CN100428489C - 一种有机发光二极管及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全彩有机发光二极管，其有机功能层中的RGB发光功能层由同一种主体发光材料和掺杂不同客体发光材料组成，空穴传输功能层和电子传输功能层为相同厚度条件；上述全彩OLED制作方法步骤为：1.在基板上用大开口掩模一次完成空穴传输功能层的蒸镀；2.RGB发光功能层用精细掩模分别蒸镀；3.用大开口掩模一次完成蒸镀电子传输功能层；4.用大开口掩模蒸镀后电极；5.基板用封装胶与带有吸水吸氧功效的干燥剂的封装盖连接，并封装。本发明比现有全彩器件制程更简单，更节省有机材料，而且寿命长。

Description

一种有机发光二极管及其制作方法

技术领域

本发明涉及到一种有机发光二极管，尤其是涉及一种全彩和白光有机发光二极管及其制作方法。

背景技术

有机发光二极管(简称OLED)是目前新兴的一种平板显示器，因它有主动发光，对比度高，能薄型化，响应速度快等诸多优点，被公认为是下一代显示器的主力军。有机发光二极管OLED的结构一般包括：基板、阳极、阴极和有机功能层，其发光原理就在前后两个电极1，20间蒸镀非常薄的多层有机材料，通直流电驱动而发光。有机发光二极管OLED的有机功能层，一般由三个功能层构成，分别为空穴传输功能层(简称HTL)、发光功能层(简称EML)、电子传输功能层(简称ETL)。每个功能层可以是一层，或者一层以上，例如空穴传输功能层，有时可以细分为空穴注入层和空穴传输层；电子传输材料，可以细分为电子传输层和电子注入层，但其功能相近，故统称为空穴传输功能层，电子传输功能层。

目前全彩OLED的制作方法以红绿蓝(简称R、G、B)三色并列独立发光法、白光加彩色虑光片法、色转换法三种方式为主，其中红绿蓝三色并列独立发光法最有潜力，实际应用最多，其制作方法是RGB选用不同主体和客体的发光材料。由于发光材料不同，为了让RGB器件效率和寿命都达到最佳效果，只得采用材料不同或者厚度不同的其他功能层，不同结构的器件，如图1的一般全彩OLED制作流程图，在制作时需要分别蒸镀RGB器件的三个并列空穴传输功能层11，14，17、三个并列发光功能层12，15，18、三个并列电子传输功能层13，16，19，制程复杂，制作时产生的缺陷多，良品率低下。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能让有机发光二极管效率和寿命达到最佳，同时制作更简单的新型全彩或白光有机发光二极管；本发明的另一个目的在于提供上述新型全彩有机发光二极管的制作方法。

为了实现上述目的，本发明可通过以下的技术措施来实现：一种全彩有机发光二极管，主要由阴阳两电极和位于阴阳两电极之间的有机功能层组成，其中有机功能层包括红绿蓝三个并列空穴传输功能层、红绿蓝三个并列发光功能层、红绿蓝三个并列电子传输功能层，红绿蓝三个独立发光功能层都采用同一种主体材料，每个发光功能层相应掺杂不同客体发光材料。

所述红绿蓝并列三个空穴传输功能层采用一次同时蒸镀，红绿蓝三个并列电子传输功能层采用一次同时蒸镀，空穴传输功能层和电子传输功能层具有相同材料和相同厚度。

所述发光功能层主体材料的主体电致发光的可见光光谱主峰小于480nm，能隙在2.8ev～4ev，掺杂发射400～700nm波长范围内不同客体的发光材料。

所述发光功能层客体材料与主体材料的重量比为0.1％～10％之间，客体可以是一种或者一种以上。

所述的发光功能层主体材料还混合一种或者一种以上能量传递作用的副主体，副主体在混合主体中的重量比在20％～70％之间。

一种制作上述全彩有机发光二极管的方法，依次包括以下步骤：

A)、在制作完成透明前电极图案、绝缘层和阴极隔离层的干净基板上，用大开口掩模一次完成空穴传输功能层的蒸镀；

B)、红绿蓝三个发光功能层用精细掩模分别蒸镀；

C)、采用大开口掩模一次完成电子传输功能层的蒸镀；

D)、用大开口掩模蒸镀后电极；

E)、最后把镀好薄膜的基板用封装胶与带有吸水吸氧功效的干燥剂的封装盖连接，进行防水防氧气封装。

一种白光有机发光二极管，主要由阴阳两电极和位于阴阳两电极之间的有机功能层组成，其中有机功能层包括空穴传输功能层、红蓝双层叠加或者红绿蓝三层叠加发光功能层、电子传输功能层，所述红蓝双层叠加或者红绿蓝三层叠加发光功能层都采用同一种主体材料，每个发光功能层相应掺杂不同客体发光材料。所述发光功能层主体材料的电致发光的可见光光谱主峰小于480nm，能隙在2.8ev～4ev，每个发光功能层相应掺杂发射400～700nm波长范围内不同客体的发光材料。

本发明采用同一种发光材料作为各个发光功能层的主体材料，这样红绿蓝RGB三基色器件是采用相近的结构，使三色光衰减一致，器件白平衡好，延长全彩器件的寿命。在制作时，其中红绿蓝RGB的三个空穴传输功能层HTL和三个电子传输功能层ETL不用分别蒸镀，一次完成，仅红绿蓝三个发光功能层RGB-EML的蒸镀为分别完成，比一般全彩器件的制程更简单，节省有机材料，减少器件缺陷，大大降低了生产成本。本发明也适用于白光器件。

附图说明

图1为现有技术全彩OLED制作顺序流程示意图；

图2为本发明全彩OLED制作顺序流程示意图。

具体实施方式

本发明全彩有机发光二极管，主要由阴阳两电极和位于阴阳两电极之间的有机功能层组成，其中有机功能层包括空穴传输功能层、红绿蓝三个发光功能层、电子传输功能层，上述红绿蓝三个独立发光功能层都采用同一种主体材料，主体材料的电致发光的可见光光谱主峰小于480nm，能隙在2.8ev～4ev，每个发光功能层相应掺杂发射400～700nm波长范围内不同客体的发光材料；每个发光功能层客体材料与主体材料的重量比为0.1％～10％之间，客体可以是一种或者一种以上。上述空穴传输功能层和电子传输功能层具有相同材料和相同厚度条件。

由于大能隙主体发射小能量光的时候能量传递效率低，主体和客体之间的能量间隔大，为了提高发光效率，每个发光功能层中可以加入一种或者一种以上能量传递材料作为副主体，副主体能隙要介于主体和客体之间，作为主体和客体之间的能量传递者，也可以不采用副主体；主体和副主体均匀混合，副主体在混合主体中的重量比一般在20％～70％之间。

上述全彩OLED制作流程图如图2所示，其步骤依次如下：

A)、在做好透明前电极图案1、绝缘层2和阴极隔离层3的干净基板10上，用大开口掩模5一次同时完成空穴传输功能层的蒸镀；

B)、红绿蓝RGB的发光功能层用精细掩模4分别蒸镀；

C)、采用大开口掩模5一次同时完成电子传输功能层的蒸镀；

D)、用大开口掩模6蒸镀后电极20；

E)、最后把镀好薄膜的基板用封装胶7与带有吸水吸氧功效的干燥剂8的封装盖9连接，进行防水防氧气封装21，防止器件失效。

本发明应用在点阵分辨率96×64×RGB全彩OLED屏的制程中，RGB象素尺寸相同，都为0.07mm×0.21mm。本例中选用的材料有：空穴传输材料HT1和电子传输材料GH1(来自美国柯达公司)，RGB-EML同一主体材料选用TC1556(来自台湾地区晶宜公司)，红色副主体材料YD1和红色客体发光材料RD3(来自美国柯达公司)，绿色客体发光材料TC1733和蓝色客体材料TC1757(来自台湾地区晶宜公司)。

制作过程为：选用玻璃基板，用氧化铟锡(ITO)作为前电极，用光刻法依次制作ITO图案1、绝缘层2、电极隔离层3，做好图案的玻璃基板用氧气等例子清洁后，在真空度大于5×10-6托以上的高真空设备中，先用大开口掩模5蒸镀HTL功能层，厚度80纳米HT1。然后用精细掩模4与基板±5微米高精度对位，分别蒸镀厚50纳米掺杂有副主体YD1的红色发光功能层R-EML，YD1与TC1556重量比为2∶3，掺杂重量比0.5％的RD3；厚度30纳米绿色发光功能层G-EML，TC1556掺杂重量比为8％的TC1733；厚度35纳米蓝色发光功能层B-EML，TC1556掺杂重量比为3％的TC1757；主体、副主体、客体采用共蒸的方法均匀混合。接着用大开口掩模蒸镀厚度20纳米ETL功能层GH1，蒸镀后电极：1纳米氟化锂和200纳米高纯铝。最后在纯氮气的环境中进行封装。器件测试数据如下：

从以上数据可以看出，在相同电流密度下，电压接近，说明RGB器件电阻接近，效率高，白光CIE接近标准白光色坐标(0.33，0.33)。

本发明中的RGB选用同一种主体做发光功能层，也适合应用在白光有机发光二极管器件的制作，白光器件的发光功能层做成R、B双层叠加发光功能层或者R、G、B三层叠加发光功能层，发光功能层主体发光材料都选用同一种材料TC1556，只是发光层客体材料不同，所用的主体材料，以及主体、副主体、客体之间的比例与全彩有机发光二极管器件相同。本例的双发光层白光有机发光二极管器件结构为：HT1(厚度80nm)/TC1556：40％YD1：0.5％RD3(厚度15nm)/TC1556：2％TC1757(厚度20nm)/GH1(厚度20nm)/氟化锂(厚度1nm)/铝(厚度200nm)；三发光层的有机发光二极管白光器件结构为：HT1(厚度80nm)/TC1556：40％YD1：0.5％RD3(厚度10nm)/TC1556：5％TC1733(厚度15nm)/TC1556：2％TC1757(厚度10nm)/GH1(厚度20nm)/氟化锂(厚度1nm)/铝(厚度200nm)。所得白光器件不仅效率好，而且寿命长。

Claims (6)

1、一种全彩有机发光二极管，主要由阴阳两电极和位于阴阳两电极之间的有机功能层组成，其中有机功能层包括红绿蓝三个并列空穴传输功能层、红绿蓝三个并列发光功能层和红绿蓝三个并列电子传输功能层，其特征在于：红绿蓝三个独立发光功能层都采用同一种主体材料，每个发光功能层相应掺杂不同客体发光材料。

2、根据权利要求1所述的全彩有机发光二极管，其特征在于：所述红绿蓝三个并列空穴传输功能层为一次同时蒸镀而成的功能层，红绿蓝并列三个电子传输功能层为一次同时蒸镀而成的功能层，空穴传输功能层和电子传输功能层为具有相同材料和相同厚度条件的两个功能层。

3、根据权利要求1所述的全彩有机发光二极管，其特征在于：所述发光功能层主体材料的电致发光的可见光光谱主峰小于480nm，能隙在2.8ev～4ev之间，每个发光功能层相应掺杂发射400～700nm波长范围内的不同客体发光材料。

4、根据权利要求1所述的全彩有机发光二极管，其特征在于：所述发光功能层客体材料与主体材料的重量比在0.1％～10％之间，客体是一种或者一种以上。

5、根据权利要求1所述的全彩有机发光二极管，其特征在于：所述的发光功能层主体材料还混合一种或者一种以上具有能量传递作用的副主体，副主体在混合主体中的重量比在20％～70％之间。

6、一种全彩有机发光二极管的制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

A)、在制作完成透明前电极图案(1)、绝缘层(2)和阴极隔离层(3)的干净基板(10)上，用大开口掩模(5)一次完成空穴传输功能层的蒸镀；

B)、红绿蓝三个发光功能层用精细掩模(4)分别蒸镀；

C)、采用大开口掩模(5)一次完成电子传输功能层的蒸镀；

D)、用大开口掩模(6)蒸镀后电极(20)；

E)、最后把镀好薄膜的基板用封装胶(7)与带有吸水吸氧功效的干燥剂(8)的封装盖(9)连接，进行防水防氧气封装(21)。

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