專利名稱：一種白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光顯示器件，尤其涉及有機(jī)電致發(fā)光顯示器件。適用于發(fā)白光的有機(jī)電致發(fā)光顯示器加彩色濾光膜方式的全彩有機(jī)電致發(fā)光顯示器，以及彩色液晶顯示(LCD)的背光燈，照明燈板等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
有機(jī)電致發(fā)光顯示器件是類似于發(fā)光二極管的一種顯示器件，是在陽(yáng)極和陰極之間順序插入各種功能層，包括電荷注入層，電荷傳輸層，和發(fā)光層，在電極之間加上適當(dāng)?shù)碾妷海骷湍馨l(fā)光，在US 4,769,292和4,885,211中描述了這種多層結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件。
白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，應(yīng)用相當(dāng)廣泛，除了可以作為通常的信息顯示器件，也可以用于照明，用作液晶顯示(LCD)的背光源。白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件在實(shí)現(xiàn)全彩有機(jī)電致發(fā)光顯示器件方面，更具有高質(zhì)量，低成本，易制作的優(yōu)點(diǎn)。所謂的白光，應(yīng)該具有(0.33，0.33)的CIE色度坐標(biāo)。白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，根據(jù)具體的應(yīng)用，發(fā)光顏色可以在(0.33，0.33)的CIE色度坐標(biāo)的基礎(chǔ)上作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件通常采用以下兩種制作方法一藍(lán)光材料+黃光材料。
基本器件結(jié)構(gòu)通常如圖1，第一發(fā)光層5和第二發(fā)光層6分別由藍(lán)光材料和黃光材料組成。
該方法制作的白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，從光譜分布來(lái)看，綠色和紅色光譜很弱(見圖2)，而且藍(lán)移明顯，不適合用來(lái)制作由白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件加彩色濾光膜構(gòu)成的全彩有機(jī)電致發(fā)光顯示器件。
方法二藍(lán)光材料+綠光材料+紅光材料。
基本器件結(jié)構(gòu)通常如圖3。第一發(fā)光層5、第二發(fā)光層6和第三發(fā)光層7，分別由紅色、綠色和藍(lán)色材料組成。
該方法制作的白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，從光譜分布來(lái)看，雖然適合用來(lái)制作由白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件加彩色濾光膜構(gòu)成的全彩有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，摻雜方法比較復(fù)雜，摻雜量不好控制，重復(fù)性差，不適合大批量生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中結(jié)構(gòu)復(fù)雜、光譜藍(lán)移明顯、光譜分布不適合由白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器加彩色濾光膜構(gòu)成的全彩有機(jī)電致發(fā)光顯示器這三個(gè)缺陷和不足進(jìn)行改進(jìn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是，在普通的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件中，將紅光材料和藍(lán)光材料，分別摻雜到空穴傳輸層和發(fā)光層，從而實(shí)現(xiàn)白光顯示，其中包括a.基板，可以是玻璃或塑料等透明材料。
b.置于基板上的陽(yáng)極層，用高功函數(shù)的材料，如透明的氧化銦錫(ITO)，或金等。
c.置于陽(yáng)極上的空穴注入層，用酞菁銅(CuPc)或M-TDATA等空穴注入材料。
d.置于空穴注入層上的發(fā)紅光的空穴傳輸層，可用TPD或苯基嗎琳(NPB)等空穴傳輸材料?？昭▊鬏攲蛹孀靼l(fā)光層，從而簡(jiǎn)化了器件結(jié)構(gòu)，此為本發(fā)明的主要特點(diǎn)。該層厚度選擇在3～70納米(nm)之間。所用的紅色摻雜劑具有600納米(nm)以上的發(fā)光波峰，如DCM2或DCJTB。摻雜量控制在0.05％～5％之間。
e.置于空穴傳輸層上的發(fā)光層，所用的藍(lán)光材料具有約440～470納米(nm)的發(fā)光波峰，如DSA。該層厚度選擇在10～50納米(nm)之間。所用的藍(lán)色摻雜劑具有約470～520納米(nm)的發(fā)光波峰，如DPVBi。摻雜量控制在1％～10％之間。
f.置于發(fā)光層上的電子傳輸層，用電子傳輸材料，如喹啉鋁(Alq3)等。
g.置于電子傳輸層上的電子注入層，用氟化鋰(LiF)，鋰(Li)，鈣(Ca)等低功函數(shù)材料。
h.以及置于電子注入層上的陰極層，可用鋁等低電阻材料。
實(shí)現(xiàn)由白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件加彩色濾光膜構(gòu)成的高質(zhì)量全彩有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的關(guān)鍵，在于白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件能夠產(chǎn)生適合的光譜分布和高的發(fā)光效率。本發(fā)明通過(guò)調(diào)整空穴傳輸層和發(fā)光層的厚度和摻雜比例的控制及材料的選擇，成功地獲得高的發(fā)光效率和適合的光譜分布。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件具有以下有益效果1.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摻雜簡(jiǎn)單，容易控制，重復(fù)性好，適合大批量生產(chǎn)。
2.光譜分布好從圖5光譜分布來(lái)看，紅色波長(zhǎng)580～680納米(nm)，綠色波長(zhǎng)490～560納米(nm)，藍(lán)色波長(zhǎng)440～480納米(nm)，紅綠藍(lán)光強(qiáng)都非常強(qiáng)，非常有利于提高全彩有機(jī)電致發(fā)光顯示器的色純度和發(fā)光效率。
3.藍(lán)移小電流密度10mA/cm2時(shí)CIE x＝0.3327，y＝0.3593；電流密度20mA/cm2時(shí)CIE x＝0.3303，y＝0.3567；電流密度50mA/cm2時(shí)CIE x＝0.3291，y＝0.3550；
從上面數(shù)據(jù)可以看出，隨著電流密度上升，CIE變化x＜0.003，y＜0.003，變化很小，藍(lán)移非常小，這對(duì)實(shí)現(xiàn)由白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器加彩色濾光膜構(gòu)成的全彩有機(jī)電致發(fā)光顯示器非常重要。
4.效率高在電流密度10mA/cm2時(shí)，電流效率9cd/A，流明效率4.221m/w。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)藍(lán)光材料+黃光材料制作的白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)藍(lán)光材料+黃光材料制作的白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件發(fā)光光譜圖；圖3為現(xiàn)有技術(shù)藍(lán)光材料+綠光材料+紅光材料制作的白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明采用的白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明采用的白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件發(fā)光光譜圖；圖6為本發(fā)明空穴注入層材料的分子結(jié)構(gòu)；圖7為本發(fā)明空穴傳輸層材料的分子結(jié)構(gòu)；圖8為本發(fā)明空穴傳輸層摻雜劑的分子結(jié)構(gòu)；圖9為本發(fā)明發(fā)光層材料的分子結(jié)構(gòu)；圖10為本發(fā)明發(fā)光層摻雜劑的分子結(jié)構(gòu)；圖11為本發(fā)明電子傳輸層材料的分子結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例的，基本器件結(jié)構(gòu)如圖4。
a.基板1，材料玻璃；b.陽(yáng)極層2，材料氧化銦錫(ITO)，厚度100鈉米(nm)；c.空穴注入層3，材料M-TDATA，厚度40鈉米(nm)；d.空穴傳輸層4，材料苯基嗎琳(NPB)和DCJTB，厚度10鈉米(nm)，其中DCJTB比例約1％；e.發(fā)光層5，材料DSA和DPVBi，厚度40鈉米(nm)，其中DPVBi比例約3％；f.電子傳輸層8，材料喹啉鋁(Alq3)，厚度25鈉米(nm)；g.電子注入層9，材料氟化鋰(LiF)，厚度1.5鈉米(nm)；h.金屬陰極層10，材料鋁(Aluminum)，厚度200鈉米(nm)；i.封裝后蓋11；j.干燥劑12。
按照本發(fā)明的器件結(jié)構(gòu)及所選擇的材料，可以采用如下的制作流程1.用丙酮加超聲波，酒精，純凈水等先后清洗玻璃基板；2.用鹽酸硝酸和純凈水的混合液刻蝕氧化銦錫(ITO)圖案；3.用氧氣等離子體預(yù)處理刻蝕有氧化銦錫(ITO)圖案的玻璃基板；4.在10-6Torr高真空環(huán)境下連續(xù)蒸鍍各功能層，從空穴注入層3依此到陰極層10；5.在高純度氮?dú)猸h(huán)境下將器件進(jìn)行防氧氣水汽的封裝處理；6.制作完畢。
本制作流程的關(guān)鍵在于空穴傳輸層和發(fā)光層的厚度的調(diào)整，和摻雜比例的控制，以獲得高的發(fā)光效率和適合的光譜分布，實(shí)現(xiàn)適合用于白色有機(jī)電致發(fā)光顯示器件加彩色濾色膜的全彩有機(jī)電致發(fā)光顯示器的白光顯示。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生白光的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，包括一基板(1)；一陰極層(10)，位于基板(1)的一側(cè)；一陽(yáng)極層(2)，位于基板(1)與陰極層(10)之間；一空穴傳輸層(4)，位于陽(yáng)極層(2)與陰極層(10)之間；一發(fā)光層(5)，位于空穴傳輸層(4)與陰極層(10)之間；其中發(fā)光層(5)可發(fā)藍(lán)光，空穴傳輸層(4)可發(fā)紅光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，其特征是所述陽(yáng)極層(2)與空穴傳輸層(4)之間，為空穴注入層(3)；所述發(fā)光層(5)與陰極層(10)之間，為電子傳輸層(8)和電子注入層(9)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，其特征是所述空穴傳輸層(4)的厚度在3～70納米(nm)之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，其特征是所述空穴傳輸層(4)摻入具有600納米(nm)以上的發(fā)光波峰的紅色摻雜劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，其特征是所述紅色摻雜劑的摻雜量在0.05％～5％之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，其特征是所述發(fā)光層(5)的材料為具有約440～470納米(nm)發(fā)光波峰的藍(lán)光材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，其特征是所述發(fā)光層(5)的厚度在10～50納米(nm)之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，其特征是所述發(fā)光層(5)摻入具有約470～520納米(nm)發(fā)光波峰的藍(lán)色摻雜劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，其特征是所述摻雜劑的摻雜量在1％～10％之間。
全文摘要
一種白光有機(jī)電致發(fā)光顯示器件。包括基板，置于基板上的陽(yáng)極層，置于陽(yáng)極上的空穴注入層，置于空穴注入層上的兼作發(fā)紅光的空穴傳輸層，置于空穴傳輸層上的藍(lán)色發(fā)光層，置于發(fā)光層上的電子傳輸層，置于電子傳輸層上的電子注入層，以及置于電子注入層上的陰極層。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，摻雜簡(jiǎn)單，容易控制，重復(fù)性好，適合大批量生產(chǎn)；光譜分布好，藍(lán)移小，發(fā)光效率高。本發(fā)明特別適合制作由白光加彩色濾光膜方式的高質(zhì)量全彩有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，以及應(yīng)用于彩色液晶顯示(LCD)的背光燈，照明燈板等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)H05B33/14GK1633222SQ20041005246
公開日2005年6月29日 申請(qǐng)日期2004年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月26日
發(fā)明者蘇君海 申請(qǐng)人:信利半導(dǎo)體有限公司