca的合金，該第二電極是厚度小的透射電極。
24.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中所述有機(jī)層除有機(jī)發(fā)光層之外進(jìn)一步包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層和/或電子注入層。
全文摘要
一種有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)顯示器及其制造方法。該OLED顯示器包括基板；形成在該基板上且包括反射層的第一電極；形成在第一電極上且至少包括有機(jī)發(fā)光層的有機(jī)層；形成在該有機(jī)層上的第二電極；和形成在第二電極上的有機(jī)覆蓋層。該有機(jī)覆蓋層由折射率為1.7或更高的有機(jī)材料層疊形成，從而提供高效率和長(zhǎng)壽命的頂發(fā)射OLED顯示器。
文檔編號(hào)H01L51/54GK1797810SQ20051012431
公開日2006年7月5日 申請(qǐng)日期2005年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月26日
發(fā)明者任子賢, 李寬熙, 柳承潤(rùn) 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社