CN103915472A - 有机发光显示装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种具有高色彩再现性和高效率的有机发光显示装置及其制造方法。所述有机发光显示装置包括：形成在基板上的第一电极、与所述第一电极相对的第二电极、形成在所述第一电极和第二电极之间的蓝色发光层、形成在所述第二电极上的盖层、以及前部密封层，所述前部密封层形成在所述盖层上并包括至少一次交替形成的无机阻挡层和有机阻挡层，其中所述蓝色发光层中包含的发光掺杂剂具有465nm或更小的最大光致发光波长，且其中从所述蓝色发光层产生的并通过所述前部密封层或所述基板发射的蓝色光具有0.055或更小的Y色坐标（CIEy）。
Description
本申请要求2012年12月31日提交的韩国专利申请No.10-2012-0158142的优先权，在此援引该专利申请作为参考，如同在这里完全阐述一样。
技术领域
本发明涉及一种具有高色彩再现性和高效率的有机发光显示装置及其制造方法。
背景技术
作为一种平板显示装置的有机发光显示装置是自发光装置，且与其他平板显示装置相比，具有较快的响应速度、较高的发光效率、较高的亮度和较宽的视角。有机发光显示装置包括阳极、与阳极相对的阴极和设置在阳极与阴极之间的有机发光层（EML）。从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在有机EML中重新组合以形成作为电子-空穴对的激子，激子返回基态，因而释放能量，由此发光。
作为通过有效提取从有机EML发射的光来提高光学效率的方法，使用了采用盖层（capping layer）的微腔。也就是说，由于盖层与设置在盖层上的外部空气层之间的折射率差，从EML产生的光在盖层与外部空气层之间经过反复透射和反射。因此，具有特定波长的光被放大，因而提高了光学效率。然而，当在盖层上形成与盖层具有相似折射率的前部密封层时，腔效果降低，因而很难正确地显示颜色，并且效率降低。
发明内容
因此，本发明旨在提供一种基本上克服了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或多个问题的有机发光显示装置及其制造方法。
本发明的一个目的是提供一种具有高色彩再现性和高效率的有机发光显示装置及其制造方法。
在下面的描述中将部分列出本发明的附加优点、目的和特征，这些优点、目的和特征的一部分从下面的描述对于本领域普通技术人员来说将是显而易见的，或者可从本发明的实施领会到。通过说明书、权利要求书以及附图中具体指出的结构可实现和获得本发明的这些目的和其他优点。
为了实现这些目的和其他优点，并根据本发明的意图，如在此具体化和概括描述的，一种有机发光显示装置，包括：形成在基板上的第一电极；与所述第一电极相对的第二电极；形成在所述第一电极和第二电极之间的蓝色发光层；形成在所述第二电极上的盖层；和前部密封层，所述前部密封层形成在所述盖层上并包括至少一次交替形成的无机阻挡层和有机阻挡层，其中所述蓝色发光层中包含的发光掺杂剂具有465nm或更小的最大光致发光波长，并且其中从所述蓝色发光层产生的并通过所述前部密封层或所述基板发射的蓝色光具有0.055或更小的Y色坐标（CIEy）。
所述发光掺杂剂可由蒽系列、二萘嵌苯系列、苯乙烯胺系列或二苯乙烯胺形成。
所述盖层与接触所述盖层的前部密封层中的最下面的层之间的折射率差可以为0.2或更小，所述最下面的层具有1μm或更大的厚度。
所述第一电极和第二电极中的任意一个可由金属、无机材料、金属混合物、金属和无机材料的混合物、或前述材料的混合物形成，并用作具有20%到50％的透射率的半透明电极。所述金属可以为Ag，Mg，Yb，Li或Ca，所述无机材料可以为Li2O，CaO，LiF或MgF2，并且所述第一电极和第二电极中的任一个可具有到的厚度。
在本发明的另一方面，提供一种制造有机发光显示装置的方法，所述方法包括：在基板上形成第一电极；在所述第一电极上形成蓝色发光层；在所述蓝色发光层上形成第二电极；在所述第二电极上形成盖层；和通过至少一次交替形成无机阻挡层和有机阻挡层，在所述盖层上形成前部密封层，其中所述蓝色发光层中包含的发光掺杂剂具有465nm或更小的最大光致发光波长，并且其中从所述蓝色发光层产生的并通过所述前部密封层或所述基板发射的蓝色光具有0.055或更小的Y色坐标（CIEy）。
应当理解，本发明前面的大体性描述和下面的详细描述都是例示性的和解释性的，意在对要求保护的本发明提供进一步的解释。
附图说明
给本发明提供进一步理解并且并入本申请中组成本申请一部分的附图图解了本发明的实施方式，并与说明书一起用于说明本发明的原理。在附图中：
图1是根据本发明实施方式的有机发光显示装置的剖面图；
图2是用于描述与对比例和本发明实例的第二电极的厚度对应的效率和颜色特性的曲线图；
图3A到3C是用于描述与根据对比例和本发明实例的蓝色发光层（EML）的发光掺杂剂的最大光致发光（PL）波长对应的效率和颜色特性的曲线图；
图4是用于描述与根据本发明的发光掺杂剂的最大PL波长对应的可显示颜色特性的曲线图；
图5示出了根据本发明一个实施方式的包括图1中所示的包含蓝色EML的有机层的有机发光显示装置；
图6示出了根据本发明另一实施方式的包括图1中所示的包含蓝色EML的有机层的有机发光显示装置；以及
图7是用于描述根据本发明实施方式的有机发光显示装置制造方法的流程图。
具体实施方式
现在将详细描述本发明的优选实施方式，附图中图解了这些优选实施方式的一些实例。尽可能地在整个附图中使用相同的参考标记指代相同或相似的部件。
下文，将参照附图和下面的实例详细描述本发明的实施方式。
图1是根据本发明实施方式的有机发光显示装置的剖面图。
参照图1，本发明的有机发光显示装置包括：形成在基板101上的第一和第二电极102和104；以及形成在第一和第二电极102和104之间的有机层110例如蓝色发光层。
第一和第二电极102和104中的任意一个为半透明电极，另一个可以是反射电极。当第一电极102是半透明电极且第二电极104为反射电极时，有机发光显示装置是向下发光的底发光型。另一方面，当第二电极104是半透明电极且第一电极102是反射电极时，有机发光显示装置是向上发光的顶发光型。在本发明中，将通过举例方式描述反射电极由作为阳极的第一电极102形成且半透明电极由作为阴极的第二电极104形成的情形。
第一电极102具有多层结构，其包括由铝（Al）或Al合金（例如AlNd）形成的金属层以及由氧化铟锡（ITO）、氧化铟锌（IZO）等形成的透明层，且第一电极102用作反射电极。
第二电极104由单层或多层形成，组成第二电极104的每层由金属、无机材料、金属混合物、金属和无机材料的混合物、或前述材料的混合物形成。在此，当每层由金属和无机材料形成时，金属与无机材料的混合比率在10：1和1：10之间。当每层由金属混合物形成时，金属的混合比率在10：1和1：10之间。组成第二电极104的金属可以是Ag，Mg，Yb，Li或Ca，无机材料可以是Li2O，CaO，LiF或MgF2，无机材料辅助电子的移动因而使大量电子能够提供到有机层110。第二电极104具有到的厚度，其防止透射率降低。特别地，根据第二电极104的类型、厚度、比率等，第二电极104为具有20%到50％透射率的半透明电极。例如，当蓝色发光层（EML）中包含的发光掺杂剂的最大光致发光（PL）波长为450nm时，第二电极104的透射率为22％或更大。当蓝色EML中包含的发光掺杂剂的最大PL波长为465nm时，第二电极104的透射率为20％或更大。
在第一和第二电极102和104之间形成有机层110，有机层110包括依次层叠的空穴注入层（HIL）112、空穴传输层（HTL）114、蓝色EML116和电子传输层118。
HIL112有利于从第一电极102注入空穴。HTL114将来自HIL112的空穴提供给每个EML（即蓝色EML116）。ETL118将来自第二电极104的电子提供给蓝色EML116。
通过HTL114提供的空穴和通过ETL118提供的电子在蓝色EML116中重新组合，因而产生蓝色光。特别地，蓝色EML116由发光主体材料116a和发光掺杂剂116b组成。发光掺杂剂116b被形成为具有465nm或更小，优选在450nm和465nm之间的最大PL波长。例如，发光掺杂剂116b可以是蒽基掺杂剂、二萘嵌苯基掺杂剂、苯乙烯胺基掺杂剂或深蓝色掺杂剂（例如，二苯乙烯胺基掺杂剂），也即，发光掺杂剂116b可由蒽系列、二萘嵌苯系列、苯乙烯胺系列或二苯乙烯胺形成。同时，465nm或更小的发光掺杂剂116b的最大PL波长是在涂布在基板上之前，通过测量容器中包含的溶液状态的蓝色EML获得的值，或者是通过测量通过干燥溶液状态的蓝色EML而形成为薄膜的蓝色MEL获得的值。如此，从蓝色EML116产生并通过基板101或前部密封层114发射到外部的蓝色光具有0.055或更小，优选在0.03和0.055之间的Y色坐标（CIEy）。
盖层142由具有比外部空气层高的折射率的材料形成。穿过盖层142的光从盖层142与外部空气层之间的界面反射，并在第一电极102与盖层142之间经过反复反射和透射，由此通过盖层142发射到外部。因此，降低了由于盖层142与外部空气层之间的界面的全反射损耗的光量，增加了透射的光量，由此提高了发光效率。在红色、绿色和蓝色子像素中发射的光波带不同，因而盖层142被形成为具有与之对应的厚度。
前部密封层144防止外部湿气或氧气的渗透，因而提高可靠性。为此，前部密封层144具有有机阻挡层和无机阻挡层几次交替形成的结构。无机阻挡层由铝氧化物（AlXOX）、硅氧化物（SiOX）、SiNX，SiON和LiF中的至少一种形成，从而首次防止外部湿气或氧气的渗透。有机阻挡层再次防止外部湿气或氧气的渗透。此外，有机阻挡层缓解根据有机发光显示装置的弯曲而在层之间产生的应力，并提高平坦化性能。有机阻挡层由丙烯酸基树脂、环氧基树脂或诸如聚酰亚胺或聚乙烯这样的聚合物材料形成。特别地，盖层142与前部密封层144的有机和无机阻挡层中最下面的层之间的折射率差为0.2或更小，其中最下面的层具有1μm或更大的厚度。
图2是用于描述与对比例和本发明实例的第二电极104的厚度对应的效率和颜色特性的曲线图。
如图2中所示，在第二电极104被形成为的厚度的对比例的情形中，当HTL114的厚度减小时，颜色从长波长向短波长偏移，在0.065的Y色坐标（CIEy）处形成拐点，然后颜色向长波长偏移。
另一方面，在第二电极104被形成为的厚度的本发明实例的情形中，当HTL114的厚度减小时，颜色从长波长向短波长偏移，然后在比对比例低的0.055的Y色坐标（CIEy）处形成拐点，因而本发明的实例表现出比对比例高的色彩再现性。此外，在第二电极104被形成为的厚度的本发明实例的情形中，当HTL114的厚度减小时，颜色从长波长向短波长偏移，然后在比对比例低的0.052的Y色坐标（CIEy）处形成拐点，因而本实例表现出比对比例高的色彩再现性。如此，当第二电极104被形成为和之间的厚度时，与对比例相比，第二电极104的厚度增加，因而腔的数量增加，由此提高了色彩再现性。
图3A到3C是用于描述与根据对比例和本发明实例的发光掺杂剂116b的最大PL波长对应的效率和颜色特性的曲线图。
如图3A和下面的表1中所示，在使用长波长蓝色掺杂剂作为发光掺杂剂的对比例的情形中，当HTL114的厚度减小时，颜色从长波长向短波长偏移，在0.055的Y色坐标（CIEy）处形成拐点，然后颜色向长波长偏移。
[表1]
因此，在对比例中，在短波长处效率较低，很难在长波长处获得高效率，且很难显示具有0.055或更小的Y色坐标（CIEy）的颜色。
另一方面，在使用具有456nm的最大PL波长的深蓝色掺杂剂作为发光掺杂剂116b的本发明实例1的情形中，当HTL114的厚度减小时，如下面的表2和图3B中所示，颜色从长波长向短波长偏移，没有颜色的拐点，且对于小至0.038的Y色坐标（CIEy）也可以实现颜色显示。
[表2]
此外，在使用具有461nm的最大PL波长的深蓝色掺杂剂作为发光掺杂剂116b的本发明实例2的情形中，当HTL114的厚度减小时，如图3C中所示，颜色从长波长向短波长偏移，在比对比例低的0.048的Y色坐标（CIEy）处形成拐点。
因此，由于本发明实例1和2使用具有450nm到465nm的最大PL波长的发光掺杂剂，所以在短波长处可获得比对比例中低的效率，在长波长处可获得比对比例中高的效率，并可获得作为目标颜色的0.055的Y色坐标（CIEy）。
在下面的表3和图4中显示了与发光掺杂剂的最大PL波长对应的拐点的色坐标。
[表3]
下面的等式1是基于表3和图4产生的用于根据蓝色掺杂剂的最大PL波长获得可显示颜色的线性函数。
[等式1]
Y=0.055-0.0014(466-X)
在等式1中，Y表示可显示的蓝色光的Y色坐标（CIEy），X表示蓝色掺杂剂的最大PL波长。
同时，在图4中，当第二电极104的厚度超过时，透射率降低，因而斜度增大。另一方面，当第二电极104的厚度小于时，透射率提高，因而斜度减小。
如下面的表4中所示，可以确定，与使用具有比深蓝色掺杂剂的波长长的波长的蓝色掺杂剂作为发光掺杂剂的对比例1和2的有机光显示装置相比，使用具有450nm到465nm最大PL波长的深蓝色掺杂剂作为发光掺杂剂116b并包括具有到厚度的第二电极104的本发明实例1和2的有机发光显示装置表现出提高的效率和色彩再现性。
[表4]
也就是说，如表4中所示，对比例2的有机发光显示装置（其包括具有比对比例1的有机发光显示装置的第二电极的厚度大的厚度的第二电极）可具有与本发明实例1和2相似的色彩再现性。然而，透射率由于第二电极的厚度增加而降低，因而效率降低。此外，当形成第二电极时，作为用于形成第二电极的材料的金属的沉积时间增加，因而制造时间增加，产生制造缺陷的可能性增大。此外，当第二电极的厚度增加时，随着红色、绿色和蓝色子像素中的腔增加，视角特性降低。
此外，与表1中所示的对比例1和2相比，如本发明实例1和2中所示，当使用具有450nm到465nm的最大PL波长的深蓝色掺杂剂作为发光掺杂剂116b时，本发明实例1和2的有机发光显示装置具有提高的色坐标特性和效率。
尽管通过举例的方式描述了第一电极102为反射电极，第二电极104为半透明电极的情形，但也可应用其中第一电极102为半透明电极，第二电极104为反射电极的情形。
包括蓝色EML116的有机发光显示装置可应用于图5中所示的结构。在图5中，绿色子像素GSP产生绿色光，蓝色子像素BSP产生蓝色光，红色子像素RSP产生红色光。
此外，尽管描述了具有单层叠结构的有机发光显示装置，但如图6中所示，有机发光显示装置可具有在包括蓝色EML116的发光单元与包括黄色和绿色EML的发光单元之间设置电荷产生层CGL的多层叠结构。
图7是用于描述根据本发明实施方式的有机发光显示装置制造方法的流程图。
首先，在基板101上形成第一电极102（步骤S10）。通过热沉积、溅射或其组合，在上面形成有第一电极102的基板101上依次层叠HIL112、HTL114、蓝色EML116和ETL118，以形成有机层110（步骤S12）。在此，使用具有450nm到465nm的最大PL波长的深蓝色掺杂剂作为蓝色EML116中包含的发光掺杂剂116b。之后，在上面形成有有机层110的基板101上形成具有到厚度的第二电极104（步骤S14）。在上面形成有第二电极102的基板101上形成盖层142并通过至少一次交替布置无机阻挡层和有机阻挡层，在上面形成有盖层142的基板101上形成前部密封层144（步骤S16和S18）。
从前面的描述很显然，在根据本发明的有机发光显示装置中，形成在前部密封层下面的蓝色EML中包含的发光掺杂剂被形成为具有465nm或更小的最大PL波长。因此，有机发光显示装置可实现具有极好色彩再现性的蓝色光并具有提高的发光效率，由此实现功耗降低。
在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本发明可进行各种修改和变化，这对于本领域技术人员来说是显而易见的。因而，本发明意在覆盖落入所附权利要求书范围及其等同范围内的对本发明的所有修改和变化。
Claims (10)
1.一种有机发光显示装置，包括：
形成在基板上的第一电极；
与所述第一电极相对的第二电极；
形成在所述第一电极和第二电极之间的蓝色发光层；
形成在所述第二电极上的盖层；和
前部密封层，所述前部密封层形成在所述盖层上并包括至少一次交替形成的无机阻挡层和有机阻挡层，
其中所述蓝色发光层中包含的发光掺杂剂具有465nm或更小的最大光致发光波长，并且
其中从所述蓝色发光层产生的并通过所述前部密封层或所述基板发射的蓝色光具有0.055或更小的Y色坐标（CIEy）。
2.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述发光掺杂剂由蒽系列、二萘嵌苯系列、苯乙烯胺系列或二苯乙烯胺形成。
3.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述盖层与接触所述盖层的前部密封层中的最下面的层之间的折射率差为0.2或更小，所述最下面的层具有1μm或更大的厚度。
4.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述第一电极和第二电极中的任意一个由金属、无机材料、金属混合物、金属和无机材料的混合物、或前述材料的混合物形成，并用作具有20%到50％的透射率的半透明电极，
所述金属为Ag，Mg，Yb，Li或Ca，所述无机材料为Li2O，CaO，LiF或MgF2，并且
其中所述第一电极和第二电极之一具有到的厚度。
5.根据权利要求1所述的有机发光显示装置，其中所述蓝色发光层中包含的发光掺杂剂具有450nm到465nm的最大光致发光波长，并且
其中从所述蓝色发光层产生的并通过所述前部密封层或所述基板发射的蓝色光具有0.03到0.055的Y色坐标（CIEy）。
6.一种制造有机发光显示装置的方法，所述方法包括：
在基板上形成第一电极；
在所述第一电极上形成蓝色发光层；
在所述蓝色发光层上形成第二电极；
在所述第二电极上形成盖层；和
通过至少一次交替形成无机阻挡层和有机阻挡层，在所述盖层上形成前部密封层，
其中所述蓝色发光层中包含的发光掺杂剂具有465nm或更小的最大光致发光波长，并且
其中从所述蓝色发光层产生的并通过所述前部密封层或所述基板发射的蓝色光具有0.055或更小的Y色坐标（CIEy）。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述发光掺杂剂由蒽系列、二萘嵌苯系列、苯乙烯胺系列或二苯乙烯胺形成。
8.根据权利要求6所述的方法，其中所述盖层与接触所述盖层的前部密封层中的最下面的层之间的折射率差为0.2或更小，所述最下面的层具有1μm或更大的厚度。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一电极和第二电极中的任意一个由金属、无机材料、金属混合物、金属和无机材料的混合物、或前述材料的混合物形成，并用作具有20％到50％的透射率的半透明电极，
所述金属为Ag，Mg，Yb，Li或Ca，所述无机材料为Li2O，CaO，LiF或MgF2，并且
其中所述第一电极和第二电极之一具有到的厚度。
10.根据权利要求6所述的方法，其中所述蓝色发光层中包含的发光掺杂剂具有450nm到465nm的最大光致发光波长，并且
其中从所述蓝色发光层产生的并通过所述前部密封层或所述基板发射的蓝色光具有0.03到0.055的Y色坐标（CIEy）。
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