CN1633222A - 一种白光有机电致发光显示器件 - Google Patents

Abstract

一种白光有机电致发光显示器件。包括基板，置于基板上的阳极层，置于阳极上的空穴注入层，置于空穴注入层上的兼作发红光的空穴传输层，置于空穴传输层上的蓝色发光层，置于发光层上的电子传输层，置于电子传输层上的电子注入层，以及置于电子注入层上的阴极层。其优点是：结构简单，掺杂简单，容易控制，重复性好，适合大批量生产；光谱分布好，蓝移小，发光效率高。本发明特别适合制作由白光加彩色滤光膜方式的高质量全彩有机电致发光显示器件，以及应用于彩色液晶显示(LCD)的背光灯，照明灯板等领域。

Description

一种白光有机电致发光显示器件

技术领域

本发明涉及发光显示器件，尤其涉及有机电致发光显示器件。适用于发白光的有机电致发光显示器加彩色滤光膜方式的全彩有机电致发光显示器，以及彩色液晶显示(LCD)的背光灯，照明灯板等领域。

背景技术

有机电致发光显示器件是类似于发光二极管的一种显示器件，是在阳极和阴极之间顺序***各种功能层，包括电荷注入层，电荷传输层，和发光层，在电极之间加上适当的电压，器件就能发光，在US 4,769,292和4,885,211中描述了这种多层结构的有机电致发光显示器件。

白光有机电致发光显示器件，应用相当广泛，除了可以作为通常的信息显示器件，也可以用于照明，用作液晶显示(LCD)的背光源。白光有机电致发光显示器件在实现全彩有机电致发光显示器件方面，更具有高质量，低成本，易制作的优点。所谓的白光，应该具有(0.33，0.33)的CIE色度坐标。白光有机电致发光显示器件，根据具体的应用，发光颜色可以在(0.33，0.33)的CIE色度坐标的基础上作适当的调整。

白光有机电致发光显示器件通常采用以下两种制作方法：

方法一：蓝光材料+黄光材料。

基本器件结构通常如图1，第一发光层5和第二发光层6分别由蓝光材料和黄光材料组成。

该方法制作的白光有机电致发光显示器件，从光谱分布来看，绿色和红色光谱很弱(见图2)，而且蓝移明显，不适合用来制作由白光有机电致发光显示器件加彩色滤光膜构成的全彩有机电致发光显示器件。

方法二：蓝光材料+绿光材料+红光材料。

基本器件结构通常如图3。第一发光层5、第二发光层6和第三发光层7，分别由红色、绿色和蓝色材料组成。

该方法制作的白光有机电致发光显示器件，从光谱分布来看，虽然适合用来制作由白光有机电致发光显示器件加彩色滤光膜构成的全彩有机电致发光显示器件，但结构复杂，掺杂方法比较复杂，掺杂量不好控制，重复性差，不适合大批量生产。

发明内容

本发明针对现有技术中结构复杂、光谱蓝移明显、光谱分布不适合由白光有机电致发光显示器加彩色滤光膜构成的全彩有机电致发光显示器这三个缺陷和不足进行改进。

本发明的技术方案是，在普通的有机电致发光显示器件中，将红光材料和蓝光材料，分别掺杂到空穴传输层和发光层，从而实现白光显示，其中包括：

a.基板，可以是玻璃或塑料等透明材料。

b.置于基板上的阳极层，用高功函数的材料，如透明的氧化铟锡(ITO)，或金等。

c.置于阳极上的空穴注入层，用酞菁铜(CuPc)或M-TDATA等空穴注入材料。

d.置于空穴注入层上的发红光的空穴传输层，可用TPD或苯基吗琳(NPB)等空穴传输材料。空穴传输层兼作发光层，从而简化了器件结构，此为本发明的主要特点。该层厚度选择在3～70纳米(nm)之间。所用的红色掺杂剂具有600纳米(nm)以上的发光波峰，如DCM2或DCJTB。掺杂量控制在0.05％～5％之间。

e.置于空穴传输层上的发光层，所用的蓝光材料具有约440～470纳米(nm)的发光波峰，如DSA。该层厚度选择在10～50纳米(nm)之间。所用的蓝色掺杂剂具有约470～520纳米(nm)的发光波峰，如DPVBi。掺杂量控制在1％～10％之间。

f.置于发光层上的电子传输层，用电子传输材料，如喹啉铝(Alq3)等。

g.置于电子传输层上的电子注入层，用氟化锂(LiF)，锂(Li)，钙(Ca)等低功函数材料。

h.以及置于电子注入层上的阴极层，可用铝等低电阻材料。

实现由白光有机电致发光显示器件加彩色滤光膜构成的高质量全彩有机电致发光显示器件的关键，在于白光有机电致发光显示器件能够产生适合的光谱分布和高的发光效率。本发明通过调整空穴传输层和发光层的厚度和掺杂比例的控制及材料的选择，成功地获得高的发光效率和适合的光谱分布。

与现有技术相比较，本发明白光有机电致发光显示器件具有以下有益效果：

1.结构简单，掺杂简单，容易控制，重复性好，适合大批量生产。

2.光谱分布好：

从图5光谱分布来看，红色波长580～680纳米(nm)，绿色波长490～560纳米(nm)，蓝色波长440～480纳米(nm)，红绿蓝光强都非常强，非常有利于提高全彩有机电致发光显示器的色纯度和发光效率。

3.蓝移小：

电流密度10mA/cm2时CIE x＝0.3327，y＝0.3593；

电流密度20mA/cm2时CIE x＝0.3303，y＝0.3567；

电流密度50mA/cm2时CIE x＝0.3291，y＝0.3550；

从上面数据可以看出，随着电流密度上升，CIE变化x＜0.003，y＜0.003，变化很小，蓝移非常小，这对实现由白光有机电致发光显示器加彩色滤光膜构成的全彩有机电致发光显示器非常重要。

4.效率高

在电流密度10mA/cm2时，电流效率9cd/A，流明效率4.221m/w。

附图说明

图1为现有技术蓝光材料+黄光材料制作的白光有机电致发光显示器件结构示意图；

图2为现有技术蓝光材料+黄光材料制作的白光有机电致发光显示器件发光光谱图；

图3为现有技术蓝光材料+绿光材料+红光材料制作的白光有机电致发光显示器件结构示意图；

图4为本发明采用的白光有机电致发光显示器件结构示意图；

图5为本发明采用的白光有机电致发光显示器件发光光谱图；

图6为本发明空穴注入层材料的分子结构；

图7为本发明空穴传输层材料的分子结构；

图8为本发明空穴传输层掺杂剂的分子结构；

图9为本发明发光层材料的分子结构；

图10为本发明发光层掺杂剂的分子结构；

图11为本发明电子传输层材料的分子结构。

具体实施方式

下面结合附图来说明本发明的实施例的，基本器件结构如图4。

a.基板1，材料玻璃；

b.阳极层2，材料氧化铟锡(ITO)，厚度100钠米(nm)；

c.空穴注入层3，材料M-TDATA，厚度40钠米(nm)；

d.空穴传输层4，材料苯基吗琳(NPB)和DCJTB，厚度10钠米(nm)，其中DCJTB比例约1％；

e.发光层5，材料DSA和DPVBi，厚度40钠米(nm)，其中DPVBi比例约3％；

f.电子传输层8，材料喹啉铝(Alq3)，厚度25钠米(nm)；

g.电子注入层9，材料氟化锂(LiF)，厚度1.5钠米(nm)；

h.金属阴极层10，材料铝(Aluminum)，厚度200钠米(nm)；

i.封装后盖11；

j.干燥剂12。

按照本发明的器件结构及所选择的材料，可以采用如下的制作流程：

1.用丙酮加超声波，酒精，纯净水等先后清洗玻璃基板；

2.用盐酸硝酸和纯净水的混合液刻蚀氧化铟锡(ITO)图案；

3.用氧气等离子体预处理刻蚀有氧化铟锡(ITO)图案的玻璃基板；

4.在10-6Torr高真空环境下连续蒸镀各功能层，从空穴注入层3依此到阴极层10；

5.在高纯度氮气环境下将器件进行防氧气水汽的封装处理；

6.制作完毕。

本制作流程的关键在于空穴传输层和发光层的厚度的调整，和掺杂比例的控制，以获得高的发光效率和适合的光谱分布，实现适合用于白色有机电致发光显示器件加彩色滤色膜的全彩有机电致发光显示器的白光显示。

Claims (9)

1.一种产生白光的有机电致发光显示器件，包括：

一基板(1)；

一阴极层(10)，位于基板(1)的一侧；

一阳极层(2)，位于基板(1)与阴极层(10)之间；

一空穴传输层(4)，位于阳极层(2)与阴极层(10)之间；

一发光层(5)，位于空穴传输层(4)与阴极层(10)之间；

其中发光层(5)可发蓝光，空穴传输层(4)可发红光。

2.根据权利要求1所述的有机电致发光显示器件，其特征是：所述阳极层(2)与空穴传输层(4)之间，为空穴注入层(3)；所述发光层(5)与阴极层(10)之间，为电子传输层(8)和电子注入层(9)。

3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光显示器件，其特征是：所述空穴传输层(4)的厚度在3～70纳米(nm)之间。

4.根据权利要求1或2所述的有机电致发光显示器件，其特征是：所述空穴传输层(4)掺入具有600纳米(nm)以上的发光波峰的红色掺杂剂。

5.根据权利要求4所述的有机电致发光显示器件，其特征是：所述红色掺杂剂的掺杂量在0.05％～5％之间。

6.根据权利要求1或2所述的有机电致发光显示器件，其特征是：所述发光层(5)的材料为具有约440～470纳米(nm)发光波峰的蓝光材料。

7.根据权利要求6所述的有机电致发光显示器件，其特征是：所述发光层(5)的厚度在10～50纳米(nm)之间。

8.根据权利要求1或2所述的有机电致发光显示器件，其特征是：所述发光层(5)掺入具有约470～520纳米(nm)发光波峰的蓝色掺杂剂。

9.根据权利要求8所述的有机电致发光显示器件，其特征是：所述掺杂剂的掺杂量在1％～10％之间。

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