专利名称：有机发光二极管的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机发光二极管(OLED)的制作方法。
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的发光原理就在两个电极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层构成，分别为空穴传输层、发光层、电子传输层。器件颜色主要就由发光层决定。为了提高发光效率，目前普遍的做法是发光层由一种主要的发光体(简称主体H)掺杂一种少量的发光体(简称客体D)混合沉积而成，这种制作方法，主体和客体的发光光谱就决定了器件颜色，很难对器件的发光颜色进行调节，即使要调节颜色，也是通过改变非发光层的其他有机功能层的厚度，由光学的原理微量调节，调节的范围很窄，而且器件的效率不高，寿命也不是很长，所以限制了有机发光二极管OLED应用范围。
发明内容
本发明的目的在于提供一种有机发光二极管(OLED)的制作方法，制作过程中可以对器件的发光颜色进行调节，制得的器件的发光效率高且寿命长。
本发明的目的可通过以下的技术措施来实现包括以下步骤(1)清洗镀好铟锡氧化物透明导电薄膜(英文简称ITO)的玻璃基板，并应用光刻技术制作点阵图案；(2)在小于1×10-4帕的高真空条件下沉积有机功能层和电极；(3)将沉积好薄膜的器件进行防氧气水汽的封装处理；其特征在于步骤(2)蒸镀有机功能层其中的发光层时，在该发光层的可见光波段主体发光材料中掺入两种或者两种以上电致发光光谱都不同的可见光波段客体发光材料，通过控制客体发光材料在主体发光材料中的比例来制作出器件的发光颜色。
本发明所述客体发光材料的掺杂比例都为主体发光材料体积的0.1％～5％之间。
本发明所述当两种客体发光材料的电致发光光谱的主峰值相差1～150纳米。
本发明可根据需要制得的颜色，发光层可以为两层或两层以上。
本发明通过主体和客体的搭配，按照主体的发射光谱和客体的吸收光谱，两者重复部分越多，则越有利提高发光效率的原则进行选择。根据这一原则，选定一个主体后，当两种客体电致发光光谱的主峰值相差不大时，则对效率提高非常有效；当两种客体电致发光光谱主峰值相差较大的时候，则对颜色调节更有利，可以调节出更丰富的颜色。制作过程中可以通过选用两种或者两种以上的客体，分别控制这些客体在主体中的比例，因为两种客体在同一个主体中的发光光谱不同，当比例有变化时，发光量也会变化，这样表现出来的颜色也就不同，即在制作过程中可对器件颜色进行调节，在实际的生产制程中很容易控制。
另外由于掺杂两种或者两种以上的客体，客体的总体数量提高，有了更多的发光中心，发光量也就提高，如果一种客体提高掺杂量，到一定程度后就会发生浓度猝灭，但是掺杂两种客体后，发光中心多了，但两者都在发生猝灭的浓度内，所以发光效率就提高了，发光中心数量多了，发生衰减时间也延长，器件寿命就增加了。
图1为三种掺杂不同比例的器件点亮的衰减曲线图。
具体实施例方式
选用200毫米×200毫米×0.7毫米厚度的ITO玻璃基板进行清洗，去除基板上的杂质。并用光刻技术制作所需的点阵图案，包括光刻辅助金属电极，光刻透明电极ITO，光刻绝缘层，光刻阴极隔离柱层。
在专用的OLED镀膜设备中，先用O2等离子体或者紫外光臭氧活化ITO表面，然后在高真空(真空度达到1×10-4帕以上)腔体中，用物理气相沉积方法热蒸镀有机材料，先沉积60纳米厚空穴传输材料(有时空穴传输层分为两层，即空穴注入层和空穴传输层)，然后沉积发光层，采用混合沉积的方法，主体H中掺杂两种或者两种以上的客体D，厚度约40纳米，紧接着沉积20纳米的电子传输材料。沉积完有机功能层后，在另一个高真空腔体中沉积金属电极LiF/AL。为了保证薄膜的均匀性，基板在沉积时保持一定速度的旋转。镀膜设备配有石英晶振探头的膜厚监控仪(型号URTM-9000)，监测材料的蒸发速率和薄膜厚度，最高精度可以到达±0.004埃/秒，所以可以很精确的控制主体和客体的蒸发速率，即精确控制客体在主体中的掺杂比例。
沉积好的玻璃，在水汽氧气含量都小1ppm的N2环境中，与开有凹槽，凹槽中填有干燥剂的玻璃后盖，用可以紫外光固化的环氧胶连接，进行防氧气水汽的封装处理，以防氧气水汽损害器件，使其失效。
以制作单色蓝光器件为例说明本发明的具体应用实例，按上述制作过程，制作了器件A、B、C、D、E，在沉积发光层时蓝色主体H(电致发光光谱EL光谱主峰462纳米)中掺杂D1和D2，D1的发光颜色为深蓝色(EL光谱主峰480纳米)，D2为黄绿色(EL光谱主峰520纳米)，调节D1、D2的掺杂比例，其对应的掺杂比例如表1所示，从而得到不同颜色器件。制作出的蓝光器件(器件B、C、D)衰减远远好于普通方法制作的蓝光器件(器件A、E)，而且衰减过程中器件颜色变化很小(见下表1)。
表1.不同掺杂比例的颜色和效率列表
*测试器件为点阵图案，此数据没有除于开口率(约75％)。
从表1中可以看出随着掺杂比例的调节，发光效率比单一掺杂一种客体有显著的提高。同时，还测试了对器件A、B、C的寿命进行了测试，其衰减图1中可以看出B、C的寿命要明显好于器件A(图中初始亮度为100cd/m2)。
按上述制作流程，若选择EL光谱主峰512纳米主体H，搭配客体D1(EL光谱主峰520纳米)，客体D2(EL光谱主峰560纳米)，就可以条件出很丰富的黄绿色器件。若选择主体H主峰为462纳米，搭配客体D1主峰为480纳米，客体D2主峰为488纳米，则器件颜色可以从(0.15，0.15)到(0.16，0.32)，可以调节出非常细腻的蓝色，而且效率提高接近一倍。若选择主体H主峰为462纳米，搭配客体D1主峰为480纳米，客体D2主峰为520纳米，客体D3主峰为610纳米，则可以调节出色坐标为(0.32，0.33)的白光器件。也可采用两个发光层来制得白光器件，第一发光层的主体H1主峰为462纳米，搭配客体D1主峰为480纳米，客体D2主峰为520纳米，第二发光层的主体H2主峰为512纳米，搭配客体D2主峰为520纳米，客体D3主峰为620纳米，同样也可以调节出白光器件，色坐标(0.32，0.34)。上述各种客体发光材料的掺杂比例都为其主体发光材料体积的0.1％～5％之间。
权利要求
1.一种有机发光二极管的制作方法，包括以下步骤(1)清洗镀好铟锡氧化物透明导电薄膜的玻璃基板，并制作点阵图案；(2)在真空条件下沉积有机功能层和电极；(3)将沉积好薄膜的器件进行防氧气水汽的封装处理；其特征在于步骤(2)蒸镀有机功能层中的发光层时，在该发光层的可见光波段主体发光材料中掺入两种或者两种以上电致发光光谱都不同的可见光波段客体发光材料，通过控制客体发光材料在主体发光材料中的比例来制作出器件的发光颜色。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管的制作方法，其特征在于所述客体发光材料的掺杂比例都为主体发光材料体积的0.1％～5％之间。
3.根据权利要求1所述的有机发光二极管的制作方法，其特征在于所述当两种客体发光材料的电致发光光谱的主峰值相差1～150纳米。
4.根据权利要求1所述的有机发光二极管的制作方法，其特征在于可根据需要制得的颜色，发光层可以为两层或两层以上。
全文摘要
本发明公开了一种有机发光二极管的制作方法，包括以下步骤(1)清洗ITO的玻璃基板，并应用光刻技术制作点阵图案；(2)在高真空条件下沉积有机功能层和电极；(3)将沉积好薄膜的器件进行防氧气水汽的封装处理；其中步骤(2)蒸镀有机功能层其中的发光层时，在该发光层的可见光波段主体发光材料中掺入两种或者两种以上电致发光光谱都不同的可见光波段客体发光材料；所述客体发光材料的掺杂比例都为主体发光材料体积的0.1％～5％之间；所述当两种客体发光材料的电致发光光谱的主峰值相差1～150纳米。本发明制作过程中可以对器件的发光颜色进行调节，制得的器件的发光效率高且寿命长。
文档编号H01L51/40GK1632966SQ20041007753
公开日2005年6月29日 申请日期2004年12月23日 优先权日2004年12月23日
发明者曹绪文, 苏初榜 申请人:信利半导体有限公司