TW200307373A - Desiccant structures for OLED displays - Google Patents

Description

200307373 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於有機發光二極體（OLED)顯示器，更明確地 說，係關於藉由防止濕氣使該發光OLED材料退化來改良此 類顯示器的效能、可靠度、和強度並且改良該顯示器的反 差。 【先前技術】 有機發光一極體（OLED)顯示裝置需要低於約1〇〇〇 ppm (百萬分之一）的濕度水準以防止裝置效能在裝置之特定操 作及/或儲存生命期内過早退化。在一封裝裝置中將環境控 制在此濕度範圍通常是利用密閉封裝該裝置或藉由將該裝 置與一乾燥劑密封在一蓋板（cover)内來達成。例如金屬氧 化物、鹼土金屬氧化物、硫酸鹽、金屬卣化物、以及過氯 酸鹽（perchlorates)等的乾燥劑被用來將濕度水準維持在上 述的水準之下。參見於2001年5月8日授予B0Γ0S0n等的美國 專利第6,226,890 B1做為例子，其描述用於對濕氣敏感之電 子裝置的乾燥劑材料。Boros〇n等在圖2中所揭示的裝置係 一所謂的底射型（bottom emitting) OLED裝置，其發射光穿 透過一透明基材。該乾燥劑材料位在該有機發光材料上 方，於一被密封於該基材背面之封裝件（encl〇sure)中。 在一所謂的頂射型〇LED中，該有機材料也位在一基材 上，但是光是從該基材表面穿過一透明蓋板發射出去，該 透明蓋板也是該密封的封裝件的一部份。在此種配置中， 位於該有機材料上之該封裝件内的乾燥劑材料會干擾由該 83376 -6- 200307373 OLED所發射的光。 因此需要可以在一頂射型〇1^£1)顯示裝置内提供乾燥劑 之一改良的方法。 【發明内容】 孩需要藉由提供一頂射型OLED顯示裝置來達到，其包含 一基材；配置於該基材一侧之一 〇LED元件陣列；以及提供 在基材同一側之該0LED元件陣列上方以一圖案化配置的 乾燥劑材料，因此該乾燥劑材料不會干擾由該〇LED元件發 射出來的光。 根據本發明之一較佳實施例，該乾燥劑材料之圖案化配 置履行一空白矩陣的功能以增加該顯示器的反差。 本發明的優勢在於其藉由提供該〇LED元件的乾燥劑來 增加一頂射型0LED顯示裝置的生命期。在一較佳實施例 中’該顯示器反差也被改良了。 【實施方式】 參見圖1，一具有一基材12以及一薄膜電晶體（TFT)主動 矩陣層14的先前技藝之頂射型〇LED顯示裝置1〇被示出，該 矩陣層14具有一提供電源給〇led元件的TFT陣列。一圖案 化的第一絕緣層16被提供在該TFT主動矩陣層上方，並且一 第一電極1 8的陣列被提供在絕緣層16上方並與該TFt主動 矩陣層電氣連接。一圖案化的第二絕緣層17被提供在該第 一電極18的陣列上方，因此每一個第一電極18的至少一部 份會暴露出來。 在該第一電極和絕緣層上方提供有發紅、綠、和藍光的 83376 200307373 有機電激發光（EL)元件，分別是19R、19G、和19B。在此， 有機EL元件的集合也可以稱為有機EL層。該發光像素區通 常是由該第一電極18和該有機EL元件接觸的區域來界定。 在該有機EL層上方提供有一透明的、共用的第二電極30， 其具有足夠的光穿透性以讓產生的紅、綠、和藍光透射出 去。每一個第一電極和其相關的有機EL元件和第二電極的 組合在此被稱為一 OLED元件。一典型的頂射型OLED顯示 裝置含有一 OLED元件陣列，其中每一個OLED元件發射 紅、綠、或藍光。但是，也存在有單色顯示裝置，其中該 參 OLED元件陣列發射同色光，例如，白光。 操作時，在TFT陣列14中的薄膜電晶體容許電流通過該第 一電極18和該共用的第二電極30之間，該第一電極18的每 一個都可以被選擇性地處理。電洞和電子在該有機EL元件 中再結合以發射光線。 參見圖2，本發明之頂射型OLED裝置之第一實施例包含 一提供在該第二電極上方的透明保護層32,並且進一步提 供一與該透明保護層32接觸的圖案化的吸光乾燥劑層40。 w 一透明蓋板36被提供在OLED裝置上方，該裝置和該蓋板之 間保持有一缝隙。該蓋板在該顯示器邊緣處與該裝置的連 結並沒有在此部分視圖中示出。 該透明保護層32是選擇性的，而該圖案化的乾燥劑層可 以替代地被提供為與該第二電極30直接接觸。當被提供 時，該保護層32可以包含，例如SiOx或SiNx的無機材料，如 在JP 2001 126864號中所揭示者。或者，該保護層32可以包 83376 200307373 含有機材料，例如聚合物，包含但不限於，鐵弗龍 (Teflon⑨）、聚醯亞胺（polyimides)、以及在 JP 11-162634 中 所揭示的聚合物。保護層32可以包含多層的有機或無機材 料，或其組合物。其他的無機和有機層，例如在US 6,268,295 和WO 00/36665中所揭示者，對保護層32來說是有用的。在 所有的情況中，該保護層32應該都要有高度的光穿透性， 較佳者透射比大於70%。為了方便，從基材到該選擇性保 護層的組合層在此被稱為OLED基材。 該吸光乾燥劑40以一圖案化配製的形式被提供在該裝置 的该等發光像素區’稱為24R、24G、和24B，之間，因此 不會干擾由該OLED元件19R、19G、和19B所發射出的光 線。如前所述，該發光像素區通常是由該第一電極與該有 機EL元件接觸的區域來界定。結果的上視圖在圖3中示出。 參見圖3，該顯示裝置1 〇具有一圖案化的分別發射紅、 綠、和藍光之發光像素區24R、24G、和24B的陣列。該吸 光乾燥劑材料40在該等像素區或〇leD元件之間被圖案化 以使將從該等像素發出的光可以穿透該蓋板（未在圖3中示 出）。該吸光乾燥劑材料不需沈積在整個可用區域上，而可 以只沈積在可用裝置區域内沒有被該等發光像素區使用到 的一部份上。該乾燥劑材料不需以一平面層的形式沈積， 而可以順應該材料被沈積的基材上方之表面。該乾燥劑材 料可以利用厚膜製造技術來沈積和圖案化，例如在技藝中 熱知的網印技術。該吸光乾燥劑可以被沈積得比該〇LED層 厚和铪許多。通常，越多的材料被沈積，可以提供越好的 83376 -9- 200307373 乾燥和吸光效果。 該吸光乾燥材料40可以利用技藝中熟知的微影技術來沈 積成一圖案。例如，吸光乾燥材料可以以一液態形式被塗 覆在整個表面上並透過一光罩來曝光以部份聚合該塗層。 該材料被曝光的部分被固化，而其餘的部分被洗去。乾膜 微影法也可以被使用。此外，圖案化熱轉移可以被使用， 例如，藉由在一供體基材上塗覆乾燥劑材料40、將該供體 基材放在與該OLED基材接觸或近距離處、以及以一雷射選 擇性地加熱該供體以謗發該乾燥劑材料轉移至該OLED基 材上。該乾燥劑材料40可以包含複數個藉由連續沈積乾燥 劑材料來沈積的較薄的層。 如在圖7中所示者，該蓋板36在該OLED像素區24上方形 成一孔隙。該吸光乾燥劑材料40可以被用來做為圍繞該裝 置周邊的乾燥密封材料40’以進一步提高乾燥度。密封係在 惰性環境條件下完成，例如，在氮氣或氬氣下，因此該孔 隙含有微量的或不含有水氣或氧氣。該吸光乾燥劑材料可 以，或可以不，在實際上接觸該蓋板36。若是有接觸到， 每一個像素區變成一個獨立的孔隙。為求簡明，圖7中之該 等TFT層、有機EL層、第二電極和該選擇性保護層被繪製 為一單一的組合層13。 許多乾燥劑可以在本發明中使用，但目前偏好的固態乾 燥劑係選自驗金屬氧化物、鹼土金屬氧化物、疏酸鹽、金 屬氯化物、以及過氯酸鹽。較佳的膠合劑（binder)是可滲透 濕氣並且可輻射固化的，也就是說，它們 4』以精由暴露在 83376 -10· 200307373 熱或電磁輻射下來固化，例如紅外線、可見光、或紫外光。 較佳的膠合劑包含可輻射固化的、商業上可得的光阻組合 物’或可輕射固、化的丙晞酸醋（aCrylateS)、丙烯酸曱酉旨 (methacrylates)、環化聚異戊二烯（CyCiized p〇iy iSOprenes)、 聚乙細·肉桂酸鹽（polyvinyl cinnamates)、環氧化物 (epoxies)、矽酮（silicones)、以及膠黏劑。該乾燥劑材料可 以包含一加強或保持吸濕速率之係選自醋酸纖維素 (cellulose acetates)、環氧化物（ep0Xies)、苯氧（phen〇xies)、 矽氧烷（sil〇xanes)、丙烯酸甲酯（methacrylates)、颯 (sulfones)、鄰苯二曱酸鹽（phthalates)、以及醯胺（amides) 的膠合劑。 本發明不要求乾燥劑材料4〇或乾燥劑密封材料4〇，具有 及光特性，反之其可以是透明或半透明的。提供具有吸光 特性的乾燥劑材料40在增加該裝置的反差上是有用的。本 發明之一較佳的吸光材料具有陰暗的色澤。較佳的吸光乾 燥劑材料40扮演一暗色矩陣的角色以藉由吸收環境光線來 增強反差。『陰暗的』或『暗色矩陣』等詞不表示必須完 全吸收所有波長的光，而是意味著該矩陣對一觀察者來說 看起來是陰暗的並且幾乎不具色澤。本發明在此點上提供 超越技藝的優勢，其在不因環狀偏光板或其他吸光層的使 用而損失光線，如在技藝中所知者，的情況下增強反差， 此外，吸光乾燥劑材料也會吸收穿透過該顯示裝置的其他 層發射出去或被謗導通過的光線。這會有降低該裝置内之 散射光的效果，增強其清晰度。 83376 -11- 200307373 雖然陰暗色是較佳的，其他乾燥劑顏色也可以被用來產 生一預期特徵。一光吸收劑可以是該乾燥劑/膠合劑矩陣之 添加並且可以選自染料（dye)和顏料（pigment)。顏料 可以包含，例如，碳黑、石墨、金屬氧化物、金屬硫化物、 乂及金屬複合物’例如数青顏料（phthal〇Cyan][nes)。另外， 操作者可以選擇一本來就擁有吸光特性的乾燥劑或膠合 劑。 在一第二實施例中，該吸光乾燥劑材料被應用至透明蓋 板36内側而非該〇LED基材頂層。參見圖4,該蓋板可以與 1XOLED基材分開製備。與前面所述者相似的一光罩技術可 以被用來沈積圖案化的乾燥劑材料40至該蓋板36上。當該 盍板被固足在該基材上時，該蓋板36需與該〇LED基材對齊 以確保該吸光乾燥劑不會吸收來自該像素的光線。 此外，孩吸光乾燥劑材料被沈積使得該乾燥劑材料接觸 孩基材頂層以及該蓋板（未示出）。若這製作在整個顯示器 上，每一個像素元件都會在一孔隙中被分開封入。也有可 能沈積只接觸該基材和該蓋板兩者的周邊（未示出）之吸光 乾燥材料，因此一濕氣的物理阻障層存在於該〇1^；1)顯示裝 置的周邊。但是該等像素元件都會一起暴露在該孔隙中。 參見圖5，根據一進一步的實施例，一吸光乾燥劑扣與含 有該有機E L層的一個或多個層一起被圖案化以使該圖案化 的乾燥劑層被提供在該等像素區24之間。該乾燥劑材料可 以組成所有的或一部份的該一個或多個層，也就是說，它 可以組成該乾燥劑層，或被安置在該等有機層的一個内。 83376 -12- 200307373 在此情況下，製造該裝置的製程是習知的；唯一不同的地 万是用來4充像素區之間的料孔隙之材料有乾燥劑特 性。 根據另一個實施例，第二絕緣層17含有一絕緣吸光乾燥 劑。因為該帛二絕緣層係藉由界定該第—電極的暴露區域 來界足孩像素區，因此該圖案化的乾燥劑層必需被提供在 该等像素區之間。該第二絕緣層丨7的目的是在消除該第一 電極18的邊緣並且幫助防止該第二電極3〇發生短路。該乾 燥劑材料可以是，例如，上述的乾燥劑之一，或一與上述 的乾燥劑之一混合的丙婦酸膠合劑（acrylic binder)。任何用 來做為該第二絕緣層的聚合物可以被用來做為該膠合劑。 該乾燥劑和膠合劑的沈積和圖案化可以利用習知的微影 法，或任何通常被用來沈積並圖案化該第二絕緣層的方 法。同樣地，該第一絕緣層1 6也可以由一乾燥劑材料組成。 如在圖6中所示者，本發明的多個實施例並非互相排斥 的’而是可以被結合在一單一裝置中。例如，吸光乾燥劑 材料40可以被圖案化在該基材頂層上、該蓋板上、以及在 其他層内。結合多個實施例可以在該顯示裝置内提供進一 步的乾燥效果和反差增強。如在圖6中所示者，有孔隙形成 在該有機電激發光元件19R、19G、19B之間，而該乾燥劑 材料40被提供在該等孔隙内。 在本發明中一第二絕緣層不是必須的。當其被使用時， 應該瞭解它通常會比該有機EL元件、第二電極和選擇性保 護層的組合厚度還要厚許多。在此情況下，會產生一具有 83376 -13- 200307373 該等發光像素區在凹陷區域内的三維起伏圖案，而該第二 絕緣層代表凸起的區域。這在圖9中示出。該有機el元件、 第二電極、和選擇性保護層被集合表示為一組合層丨5，其 以一整合的方式沈積在該基材上方。當這樣一個起伏圖案 存在時，該吸光乾燥劑4〇的接觸印刷可以利用已知的方法 來執行。這是有利的，因為其大幅度簡化了該乾燥劑的圖 案化步騾。 例如，乾燥劑40可以被塗覆在一供體薄片上，其被安置 成與該OLED基材接觸。該乾燥劑的轉移只在凸起的部分發 生’因為那是發生接觸的地方。該OLED基材表面可以利用 一黏著促進劑（adhesion promoter)來處理以幫助轉移。熱可 以被用來幫助該乾燥劑從該供體轉移至該〇Led基材。此 外’該乾燥劑材料40可以從一覆有該乾燥劑的滾筒表面被 滚動塗佈在該凸起區域上。 雖然透明蓋板36通常是玻璃或塑膠薄片，該蓋板可以由 以一整合的方式沈積在該基材上方之材料沈積表面上的材 料來組成’也就是說’在具有圖案化的乾燥劑材料4 〇的 0LED基材上方。做為保護層32時有用之相同的材料可以被 用來做為該透明整合蓋板36^這在圖8中示出。 本發明被有利地運用在頂射型OLED主動矩降裝置上。但 是對熟知技藝者來說非常明顯的是，本發明可以應用在.包 含簡單矩陣或被動矩陣裝置之任何頂射型OLED裝置上。 每一個OLED元件内的該等層有許多可以成功地應用本 發明的配置法。一典型的，無限制的結構在圖1A中示出， 83376 -14 - 200307373 並且疋由-陽極層103、一電洞注入層1〇5、一電洞傳輸層 1〇7、一發光層1〇9、一電子傳輸層m、以及一陰極層^^ 斤、、且成這二層在下面詳細敘述。有機層的總組合厚度較 佳者小於5GG奈米。該第_電極18可以是該陰極或陽極其中 I-’而該第二電極30必須是另一個。需要一電壓/電源來 源250來供給該0LED元件電力，並且需要傳導線路來使 該陽極和陰極電氣連接。該等TFT層和相關的線路提供這些 功能。 因為該OLED元件不會透過該基材被看到，基材12可以是 透光或不透光的。在此情況下使用的基材包含，但不限於， 玻璃、塑膠、半導體材料、肖瓷、以及電路板材料。 當使用該陽極層103做為第二電極3〇時，該陽極對於發射 光線來說應該是透明的或在實質上是透明的。用於本發明 中的常見透明陽極材料是氧化銦錫（IT〇)、氧化銦鋅（ιζ〇) 以及氧化錫，但其他金屬氧化物也適用，包含但不限於， 摻雜鋁或銦的氧化鋅、氧化鎂銦、以及氧化鎳鎢。除了這 些氧化物，金屬氮化物，例如氮化鎵，以及金屬硒化物， 例如硒化鋅，和金屬硫化物，例如硫化鋅，可以用在層ι〇3 中。當陽極層提供該第一電極18的功能時，層1〇3的傳導特 性是不重要的並且任何傳導材料都可以被使用：透明的、 不透明的或可反射的。此應用的範例導體包含，但不限於： 金、銥、鉬、鈀、和鉑。典型的陽極材料，可傳導的或不 可傳導的，具有4.1電子伏特（eV)或更大的功函數。預期的 陽極材料通常利用任何適合的方法來沈積，例如蒸鐘、濺 83376 -15- 200307373 鍍、化學氣相沈積、或電化學方法。陽極可以利用已知的 微影製程來圖案化。 一被提供在陽極103和電動傳輸層107之間的電洞注入層 105通常是有用的。該電洞注入材料可以被用來增強隨後的 有機層的薄膜形成性質並促進電洞注入該電洞傳輸層中。 適合用來做為該電洞注入層的材料包含，但不限於：如在 美國專利第4,720，432號中所述的外4化合物（porphyrinic compounds)、以及如在美國專利第6,208,075號中所述的電 蒙沈積之氟碳聚合物（fluorocarbon polymers)。據傳可以用 在有機EL裝置内的其他電洞注入材料在EP 0 891 121 A1和 EP 1 029 909 A1 中描述。 該電洞傳輸層107含有至少一種電洞傳輸化合物，例如一 芳香三級胺（aromatic tertiary amine)，其中後者被認為是含 有至少一個只與碳原子键結的三價氮原子的化合物，而至 少一個碳原子是一芳香環的一邵份。該芳香三級胺的一種 形式可以是一芳香胺（arylamine)，例如一單芳香胺 (monoarylamine)、二芳香胺（diarylamine)、三芳香胺 (triarylamine)、或一聚合芳香胺（polymeric arylamine)。示 範的單體三芳香胺（monomeric triarylamines)由Klupfel等人 在美國專利第3,180,730號中說明。其他適合的以一個或多 個乙烯自由基及/或具有至少一個含有活性氫分子的族群 取代之三芳香胺由Brantley等在美國專利第3,567,450號和 美國專利第3,658,520號中揭示。一更佳的芳香三級胺的種 類是那些包含至少兩個芳香三級胺份額者，如在美國專利 83376 -16- 200307373 第4,720,432號和美國專利第5,061，569號中所述者。如下包 含，但不限於，有用的芳香三級胺的例子： 1，1-雙（4-二-對-甲苯基胺基苯基）環己烷 (1，1 -Bis (4-di-p-to lylaminophenyl) cyclohexane) 1，1-雙（4-二-對-甲苯基胺基苯基）-4-苯基環己烷 (15 l-Bis(4-di-p-tolylaminophenyl)-4-phenylcyclohexane) 4,4’-雙（二苯基胺基）四苯 (4 -Bis (diphenyl amino) quadriphenyl) 雙-(4-二曱基胺基-2-甲基苯基）-苯基甲烷 (Bis(4-dimethylamino-2-methylphenyl)-phenylmethane) N，N，N-三（對-曱苯基）胺 (N，N，N-Tri(p-tolyl)amine) 4-(二-對-甲苯基胺基）-4’-[4(二-對-甲苯基胺基）-苯乙烯 基]二苯乙烯 (4-(di-p-tolylamino)-4’-[4(di-p-tolylamino)-styryl] stilbene) N，N，N’，N’-四-對甲苯基_4·4’_二苯基二胺 (Ν，Ν，Ν丨，N’-Tetra-p-tolyl-4-4’_diaminobiphenyl) N，N，N’，N’-四苯基-4,4’_二苯基二胺 (N，N，N’，N’-Tetraphenyl-4,4’-diaminobiphenyl) N，N，N’，N’·四-1-苯基-4-4’-二苯基二胺 (N，N，N’，N’-tetra-l -naphthyl"^-4’-diaminobiphenyl) N，N，N、N’-四-2_苯基-4-4^二苯基二胺 (N，N，N’,N’-tetra-2-naphthyl-4-4’-diaminobiphenyl) 83376 -17- 200307373 N-苯基咔唑 (N-Phenylcarb azole) 4,4f-雙[N-(l-莕基）-N-苯胺基]聯苯 (4，4 丨-Bis [N-(l - naphthyl)-N-phenyl amino] biphenyl) 4,4’-雙[N-(l-莕基）-N-(2-萘基）胺基]聯苯 (4 5 41-B i s [N-(l -naphthyl)-N-(2-naphthyl) amino] biphenyl) 4,4”-雙[N-(l-苯基）-N-苯基胺基]對-聯三苯 (4,4 ?f-Bis [N-( 1 -naphthyl)-N-phenylamino]p-terphenyl) 4,4f-雙[N-(2-莕基）-N-苯基胺基]聯苯 (4,4?-Bis[N-(2-naphthyl)-N-phenylamino]biphenyl) 4,4’-雙[N-(3-苣莕基）-N-苯基胺基]聯苯 (4,4 f-Bis[N-(3-acenaphthenyl)-N-phenylamino] biphenyl) l，5-雙[N-(l-莕基）-N-苯基胺基]莕 (1 ?5-Bis [N-(l -naphthyl)-N-phenylamino] naphthalene) 4,4’-雙[N-(9-蒽基）-N-苯基胺基]聯苯 (4，4’-B is [N-(9-anthryl)-N-phenylamino] biphenyl) 4,4”-雙[N-(l-蒽基）-N-苯基胺基]-對-聯三苯 (4,4M-Bis [N-(l - anthry l)-N-phenyl amino]-p-terphenyl) 4,4’-雙[N-(2-菲基）-N-苯基胺基]聯苯 (4，4 丨-Bis [N-(2-phenanthryl)-N-phenylamino] biphenyl) 4,4L雙[N-(8-苐蒽基苯基胺基]聯苯 (4 ?4 f-B i s [N-(8-fluoranthenyl)-N-phenyl amino] biphenyl) 4,4、雙[N-(2-蕞基）-N-苯基胺基]聯苯 (4,4’-Bis[N-(2-pyrenyl)_N-phenylamino]biphenyl) 83376 -18- 200307373 4,4、雙[N-(2-莕革基）-N-苯基胺基]聯苯 (4?4f-Bis [N-(2-naphthacenyl)-N-phenyl amino] biphenyl) 4,4f-雙[N-(2-笸基）-N-苯基胺基]聯苯 (4?4?-Bis[N-(2-perylenyl)-N-phenylamino]biphenyl) 4,4’-雙[Ν-(1-苛基）-N-苯基胺基]聯苯 (4，4 ’-Bi s [N-( 1 - coronenyl)-N-phenyl amino] biphenyl) 2.6- 雙（二-對-甲苯基胺基）萘 (2,6-Bis(di-p-tolylamino)naphthalene) 2.6- 雙[二-（1-莕基）胺基]莕 (2 5 6-B is [ di-(1 -naphthyl)amino] naphthalene) 2.6- 雙[N-(l_莕基）-N-(2-萘基）胺基]萘 (2,6-Bis[N-(l -naphthyl)-N-(2-naphthyl)amino]naphthalene) N，N，N’，N’_四（2-萘基）-4,4”-二胺基-對-聯三苯 (N，Ν，Ν’，N，-T e tra(2-naphthyl)-4,4’’-di amino-p-terphenyl) 4,4f-雙{N-苯基-N-[4-(l-苯基）-苯基]胺基}聯苯 (4?4,-Bis{N-phenyl-N-[4-(l-naphthyl)-phenyl]amino}biphenyl) 4,4’-雙[N-苯基-N_(2-蕞基）胺基]聯苯 (4,4f-B i s [N-phenyl-N-(2-pyrenyl) amino] biphenyl 2.6- 雙[N，N-二（2-苯基）胺]苐 (2 ? 6-Bis[N?N-di(2-naphthyl) amine ]fluorene) l，5-雙[N-(L·莕基）-N-苯基胺基]茶 (1 ?5-Bis [N-(l -naphthyl)-N-phenyl amino] naphthalene) 另一個有用的電洞傳輸材料的種類包含如在EP 1 009 041 中所述的多環芳香化合物。此外，聚合的電洞傳輸材料可 83376 -19- 200307373 以被使用’例如聚（N-乙婦叶唾）（poly(N_vinylcarbazole)) (PVK)、聚遽吩（poiythiophenes)、聚 p比洛（polypyrrole)、聚 苯胺（polyaniline)、以及例如也被稱為PEDOT/PSS之聚（3，4-伸乙二氧基 p塞吩）(poly(3，4-ethylenedioxythiophene))/聚（4-續酸苯乙婦）(poly(4_styrenesulfonate))的共聚物。 如在美國專利第4,769,292號和美國專利第5,935,721號中 更詳盡的敘述般，該等有機EL元件的該發光層（LEL)109含 有一冷光（luminescent)或螢光（fluorescent)材料，其中電激 發光是由電洞對在此區域中再結合所產生。該發光層可以 由一單一材料所組成，但更常見的是由一摻雜有一種或多 種客體化合物的主體材料所組成，其中發射光主要來自該 摻質並且可以是任何顏色。該發光層中的主體材料可以是 一電子傳輸材料，如下面所界定者，一電洞傳輸材料，如 上面所界定者，或是可支持電洞-電子再結合的另一種材料 或多種材料的組合物。該摻質通常是從高度螢光染料中選 出，但磷光化合物，例如在WO 98/55561、W0 00/18851、 WO 00/5 7676、以及WO 00/70655中所述的過渡金屬化合物 也是可利用的。通常塗覆重量百分比〇.〇1至10%的摻質至該 主體材料中。苯基p比淀（phenylpyridine)的餘錯合物和其衍 生物是特別有用的冷光摻質。例如聚苐（p〇iyflu〇renes)和聚 亞芳香乙婦（卩〇1>^丨11丫1&1}^116 3)(例如聚對苯乙块）（？〇1：/(?-phenylenevinylene))，PPV)等的聚合材料也可以用來做為 該主體材料。在此情況下，小分子的摻質可以被分子地分 散在該聚合的主體中，或該摻質可以利用共聚少量成分到 83376 -20- 200307373 該主體聚合物中來添加。 選擇一染料來做為一摻質之一重要關係是潛能隙的比 較，其被定義為最高佔據分子軌道和最低無佔據分子執道 之間的能量差距。若要有效率的將能量從該主體傳輸至該 摻質分子，一必要條件是該摻質的能隙要比該主體材料的 能隙小。 已知可以被利用的主體和發光分子包含，但不限於，在 美國專利第4,768,292號、美國專利第5，141，671號、美國專 利第5，150,006號、美國專利第5，151，629號、美國專利第 5,405,709號、美國專利第5,484,922號、美國專利第 5,593,788號、美國專利第5,645,948號、美國專利第 5,683,823號、美國專利第5,755,999號、美國專利第 5,928,802號、美國專利第5,935,720號、美國專利第 5,935,721號、以及美國專利第6,020,078號中所提到者。 8-經基邊琳（8-hydroxy quinoline)的金屬錯合物和相似的 喳啉醇（oxine)衍生物組成一種能夠支持電激發光之可用的 主體化合物種類，並且是特別適合的。可用的鉗合的類喳 琳醇（oxinoid)化合物的範例如下： CO-1 ··铭三口奎琳醇（Aluminum trisoxine) [別名，參（8-喹啉醇）鋁（HI) (tris(8-quinolinolato)aluminum(ΠΙ))] CO-2 :鎂二ρ奎琳醇（Magnesium bisoxine) [別名，雙（8-喳啉醇）鎂（Π) (bis(8-quinolinolato)magnesium( Π ))] 83376 -21 - 200307373 CO-3 :雙[苯{f}-8-喳啉醇]鋅（n) (Bis[benzo{f}-8-quinolinolato]zinc( Π )) CO-4 ··雙（2-甲基_8_喹啉醇）鋁（ΠΙ)-/ζ -酮基·雙（2-甲基-8-峻琳醇）銘（瓜） (Bis(2 - methyl-8-quinolinolato)aluminum(瓜）-//-oxo-bis(2-methyl-8-quinolinolato)aluminum( ΙΠ )) CO_5 :錮三。奎琳醇（Indiumtrisoxine)[別名，參（8-ρ奎琳醇） 銦（Tris(8-quinolinolato)indium)] CO_6 :銘三（5-曱基 p奎琳醇）（Aluminum tris(5-methyloxine)) [別名，參（5-甲基-8-喳啉醇）鋁（m) (tris(5-methyl-8-quinolinolato)aluminum( ΠΙ ))] CO-7 ·· 41>奎琳醇（Lithium oxine) [別名，（8-口奎淋醇）41( I )((8-quinolinolato)lithium( I ))] C〇-8 :鎵 p奎淋醇（Gallium oxine) [別名，參（8-峻琳醇）鎵（瓜） (tris(8-quinolinolato)gallium(ni ))] CO-9 :誥口奎琳醇（Zirconium oxine) [別名，肆（8-喹啉醇）#(IV) (tetra(8-quinolinolato)zirconium(IV))] 其他種類的可用主體材料包含，但不限於：蒽（anthracene) 的衍生物，例如 9，10-二_(2-苯基）蒽（9，10-di-(2-naphthyl) anthracene)及其衍生物，如在美國專利第5，121，029號中所 述的二苯乙烯伸芳基（di sty ryl aryl ene)衍生物’以及氮4 (benzazole)衍生物，例如2,2’，2’’-(1，3,5-對位苯基）三[1-苯基 83376 -22- 200307373 _111-苯并咪峻](2,2’，2’’-(1，3,5-卩1^11丫161^)1；1^[1_口1^11丫1_111 -benzimidazole] 〇 可用的螢光摻質包含，但不限於：蒽（anthracene)的衍生 物、蕃申（tetracene)、二苯并 p比喃（xanthene)、al，bl_二苯并 慈（perylene)、四莘（rubrene)、香豆素（coumarin)、若丹明 (rhodamine)、峻口丫攻酮（quinacridone)、二氰亞甲基喊喃化 合物（dicyanomethylenepyran compounds)、硫代喊喃化合物 (thiopyran compounds)、聚次甲基化合物（polymethine compounds)、氧雜苯鑕（pyrilium)和硫氧雜苯鏘（thiapyrilium) 化合物、第衍生物（fluorene derivatives)、喊瑞弗喃淋 (periflanthene)衍生物以及卡波帝化合物（carbostyryl compounds) 〇 用於形成本發明之有機EL元件的電子傳輸層111之較佳 薄膜形成材料是金屬钳合的竣琳醇式（oxinoid)化合物，包 含4淋醇本身的钳合物（通常也稱為8—奎淋醇（8-quinolinol) 或8-經基ρ奎淋（8-hydroxyquinoline))。這樣的化合物輔助電 子的注入及傳輸，展現高水準的效能，並且很容易製作為 薄膜的形式。範例的p奎淋醇式（oxinoid)化合物已在前面列 出。 其他電子傳輸材料包含如在美國專利第4,356,429號中揭 示的多種丁二缔（butadiene)衍生以及如在美國專利第 4,539,507號中所述的多種雜環光學增光劑（optical brighteners)。Benzazoles和三氮 p井（triazines)也是可用的電 子傳輸材料。 83376 -23 · 200307373 在某些情況下，層11 1和109可以選擇性地被製作成為一 個單一層，其提供發光和電子傳輸兩種功能。這些層可以 被製作在小分子OLED系統和聚合0LED系統兩者中。例 如，在聚合系統中，通常會運用一例如pED〇T-PSS的電洞 傳輸層連同一例如PPV的聚合發光層。在此系統中，ppv提 供發光和電子傳輸兩種功能。 利用該陰極113做為該第一電極丨8時，它不需要是透明的 並且幾乎可以由任何傳導材料來組成。預期的陰極材料具 有良好的薄膜形成性質以確保與下方的有機層有良好的接 觸、促進電子在低電壓下注入、並且具有良好的穩定性。 可用的陰極材料通常含有一低功函數金屬（<4〇 eV)或金屬 合金。一較佳的陰極材料係由一鎂：銀合金所組成，其中 銀的百分比在1至20。/。範圍内，如在美國專利第4,885,221號 中所述者。另一種適合做為陰極材料的種類包含含有一薄 的電子注入層（EIL)以及一較厚的傳導金屬層的雙層。該電 子/主入層安置於該陰極和該有機層（例如電子傳輸層）之 間。在此，該電子注入層較佳者包含一低功函數金屬或金 屬鹽，並且若是如此，該較厚的導體層不需要具有一低功 函數。一個這樣的陰極係由一薄的氟化叙（LiF)層以及接著 的一較厚的鋁層所組成，如在美國專利第5,677,572號中所 述者。其他可用的陰極材料組包含，但不限於，在美國專 利第5,059,861號、第5,059,862號、以及第6，140,763號中所 揭示者。 當利用陰極層113做為該第二電極3 0時，該陰極必須是透 83376 -24- 200307373 明或幾乎透明的。為了這樣的應用，金屬必須是薄的或必 須使用透明的傳導氧化物，或這些金屬的組合物。選擇性 透明陰極在美國專利第4,885,21 1號、美國專利第5,247，190 號、日本專利第3,234,963號，美國專利第5,703,436號、美 國專利第5,608,287號、美國專利第5,837,391號、美國專利 第5,677,572號、美國專利第5,776,622號、美國專利第 5,776,623號、美國專利第5,714,838號、美國專利第 5,969,474號、美國專利第5,739,545號、美國專利第 5,981，306號、美國專利第6，137,223號、美國專利第 6，140,763號、美國專利第6，172,459號、歐洲專利第1 076 368 號、以及美國專利第6,278,236號中更詳細地被敘述。陰極 材料通常利用蒸鍍、濺鍍、或化學氣相沈積來沈積。當需 要時，圖案化可以利用許多已知方法來完成，包含但不限 於’透過光罩沈積技術（through-mask deposition)、如在美 國專利第5,276,380號和歐洲專利第〇 732 868號中所述的整 合遮罩技術（integral shadow masking)、雷射燒除技術（laser ablation)、以及選擇性化學氣相沈積技術。 上面提到的該等有機材料適於透過一例如昇華法的氣相 方法來沈積，但是可以從一液體來沈積，例如，從一具有 選擇性的膠合劑的溶劑以促進薄膜形成。若該材料是一聚 合物，溶劑沈積是可用的，但是也可以使用其他方法，例 如濺鍍或從一供體薄片熱轉移。要利用昇華法來沈積的材 料可以從一昇華器（subiimator)『舟（b〇at)』來蒸發，其通常 疋由鈀材料所組成，例如在美國專利第6,237,529號中所述 83376 -25- 200307373 者’或可以先被塗覆在一供體薄片上，然後在該基材週邊 近距離處昇華。具有混合材料的層可以利用分開的昇華器 舟或該等材料可以被預先混合，然後從一單一的舟或供體 薄片來塗覆。圖案化沈積可以利用遮罩技術、整合遮罩技 術（美國專利第5,294,870號）、從一供體薄片之空間界定熱 染料轉移技術（美國專利第5,851，709號和第6,066,357號）、 以及噴墨法（美國專利第6,〇66,357號）來完成。雖然所有的 有機層都可以被圖案化，但通常只有發射光線的層會被圖 案化’而其他層可以被均勻地沈積在整個裝置上。

若需要的話，本發明之OLED裝置可以運用多種已知的光 學效果以強化其特性。這包含最佳化層厚度以產生最大的 光傳輸、提供介電鏡（dielectric mirror)結構、以吸光電極來 取代反射電極、在該顯示器上提供抗眩光（anti-glare)或抗 反射塗層、在該顯示器上提供一極化媒介、或在該顯示器 上提供彩色的、中間密度、或光色轉換（c〇1〇r conversi〇I]〇 /慮光片。濾光片、偏光板、和抗眩光或抗反射塗層可以被 具體提供在該蓋板上或做為該蓋板的一部份。在本發明之 另一個實施例中，該等OLED元件可以發射白光並且一rgB /慮光片被&供在該等發射白光的〇led元件上以提供一全 彩的顯示裝置。 【圖式簡單說明】 圖1示出一習知的頂射型OLED顯示裝置之部分剖面圖； 圖1A係一在技藝中習知的典型〇LED元件的剖面圖，示出 一些可以被用來建構一 OLED元件的幾個層； 83376 -26- 200307373 圖2係-根據本發明之第一實施例的顯示器之部分剖面 圖，其具有應用在該〇LED基材頂層的乾燥劑材料； 圖3係圖2中所示的顯示器之上视圖，· 圖4係-根據本發明之第：實施例的顯示器之部分剖面 圖，其具有應用在該顯示裝置之蓋板内部的乾燥劑材料； 圖係根據本發明之第三實施例的顯示器之部分剖面 圖，其具有應用在其他層内的乾燥劑材科； 圖6係-具有乾燥劑材料在該頂層上、一蓋板上、以及在 其他層内的顯示器之部分剖面圖； 圖7係一顯示器之剖面，示出應用在該顯示裝置周邊的乾 燥劑材料。 圖8係一顯不器之部分剖面圖，其具有應用在該⑽〇基 材和一共形的蓋板之頂層的乾燥劑材料；以及 圖9係一顯7F器的部分剖面圖，其中該乾燥劑材料是接觸 印刷的。 可乂被瞭解的疋該等圖示並非按比例输製，因為個別的 層都太薄並且許多層的厚度差異太大而無法按比例繪製。 【圖式代表符號說明】 10 OLED顯示裝置 12 基材 13、15 組合層 14 主動矩陣層 16 第一絕緣層 17 第二絕緣層 83376 -27- 18 200307373

19R、19G、19B 24R、24G、24B 30 32 36 ^ 36f 40 40， 103 105 107 109 111 113 250 260 第一電極 有機電激發光元件 發光像素區 第二電極 保護層 蓋板 乾燥劑層 乾燥劑密封材料 陽極層 電洞注入層 電洞傳輸層 發光層 電子傳輸層 陰極層 電壓/電源來源 傳導線路 -28- 83376

Claims (1)

1. 200307373 拾、申請專利範圍： L 種頂射型（t0P-emitting) OLED顯示裝置，包含： (a) —基材； (b) 一 oled元件陣列，配置於該基材一側；以及 (c) 乾燥劑材料，以一圖案化配置提供在基材同一側之 該0LED元件陣列上方，因此該乾燥劑材料不會干 擾由該0LED元件所發射出來的光。 如申请專利範圍第1項之顯示裝置，其中該乾燥劑係提供 為園繞在該裝置的周邊。 如申請專利範圍第2項之顯示裝置，其中該乾燥劑材料係 吸光性。 4·如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中該乾燥劑材料係 暗色。 •如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中該OLED元件含 有複數個層，包含一個或多個絕緣層，並且該乾燥材料 含有一個或多個該絕緣層。 6·如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中該有機發光元件 含有複數個層，並且該乾燥劑材料的圖案化配置係位在 該複數個層的其中一個内。 83376