CN101471427A - 有机发光二极管和制造有机发光二极管的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有机发光二极管(OLED)和用于制造所述OLED的方法。所述用于制造所述OLED的方法包含使用金属膏在衬底上形成第一电极，在所述第一电极上形成有机薄膜，以及在所述有机薄膜上沉积第二电极。本文中，所述第二电极包含透明导电氧化物。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机发光二极管(OLED)和制造所述有机发光二极管的方法，且更特定来说涉及其中使用金属膏形成电极的顶部发射OLED，以及制造所述OLED的方法。
背景技术
OLED被认为是用于代替液晶显示器(LCD)和等离子显示面板(PDP)的有希望的下一代平板显示器。通常，OLED包含多层有机照明体复合物，并当被施加电压时随着电流流动而发射光。
LCD显示器通过选择性透射光来显示图像且PDP通过等离子放电来显示图像，而OLED通过电致发光机制来显示图像。也就是说，OLED包含两个电极，即阴极和阳极，以及插入其间的有机发射层，并以如下方式发射光：空穴和电子分别从阳极和阴极注入有机发光层中，且随后彼此重新组合而产生重组能量激励有机分子。此OLED普遍应用于小型显示器，因为其为自发光的且还具有若干有利优点，例如宽视角、高清晰度、高图像质量以及高响应时间。
图1是相关技术OLED的示意性截面图。参看图1，相关技术OLED包含衬底10、阳极20、有机薄膜30以及阴极40。特定来说，相关技术OLED具有堆叠结构，其中阳极20、有机薄膜30和阴极40顺序形成于衬底10上。
玻璃衬底通常用于衬底10，且塑料衬底也可用于实现柔性显示器的情况。阳极20可由例如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)等的透明导电材料形成，且使用光刻形成图案。
有机薄膜30和阴极40顺序形成于阳极20上，且阴极40通过使用蒸发、溅射或电子束由铝(Al)、银-镁(Ag-Mg)合金等形成。
然而在相关技术中，使用光刻形成阳极的工艺太复杂，需要较高的设备安装成本和较高的维护成本，且周期性产生污染物。此外，经图案化的阳极由于经图案化阳极的边缘的变形而容易具有不均匀的电阻和低可靠性。因此，为了改善电阻和可靠性，应必须另外执行在经图案化阳极的边缘上形成绝缘体的工艺。
而且，蒸发和电子束不适于大尺寸屏幕，且溅射可能导致有机薄膜损坏。
发明内容
本发明提供一种顶部发射有机发光二极管及其制造方法，所述方法通过使用金属膏形成金属电极而可简化制造工艺、最小化污染物排放量，并减少制造成本。
根据示范性实施例，用于制造有机发光二极管(OLED)的方法包含：使用金属膏在衬底上形成第一电极；在所述第一电极上形成有机薄膜；以及在所述有机薄膜上沉积第二电极，所述第二电极包含透明导电氧化物。
形成所述第一电极可包含：用金属膏涂覆所述衬底；将所述金属膏干燥；以及执行对所述金属膏的热处理。
所述有机薄膜可包含有机发射层。
所述方法可进一步包含在所述衬底上形成所述第一电极之后在所述第一电极上沉积无机薄膜，其中所述无机薄膜是通过将N型杂质添加到无机化合物中而形成的N型无机薄膜。
所述方法可进一步包含形成囊封层。
所述金属膏可包含银(Ag)、铝(Al)和银-镁(Ag-Mg)合金中的一者。
执行对所述金属膏的所述热处理可包含在从约100℃到约500℃的范围内的温度下执行所述热处理。
用所述金属膏涂覆所述衬底可包含使用丝网印刷方法、旋涂方法、沙砾印刷(gravierprinting)方法以及喷墨印刷方法中的一者在大气压下用所述金属膏涂覆所述衬底。
所述有机薄膜可进一步包含电子注入层、电子输送层、空穴输送层、空穴注入层以及其组合中的一者。
根据另一示范性实施例，一种OLED包含：第一电极，其安置在衬底上；有机薄膜，其安置在所述第一电极上；以及第二电极，其安置在所述有机薄膜上，且由透明导电氧化物形成，其中所述第一电极是使用金属膏形成的。
所述有机薄膜可包含有机发射层。
所述OLED可进一步包含安置在所述第一电极与所述有机薄膜之间的无机薄膜，其中所述无机薄膜是通过将N型杂质添加到无机化合物中而形成的N型无机薄膜。
所述OLED可进一步包含提供于所述第二电极上的囊封层。
所述金属膏可包含银(Ag)、铝(Al)和银-镁(Ag-Mg)合金中的一者。
所述透明导电氧化物可包含氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和铝掺杂氧化锌(AZO)中的一者。
所述有机薄膜可进一步包含电子注入层、电子输送层、空穴输送层、空穴注入层以及其组合中的一者。
附图说明
从以下结合附图阅读的描述可更详细了解示范性实施例，其中：
图1是相关技术有机发光二极管(OLED)的示意性截面图；
图2是根据示范性实施例的OLED的示意性截面图；
图3是根据另一示范性实施例的OLED的示意性截面图；
图4是根据又一示范性实施例的OLED的示意性截面图；
图5是根据再一示范性实施例的OLED的示意性截面图；
图6是根据又一示范性实施例的OLED的示意性截面图；
图7是说明根据示范性实施例的用于制造OLED的方法的流程图；
图8A到8F是说明用于制造图7中OLED的方法的截面图；以及
图9是说明根据另一示范性实施例的用于制造OLED的方法的流程图。
具体实施方式
在图中，为了说明的清楚起见而夸大层和区域的尺寸。相同参考标号始终指代相同元件。将了解，当层、膜、区域或板被指为在另一者“上”时，其可直接在另一者上或者也可能存在一个或一个以上介入的层、膜、区域或板。此外，将了解，当层、膜、区域或板被指为在另一者“下”时，其可直接在另一者下或者也可能存在一个或一个以上介入的层、膜、区域或板。另外，将了解，当层、膜、区域或板被指为在两个层“之间”时，其可为在两个层、膜、区域或板之间的仅有的层、膜、区域或板，或者也可能存在一个或一个以上介入的层、膜、区域或板。
下文中将参看附图详细描述特定实施例。
图2是根据示范性实施例的OLED的示意性截面图，且图3是根据另一示范性实施例的OLED的示意性截面图。
参看图2，OLED 100包含衬底110、阴极120、有机薄膜130以及阳极140。特定来说，OLED 100具有堆叠结构，其中阴极120、有机薄膜130以及阳极140顺序形成于衬底110上。
玻璃衬底用于衬底110，且塑料衬底也可用于实现柔性显示器的情况。
阴极120通过大气压涂覆方法使用金属膏形成于衬底110上。金属膏可包含银(Ag)、铝(Al)、银-镁(Ag-Mg)合金等。
有机薄膜130形成于阴极120上。有机薄膜130用作将稍后描述的有机发射层。
阳极140使用例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和铝掺杂氧化锌(AZO)的透明导电材料形成于有机薄膜130上。
如上所述，当使用金属膏形成阴极120时，可在没有形成图案的额外工艺的情况下形成阴极。
图3的示范性实施例的OLED除了有机薄膜之外在结构上类似于图2的上述示范性实施例的OLED，且因此以下描述将主要着重于有机薄膜。
参看图3，OLED 100包含位于衬底100上的阴极120、位于阴极120上的有机薄膜130，以及位于有机薄膜130上的阳极140。
有机薄膜130包含电子注入层(EIL)131、电子输送层(ETL)133、有机发射层(EMIL)135和空穴输送层(HTL)137以及空穴注入层(HIL)139。
在有机薄膜130中，电子注入层131、电子输送层133、有机发射层133、空穴输送层137以及空穴注入层139顺序堆叠在阴极120上。有机薄膜130可使用沉积或涂覆工艺形成。
尽管此示范性实施例说明电子注入层131、电子输送层133、有机发射层135、空穴输送层137以及空穴注入层139顺序形成于有机薄膜130中，但本发明不限于此，而是可以各种方式形成有机薄膜130。
举例来说，有机薄膜可具有各种堆叠结构，例如电子注入层/有机发射层、有机发射层/空穴注入层、电子注入层/有机发射层/空穴注入层、电子输送层/有机发射层/空穴注入层、电子注入层/电子输送层/有机发射层/空穴注入层、电子注入层/电子输送层/有机发射层/空穴输送层/空穴注入层等等。
图4是根据又一示范性实施例的OLED的示意性截面图，且图5是根据又一示范性实施例的OLED的示意性截面图。
参看图4，OLED 200包含衬底210、阴极220、无机薄膜225、有机薄膜230以及阳极240。特定来说，OLED 200具有堆叠结构，其中阴极220、无机薄膜225、有机薄膜230以及阳极240顺序形成于衬底210上。
玻璃衬底用于衬底210，且塑料衬底也可用于实现柔性显示器的情况。
阴极220通过大气压涂覆方法使用金属膏形成于衬底210上。金属膏可包含银(Ag)、铝(Al)、银-镁(Ag-Mg)合金等。
无机薄膜225形成于阴极220上。无机薄膜225可包含氧化钛(TiOx)或氧化锌(ZnOx)，或可包含通过将例如硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、碲(Te)或硫(S)等的N型杂质添加到无机化合物中而形成的N型无机薄膜。
有机薄膜230形成于无机薄膜225上。有机薄膜230用作有机发射层。
阳极240通过使用例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和铝掺杂氧化锌(AZO)等的透明导电材料形成于有机薄膜230上。
图5的示范性实施例的OLED除了有机薄膜之外在结构上类似于图4的上述示范性实施例的OLED，且因此以下描述将主要着重于有机薄膜。
参看图5，有机薄膜230包含顺序堆叠的电子输送层233、有机发射层235、空穴输送层237以及空穴注入层239。有机薄膜230可使用沉积或涂覆工艺形成。
尽管此示范性实施例说明电子输送层233、有机发射层235、空穴输送层237以及空穴注入层239顺序形成于有机薄膜230中，但本发明不限于此，而是可以各种方式形成有机薄膜230。
举例来说，有机薄膜可具有各种堆叠结构，例如电子注入层/有机发射层、有机发射层/空穴注入层、电子注入层/有机发射层/空穴注入层、电子输送层/有机发射层/空穴注入层、电子注入层/电子输送层/有机发射层/空穴注入层、以及电子注入层/电子输送层/有机发射层/空穴输送层/空穴注入层。
图6是根据又一示范性实施例的OLED的示意性截面图。
参看图6，OLED 300包含衬底310、阴极320、有机薄膜330、阳极340以及囊封层350。特定来说，OLED 300具有堆叠结构，其中阴极320、有机薄膜330、阳极340以及囊封层350顺序形成于衬底310上。
囊封层350可由允许通过阳极340向上发射的光透射的玻璃或薄膜形成。
图7是说明根据示范性实施例的用于制造OLED的方法的流程图，且图8A到8F是说明用于制造图7中OLED的方法的截面图。
参看图7，在操作S71中，用于制造OLED的方法首先开始于制备衬底。此时，玻璃衬底用于衬底，且塑料衬底也可用于实现柔性显示器的情况。
在操作S72中，执行涂覆用于第一电极的金属膏的工艺，以便在衬底上形成第一电极，即阴极。金属膏可包含银(Ag)、铝(Al)或银-镁(Ag-Mg)合金，但不限于此。举例来说，金属膏可由具有高反射率的各种金属形成。
在操作S73中，对金属膏执行干燥工艺和热处理以形成第一电极。热处理是在从约100℃到约500℃的范围内的温度下执行。
随后，在操作S74中，在第一电极上形成有机薄膜。有机薄膜可仅包含有机发射层，或包含除了有机发射层之外还形成电子注入层、电子输送层、空穴输送层或空穴注入层的多层。
在操作S75中，在有机薄膜上形成第二电极，即阳极。阳极由例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、铝掺杂氧化锌(AZO)等等的透明导电材料形成。
随后在操作S76中，执行形成囊封层的工艺。
图8A到8F是说明用于制造图7中的OLED的方法的截面图。
在参看图8A到8F的制造OLED的方法中，首先如图8A说明制备由玻璃或塑料形成的衬底310。
参看图8B和8C，用金属膏涂覆衬底310，以便形成阴极320，且随后对金属膏进行干燥和热处理。在此示范性实施例中，使用喷墨印刷方法执行涂覆过程，但不限于此。举例来说，可使用丝网印刷方法、沙砾印刷方法或旋涂方法形成涂覆过程。
参看图8D，形成有机薄膜330的电子注入层331、电子输送层333、有机发射层335、空穴输送层337以及空穴注入层339顺序形成于阴极320上。
接着，参看图8E和8F，阳极340形成于有机薄膜330上，且囊封层350随后形成于所得结构上。
图9是说明根据另一示范性实施例的用于制造OLED的方法的流程图。根据图9的此示范性实施例的制造OLED的方法除了进一步形成无机薄膜层之外类似于根据图7的上述示范性实施例的制造方法，且因此以下描述将主要针对无机薄膜的形成。
参看图9，在操作S91中，首先制备衬底。
在操作S92中，执行涂覆用于第一电极的金属膏的工艺，以便在衬底上形成第一电极，即阴极。金属膏可包含银(Ag)、铝(Al)或银-镁(Ag-Mg)合金，但不限于此。举例来说，金属膏可由具有高反射率的各种金属形成。
在操作S93中，对金属膏执行干燥工艺和热处理以形成第一电极。
随后，在操作S94中，在第一电极上形成无机薄膜。这里，无机薄膜可包含通过将例如硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)、碲(Te)或硫(S)等的N型杂质添加到无机化合物中而形成的N型无机薄膜。
在操作S95中，在无机薄膜上形成有机薄膜。
在操作S96中，在有机薄膜上形成第二电极，即阳极。阳极由例如氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、铝掺杂氧化锌(AZO)等等的透明导电材料形成。随后在操作S97中，执行形成囊封层的工艺。
根据本发明，当使用金属膏形成金属电极时，制造工艺得以简化，因为不必执行额外的图案化工艺，且制造工艺为环境友好的，因为污染物的排放量减少，因此使得可能减少制造成本。
另外，当使用金属膏形成金属电极时，可在高达衬底的可用温度的温度下执行热处理，其可提供在层质量和材料选择方面的改进的作用。
尽管已参看特定实施例描述OLED和制造OLED的方法，但其不限于此。因此，所属领域的技术人员将容易了解，在不脱离由所附权利要求书界定的本发明精神和范围的情况下可对其作出各种修改和改变。
Claims (16)
1.一种用于制造有机发光二极管(OLED)的方法，所述方法包括：
使用金属膏在衬底上形成第一电极；
在所述第一电极上形成有机薄膜；以及
在所述有机薄膜上沉积第二电极，所述第二电极包括透明导电氧化物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中形成所述第一电极包括：
用金属膏涂覆所述衬底；
将所述金属膏干燥；以及
执行对所述金属膏的热处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述有机薄膜包括有机发射层。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括在所述在所述衬底上形成所述第一电极之后在所述第一电极上沉积无机薄膜，
其中所述无机薄膜是通过将N型杂质添加到无机化合物中而形成的N型无机薄膜。
5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括形成囊封层。
6.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属膏包括银(Ag)、铝(Al)和银-镁(Ag-Mg)合金中的一者。
7.根据权利要求2所述的方法，其中所述执行对所述金属膏的所述热处理包括在从约100℃到约500℃的范围内的温度下执行所述热处理。
8.根据权利要求2所述的方法，其中所述用所述金属膏涂覆所述衬底包括使用丝网印刷方法、旋涂方法、沙砾印刷方法以及喷墨印刷方法中的一者在大气压下用所述金属膏涂覆所述衬底。
9.根据权利要求3所述的方法，其中所述有机薄膜包括电子注入层、电子输送层、空穴输送层、空穴注入层以及其组合中的一者。
10.一种有机发光二极管，其包括：
第一电极，其安置在衬底上；
有机薄膜，其安置在所述第一电极上；以及
第二电极，其安置在所述有机薄膜上，且由透明导电氧化物形成，
其中所述第一电极是使用金属膏形成的。
11.根据权利要求10所述的有机发光二极管，其中所述有机薄膜包括有机发射层。
12.根据权利要求10所述的有机发光二极管，其进一步包括安置在所述第一电极与所述有机薄膜之间的无机薄膜，
其中所述无机薄膜是通过将N型杂质添加到无机化合物中而形成的N型无机薄膜。
13.根据权利要求10所述的有机发光二极管，其进一步包括提供于所述第二电极上的囊封层。
14.根据权利要求10所述的有机发光二极管，其中所述金属膏包括银(Ag)、铝(Al)和银-镁(Ag-Mg)合金中的一者。
15.根据权利要求10所述的有机发光二极管，其中所述透明导电氧化物包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和铝掺杂氧化锌(AZO)中的一者。
16.根据权利要求11所述的有机发光二极管，其中所述有机薄膜进一步包括电子注入层、电子输送层、空穴输送层、空穴注入层以及其组合中的一者。
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