專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明要求獲得2001年12月26日在韓國專利局申請的韓國專利中請No.2001-85101的優(yōu)先權(quán)，所述專利申請的公開內(nèi)容被包括在本文中作為參考。
在無機(jī)電致發(fā)光顯示器件的開發(fā)初期，它們作為綠色發(fā)光顯示器件投入商業(yè)使用。但無機(jī)電致發(fā)光顯示器件和等離子體顯示器件一樣，是由交流偏壓驅(qū)動，且需要數(shù)百伏的電壓來驅(qū)動。而且，由于用于無機(jī)電致發(fā)光顯示器件的發(fā)光材料是無機(jī)物質(zhì)，很難通過分子設(shè)計來控制光發(fā)射波長特性，因此就不易獲得圖象的全色顯示。
另一方面，有機(jī)電致發(fā)光顯示器件是靠電激勵熒光有機(jī)化合物而發(fā)光的自發(fā)射顯示器件。因此，可以期望有機(jī)電致發(fā)光顯示器件能適用于可克服液晶顯示器件缺點(diǎn)的下一代顯示器件，其特點(diǎn)包括低驅(qū)動電壓、能夠生產(chǎn)又薄又小的顯示屏、寬視角、高響應(yīng)速度等等。利用層狀結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件已由Eastman KodakCompany開發(fā)并由先鋒電子公司(Pioneer Electronic Corporation)作為具有更長壽命的綠色發(fā)光顯示器件投放了市場。
近來，多種具有有機(jī)材料特有的各種分子結(jié)構(gòu)的新材料，以及有機(jī)電致發(fā)光顯示器件(以下簡稱為有機(jī)EL器件)作為具有包括低直流驅(qū)動電壓、小而薄的結(jié)構(gòu)、自發(fā)射等等特性的彩色顯示器件，一直是積極研究的主題。
日本特許公報No.Hei10-335060中公開了有機(jī)EL器件的一個實(shí)例，示于

圖1。
參閱圖1，有機(jī)EL器件10的結(jié)構(gòu)是有機(jī)層狀結(jié)構(gòu)11放置在陽極12和陰極13之間，陰極13由封裝層14保護(hù)，該封裝層含有鋁和至少一種功函數(shù)大于鋁的功函數(shù)的材料。
在具有上述結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)的有機(jī)EL器件中，外界光被陰極13和封裝層反射，使圖象的可讀性下降。特別是，在有機(jī)EL器件暴露于陽光下的室外環(huán)境中，陰極13反射的外界光會大大降低相對亮度及對比度。
美國專利No.5,059,861公開了一種其陰極由除堿金屬外的各種金屬構(gòu)成的有機(jī)EL器件。
美國專利No.5,047,687公開了一種有機(jī)EL器件，其陰極可由除堿金屬外的各種金屬構(gòu)成但其中至少一種金屬具有低功函數(shù)。此處，所述金屬包括鋁，釩和鈷。
日本特許公報No.Hei 9-274990公開了一種具有封裝陽極、有機(jī)層狀結(jié)構(gòu)和陰極的封裝層的有機(jī)EL器件，該封裝層具有至少一種從硅膠，沸石，氯化鈣，活性碳，尼龍和聚乙烯醇等材料中選擇的干燥劑。
美國專利No.5,073,446，日本特許公報No.Hei 5-36475，Hei 8-222368和Hei 7-161474公開了一種具有陽極、有機(jī)層狀結(jié)構(gòu)、陰極、保護(hù)陰極的封裝層和密封層的有機(jī)EL器件。
多數(shù)傳統(tǒng)的EL器件在襯底表面使用偏光膜以防止由于電極和有機(jī)層狀結(jié)構(gòu)反射外界光而降低圖象的亮度。但使用偏光膜會屏蔽掉一些有機(jī)層狀結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的光，造成亮度大幅下降。
本發(fā)明的上述和其它目的通過提供一種包括以下部分的有機(jī)EL器件來達(dá)到透明襯底；用透明導(dǎo)電材料按預(yù)定圖案在透明襯底上形成的第一電極單元；疊加在第一電極單元上的包括具有預(yù)定圖案的有機(jī)層的有機(jī)EL單元；以預(yù)定圖案在有機(jī)EL單元上形成的對應(yīng)于第一電極單元的第二電極單元；以及封裝第一電極單元、有機(jī)EL單元和第二電極單元的封裝層以保護(hù)所述各部分的封裝層，封裝層由第一組分和由從以下材料中選擇的一種或多種金屬制作的第二組分構(gòu)成鐵(Fe)，鈷(Co)，釩(V)，鈦(Ti)，鋁(Al)，銀(Ag)和鉑(Pt)。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，有機(jī)EL器件的第一組分是從SiOx(x＞1)，SiNx(x＞1)，MgF2，CaF2，Al2O3，In2O3和ITO(氧化銦錫)等材料中選擇的至少一種介質(zhì)材料，且封裝層在厚度方向上具有漸變的組分濃度梯度。而且，該漸變的組分濃度梯度的分布是使封裝層的光吸收效率沿封裝層的厚度方向隨著封裝層距外界光入射表面的距離增加而逐漸增加。
本發(fā)明的上述和其它目的還可以通過提供一種包括以下部分的有機(jī)EL器件來達(dá)到透明襯底；用透明導(dǎo)電材料并按預(yù)定圖案在透明襯底上形成的第一電極單元；疊加在第一電極單元上的包括具有預(yù)定圖案有機(jī)層的有機(jī)EL單元；在有機(jī)EL單元上形成的第二電極單元，該單元由從以下材料中選擇的一種或多種金屬制作的第一組分和第二組分構(gòu)成鐵(Fe)，鈷(Co)，釩(V)，鈦(Ti)，鋁(Al)，銀(Ag)，和鉑(Pt)；以及封裝第一電極單元、有機(jī)EL單元和第二電極單元的封裝層。
本發(fā)明的上述和其它目的還可以通過提供一種包括以下部分的有機(jī)EL器件來達(dá)到透明襯底；在透明襯底上形成的用以吸收外界光的外界光吸收層；在外界光吸收層上形成的第二電極單元；由具有預(yù)定圖案的有機(jī)層構(gòu)成并疊加在第二電極單元上的有機(jī)EL單元；以及按預(yù)定圖案在有機(jī)EL單元上形成的第一電極單元。
在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，外界光吸收層包括的第一組分是從SiOx(x＞1)，SiNx(x＞1)，MgF2，CaF2，Al2O3，In2O3和ITO(氧化銦錫)等材料中選擇的至少一種介質(zhì)材料，第二組分是從鐵(Fe)，鈷(Co)，釩(V)，鈦(Ti)，鋁(Al)，銀(Ag)，和鉑(Pt)等材料中選擇的一種或多種金屬材料。而且，在本發(fā)明的一個實(shí)施例中，外界光吸收層構(gòu)造成具有漸變的組分濃度梯度。
本發(fā)明的上述和其它目的也可通過提供一種包括以下部分的有機(jī)EL器件來達(dá)到襯底；具有按預(yù)定圖案在襯底上形成的陽極層的象素區(qū)；具有疊加在各自的陽極層上的有機(jī)層的有機(jī)EL單元；在襯底上形成的在有機(jī)EL器件上開口的絕緣保護(hù)層；按預(yù)定圖案在襯底和保護(hù)層上形成的陰極層；以及具有在襯底上形成的用來對陽極層有選擇地施加電壓的薄膜晶體管(TFT)的驅(qū)動區(qū)；其中，所述陽極層由外界光吸收層構(gòu)成。
本發(fā)明的上述和其它目的也可通過提供一種包括以下部分的有機(jī)EL器件來達(dá)到透明襯底；在透明襯底上形成的緩沖層；在緩沖層上形成的薄膜晶體管(TFT)層；覆蓋TFT層的中間絕緣層；按預(yù)定圖案在中間絕緣層上形成的透明電極層，由TFT對此透明電極層選擇性地施加電壓；具有在透明電極層上打開的開口的絕緣保護(hù)層；具有有機(jī)層的疊加在透明電極層上的有機(jī)EL單元；按預(yù)定圖案在有機(jī)EL單元和保護(hù)層上形成的陰極層；其中在中間絕緣層和絕緣保護(hù)層之間形成外界光吸收層，但對應(yīng)于有機(jī)EL單元的區(qū)域除外。
本發(fā)明的上述和其它目的也可通過提供一種包括以下部分的有機(jī)EL器件來達(dá)到透明襯底；在透明襯底上形成的緩沖層；在緩沖層上形成的薄膜晶體管(TFT)層；覆蓋TFT層的中間絕緣層；按預(yù)定圖案在中間絕緣層上形成的透明電極層，由TFT對此透明電極層選擇性地施加電壓；具有在透明電極層上打開的開口的絕緣保護(hù)層；具有有機(jī)層的疊加在透明電極層上的有機(jī)EL單元；以及按預(yù)定圖案在有機(jī)EL單元和保護(hù)層上形成的陰極層；其中陰極層包括第一組分和第二組分，第一組分是介質(zhì)材料，第二組分由從以下金屬材料中選擇的一種或多種金屬構(gòu)成鐵(Fe)，鈷(Co)，釩(V)，鈦(Ti)，鋁(Al)，銀(Ag)，和白(Pt)。
本發(fā)明的上述和其它目的還通過提供一種制備有機(jī)EL器件的方法來達(dá)到，此方法包括以下步驟制備透明襯底；按預(yù)定圖案在透明襯底上形成第一電極單元；形成包括具有預(yù)定圖案的有機(jī)層的且疊加在第一電極單元上的有機(jī)EL單元；在有機(jī)EL單元上形成與第一電極單元一起驅(qū)動有機(jī)EL單元的第二電極單元；以及形成封裝第一電極單元、有機(jī)EL單元和第二電極單元的封裝層，所述封裝層具有介質(zhì)材料形成的第一組分和金屬形成的第二組分，第一和第二組分都具有漸變的組分濃度梯度。
在該實(shí)施例中，封裝層的形成包括在淀積舟中注入3-50％重量的介質(zhì)材料SiO和50-97％重量的從Fe、Co、V、Ti、Al、Ag、Cu和Pt等材料中選擇的至少一種金屬材料，所述SiO和金屬具有不同的熔點(diǎn)，并且在逐漸升高淀積舟的溫度的同時淀積SiO和金屬以形成封裝層。
圖1是傳統(tǒng)的有機(jī)EL器件的剖面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的有機(jī)EL器件的剖面圖3是說明圖2所示封裝層厚度方向上的組分濃度梯度的曲線圖；圖4和圖5示出組分濃度梯度；圖6和圖7是根據(jù)本發(fā)明另兩個實(shí)施例的有機(jī)EL器件的剖面圖；圖8是說明圖6所示第二電極單元厚度方向上的組分濃度梯度的曲線圖；圖9是根據(jù)本發(fā)明又一個實(shí)施例的有機(jī)EL器件的剖面圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明又一個實(shí)施例的有機(jī)EL器件的剖面11圖解說明圖10所示的有機(jī)EL器件的結(jié)構(gòu)；以及圖12至圖15是根據(jù)本發(fā)明另外四個實(shí)施例的有機(jī)EL器件的剖面圖。
根據(jù)本發(fā)明的一種有機(jī)EL器件可以允許外界光被封裝層或電極吸收而增強(qiáng)圖象的亮度，如圖2所示。
參閱圖2，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的有機(jī)EL器件包括按預(yù)定圖案在透明襯底50上形成的第一電極單元60；包括在第一電極單元60上形成的有機(jī)層的有機(jī)EL單元70；按預(yù)定圖案在有機(jī)EL單元70上形成的第二電極單元80；以及在透明襯底50上形成的用來封裝第一電極單元、有機(jī)EL單元70和第二電極單元80的封裝層90，該封裝層90包括介質(zhì)材料的第一組分和一種或多種金屬構(gòu)成的第二組分。
第一電極單元60是在透明襯底50上形成的陽極，它由ITO(一種透明導(dǎo)電材料)制成。雖然圖中未示出，但本發(fā)明實(shí)施例的第一電極單元60由彼此平行的條形電極組成。
有機(jī)EL單元70包括從第一電極單元60的上表面依次疊加的空穴傳輸層71、發(fā)射體層72和電子傳輸層73。有機(jī)EL單元70包括由有機(jī)化合物構(gòu)成的有機(jī)薄層。具體地說，發(fā)射體層72的代表材料包括諸如三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3)等小分子材料以及諸如聚對亞苯基亞乙烯基(poly(para-phenylenevinylenes))或聚(2-甲氧基-5(2’-乙基己基)-1-4-亞苯基亞乙烯基(poly(2-methoxy-5(2’-ethylhexyloxy)-1，4-phenylenevinylenes)等聚合物。
第二電極單元80由導(dǎo)電材料制成，本發(fā)明實(shí)施例的第二電極單元80具有在與第一電極單元60正交的方向上形成的許多條形電極。
在透明襯底50上形成封裝層90，它封裝第一電極單元60、有機(jī)EL單元70和第二電極單元80，并且構(gòu)造成吸收入射的外界光。
更詳細(xì)地說，封裝層90包括介質(zhì)材料的第一組分和由從以下金屬材料中選擇的一種或多種金屬構(gòu)成的第二組分鐵(Fe)、鈷(Co)、釩(V)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銀(Ag)、和鉑(Pt)。如圖3所示，封裝層90沿厚度方向有漸變的組分濃度梯度。第一組分包括從以下介質(zhì)材料中選擇的一種或多種材料SiOx(x＞1)，SiNx(x＞1)，MgF2，CaF2，Al2O3，In2O3和ITO(氧化銦錫)。
按照封裝層90沿厚度方向的漸變的組分濃度梯度，隨著距外界光入射的表面的距離增加，封裝層90的光吸收效率逐漸增加或減少，如圖4和圖5所示。而且，隨著有漸變的組分濃度梯度的封裝層90距外界光入射的表面的距離增加，介質(zhì)材料即第一組分的含量逐漸減少，金屬即第二組分的含量逐漸增加。
本發(fā)明實(shí)施例的第二電極單元80具有由Ca制成的第一電極81以及由ITO(一種導(dǎo)電透明材料)制成的、疊加在第一電極80上的、其表面電阻為1Ω/□的第二電極82，如圖6所示。在第二電極單元80包含ITO的情況下，隨著第二電極82距外界光入射的表面的距離增加，ITO的含量逐漸減少而金屬含量逐漸增加。而且，本發(fā)明實(shí)施例的封裝層90還包括封裝第一電極單元60、有機(jī)EL單元70和第二電極單元80的保護(hù)層100。
圖7是根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的有機(jī)EL器件的剖面圖。在該實(shí)施例中，標(biāo)號及其表示的元件均與圖6所示的實(shí)施例中相同。
參考圖7，依次疊加透明襯底50、由導(dǎo)電材料制成且具有預(yù)定圖案的第一電極單元60和由多個有機(jī)層組成的有機(jī)EL單元70。在有機(jī)EL單元70上形成第二電極單元110。第二電極單元110包括介質(zhì)材料的第一組分和由從以下金屬材料中選擇的一種或多種金屬構(gòu)成的第二組分鐵(Fe)、鈷(Co)、釩(V)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銀(Ag)和鉑(Pt)。第二電極單元110沿厚度方向具有漸變的組分濃度梯度。按照第二電極單元110沿厚度方向的漸變的組分濃度梯度，隨著距外界光入射的表面的距離增加，第二電極單元110的光吸收效率逐漸增加。如圖8所示，隨著有含量梯度的第二電極單元110距外界光入射的表面的距離增加，介質(zhì)材料即第一組分的含量逐漸增加，而金屬即第二組分的含量逐漸減少。
同樣，第一電極單元60，有機(jī)EL單元70和第二電極單元110都由封裝層120所封裝。封裝層120由鋁或鋁合金制成，并且第一電極單元60被絕緣層21和封裝層120絕緣。
圖9是根據(jù)本發(fā)明另一個實(shí)施例的有機(jī)EL器件的剖面圖。
參考圖9，按照本實(shí)施例的有機(jī)EL器件包括在透明襯底131上形成的吸收外界光的外界光吸收層132；在外界光吸收層132上形成的第二電極單元133；由具有預(yù)定圖案的有機(jī)層組成的有機(jī)EL單元134，有機(jī)層疊加在第二電極單元133上；以及按預(yù)定圖案在有機(jī)EL單元134上形成的透明第一電極單元35。
外界光吸收層132包括從以下介質(zhì)材料中選擇的一種或多種介質(zhì)材料構(gòu)成的第一組分SiOx(x＞1)、SiNx(x＞1)、MgF2，CaF2、Al2O3、In2O3和ITO(氧化銦錫)和由從以下金屬材料中選擇的一種或多種金屬構(gòu)成的第二組分鐵(Fe)、鈷(Co)、釩(V)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銀(Ag)和鉑(Pt)。同樣，外界光吸收層132具有漸變的組分濃度梯度。隨著外界光吸收層132距外界光入射的表面的距離增加，介質(zhì)材料即第一組分的含量逐漸減少，而金屬即第二組分的含量逐漸增加。
圖10和圖11示出典型的有源距陣有機(jī)發(fā)光顯示(AMOLED)器件。
如圖所示，AMOLED器件包括在透明襯底200上形成的緩沖層201；具有象素和透明電極210的用于形成象素的象素區(qū)300，所述象素區(qū)300在緩沖層201上形成；以及具有薄膜晶體管(TFT)和電容器250的驅(qū)動區(qū)400。
在驅(qū)動區(qū)400中，TFT包括按預(yù)定圖案形成在緩沖層201上并且由柵極絕緣層203覆蓋的p-型或n-型半導(dǎo)體層202；對應(yīng)于半導(dǎo)體層202的柵極層204；覆蓋柵極層204的中間絕緣層205；通過接觸孔206a和207a連接到半導(dǎo)體層202的兩側(cè)的漏極和源極206和207，接觸孔206a和207a形成在中間絕緣層205上，穿過中間絕緣層205和柵極絕緣層203。而且，電容器250包括在中間絕緣層205上形成的與源極207相連的第一電極251和與第一電極251相對并由中間絕緣層205覆蓋的第二電極205。
設(shè)置保護(hù)中間絕緣層205的保護(hù)層208和在象素區(qū)300形成的具有開口209a的平面化層209。在平面化層209底部形成與漏極206電連接的透明電極210。在透明電極210上形成有機(jī)層220，在有機(jī)層220和平面化層209上形成陰極層230。
在襯底200和對應(yīng)于象素區(qū)300的緩沖層201之間，也就是在構(gòu)成驅(qū)動區(qū)400的電容器250和TFT下面，形成外界光吸收層240。外界光吸收層240包括由從以下介質(zhì)材料中選擇的一種或多種介質(zhì)材料構(gòu)成的第一組分SiOx(x＞1)、SiNx(x＞1)、MgF2、CaF2、Al2O3、In2O3和ITO(氧化銦錫)以及由從以下金屬材料中選擇的一種或多種金屬構(gòu)成的第二組分鐵(Fe)、鈷(Co)、釩(V)、鈦(Ti)、鋁(Al)、銀(Ag)和鉑(Pt)，而且沿厚度方向具有漸變的組分濃度梯度。最好隨著外界光吸收層240的距外界光入射的表面的距離增加，介質(zhì)材料即第一組分的含量逐漸減少，而金屬即第二組分的含量逐漸增加。
如圖11所示，可以在象素區(qū)300以外的其它區(qū)域形成外界光吸收層240。也就是說，在正面發(fā)射型有機(jī)EL器件中，可以在保護(hù)層208和平面化層209之間、也就是在對應(yīng)于象素區(qū)300的區(qū)域形成外界光吸收層240，如圖12所示。而且，如圖13所示，也可以在襯底200和緩沖層201之間的整個表面上形成正面發(fā)射型有機(jī)EL器件。
圖14示出根據(jù)本發(fā)明的正面發(fā)射型有機(jī)EL器件的又一實(shí)例。
參考圖14，透明電極210、即形成象素的區(qū)域的陽極層，包括由ITO構(gòu)成的第一組分和第二組分。此時，這樣構(gòu)成透明電極210、使得在襯底側(cè)第二組分的含量較高而在有機(jī)發(fā)射層一側(cè)第一組分的含量較高。
根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，如圖15所示，在背面發(fā)射型有機(jī)EL器件的情況下，陰極層230包括第一組分和第二組分，并具有組分濃度梯度。
回到圖2，在具有上述結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL器件中，如果預(yù)定電壓加到第一電極單元60和第二電極單元80上，從第一電極單元60、即陽極注入的空穴通過空穴傳輸層71運(yùn)動到發(fā)射層72，而來自第二電極單元80的電子通過電子傳輸層73注入發(fā)射層72。電子和空穴在發(fā)射層重新結(jié)合，產(chǎn)生激子，所產(chǎn)生的激子去激勵而從受激態(tài)到達(dá)基態(tài)，使得發(fā)射層72的熒光分子發(fā)光，從而形成圖象。
由于如上所述受激勵的有機(jī)EL器件是這樣構(gòu)成的、使得封裝層90或第二電極單元80包含介質(zhì)材料和金屬來吸收入射外界光，故利用降低入射外界光的反射就可防止有機(jī)EL器件70所形成圖象的亮度和對比度的降低。
參考根據(jù)以下實(shí)例和比較例對有機(jī)EL器件的亮度所作的評估實(shí)驗(yàn)，以上所述操作和效果就更加一目了然。實(shí)例1在透明襯底上形成由ITO構(gòu)成的第一電極單元，在第一電極單元上淀積由銅酞青(copper phthalocyanine)(CuPc)構(gòu)成的空穴注入層，淀積溫度400℃，淀積厚度200埃；在空穴注入層上淀積由N，N’-二(萘-l-yl)-N，N’-二苯-聯(lián)苯胺(N，N’-di(naphthalene-l-yl)-N，N’diphenyl-benzidine(NPB))構(gòu)成的空穴傳輸層，淀積溫度300℃，淀積厚度500埃。然后，在空穴傳輸層上淀積三-8-偏苯三酚鋁(tris-8-hydroxyquinoling aluminium)(Alq3)，氟化鋰(LiF)和鈣，厚度分別為400埃，10埃和2000埃；再在其上形成厚度為1000埃的封裝層，并使其第一組分，例如SiO，和第二組分，例如Ti，具有組分濃度梯度。
用上述方法制成的有機(jī)EL器件的反射率低于10％，如表1所示。即使光強(qiáng)度達(dá)50cd/m2，所形成圖象的對比度可為100∶1，確保了很好的光特性。實(shí)例2用實(shí)例1同樣的方法制成有圖案的黑距陣，但不同的是把透明導(dǎo)電材料，例如ITO，淀積在Ca電極上形成表面電阻等于或小于1Ω/□的第二電極單元。
這樣制成的有機(jī)EL器件的反射率可減少到低于10％，如表1所示。實(shí)例3用實(shí)例1同樣的方法制成有圖案的黑距陣，不同的是用ITO形成第二電極，用ITO-金屬(如鈦)形成封裝層。
這樣制成的有機(jī)EL器件的反射率可減少到低于20％，如表1所示。實(shí)例4用實(shí)例1同樣的方法制成有圖案的黑距陣，不同的是用ITO形成第二電極并在封裝層的內(nèi)表面形成一保護(hù)層，以保護(hù)第一電極單元、有機(jī)EL單元和第二電極單元不致受潮。
這樣制成的有機(jī)EL器件的反射率可減少到低于10％，且其亮度與根據(jù)以下要描述的比較例的有機(jī)EL器件相比增強(qiáng)了50％以上，如表1所示。實(shí)例5形成厚度為1000埃、包含介質(zhì)材料SiO構(gòu)成的第一組分和金屬鈦構(gòu)成第二組分并具有組分濃度梯度的光吸收層；在透明襯底上形成由ITO制成的第一電極單元；在第一電極單元上淀積由CuPc制成的空穴注入層，淀積溫度400℃，淀積厚度200埃；并且在空穴注入層上淀積由NPB制成的空穴傳輸層，淀積溫度300℃，淀積厚度500埃。然后，在空穴傳輸層上淀積Alq3，LiF和Ca，厚度分別為400埃，10埃和2000埃，繼之以利用封裝材料的氣密密封。
這樣制成的有機(jī)EL器件的反射率可減少到低于10％，且其亮度與根據(jù)以下要描述的比較例的有機(jī)EL器件相比增強(qiáng)了70％以上，如表1所示。對比例在透明襯底上形成由ITO構(gòu)成的第一電極單元；在第一電極單元上淀積由CuPc構(gòu)成的空穴注入層，淀積溫度400℃，淀積厚度200埃；以及在空穴注入層上淀積由NPB構(gòu)成的空穴傳輸層，淀積溫度300℃，淀積厚度500埃。然后，在空穴傳輸層上淀積Alq3，LiF和Ca，厚度分別為400埃，10埃和2000埃；然后用一種封裝材料作氣密密封。
按上述方法制成的有機(jī)EL器件的反射率大于90％。而且，當(dāng)用100cd/m2的光強(qiáng)度驅(qū)動此有機(jī)EL器件且外界光強(qiáng)度為50cd/m2時，對比度明顯降低，大約為2；1，結(jié)果可讀性大大下降。實(shí)例1～6和對比例的實(shí)驗(yàn)結(jié)果示于表1。表1
上述有機(jī)EL器件中的封裝層，第三電極層或吸收外界光的外界光吸收層可用以下步驟制成。
首先，在襯底上依次形成第一電極單元、有機(jī)EL單元和第二電極單元，然后把襯底固定在真空淀積裝置中淀積舟的對面進(jìn)行淀積。在淀積舟中注入具有不同熔點(diǎn)的一種金屬和一種介質(zhì)的混合物，即含有第一組分和第二組分的混合物。此處，一種金屬和一種介質(zhì)的混合物包括50-97％重量的第二組分，也就是從Fe，Co，V，Ti，Al，Ag，Cu和Pt等材料中選擇的至少一種金屬，以及3-50％重量的第一組分，也就是從SiOx(x＞1)，SiNx(x＞1)，MgF2，CaF2，Al2O3，In2O3和ITO(氧化銦錫)等介質(zhì)材料中選擇的至少一種介質(zhì)材料。
然后，一邊改變含有一種金屬和一種介質(zhì)的混合物的淀積舟的溫度，一邊進(jìn)行淀積。緩慢增加加在淀積舟上的電壓以改變淀積舟的溫度。
如果淀積溫度隨時間而慢慢升高，則介質(zhì)材料SiO首先開始淀積，在較高的淀積溫度時介質(zhì)組分和金屬組分同時淀積，最后在最高溫度時混合物中已沒有任何介質(zhì)組分，只有金屬被淀積。結(jié)果，如圖3所示，就有可能形成這樣的封裝層，即距外界光入射表面愈遠(yuǎn)，其介質(zhì)組分，例如SiO，的含量逐漸減少，而金屬組分的含量逐漸增加。
另外，封裝層或電極層可按下述步驟形成。
首先，在襯底上依次形成第一電極單元、有機(jī)EL單元和第二電極單元，然后把襯底固定在真空淀積裝置中淀積舟的對面進(jìn)行淀積。用介質(zhì)材料靶和從Fe，Co，V，Ti，Al，Ag，Cu和Pt中選擇的至少一種金屬制成的靶進(jìn)行濺射，這樣形成封裝層。
如上所述，按照本發(fā)明的有機(jī)EL器件及其制備方法，圖象的對比度和亮度均因外界光反射的減少而大大增強(qiáng)。特別是，可以去掉屏蔽外界光的偏光膜，從而增強(qiáng)了可制造性。
雖然已示出本發(fā)明的幾個實(shí)施例并加以說明，但本專業(yè)的技術(shù)人員理解，在不背離所附權(quán)利要求書所定義的范圍的本發(fā)明的精神和原則條件下，對這些實(shí)施例可作各種更改。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示(EL)器件，它包括透明襯底；用透明導(dǎo)電材料按預(yù)定圖案在所述透明襯底上形成的第一電極單元；疊加在所述第一電極單元上的包括一些具有預(yù)定圖案的有機(jī)層的有機(jī)EL單元；按預(yù)定圖案在所述有機(jī)EL單元上形成的對應(yīng)于所述第一電極單元的第二電極單元；以及封裝所述第一電極單元、所述有機(jī)EL單元和所述第二電極單元的封裝層，用以保護(hù)所述各部分，所述封裝層包括第一組分和由從以下材料中選擇的一種或多種金屬制作的第二組分鐵(Fe)，鈷(Co)，釩(V)，鈦(Ti)，鋁(Al)，銀(Ag)和鉑(Pt)。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述第一組分是從SiOx(x＞1)，SiNx(x＞1)，MgF2，CaF2，Al2O3，In2O3和ITO(氧化銦錫)等材料中選擇的至少一種介質(zhì)材料。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述封裝層在其厚度方向上具有漸變的組分濃度梯度。
4.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述封裝層在其厚度方向上具有漸變的組分濃度梯度。
5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述漸變的組分濃度梯度的分布是使封裝層的光吸收效率沿封裝層的厚度方向隨著封裝層距外界光入射的表面的距離增加而逐漸增加。
6.如權(quán)利要求5所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述漸變的組分濃度梯度的分布是在同一方向上介質(zhì)材料的含量逐漸減少，而金屬含量逐漸增加。
7.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述第二電極單元包括由Ca構(gòu)成的第一電極層和在該第一電極層上形成的透明導(dǎo)電電極層。
8.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述第二電極單元的表面電阻小于或等于1Ω/□。
9.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述第二電極單元由氧化銦錫(ITO)制成。
10.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)EL器件，其特征在于還包括在所述封裝層內(nèi)表面形成的用來保護(hù)所述第一電極單元、所述有機(jī)EL單元和所述第二電極單元的保護(hù)層。
11.如權(quán)利要求8所述的有機(jī)EL器件，其特征在于還包括在所述封裝層內(nèi)表面形成的用來保護(hù)所述第一電極單元、所述有機(jī)EL單元和所述第二電極單元的保護(hù)層。
12.一種有機(jī)EL器件，它包括透明襯底；用透明導(dǎo)電材料按預(yù)定圖案在所述透明襯底上形成的第一電極單元；包括疊加在所述第一電極單元上的具有預(yù)定圖案的一些有機(jī)層的有機(jī)EL單元；在所述有機(jī)EL單元上形成的第二電極單元，它包括介質(zhì)材料構(gòu)成的第一組分和從鐵(Fe)，鈷(Co)，釩(V)，鈦(Ti)，鋁(Al)，銀(Ag)，和鉑(Pt)等材料中選擇的一種或多種金屬制作的第二組分；以及封裝所述第一電極單元、所述有機(jī)EL單元和所述第二電極單元的封裝層。
13.如權(quán)利要求12所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述第二電極單元在其厚度方向上具有漸變的組分濃度梯度。
14.如權(quán)利要求13所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述漸變的組分濃度梯度的分布是使所述封裝層的光吸收效率沿所述封裝層的厚度方向隨著所述封裝層距外界光入射的表面的距離增加而逐漸增力。
15.如權(quán)利要求13所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述漸變的組分濃度梯度的分布是在同一方向上介質(zhì)材料的含量逐漸減少，而金屬含量逐漸增加。
16.如權(quán)利要求12所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述封裝層由鋁和鋁合金構(gòu)成并且還包括使所述封裝層與所述第一電極層絕緣的絕緣層。
17.一種有機(jī)EL器件，它包括透明襯底；在所述透明襯底上形成的吸收外界光的外界光吸收層；在所述外界光吸收層上形成的第二電極單元；由疊加在所述第二電極單元上的具有預(yù)定圖案的一些有機(jī)層構(gòu)成的有機(jī)EL單元；以及按預(yù)定圖案在所述有機(jī)EL單元上形成的第一電極單元。
18.如權(quán)利要求17所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述外界光吸收層包括由從SiOx(x＞1)，SiNx(x＞1)，MgF2，CaF2，Al2O3，In2O3和ITO(氧化銦錫)等材料中選擇的至少一種介質(zhì)材料構(gòu)成的第一組分，和從鐵(Fe)，鈷(Co)，釩(V)，鈦(Ti)，鋁(Al)，銀(Ag)，和鉑(Pt)等材料中選擇的一種或多種金屬構(gòu)成的第二組分。
19.如權(quán)利要求17所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述外界光吸收層構(gòu)造成具有漸變的組分濃度梯度。
20.如權(quán)利要求18所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述外界光吸收層構(gòu)造成具有漸變的組分濃度梯度。
21.如權(quán)利要求18所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述外界光吸收層構(gòu)造成在其厚度方向上具有漸變的組分濃度梯度。
22.如權(quán)利要求18所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述漸變的組分濃度梯度的分布是隨著所述封裝層距外界光入射的表面的距離的增加，介質(zhì)材料的含量逐漸增加而金屬的含量逐漸減少。
23.一種有機(jī)EL器件，它包括襯底；具有按預(yù)定圖案在所述襯底上形成的一些陽極層的象素區(qū)；具有疊加在各個所述陽極層上的一些有機(jī)層的有機(jī)EL單元；在所述襯底上形成的在所述有機(jī)EL單元上開口的絕緣保護(hù)層；以及按預(yù)定圖案在所述有機(jī)EL單元和所述保護(hù)層上形成的一些陰極層；在所述襯底上形成的具有薄膜晶體管(TFT)的驅(qū)動區(qū)，用以選擇性地對所述陽極層施加電壓；以及在所述襯底上形成的與所述陽極層絕緣的外界光吸收層。
24.如權(quán)利要求23所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述外界光吸收層包括由從SiOx(x＞1)，SiNx(x＞1)，MgF2，CaF2，Al2O3，In2O3和ITO(氧化銦錫)等材料中選擇的至少一種介質(zhì)材料構(gòu)成的第一組分，和由從鐵(Fe)，鈷(Co)，釩(V)，鈦(Ti)，鋁(Al)，銀(Ag)，和鉑(Pt)等材料中選擇的一種或多種金屬構(gòu)成的第二組分。
25.如權(quán)利要求24所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述外界光吸收層構(gòu)造成具有漸變的組分濃度梯度。
26.如權(quán)利要求23所述的有機(jī)EL器件，其特征在于還包括在所述外界光吸收層上形成的緩沖層。
27.如權(quán)利要求23所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述陽極層和所述陰極層是透明的。
28.如權(quán)利要求23所述的有機(jī)EL器件，其特征在于在整個所述襯底表面上形成所述外界光吸收層。
29.如權(quán)利要求23所述的有機(jī)EL器件，其特征在于在除了所述象素區(qū)外的整個所述襯底表面形成所述外界光吸收層。
30.一種有機(jī)EL器件，它包括襯底；具有按預(yù)定圖案在所述襯底上形成的陽極層的一些象素區(qū)；具有疊加在各個所述陽極層上的一些有機(jī)層的有機(jī)EL單元；在所述襯底上形成的在所述有機(jī)EL器件上開口的絕緣保護(hù)層；以及按預(yù)定圖案在所述有機(jī)EL單元和所述保護(hù)層上形成的一些陰極層；在所述襯底上形成的具有薄膜晶體管(TFT)的驅(qū)動區(qū)，用以選擇性地對所述陽極層施加電壓；其中，所述陽極層由外界光吸收層構(gòu)成。
31.如權(quán)利要求30所述的有機(jī)EL器件，其特征在于構(gòu)成所述陽極層的每一個外界光吸收層都包括從SiOx(x＞1)，SiNx(x＞1)，MgF2，CaF2，Al2O3，In2O3和ITO(氧化銦錫)等材料中選擇的至少一種介質(zhì)材料構(gòu)成的第一組分，和從鐵(Fe)，鈷(Co)，釩(V)，鈦(Ti)，鋁(Al)，銀(Ag)，和鉑(Pt)等材料中選擇的一種或多種金屬構(gòu)成的第二組分。
32.一種有機(jī)EL器件，它包括透明襯底；在所述透明襯底上形成的緩沖層；在所述緩沖層上形成的薄膜晶體管(TFT)層；覆蓋所述TFT層的中間絕緣層；按預(yù)定圖案在所述中間絕緣層上形成的透明電極層，由所述TFT向該透明電極層選擇性地施加電壓；具有暴露所述透明電極層的開口的絕緣保護(hù)層；以及按預(yù)定圖案在所述有機(jī)EL單元和所述絕緣保護(hù)層上形成的陰極層；其中，在所述中間絕緣層和所述絕緣保護(hù)層之間，除了對應(yīng)于所述有機(jī)EL單元的區(qū)域外，形成外界光吸收層。
33.如權(quán)利要求32所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述外界光吸收層包括從SiOx(x＞1)，SiNx(x＞1)，MgF2，CaF2，Al2O3，In2O3和ITO(氧化銦錫)等材料中選擇的至少一種介質(zhì)材料構(gòu)成的第一組分，和從鐵(Fe)，鈷(Co)，釩(V)，鈦(Ti)，鋁(Al)，銀(Ag)和鉑(Pt)等材料中選擇的一種或多種金屬構(gòu)成的第二組分。
34.一種有機(jī)EL器件，它包括透明襯底；在所述透明襯底上形成的緩沖層；在所述緩沖層上形成的薄膜晶體管(TFT)層；覆蓋所述TFT層的中間絕緣層；按預(yù)定圖案在所述中間絕緣層上形成的透明電極層，由所述TFT向該透明電極層選擇性地施加電壓；具有暴露所述透明電極層的開口的絕緣保護(hù)層；具有疊加在所述透明電極層上的一些有機(jī)層的有機(jī)EL單元；以及按預(yù)定圖案在所述有機(jī)EL單元和所述絕緣保護(hù)層上形成的陰極層；其中，所述陰極層包含介質(zhì)材料的第一組分和由從鐵(Fe)，鈷(Co)，釩(V)，鈦(Ti)，鋁(Al)，銀(Ag)和鉑(Pt)等材料中選擇的一種或多種金屬構(gòu)成的第二組分。
35.如權(quán)利要求31所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述第一組分是從SiOx(x＞1)，SiNx(x＞1)，MgF2，CaF2，Al2O3，In2O3和ITO(氧化銦錫)等材料中選擇的至少一種介質(zhì)材料。
36.如權(quán)利要求34所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述陰極層在其厚度方向上具有漸變的組分濃度梯度。
37.如權(quán)利要求35所述的有機(jī)EL器件，其特征在于所述陰極層在其厚度方向上具有漸變的組分濃度梯度。
38.一種制備有機(jī)EL器件的方法，它包括制備透明襯底；在所述透明襯底上按預(yù)定圖案形成第一電極單元；形成包括具有預(yù)定圖案的一些有機(jī)層的有機(jī)EL單元，疊加在所述第一電極單元上；在所述有機(jī)EL單元上形成與所述第一電極單元一起驅(qū)動所述有機(jī)EL單元的第二電極單元；形成封裝所述第一電極單元、所述有機(jī)EL單元和所述第二電極單元的封裝層，所述封裝層包含由介質(zhì)材料構(gòu)成的第一組分和由金屬構(gòu)成的第二組分，第一和第二組分都具有漸變的組分濃度梯度。
39.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于所述封裝層的形成包括以下步驟在淀積舟中注入3-50％重量的SiO介質(zhì)材料和50-97％重量的從鐵(Fe)，鈷(Co)，釩(V)，鈦(Ti)，鋁(Al)，銀(Ag)和鉑(Pt)等材料中選擇的至少一種金屬的混合物；以及在升高所述淀積舟的溫度的同時淀積SiO和金屬，以便形成所述封裝層。
40.如權(quán)利要求38所述的方法，其特征在于所述封裝層的形成包括用介質(zhì)材料靶和含有從鐵(Fe)，鈷(Co)，釩(V)，鈦(Ti)，鋁(Al)，銀(Ag)和鉑(Pt)等材料中選擇的至少一種金屬的靶進(jìn)行濺射而形成所述封裝層。
41.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示(EL)器件，它包括透明襯底；用透明導(dǎo)電材料按預(yù)定圖案在所述透明襯底上形成的第一電極單元；包括疊加在所述第一電極單元上的具有預(yù)定圖案的一些有機(jī)層的有機(jī)EL單元；按預(yù)定圖案在所述有機(jī)EL單元上形成的對應(yīng)于所述第一電極單元的第二電極單元；封裝所述第一電極單元、所述有機(jī)EL單元和所述第二電極單元以保護(hù)它們的封裝層，該封裝層在其厚度方向上具有組分濃度梯度。
42.一種有機(jī)EL器件，它包括透明襯底；在所述透明襯底上形成的緩沖層；在所述緩沖層上形成的薄膜晶體管(TFT)層；覆蓋所述TFT層的中間絕緣層；按預(yù)定圖案在所述中間絕緣層上形成的透明電極層，由所述TFT向該透明電極層選擇性地施加電壓；具有暴露所述透明電極層的開口的絕緣保護(hù)層；具有疊加在所述透明電極層上的一些有機(jī)層的有機(jī)EL單元；以及按預(yù)定圖案在所述有機(jī)EL單元和所述絕緣保護(hù)層上形成的陰極層；其中，所述陰極層在其厚度方向上具有組分濃度梯度。
全文摘要
一種有機(jī)電致發(fā)光顯示(EL)器件，它包括透明襯底；一個用透明導(dǎo)電材料按預(yù)定圖形在透明襯底上形成的第一電極單元；疊加在第一電極單元上的包括一些具有預(yù)定圖案的有機(jī)層的有機(jī)EL單元；按預(yù)定圖案在有機(jī)EL單元上形成的對應(yīng)于第一電極單元的第二電極單元；包封第一電極單元、有機(jī)EL單元和第二電極單元以保護(hù)它們的包封層；該包封層包括第一組分和從鐵(Fe)，鈷(Co)，釩(V)，鈦(Ti)，鋁(Al)，銀(Ag)，和鉑(Pt)等材料中選擇的至少一種金屬的第二組分。
文檔編號H05B33/28GK1429052SQ02120499
公開日2003年7月9日 申請日期2002年5月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月26日
發(fā)明者李準(zhǔn)培, 樸昌元, 樸鎮(zhèn)宇, 申東纘 申請人:三星Sdi株式會社