TW201409794A - 倒置型有機發光二極體顯示裝置及其製備方法 - Google Patents

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本發明提供了倒置型有機發光二極體顯示裝置及其製備方法，包括：提供一基板，在基板上濺鍍一層導電材料作為陰極；在陰極上形成一電子傳輸層，電子傳輸層為多晶態；在電子傳輸層上形成一發光層，發光層為非晶態；在發光層上真空蒸鍍一電洞傳輸層，電洞傳輸層為非晶態；在電洞傳輸層上真空蒸鍍一電洞注入層，電洞注入層為非晶態；以及在電洞注入層上通過真空蒸鍍或是濺鍍沉積陽極。

Description

倒置型有機發光二極體顯示裝置及其製備方法
本發明涉及有機發光二極體顯示裝置，特別是倒置型有機發光二極體顯示裝置及其製備方法。
有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode；OLED)目前已被應用於顯示和照明等領域。OLED可提供R、G、B三色主動發光，無需加配濾光片即可實現全彩顯示，能得到較高的光利用率，並且AMOLED(Active Matrix OLED；主動陣列有機發光二極體)具有高對比度、廣視角、低功耗、更輕薄等優勢，成為AMLCD(Active Matrix Liquid Crystal Display；主動陣列液晶顯示器)技術有力競爭者，AMOLED有望成為下一代平板顯示的主流技術。
第1圖示出現有技術的有機發光二極體顯示裝置的結構示意圖。如第1圖所示，有機發光二極體顯示裝置從下至上依次包括基板1、陽極7、電洞注入層6(Hole Injection Layer；HIL)、電洞傳輸層5(Hole Transport Layer；HTL)、發光層4(Emitting Layer；EML)、電子
傳輸層3(Electron Transport Layer；ETL)以及陰極2。現有技術的OLED中，電洞傳輸材料的遷移率要高於電子傳輸材料很多，一般要高出1至2個數量級，有機層的成膜均是製備成非晶態，所以在OLED結構中會造成電子和電洞的傳輸不平衡，致使電子和電洞在發光層不能完全複合，不但影響到發光效率而且會影響裝置壽命。傳統的OLED結構多採用陽極在下陰極在上的結構，製備順序一般是先在基板上形成陽極，然後依次沉積HIL、HTL、EML、ETL、(EIL(電子注入層；Electron Injection Layer))和陰極。這樣的製備順序從有機材料和電極的接觸勢壘來看，是有利於電子而不利於電洞，並且一般會把電洞傳輸層的製備的很厚，從而抑制由於電洞傳輸材料遷移率過高引起的傳輸不平衡。但是這樣是犧牲的電洞的傳輸速度來平衡電子的傳輸，並沒能使所有的有機材料發揮出最佳的傳導效果。這種結構的電子傳輸層遷移率偏低，同時也會限制電洞傳輸層的高速傳輸。而且，這樣的製備順序也會造成無法單獨將ETL層轉變為多晶態，因為轉變過程中的高溫會破壞下部的其他層。
而有機材料的遷移率較低的原因主要與有機材料成膜的晶體形態有關，非晶態的薄膜晶體排列較為雜亂，並且缺陷態較多，阻礙載流子的傳輸速度。但是若有機薄膜成膜為多晶態，則遷移率水準就能提高1至2個數量級，甚至更多。
針對現有技術中的缺陷，本發明提供了倒置型有機發光二極體顯示裝置及其製備方法，克服了現有技術的困難，目前的有機材料體系中，電子傳輸材料遷移率比較低，一般會比電洞傳輸材料低1至2個數量級，本發明的主要目的是通過特殊的製程方法提高電子傳輸材料的成膜品質，提高其遷移率水準，使電子的遷移率達到或者高於電洞傳輸材料的遷移率。並採用倒置結構，有效的利用電洞傳輸層和電子傳輸層的高速傳導，從而有利於電洞和電子傳輸平衡，並可降低驅動電壓。
根據本發明的一個方面，提供一種倒置型有機發光二極體顯示裝置，包括：基板；設置在所述基板上的陰極；與所述陰極隔開的陽極；設置在所述陰極與陽極之間的至少一發光層；設置在所述陰極與一個或多個所述發光層之間的電子傳輸層；設置在所述陽極與一個或多個所述發光層之間的電洞傳輸層；設置在所述電洞傳輸層與所述陽極之間的電洞注入層；所述電子傳輸層為多晶態，且所述發光層、電洞傳輸層以及電洞注入層均為非晶態。
較佳地，所述電子傳輸層的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi、Bphen、LiQ中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
較佳地，所述電子傳輸層包括一功函數匹配層和第一電子傳輸層，所述功函數匹配層設置在所述陰極的上表面，所述第一電子傳輸層設置在所述發光層的下表面。
較佳地，所述第一電子傳輸層的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi、Bphen、LiQ中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
較佳地，所述功函數匹配層的最低未占軌道能級與所述陰極的最低未占軌道能級相差小於等於0.3eV。
較佳地，所述電子傳輸層包括一功函數匹配層、第一電子傳輸層和第二電子傳輸層，所述第一電子傳輸層設置在所述功函數匹配層和第二電子傳輸層之間，所述功函數匹配層設置在所述陰極的上表面，所述第二電子傳輸層設置在所述發光層的下表面，所述第二電子傳輸層的表面粗糙度小於所述第一電子傳輸層的表面粗糙度。
較佳地，所述第一電子傳輸層或第二電子傳輸層的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi、Bphen、LiQ中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
較佳地，所述功函數匹配層的最低未占軌道能級與所述陰極的最低未占軌道能級相差小於等於0.3eV。
較佳地，所述第二電子傳輸層的厚度為10Å至10奈米。
較佳地，所述陰極材料是ITO、Ag、Al、Mg、Au、Cu、Ca、Zn、Pb以及Sn中的一種或多種疊層或者合金。
較佳地，所述發光層材料是ADN、TCTA、BCP、CBP中一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，並且還摻雜FIrpic、Ir(MDQ)2(acac)、Ir(ppy)3、C545、Bcvbi、TBPe中的一種或幾種。
較佳地，所述電洞傳輸層的材料是NPB、TPD、F4TCNQ、CuPc、TiOPc、VOPc、MTDATA中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
較佳地，所述電洞注入層的材料是MoO3、WO3、CFx中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
較佳地，所述陽極材料是ITO、Ag、Al、Mg、Au、Cu、W、Mo、Zn、Pb、Sn、石墨烯等導電材料中的一種或多種疊層或者合金。
根據本發明的另一個方面，還提供一種顯示器，包括上述的倒置型有機發光二極體顯示裝置。
根據本發明的另一個方面，還提供一種倒置型有機發光二極體顯示裝置的製備方法，包括以下步驟：提供一基板，在所述基板上濺鍍一層導電材料作為陰極；在所述陰極上形成一電子傳輸層，所述電子傳輸層為多晶態；在所述電子傳輸層上形成一發光層，所述發光層為非晶態； 在所述發光層上真空蒸鍍一電洞傳輸層，所述電洞傳輸層為非晶態；在所述電洞傳輸層上真空蒸鍍一電洞注入層，所述電洞注入層為非晶態；以及在所述電洞注入層上通過真空蒸鍍或是濺鍍沉積陽極。
較佳地，先對所述基板加熱至100至250攝氏度，然後通過真空蒸發的方式在所述基板表面沉積至少一層所述電子傳輸層的材料。
較佳地，形成電子傳輸層的步驟包括：先通過真空蒸發的方式在所述基板表面沉積至少一層所述電子傳輸層的材料，然後退火至100至250攝氏度。
較佳地，形成電子傳輸層的步驟包括：先通過溶液塗布的方式在所述基板表面沉積至少一層所述電子傳輸層的材料，然後退火至100至250攝氏度。
較佳地，形成發光層的步驟包括：先將所述基板的溫度降至80度以下，然後再真空蒸發沉積所述發光層的材料。
較佳地，所述電子傳輸層的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi、Bphen、LiQ中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
較佳地，所述電子傳輸層包括一功函數匹配層和第一電子傳輸層，所述功函數匹配層設置在所述陰極的上表面，所述第一電子傳輸層設置在所述發光層的下表面。
較佳地，所述第一電子傳輸層的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi、Bphen、LiQ中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
較佳地，所述功函數匹配層的最低未占軌道能級與所述陰極的最低未占軌道能級相差小於等於0.3eV。
較佳地，所述電子傳輸層包括一功函數匹配層、第一電子傳輸層和第二電子傳輸層，所述第一電子傳輸層設置在所述功函數匹配層和第二電子傳輸層之間，所述功函數匹配層設置在所述陰極的上表面，所述第二電子傳輸層設置在所述發光層的下表面，所述第二電子傳輸層的表面粗糙度小於所述第一電子傳輸層的表面粗糙度。
較佳地，所述第一電子傳輸層或第二電子傳輸層的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi、Bphen、LiQ中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
較佳地，所述功函數匹配層的最低未占軌道能級與所述陰極的最低未占軌道能級相差小於等於0.3eV。
較佳地，所述第二電子傳輸層的厚度為10Å至10奈米。
較佳地，所述陰極材料是ITO、Ag、Al、Mg、Au、Cu、Ca、Zn、Pb以及Sn中的一種或多種疊層或者合金。
較佳地，所述發光層材料是ADN、TCTA、BCP、CBP中一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，並且還摻雜FIrpic、Ir(MDQ)2(acac)、Ir(ppy)3、C545、Bcvbi、TBPe中的一種或幾種。
較佳地，所述電洞傳輸層的材料是NPB、TPD、F4TCNQ、CuPc、TiOPc、VOPc、MTDATA中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
較佳地，所述電洞注入層的材料是MoO3、WO3、CFx中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
較佳地，所述陽極材料是ITO、Ag、Al、Mg、Au、Cu、W、Mo、Zn、Pb、Sn、石墨烯等導電材料中的一種或多種疊層或者合金。
與現有技術相比，由於使用了以上技術，本發明的倒置型有機發光二極體顯示裝置及其製備方法，需要先在基板上形成陰極，然後在基板上沉積多晶態的電子傳輸層，然後依次沉積非晶態的發光層、電洞傳輸層、電洞注入層、陽極。這樣電子的傳輸速度可以得到極大的加強，並且陽極與電洞注入層的勢壘也可以得到改善，電子和電洞均可以得到高速的傳輸，不但可以提高效率，而且能降低驅動電壓。
1‧‧‧基板
2‧‧‧陰極
3‧‧‧電子傳輸層
31‧‧‧功函數匹配層
32‧‧‧第一電子傳輸層
33‧‧‧第二電子傳輸層
4‧‧‧發光層
5‧‧‧電洞傳輸層
6‧‧‧電洞注入層
7‧‧‧陽極
S101~S106‧‧‧步驟
通過閱讀參照以下圖式對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其他特徵、目的和優點將會變得更明顯：第1圖示出現有技術的有機發光二極體顯示裝置的結構示意圖；第2圖示出根據本發明的第一實施例的，本發明的 倒置型有機發光二極體顯示裝置的結構示意圖；第3圖示出根據本發明的第一實施例的，本發明的倒置型有機發光二極體顯示裝置的製備方法的流程圖；第4圖示出根據本發明的第二實施例的，本發明的倒置型有機發光二極體顯示裝置的結構示意圖；以及第5圖示出根據本發明的第三實施例的，本發明的倒置型有機發光二極體顯示裝置的結構示意圖。
本領域技術人員理解，本領域技術人員結合現有技術以及上述實施例可以實現變化例，在此不予贅述。這樣的變化例並不影響本發明的實質內容，在此不予贅述。
第一實施例
第2圖示出根據本發明的第一實施例的，本發明的倒置型有機發光二極體顯示裝置的結構示意圖。如第2圖所示，本發明的倒置型有機發光二極體顯示裝置，包括：基板1、陰極2、電子傳輸層3、發光層4、電洞傳輸層5、電洞注入層6以及陽極7。陰極2設置在基板1上。陽極7與陰極2隔開。至少一發光層4設置在陰極2與陽極7之間。電子傳輸層3設置在陰極2與一個或多個發光層4之間。電洞傳輸層5設置在陽極7與一個或多個發光層4之間。電洞注入層6設置在電洞傳輸層5與陽極7之間。其中，電子傳輸層3為多晶態，且發光層4、電洞傳輸層5 以及電洞注入層6均為非晶態。多晶態的電子傳輸層3的薄膜晶體排列有序，並且晶隙較少，有利於提高載流子的傳輸速度，可以將遷移率水準就能提高1至2個數量級，甚至更多。
陰極2材料是ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫，一種透明導電薄膜)、Ag、Al、Mg、Au、Cu、Ca、Zn、Pb以及Sn中的一種或多種疊層或者合金，但不以此為限。
電子傳輸層3的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi(1，3，5-三(1-苯基-1H-苯並咪唑-2-基)苯)、Bphen(4，7-二苯基-1，10-菲羅啉)、LiQ(8-羥基喹啉-鋰)中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
發光層4材料是ADN(二硝醯胺銨鹽)、TCTA(4，4’，4”-三(哢唑-9-基)三苯胺)、BCP(2，9-二甲基-4，7-聯苯-1，10-鄰二氮雜菲)、CBP(4，4’-雙(9H-哢唑-9-基)聯苯)中一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，並且還摻雜FIrpic(吡啶甲醯合銥)、Ir(MDQ)2(acac)、Ir(ppy)3、C545、TBPe(四溴酚酞乙酯)中的一種或幾種，但不以此為限。
電洞傳輸層5的材料是NPB(N，N’-二苯基-N，N’-(1-萘基)-1，1’-聯苯-4，4’-二胺)、TPD(N，N’-二苯基-N，N’-(1-萘基)-1，1’-聯苯-4，4’-二胺)、F4TCNQ、CuPc、TiOPc、VOPc、MTDATA(4，4’，4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺)中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
電洞注入層6的材料是MoO3、WO3、CFx中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
陽極7材料是ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫，一種透明導電薄膜)、Ag、Al、Mg、Au、Cu、W、Mo、Zn、Pb、Sn、石墨烯等導電材料中的一種或多種疊層或者合金，但不以此為限。
通過本發明的結構，電子的傳輸速度可以得到極大的加強，並且陽極與HIL層的勢壘也可以得到改善，電子和電洞均可以得到高速的傳輸，不但可以提高效率，而且能降低驅動電壓。
容易想到的，可以使用上述倒置型有機發光二極體顯示裝置來製作顯示器。同樣地，相比現有的顯示器，使用本發明的顯示器中的電子和電洞均可以得到高速的傳輸，不但可以提高效率，而且能降低驅動電壓。
第3圖示出根據本發明的第一實施例的，本發明的倒置型有機發光二極體顯示裝置的製備方法的流程圖。如第3圖所示，本發明還提供一種倒置型有機發光二極體顯示裝置的製備方法，包括以下步驟：步驟S101：提供一基板1，在基板1上濺鍍一層導電材料作為陰極2。
步驟S102：在陰極2上形成一電子傳輸層3，電子傳輸層3為多晶態。
步驟S103：在電子傳輸層3上形成一發光層4，發 光層4為非晶態。
步驟S104：在發光層4上真空蒸鍍一電洞傳輸層5，電洞傳輸層5為非晶態。
步驟S105：在電洞傳輸層5上真空蒸鍍一電洞注入層6，電洞注入層6為非晶態。以及步驟S106：在電洞注入層6上通過真空蒸鍍或是濺鍍沉積陽極7。
其中，步驟S102主要是將電子傳輸層3單獨轉化為多晶態，可以有以下方法：步驟S102中包括：先對基板1加熱至100至250攝氏度，然後通過真空蒸發的方式在基板1表面沉積至少一層電子傳輸層3的材料。
或者，步驟S102中可以包括：先通過真空蒸發的方式在基板1表面沉積至少一層電子傳輸層3的材料，然後退火至100至250攝氏度。
再或者，步驟S102中可以包括：先通過溶液塗布的方式在基板1表面沉積至少一層電子傳輸層3的材料，然後退火至100至250攝氏度。
其中，電子傳輸層3的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi(1，3，5-三(1-苯基-1H-苯並咪唑-2-基)苯)、Bphen(4，7-二苯基-1，10-菲羅啉)、LiQ(8-羥基喹啉-鋰)中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
而步驟S103中形成發光層4的步驟包括：先將基 板1的溫度降至80度以下，然後再真空蒸發沉積發光層4的材料。
陰極2材料是ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫，一種透明導電薄膜)、Ag、Al、Mg、Au、Cu、Ca、Zn、Pb以及Sn中的一種或多種疊層或者合金，但不以此為限。發光層4材料是ADN(二硝醯胺銨鹽)、TCTA(4，4’，4”-三(哢唑-9-基)三苯胺)、BCP(2，9-二甲基-4，7-聯苯-1，10-鄰二氮雜菲)、CBP(4，4’-雙(9H-哢唑-9-基)聯苯)中一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，並且還摻雜FIrpic(吡啶甲醯合銥)、Ir(MDQ)2(acac)、Ir(ppy)3、C545、TBPe(四溴酚酞乙酯)中的一種或幾種，但不以此為限。
電洞傳輸層5的材料是NPB(N，N’-二苯基-N，N’-(1-萘基)-1，1’-聯苯-4，4’-二胺)、TPD(N，N’-二苯基-N，N’-(1-萘基)-1，1’-聯苯-4，4’-二胺)、F4TCNQ、CuPc、TiOPc、VOPc、MTDATA(4，4’，4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺)中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
電洞注入層6的材料是MoO3、WO3、CFx中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
陽極7材料是ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫，一種透明導電薄膜)、Ag、Al、Mg、Au、Cu、W、Mo、Zn、Pb、Sn、石墨烯等導電材料中的一種或多種疊層或者合金，但不以此為限。
以下以一組製備方法的製程參數為例來說明實施 例1：在玻璃基板上濺鍍ITO 1500Å充當OLED的陰極。
在基板溫度150度的條件下，以及沉積厚度為400Å的F16CuPc充當電子傳輸層。
基板溫度冷卻至50度，然後沉積發光層(主要材料是：BCP，摻雜：TBPe)，發光層的厚度為500nm。
接著沉積NPB充當電洞傳輸層，電洞傳輸層的厚度為350Å。
然後沉積10Å的MoO3充當電洞注入層。
最後沉積1500Å的Al充當OLED陽極。
本發明的製備方法通過特殊的製程方法提高電子傳輸材料的成膜品質，提高其遷移率水準，使電子的遷移率達到或者高於電洞傳輸材料的遷移率。並採用倒置結構，有效的利用電洞傳輸層和電子傳輸層的高速傳導，從而有利於電洞和電子傳輸平衡，並可降低驅動電壓。
第二實施例
第4圖示出根據本發明的第二實施例的，本發明的倒置型有機發光二極體顯示裝置的結構示意圖。如第4圖所示，本發明的倒置型有機發光二極體顯示裝置，包括：基板1、陰極2、電子傳輸層3、發光層4、電洞傳輸層5、電洞注入層6以及陽極7。陰極2設置在基板1上。陽極7與陰極2隔開。至少一發光層4設置在陰極2與陽極7之間。電子傳輸層3設置在陰極2與一個或多個發光層4之 間。電洞傳輸層5設置在陽極7與一個或多個發光層4之間。電洞注入層6設置在電洞傳輸層5與陽極7之間。其中，電子傳輸層3為多晶態，且發光層4、電洞傳輸層5以及電洞注入層6均為非晶態。多晶態的電子傳輸層3的薄膜晶體排列有序，並且晶隙較少，有利於提高載流子的傳輸速度，可以將遷移率水準就能提高1至2個數量級，甚至更多。而且，與實施例1中不同的是，實施例2中的電子傳輸層3包括一功函數匹配層31和第一電子傳輸層32，功函數匹配層31設置在陰極2的上表面，第一電子傳輸層32設置在發光層4的下表面。功函數匹配層31能夠在第一電子傳輸層32與陰極2之間實現更好地能效匹配。
第一電子傳輸層32的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi(1，3，5-三(1-苯基-1H-苯並咪唑-2-基)苯)、Bphen(4，7-二苯基-1，10-菲羅啉)、LiQ(8-羥基喹啉-鋰)中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
功函數匹配層31的最低未占軌道能級與陰極2的最低未占軌道能級相差小於等於0.3eV。
最低未占軌道能級(LUMO：Lowest Unoccupied Molecular Orbital，未佔有電子的能級最低的軌道稱最低未占軌道能級)。
陰極2材料是ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫，一種透明導電薄膜)、Ag、Al、Mg、Au、Cu、Ca、Zn、Pb以及Sn中的一種或多種疊層或者合金，但不以此為限。發光層4材料是ADN(二硝醯胺銨鹽)、TCTA(4，4’，4” -三(哢唑-9-基)三苯胺)、BCP(2，9-二甲基-4，7-聯苯-1，10-鄰二氮雜菲)、CBP(4，4’-雙(9H-哢唑-9-基)聯苯)中一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，並且還摻雜FIrpic(吡啶甲醯合銥)、Ir(MDQ)2(acac)、Ir(ppy)3、C545、TBPe(四溴酚酞乙酯)中的一種或幾種，但不以此為限。
電洞傳輸層5的材料是NPB(N，N’-二苯基-N，N’-(1-萘基)-1，1’-聯苯-4，4’-二胺)、TPD(N，N’-二苯基-N，N’-(1-萘基)-1，1’-聯苯-4，4’-二胺)、F4TCNQ、CuPc、TiOPc、VOPc、MTDATA(4，4’，4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺)中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
電洞注入層6的材料是MoO3、WO3、CFx中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
陽極7材料是ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫，一種透明導電薄膜)、Ag、Al、Mg、Au、Cu、W、Mo、Zn、Pb、Sn、石墨烯等導電材料中的一種或多種疊層或者合金，但不以此為限。
通過本發明的結構，電子的傳輸速度可以得到極大的加強，並且陽極與HIL層的勢壘也可以得到改善，電子和電洞均可以得到高速的傳輸，不但可以提高效率，而且能降低驅動電壓。
容易想到的，可以使用上述倒置型有機發光二極體顯示裝置來製作顯示器。同樣地，相比現有的顯示器，使用本發明的顯示器中的電子和電洞均可以得到高速的傳 輸，不但可以提高效率，而且能降低驅動電壓。
對應該結構的一種倒置型有機發光二極體顯示裝置的製備方法，包括以下步驟：步驟S101：提供一基板1，在基板1上濺鍍一層導電材料作為陰極2。
步驟S102：在陰極2上形成一電子傳輸層3，電子傳輸層3為多晶態。
步驟S103：在電子傳輸層3上形成一發光層4，發光層4為非晶態。
步驟S104：在發光層4上真空蒸鍍一電洞傳輸層5，電洞傳輸層5為非晶態。
步驟S105：在電洞傳輸層5上真空蒸鍍一電洞注入層6，電洞注入層6為非晶態。以及步驟S106：在電洞注入層6上通過真空蒸鍍或是濺鍍沉積陽極7。
其中，步驟S102主要是將電子傳輸層3單獨轉化為多晶態，可以有以下方法：步驟S102中包括：先對基板1加熱至100至250攝氏度，然後通過真空蒸發的方式在基板1表面逐層沉積功函數匹配層31和第一電子傳輸層32的材料。
或者，步驟S102中可以包括：先通過真空蒸發的方式在基板1表面逐層沉積功函數匹配層31和第一電子傳輸層32的材料，然後退火至100至250攝氏度。
再或者，步驟S102中可以包括：先通過溶液塗布的方式在基板1表面逐層沉積功函數匹配層31和第一電子傳輸層32的材料，然後退火至100至250攝氏度。
其中，第一電子傳輸層32的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi(1，3，5-三(1-苯基-1H-苯並咪唑-2-基)苯)、Bphen(4，7-二苯基-1，10-菲羅啉)、LiQ(8-羥基喹啉-鋰)中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
而步驟S103中形成發光層4的步驟包括：先將基板1的溫度降至80度以下，然後再真空蒸發沉積發光層4的材料。
陰極2材料是ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫，一種透明導電薄膜)、Ag、Al、Mg、Au、Cu、Ca、Zn、Pb以及Sn中的一種或多種疊層或者合金，但不以此為限。
發光層4材料是ADN(二硝醯胺銨鹽)、TCTA(4，4’，4”-三(哢唑-9-基)三苯胺)、BCP(2，9-二甲基-4，7-聯苯-1，10-鄰二氮雜菲)、CBP(4，4’-雙(9H-哢唑-9-基)聯苯)中一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，並且還摻雜FIrpic(吡啶甲醯合銥)、Ir(MDQ)2(acac)、Ir(ppy)3、C545、TBPe(四溴酚酞乙酯)中的一種或幾種，但不以此為限。
電洞傳輸層5的材料是NPB(N，N’-二苯基-N，N’-(1-萘基)-1，1’-聯苯-4，4’-二胺)、TPD(N，N’-二苯基-N，N’-(1-萘基)-1，1’-聯苯-4，4’-二胺)、F4TCNQ、CuPc、TiOPc、VOPc、MTDATA(4，4’，4” -三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺)中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
電洞注入層6的材料是MoO3、WO3、CFx中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
陽極7材料是ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫，一種透明導電薄膜)、Ag、Al、Mg、Au、Cu、W、Mo、Zn、Pb、Sn、石墨烯等導電材料中的一種或多種疊層或者合金，但不以此為限。
以下以一組製備方法的製程參數為例來說明實施例2：在玻璃基板上濺鍍ITO 2000Å充當OLED的陰極。
在基板溫度210度的條件下，逐層沉積20Å的功函數匹配層和厚度為800Å的Alq3充當電子傳輸層。
基板溫度冷卻至60度，然後沉積發光層(主要材料是：AND和TCTA，摻雜：Ir(ppy)3)，發光層的厚度為800nm。
接著沉積CuPc充當電洞傳輸層，電洞傳輸層的厚度為520Å。
然後沉積20Å的WO3充當電洞注入層。
最後沉積2200Å的Au充當OLED陽極。
本發明的製備方法通過特殊的製程方法提高電子傳輸材料的成膜品質，提高其遷移率水準，使電子的遷移率達到或者高於電洞傳輸材料的遷移率。並採用倒置結構，有效的利用電洞傳輸層和電子傳輸層的高速傳導，從 而有利於電洞和電子傳輸平衡，並可降低驅動電壓。
第三實施例
第5圖示出根據本發明的第三實施例的，本發明的倒置型有機發光二極體顯示裝置的結構示意圖。如第5圖所示，本發明的倒置型有機發光二極體顯示裝置，包括：基板1、陰極2、電子傳輸層3、發光層4、電洞傳輸層5、電洞注入層6以及陽極7。陰極2設置在基板1上。陽極7與陰極2隔開。至少一發光層4設置在陰極2與陽極7之間。電子傳輸層3設置在陰極2與一個或多個發光層4之間。電洞傳輸層5設置在陽極7與一個或多個發光層4之間。電洞注入層6設置在電洞傳輸層5與陽極7之間。其中，電子傳輸層3為多晶態，且發光層4、電洞傳輸層5以及電洞注入層6均為非晶態。多晶態的電子傳輸層3的薄膜晶體排列有序，並且晶隙較少，有利於提高載流子的傳輸速度，可以將遷移率水準就能提高1至2個數量級，甚至更多。而且，與實施例1或2中不同的是，實施例3中的電子傳輸層3包括一功函數匹配層31、第一電子傳輸層32和第二電子傳輸層33，第一電子傳輸層32設置在功函數匹配層31和第二電子傳輸層33之間，功函數匹配層31設置在陰極2的上表面，第二電子傳輸層33設置在發光層4的下表面，第二電子傳輸層33的表面粗糙度小於第一電子傳輸層32的表面粗糙度。功函數匹配層31能夠在第一電子傳輸層32與陰極2之間實現更好地能效匹配。而第 二電子傳輸層33用於修飾第一電子傳輸層32表面的粗糙度，使得電子傳輸層3與發光層4更緊密貼合。
第一電子傳輸層32或第二電子傳輸層33的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi(1，3，5-三(1-苯基-1H-苯並咪唑-2-基)苯)、Bphen(4，7-二苯基-1，10-菲羅啉)、LiQ(8-羥基喹啉-鋰)中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
功函數匹配層31的最低未占軌道能級與陰極2的最低未占軌道能級相差小於等於0.3eV。
第二電子傳輸層33的厚度為10Å至10奈米。
陰極2材料是ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫，一種透明導電薄膜)、Ag、Al、Mg、Au、Cu、Ca、Zn、Pb以及Sn中的一種或多種疊層或者合金，但不以此為限。
發光層4材料是ADN(二硝醯胺銨鹽)、TCTA(4，4’，4”-三(哢唑-9-基)三苯胺)、BCP(2，9-二甲基-4，7-聯苯-1，10-鄰二氮雜菲)、CBP(4，4’-雙(9H-哢唑-9-基)聯苯)中一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，並且還摻雜FIrpic(吡啶甲醯合銥)、Ir(MDQ)2(acac)、Ir(ppy)3、C545、TBPe(四溴酚酞乙酯)中的一種或幾種，但不以此為限。
電洞傳輸層5的材料是NPB(N，N’-二苯基-N，N’-(1-萘基)-1，1’-聯苯-4，4’-二胺)、TPD(N，N’-二苯基-N，N’-(1-萘基)-1，1’-聯苯-4，4’-二胺)、F4TCNQ、CuPc、TiOPc、VOPc、MTDATA(4，4’，4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺)中的一種或幾種 的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
電洞注入層6的材料是MoO3、WO3、CFx中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
陽極7材料是ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫，一種透明導電薄膜)、Ag、Al、Mg、Au、Cu、W、Mo、Zn、Pb、Sn、石墨烯等導電材料中的一種或多種疊層或者合金，但不以此為限。
通過本發明的結構，電子的傳輸速度可以得到極大的加強，並且陽極與HIL層的勢壘也可以得到改善，電子和電洞均可以得到高速的傳輸，不但可以提高效率，而且能降低驅動電壓。
容易想到的，可以使用上述倒置型有機發光二極體顯示裝置來製作顯示器。同樣地，相比現有的顯示器，使用本發明的顯示器中的電子和電洞均可以得到高速的傳輸，不但可以提高效率，而且能降低驅動電壓。
對應該結構的一種倒置型有機發光二極體顯示裝置的製備方法，包括以下步驟：步驟S101：提供一基板1，在基板1上濺鍍一層導電材料作為陰極2。
步驟S102：在陰極2上形成一電子傳輸層3，電子傳輸層3為多晶態。
步驟S103：在電子傳輸層3上形成一發光層4，發光層4為非晶態。
步驟S104：在發光層4上真空蒸鍍一電洞傳輸層5，電洞傳輸層5為非晶態。
步驟S105：在電洞傳輸層5上真空蒸鍍一電洞注入層6，電洞注入層6為非晶態。以及步驟S106：在電洞注入層6上通過真空蒸鍍或是濺鍍沉積陽極7。
其中，步驟S102主要是將電子傳輸層3單獨轉化為多晶態，可以有以下方法：步驟S102中包括：先對基板1加熱至100至250攝氏度，然後通過真空蒸發的方式在基板1表面逐層沉積功函數匹配層31、第一電子傳輸層32和第二電子傳輸層33的材料。
或者，步驟S102中可以包括：先通過真空蒸發的方式在基板1表面逐層沉積功函數匹配層31、第一電子傳輸層32和第二電子傳輸層33的材料，然後退火至100至250攝氏度。
再或者，步驟S102中可以包括：先通過溶液塗布的方式在基板1表面逐層沉積功函數匹配層31、第一電子傳輸層32和第二電子傳輸層33的材料，然後退火至100至250攝氏度。
其中，第一電子傳輸層32或第二電子傳輸層33的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi(1，3，5-三(1-苯基-1H-苯並咪唑-2-基)苯)、Bphen(4，7-二苯基-1，10-菲羅啉)、LiQ(8-羥基喹啉-鋰)中的一種或幾種的疊層或幾種的摻 雜，但不以此為限。
功函數匹配層31的最低未占軌道能級與陰極2的最低未占軌道能級相差小於等於0.3eV。
第二電子傳輸層33的厚度為10Å至10奈米。
而步驟S103中形成發光層4的步驟包括：先將基板1的溫度降至80度以下，然後再真空蒸發沉積發光層4的材料。
陰極2材料是ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫，一種透明導電薄膜)、Ag、Al、Mg、Au、Cu、Ca、Zn、Pb以及Sn中的一種或多種疊層或者合金，但不以此為限。發光層4材料是ADN(二硝醯胺銨鹽)、TCTA(4，4’，4”-三(哢唑-9-基)三苯胺)、BCP(2，9-二甲基-4，7-聯苯-1，10-鄰二氮雜菲)、CBP(4，4’-雙(9H-哢唑-9-基)聯苯)中一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，並且還摻雜FIrpic(吡啶甲醯合銥)、Ir(MDQ)2(acac)、Ir(ppy)3、C545、TBPe(四溴酚酞乙酯)中的一種或幾種，但不以此為限。
電洞傳輸層5的材料是NPB(N，N’-二苯基-N，N’-(1-萘基)-1，1’-聯苯-4，4’-二胺)、TPD(N，N’-二苯基-N，N’-(1-萘基)-1，1’-聯苯-4，4’-二胺)、F4TCNQ、CuPc、TiOPc、VOPc、MTDATA(4，4’，4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺)中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
電洞注入層6的材料是MoO3、WO3、CFx中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，但不以此為限。
陽極7材料是ITO(Indium tin oxide，氧化銦錫，一種透明導電薄膜)、Ag、Al、Mg、Au、Cu、W、Mo、Zn、Pb、Sn、石墨烯等導電材料中的一種或多種疊層或者合金，但不以此為限。
以下以一組製備方法的製程參數為例來說明實施例3：在玻璃基板上濺鍍ITO 2300Å充當OLED的陰極。
在基板溫度180度的條件下，逐層沉積100Å的功函數匹配層、厚度為600Å的Bphen以及厚度為100Å的LiQ充當電子傳輸層。
基板溫度冷卻至40度，然後沉積發光層(主要材料是：CBP，摻雜：)，發光層的厚度為500nm。
接著沉積TiOPc充當電洞傳輸層，電洞傳輸層的厚度為800Å。
然後沉積50Å的CFx充當電洞注入層。
最後沉積4000Å的Cu充當OLED陽極。
本發明的製備方法通過特殊的製程方法提高電子傳輸材料的成膜品質，提高其遷移率水準，使電子的遷移率達到或者高於電洞傳輸材料的遷移率。並採用倒置結構，有效的利用電洞傳輸層和電子傳輸層的高速傳導，從而有利於電洞和電子傳輸平衡，並可降低驅動電壓。
綜上可知，本發明的倒置型有機發光二極體顯示裝 置及其製備方法，需要先在基板上形成陰極，然後在基板上沉積多晶態的電子傳輸層，然後依次沉積非晶態的發光層、電洞傳輸層、電洞注入層、陽極。這樣電子的傳輸速度可以得到極大的加強，並且陽極與電洞注入層的勢壘也可以得到改善，電子和電洞均可以得到高速的傳輸，不但可以提高效率，而且能降低驅動電壓。
以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在請求項的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。
S101~S106‧‧‧步驟

Claims (31)

  1. 一種倒置型有機發光二極體顯示裝置，包括：一基板；一陰極，其是設置在所述基板上；一陽極，其是設置在所述基板上，並與所述陰極隔開；至少一發光層，其是設置在所述基板上，並介於所述陰極與陽極之間的；一電子傳輸層，其是設置在所述陰極與所述至少一發光層之間；一電洞傳輸層，其是設置在所述陽極與所述至少一發光層之間；一電洞注入層，其是設置在所述電洞傳輸層與所述陽極之間；所述電子傳輸層為多晶態，且所述發光層、電洞傳輸層以及電洞注入層均為非晶態。
  2. 如請求項1所述的倒置型有機發光二極體顯示裝置，其中所述電子傳輸層的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi、Bphen、LiQ中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
  3. 如請求項1所述的倒置型有機發光二極體顯示裝置，其中所述電子傳輸層包括一功函數匹配層和第一電子傳輸層，所述功函數匹配層設置在所述陰極的上表面，所述第一電子傳輸層設置在所述發光層的下表面。
  4. 如請求項3所述的倒置型有機發光二極體顯示裝置，其中所述第一電子傳輸層的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi、Bphen、LiQ中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
  5. 如請求項3所述的倒置型有機發光二極體顯示裝置，其中所述功函數匹配層的最低未占軌道能級與所述陰極的最低未占軌道能級相差小於等於0.3eV。
  6. 如請求項1所述的倒置型有機發光二極體顯示裝置，其中所述電子傳輸層包括一功函數匹配層、第一電子傳輸層和第二電子傳輸層，所述第一電子傳輸層設置在所述功函數匹配層和第二電子傳輸層之間，所述功函數匹配層設置在所述陰極的上表面，所述第二電子傳輸層設置在所述發光層的下表面，所述第二電子傳輸層的表面粗糙度小於所述第一電子傳輸層的表面粗糙度。
  7. 如請求項6所述的倒置型有機發光二極體顯示裝置，其中所述第一電子傳輸層或第二電子傳輸層的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi、Bphen、LiQ中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
  8. 如請求項6所述的倒置型有機發光二極體顯示裝置，其中所述功函數匹配層的最低未占軌道能級與所述陰 極的最低未占軌道能級相差小於等於0.3eV。
  9. 如請求項6所述的倒置型有機發光二極體顯示裝置，其中所述第二電子傳輸層的厚度為10Å至10奈米。
  10. 如請求項1所述的倒置型有機發光二極體顯示裝置，其中所述陰極材料是ITO、Ag、Al、Mg、Au、Cu、Ca、Zn、Pb以及Sn中的一種或多種疊層或者合金。
  11. 如請求項1所述的倒置型有機發光二極體顯示裝置，其中所述發光層材料是ADN、TCTA、BCP、CBP中一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，並且還摻雜FIrpic、Ir(MDQ)2(acac)、Ir(ppy)3、C545、Bcvbi、TBPe中的一種或幾種。
  12. 如請求項1所述的倒置型有機發光二極體顯示裝置，其中所述電洞傳輸層的材料是NPB、TPD、F4TCNQ、CuPc、TiOPc、VOPc、MTDATA中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
  13. 如請求項1所述的倒置型有機發光二極體顯示裝置，其中所述電洞注入層的材料是MoO3、WO3、CFx中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
  14. 如請求項1所述的倒置型有機發光二極體顯示裝置，其中所述陽極材料是ITO、Ag、Al、Mg、Au、Cu、W、Mo、Zn、Pb、Sn、石墨烯等導電材料中的一種或多種疊層或者合金。
  15. 一種倒置型有機發光二極體顯示裝置的製備方法，包括以下步驟：提供一基板，在所述基板上形成一層導電材料作為陰極；在所述陰極上形成一電子傳輸層，所述電子傳輸層為多晶態；在所述電子傳輸層上形成一發光層，所述發光層為非晶態；在所述發光層上真空蒸鍍一電洞傳輸層，所述電洞傳輸層為非晶態；在所述電洞傳輸層上真空蒸鍍一電洞注入層，所述電洞注入層為非晶態；以及在所述電洞注入層上形成陽極。
  16. 如請求項15所述的製備方法，其中形成電子傳輸層的步驟包括：先對所述基板加熱至100至250攝氏度，然後在所述基板表面沉積至少一層所述電子傳輸層的材料。
  17. 如請求項15所述的製備方法，其中形成電子傳輸層的步驟包括：在所述基板表面形成至少一層所述電子傳輸層的材料，然後退火至100至250攝氏度。
  18. 如請求項15至17中任意一項所述的製備方法，其中形成發光層的步驟包括：先將所述基板的溫度降至80度以下，然後再真空蒸發沉積所述發光層的材料。
  19. 如請求項15所述的製備方法，其中所述電子傳輸層的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi、Bphen、LiQ中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
  20. 如請求項15所述的製備方法，其中所述電子傳輸層包括一功函數匹配層和第一電子傳輸層，所述功函數匹配層設置在所述陰極的上表面，所述第一電子傳輸層設置在所述發光層的下表面。
  21. 如請求項20所述的製備方法，其中所述第一電子傳輸層的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi、Bphen、LiQ中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
  22. 如請求項20所述的製備方法，其中所述功函數匹配層的最低未占軌道能級與所述陰極的最低未占軌道能級相差小於等於0.3eV。
  23. 如請求項15所述的製備方法，其中所述電子傳輸層包括一功函數匹配層、第一電子傳輸層和第二電子傳輸層，所述第一電子傳輸層設置在所述功函數匹配層和第二電子傳輸層之間，所述功函數匹配層設置在所述陰極的上表面，所述第二電子傳輸層設置在所述發光層的下表面，所述第二電子傳輸層的表面粗糙度小於所述第一電子傳輸層的表面粗糙度。
  24. 如請求項23所述的製備方法，其中所述第一電子傳輸層或第二電子傳輸層的材料是F16CuPc、C60、Alq3、TPBi、Bphen、LiQ中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
  25. 如請求項23所述的製備方法，其中所述功函數匹配層的最低未占軌道能級與所述陰極的最低未占軌道能級相差小於等於0.3eV。
  26. 如請求項23所述的製備方法，其中所述第二電子傳輸層的厚度為10Å至10奈米。
  27. 如請求項15所述的製備方法，其中所述陰極材料是ITO、Ag、Al、Mg、Au、Cu、Ca、Zn、Pb以及Sn中的一種或多種疊層或者合金。
  28. 如請求項15所述的製備方法，其中所述發光層材料是ADN、TCTA、BCP、CBP中一種或幾種的疊層或幾種的摻雜，並且還摻雜FIrpic、Ir(MDQ)2(acac)、Ir(ppy)3、C545、Bcvbi、TBPe中的一種或幾種。
  29. 如請求項15所述的製備方法，其中所述電洞傳輸層的材料是NPB、TPD、F4TCNQ、CuPc、TiOPc、VOPc、MTDATA中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
  30. 如請求項15所述的製備方法，其中所述電洞注入層的材料是MoO3、WO3、CFx中的一種或幾種的疊層或幾種的摻雜。
  31. 如請求項15所述的製備方法，其中所述陽極材料是ITO、Ag、Al、Mg、Au、Cu、W、Mo、Zn、Pb、Sn、石墨烯等導電材料中的一種或多種疊層或者合金。
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