有机发光显示装置的制造方法_5

文档序号:9752879阅读:来源:国知局
发光部件ST1和第二发光部件ST2之间。电荷生成层160 是通过连接N型电荷生成层160N和P型电荷生成层160P而形成的PN结电荷生成层。PN 结电荷生成层160生成电荷,或将电荷(即,电子和空穴)分别注入发光层中。
[0141] 包含第三发光层250的第三发光部件ST3在第二发光部件ST2之上。第三发光层 250可以发射红色、绿色或蓝色的光:例如,其在此示例性实施方式中可以是蓝光发射层。 所述蓝光发射层可以是蓝光发射层、深蓝光发射层或天蓝光发射层。第三发光部件ST3进 一步包含在第二电荷生成层230和第三发光层250之间的第三空穴输送层240,并且进一步 包括在第三发光层250之上的第三电子输送层260和电子注入层210。另外,第三发光部 件ST3可进一步包含在第三空穴输送层240之下的空穴注入层。因此,包含第三空穴输送 层240、第三发光层250、第三电子输送层260和电子注入层210的第三发光部件ST3形成 在第二电荷生成层230之上。阳极220设置在第三发光部件ST3之上,从而构成根据本发 明第六示例性实施方式的有机发光显示装置。根据装置的结构或特点,第三发光部件ST3 的组成中可不包含空穴注入层和电子注入层210。
[0142] 根据本发明第六示例性实施方式的有机发光显示装置100的第三发光部件ST3 中的第三电子输送层260起着促进电子输送的作用。第三电子输送层260包含与第三发 光层250相邻的第一层261、在第一层261之上的混合层262以及在混合层262之上的第 二层263。第一层261包含具有高三重态激子能级(T1能级)的第一电子输送材料,并因 此可起到阻挡空穴从第三空穴输送层260移动并保持第三发光层250中电子和空穴间的 电荷平衡的作用。第一电子输送材料的三重态激子能级(T1能级)在2. 6eV~2. 8eV的 范围内。第一电子输送材料的HOMO能级在-5. 9eV~-6. 3eV的范围内,并且其LUM0能级 在-2. 4eV~-2. 8eV的范围内。由于其包含具有高电子迀移率的第二电子输送材料,所以 第二层263可起到提高从阴极220的电子注入并且降低装置的工作电压的作用。第二电子 输送材料的电子迀移率在1 X 10 3cm2/Vs~1 X 10 5cm2/Vs的范围内。第二电子输送材料的 HOMO能级在-5. 8eV~-6. 2eV的范围内,其LUM0能级在-2. 8eV~-3. 2eV的范围内,并且 其三重态激子能级在1. 6eV~2. OeV的范围内。混合层262在第一层261和第二层263之 间,并且包含第一电子输送材料和第二电子输送材料的混合物。混合层262包含第一电子 输送材料,并因此可起到阻挡空穴从第三发光层250移动并保持第三发光层250中电子和 空穴间的电荷平衡的作用。另外,混合层262包含第二电子输送材料,并且可提高电子注入 并降低装置的工作电压。
[0143] 在根据本发明第六示例性实施方式的有机发光显示装置100中,第一发光部件 ST1的第一电子输送层150可具有与第三发光部件ST3的第三电子输送层260相同的组成。 即,第一发光部件ST1的第一电子输送层150可包括包含第一电子输送材料的第一层、包含 第一电子输送材料和第二电子输送材料的混合物的混合层、以及包含第二电子输送材料的 第二层。第一电子输送层150可包含第一层、混合层和第二层。具有包含本发明第一电子 输送材料和第二电子输送材料的三层结构的电子输送层可适用于发射蓝色光的任何发光 部件。
[0144] 如上所述,通过具有包含高三重态激子能级的第一电子输送材料和高电子迀移率 的第二电子输送材料的电子输送层,本发明的有机发光显示装置提供了减少对于电荷从相 邻层移动的障碍并降低工作电压的优点。而且,本发明的有机发光显示装置可由于电子输 送层包含具有高三重态激子能级的第一电子输送材料的第一层而提高装置效率,并且可由 于电子输送层包含具有高电子迀移率的第二电子输送材料的第二层而促进电子转移并降 低工作电压。
[0145] 图8是根据本发明第四示例性实施方式的有机发光显示装置的能带图。
[0146] 参照图8,根据本发明的有机发光显示装置包括具有主体和掺杂物的发光层EML、 电子输送层ETL和电子注入层EIL。电子输送层ETL包括包含第一电子输送材料的第一层 ETL1、包含第二电子输送材料的第二层ETL2以及包含第一电子输送材料和第二电子输送 材料的混合物的混合层混合ETL。
[0147] 在第一层ETL1中,具有高三重态激子能级的第一电子输送材料具有一个带隙,而 在第二层ETL2中,具有高电子迀移率的第二电子输送材料具有另一个带隙。在混合层混 合ETL中,第一电子输送材料和第二电子输送材料分别具有带隙。从相邻电子电子注入层 EIL或阴极注入的载流子可轻易穿过第二层ETL2的第二电子输送材料带隙而移动至第二 层ETL2。到达第二层ETL2的载流子可轻易地沿着在混合层混合ETL中形成的相同第二电 子输送材料的带隙移动至混合层混合ETL,或者穿过在混合层混合ETL中形成的第一电子 输送材料带隙移动至混合层混合ETL。在已到达混合层混合ETL的载流子中,存在于第二电 子输送材料带隙中的载流子可穿过第一层ETL1中第一电子输送材料的带隙而移动至第一 层ETL1,而存在于第一电子输送材料带隙中的载流子可轻易地沿着相同第一电子输送材料 的带隙移动至第一层ETL1。即,包含第一层ETL1、混合层混合ETL和第二层ETL2的电子输 送层可降低对于从相邻电子注入层EIL或阴极移动的载流子转移的障碍,促进载流子转移 至发光层EML。而且,具有高三重态激子能级的第一电子输送材料可阻止空穴从发光层EML 移动至电子输送层ETL,从而提高效率。另外,具有高电子迀移率的第二电子输送材料可提 高电子注入能力,从而降低装置的工作电压。
[0148] 图9是用于生产根据本发明的有机发光显示装置的电子输送层的共沉积方法的 模式图。
[0149] 参照图9,通过共沉积方法形成根据本发明的有机发光显示装置的电子输送层。具 有第一电子输送材料ETL1的第一沉积源S_ETL1和具有第二电子输送材料ETL2的第二沉 积源S_ETL2提供在腔室的底部上,衬底以发光层表面面向沉积源的方式安装并设置在腔 室顶部上。当衬底在腔室的一个方向上移动时,第一沉积源S_ETL1和第二沉积源S_ETL2 开始第一电子输送材料和第二电子输送材料的沉积。随着衬底移动,从第一沉积源S_ETL1 蒸发的第一电子输送材料ETL1沉积在衬底上以形成第一层,然后第一电子输送材料ETL1 和第二电子输送材料ETL2同时沉积以形成混合层,最后从第二沉积源S_ETL2蒸发的第二 电子输送材料ETL2沉积以形成第二层。由此制造根据本发明第四至第六示例性实施方式 的电子输送层。
[0150] 另一方面,通过减小第一沉积源S_ETL1和第二沉积源S_ETL2之间的距离,可将第 一电子输送材料和第二电子输送材料同时沉积在衬底上。由此可制造根据第一至第三示例 性实施方式的电子输送层。因此,通过调节沉积源之间的距离,电子输送层可具有各种结 构。
[0151] 下文中,将公开用于制造本发明所述有机发光显示装置的实施方式。然而,下列电 子输送层的材料并不限制本发明的范围。
[0152] 试验1 :具有由与单一材料相对比的混合材料形成的电子输送层的装置的特性
[0153] 〈比较例1>
[0154] 包含空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层、电子注入层和阴极的装置形 成在衬底上。发光层是蓝光发射层,并且将噁二唑化合物用作电子输送层。试验中所用的 装置是单装置(mono device)。
[0155] 〈比较例2>
[0156] 通过使用喹啉化合物作为电子输送层制造与比较例1组成相同的有机发光显示 装置。
[0157] 〈实施方式1>
[0158] 通过使用噁二唑化合物和喹啉化合物的混合物作为电子输送层制造与比较例1 组成相同的有机发光显示装置。
[0159] 比较例1和2以及实施方式1中所用的电子输送层的材料并不限制本发明的范 围。
[0160] 测量根据比较例1和实施方式1制造的装置的工作电压和发射效率并显示在下表 1中。测量根据比较例2和实施方式1制造的装置的工作电压和发射效率并显示在下表2 中。在下表1中,从实施方式1中采集的测量值被表述为相对于从比较例1中采集的那些 测量值(对应于100% )的百分比。在下表2中,从实施方式1中采集的测量值被表述为相 对于从比较例2中采集的那些测量值(对应于100% )的百分比。
[0161] 表 1
[0162]
[0163] 表 2
[0164]
[0165] 参照表1,相比于包含仅由高三重态激子能级材料形成的电子输送层的比较例1 的装置,包含由高三重态激子能级材料和高电荷迀移率材料的混合物形成的电子输送层的 实施方式1的装置显示出工作电压降低,而发射效率提高72%。另外,参照表2,相比于包 含仅由高电荷迀移率材料形成的电子输送层的比较例2的装置,尽管工作电压有些增加, 但包含由高三重态激子能级材料和高电荷迀移率材料的混合物形成的电子输送层的实施 方式1的装置显示出发射效率提高21%。
[0166] 试验2 :根据电子输送层材料比例的装置特性
[0167] 〈实施方式2>
[0168] 在与实施方式1相同的工艺条件下,通过将电子输送层的噁二唑化合物和喹啉化 合物以7:3、1:1和3:7的不同比例混合而制造装置。此处,比例是指在电子输送层内占据 的体积的份额。
[0169] 实施方式2的电子输送层的材料并不限制本发明的范围。
[0170] 测量根据实施方式2制造的装置的工作电压和发射效率并显示在下表3中。测量 电流密度与工作电压并显示在图10中,而测量效率与亮度并显示在图11中。另外,测量根 据实施方式2在电子输送层利用1:1和3:7混合比的材料制造的装置的发光强度和波长并 显示在图12中,并且测量根据实施方式2在电子输送层利用1:1和7:3混合比的材料制造 的装置的发射强度和波长并显示在图13中。在下表3中,从利用7:3和3:7混合比制造的 装置中采集的测量值被表述为相对于从利用1:1混合比的装置中采集的那些测量值(对应 于100% )的百分比。
[0171] 表 3
[0172]
[0173] 参照图10和11以及表3,1:1和3:7的混合比都产生了相同水平的发射效率,而 3:7的混合比产生了最低水平的工作电压。7:3的混合比产生了高工作电压和低发射效率。 通过这些结果,可发现,为了制造具有低电压和高效率的装置,具有高电子迀移率的材料和 具有高三重态激子能级的材料的混合比应为1:1以上。
[0174] 如图12和13所示,可以看出,相比于7:3的混合比,3:7的混合比在蓝光发射的 440nm~480nm波长处产生了发光强度的增加。因此,能发现当电子输送层中具有高电子迀 移率的材料和具有高三重态激子能级的材料之比更高时,能实现发光强度增加。
[0175] 试验3 :根据电子输送层厚度的装置特性
[0176] 〈实施方式3>
[0177] 通过在衬底上形成包含蓝光发射层的第一发光部件、电荷生成层、包含黄光发射 层的第二发光部件、另一个电荷生成层、具有蓝光发射层的第三发光部件和阴极而制造有 机发光显示装置。通过将噁二唑化合物与喹啉化合物以3:2的比例混合,在第三发光部件 中形成厚度为25nm的电子输送层。
[0178] 实施方式3的电子输送层的材料并不限制本发明的范围。
[0179] 用25nm~30nm的不同厚度的电子输送层制造根据实施方式3的有机发光显示装 置,并且测量其工作电压和发射效率并显示在下表4中。测量电流密度与工作电压并显示 在图14中,测量效率与亮度并显示在图15中,并且测量发光强度和波长并显示在图16中。 在下表4中,从利用厚度为25nm的电子输送层制造的装置中采集的测量值被表述为相对于 从厚度为30nm的
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