发光显示装置的制作方法

发光显示装置
1.本技术要求享有2020年12月31日提交的韩国专利申请no.10-2020-0190046的权益，通过引用将该专利申请并入本文，如同在本文中被完全阐述一样。
技术领域
2.本发明涉及一种发光显示装置，更具体地，涉及具有多个公共层的发光显示装置，其中公共层用于调节在包括多个叠层的结构中的叠层之间的取向以便防止相邻子像素之间的漏电流。


背景技术：

3.随着社会近来进入信息时代，用于在视觉上显示电信息信号的显示器领域得到快速发展；并且，为了满足这种发展，具有诸如外形薄、重量轻和功耗低之类的卓越性能的各种显示装置得到开发，并且快速取代了传统的阴极射线管(crt)。
4.其中，不需要单独光源、实现紧凑结构和清晰色彩显示、并且包括位于显示面板内的发光器件的发光显示装置作为有竞争力的应用受到关注。
5.考虑包括多个叠层的发光器件来提高效率，但是因为在各个子像素中的公共层的数量巨大并且漏电流流向相邻子像素，所以当驱动用于发射具体颜色的光的子像素时，可能发射其他不期望颜色的光。


技术实现要素：

6.因此，本发明旨在提出一种基本上避免了由于相关技术的限制和缺点导致的一个或多个问题的发光显示装置，其改变了各个叠层中的公共层。
7.本发明的一个目的是提供一种发光显示装置，其使得在各个叠层中的多个公共层之中的具有高空穴导电率的公共层能够包括具有高取向因子值(orientation factor value)的材料，从而防止子像素之间漏电流的产生并且确保高效率和长寿命。
8.本发明的附加优点、目的和特征的一部分将在下面的描述中阐述，一部分对于所属领域普通技术人员来说在查阅以下内容后将变得显而易见，或者可从本发明的实践而习得。本发明的目的和其他优点可通过书面描述和权利要求书以及附图中具体指出的结构实现和获得。
9.为了实现这些目的和其他优点且根据本发明的意图，如在此具体化和广义描述的，一种发光显示装置包括：基板，所述基板被配置为具有多个子像素；设置在每个子像素中的阳极；设置在整个所述子像素中的阴极，所述阴极与所述阳极相对；设置在所述阳极和所述阴极之间并由电荷生成层来划分的第一叠层和第二叠层，并且所述第一叠层和所述第二叠层的每一个包括发光层；以及设置在所述阳极和所述第一叠层之间的空穴注入层，所述空穴注入层接触所述阳极并且具有小于等于0.8的取向因子s’，其中所述第一叠层包括第一空穴传输层，所述第一空穴传输层被配置为接触所述空穴注入层并且具有大于等于0.84的取向因子s’。
10.在本发明的另一方面中，一种发光显示装置包括：基板，所述基板被配置为具有第一子像素、第二子像素和第三子像素；分别设置在所述第一子像素、第二子像素和第三子像素中的第一阳极、第二阳极和第三阳极；在整个所述第一子像素、第二子像素和第三子像素中设置的阴极，所述阴极与所述第一阳极、第二阳极和第三阳极相对；第一叠层和第二叠层，所述第一叠层和所述第二叠层通过设置在所述第一阳极、第二阳极和第三阳极与所述阴极之间的n型电荷生成层彼此划分开；第一p型电荷生成层，所述第一p型电荷生成层在所述第一子像素中设置在所述n型电荷生成层与所述第二叠层之间；以及第二p型电荷生成层，所述第二p型电荷生成层在所述第二子像素和所述第三子像素的每一个中设置在所述n型电荷生成层和所述第二叠层之间，并具有比所述第一p型电荷生成层的取向因子s’小的取向因子s’，其中所述第一子像素、第二子像素和第三子像素的每一个包括在所述第一叠层和所述第二叠层中的第一颜色发光层、第二颜色发光层和第三颜色发光层中的相应一个，并且所述第一子像素的导通电压低于所述第二子像素和所述第三子像素的导通电压。
11.在本发明的又一方面中，一种发光显示装置包括：基板，所述基板具有多个子像素；设置在每个子像素中的阳极；设置在整个所述子像素中的阴极，所述阴极与所述阳极相对；设置在所述阳极和所述阴极之间并由电荷生成层来划分的第一叠层和第二叠层，并且所述第一叠层和所述第二叠层的每一个包括发光层；以及设置在所述阳极和所述第一叠层之间的空穴注入层，所述空穴注入层接触所述阳极，其中所述空穴注入层接触所述第一叠层的第一空穴传输层，并且所述空穴注入层的取向因子s’小于所述第一空穴传输层的取向因子s’。
12.在本发明的又一方面中，一种发光显示装置包括：基板，所述基板具有第一子像素、第二子像素和第三子像素；分别设置在所述第一子像素、第二子像素和第三子像素中的第一阳极、第二阳极和第三阳极；在整个所述第一子像素、第二子像素和第三子像素中设置的阴极，所述阴极与所述第一阳极、第二阳极和第三阳极相对；第一叠层和第二叠层，所述第一叠层和所述第二叠层通过n型电荷生成层划分开并且设置在所述第一阳极、第二阳极和第三阳极与所述阴极之间；第一p型电荷生成层，所述第一p型电荷生成层在所述第一子像素中设置在所述n型电荷生成层与所述第二叠层之间；以及第二p型电荷生成层，所述第二p型电荷生成层在所述第二子像素和所述第三子像素的每一个中设置在所述n型电荷生成层和所述第二叠层之间，并且所述第二p型电荷生成层具有比所述第一p型电荷生成层的取向因子s’小的取向因子s’，其中分别在所述第一叠层和所述第二叠层中，所述第一子像素包括第一颜色发光层，所述第二子像素包括第二颜色发光层，所述第三子像素包括第三颜色发光层。
13.将理解，本发明上面的大致描述和下文的详细描述都是示例性和解释性的，旨在对要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
14.包括附图以提供对本发明的进一步的理解，附图被并入并构成本技术的一部分；附图示出本发明的实施方式并与说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
15.图1是示出根据本发明第一实施方式的发光器件的剖视图。
16.图2a是示出在图1所示的空穴注入层、p型电荷生成层和第二空穴传输层中包括的
第一材料a的取向特性的视图。
17.图2b是示出在图1所示的第一空穴传输层中包括的第二材料b的取向特性的视图。
18.图3a是示出取向因子s和s’所采用的角度θ的视图。
19.图3b是示出取向因子s和s’之间的关系的图表。
20.图4是示出根据本发明第二实施方式的发光器件的剖视图。
21.图5是示出根据本发明第三实施方式的发光器件的剖视图。
22.图6是示出根据本发明第四实施方式的发光器件的剖视图。
23.图7是示出根据本发明第五实施方式的发光器件的剖视图。
24.图8是示出根据本发明第六实施方式的发光器件的剖视图。
25.图9是示出根据本发明的发光显示装置的剖视图。
26.图10a和10b是示出当应用根据比较例ex1、第一示例ex2和第二示例ex的发光显示装置时，在驱动电压和电流密度之间的关系的图表。
27.图11是示出根据本发明第七实施方式的发光器件的平面图。
28.图12是示出图11所示的第一至第三子像素的剖视图。
29.图13a和13b是示出在根据比较例和本发明第七实施方式的发光显示装置中，基于以低灰度级和高灰度级发射蓝色光时的波长的亮度的图表。
具体实施方式
30.现在将详细参考本发明的示例性实施方式进行描述，其中的一些例子在附图中示出。在实施方式和附图的下文描述中，贯穿整个说明书用相同的附图标记指代相同或相似的元件。在本发明实施方式的下文描述中，如果对本文涉及的已知功能和构造的详细描述可能使本发明的主题反而不清楚时，将省略此详细描述。此外，考虑到易于准备说明书而选择了本发明实施方式的下文描述中使用的元件名称，因而元件名称可能与实际产品的部件名称不同。
31.附图中为了描述本发明的实施方式而给出的元件的形状、尺寸、比例、角度和数量仅仅是示例性的，因而本发明不限于图示的细节。在实施方式的下文描述中，术语“包含”、“包括”和“具有”应被解释为表明说明书中所述的一个或多个特性、数量、步骤、操作、元件或部件或其组合的存在，但是并不排除其他特性、数量、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，或者并不排除添加其他特性、数量、步骤、操作、元件、部件或其组合的可能性，除非使用了术语“仅”。
32.在解释本发明各实施方式中包括的要素时，应解释为：要素的特性的量化描述包含误差范围，除非另有说明。
33.在实施方式的下文描述中，将理解：在表达位置关系时，例如当一元件被描述为在另一元件“上”、“上方”、“下方”或“旁边”时，这两个元件可直接接触，或者一个或多个其他元件可插置在这两个元件之间，除非使用了术语“正好”或“直接”。
34.在实施方式的下文描述中，将理解：在表达时间关系时，例如当采用诸如“在
…
之后”、“随后”、“接下来”和“在
…
之前”之类的表达事件顺序的术语时，术语涵盖事件之间的连续关系以及事件之间的不连续关系，除非使用了术语“正好”或“直接”。
35.在实施方式的下文描述中，将理解：在采用术语“第一”、“第二”等来描述各要素
时，这些术语仅用来区分相同或相似的要素。因此，在不脱离本发明的技术范围的条件下，下文描述的第一要素可被称为第二要素。
36.本发明各实施方式的相应特征可彼此部分地或整体地结合或组合，并且可按照各种技术方式互锁或驱动，各实施方式可彼此独立地实施，或者通过其间的关联关系一起实施。
37.在实施方式的下文描述中，术语“掺杂”可优选地指添加到占据相应层大部分比重的材料并且与占据相应层大部分比重的材料具有不同特性的材料(具有不同特性的材料例如为n型材料和p型材料或者有机材料和无机材料)的含量小于30重量百分比(wt％)。换句话说，“掺杂”层可优选地指基质(host)材料和掺杂剂材料可基于其重量百分比的比率而彼此区分的层。此外，术语“未掺杂”可优选地指除了与术语“掺杂”对应的情形之外的所有情形。例如，如果一个层由单一材料形成或者由具有相同或相似特性的材料的混合物形成，那么这个层可以是“未掺杂”层。例如，如果形成一个层的至少一种材料是p型并且没有n型材料形成这个层，那么这个层是“未掺杂”层。例如，如果形成一个层的至少一种材料是有机材料并且没有无机材料形成这个层，那么这个层是“未掺杂”层。例如，如果形成一个层的所有材料都是有机材料并且形成这个层的至少一种材料是n型并且至少另一种其他材料是p型，那么当n型材料的含量小于30重量百分比或者p型材料的含量小于30重量百分比时，这个层是“掺杂”层。
38.在实施方式的下文描述中，通过将(1)光致发光(pl)波谱(其中反映了有机发光层中包括的诸如掺杂剂材料或基质材料之类的发光材料的固有特性)与(2)输出耦合(out-coupling)发光波谱曲线(其由包含诸如电子传输层之类的有机层的厚度在内的有机发光器件的结构和光学特性来确定)相乘来确定电致发光(el)波谱。
39.图1是示出根据本发明第一实施方式的发光器件的剖视图。根据本发明所有实施方式的发光器件的所有组件都可操作地结合和配置。在所有实施方式中，发光器件的例子是指oled(有机发光二极管)，但不限于此。
40.如图1所示，根据本发明第一实施方式的发光器件oled1包括：设置在基板100上的阳极120；在整个多个子像素中设置的与阳极120相对的阴极200；设置在阳极120和阴极200之间的第一叠层s1和第二叠层s1，第一叠层s1和第二叠层s2由电荷生成层170划分并且被配置为分别包括发光层150(eml1)和155(eml2)；以及设置在阳极120和第一叠层s1之间的空穴注入层130(a+p_dopant1)，空穴注入层与阳极120接触并且具有小于等于0.8的取向因子s’。
41.此外，第一叠层s1可包括第一空穴传输层140(b)，第一空穴传输层接触空穴注入层130并且具有超过0.8的取向因子s’，例如具有大于等于0.84的取向因子s’。空穴注入层的取向因子s’可小于第一空穴传输层的取向因子s’。
42.更具体地，第一叠层s1包括第一空穴传输层140、第一发光层150和第一电子传输层160(etl1)，第二叠层s2包括第二空穴传输层180(a)、第二发光层155和第二电子传输层190(etl2)。
43.电荷生成层170包括n型电荷生成层171(n-cgl)和p型电荷生成层172(a+p_dopant2)。
44.在根据本发明第一实施方式的使用发光器件oled1的发光显示装置中，阳极120被
图案化为对应于每个相应的子像素，并且第一叠层s1、第二叠层s2、电荷生成层170和阴极200是共同设置的。根据本发明第一实施方式的发光显示装置的各个子像素的发光器件oled1具有图1所示的构造，并且在由其发光层发射的光的颜色方面是彼此不同的。
45.在一个子像素中，由第一叠层s1和第二叠层s2的发光层150和155发射的光的颜色相同，原因在于：为了提高通过多个叠层发射的相应颜色的光的效率。
46.在图1所示的发光器件中，阳极120包括反射电极，阴极200包括透反射电极，由阳极120和阴极200之间的发光层150和155发射的光在经由阳极120和阴极200的相对表面重复反射和再次反射的同时发生共振，由此每个子像素能够以显著微腔效果发射光。
47.在此，阳极120被图案化为对应于每个子像素，与阳极120相对的阴极200在整个全部子像素中形成为一体式。
48.覆盖层210(cpl)可设置在阴极200上，以便提高由发光器件oled1发射的光的发光功效并且保护发光器件oled1。发光器件oled1通常包括从阳极120到阴极200之间的元件，但是可基于与发光器件oled相关的光学特性以及工艺连续性而进一步包括覆盖层210。
49.现在将参照下面的附图描述在说明书中给出的具体层的取向因子s’。
50.图2a是示出在图1所示的空穴注入层、p型电荷生成层和第二空穴传输层中包括的第一材料a的取向特性的视图。图2b是示出在图1所示的第一空穴传输层中包括的第二材料b的取向特性的视图。图3a是示出取向因子s和s’所采用的角度θ的视图。图3b是示出取向因子s和s’之间的关系的图表。
51.在根据本发明第一实施方式的发光器件和包括发光器件的发光显示装置中，空穴注入层130、p型电荷生成层172以及第二叠层s2的第二空穴传输层180包括第一材料a，第一材料具有低取向因子s’，从而具有随机取向，如图2a所示。
52.尤其是，空穴注入层130包括作为基质的第一材料a，并且空穴注入层130还包括第一材料a中占30重量百分比的第一p型掺杂剂。
53.空穴注入层130包括具有随机取向的第一材料a的原因在于：包括第一p型掺杂剂从而具有高导电率的空穴注入层130包括具有高取向自由度的第一材料a作为主材料(即，基质)从而减小朝向相邻子像素的侧向漏电流。在此，第一材料a具有随机取向，从而缩短在空穴注入层130中的分子之间的电流移动路径，由此能够减小朝向相邻子像素的漏电流。
54.另一方面，位于空穴注入层130上的第一空穴传输层140包括具有相对较高取向度的第二材料b，如图2b所示。如图2b所示，分子之间的距离由于分子的规则排列而较短，由此沿着相邻分子形成电流路径，易于进行电流传输。例如，由于第一空穴传输层140具有比其他层大的厚度从而在第一叠层s1中形成光学距离，由此第一叠层s1中的第一空穴传输层140具有比其他层大的垂直距离，第一空穴传输层140在阳极120与阴极200之间的电流传输中很重要。在根据本发明的发光器件中，第一空穴传输层140包括第二材料b，第二材料具有规则分子排列从而在垂直方向上有效传输电流。
55.第一空穴传输层140的第二材料b的导电率低于空穴注入层130的p型掺杂剂的导电率。因此，即使第一空穴传输层140具有大的取向因子值，也不会发生由第一空穴传输层140导致的侧向漏电流。
56.在上述结构中，p型电荷生成层172和第二叠层s2的第二空穴传输层180彼此接触并且分别包括具有低取向规则度的材料(例如第一材料a)作为其主材料，但不限于使用相
同材料。根据需要，p型电荷生成层172和第二叠层s2的第二空穴传输层180可具有不同的取向因子s’，p型电荷生成层172可进一步包括用于产生空穴并且将空穴传输到相邻叠层的附加材料，并且第二叠层s2的第二空穴传输层180可进一步包括用于将空穴有效传输到第二叠层s2的第二发光层155的附加材料。本发明的实施方式的一个特征在于：p型电荷生成层172和第二空穴传输层180分别采用了具有低取向规则度的材料，具有低取向规则度的材料是指取向因子s’小于等于0.80的材料，只要其取向因子小于等于0.80，可采用其他材料。
57.将参照下面的等于1和2以及图3a和3b来描述本文采用的取向因子s’和取向因子s。
58.当限定一种材料的取向因子s时，如图3a所示，形成材料的分子相距z轴的角度被称为θ，在x-y平面中材料的消光系数被称为k
x
，在z轴上的材料的消光系数被称为kz。消光系数k
x
和kz是在波长为420nm时测量的值，其分别对应于平行于基板的取向以及垂直于基板的取向。
59.【等式1】
[0060][0061]
【等式2】
[0062][0063]
当基于上述等式2来考虑取向因子s’时，随着分子靠近z轴，即，随着分子被垂直取向，取向因子s’减小。
[0064]
【等式3】
[0065][0066]
此外，参照图3b，随着取向因子s的值从-0.5变为1，取向因子s’的值以-2/3的斜率与取向因子s的值成比例，如上述等式3所描述的。在这种情形下，当取向因子s为0时，取向因子s’具有对应于2/3的值。参照图3b，随着取向因子s’接近1，分子展现出平行取向状态并且具有更高的规则度，并且随着取向因子s’接近0，分子更随机地排列。
[0067]
本发明的发明人发现：当包括在空穴注入层130、p型电荷生成层172和第二空穴传输层180中的具有随机取向的第一材料a具有小于等于0.8的取向因子s’时，第一材料a是有效的。
[0068]
与此相对照，通过测试观察到：具有高取向规则度的第二材料b可以是具有超过0.8的取向因子s’的材料，更具体地，可以是具有大于等于0.84的取向因子s’的材料。
[0069]
例如，考虑到取向因子s’，采用咔唑基材料、二苯并呋喃基材料和联苯基材料作为可用作空穴传输材料的具有高取向规则度的第二材料b。咔唑基材料的取向因子s’是0.89，二苯并呋喃基材料的取向因子s’是0.92，联苯基材料的取向因子s’是0.84。
[0070]
与此相对照，采用芴基材料作为具有小于等于0.8的取向因子s’的第一材料a。芴基材料的取向因子s’为0.79。
[0071]
具有小于等于0.80的取向因子s’的上述材料仅是示例，根据需要，可附加采用通过改变这些材料的取代基或分子结构而获得的其他材料。
[0072]
当描述根据本发明示例的第一空穴传输层140和第二空穴传输层180、p型电荷生成层172和空穴注入层130的取向特性时，用来确定具有高分子取向规则度的材料的标准是：材料的取向因子s’是否超过0.8。在根据本发明示例的发光器件中，具有随机分子取向的第一材料a采用具有小于等于0.8的取向因子s’的材料，并且具有规则分子取向的第二材料b采用具有超过0.8的取向因子s’的材料，更具体地，采用具有大于等于0.84的取向因子s’的材料。
[0073]
本发明的发明人通过测试确认：空穴注入层130、p型电荷生成层172和第二空穴传输层180包括所公开的第一材料a，以便减小漏电流。下面将描述这些测试的结果。
[0074]
现在，将描述本发明的其他实施方式。
[0075]
图4是示出根据本发明第二实施方式的发光器件的剖视图。
[0076]
如图4所示，在根据本发明第二实施方式的发光器件oled2中，第二叠层s2的第二空穴传输层280(b)包括具有高取向规则度的第二材料b，发光器件oled2的其他元件与根据本发明第一实施方式的发光器件oled1的那些相同。
[0077]
根据本发明第一实施方式的发光器件oled1和根据本发明第二实施方式的发光器件oled2的每一个可连接至基板100上的薄膜晶体管以便设置在每个子像素中，由此能够形成发光显示装置。除了各个子像素中的叠层的发光层不同之外，发光显示装置的各个子像素的叠层结构可具有如图1和图4所示的构造中的相应一种叠层结构。
[0078]
图5是示出根据本发明第三实施方式的发光器件的剖视图。
[0079]
如图5所示，除了与空穴注入层130接触的第一叠层s1的第一空穴传输层240(a)包括具有低取向规则度的第一材料a、并且第二叠层s2的第二空穴传输层280(b)包括具有高取向规则度的第二材料b之外，根据本发明第三实施方式的发光器件oled3具有与根据本发明第一实施方式的oled1相同的构造。
[0080]
图6是示出根据本发明第四实施方式的发光器件的剖视图。
[0081]
如图6所示，除了与空穴注入层130接触的第一叠层s1的第一空穴传输层340包括多个层341(b)和342(a)、第二叠层s2的第二空穴传输层280(b)包括具有高取向规则度的第二材料b之外，根据本发明第四实施方式的发光器件oled4具有与根据本发明第一实施方式的发光器件oled1相同的构造。
[0082]
更具体地，通过依次在空穴注入层130上堆叠包括具有高取向规则度的第二材料b的第一层341以及在第一层341上堆叠包括具有低取向规则度的第一材料a的第二层342，形成第一空穴传输层340。
[0083]
在根据本发明第四实施方式的发光器件oled4中，第一层341增大了在有机叠层方向上的取向对准程度，由此能够在不干扰垂直电流产生的条件下防止第二层342的侧向漏电流。
[0084]
图7是示出根据本发明第五实施方式的发光器件的剖视图。
[0085]
如图7所示，除了与空穴注入层130接触的第一叠层s1的第一空穴传输层340包括多个层341(b)和342(a)、p型电荷生成层272(b+p_dopant2)包括具有高取向规则度的第二材料b作为基质之外，根据本发明第五实施方式的发光器件oled5具有与根据本发明第一实施方式的发光器件oled1相同的构造。
[0086]
第一空穴传输层340的第一层341和第二层342与根据图6所示的本发明第四实施
方式的发光显示器件oled4相同，因此将省略其详细描述。
[0087]
图8是示出根据本发明第六实施方式的发光器件的剖视图。
[0088]
如图8所示，除了与p型电荷生成层172接触的第二叠层s2的第二空穴传输层380包括多个层381(a)和382(b)之外，根据本发明第六实施方式的发光器件oled6具有与根据本发明第一实施方式的发光器件oled1相同的构造。在此，通过依次在p型电荷生成层172上堆叠包括具有低取向规则度的第一材料a的第一层381并且在第一层381上堆叠包括具有高取向规则度的第二材料b的第二层382，形成第二空穴传输层380。
[0089]
在这种情形下，在包括多个叠层的结构中，p型电荷生成层172和第二空穴传输层380的第一层381包括具有低取向规则度的材料作为主材料，由此能够有效防止第二叠层s2的漏电流。同时，第二空穴传输层380的第二层382包括具有高取向规则度的材料，由此防止由于第二叠层s2中包括的具有低取向规则度的材料造成的电流传输路径的短路导致在垂直方向上的电流传输障碍。
[0090]
根据本发明第一至第六实施方式的发光器件oled1至oled6的每一个使其阳极120能够连接至基板100上的薄膜晶体管，由此可在相应一个子像素中被驱动。
[0091]
下文，将通过举例的方式来描述根据本发明一个或多个实施方式的发光显示装置。
[0092]
图9是示出根据本发明的发光显示装置的剖视图。
[0093]
参照图9，将描述连接至每个子像素的阳极120的薄膜晶体管tft的构造。
[0094]
缓冲层105设置在基板100上，第一半导体层1110和第二半导体层1111设置在缓冲层105上。缓冲层105用于防止残留在基板100上的杂质流入到第一半导体层1110和第二半导体层1111中。第一半导体层1110和第二半导体层1111可以是非晶或结晶硅半导体层，或透明氧化物半导体层。此外，第一半导体层1110的分别连接至源极1140和漏极1160的两侧可以是被注入杂质的区域，并且位于第一半导体层1110的区域之间的被注入杂质的本征区可用作沟道区。
[0095]
第一半导体层1110和第二半导体层1111可包括氧化物半导体层、多晶硅层和非晶硅层的至少之一。
[0096]
第二半导体层1111可定位成与将要在其上形成的第一存储电极1121和第二存储电极1141交叠，并且可用作辅助存储电极，以增大在注入杂质时存储电容器stc的容量。另一方面，根据情况需要，可省略第二半导体层1111。
[0097]
此外，将栅极绝缘膜106设置为覆盖第一半导体层1110和第二半导体层1111，并且形成与第一半导体层1110和第二半导体层1111的本征区交叠的栅极1120和第一存储电极1121。
[0098]
第一层间绝缘膜107设置为覆盖第一半导体层1110和第二半导体层1111、栅极1120以及第一存储电极1121。
[0099]
通过选择性地去除第一层间绝缘膜107和栅极绝缘膜106，在第一半导体层1110的两侧形成接触孔，并且源极1140和漏极1160通过接触孔连接至第一半导体层1110。以相同的工艺，在第一层间绝缘膜107上与第一存储电极1121交叠的位置处形成第二存储电极1141。
[0100]
在此，设置在发光部e中的用于驱动发光器件oled的薄膜晶体管tft包括从底部依
次形成的第一半导体层1110、被配置为与第一半导体层1110的本征区交叠的栅极1120、以及连接至第一半导体层1110的两侧的源极1140和漏极1160。
[0101]
此外，存储电容器stc包括彼此交叠的第一存储电极1121和第二存储电极1141，第一层间绝缘膜107插入在第一存储电极1121和第二存储电极1141之间。
[0102]
将第二层间绝缘膜108形成为覆盖薄膜晶体管tft和存储电容器stc。
[0103]
在此，薄膜晶体管tft和存储电容器stc包括遮光金属层，并且在发光部e中的阳极120可包括用于防止下部布线从外部被看到的反射电极1210。阳极120可形成为包括反射电极1210和设置在反射电极1210上的透明电极1220的双层结构，如图9中所示；或者可形成为包括反射电极以及设置在反射电极的上、下表面上的上、下透明电极的三层结构。
[0104]
反射电极1210可防止位于其下方的金属层从发光部e的外部被看到，并且厚堤部125可防止位于其下方的元件在堤部125所处的区域的外部被看到。
[0105]
此外，可将平坦化膜109形成为在覆盖第二层间绝缘膜108的同时将第二层间绝缘膜108平坦化，并且薄膜晶体管tft可通过连接部ct1连接至阳极120，其中通过选择性地去除平坦化膜109和第二层间绝缘膜108形成连接部ct1。尽管图9示出了阳极120为包括反射电极1210和透明电极1220的双层结构，但是阳极120可形成为包括反射电极以及设置在反射电极的上、下表面上的上、下透明电极的三层结构。例如，阳极120的反射电极1210可由反射金属例如铝、铝合金、银或银合金形成，或者为了提高反射效率，阳极120的反射电极1210可由诸如ag-pd-cu(apc)之类的合金形成。
[0106]
此外，与阳极120相对设置的阴极200可由半穿透半反射金属，例如镁合金、银合金、银、镁或mgag形成。在一些情形下，阴极200可由诸如氧化铟锡(ito)或氧化铟锌(izo)之类的透明金属形成。
[0107]
根据本发明的发光显示装置通过阴极200发射光，并且可进一步包括设置在根据第一至第六实施方式的发光器件oled1至oled6的每一个的阴极200上的覆盖层210，以增大发射的光的量。
[0108]
此外，除了由各个子像素的发光层发射的光的颜色不同之外，在阳极120和阴极200之间的有机叠层os可具有与图1和图4至图8所示相同的叠层结构。也就是说，共同设置空穴注入层130、第一叠层s1的第一空穴传输层htl1和第一电子传输层etl1、第二叠层s2的第二空穴传输层htl2和第二电子传输层etl2、以及阴极200。
[0109]
蓝色子像素b-sp可具有多个叠层，其中各个叠层的发光层不同。
[0110]
尽管图9示出了有机叠层os具有在整个子像素的发光部e和堤部125上共同设置的构造，但是至少一个发光层可分离地图案化在发射不同颜色的光的蓝色子像素b-sp、绿色子像素g-sp和红色子像素r-sp的各个发光部e中。
[0111]
基板100和形成在基板100上的薄膜晶体管阵列可被称为薄膜晶体管阵列基板。
[0112]
下文，将描述根据图1的第一实施方式的发光器件oled1应用到图9的发光显示装置的第一示例ex2、根据图4的第二实施方式的发光器件oled2应用到图9的发光显示装置的第二示例ex3以及具有高取向规则度的第二材料b应用到图1的结构中的空穴注入层、第一叠层的第一空穴传输层、p型电荷生成层以及第二叠层的第二空穴传输层的全部的比较例的效果。
[0113]
图10a和10b是示出当应用根据比较例ex1、第一示例ex2和第二示例ex3的发光显
示装置时，在驱动电压和电流密度之间的关系的图表。
[0114]
【表1】
[0115][0116][0117]
参照图10a(其中的j(ma/cm2)意味着比较例ex1、第一示例ex2和第二示例ex2需要相似的驱动电压来实现相同的电流密度)和10b以及表1，当根据比较例ex1以及第一示例ex2和第二示例ex3的发光显示装置展示出相同的效率时，在根据比较例ex1的发光显示装置中发生0.0009ma/cm2的漏电流，而在根据第一示例ex2和第二示例ex3的发光显示装置中分别发生0.0003ma/cm2的漏电流和0.0005ma/cm2的漏电流，由此可以确认：当具有低取向规则度的第一材料a至少应用到空穴注入层和p型电荷生成层时，漏电流减小。此外，即使漏电流减小，如图10b所示，相比根据比较例ex1的发光显示装置，在根据第一示例ex2和第二示例ex3的发光显示装置中驱动电压的增大也小于等于0.1v，由此，考虑到各个子像素的导通电压超过5v，根据第一示例ex2和第二示例ex3的发光显示装置可在根据第一示例ex2和第二示例ex3的发光显示装置中的驱动电压变化不明显的同时具有漏电流防止效果。在此，通过防止漏电流可获得下面的效果。例如，可防止当选择性驱动红色子像素来发光时蓝色子像素发射的弱光由于漏电流而可见的光学干扰。
[0118]
此外，为了检查取向因子s’的临界含义(critical significance)，表2列出了当图1所示的结构的空穴注入层130、第一空穴传输层140、p型电荷生成层172和第二空穴传输层180的全部由各种材料，即取向因子s’为0.89的材料b、取向因子s’为0.79的材料c以及取向因子s’为0.77的材料a形成时测量的驱动电压和漏电流。这是为了检查在不考虑各个层的需求的条件下在各个材料的取向因子s’与漏电流之间的关系，并且即使材料的取向因子s’较低从而材料具有随机取向，驱动电压也可增大。可通过改变各个层的材料来调节驱动电压，如下面的表2所示。
[0119]
从表2可以确认：当采用具有小于等于0.80的取向因子s’的材料c和a时，漏电流值较低。
[0120]
【表2】
[0121]
材料s’漏电流(ma/cm2)驱动电压(v)b0.890.0010-c0.790.0005+0.2a0.770.0003+0.2
[0122]
图11是示出根据本发明第七实施方式的发光器件的平面图。图12是示出图11所示的第一至第三子像素的剖视图。图13a和13b是示出在根据比较例和本发明第七实施方式的发光显示装置中，基于以低灰度级(1nit)和高灰度级(100nit)发射蓝色光时的波长的亮度的图表。
[0123]
与根据本发明第一至第六实施方式的上述发光器件相对照，在根据本发明第七实施方式的发光器件中，导致漏电流的多个层取决于各个子像素由不同材料形成，由此解决漏电流的成因。
[0124]
如图11和12所示，包括根据本发明第七实施方式的发光器件的发光显示装置包括：基板100，包括第一子像素r-sp、第二子像素g-sp和第三子像素b-sp；分别设置在第一子像素r-sp、第二子像素g-sp和第三子像素b-sp中的第一至第三阳极410；在整个第一子像素r-sp、第二子像素g-sp和第三子像素b-sp中设置的阴极470，阴极470与第一至第三阳极410相对；以及通过设置在第一至第三阳极410与阴极470之间的n型电荷生成层431而彼此划分开的第一叠层s1和第二叠层s2。
[0125]
发光显示装置进一步包括在第一子像素r-sp中的设置在n型电荷生成层431与第二叠层s2之间的第一p型电荷生成层432、以及在第二子像素g-sp和第三子像素b-sp的每一个中的设置在n型电荷生成层431与第二叠层s2之间的第二p型电荷生成层433，其中第二p型电荷生成层433具有小于第一p型电荷生成层432的取向因子s’的取向因子s’，并且第一子像素r-sp、第二子像素g-sp和b第三子像素b-sp的每一个包括第一颜色发光层421和451、第二颜色发光层422和452以及第三颜色发光层423和453中的相应发光层。
[0126]
在此，包括第一颜色发光层421和451的第一子像素r-sp的导通电压可低于分别包括第二颜色发光层422和452以及第三颜色发光层423和453的第二子像素g-sp和第三子像素b-sp的导通电压。
[0127]
因此，由于具有多个公共层的子像素r-sp、g-sp和b-sp连续地设置在具有多个叠层的结构中，所以即使具有高导通电压的第二子像素g-sp或第三子像素b-sp选择性地导通，如果公共层如同根据比较例的发光显示装置中那样具有高导电率和高取向规则度，电流也会侧向穿过公共层而流动，从而可使具有第一颜色发光层421和451的第一子像素r-sp导通。
[0128]
在根据本发明第七实施方式的发光显示装置中，第一子像素r-sp与第二子像素g-sp和第三子像素b-sp被配置为具有不同的取向规则度。在此，第一子像素r-sp包括第一p型电荷生成层432，其包括分子排列具有高取向规则度的材料作为基质，并且具有相对较高导通电压的第二子像素g-sp和第三子像素b-sp包括第二p型电荷生成层433，其包括分子排列具有低取向规则度(随机取向)的材料作为基质。第一p型电荷生成层432和第二p型电荷生成层433可在由具有上述分子排列的材料形成的基质中分别包括0.1重量百分比至30重量百分比的p型掺杂剂。
[0129]
此外，第一子像素r-sp可包括第二空穴传输层416，其包括分子排列具有高取向规则度的材料并且被配置为与第一p型电荷生成层431接触，并且具有相对较高导通电压的第二子像素g-sp和第三子像素b-sp可包括第三空穴传输层418，其包括分子排列具有低取向规则度(随机取向)的材料并且被配置为与第二p型电荷生成层433接触。
[0130]
在此，可仅利用在第一p型电荷生成层432与第二p型电荷生成层433之间的分离以及在第二空穴传输层416与第三空穴传输层418之间的分离的任意之一来实现漏电流防止效果。但是，当这两种分离都应用于第一子像素r-sp、第二子像素g-sp和第三子像素b-sp时，可更有效地控制漏电流。
[0131]
尽管上述实施方式描述了具有高导通电压的第二子像素g-sp和第三子像素b-sp
包括具有低取向规则度的材料，但是本发明不限于此。而是，即使具有低取向规则度的材料应用于第一子像素r-sp并且具有高取向规则度的材料应用于第二子像素g-sp和第三子像素b-sp，也可控制漏电流。
[0132]
在此，第一子像素r-sp可以是红色子像素，第二子像素g-sp可以是绿色子像素，第三子像素b-sp可以是蓝色子像素。但是，根据本发明的发光显示装置不限于此，为了防止在具有不同导通电压的子像素之间发生漏电流，可将包括不同材料的p型电荷生成层和包括不同材料并且被配置为接触p型电荷生成层的空穴传输层分开应用于具有不同导通电压的子像素。
[0133]
在根据本发明第七实施方式的发光显示装置中，可在第一子像素r-sp上进一步形成辅助空穴传输层417，以调节第二叠层s2的光学距离。由于被配置为发射相对较长波长的光的子像素需要长光学距离，所以辅助空穴传输层417可仅形成在子像素r-sp、g-sp和b-sp之中的第一子像素r-sp中。当辅助空穴传输层417仅形成在第一子像素r-sp中时，第一子像素r-sp的第一p型电荷生成层432、第二空穴传输层416以及辅助空穴传输层417可在相同腔室中由不同材料形成。第一p型电荷生成层432、第二空穴传输层416以及辅助空穴传输层417可包含相同材料，在这种情形下，腔室可配置有用于在形成第一p型电荷生成层432时提供的p型掺杂剂的快门(shutter)。
[0134]
在第二子像素g-sp和第三子像素b-sp中，第二p型电荷生成层433和第三空穴传输层418可在相同腔室中共同形成，并且腔室可配置有用于在形成第二p型电荷生成层433时提供的p型掺杂剂的快门。
[0135]
在每个子像素r-sp、g-sp和b-sp的阳极410与n型电荷生成层431之间，设置空穴注入层411、第一空穴传输层412、第一至第三颜色发光层421和422及423的相应一个、第一空穴阻挡层414以及第一电子传输层415。在一些情形下，可省略第一空穴阻挡层414，或者电子阻挡层可位于第一空穴传输层412与第一至第三颜色发光层421和422及423的相应一个之间。
[0136]
在第一子像素r-sp中，第二叠层s2在第一p型电荷生成层432与阴极470之间依次包括第二空穴传输层416、辅助空穴传输层417、第一颜色发光层451、第二空穴阻挡层419、第二电子传输层420以及电子注入层460。电子注入层460通过与阴极470相同的工艺由金属掺杂剂或包括无机成分的掺杂剂形成，在一些情形下，电子注入层480可被视为通过堆叠形成阴极470的多个层之中的一个层。
[0137]
在第二子像素g-sp或第三子像素b-sp中，第二叠层s2在第二p型电荷生成层433与阴极470之间依次包括第三空穴传输层418、第二或第三颜色发光层452或453、第二空穴阻挡层419、第二电子传输层420以及电子注入层460。
[0138]
在根据本发明第七实施方式的发光显示装置中，第一或第二p型电荷生成层432或433在每个子像素中与第二空穴传输层416和/或辅助空穴传输层417一起形成，由此第一或第二p型电荷生成层432或433可在无需增加掩模数量的条件下形成，并且在一些情形下，第一p型电荷生成层432、第二空穴传输层416、辅助空穴传输层417和第一颜色发光层451可利用相同掩模形成，使其利用快门由相应的材料形成。因此，即使p型电荷生成层和空穴传输层和/或辅助空穴传输层取决于子像素而不同，掩模的数量也不会增加，从而不会使产率劣化。
[0139]
例如，第一p型电荷生成层432的取向因子s’可大于等于0.82，可大于等于0.84，并且第二p型电荷生成层433的取向因子s’可小于等于0.8。
[0140]
例如，第二空穴传输层416的取向因子s’可小于等于0.8。
[0141]
第二p型电荷生成层433可包括具有低取向规则度的材料例如芴作为基质，并且第一p型电荷生成层432可包括具有高取向规则度的材料例如咔唑、二苯并呋喃和联苯的至少之一作为基质。
[0142]
在根据本发明第七实施方式的发光显示装置中，作为用于将第一叠层s1和第二叠层s2彼此划分开的电荷生成层的p型电荷生成层，将第一p型电荷生成层432和第二p型电荷生成层433分开应用于相应的子像素，将与第一p型电荷生成层432和第二p型电荷生成层433接触的第二空穴传输层416和第三空穴传输层418也分开应用于相应的子像素，原因如下。
[0143]
与具有单一叠层的结构相比，具有多个叠层的结构在效率方面表现优异，但是由于堆叠了两个或更多叠层，所以引入到p型电荷生成层的p型掺杂剂的量必须大于等于指定浓度以便向远离电极设置的第二叠层的空穴传输层有效提供充足的空穴量。由于此p型掺杂剂具有高导电率从而可导致漏电流，所以根据本发明第七实施方式的发光显示装置被配置为：将不同的p型电荷生成层和与p型电荷生成层接触的第二叠层的不同空穴传输层分开应用于具有高导通电压的子像素以及具有相对较低导通电压的子像素，由此从结构上防止了向相邻子像素传输漏电流。
[0144]
在根据本发明第七实施方式的发光显示装置和根据比较例(其中电荷生成层和与电荷生成层接触的空穴传输层都由具有高取向规则度的材料形成)的发光显示装置中，两个发光显示装置的蓝色子像素以高灰度级(600尼特(nit))和低灰度级(1尼特)被选择性地驱动，由此测量出由各个蓝色子像素发射的光的强度。
[0145]
【表3】
[0146]
分类在600尼特时的颜色坐标在1尼特时的颜色坐标比较例(0.137,0.048)(0.154,0.060)第七实施方式(0.138,0.047)(0.140,0.049)
[0147]
如表3所示，可以确认：根据比较例和第七实施方式在高灰度级(600尼特)时由蓝色子像素发射的光的颜色坐标之间没有明显差别，并且发射正常蓝色光。但是，如图13a所示(其中的a.u.表示任意单位)，在低灰度级(1尼特)时，在红色波长范围内出现光泄漏，从而颜色坐标发生改变，如表3所示。这意味着以低灰度级发射蓝色光时，蓝色光的颜色坐标由于微弱的红色光泄漏而改变，这种泄漏的光是可见的。
[0148]
根据本发明第七实施方式的发光显示装置阻挡这种光泄漏，由此能够改善蓝色光在低灰度级时的可视性。
[0149]
为了这个目的，根据本发明一个实施方式的发光显示装置可包括：基板，所述基板被配置为具有多个子像素；设置在每个子像素中的阳极；设置在整个所述子像素中的阴极，所述阴极与所述阳极相对；设置在所述阳极和所述阴极之间并由电荷生成层来划分的第一叠层和第二叠层，并且所述第一叠层和所述第二叠层的每一个被配置为包括发光层；以及设置在所述阳极和所述第一叠层之间的空穴注入层，所述空穴注入层接触所述阳极并且具有小于等于0.8的取向因子s’，其中所述第一叠层包括第一空穴传输层，所述第一空穴传输
层被配置为接触所述空穴注入层并且具有大于等于0.9的取向因子s’。
[0150]
电荷生成层可包括依次堆叠的n型电荷生成层和p型电荷生成层，并且所述p型电荷生成层可包括p型掺杂剂和具有小于等于0.8的取向因子s’的基质。
[0151]
所述第二叠层还可包括设置在所述电荷生成层与所述第二叠层的发光层之间的第二空穴传输层，所述第二空穴传输层接触所述电荷生成层并且具有小于等于0.8的取向因子s’。
[0152]
所述发光显示装置还可包括设置在所述第二叠层的第二空穴传输层与所述第二叠层的发光层之间的第三空穴传输层，所述第三空穴传输层与所述第二空穴传输层接触并且具有超过0.84的取向因子s’。
[0153]
所述第一叠层还可包括第三空穴传输层，所述第三空穴传输层被配置为与所述第一空穴传输层的上表面接触并且具有小于等于0.8的取向因子s’。
[0154]
在每个子像素中所述第一叠层的发光层和所述第二叠层的发光层可发射相同颜色的光。
[0155]
所述空穴注入层可包括p型掺杂剂。
[0156]
根据本发明一个实施方式的发光显示装置可包括：基板，所述基板被配置为具有第一子像素、第二子像素和第三子像素；分别设置在所述第一子像素、第二子像素和第三子像素中的第一阳极、第二阳极和第三阳极；在整个所述第一子像素、第二子像素和第三子像素中设置的阴极，所述阴极与所述第一阳极、第二阳极和第三阳极相对；第一叠层和第二叠层，所述第一叠层和所述第二叠层通过设置在所述第一阳极、第二阳极和第三阳极与所述阴极之间的n型电荷生成层彼此划分开；第一p型电荷生成层，所述第一p型电荷生成层在所述第一子像素中设置在所述n型电荷生成层与所述第二叠层之间；以及第二p型电荷生成层，所述第二p型电荷生成层在所述第二子像素和所述第三子像素的每一个中设置在所述n型电荷生成层和所述第二叠层之间，并具有比所述第一p型电荷生成层的取向因子s’小的取向因子s’，其中所述第一子像素、第二子像素和第三子像素的每一个包括在所述第一叠层和所述第二叠层中的第一颜色发光层、第二颜色发光层和第三颜色发光层中的相应一个，并且所述第一子像素的导通电压低于所述第二子像素和所述第三子像素的导通电压。
[0157]
所述第一p型电荷生成层的取向因子s’可大于等于0.82，并且所述第二p型电荷生成层的取向因子s’可小于等于0.8。
[0158]
所述第一子像素的第二叠层可包括第一空穴传输层，所述第一空穴传输层被配置为与所述第一p型电荷生成层接触，并且所述第二子像素和所述第三子像素的第二叠层的每一个可包括第二空穴传输层，所述第二空穴传输层被配置为与所述第二p型电荷生成层接触并且具有小于所述第一空穴传输层的取向因子s’的取向因子s’。
[0159]
所述第二空穴传输层的取向因子s’可小于等于0.8。
[0160]
所述发光显示装置还可包括辅助空穴传输层，所述辅助空穴传输层在所述第一子像素的第二叠层中设置在所述第一空穴传输层与所述第二叠层的第一颜色发光层之间，并且所述第一p型电荷生成层、所述第一空穴传输层和所述辅助空穴传输层可具有相同的宽度。
[0161]
所述第二p型电荷生成层和所述第二空穴传输层可具有相同的宽度。
[0162]
所述第二p型电荷生成层可包含芴，所述第一p型电荷生成层可包含咔唑、二苯并
呋喃和联苯的至少之一。
[0163]
从上述描述很明显，根据本发明的发光显示装置具有下述效果：
[0164]
第一，与阳极相邻设置并且包括具有空穴注入特性的掺杂剂的空穴注入层包括具有随机取向的基质，由此具有随机取向的基质能够防止侧向漏电流。
[0165]
第二，与具有随机取向的空穴注入层接触的空穴传输层被配置为具有高取向度，由此能够稳定地沿叠层的垂直方向传输电流，从而防止在有机叠层结构中驱动电压的增大。
[0166]
第三，p型电荷生成层包括具有随机取向的基质，由此具有随机取向的基质能够防止侧向漏电流。
[0167]
第四，被配置为发射不同颜色的光的多个子像素划分为包括具有低导通电压的颜色发光层的一第一子像素以及分别包括具有相对较高导通电压的颜色发光层的多个第二子像素，并且具有随机取向的空穴传输层和/或p型电荷生成层应用于第二子像素而不是第一子像素，由此具有随机取向的空穴传输层和/或p型电荷生成层能够防止漏电流从第二子像素传输到第一子像素。
[0168]
对于所属领域的普通技术人员将很清楚的是，在不脱离本发明的精神或范围的条件下，可在本发明中进行各种改型和变化。因此，本发明旨在涵盖落入所附权利要求书的范围及其等同范围内的对本发明的所有改型和变化。