CN101908531A

CN101908531A - 一种多层电致发光装置

Info

Publication number: CN101908531A
Application number: CN2009100849807A
Authority: CN
Inventors: 邱勇; 张祝新
Original assignee: Tsinghua University; Beijing Visionox Technology Co Ltd; Kunshan Visionox Display Co Ltd
Current assignee: Tsinghua University; Beijing Visionox Technology Co Ltd; Kunshan Visionox Display Co Ltd
Priority date: 2009-06-05
Filing date: 2009-06-05
Publication date: 2010-12-08

Abstract

本发明涉及一种多层OLED装置。提出一种单向发光的双层或多层的OLED装置，包括：一个透明基板，分别设置于该基板的上表面或下表面的两个或多个有机电致发光器件，其中位于出光方向的有机电致发光器件为透明器件。本发明的多个发光器件都可以单独发光，当各个器件发光颜色相同时，亮度相互叠加可以实现比一个发光器件亮度更高；当各个器件发光颜色不同时，可以混合出其它颜色的光。

Description

一种多层电致发光装置

技术领域

本发明涉及光电子器件领域，尤其涉及一种多层OLED装置。

技术背景

有机电致发光器件(OLED)作为一种新型显示器件，和现有的主要平板显示器液晶相比，具有很多优点具备极强的竞争力。有机电致发光器件的一般结构依次包括：基体、阳极、有机层、阴极，有机功能层又包括发射层(EML)，还可以包括位于阳极与发射层之间的空穴注入层(HIL)和/或空穴传输层(HTL)，以及位于发射层与阴极之间的电子传输层(ETL)和/或电子注入层(EIL)，还可以包括位于发射层与电子传输层之间的空穴阻挡层(HBL)等。

目前的OLED产品基本都是采用单个的电致发光装置制备用于普通的发光显示屏，如果OLED能够采用两个独立驱动的发光装置分别独立发光后实现光的叠加，则会大大提高OLED显示屏产品的实用价值。

现有技术中采用的叠层结构的OLED器件，因其结构设计复杂，而且各个器件连接过程中存在很多工艺问题，制备工艺相当复杂，因而成本较高。

因此，研发一种既能叠加发光功能，又不增加制备成本的新型OLED器件具有很大的意义。

技术内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺陷，提供一种可以实现叠加发光的多层OLED装置，同时提供一种成本低、工艺简单的制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

提出一种单向发光的双层OLED装置，包括：一个透明基板，该基板两个表面均制备有透明导电薄膜层；第一有机电致发光器件，设置于该基板的上表面；第二有机电致发光器件，设置于该基板的下表面；上述的第一有机电致发光器件为透明器件。

上述的透明基板的材质为玻璃或塑料。

上述两个有机电致发光器件分别通过两个驱动装置控制。

上述两个有机电致发光器件分别封装。第一有机电致发光器件采用透明封装结构封装。

上述两个有机电致发光器件均向基板的上表面方向发光，第一有机电致发光器件所采用的与位于基板上表面的第一电极相对应的第二电极为透明电极；第二有机电致发光器件所采用的与位于基板下表面的第一电极相对应的第二电极为反射型电极。

上述双层OLED中的第一有机电致发光器件所采用的第二电极材料为Ag或铟锡氧化物，第二有机电致发光器件所采用的第二电极材料为不透明导电材料为AL、Mg、Ag。

上述两个有机电致发光器件的发光颜色相同。或者上述两个有机电致发光器件的发光颜色不同，该两种颜色的光混合后能够形成不同于这两个有机电致发光器件所发颜色的光。

本发明的这种双层OLED装置，可以将第一有机电致发光器件或第二有机电致发光器件中至少有一个采用堆叠结型的器件，该堆叠结构中包含有多个发光层。

本发明同时一种单向发光的多层OLED装置，包括：一个透明基板，该基板两个表面均制备有透明导电薄膜层；第一有机电致发光器件，设置于该基板的下表面；第二有机电致发光器件，设置于该基板的上表面；第三有机电致发光器件，叠加设置与第二有机电致发光器件之上；上述的第二有机电致发光器件和第三有机电致发光器件均为透明器件。

上述三个有机电致发光器件分别通过三个驱动装置控制。

上述三个有机电致发光器件均向基板的上表面方向发光，第二有机电致发光器件所采用的与位于基板上表面的第一电极相对应的第二电极为透明电极；第三有机电致发光器件所采用的两个电极均为透明电极；第一有机电致发光器件所采用的与位于基板下表面的第一电极相对应的第二电极为反射型电极。

本发明的多层器件的有益效果是：

(1)两个或三个发光器件都可以单独发光，当各个器件发光颜色相同时，亮度相互叠加可以实现比一个发光器件亮度更高；当各个器件发光颜色不同时，可以混合出其它颜色的光(如一个器件发红光、一个器件发蓝光就可以混合出白光)。

(2)两个或三个器件都可以单独发光，并且发光的区域可以单独控制，通过控制发光的区域，可以实现不同的区域发不同颜色的光，实现多色或全色显示，如果做成光源，则可以成为多色光源。

附图说明

图1本发明实施例1的双层器件装置的结构示意图

其中111为第一有机电致发光器件发出的光，222为第二有机电致发光器件发出的光；10为透明基板，11为第一有机电致发光器件，12为第一有机电致发光器件的封装结构，13为第一有机电致发光器件的驱动部件，21为第二有机电致发光器件，22为第二有机电致发光器件的封装结构，23为第二有机电致发光器件的驱动(电极引线)部件。

图2本发明实施例2的双层器件装置的结构示意图

其中333为第一有机电致发光器件发出的光，222为第二有机电致发光器件发出的光；

10为透明基板，31为第一有机电致发光器件，32为第一有机电致发光器件的封装结构，33为第一有机电致发光器件的驱动部件，21为第二有机电致发光器件，22为第二有机电致发光器件的封装结构，23为第二有机电致发光器件的驱动(电极引线)部件。

图3本发明实施例3的三层器件装置的结构示意图

其中444为第一有机电致发光器件发出的光，555为第二有机电致发光器件发出的光，666为第三有机电致发光器件发出的光；

10为透明基板，41为第一有机电致发光器件，42为第一有机电致发光器件的封装结构，43为第一有机电致发光器件的驱动部件，51为第二有机电致发光器件，52为第二有机电致发光器件的封装结构，53为第二有机电致发光器件的驱动部件，61为第三有机电致发光器件，62为第三有机电致发光器件的封装结构，63为第三有机电致发光器件的驱动(电极引线)部件。

具体实施方式

本发明的多层OLED装置，采用两个或多个有机电致发光器件制备而成。

透明基板可以是玻璃或是柔性基片，柔性基片采用聚酯类、聚酰亚胺类化合物中的一种材料；有机电致发光器件的第一电极层(阳极层)，可以采用无机材料或有机导电聚合物，无机材料一般为ITO、氧化锌、氧化锡锌等金属氧化物或金、铜、银等功函数较高的金属，最优化的选择为ITO，有机导电聚合物优选为聚噻吩/聚乙烯基苯磺酸钠(以下简称PEDOT∶PSS)、聚苯胺(以下简称PANI)中的一种材料；第二电极层(阴极层、金属层)，一般采用锂、镁、钙、锶、铝、铟等功函数较低的金属或它们与铜、金、银的合金，或金属与金属氟化物交替形成的电极层，本发明优选为依次的Mg:Ag合金层、Ag层和依次的LiF层、Al层。

有机发光介质主要包括有机电致发光层(EML)，一般采用小分子材料，可以为荧光材料，如金属有机配合物(如Alq3、Gaq3、Al(Saph-q)或Ga(Saph-q))类化合物，该小分子材料中可掺杂有染料，掺杂浓度为小分子材料的0.01wt％～20wt％，染料一般为芳香稠环类(如rubrene)、香豆素类(如DMQA、C545T)或双吡喃类(如DCJTB、DCM)化合物中的一种材料，或者为蒽类衍生物(如ADN)、苝类衍生物(如2，5，8，11-4-叔丁基苝(TBPe))发光层材料也可采用咔唑衍生物如4，4’-N，N’-二咔唑-联苯(CBP)、聚乙烯咔唑(PVK)，该材料中可掺杂磷光染料，如三(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)3)，二(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)铱(Ir(ppy)2(acac))，八乙基卟啉铂(PtOEP)等；

上述器件结构中还可以包括电子传输层、空穴注入层和空穴传输层，电子传输层(ETL)通常采用8-羟基喹啉铝(Alq3)；空穴注入层(HIL)的基质材料可以采用铜酞菁(CuPc)、4，4’4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯基胺(m-MTDATA)、4，4’4”-三(N-2-萘基-N-苯基-氨基)-三苯基胺(2-TNATA)；空穴传输层(HTL)的基质材料可以采用芳胺类和枝聚物族类低分子材料，优选为N，N’-二-(1-萘基)-N，N’-二苯基-1，1’-联苯基-4，4’-二胺(NPB)；

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

结合图1是本实施例1的结构示意图，双层有机电致发光装置包括透明基板10，第一有机电致发光器件11，第一有机电致发光器件的封装结构12，第一有机电致发光器件的驱动(电极引线)部件13，第二有机电致发光器件21，第二有机电致发光器件的封装结构22，第二有机电致发光器件的驱动(电极引线)部件23，

透明基板10可以为玻璃或是塑料材料。

第一有机电致发光器件11和第二有机电致发光器件21可以分别独立选用是小分子发光二极管(OLED)或者是以聚合物为主的高分子发光二极管(PLED)，两个发光器件中的发光功能材料可以分别独立选用为荧光材料或者为磷光材料。

第一有机电致发光器件11所显示的图形颜色可以不同或相同于第二有机电致发光器件21所显示的图形颜色。

两个有机电致发光器件也可以同时用作光源显示器件。两个有机电致发光器件也可以同时用作点阵显示器件。

第一有机电致发光器件11和第二有机电致发光器件21可以均采用无源式驱动方法。两个有机电致发光器件也可以同时采用有源式驱动方法。或者两个有机电致发光器件分别采用有源式和无源式驱动方法。

如图1所示的本发明的双层有机电致发光装置的制备方法如下：提供一个透明基板10，将第一有机电致发光器件11制备到基板10之上，然后制备第一有机电致发光器件的封装结构12，采用透明封装结构，可以采用玻璃、塑料或薄膜封装层来封装，以达到封装第一有机电致发光器件11的目的。

接着在透明基板10的下表面上制备第二有机电致发光器件21，再制备第二有机电致发光器件的封装结构22。

第一有机电致发光器件为透明蓝光器件，其器件结构和采用的有机材料为：

ITO/m-MTDATA(100nm)/NPB(20nm)/ADN:TBPe(20nm:3％)/Alq₃(50nm)/Li3N(0.5nm)/Ag(20nm)

以刻蚀好特定图形的ITO导电玻璃基片作为衬底，将基片放在含清洗液的去离子水中超声波清洗，洗液温度约为60℃，然后用红外烤灯将清洗完的基片烤干，放入蒸镀腔室中依次蒸镀空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极结构，蒸镀过程中腔室压强低于5.0×10-3Pa。

本实施例中，有机层首先蒸镀100nm的m-MTDATA作为空穴注入层，40nm厚NPB作为空穴传输层；以双源共蒸的方法蒸镀20nm厚的ADN和TBPe作为发光层，通过速率控制TBPe在ADN中的比例为3％；蒸镀50nm的Alq₃作为电子传输层；蒸镀0.5nm的Li3N作为电子注入层和20nm的Al作为阴极。

第二有机电致发光器件为不透明红光器件，其器件结构和采用的有机材料为：

ITO/m-MTDATA(100nm)/NPB(20nm)/Alq₃:Ir(piq)₂(acac)(10nm:5％)/Alq₃(50nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)

第二器件的制备方法与第一器件相同。

最后本实施例制备出的双层有机电致发光装置为一个白光显示装置。

实施例2：

结合图2是本实施例2的结构示意图，双层有机电致发光装置包括透明基板10，第一有机电致发光器件31，第一有机电致发光器件的封装结构32，第一有机电致发光器件的驱动(电极引线)部件33，第二有机电致发光器件21，第二有机电致发光器件的封装结构22，第二有机电致发光器件的驱动部件(电极引线)23，

透明基板10可以为玻璃或是塑料材料。

第一有机电致发光器件31和第二有机电致发光器件21可以分别独立选用是小分子发光二极管(OLED)或者是以聚合物为主的高分子发光二极管(PLED)，两个发光器件中的发光功能材料可以分别独立选用为荧光材料或者为磷光材料。

第一有机电致发光器件31为PN结叠层结构的有机电致发光器件，其包括三个发光中心，分别发射不同颜色的光。

第一有机电致发光器件31所显示的图形颜色可以不同或相同于第二有机电致发光器件21所显示的图形颜色。

第一有机电致发光器件31和第二有机电致发光器件21可以均采用无源式驱动方法。两个有机电致发光器件也可以同时采用有源式驱动方法。或者两个有机电致发光器件分别采用有源式和无源式驱动方法。

实施例3：

结合图3是本实施例3的结构示意图，多层有机电致发光装置包括透明基板10，第一有机电致发光器件41，第一有机电致发光器件的封装结构42，第一有机电致发光器件的驱动(电极引线)部件43，第二有机电致发光器件51，第二有机电致发光器件的封装结构52，第二有机电致发光器件的驱动(电极引线)部件53，，第三有机电致发光器件61，第三有机电致发光器件的封装结构62，第三有机电致发光器件的驱动部件(电极引线)63，其中第二和第三有机电致发光器件均为透明器件。

上述三个有机电致发光器件所显示的图形颜色可以不同或相同。

三个有机电致发光器件可以同时用作光源显示器件，也可以同时用作点阵显示器件。

三个有机电致发光器件可以均采用无源式驱动方法，也可以同时采用有源式驱动方法。

综上所述，虽然本发明已经公开了优选的实施例如上，但不能用以作为对本发明的限定，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，所做出的任何更改和修饰，都应当视为未超出本发明权利要求书所保护的范围。

Claims

1.一种单向发光的双层OLED装置，包括：

一个透明基板，该基板两个表面均制备有透明导电薄膜层；

第一有机电致发光器件，设置于该基板的上表面；

第二有机电致发光器件，设置于该基板的下表面；

上述的第一有机电致发光器件为透明器件。

2.根据权利要求1所述的一种双层OLED装置，其特征在于，所述透明基板的材质为玻璃或塑料。

3.根据权利要求1所述的一种双层OLED装置，其特征在于，所述两个有机电致发光器件分别通过两个驱动装置控制。

4.根据权利要求1所述的一种双层OLED装置，其特征在于，所述两个有机电致发光器件分别封装。

5.根据权利要求1所述的一种双层OLED装置，其特征在于，所述两个有机电致发光器件均向基板的上表面方向发光，第一有机电致发光器件所采用的与位于基板上表面的第一电极相对应的第二电极为透明电极；

第二有机电致发光器件所采用的与位于基板下表面的第一电极相对应的第二电极为反射型电极。

6.根据权利要求5所述的一种双层OLED装置，其特征在于，所述第一有机电致发光器件所采用的第二电极材料为Ag或铟锡氧化物，第二有机电致发光器件所采用的第二电极材料为不透明导电材料为AL、Mg、Ag。

7.根据权利要求5所述的一种双层OLED装置，其特征在于，第一有机电致发光器件采用透明封装结构封装。

8.根据权利要求1所述的一种双层OLED装置，其特征在于，所述两个有机电致发光器件的发光颜色相同。

9.根据权利要求1所述的一种双层OLED装置，其特征在于，所述两个有机电致发光器件的发光颜色不同，该两种颜色的光混合后能够形成不同于这两个有机电致发光器件所发颜色的光。

10.根据权利要求1所述的一种双层OLED装置，其特征在于，所述第一有机电致发光器件或第二有机电致发光器件中至少有一个为堆叠结型的器件，该堆叠结构中包含有多个发光层。

11.一种单向发光的多层OLED装置，包括：

一个透明基板，该基板两个表面均制备有透明导电薄膜层；

第一有机电致发光器件，设置于该基板的下表面；

第二有机电致发光器件，设置于该基板的上表面；

第三有机电致发光器件，叠加设置与第二有机电致发光器件之上；

上述的第二有机电致发光器件和第三有机电致发光器件均为透明器件。

12.根据权利要求11所述的一种多层OLED装置，其特征在于，所述三个有机电致发光器件分别通过三个驱动装置控制。

13.根据权利要求11所述的一种多层OLED装置，其特征在于所述三个有机电致发光器件均向基板的上表面方向发光，第二有机电致发光器件所采用的与位于基板上表面的第一电极相对应的第二电极为透明电极；第三有机电致发光器件所采用的两个电极均为透明电极；第一有机电致发光器件所采用的与位于基板下表面的第一电极相对应的第二电极为反射型电极。