CN103187539B - 有机发光器件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开有机发光器件及其制造方法。通过改变层结构提高了该有机发光器件的效率。该有机发光器件包括:被划分为第一到第三像素并且由第一到第三像素限定的基板;布置在基板上的第一电极和面对第一电极的第二电极,第二电极与第一电极隔开;在第一电极和第二电极之间,分别布置在第一像素和第二像素中的第一发光层和第二发光层;布置在第一发光层和第二发光层上的第一三重态激子约束层、第三发光层和第二三重态激子约束层,第一三重态激子约束层、第三发光层和第二三重态激子约束层按此顺序布置在第一到第三像素上方;以及布置在第一发光层和第二发光层以及第一电极之间的第一公共层;以及布置在第二三重态激子约束层和第二电极之间的第二公共层。
Description
技术领域
本发明涉及有机发光器件,更具体地涉及通过改变层结构提高效率的有机发光器件以及其制造方法。
背景技术
作为屏幕信息通信时代的核心技术,正在向更薄、更轻、便携和更高的功能趋势开发在屏幕上显示多种信息的图像显示装置,为此,作为能够解决阴极射线管(CRT)的重量大和体积大的问题的平板显示装置,在控制来自发光层的光的量的同时显示图像的有机发光显示器吸引很多注意。
有机发光显示器使用布置在电极之间的薄的发光层同时发光,因而有利地实现类似于纸张的薄膜。这种有机发光显示器被划分为可以由设置在各个像素中的单元驱动器选择性地操作的有源矩阵型和可以按照各个行列控制的无源矩阵型。
有源矩阵有机发光器件(AMOLED)显示器通过以矩阵形式排列的包括三色(R、G、B)像素组的像素来显示图像。每一个像素包括诸如有机发光二极管这样的有机发光器件和驱动该有机发光二极管的单元驱动器。该单元驱动器包括用于提供扫描信号的选通线、用于提供视频数据信号的数据线和用于提供公共电源信号并且驱动有机发光二极管的阳极的至少两个薄膜晶体管。
有机发光器件包括阳极、空穴注入层(HIL)、空穴输送层(HTL)、发光层、电子输送层(ETL)、电子注入层(EIL)和阴极。
通常已知单独地通过真空沉积(真空蒸发)各个层来形成这种有机发光器件。根据真空沉积,用于要形成的层的材料在气体状态下在真空腔的基板上沉积。
为此,当使用真空腔时,真空腔的大小应至少大于之上进行真空沉积的基板的大小,并且真空腔难以确保将基板引入腔体中的充分的宽度和长度空间,因而在大小的增加上有限制,并且如果可能,也难以在增加大小的腔体保持真空。因此,考虑了用于制造有机发光器件的其它方法。
例如,提出了通过溶液处理在基板上以溶液状态形成层的方法,而不是使用要求真空条件的腔体。
然而,由于其材料的固有特性,组成有机发光器件的层的一部分具有较差的稳定性,因而不利地不适用于溶液处理。具体地,当使用蓝光发光材料来通过溶液处理形成发光层接着应用于显示器时,不能够获得充分的特性。因此,最近几年,提出了单独形成蓝光发光层和绿光发光层的方法。这种现有的有机发光器件具有以下缺点。
最近几年,已知一种混合型有机发光器件,其具有在每一个像素中单独形成红光发光层和绿光发光层并且在多个像素共同形成蓝光发光层的结构。
然而,由于在这种结构中,在多个像素形成蓝光发光层,存在红光发光层交叠绿光发光层的区域,并且在这些区域中,由于发射光的颜色混合,颜色纯度不利地降低。
为了不减少颜色纯度,提出了多种结构。然而,这些结构具有当颜色纯度提高时驱动电压增加的问题。具有能够提高颜色纯度并且降低驱动电压的混合有机发光器件还没有开发出来。
另外,需要将溶液处理应用于混合装置,但是存在由于材料的固有限制而不适用于溶液处理的层,因此,由于对当溶液处理和真空沉积结合使用时形成的层的表面的损坏,难以稳定地将溶液处理应用于多个层。
发明内容
因此,本发明涉及一种显示设备及其制造方法,其基本上消除了由于现有技术的局限和缺点而导致的一个或更多个问题。
本发明的目的是提供一种通过改变层结构提高了效率的有机发光器件以及其制造方法。
本发明的其它优点、目的及特征一部分将在以下的说明书中进行阐述,并且一部分对于本领域的技术人员来说将在研读以下内容后变得清楚,或者可以从本发明的实践获知。本发明的这些目的和其它优点可以通过在本书面描述及其权利要求书及附图中具体指出的结构来实现和获得。
为了实现这些目的和其它优点,并且根据本发明的目的,如此处举例并且广泛描述的,提供了一种有机发光器件,所述有机发光器件包括:被划分为第一像素、第二像素和第三像素并且由所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素限定的基板;布置在所述基板上的第一电极和面对所述第一电极的第二电极,所述第二电极与所述第一电极隔开;在所述第一电极和所述第二电极之间,分别布置在所述第一像素和所述第二像素中的第一发光层和第二发光层;所述第一发光层和所述第二发光层上的第一三重态激子约束层、第三发光层和第二三重态激子约束层,所述第一三重态激子约束层、所述第三发光层和所述第二三重态激子约束层按此顺序布置在所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素上方;布置在包括所述第一发光层和所述第二发光层的层与所述第一电极之间的第一公共层;以及布置在所述第二三重态激子约束层和所述第二电极之间的第二公共层。
所述第一三重态激子约束层和所述第二三重态激子约束层可以具有1.0×10-8cm2/s·V或者更大的电子迁移率和1.0×10-8cm2/s·V或者更大的空穴迁移率。所述第一三重态激子约束层的LUMO和HOMO能级与所述第三发光层中包括的宿主和掺杂物的LUMO和HOMO能级相差0.5eV或者更小,并且所述第二三重态激子约束层的LUMO和HOMO能级与所述第三发光层中包括的宿主和掺杂物的LUMO和HOMO能级相差0.5eV或者更小。
所述第一三重态激子约束层和所述第二三重态激子约束层的三重态能级可以高于所述第一发光层、所述第二发光层和所述第三发光层各自的掺杂物的三重态能级。
所述第一三重态激子约束层可以具有1nm到15nm的厚度。所述第二三重态激子约束层可以具有1nm到5nm的厚度。
所述第一三重态激子约束层和所述第二三重态激子约束层可以由低分子有机材料形成。
所述第一发光层可以是红光发光层,所述第二发光层可以是绿光发光层,所述第三发光层可以是蓝光发光层。
所述第一公共层、所述第一发光层和所述第二发光层可以由溶液材料形成。
所述基板可以包括薄膜晶体管阵列,所述薄膜晶体管阵列包括连接到各个像素中的所述第一电极的薄膜晶体管。
根据本发明的另一个方面,提供一种用于制造有机发光器件的方法,所述方法包括以下步骤:制备基板,该基板被划分为第一像素、第二像素和第三像素并且由所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素限定;在所述基板上形成第一电极;通过溶液处理在所述第一电极上形成第一公共层;通过溶液处理在所述第一公共层上分别在所述第一像素和所述第二像素中形成第一发光层和第二发光层;通过蒸发处理按第一三重态激子约束层、第三发光层和第二三重态激子约束层的顺序,顺序地在所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素上形成所述第一三重态激子约束层、所述第三发光层和所述第二三重态激子约束层,使得这些层覆盖所述第一发光层和所述第二发光层;以及在所述第二公共层上形成第二电极。
用于形成所述第一公共层、所述第一发光层和所述第二发光层的溶液处理可以是从喷墨印刷、喷嘴印刷、转印、狭缝涂覆、凹版印刷和热喷射印刷中选择的。
可以通过沉积小分子有机材料执行形成所述第一三重态激子约束层和所述第二三重态激子约束层的步骤。
应该理解,对本发明的以上概述和以下详述都是示例性和解释性的,并旨在对所要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
附图被包括在本申请中以提供对本发明的进一步理解,并结合到本申请中且构成本申请的一部分,附图示出了本发明的实施方式,并且与说明书同时用于解释本发明的原理。在附图中:
图1是例示根据本发明的有机发光器件的截面图;
图2是例示应用于有源矩阵模式的图1的有机发光器件的构造的截面图;
图3A到图3C是例示根据本发明的有机发光器件的溶液处理的示例的图;
图4是例示与本发明的有机发光器件比较的基准示例的截面图;
图5是例示本发明和基准示例的有机发光器件中的红光像素的详细构造的图;
图6是例示本发明和基准示例的有机发光器件中的绿光像素的详细构造的图;以及
图7是例示本发明的有机发光器件中的蓝光像素的详细构造的图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的具体实施方式,在附图中例示出了本发明的优选实施方式的示例。尽可能在整个附图中用相同的附图标记代表相同或类似构件。
在下文,将参照附图详细描述根据本发明的有机发光器件及其制造方法。
图1是例示根据本发明的有机发光器件的截面图。
如图1所示,有机发光器件包括被划分为第一到第三像素并且由第一到第三像素限定的TFT基板100、布置在TFT基板上的第一电极132、面对第一电极132并与第一电极132隔开的第二电极148、布置在设置在第一电极132和第二电极148之间的第一像素中的第一发光层136、布置在第二像素中的第二发光层137、顺序地布置在第一发光层136和第二发光层137上的第一到第三像素中的第一三重态激子约束层(TCL)142、第三发光层144和第二三重态激子约束层145、布置在第一发光层136和第二发光层137各层和第一电极132之间的第一公共层134、以及布置在第二三重态激子约束层145和第二电极148之间的第二公共层146。
在此,TFT基板100设置有单元驱动器,每一个单元驱动器包括用于独立地驱动各个像素的薄膜晶体管(TFT)。
另外,第一像素到第三像素形成为规则地重复。可以根据行列或者对角线来实现这种规则性。
另外,在所例示的示例中,第一像素是红光像素,第二像素是绿光像素并且第三像素是蓝光像素。红光发光层和绿光发光层形成在对应的像素中,并且蓝光发光层共同形成在全部像素上。
然而,在根据本发明的有机发光器件中,可以改变其它的颜色组合而不限于这种颜色组合,只要能够通过各个发光层的颜色的混合实现白色即可。例如,第三像素可以被改变为蓝光像素,并且第一像素和第二像素可以分别被改变为黄光像素和绿光像素。
另外,第一发光层136和第二发光层137分别在不同像素中形成。通过用适用于溶液处理的高分子材料或者低分子材料选择性地涂覆第一公共层134来形成这些层。在此,组成通过溶液处理形成的第一发光层136和第二发光层137的材料可以包括荧光或者磷光材料。这些发光层136和发光层137包括用于提供发射光的颜色、被包括在一个或者更多个宿主中的一个或者更多个搀杂物。
理论上,与荧光相比,磷光具有约三倍高的效率。可以将与其它发光层的颜色混合以及寿命考虑在内,来选择发光层中包括的磷光或者荧光材料。
在此,例如,溶液处理可以从喷墨印刷、喷嘴印刷、转印处理和热喷射印刷中选择。可以在基板上进行这种溶液处理,而不使用附加的掩模或者腔体。
对于上述发光层,仅仅第三发光层(蓝光发光层)是通过在基板上沉积低分子材料而形成的。其原因是与其它发光层相比,迄今为止知道的用于蓝光发光层的材料效率不充分并且稳定性低。如果开发出了即使通过溶液处理也能够呈现优异的效率和改进的稳定性的蓝光发光层的材料,那么也可以通过溶液处理形成蓝光发光层。
在所例示的有机发光器件中,第三发光层144被形成为通过使用小分子材料进行沉积而形成的蓝光发光层。
在此,布置在第三发光层144顶部和底部的第一三重态激子约束层142和第二三重态激子约束层145具有1.0×10-8cm2/s·V或者更大的电子迁移率和1.0×10-8cm2/s·V或者更大的空穴迁移率,因而具有高空穴迁移率和高电子迁移率的双极性。
在此情况下,优选地,第一三重态激子约束层142的LUMO和HOMO能级与第三发光层144中包括的宿主和掺杂物的LUMO和HOMO能级相差0.5eV或者更小。另外,优选地,第二三重态激子约束层145的LUMO和HOMO能级与第三发光层144中包括的宿主和掺杂物的LUMO和HOMO能级相差0.5eV或者更小。也就是说,为了促进在被形成为不同层的第一和第二发光层136和137以及第三发光层144之间空穴输送,第一三重态激子约束层142具有比第一到第三发光层136、137和144的HOMO能级的绝对值小的HOMO能级的绝对值。为了促进电子的输送,第一三重态激子约束层142具有比第一到第三发光层136、137和144的LOMO能级的绝对值大的LUMO能级的绝对值。并且,为了促进从第二三重态激子约束层145向第三发光层144的电子输送,第二三重态激子约束层145具有比第三发光层144的LUMO能级的绝对值大的LUMO能级的绝对值。
另外,优选地,第一和第二三重态激子约束层142和145的三重态能级T1高于第一到第三发光层136、137和144的掺杂物的三重态能级。
在此,优选地,第一三重态激子约束层142具有1nm到15nm的厚度,并且第二三重态激子约束层145具有1nm到5nm的厚度。使用具有高空穴迁移率和高电子迁移率的有机材料或者部分地掺杂了无机材料的有机材料以提高空穴/电子迁移率,第一和第二三重态激子约束层142和145形成为具有比发光层的厚度小的厚度。
另外,第一三重态激子约束层142和第二三重态激子约束层145可以由小分子有机材料形成,使得能够应用真空沉积。
第一三重态激子约束层142、第三发光层144、第二三重态激子约束层145和第二公共层146在通过真空沉积形成的、不划分区域的全部像素上方共同形成。这些层在基板的整个表面上形成,而不使用任何掩模也不划分区域。
在此,第一公共层134、第一发光层136和第二发光层137是使用溶液材料通过溶液处理形成的。
第一公共层134包括空穴注入层1341和空穴输送层(HTL)1342。如果需要,可以省略空穴注入层1341,或者将空穴注入层1341形成为由用于空穴输送层的材料和用于空穴注入层的材料的混合物制成的单个层。另外,空穴注入层1341和空穴输送层1342可以形成为包括两个或者更多个层的多个层。在全部情况下,第一公共层134用于从第一电极132向发光层(EML)输送空穴。
如图所示,第二公共层146可以形成为包括单层的电子输送层,或者如果需要,还可以在电子输送层上形成电子注入层。在此情况下,第二公共层146用于从第二电极148通过第二三重态激子约束层145向第三发光层144输送电子。
另外,第一电极132和第二电极148中的一个由透明电极形成,另一个由反射电极形成,因而限定发光方向。例如,当第一电极132是由诸如ITO(氧化铟锡)这样的透明材料形成并且第二电极148是由诸如Al这样的反射金属形成时,实现了底部发光。另一方面,当第一电极143包括具有反射金属Al/ITO的叠层结构并且第二电极148包括具有20nm或者更小厚度的Mg:Ag的金属叠层结构以提供透射性时,可以实现顶部发光。
在此,第一电极132和第二电极148中的一个可以根据各个像素构图,并且经构图的电极连接到TFT基板的单元驱动器中包括的薄膜晶体管,以使得能够施加电压。
在下文,将描述应用于有源矩阵模式的根据本发明的有机发光器件的示例。
图2是例示应用于有源矩阵模式的图1的有机发光器件的构造的截面图。
在图2所示的示例中,仅仅示出了包括红光、绿光和蓝光像素的单个像素单元。这个像素单元在水平和竖直方向上连续布置多个。
如图2所示,有源矩阵有机发光显示器包括TFT基板100,该TFT基板100包括驱动薄膜晶体管和连接到该驱动薄膜晶体管的有机发光器件。
驱动薄膜晶体管包括:有源层114、分别连接到设置在有源层114两侧的源区域114s和漏区域114d的源极108和漏极110、以及与有源层114的沟道区域114c交叠的栅极106。在此,源区域114s和漏区域114d掺杂了n型杂质。
另外,TFT基板100包括布置在基板101上的缓冲膜116、布置在缓冲膜116上的预定区域中的驱动薄膜晶体管、以及使得包括驱动薄膜晶体管的整个表面变得平坦的有机绝缘膜119。
具体地,将详细描述在TFT基板100上设置的构造。
在基板101的整个表面上形成有缓冲膜116,并且在缓冲膜116上的预定区域中形成有有源层114。
栅极106隔着栅绝缘膜112与有源层的沟道区域114c交叠。并且,源极108和漏极110彼此绝缘,使得在两者之间夹着栅极106和层间绝缘膜126。
源极108和漏极110通过穿过层间绝缘膜126和栅绝缘膜112的接触孔连接到掺杂了n+杂质的有源层114的源区域114s和漏区域114d。
有源层114可以还包括夹在沟道区域114c和源、漏区域114s和114d之间的掺杂了n-杂质的轻掺杂漏(LDD)区域(未示出)以减少截止电流。
另外,可以由包括无机绝缘材料制成的无机保护膜和有机绝缘材料制成的有机保护膜的双层来形成有机保护膜119。
另外,第一电极132在每一个像素中形成,并且连接到漏极110。
有机发光器件包括连接到驱动薄膜晶体管的漏极110的第一电极132,并且如图1所示,包括:第一公共层134、第一发光层(红光发光层)136、第二发光层(绿光发光层)137和第一三重态激子约束层142、第三发光层(蓝光发光层)144、第二三重态激子约束层145、在基板的整个表面上形成的第二公共层146,以及第二电极148。
如果需要,则如图2所示,还可以在多个第一公共层134之间布置多个堤(bank)130以划分各个颜色像素。在图1所示的示例中,省略了堤130。然而,在有源矩阵有机发光显示器中布置了用于分隔各个像素的堤。然而,可以根据发光显示器的结构省略堤。
当通过在之间施加电压而在第一电极132和第二电极148之间形成了电场时,从第一电极132注入的空穴和从第二电极注入的电子在第一到第三发光层136、137和144中复合,以产生要降落到底部能态的激子。此时有机发光器件实现底部发光。
在此,第一三重态激子约束层142控制第一发光层136、第二发光层137的第一层与第三发光层144的第二层之间的电荷平衡,促使向发光层输送电子和空穴,从而增强发光层中的电子/空穴复合并且提高发光效率。
在下文,将描述作用于有机发光器件的空穴注入层、空穴输送层、红光发光层和绿光发光层的溶液处理的示例。
图3A到图3C是例示根据本发明的有机发光器件的溶液处理的示例的图。
图3A例示通过喷头60进行的喷墨印刷,喷头60具有能够在基板50上滴液滴的多个喷射孔。在此情况下,在印刷期间,喷头60或者基板50移动。因此,能够根据各个区域进行精细控制。也就是说,能够根据有机发光器件中的各个像素来容易地进行选择性的打点。
图3B例示喷嘴印刷,其使用狭缝状喷嘴70在基板50上印刷。这种喷嘴70可以设置多个。与喷墨印刷相比,喷嘴印刷适用于印刷在更宽区域上分布的图案。例如,在基板上设置了堤的有机发光器件的情况下,当通过整个表面喷嘴印刷方法形成预定的层时,可以通过堤来划分区域。
图3C例示辊式印刷,其通过在基板50上转动构图主辊60来形成印刷图案。在此情况下,辅助辊81连接到涂敷了印刷溶液的印刷头,以诱使从印刷头向主辊80的图案连续提供印刷溶液。在一些情况下,当主辊80未被构图时,作用于基板50的整个表面上是可能的。
作为进行溶液处理的其它示例,有转印、凹版印刷和热喷射印刷。
然而,这些示例是溶液处理的有限的示例,并且根据设备的发展,可以使用其它设备,或者可以通过其它处理进行溶液处理。
在下文,将描述根据本发明的有机发光器件通过测试展现出的效果。
图4是例示与本发明的有机发光器件比较的基准示例的截面图。
如图4所示,基准示例不包括三重态激子约束层,而包括形成在阳极10和阴极17之间的空穴注入层11、空穴输送层12、发光层13、14和15以及电子输送层16。另外,根据各个像素,发光层13、14和15被分别定义为红光发光层13、绿光发光层14和蓝光发光层15。
在准备了图4所示的基准示例之后,测量红光、绿光和蓝光发光像素以及有机发光器件的亮度、发光效率、驱动电压和颜色坐标。
在此,基准示例和本发明的有机发光器件,除了包括由透明材料形成的阳极和由诸如Al这样的反射金属形成的阴极,还共同包括40nm厚的空穴注入层、20nm厚的空穴输送层、50nm厚的红光发光层、40nm厚的绿光发光层、25nm厚的蓝光发光层、20nm厚的电子输送层和0.5nm厚的电子注入层。另外,测试使用Al形成到100nm厚的阴极。另外,用于测试基准示例和本发明的有机发光器件中共同包括的材料是相同的。例如,PEDOT用作空穴注入层的材料,LiF用作电子注入层的材料。
基准示例和本发明在其余层的材料上相同,并且本发明和基准示例区别在于本发明包括第一三重态激子约束层和第二三重态激子约束层。
图5是例示本发明和基准示例的有机发光器件中的红光像素的详细构造的图。
如图5所示,关于红光像素,测量基准示例(Ref)和在红光发光层上形成蓝光发光层并且第一三重态激子约束层改变的根据本发明的有机发光器件的第一示例和第二示例(Red1和Red2)的效率。也就是说,在第一示例(Red1)中,第一三重态激子约束层的厚度是5nm并且第二三重态激子约束层的厚度是2nm,而在第二示例(Red2)中,第一三重态激子约束层的厚度是10nm并且第二三重态激子约束层的厚度是2nm。
从表1可见,基准示例呈现(0.658,0.340)的CIE颜色坐标,其大致等同于纯红色。这意味着,由于根据本发明的有机发光器件的第一示例和第二示例具有红光发光层和蓝光发光层交叠的区域,发生了略微的颜色坐标偏移。然而,可以看出基准示例和本发明的第一示例和第二示例之间的差异不大。第二示例呈现12Cd/A的亮度,这比基准示例高20%,并且第二示例呈现5.7lm/W的发光效率,这比基准示例高16%。
也就是说,这些结果意味着,即使在红光发光层与蓝光发光层交叠的混合装置结构中,也可以提高各个发光层的发光效率,并且类似于本发明的有机发光器件,通过在根据各个像素共同布置的蓝光发光层的上部和下部形成三重态激子约束层,能够防止颜色混合。
表1
图6是例示本发明和基准示例的有机发光器件中的绿光像素的详细构造的图。
图6和表2中所示的测试涉及图4的基准示例(Ref)、在上述绿光发光层上形成蓝光发光层并且第一三重态激子约束层的厚度改变的第一示例和第二示例(Green2和Green3),以及不在蓝光发光层下方形成第一三重态激子约束层并且仅仅形成第二三重态激子约束层的根据本发明的第一修改示例(Green1)。
图6和表2所示的测试在绿光像素上进行。该结构与图5所示的结构不同在于在本发明的第一示例和第二示例和第一修改示例中形成绿光发光层作为发光层并且进一步形成与绿光发光层交叠的蓝光发光层。
在此情况下,从以下的表2可见,基准示例(Ref)呈现(0.33,0.63)的CIE颜色坐标,其大致等同于本发明的除了修改示例以外的其它示例的颜色坐标。这意味着,当在绿光发光层上形成蓝光发光层,并且在蓝光发光层的顶部和底部形成第一和第二三重态激子约束层时,颜色坐标大致等同于当仅仅包括绿光发光层时的颜色坐标。
另外,关于亮度和发光效率,本发明的第二示例分别呈现增加的52Cd/A的亮度和31.3lm/W的发光效率。在第一三重态激子约束层形成为10nm厚的全部情况下,效率良好。另外,第一示例(Green2)具有比基准示例略微低的效率,但是呈现与仅仅包括绿光发光层的基准示例类似的颜色坐标。这意味着,诸如本发明的有机发光器件这样的混合装置的颜色纯度不降低。
另外,这些结果意味着,即使在绿光发光层交叠蓝光发光层的混合装置结构中,也可以提高各个发光层的发光效率,并且类似于本发明的有机发光器件,通过在根据各个像素共同布置的蓝光发光层的顶部和底部形成三重态激子约束层,能够防止颜色混合。
表2
图7是例示本发明的有机发光器件中的蓝光像素的详细构造的图。
图7和表3所示的测试涉及本发明的第一示例和第二示例(Blue2和Blue3)和修改示例。在此,第二修改示例代表仅仅形成第一三重态激子约束层而不形成第二三重态激子约束层的情况。在此,在本发明的第二修改示例中,第一三重态激子约束层的厚度是3nm。
如表3所示,比较根据本发明的第一和第二示例和第二修改示例的效率,在蓝光发光层的两侧设置第一和第二三重态激子约束层的情况下,提高了亮度和发光效率并且降低了驱动电压。随着在蓝光发光层下方形成的第一三重态激子约束层的厚度变得接近10nm,效率增加。
在此,在蓝光像素中,仅仅形成蓝光发光层。CIE颜色坐标(0.14,0.10)在根据本发明的第一示例和第二示例以及修改示例中相同。
表3
从以上测试明显可见,这些结果意味着,即使在蓝光发光层交叠其它发光层的混合装置结构中,也可以提高各个发光层的发光效率,并且类似于本发明的有机发光器件,通过在根据各个像素共同形成的蓝光发光层的顶部和底部形成三重态激子约束层,能够防止颜色混合。
在下文,将参照图1简要描述制造本发明的有机发光器件的方法。
首先,制备TFT基板100,其中以矩阵形式按照第一到第三像素的顺序布置了第一到第三像素。在此,TFT基板100包括位于每一个像素处的薄膜晶体管。
接着,在基板100上形成第一电极132。第一电极132连接到每一个像素中的薄膜晶体管。
接着,通过溶液处理在第一电极132上形成第一公共层134。
接着,通过溶液处理在第一公共层134上分别在第一像素和第二像素中形成第一发光层136和第二发光层137。
接着,通过蒸发处理在第一到第三像素上方顺序地形成第一三重态激子约束层142、第三发光层144、第二三重态激子约束层145和第二公共层146,使得这些层覆盖第一发光层136和第二发光层137。
接着,在第二公共层146上形成第二电极148。
因此,根据本发明的用于制造有机发光器件的方法,使用通过溶液处理和沉积(蒸发)处理的组合形成的混合型有机发光器件,并且在各个像素中共同形成的第三发光层(蓝光发光层)的顶部和底部形成三重态激子约束层(TCL),以将激子约束在各个发光层中,从而提高发光效率,并且防止发光层交叠区域的颜色混合。
从上述明显的是,根据本发明的有机发光器件及其制造方法具有以下优点。
首先,紧接着通过溶液方法在对应的像素中形成红光发光层和绿光发光层之后,通过真空沉积顺序地形成第一三重态激子约束层、蓝光发光层和第二三重态激子约束层,而不是通过真空沉积形成与红光发光层和绿光发光层交叠的蓝光发光层,这样可以改进通过溶液处理形成的发光层和随后的沉积的层之间的面间接触。
第二,通过在发光层的两侧设置三重态激子约束层,激子可以被约束在发光层中,从而可以提高发光效率。这防止了激子扩散到相邻的空穴输送层或者电子输送层,因而防止激子扩散造成的效率降低。
第三,通过溶液处理形成的发光层的表面和随后沉积的层(第一三重态激子约束层)之间面间属性稳定化,因而提高寿命。
第四,尽管在混合装置结构中存在红光或者绿光发光层交叠蓝光发光层的区域,但是防止了该交叠区域的颜色混合,因而可以提高颜色纯度。
对于本领域技术人员而言,很明显,可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下对本发明做出各种修改和变化。因此,本发明旨在涵盖本发明的落入所附权利要求及其等同物范围内的这些修改和变化。
本申请要求2011年12月30日提交的韩国专利申请10-2011-0146882的优先权,其如同全面在此阐述一样通过引用结合于此。
Claims (12)
1.一种有机发光器件,所述有机发光器件包括:
被划分为第一像素、第二像素和第三像素并且由所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素限定的基板;
布置在所述基板上的第一电极和面对所述第一电极的第二电极,所述第二电极与所述第一电极隔开;
在所述第一电极和所述第二电极之间,分别布置在所述第一像素和所述第二像素中的第一发光层和第二发光层;
布置在所述第一发光层和所述第二发光层上的第一三重态激子约束层、第三发光层和第二三重态激子约束层,所述第一三重态激子约束层、所述第三发光层和所述第二三重态激子约束层按此顺序被布置在所述第一像素、所述第二像素以及所述第三像素上方;
布置在包括所述第一发光层和所述第二发光层的层与所述第一电极之间的第一公共层;以及
布置在所述第二三重态激子约束层和所述第二电极之间的第二公共层,
其中,所述第一三重态激子约束层和所述第二三重态激子约束层具有1.0×10-8cm2/s·V或者更大的电子迁移率和1.0×10-8cm2/s·V或者更大的空穴迁移率。
2.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,所述第一三重态激子约束层的LUMO和HOMO能级与所述第三发光层中包括的宿主和掺杂物的LUMO和HOMO能级相差0.5eV或者更小,并且
所述第二三重态激子约束层的LUMO和HOMO能级与所述第三发光层中包括的宿主和掺杂物的LUMO和HOMO能级相差0.5eV或者更小。
3.根据权利要求2所述的有机发光器件,其中,所述第一三重态激子约束层和所述第二三重态激子约束层的三重态能级高于所述第一发光层、所述第二发光层和所述第三发光层各自的掺杂物的三重态能级。
4.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,所述第一三重态激子约束层具有1nm到15nm的厚度。
5.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,所述第二三重态激子约束层具有1nm到5nm的厚度。
6.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,所述第一三重态激子约束层和所述第二三重态激子约束层由低分子有机材料形成。
7.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,所述第一发光层是红光发光层,所述第二发光层是绿光发光层,所述第三发光层是蓝光发光层。
8.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,所述第一公共层、所述第一发光层和所述第二发光层由溶液材料形成。
9.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,所述基板包括薄膜晶体管阵列,所述薄膜晶体管阵列包括连接到各个像素中的所述第一电极的薄膜晶体管。
10.一种用于制造有机发光器件的方法,所述方法包括以下步骤:
制备基板,该基板被划分为第一像素、第二像素和第三像素并且由所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素限定;
在所述基板上形成第一电极;
通过溶液处理在所述第一电极上形成第一公共层;
通过溶液处理在所述第一公共层上分别在所述第一像素和所述第二像素中形成第一发光层和第二发光层;
通过蒸发处理按第一三重态激子约束层、第三发光层和第二三重态激子约束层的顺序,顺序地在所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素上方形成所述第一三重态激子约束层、所述第三发光层和所述第二三重态激子约束层,使得这些层覆盖所述第一发光层和所述第二发光层;以及
在第二公共层上形成第二电极,
其中,所述第一三重态激子约束层和所述第二三重态激子约束层具有1.0×10-8cm2/s·V或者更大的电子迁移率和1.0×10-8cm2/s·V或者更大的空穴迁移率。
11.根据权利要求10所述的方法,其中,用于形成所述第一公共层、所述第一发光层和所述第二发光层的溶液处理是从喷墨印刷、喷嘴印刷、转印、狭缝涂覆、凹版印刷和热喷射印刷中选择的。
12.根据权利要求10所述的方法,其中,通过沉积小分子有机材料执行形成所述第一三重态激子约束层和所述第二三重态激子约束层的步骤。
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Legal Events
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C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |