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CN102982742A - 多组分oled发光器件技术结合滤光技术制作的全色oled显示器 - Google Patents

多组分oled发光器件技术结合滤光技术制作的全色oled显示器 Download PDF

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CN102982742A
CN102982742A CN2012104881466A CN201210488146A CN102982742A CN 102982742 A CN102982742 A CN 102982742A CN 2012104881466 A CN2012104881466 A CN 2012104881466A CN 201210488146 A CN201210488146 A CN 201210488146A CN 102982742 A CN102982742 A CN 102982742A
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李崇
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Abstract

本发明涉及多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器,包括滤光片基板、OLED发光器件和用于驱动OLED发光器件发光的驱动单元;所述滤光片基板中的每个滤光片膜层均有一个与其对应的OLED发光器件,并且所有OLED发光器件的结构相同,其特征在于:所述OLED发光器件在通电情况下产生的电致发光的发光光谱中包括至少两组CIE色坐标Y值小于0.55的蓝色发光组分、以及CIE色坐标X值大于0.64红色发光组分和CIE色坐标Y值大于0.55的绿色发光组分。本发明具有长寿命、高精细度、高良品率、大尺寸化等优点,有利于提高显示器总和制造性价比。

Description

多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器
技术领域
本发明涉及一种多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器,属于显示器生产制造技术领域。
背景技术
现有技术中,全色OLED显示器通常有三种不同的制作方式:第一种是通过对像素矩阵上不同的OLED发光器件直接施加电场,从而获得独立的红绿蓝发光的“红绿蓝三原色发光方式”;第二种是利用不同色彩的滤光膜切割背景白色OLED发光器件所产生的OLED发光,从而获得红绿蓝三基色发光的“白光加滤光片方式”;第三种是通过色彩变换膜吸收背景紫外、蓝色、浅蓝色或白色OLED发光器件中的有效OLED发光组分,将其中高能量的蓝色发光转化成为低能量的绿光或红光,从而获得红绿蓝三色发光的“色彩变换方式”。
和“红绿蓝三原色发光方式”比较,后两种全色OLED显示器制造方式比较,在生产制造显示器时易于实现显示器的大尺寸化、高精细化以及高良品率,并且易于提高显示器制造的性能价格比。然而,就色彩变换方式全色OLED显示器的制造工艺而言,基板制成工艺十分复杂。传统的色彩变换方式全色OLED显示器的工艺结构包括色彩变换基板和OLED发光器件。透明基板上依次覆盖有红绿蓝三色滤光膜层和黑色矩阵网格膜层、红绿两种颜色的色彩变换膜层、平坦化膜层和保护层,从而形成色彩变换基板;在色彩变换膜层上设置着由透明导电电极层、有机发光功能材料膜层组合和反射电极层组成的OLED发光器件。
传统色彩变换方式全色OLED显示器结构和制造工艺中,为了消除色彩变换层或滤光膜层中残存的水气对OLED发光器件产生不良影响,减小因为这种影响所产生的暗区(Dark area)的发生,通常还需要在平坦化膜层上面还需要制作一层保护层,该保护层起到阻挡水气进入OLED发光器件的作用。
从以上对于色彩变换方式全色OLED显示器制造工艺的解析来看,构成色彩变换方式全色OLED显示器的色彩变换基板大约需要十多道的光刻或溅射工艺,无论是成本控制还是质量管理都必将面临巨大的挑战。
另一方面,对于传统“白光加滤光片方式”的OLED全色化技术工艺而言,因为构成全色显示器的红绿蓝像素发光均来自于背景白色OLED发光本身,无论是哪个像素均需要切割去本像素发光色彩以外的发光,所以即使最是理想的状况,构成显示器的单独一个像素的发光效率至多是背景白色OLED发光器件的效率的三分之一。因此人们普遍认为“白光加滤光片方式”的OLED全色化技术工艺结构存在发光效率低下的问题。此外,到目前为止,有关OLED发光材料的研究中,和红色与绿色发光材料相比,蓝色OLED发光材料中,无论是荧光材料还是磷光材料,其使用寿命和效率均存在巨大差距,蓝光材料性能上劣势也造成了白光加滤光片技术应用在显示器上的总体性能的劣势,这进一步导致了“白光加滤光片方式”全色OLED显示技术的应用局限性。
本发明正是认识到过去这些OLED全色化显示技术上所存在的问题,提出一种新型全色OLED显示工艺结构和技术。使用本发明的技术可以有效平衡构成全色OLED显示器红绿蓝不同像素的差异,制造出具有良好视觉效果,高效率的全色OLED显示器具。
发明内容
本发明在充分分析研究了传统的各种制作全色OLED显示器技术方案所面临的各种技术难题的基础上,在对过去各种色彩变换方式全色OLED显示器制造方法和工艺进行发展和创新,创造性的提供了一种采用多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器,该全色OLED显示器具有长寿命、高精细度、高良品率、大尺寸化等优点,有利于提高显示器总和制造性价比。
按照本发明提供的技术方案:多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器,包括滤光片基板、OLED发光器件和用于驱动OLED发光器件发光的驱动单元;所述滤光片基板包括透明基板、蓝色滤光片膜层、黑色矩阵网格膜层、绿色滤光片膜层和红色滤光片膜层,蓝色滤光片膜层、绿色滤光片膜层和红色滤光片膜层覆盖在透明基板,黑色矩阵网格膜层设置在该三种色彩的滤光片膜层之间;每个滤光片膜层均有一个与其对应的OLED发光器件,并且所有OLED发光器件的结构相同,其特征在于:所述OLED发光器件在通电情况下产生的电致发光的发光光谱中包括至少两组CIE色坐标Y值小于0.55的蓝色发光组分、以及CIE色坐标X值大于0.64红色发光组分和CIE色坐标Y值大于0.55的绿色发光组分。
本发明中,作为优选,所述的至少两组蓝色发光组分均为CIE色坐标Y值小于0.25的深蓝色发光组分。
本发明中,作为优选,所述的至少两组蓝色发光组分中包含至少一组CIE色坐标Y值小于0.25的深蓝色发光组分和至少一组CIE色坐标Y值大于0.25,小于0.55的浅蓝色发光组分。
本发明中,作为优选,所述滤光片基板中还包括有白色像素区域,所述白色像素区域与其他色彩的滤光片膜层之间也设置有黑色矩阵网格膜层,所述白色像素区域之上也有一个与其对应的OLED发光器件。
本发明中,所述OLED发光器件包括阳极、有机发光功能材料膜层组合和阴极,有机发光功能材料膜层组合至少为一层,其设置在阳极和阴极之间,所述阳极和阴极可以是反射电极层或透明导电电极层,所述有机发光功能材料膜层组合至少包括发光层。
本发明中,所述OLED发光器件的结构形态采用叠层结构(也被成为串行结构)形式,具体地说,所述OLED发光器件是包含有两个以上的有机发光功能材料膜层组合的叠层结构,即OLED发光器件的阳极与阴极之间设有多组有机发光功能材料膜层组合,相邻的有机发光功能材料膜层组合之间通过电荷发生层(也叫做电荷分离层)进行隔离。
叠层OLED发光器件与单器件OLED发光器件相比,在同一电流密度驱动下电场作用下,可释放出双倍的光子数,从而可以产生更高的内部量子效率,关于叠层OLED发光器件的详细结构可参见中国专利CN1447629。
本发明中,具体可应用的叠层OLED发光器件的结构列举如下:
(1)阳极/第一有机发光功能材料膜层组合/电荷发生层/第二有机发光功能材料膜层组合/阴极;
(2)阳极/第一有机发光功能材料膜层组合/第一电荷发生层/第二有机发光功能材料膜层组合/第二电荷发生层/第三有机发光功能材料膜层组合/阴极;
(3)阳极/第一有机发光功能材料膜层组合/第一电荷发生层/第二有机发光功能材料膜层组合/第二电荷发生层/……第N有机发光功能材料膜层组合/阴极。
为了使叠层OLED发光器件的发光光谱中能够包括至少两组蓝色发光组分、红色发光组分和绿色发光组分,可以将不同色彩的客体发光材料分散在不同的有机发光功能材料膜层组合中,最终制成满足要求的OLED发光器件。
本发明中,作为优选,所述叠层OLED发光器件的发光光谱中包括第一蓝色发光组分、第二蓝色发光组分、红色发光组分和绿色发光组分,所述叠层OLED发光器件包含两组有机发光功能材料膜层组合和一组电荷发生层,能够满足要求的叠层OLED发光器件的结构有如下几种构造:
(1)阳极/第一蓝色有机发光功能材料膜层组合/电荷发生层/第二蓝色、红色和绿色有机发光功能材料膜层组合/阴极;
(2)阳极/第一蓝色和绿色有机发光功能膜层组合/电荷发生层/第二蓝色和红色有机发光功能材料膜层组合/阴极;
(3)阳极/第一蓝色和红色有机发光功能材料膜层组合/电荷发生层/第二蓝色和绿色有机发光功能材料膜层组合/阴极;
(4)阳极/第二蓝色有机发光功能材料膜层组合/电荷发生层/第一蓝色、绿色和红色有机发光功能材料膜层组合/阴极;
(5)阳极/第二蓝色和绿色有机发光功能材料膜层组合/电荷发生层/第一蓝色和红色有机发光功能材料膜层组合/阴极;
(6)阳极/第二蓝色和红色有机发光功能材料膜层组合/电荷发生层/第一蓝色和绿色有机发光功能材料膜层组合/阴极;
(7)阳极/第一蓝色和第二蓝色有机发光功能材料膜层组合/电荷发生层/绿色和红色有机发光功能材料膜层组合/阴极;
(8)阳极/绿色和红色有机发光功能材料膜层组合/电荷发生层/第一蓝色和第二蓝色有机发光功能材料膜层组合/阴极;
上述各有机发光功能材料膜层组合中,对于只产生一种色彩发光组分的有机发光功能材料膜层组合来说,其发光层是由一种客体发光材料掺在主体材料之中制成膜层构成。对于需要产生至少两种色彩发光组分的有机发光功能材料膜层组合来说,其发光层的结构形式可采用以下两种:一种是将不同的客体发光材料单独掺于各自的主体材料之中,分别制成膜层,然后将所有的膜层叠加构成发光层。另一种是将不同的客体发光材料混掺在同一种主体材料之中,制成膜层,该膜层即为发光层;在此结构形式的发光层中,可以通过调节不同客体发光材料的掺杂浓度来调节各发光组分的强度。
本发明中,作为优选,用于产生深蓝色发光组分的客体发光材料采用荧光材料,用于产生浅蓝色发光组分的客体发光材料采用磷光材料,用于产生红色发光组分和绿色发光组分的客体发光材料也采用磷光材料。
在上述三种构造的叠层OLED发光器件中,所述电荷发生层的材料选自下列结构式1材料、结构式2材料中的一种或几种的混合物,所述结构式为:
Figure BDA00002465622100051
上述几种构造的叠层OLED发光器件中,不同色彩的有机发光功能材料膜层组合还可根据需要选择制作在电荷发生层的前部或后部。优选地,深蓝色和红色有机发光功能材料膜层组合位于电荷发生层的一侧,浅蓝色和绿色有机发光功能材料膜层组合位于电荷发生层的另一侧。
上述几种构造的叠层OLED发光显示结构中,相邻像素的OLED发光器件的电极之间设置有绝缘层材料物质。
本发明中,所述OLED发光器件中的客体发光材料中至少有一种材料是含有铱、钉、铂、铼和钯金属的有机磷光材料,优选地,深蓝色发光由荧光材料产生,浅蓝色发光和红色发光由磷光材料产生。并且浅蓝色磷光材料和绿色或红色磷光材料中的一种或者两种优选掺杂于同一种材料之中,或者深蓝色发光材料和绿色或者红色发光材料中的一种或两种叠加构成一个OLED发光器件组合。
本发明的四波段滤光技术全色OLED显示器的驱动单元可以采用被动式驱动(PM驱动)和主动式驱动(AM驱动)两种,采用被动式驱动时,显示器的驱动电路包含IC控制芯片,OLED发光器件需要通过不同类型的绝缘隔离柱相互隔离开来,并构成可通过脉冲驱动独立控制的像素发光;采用主动式驱动时,显示器的驱动电路包含薄膜晶体管回路和IC控制芯片,薄膜晶体管回路至少需要和OLED发光器件的一面电极连接,以开关形式控制构成OLED发光器件发光。
本发明的多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器结构不仅可以采用底发光的结构形式,同时也可采用顶发光的结构形式。
本发明中,作为优选,在各种色彩的滤光片膜层制作完成之后,可根据需要,选择性地在滤光片膜层之上制作与其邻接的平坦化膜层,该平坦化膜层的目的在于平整滤光片膜层,同时还可以将前道加工工序在滤光片膜层表面所产生的微尘和光刻残渣有效覆盖在下面,减小表面凸起的产生,从而为下道工序打好基础。
另外,在上述平坦化膜层上面还可以设置与其邻接的保护层,该保护层的目的在于防止滤光片基板上的各膜层中包含的少量水汽进入OLED发光器件,避免OLED发光器件劣化。
本发明多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器的全色化显示的发光原理如下:
构成多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器的蓝色发光组分是由OLED发光器件中的多组蓝色发光组分混合后通过蓝色滤光片膜层获得的。OLED发光器件的电致发光在通过蓝色滤光片膜层的时候,其光谱中的绿色和红色发光组分将被蓝色滤光片膜层阻挡,不能通过蓝色滤光片膜层直射到空气中,从透明基板表面上的蓝色像素区域仅能够观察到纯正的蓝色发光。
构成多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器的绿色发光组分是由OLED发光器件中的绿色发光组分通过绿色滤光片膜层获得的。OLED发光器件的电致发光在通过绿色滤光片膜层的时候,其光谱中的蓝色和红色发光组分将被绿色滤光片膜层阻挡,不能通过绿色滤光片膜层直射到空气中,从透明基板表面上的绿色像素区域仅能够观察到纯正的绿色发光。
构成多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器的红色发光组分是由OLED发光器件中的红色发光组分通过红色滤光片膜层获得的。OLED发光器件的电致发光在通过红色滤光片膜层的时候,其光谱中的蓝色和绿色发光组分将被红色滤光片膜层阻挡,不能通过红色滤光片膜层直射到空气中,从透明基板表面上的红色像素区域仅能够观察到纯正的红色发光。
上述的红色发光组分、绿色发光组分和蓝色发光组分进一步在控制回路的控制下,根据要求不同像素选择发光或产生不同强度的电致发光,从而组合成自然界的各种色彩。譬如显示器要表现纯蓝色彩的时候,控制回路控制红色滤光片膜层和绿色滤光片膜层所对应的OLED发光器件不发光,只有蓝色滤光片膜层所对应的OLED发光器件发光,即只产生蓝色发光组分;表现白色的时候,控制回路控制红色滤光片膜层、绿色滤光片膜层和蓝色滤光片膜层所对应的OLED发光器件同时发光,即同时产生红色发光组分、绿色发光组分和蓝色发光组分,混合构成白光;表现黄色的时候,控制回路控制红色滤光片膜层和绿色滤光片膜层所对应的OLED发光器件同时发光,即同时产生红色发光组分和绿色发光组分,并且控制两种发光组分的相对强度,混合产生淡黄,或者橙黄的表现效果。
本发明多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器中,所述透明基板上除了设置红色滤光片膜层、绿色滤光片膜层和蓝色滤光片膜层之外,还设置有白色像素区域,所述白色像素区域可以直接空置或设置具有一定透光率的材料,只要能够确保从白色像素区域的透出的光是白色的即可。
对于具有三种滤光片膜层和白色像素区域的多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器来说,其色彩表现原理可以描述为:当需要表现纯蓝色彩的时候,控制回路控制红色滤光片膜层、绿色滤光片膜层和白色像素区域所对应的OLED发光器件不发光,只有蓝色滤光片膜层所对应的OLED发光器件发光,即只产生蓝色发光组分;表现白色的时候,控制回路控制红色滤光片膜层、绿色滤光片膜层、蓝色滤光片膜层所对应的OLED发光器件不发光或同时微微发光,同时白色像素区域所对应的OLED发光器件则选择直接发光;表现黄色效果的时候,控制回路控制红色滤光片膜层、白色像素区域所对应的OLED发光器件同时发光,同时调整其光强至相对合理的强度,两种像素的混合光就可以实现黄光的效果;此外表现黄光效果的时候,亦可依据上述红绿蓝三原色像素的发光原理,通过控制回路控制红色滤光片膜层和绿色滤光片膜层所对应的OLED发光器件同时发光,即同时产生红色发光组分和绿色发光组分,并且控制两种发光组分的相对强度,混合产生淡黄,或者橙黄的表现效果。
对于具有三种滤光片膜层和白色像素区域的全色OLED显示器来说,其驱动回路和画像处理技术比只采用红绿蓝三种色彩滤光片膜层的全色OLED显示器更加复杂,但是显示器本身因为多了白色像素发光的存在,效率更高。
本发明多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器具备的结构特点,不影响其搭配或组合已知的显示器制造工艺技术,譬如,为了提高显示器的对比度,在显示器的表面继而进一步贴合偏光片材料;为了提高显示器亮度,在显示器表面贴合增亮膜等;另外,还可以把构成OLED显示器的像素设计成为Pentile组合方式,或者根据需要,调整不同色彩的像素的大小为非均等尺寸,或者把像素设计成为“品”字形,或四个像素上下正方形排列的结构形态;另外,如果是AM驱动的OLED显示器,其驱动方式可以是LTPS-TFT,或者α-TFT,或者是金属氧化物TFT等。总之,本发明所公开的技术可以兼容和利用已知显示器技术制造高性能的OLED显示产品。
本发明与现有技术相比,优点在于:本发明四波段全色OLED显示器的OLED发光器件包含了多组蓝色发光组分、红色发光组分和绿色发光组分,其性能优势可体现在如下几个方面:(1)、因为OLED器件为单纯的一种结构的器件,从工艺结构上避免了使用精密金属罩对位技术,从而大大降低了OLED发光器件制作时的真空蒸镀工艺的难度;同时因为滤光片基板工艺具有极高的成熟度,有利于提高全色OLED显示器的精细度和良品率。(2)、OLED发光器件中的蓝光发光包括两组蓝色电致发光,增加了蓝色发光组分的光量子数,从而提高了蓝色发光像素的效率,有利于获得高色纯度、长寿命的蓝色发光,弥补和规避了当前各种色彩发光材料中蓝光材料相对落后的性能劣势,进而平衡了全色OLED显示器不同像素的发光效率、色纯度、寿命等重要指标,对提高整个全色OLED显示器的性能有积极意义。(3)、OLED发光器件的发光光谱中包含红色发光组分、绿色发光组分和蓝色发光组分的多种组分,OLED发光器件的电致发光在通过各滤光片膜层时,各个像素可以获得良好的平衡并获得良好的效率,这对于获得显示器的良好发光效率和色纯度有积极作用。此外,本发明所具备的积极意义重点在于简化了规范了显示器制作工艺,制造手段简单,易于操作。
附图说明
图1为多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器去掉驱动单元的第一种结构示意图。
图2为多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器去掉驱动单元的第二种结构示意图。
图3为实施例1中OLED发光器件光谱构成示意图例举。
图4为实施例1中的各滤光片膜层的透过率示意图例举。
图5为本发明实施例2中的四种滤光片膜层的另一种排列方式示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
图1所示的是多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器的第一种结构示意图,其主要由滤光片基板、OLED发光器件和用于驱动OLED发光器件发光的驱动单元组成;所述滤光片基板包括透明基板1、蓝色滤光片膜层2、黑色矩阵网格膜层3、绿色滤光片膜层4和红色滤光片膜层5,蓝色滤光片膜层2、绿色滤光片膜层4和红色滤光片膜层5覆盖在透明基板1上,黑色矩阵网格膜层3设置在该三种色彩的滤光片膜层之间;每个滤光片膜层均有一个与其对应的OLED发光器件,并且所有OLED发光器件的结构相同,其创新点在于:所述OLED发光器件在通电情况下产生的电致发光的发光光谱中包括两组CIE色坐标Y值小于0.55的蓝色发光组分、以及CIE色坐标X值大于0.64红色发光组分和CIE色坐标Y值大于0.55的绿色发光组分。
本实施例1中,所述蓝色发光组分为双组份构成,其中一组蓝色发光组分是CIE色坐标Y值小于0.25的深蓝色发光组分,另一组蓝色发光组分是CIE色坐标Y值大于0.25,小于0.55的浅蓝色发光组分,该OLED发光器件的发光光谱构成如图3所示,图3中,深蓝色发光组分和浅蓝色发光组分混合叠加,共同组成强度更大的蓝色发光组分。此外,该OLED发光器件的发光光谱中还包含有丰富的绿色发光组分和红色发光组分。
本实施例1中,所述透明基板1的材料可采用现有的常规材料,如玻璃或聚合物材料,其中聚合物材料可选用纤维素酯、聚酰胺、聚碳酸酯、聚酯、聚苯乙烯、聚烯烃、聚砜、聚醚砜、聚醚酮、聚醚酰亚胺、聚氧乙烯、降冰片烯树脂等。当使用聚合物材料时,透明基板1可以是刚性或柔性的。
本实施例1中,所述透明基板1的可见光透光率至少为80%以上,优选至少为86%以上水平。
覆盖于透明基板1上的红色滤光片膜层5、绿色滤光片膜层4、蓝色滤光片膜层2和黑色矩阵网格膜层3的材料及制作工艺可参照使用传统液晶显示器上的滤光片膜层的材料和制作工艺,这类材料通常是将所定颜料分散在光刻胶内构成,不同特性滤光片膜层的材料通常是采用常规的光刻方式制作而成,具体核心工序包括涂膜、曝光、显影、固化等内容。除了光刻方式以外,各膜层还可以使用打印、凸版印刷,胶印等工艺制成。
图4所示是本实施例1中的红色滤光片膜层5、绿色滤光片膜层4和蓝色滤光片膜层2的透过率光谱图。
根据需要,本发明的OLED发光器件与各滤光片膜层之间可以设置一定膜厚的平坦化膜层6。该平坦化膜层6全面覆盖于各滤光片膜层之上,用于覆盖上述各种不同功能膜层上的缺陷,防止和消除这些缺陷所可能导致的OLED显示器的短路。平坦化膜层6可采用单层材料结构,或者由多种材料以层叠结构构成。用于形成平坦化膜层6的材料包括酰亚胺改性的有机硅树脂;无机金属化合物(例如TiO,Al2O3,SiO2);丙烯酸类树脂、聚酰亚胺树脂、有机硅树脂等中形成的分散体的材料;含有活性乙烯基的丙烯酸酯单体/低聚物/聚合物树脂;光刻胶树脂;含氟树脂;可光固化的树脂和/或热固性树脂,例如环氧树脂、环氧改性的丙烯酸树脂等。加工这些材料形成平坦化膜层6的方法不受特别限制,可通过常规方法,如干法(例如溅射、气相沉积、CVD等)和湿法(旋涂、辊涂、浇注,光刻等)进行该操作。
另外,本发明中OLED发光器件的平坦化膜层6上还可以进一步设置保护层。该保护层可以有效地防止氧、低分子量组分和水分从下面的平坦化膜层6、以及各滤光片膜层中渗出,影响OLED发光器件的发光效果。能够作为保护层使用的材料可采用:(1)金属氧化物,例如SiOX、AlOX、TiOX、TaO、ZnOX等;(2)金属氮化物,例如SiNX等;(3)金属氧氮化合物,例如SiNXOY等;(4)有机/无机多层膜混合结构。
本发明实施例中,所述OLED发光器件的结构形态采用叠层结构形式,其主要由阳极、有机发光功能材料膜层组合8、电荷发生层11和阴极构成,有机发光功能材料膜层组合8有两组,相邻的有机发光功能材料膜层组合8之间通过电荷发生层11进行隔离,所有的有机发光功能材料膜层组合8设置在阳极和阴极之间,所述阳极和阴极可以是反射电极层9或透明导电电极层7,所述的两组有机发光功能材料膜层组合8至少包括发光层,其中一组有机发光功能材料膜层组合8中的发光层是深蓝色和绿色发光层,另一组有机发光功能材料膜层组合8中的发光层是浅蓝色和红色发光层。
本发明采用的叠层OLED发光器件与单器件OLED发光器件相比,在同一电流密度驱动下电场作用下,可释放出双倍的光子数,从而可以产生更高的光量子效率。
本发明中,具体可应用的叠层OLED发光器件的结构列举如下:
(1)阳极/第一有机发光功能材料膜层组合/电荷发生层11/第二有机发光功能材料膜层组合/阴极;
(2)阳极/第一有机发光功能材料膜层组合/第一电荷发生层11/第二有机发光功能材料膜层组合/第二电荷发生层11/第三有机发光功能材料膜层组合/阴极;
(3)阳极/第一有机发光功能材料膜层组合/第一电荷发生层11/第二有机发光功能材料膜层组合/第二电荷发生层11/……第N有机发光功能材料膜层组合8/阴极。
本发明中,所述各有机发光功能材料膜层组合8中除必须包含发光层之外,还可以选择性地设置空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层、电荷发生层11等,上述各层的材料可采用已知的制作OLED发光器件可使用的所有材料或未来有望开发出来的材料。可使用相关领域中已知的任何加工方法如真空蒸镀、旋涂、打印、气相沉积等方法制作OLED发光器件。
下面对本发明多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器各构成部分可采用的材料进行说明:
本发明中,用来制作透明导电电极层7的材料包括:ITO、氧化铝、氧化铟、IZO、氧化锌、锌-铝氧化物、锌-镓氧化物,或向上述氧化物中添加了F或Sb之类的掺杂剂的透明导电金属氧化物形成。所述透明导电电极层7可通过气相沉积、溅射或化学气相沉积(CVD)方式制成,优选通过溅射方式制成。
本发明中,用来制作空穴空穴注入层、空穴传送层的材料可任意选择现有技术中公知的可用材料。具体可以列举出酞菁衍生物、三唑衍生物、三芳基甲烷衍生物、三芳基胺衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、腙衍生物、芪衍生物、吡啶啉衍生物、聚硅烷衍生物、咪唑衍生物、苯二胺衍生物、氨基取代奎尔酮衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、苯乙烯基胺衍生物等苯乙烯化合物、茐衍生物、硅氮烷衍生物、苯胺类共聚物、卟啉化合物、咔唑衍生物、多芳基烷衍生物、聚亚苯基乙烯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚-N-乙烯基咔唑衍生物、噻吩低聚物等导电性高分子低聚体、芳香族叔胺化合物、苯乙烯胺化合物、三胺类、四胺类、联苯胺类、丙炔二胺衍生物、对苯二胺衍生物、间苯二胺衍生物、1,1’-双(4-二芳基氨基苯基)环己烷、4,4’-二(二芳基胺类)联苯类、双〔4-(二芳基氨基)苯基〕甲烷类、4,4”-二(二芳基氨基)三联苯类、4,4”’-二(二芳基氨基)四联苯类、4,4’-二(二芳基氨基)二苯基醚类、4,4’-二(二芳基氨基)二苯基硫烷类、双〔4-(二芳基氨基)苯基〕二甲基甲烷类、双〔4-(二芳基氨基)苯基〕-二(三氟甲基)甲烷类、2,2-二苯基乙烯化合物等。所述三芳基胺衍生物,可以列举出三苯基胺的2倍体、3倍体、4倍体和5倍体,4,4’-双〔N-苯基-N-(4”-甲基苯基)氨基〕联苯,4,4’-双〔N-苯基-N-(3”-甲基苯基)氨基〕联苯,4,4’-双〔N-苯基-N-(3”-甲氧基苯基)氨基〕联苯,N,N’-二苯基-N,N’-双(1-萘基)(1,1’-联苯)-4,4’-二胺(NPB),4,4’-双〔N-〔4’-〔N”-(1-萘基)-N”-苯基氨基〕联苯基〕-N-苯基氨基〕联苯(NTPA),3,3’-二甲基-4,4’-双〔N-苯基-N-(3”-甲基苯基)氨基〕联苯,1,1-双〔4’-〔N,N-二(4”-甲基苯基)氨基〕苯基〕环己烷,9,10-双〔N-(4’-甲基苯基)-N-(4”-正丁基苯基)氨基〕菲,3,8-双(N,N-二苯基氨基)-6-苯基菲啶,4-甲基-N,N-双〔4”,4”’-双〔N’,N”-二(4-甲基苯基)氨基〕联苯-4-基〕苯胺,N,N’-双〔4-(二苯基氨基)苯基〕-N,N’-二苯基-1,3-二氨基苯,5,5”-双〔4-(双〔4-甲基苯基〕氨基)苯基〕-2,2’:5’,2’-多噻吩,1,3,5-三(三苯基氨基)本,4,4’,4”-三(N-咔唑)三苯胺,4,4’,4”-三〔N-(3”’-甲基苯基)-N-苯基氨基〕三苯胺,4,4’,4”-三〔N,N-双(4”’-叔丁基苯基-4””-基)氨基〕三苯胺,1,3,5-三〔N-(4’-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基〕苯等。所述卟啉化合物,可以列举出如卟啉、1,10,15,20-四苯基-21H,23H-卟啉酮(Ⅱ),1,10,15,20-四苯基-21H,23H-卟啉锌(Ⅱ),5,10,15,20-四(五氟苯基)-21H,23H-卟啉;作为酞菁衍生物,可以举出硅酞菁氧化物、氧化铝酞菁、无金属酞菁类、二锂酞菁、四甲基酞菁铜、酞菁铜、酞菁铬、酞菁锌、酞菁铝、氧化钛酞菁、酞菁镁、八甲基酞菁铜等。所述芳香族叔胺化合物和苯乙烯胺化合物,可以举出如N,N,N’,N’-四苯基-4,4’-二氨基苯、N,N’-二苯基-N,N’-双-(3-甲基苯基)-〔1,1’-联苯基〕-4,4’-二胺、2,2-双(4-二-对三氨基苯基)丙烷、1,1-双(4-二-对三氨基苯基)环己烷、N,N,N’,N’-四对甲苯基-4-4’-二氨基苯、1,1-双(4-二-对三氨基苯基)-4-苯基-环己烷、双(4-二甲基氨基-2-甲基苯基)苯基甲烷、双(4-二对甲苯基氨基苯基)苯基甲烷、N,N’-二苯基-N,N’-二(4-甲氧基苯基)-4,4’-二氨基联苯、N,N,N’,N’-四苯基-4,4’-二氨基苯基醚、4,4’-双(二苯基氨基)四联苯、N,N,N-三(对-甲苯基)胺、4-(二-对甲苯基氨基)-4’-〔4(二-对甲苯基氨基)苯乙烯基〕均苯二乙烯、4-N,N-二苯基氨基-2-二苯基乙烯基苯、3-甲氧基-4’-N,N-二苯基氨基均苯二乙烯、N-苯基咔唑等。其中,优选芳基-二(4-二芳基氨基苯基)胺类、对苯二胺衍生物、4,4’-二氨基联苯衍生物、4,4’-二氨基二苯基硫烷衍生物、4,4’-二氨基二苯基甲烷衍生物、4,4’-二氨基二苯基醚衍生物、4,4’-二氨基二苯基甲烷衍生物、4,4’-二氨基二苯基醚衍生物、4,4’-二氨基四苯基甲烷衍生物、4,4’-二氨基均苯二乙烯衍生物、1,1-二芳基环己烷类、4,4”-二氨基多苯基衍生物、5,10-二-(4-氨基苯基)蒽衍生物、2,5-二芳基吡啶、2,5-二芳基呋喃类、2,5-二芳基噻吩类、2,5-二芳基吡咯类、2,5-二芳基-1,3,4-噁二唑类、4-(二芳基氨基)均苯二乙烯类、4,4’-二(二芳基氨基)均苯二乙烯类-N,N-二芳基-4-(2,2-二苯基乙烯基)苯胺类、2,5-二芳基-1,3,4-三唑类、1,4-二(4-氨基苯基)萘衍生物、2,8-双(二芳基氨基)-5-噻吨类、1,3-二(二芳基氨基)异吲哚类等,更优选三〔4-〔N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基〕苯基〕胺、三〔4-〔N-(2-萘基)N-苯基氨基〕苯基〕胺等。
为了降低OLED发光器件的驱动电压,改善OLED发光器件的性能,通常的做法是向OLED发光器件的空穴注入层中加入电子受体(P型掺杂材料),来提高载流子传导性。可作为P型掺杂使用的P型掺杂材料包括:(1)有机材料,如2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌(F4-TCNQ);(2)无机材料,如MoO3、V2O5,ReO3,Re2O7,FeCl3和WO3等。
为了使OLED发光器件能够产生出包括蓝色发光组分在内的多组分发光,可以将不同色彩的客体发光材料分散在不同有机发光功能材料膜层组合8的发光层中,最终混合成为具有多种发光组分的OLED发光器件电致发光。
就客体发光材料而言,可列举出荧光材料和磷光材料两大类。对比荧光材料,磷光材料在发光过程中可以同时利用单线态和三线态激子,理论上内量子效率可以达到100%,从而可以大大提高发光器件的发光效率。
上述各有机发光功能材料膜层组合8中,对于只产生一种色彩发光组分的有机发光功能材料膜层组合8来说,其发光层是由一种客体发光材料掺在主体材料之中制成膜层构成。对于需要产生至少两种色彩发光组分的有机发光功能材料膜层组合8来说,其发光层的结构形式可采用以下两种:一种是将不同的客体发光材料单独掺于各自的主体材料之中,分别制成膜层,然后将所有的膜层叠加构成发光层。另一种是将不同的客体发光材料混掺在同一种主体材料之中,制成膜层,该膜层即为发光层;在此结构形式的发光层中,可以通过调节不同客体发光材料的掺杂浓度来调节各发光组分的强度。
本发明中,构成上述OLED发光器件的发光层的主体材料不但需要具备双极性的电荷传输特性,同时需要具备恰当的能阶,可将因电子和空穴复合产生的激发能有效的传递到客体发光材料。这样的材料包括二苯乙烯基亚芳基衍生物、均二苯乙烯衍生物、咔唑衍生物、三芳基胺衍生物、蒽衍生物、芘衍生物、苯并菲衍生物、屈衍生物,双(2-甲基-8-喹啉)(对-苯基苯酚)铝(BAlq)等。
在上述OLED发光器件中,所述客体发光材料是单纯的荧光材料、磷光材料或由不同的荧光材料和磷光材料搭配组合而成,客体发光材料中至少有一种材料是含有铱、钉、铂、铼和钯金属的有机磷光材料,本发明中,用于产生深蓝色发光组分的客体发光材料优选采用荧光材料,用于产生浅蓝色发光组分的客体发光材料优选采用磷光材料,用于产生红色发光组分和绿色发光组分的客体发光材料也优选采用磷光材料。
在上述OLED发光器件中,作为用于产生蓝色发光的蓝色荧光材料,不但需要具备极高的荧光量子发光效率,同时还需要具备恰当的能阶,可有效吸收主体材料激发能发光,这样的材料,没有特别限定。例如,可列举出二苯乙烯胺类衍生物、芘衍生物、屈衍生物、蒽衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、屈衍生物、二氮杂菲衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、四苯基丁二烯衍生物等;其中可以使用4,4’—双〔2-(9-乙基咔唑-2-基)-乙烯基〕联苯(BCzVBi)、苝等。还可列举出四联苯系化合物、双苯基系化合物、苯咪唑系化合物、苯并噁唑系化合物、苯并噁二唑系化合物、苯乙烯基苯化合物、联苯乙烯吡嗪系化合物、丁二烯系化合物、萘二甲酰亚胺化合物、紫苏烯系化合物、醛连氮系化合物、环戊二烯系化合物、吡咯并吡咯甲酰系化合物、苯乙烯基胺系化合物、香豆素系化合物、芳香族二甲苯茶碱系化合物、将8-喹啉酚系物质作为配体的金属配位化合物、聚苯系化合物等单独一种或两种以上的组合;在这些化合物材料中,验证可列举出的具体实施材料的有芳香族二甲苯茶碱系化合物的,4,4′-双(2,2-二-1-丁基苯基乙烯基)双苯基(简称:DTBPBBi),4,4′-双(2,2-二苯基乙烯基)双苯基(简称:DPVBi)等和它们的衍生物。
另外,还可以列举使用磷光材料应用于本发明的OLED发光器件结构中,能够作为磷光主体材料使用的材料要求具备较高的三线态能阶,恰当的HOMO/LUMO能阶和双极传导性,此类材料可列举出咔唑类衍生物,三嗪类化合物等。
作为蓝色磷光材料,只要是具有蓝色磷光发光功能的物质即可,没有特别限定。例如可以选用铱、钉、铂、铼、钯等的金属配合物,优选地,选用上述金属配合物的配位体中至少一个具有苯基吡啶骨架、二吡啶骨架、卟啉骨架的配合物。更具体地说,可以选用双〔4,6-二氟苯基吡啶-N,C2’〕-甲基吡啶铱、三〔2-(2,4-二氟苯基)吡啶-N,C2’〕铱、二〔2-(3,5-三氟甲基)吡啶-N,C2’〕-甲基吡啶铱、双〔4,6-二氟苯基吡啶-N,C2’〕乙酰丙酮铱等。
除此之外,上述可用于OLED发光器件中产生蓝色发光的主客体材料还可采用下述专利或专利申请中所公开的化合物,这些专利或专利申请包括:美国专利或专利申请:US20080193797;US20080220285;US20090128009;US20090110957;US20100295444;US20110114889;US20110042655;US20110147716;US20110284799;US20120126180;US20120112169;US2012011216;US7846558;US8173275。日本专利或专利申请:JPA2007223904;JPA2008214332;JPA2008291271;JPA2008545630;JPA2009010181;JPA2009505995;JPA200954474;JPA2009542735;JPA2010238880;JPA2010241687;JPA201002776;JPA2011216640;JPA2012080093。国际专利或专利申请:WOA12007032161;WOA12007032162。
在上述OLED发光器件中,可以作为用于产生红色发光的主体材料,不但需要具备双极性的电荷传输特性,同时需要具备恰当的能阶,可将因电子和空穴复合产生的激发能有效的传递到客体发光材料。这样的材料可列举出例如二苯乙烯基亚芳基衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯胺衍生物、羟基喹啉类金属配合物、三芳基胺衍生物、噁二唑衍生物、氧二唑衍生物、二咔唑衍生物、寡噻吩衍生物、苯并吡喃衍生物、三唑衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物等,更具体的可以列举出三(8-羟基喹啉)铝(Alq)、DPVBi等。
在上述OLED发光器件中,作为用于产生红色发光的红色荧光客体材料,不但需要具备极高的荧光量子发光效率,同时还需要具备恰当的能阶,可有效吸收主体材料激发能发光,这样的材料可列举出铕配合物、苯并吡喃衍生物、罗丹明衍生物、苯并噻吨衍生物、卟啉衍生物、油红(oil red)、2-(1,1-二甲基乙基)-6-(2-(2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H-苯并(ij)喹啉-9-基)乙烯基)-4H-吡喃-4H-亚基)丙二腈(DCJTB)、4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(对-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)等。
相对于荧光主体材料,荧光客体材料的含有量(掺入量)优选为0.01%~20%(重量),更优选地为0.1%~10%(重量)。使用蓝色荧光客体材料时,相对于荧光主体材料,蓝色荧光客体材料的含有量优选为0.1%~20%(重量)。只有在此范围内,才能够使高能量的蓝色发光物质和低能量的红色发光物质之间产生有效的能量分配平和,能够得到期望的具备蓝色和红色发光相平衡强度的电致发光。
作为红色磷光客体材料,只要是具有红色磷光发光功能的物质即可,没有特别限定。例如可以举出铱、钉、铂、铼、钯等的金属配合物,优选地,选用上述金属配合物的配位体中至少一个具有苯基吡啶骨架、二吡啶骨架、卟啉骨架等的配合物。更具体地说,可以选用双〔2-(2’-苯并〔4,5-α〕噻吩基)吡啶-N,C3’〕乙酰丙酮铱(btp2Ir(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-12H,23H-卟啉-铂(Ⅱ)、双〔2-(2’-苯并〔4,5-α〕噻吩基〕吡啶-N,C3’〕铱、双(2-苯基吡啶)乙酰丙酮铱。
除此之外,上述可用于OLED发光器件中的磷光主客体发光材料还可采用下述专利或专利申请中所公开的化合物,这些专利或专利申请包括:美国:US20050227109;US20070048546;US20070104979;US20070104980;US20080203360;US20080297033;US20090108736;US20090140639;US20090030202;US20100133524;US20090104472;US20090309487;US20100141125;US20100102714;US20100148663;US20100163853;US20110108827;US20110057559;US20100044689;US20110278555;US20110108822;US20110284799;US2011227049;US20110108823;US20110057559;US20110266528;US8039127;US8071226。日本:JPA2007254737;JPA2007284432;JPA2007314792;JPA2008160098;JPA2008160098;JPA2008270770;JPA2008542203;JPA2008179607;JPA2008147351;JPA2008147354;JPA2008147398;JPA2008147353;JPA2009526071;JPA2009187956;JPA2009099783;JPA2009016693;JPA2009534846;JPA2009267257;JPA2009544743;JPA2009539768;JPA2009088538;JPA2010161071;JPA2010161357;JPA2010520882;JPA2011098958;JPA2011121877;JPA2012512166;JPA2012046479;JPA2012046492。国际:WOA12009008100;WOA12007111176;WOA12009102054;WOA12009008100;德国:DE102009053836;台湾:TW201105637。
上述OLED发光器件中,用来制作电子注入层的材料可以在具备电子传输特性OLED的材料中任意选择使用。这样的材料可以列举出如1,3-双〔5’-(对叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2’-基〕苯,2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑等噁二唑衍生物,3-(4’叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4”-联苯)-1,2,4-三唑等三唑衍生物,三縻衍生物,喹啉衍生物,喹噁啉衍生物,二苯醌衍生物,硝基取代茐酮衍生物,噻喃二氧化物衍生物,蒽醌二甲烷衍生物,噻喃二氧化物衍生物,萘基苝等杂环四酸酐,碳化二亚胺,茐叉甲烷衍生物,蒽醌二甲烷衍生物,蒽酮衍生物,二苯乙烯基吡嗪衍生物,硅杂环戊二烯衍生物,二氮杂菲衍生物,咪唑并吡啶衍生物等。另外,还可以举出双(10-苯并〔h〕羟基喹啉)铍,5-羟基黄铜的铍盐,5-羟基黄铜的铝盐等有机金属配合物,8-羟基喹啉或其衍生物的金属配合物,如三(8-羟基喹啉)铝(Alq)、三(5,7-二氯-8-羟基喹啉)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(对-苯基苯酚)铝(BAlq)、三(5,7-二溴-8-羟基喹啉)铝。三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝等植物激素(一般而言为8-羟基喹啉)等羟基喹啉类金属配合物等的含有螯合剂的金属螯合剂化合物。另外,还可以举出这些金属配合物的中心金属被替换成铍、铟、镁、铜、钙、锡、锌或铝的金属配合物等。优选使用无金属或金属酞菁,或者是它们的末端被置换为烷基、磺基等的物质。其中,更优选使用2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-二氮杂菲(BCP)、3-苯基-4-(1’-萘)-5-苯基-1,2,4-三唑(TAZ)。
一些无机的金属化合物材料也可以作为OLED发光器件电子注入层的材料使用,例如可列举出LiF,CsF,Cs2CO3,LiN,Cs3N等材料。
为了使OLED发光器件获得低电压驱动效果,OLED发光器件的电子注入传输层通常还可采用N型掺杂的结构形态,可作为N型掺杂使用的材料可列举出低工作函数的金属材料,譬如Li,Cs,K,Yb等,还可列举一些金属材料氧化物,氟化物,或氮化物等,譬如Li2O,CsF,Li3N,CsN等。
上述OLED发光器件中,用来制作反射电极层9的材料可选用:高反射金属单体(例如Al、Ag、Mg、Ca、Mo、W、Ni、Cr)等、或者这些材料的混合材料,还可列举出一些无定形合金(例如NiP、NiB、CrP、CrB)或微晶合金(例如NiAl),反射电极可通过干法如真空蒸镀,气相沉积或溅射形成。所述反射电极的反射率优选至少为50%,更优选至少为80%。
上述OLED发光器件中,所述电荷发生层11的材料选自下列结构式1材料、结构式2材料中的一种或几种的混合物,所述结构式为:
Figure BDA00002465622100171
电荷发生层11的材料也可以选择使用P型、N型材料掺杂器件的电子或空穴材料构成。作为P型以及N型掺杂形式构成的电荷发生层11的叠层OLED发光器件,其制作工艺可参见前述OLED器件制作工艺中空穴注入层以及电子注入层的掺杂以及低电压工艺方式。
实施例2
图2所示的是多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器的第二种结构示意图,其与实施例的区别在于:所述滤光片基板中除了包括红色滤光片膜层5、绿色滤光片膜层4和蓝色滤光片膜层2之外,还包括有能发出白光的白色像素区域10,所述白色像素区域10与其他色彩的滤光片膜层之间也设置有黑色矩阵网格膜层3,所述白色像素区域10也有一个与其对应的OLED发光器件。
所述红色滤光片膜层5、绿色滤光片膜层4、蓝色滤光片膜层2和白色像素区域10除了按照图2所示的条形状排列之外,还可以按照方块状叠加排列(图5所示),这种排列方式的变化对于全色OLED显示器而言,仅仅是色彩变化膜层工艺加工的选择性不同,对于全色OLED显示器的显示性能不构成影响。
制造实施例1
下边按照图1所示的结构具体描述本发明全色OLED显示器的制造工艺过程。
(1)采用委托加工的形式,从中华映管股份有限公司(总部在台湾)获得包含有红色滤光片膜层5、绿色滤光片膜层4、蓝色滤光片膜层2和黑色矩阵网格膜层3的滤光片基板,其规格尺寸为2.4寸QVGA规格,其中红色滤光片膜层5的厚度为3微米,绿色滤光片膜层4的厚度为3微米,蓝色滤光片膜层2的厚度为3微米,上述不同色彩滤光片膜层的透过率如图4所示。
(2)在上述滤光片基板上,采用光刻加工工艺,进一步在各滤光片膜层表面上涂抹并制作完成膜厚为2微米的平坦化膜层6,平坦化膜层6所使用的材料为日本JSR株式会社生产的型号为NN810L的透明光刻胶材料。
(3)在完成上述平坦化膜层6制作后,进一步在平坦化膜层6上通过CVD成膜方式,制作完成了1微米厚度的SiN保护层。
(4)在上述SiN保护层之上,通过溅射方式制作了220nm厚度的ITO透明导电电极层7,其膜阻抗为9欧姆/□;随后对ITO透明导电电极层7进行了图案画工艺加工,并在加工完成的ITO图案上制作阳极隔离柱和阴极隔离柱,其中阳极隔离柱为梯形结构,阴极隔离柱为倒梯形结构,这样制得了ITO基板。所有ITO的图案画和阴阳极隔离柱的加工方法同样采用了传统液晶面板制作的光刻工艺。阳极隔离柱和阴极隔离柱所采用的光刻胶材料均为日本ZEON株式会社生产的型号为ZPN1168的光刻胶材料。
(5)在ITO基板上制作OLED发光器件,ITO基板需要进行前处理,前处理工艺为:10-3pa以下真空条件下,200℃下加热30分钟,200℃下紫外UV清洗3分钟。
所述OLED发光器件为叠层结构,所使用材料和具体结构如下:
透明导电电极层7(厚度:220nm;材料:ITO)/空穴注入层(厚度:40nm;材料:结构式3材料)/空穴传输层(厚度:20nm;材料:结构式4材料)/深蓝色和绿色发光层(厚度:30nm;材料:结构式5材料、结构式6材料和结构式7材料按照5.5:0.5:94的重量配比混掺构成)/电子传输层(厚度:20nm;材料:结构式8材料)/电子注入层(厚度:2nm;材料:Li3N)/电荷发生层11(厚度:10nm;材料:结构式1材料)/空穴传输层(厚度:20nm;材料:结构式4材料)/浅蓝色和红色发光层(厚度:30nm;材料:结构式9材料、结构式10材料、结构式11材料按照12:1.3:86.7的重量配比混掺构成)/电子传输层(厚度:25nm;材料:结构式8材料)/电子注入层(厚度:0.5nm;材料:LiF)/反射电极层9(厚度:100nm;材料:Al)。
Figure BDA00002465622100191
Figure BDA00002465622100201
本制造实施例1中制作的OLED发光器件中的四种色彩发光组分中,深蓝色发光组分是由荧光材料(结构式5材料)产生,绿色发光组分由荧光材料(结构式6材料)产生,浅蓝色和红色发光组分是由磷光材料(结构式9材料和结构式10材料)产生,四种发光组分相互重叠。制造实施例1的多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器各项测试结果如表1所示。
制造实施例2
本制造实施例2和制造实施例1的不同之处在于OLED发光器件的结构和材料不同。制造实施例2所使用材料和具体结构如下:
透明导电电极层7(厚度:220nm;材料:ITO)/空穴注入层(厚度:40nm;材料:结构式3材料)/空穴传输层(厚度:20nm;材料:结构式4材料)/深蓝色和红色发光层(厚度:5nm;材料:结构式12材料按3%重量比掺杂于结构式13材料构成)/中间层(厚度:3.5nm;材料:结构式8材料)/红色发光层(厚度:10nm;材料:结构式14材料按10%重量比掺杂于结构式8材料构成)/电子传输层(厚度:20nm;材料:结构式8材料)/电子注入层(厚度:2nm;材料:Li3N)/电荷发生层11(厚度:10nm;材料:结构式1材料)/空穴传输层(厚度:20nm;材料:结构式5材料)/浅蓝色和绿色发光层(厚度:30nm;材料:结构式9材料、结构式15材料、结构式11材料按照12:1:87的重量配比混掺构成)/电子传输层(厚度:25nm;材料:结构式8材料)/电子注入层(厚度:0.5nm;材料:LiF)/反射电极层9(厚度:100nm;材料:Al)。
本制造实施例2中的OLED发光器件的发光光谱中除了包含深蓝色荧光发光组分和浅蓝色磷光发光组分之外,还包含有两组来自于不同磷光材料的红色发光组分和绿色发光组分,本制造实施例2制作的全色OLED显示器各项测试结果如表1所示。
对比实施例
对比实施例与上述制造实施例1的区别在于,对比实施例的全色OLED发光器件的发光光谱中,蓝色发光组分仅仅为一种,没有浅蓝色发光组分的存在,该OLED发光器件的结构具体描述如下:
透明导电电极层7(厚度:220nm;材料:ITO)/空穴注入层(厚度:40nm;材料:结构式3材料)/空穴传输层(厚度:20nm;材料:结构式4材料)/深蓝色和绿色发光层(厚度:30nm;材料:结构式5材料、结构式6材料和结构式7材料按照5.5:0.5:94的重量配比混掺构成)/电子传输层(厚度:20nm;材料:结构式8材料)/电子注入层(厚度:2nm;材料:Li3N)/电荷发生层11(厚度:10nm;材料:结构式1材料)/空穴传输层(厚度:20nm;材料:结构式4材料)/红色发光层(厚度:30nm;材料:结构式8材料、结构式10材料90:10的重量配比混掺构成)/电子传输层(厚度:25nm;材料:结构式8材料)/电子注入层(厚度:0.5nm;材料:LiF)/反射电极层9(厚度:100nm;材料:Al)。
本比较实施例全色OLED显示器各项测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA00002465622100221
*1:白场是指调整显示器不同驱动像素的电流量,直至达到某一标准白光下的设定。
2:显示器初始亮度500cd/cm2下的驱动效果。
从表1和表2可以看出,制造实施例1和制造实施例2中制作的OLED发光器件的深蓝色发光组分和浅蓝色发光组分相互叠加,强调和提高了OLED发光器件的蓝色像素发光,同时绿色像素发光和红色像素发光具有良好的效率和色纯度,从OLED显示的像素特性数据来看,红色、绿色、蓝色像素发光均体现出了高性能化,尤为值得肯定的是OLED显示器在长时间驱动后,其色坐标表现稳定。
而在所述的比较实施例中,没有浅蓝色发光组分时,蓝色像素发光和绿色像素发光的效率均受到影响,从其测试结果可以看出,OLED显示器的蓝色像素发光和绿色像素发光比实施例1有较大幅度的下降,同时OLED显示器在长时间驱动情况下,产生了严重的色彩漂移,显示器的红色像素组分相对提高。
综上所述,采用本发明工艺制造全色OLED显示器具有简化制造工艺、提高产品良品率等方面的综合效果。可利用相对简单的生产工艺技术,制造出性价比高的拥有良好的红绿蓝三基色平衡度和效率的全色OLED显示器。

Claims (12)

1.多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器,包括滤光片基板、OLED发光器件和用于驱动OLED发光器件发光的驱动单元;所述滤光片基板包括透明基板(1)、蓝色滤光片膜层(2)、黑色矩阵网格膜层(3)、绿色滤光片膜层(4)和红色滤光片膜层(5),蓝色滤光片膜层(2)、绿色滤光片膜层(4)和红色滤光片膜层(5)覆盖在透明基板(1)上,黑色矩阵网格膜层(3)设置在该三种色彩的滤光片膜层之间;每个滤光片膜层均有一个与其对应的OLED发光器件,并且所有OLED发光器件的结构相同,其特征在于:所述OLED发光器件在通电情况下产生的电致发光的发光光谱中包括至少两组CIE色坐标Y值小于0.55的蓝色发光组分、以及CIE色坐标X值大于0.64红色发光组分和CIE色坐标Y值大于0.55的绿色发光组分。 
2.如权利要求1所述的多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器,其特征在于:所述的至少两组蓝色发光组分CIE色坐标Y值小于0.25的深蓝色发光组分。 
3.如权利要求1所述的多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器,其特征在于:所述的至少两组蓝色发光组分中包含至少一组CIE色坐标Y值小于0.25的深蓝色发光组分和至少一组CIE色坐标Y值大于0.25,小于0.55的浅蓝色发光组分。 
4.如权利要求1所述的多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器,其特征在于:所述滤光片基板中还包括有白色像素区域(10),所述白色像素区域(10)与其他色彩的滤光片膜层之间也设置有黑色矩阵网格膜层(3),所述白色像素区域(10)也有一个与其对应的OLED发光器件。 
5.如权利要求1所述的多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器,其特征在于:所述OLED发光器件的结构形态采用叠层结构形式,其包含有两个以上的有机发光功能材料膜层组合(8),即OLED发光器件的阳极与阴极之间设有多组有机发光功能材料膜层组合(8),相邻的有机发光功能材料膜层组合(8)之间通过电荷发生层(11)进行隔离。 
6.如权利要求5所述的多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作 的全色OLED显示器,其特征在于:所述叠层OLED发光器件的结构列举如下: 
(1)阳极/第一有机发光功能材料膜层组合(8)/电荷发生层(11)/第二有机发光功能材料膜层组合/阴极; 
(2)阳极/第一有机发光功能材料膜层组合(8)/第一电荷发生层(11)/第二有机发光功能材料膜层组合/第二电荷发生层(11)/第三有机发光功能材料膜层组合/阴极; 
(3)阳极/第一有机发光功能材料膜层组合(8)/第一电荷发生层(11)/第二有机发光功能材料膜层组合(8)/第二电荷发生层(11)/……第N有机发光功能材料膜层组合(8)/阴极。 
7.如权利要求5所述的多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器,其特征在于:所述叠层OLED发光器件的发光光谱中包括第一蓝色发光组分、第二蓝色发光组分、红色发光组分和绿色发光组分,所述OLED发光器件包含两个有机发光功能材料膜层组合(8),该OLED发光器件可列举出如下多种构造: 
(1)阳极/第一蓝色有机发光功能材料膜层组合(8)/电荷发生层(11)/第二蓝色、红色和绿色有机发光功能材料膜层组合(8)/阴极; 
(2)阳极/第一蓝色和绿色有机发光功能膜层组合/电荷发生层(11)/第二蓝色和红色有机发光功能材料膜层组合(8)/阴极; 
(3)阳极/第一蓝色和红色有机发光功能材料膜层组合(8)/电荷发生层(11)/第二蓝色和绿色有机发光功能材料膜层组合(8)/阴极; 
(4)阳极/第二蓝色有机发光功能材料膜层组合(8)/电荷发生层(11)/第一蓝色、绿色和红色有机发光功能材料膜层组合(8)/阴极; 
(5)阳极/第二蓝色和绿色有机发光功能材料膜层组合(8)/电荷发生层(11)/第一蓝色和红色有机发光功能材料膜层组合(8)/阴极; 
(6)阳极/第二蓝色和红色有机发光功能材料膜层组合(8)/电荷发生层(11)/第一蓝色和绿色有机发光功能材料膜层组合(8)/阴极; 
(7)阳极/第一蓝色和第二蓝色有机发光功能材料膜层组合(8)/电荷发生层(11)/绿色和红色有机发光功能材料膜层组合(8)/阴极; 
(8)阳极/绿色和红色有机发光功能材料膜层组合(8)/电荷发生层(11)/第一蓝色和第二蓝色有机发光功能材料膜层组合(8)/阴极。 
8.如权利要求2所述的多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作 的全色OLED显示器,其特征在于:用于产生深蓝色发光组分的客体发光材料采用荧光材料,用于产生浅蓝色发光组分的客体发光材料采用磷光材料,用于产生红色发光组分和绿色发光组分的客体发光材料也采用磷光材料。 
9.如权利要求5所述的多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器,其特征在于:所述叠层OLED发光器件中,电荷发生层(11)的材料选自下列结构式1材料、结构式2材料中的一种或几种的混合物,所述结构式为: 
Figure DEST_PATH_FDA00002731422700031
10.如权利要求1所述的多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器,其特征在于:所述OLED发光器件中的客体发光材料中至少有一种材料是含有铱、钉、铂、铼和钯金属的有机磷光材料。 
11.如权利要求1所述的多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器,其特征在于:所述滤光片膜层之上制作有与其邻接的平坦化膜层(6)。 
12.如权利要求11所述的多组分OLED发光器件技术结合滤光技术制作的全色OLED显示器,其特征在于:在上述平坦化膜层(6)上面设置有与其邻接的保护层。 
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