專利名稱：有機(jī)發(fā)光二極管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種OLED及其制造方法，尤其是涉及一種具有長(zhǎng)使用壽命的OLED及其制造方法。
背景技術(shù)：
顯示器件中的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)在商業(yè)上的應(yīng)用一直在增長(zhǎng)。顯示器件，例如平面顯示器、單色顯示器、七段顯示器、全色有源矩陣(AM)顯示器等，具有各種類型的具有不同性能的OLED。隨著顯示器件的復(fù)雜性的增加，對(duì)OLED的，例如使用壽命周期的要求也在增加。
從20世紀(jì)80年代開始，結(jié)合了OLED的顯示器件已經(jīng)生產(chǎn)。OLED可以分成聚合物OLED(pLED)和小分子OLED(SM-OLED)。當(dāng)包括OLED的顯示器件初次工作時(shí)，OLED的亮度很快地衰減。這種不期望的衰減導(dǎo)致使用壽命縮短。因此，為了穩(wěn)定顯示器件，在測(cè)量使用壽命之前，進(jìn)行在預(yù)定亮度下顯示器件連續(xù)工作大約24個(gè)小時(shí)的老化處理。OLED初始的亮度快速衰減的原因還未找到。
US2004/0031917A1和WO2003/088371(UDC)公開了一種利用UV光研制出的UV硬化粘合劑。UV硬化粘合劑是做為密封劑來(lái)用的。EP1351323(Kodak)披露了一種用于固定干燥劑的UV硬化粘合劑。WO2003/08960(CDT)公開了一種用于噴墨印刷的用于結(jié)構(gòu)化基板表面的基于聚酰亞胺材料的光致抗蝕劑的用法。利用UV光能構(gòu)造光致抗蝕劑。在WO01/93332(微發(fā)射顯示)中，可利用UV光來(lái)構(gòu)造的光致抗蝕劑用于分離相鄰的像素并且形成有源ITO表面。US2003/0222577(Ritdisplay Corporation)公開了一種利用顏色降頻轉(zhuǎn)換方法制造的OLED顯示器件。在此，UV發(fā)射體用作OLED材料。
還沒(méi)有公布任何一種方法可以防止OLED的使用壽命的初始快速衰減。另外，為了進(jìn)行在預(yù)定亮度下顯示器件連續(xù)工作預(yù)定時(shí)間量(大約24個(gè)小時(shí))的老化處理，必須給每個(gè)OLED連續(xù)供電很長(zhǎng)時(shí)間。所以，增加了OLEDs的制造成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有增加的使用壽命的OLED及其制造和/或處理方法。根據(jù)本發(fā)明制造的OLED和普通OLED相比，具有更長(zhǎng)的使用壽命，更小的初始亮度衰減，以及偏移到更飽和的色坐標(biāo)。
本發(fā)明另外的特點(diǎn)將在下面的描述中列出，以及從描述中部分特點(diǎn)將顯而易見，或可以從本發(fā)明的實(shí)施中得知。
本發(fā)明公開了一種有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的制造方法，該OLED包含具有吸收光譜的有機(jī)材料，其中為增加OLED的使用壽命，有機(jī)材料可以通過(guò)吸收吸收光譜的波長(zhǎng)的輻射電磁能量產(chǎn)生光致發(fā)光，包括用來(lái)自于具有電磁光譜的光源的電磁輻射照射OLED，其中電磁光譜至少部分地與有機(jī)材料的吸收光譜相對(duì)應(yīng)。
本發(fā)明還公開了一種OLED，包括第一電極，具有吸收光譜的有機(jī)材料層。該OLED也包括第二電極，其中將具有至少部分地與有機(jī)材料層的吸收光譜重疊的光譜的電磁輻射加到OLED上。
可以理解，前面的一般性的描述和后面的詳細(xì)的描述都是示例性的和解釋性的，并且旨在提供對(duì)于如權(quán)利要求所述的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。


包含的用于提供對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步解釋并且構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例，并與詳細(xì)描述一起用來(lái)解釋本發(fā)明的原理。
圖1示出了OLED器件的使用壽命曲線，其中一些OLED器件已經(jīng)過(guò)UV/可見光照射。
圖2示出了OLED器件的電致發(fā)光光譜，其中一些OLED器件已經(jīng)過(guò)UV/可見光照射。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的AM型OLED器件的截面圖。
具體實(shí)施例方式
按照本發(fā)明的實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)與利用常規(guī)技術(shù)制造/處理的OLED顯示器件相比具有顯著地更長(zhǎng)的使用壽命。為了延長(zhǎng)使用壽命，將具有至少部分地與OLED有機(jī)材料層的吸收光譜相對(duì)應(yīng)的光譜的電磁輻射加到OLED上。光，例如，強(qiáng)UV/可見光被照射在OLED上，結(jié)果延長(zhǎng)了使用壽命，降低了初始亮度衰減，并且偏移到經(jīng)處理的OLED器件的更飽和的顏色。
從制造OLED顯示器件到OLED第一次工作之間的存儲(chǔ)期相當(dāng)?shù)赜绊慜LED顯示器件的使用壽命。在一定程度上，可以通過(guò)使用之前的長(zhǎng)存儲(chǔ)期來(lái)延長(zhǎng)OLED顯示器件的使用壽命。因此，可將OLED保存在一個(gè)盒子里，該盒子由透射可見光但不能透射UV光的材料制成。經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室里實(shí)驗(yàn)，使用壽命可以延長(zhǎng)大約50％。存儲(chǔ)期使OLED器件的使用壽命曲線的初始衰減降低了。
在幾乎所有OLED顯示器件中，初始衰減是初始亮度的20％到30％。另外，由于初始衰減依賴于用于產(chǎn)生OLED各個(gè)顏色的材料，因此初始衰減負(fù)面影響顯示器件的白色并且引起顯示的顏色偏移。然而，由于存儲(chǔ)期的原因，對(duì)于每一單獨(dú)的顏色，OLED的顏色偏移朝著更飽和的色坐標(biāo)發(fā)生，這可以在存儲(chǔ)之后大約30天觀察到。所以存儲(chǔ)期對(duì)OLED顯示器件的品質(zhì)有相當(dāng)積極的影響。然而，OLED顯示器件在制造后存儲(chǔ)這么長(zhǎng)的時(shí)間是不可能的。
本發(fā)明得到了一種來(lái)源于存儲(chǔ)的這種預(yù)老化處理的特定目標(biāo)的加速作用。電磁波照射到OLED上有助于OLED的使用壽命顯著地延長(zhǎng)。在OLED第一次使用前，特別地在沉積OLED的陰極后，進(jìn)行電磁波照射。然而，當(dāng)將陰極在一個(gè)充滿惰性氣體的盒子中或真空蒸發(fā)室中沉積時(shí)，可在陰極被沉積前進(jìn)行照射?；蛘?，在OLED第一次工作后可以進(jìn)行照射，優(yōu)選地，在老化處理過(guò)程中進(jìn)行照射。在照射過(guò)程中，電磁波通過(guò)OLED的具有透明電極的一側(cè)的表面入射大約1分鐘到大約10個(gè)小時(shí)，且優(yōu)選是大約3小時(shí)到大約6小時(shí)。陽(yáng)極可以用作透明電極。
光源可以是太陽(yáng)模擬器或具有相應(yīng)強(qiáng)度的UV二極管。配置光源使從光源來(lái)的光可以在OLED顯示器件中產(chǎn)生光致發(fā)光。也就是說(shuō)，光源的激發(fā)光譜和OLED顯示器件的發(fā)射材料的吸收光譜至少部分重疊，優(yōu)選全部重疊。
照射的效果可以利用經(jīng)處理過(guò)的顯示器件通過(guò)可測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)來(lái)檢驗(yàn)。照射的效果包括1.由于OLED的發(fā)射光譜的長(zhǎng)波長(zhǎng)邊緣偏移小于大約20nm，使得色坐標(biāo)的飽和度增加；以及
2.減小或阻止使用壽命的初始快速衰減。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，包括第一電極，有機(jī)材料層，和第二電極的OLED通過(guò)一定波長(zhǎng)范圍的電磁輻射照射而形成。電磁輻射的光譜至少部分地對(duì)應(yīng)于OLED有機(jī)材料層的吸收光譜?？稍诘谝淮问褂肙LED前進(jìn)行照射。
而后，參考附圖，通過(guò)解釋本發(fā)明的示范性實(shí)施例來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明，其中實(shí)施例至少部分地用圖說(shuō)明。
圖1是表示相對(duì)于普通OLED而言，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的經(jīng)光照射的OLED的使用壽命延長(zhǎng)的曲線圖。在圖中，y軸表示亮度(“L”)，x軸是以小時(shí)表示的時(shí)間。在此，Lrel＝L(t)/Lmax。圖1中的曲線12和14是當(dāng)pLED經(jīng)UV/可見光照射時(shí)得到的曲線。圖1中的曲線10是當(dāng)另外相當(dāng)?shù)膒LED沒(méi)有經(jīng)過(guò)UV/可見光照射時(shí)得到的曲線。
正如圖1所示，經(jīng)UV/可見光照射得到的pLED顯著地延長(zhǎng)了使用壽命。在pLED工作超過(guò)大約500小時(shí)之后，暴露于UV光下3小時(shí)(曲線12)和6小時(shí)(曲線14)的pLED的亮度是初始亮度的70％。沒(méi)有暴露于UV光下的普通OLED在工作大約200到300個(gè)小時(shí)后，其亮度是初始亮度的70％(曲線10)。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，將覆有100nm厚的銦錫氧化物(ITO)的硼硅酸鹽(boron silicate)玻璃用作OLED的基板。特別是，ITO以條紋形布置在硼硅酸鹽玻璃的中間部分上，其厚度約為2mm。涂覆的基板在超聲波浴器中采用異丙醇清洗約5分種，在流動(dòng)的氮?dú)庀赂稍?，而后在UV/臭氧下暴露10分鐘。
接下來(lái)，空穴傳輸材料，例如，LVW142(從Bayer AG得到的Baytron P)通過(guò)旋涂法被沉積在所得到的基板上以形成空穴傳輸層，其厚度約為50nm，然后在氮?dú)庵写蠹s180℃干燥大約10分鐘。
然后，光發(fā)射材料，例如由1wt％的無(wú)水二甲苯溶液制造的Polymer Green1300(從DOW化學(xué)公司得到的DOW LUMINATION)在氮?dú)庵型ㄟ^(guò)旋涂法被沉積以形成厚度大約為70nm的厚膜，而后在氮?dú)庵性诖蠹s190℃的加熱板上干燥10分鐘左右。
所得到的基板在氮?dú)猸h(huán)境中被傳送到真空室中。為了通過(guò)熱蒸發(fā)法形成陰極，氟化鋰、鈣、鋁依次被真空沉積，其厚度分別約為1nm、10nm和500nm。陰極與2mm厚的ITO層重疊，并且具有一個(gè)配置成接收外部電接觸的表面。
所得到的基板在保護(hù)氣下被傳送，然后為了減小或防止OLED暴露在周圍環(huán)境的氧氣和水中，采用封裝玻璃和熱硬化的環(huán)氧粘合劑封裝。另外，為了將暴露在氧氣和水中的可能性減到最小，一個(gè)阻擋，例如，GDO/CAl/R/T-F(從SAES Getter S.A得到的)可以粘附地施加在封裝玻璃上。
在環(huán)氧粘合劑被熱硬化后，將OLED顯示器件放在光源下，例如，從KSHLichttechnik GmhH Deutschland得到的Solarconstant 1200。OLED距離光源大約是5-150cm，優(yōu)選地，30cm左右，并且透明ITO電極面對(duì)光源。光源的光譜優(yōu)選和太陽(yáng)的光譜相似。光源優(yōu)選照射大約100mW/cm2的光在OLED上約3個(gè)小時(shí)。另外，電磁輻射的能量密度可等于或大于約500Ws/cm2.
照射改善聚合物OLED顯示器件的使用壽命。另外，低分子量OLED的使用壽命可以通過(guò)照射而延長(zhǎng)。已經(jīng)證明，暴露在UV/可見光下的OLED比沒(méi)有暴露在UV/可見光下的OLED的使用壽命延長(zhǎng)了大約50％。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，通過(guò)照射處理幾乎完全避免了OLED顯示器件性能的初始快速衰減(見圖1中的曲線10)。例如，在工作的第一段時(shí)間內(nèi)的白色點(diǎn)的偏移和亮度的顯著衰減能被減小或避免。結(jié)果，不需要對(duì)顯示器件進(jìn)行常規(guī)的老化處理，并且可在縮短的時(shí)間內(nèi)和更低的成本下完成制造過(guò)程。進(jìn)一步，和常規(guī)OLED相比，OLED顯示器件的使用壽命大大延長(zhǎng)了。
參考圖2，由于照射處理OLED的發(fā)射光譜的較長(zhǎng)的波長(zhǎng)區(qū)偏移了小于大約20nm。因此，改善了OLED顯示器件的色彩特性，例如，參考CommissionInternationale d`Eclairage色坐標(biāo)，色飽和度提高了。在這種情況下，與沒(méi)有暴露在UV/可見光的OLED的發(fā)射光譜(16)相比，暴露在UV/可見光的OLED的發(fā)射光譜(曲線18和20)的長(zhǎng)波長(zhǎng)區(qū)向較短波長(zhǎng)偏移。色坐標(biāo)的偏移產(chǎn)生更加飽和的顏色。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的AM型OLED的橫截面圖。如圖3所示，AM型OLED包括在基板110表面上形成的緩沖層120。需要注意，在一些實(shí)施例中，在用于照射OLED的光源的電磁光譜的較高頻和較低頻部分中OLED的基板具有大于大約0.5的透射率。另外，電磁光譜至少部分地與OLED的有機(jī)材料層的吸收光譜相對(duì)應(yīng)。半導(dǎo)體有源層130形成在緩沖層120上。半導(dǎo)體有源層130可包括非晶硅層或多晶硅層。半導(dǎo)體有源層130可包括分別具有N+型摻雜劑和P+型摻雜劑的源極區(qū)和漏極區(qū)，以及其間的溝道區(qū)?；蛘撸雽?dǎo)體有源層130可由有機(jī)半導(dǎo)體制成。
柵電極150設(shè)置在半導(dǎo)體有源層130上。選擇用于形成柵電極150的電極材料具有某種特性，例如，與鄰近層的好的粘接性、下層的表面平滑度、制造的容易性，等等。例如，電極材料可以是MoW、Al/Cu等，但不限于此。
柵電極150通過(guò)形成在其間的柵極絕緣層140與半導(dǎo)體有源層130絕緣。在柵電極150和柵極絕緣層140上形成作為絕緣體的中間層160。中間層160可以是單層或可包括多層。源電極和漏電極170a和170b形成在中間層160上，并可通過(guò)形成在中間層160和柵極絕緣層140中的接觸孔分別地耦合到半導(dǎo)體有源層130的源極區(qū)和漏極區(qū)。源電極和漏電極170a和170b可包含Mo和Al及其它適當(dāng)?shù)牟牧?。例如，源電極和漏電極170a和170b可以由MoW組成。進(jìn)一步，每個(gè)源電極和漏電極170a和170b可以包括多層，例如Mo/Al。源電極和漏電極170a和170b可以經(jīng)熱處理以與半導(dǎo)體有源層130的某些區(qū)域形成歐姆接觸。
至少一個(gè)絕緣層180形成在源電極和漏電極170a和170b上。絕緣層180可包括多層，包括鈍化層180a、或用于平面化下面的薄膜晶體管的平面化層180b，或兩者都包括。鈍化層180a可以包括無(wú)機(jī)材料，例如SiNx、SiO2等。平面化層180b可由有機(jī)材料制成，例如苯并環(huán)丁烯(BCB)、丙烯(acryl)等。絕緣層180可以是單層，或包括多個(gè)層。絕緣層180可以具有穿過(guò)其中的通孔181。
在平面化層180b的表面上形成作為像素電極的第一電極190。第一電極190可由導(dǎo)電的氧化物組成，例如ITO等。在形成第一電極190后，形成像素限定層191。像素限定層191在平面化層180b上形成并且具有一個(gè)暴露一部分第一電極190的開口。然后，沉積有機(jī)材料層以形成有機(jī)發(fā)光單元192，該單元包括在由像素限定層191限定的第一電極層190的一部分上形成的發(fā)射層。
有機(jī)發(fā)光單元192可以包括空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)射層、電子傳輸層或電子注入層，等。但是，如果照射在OLED上的電磁輻射的光譜至少部分地與有機(jī)發(fā)光單元192的有機(jī)材料的吸收光譜重疊，有機(jī)發(fā)光單元192不必局限于上述的層。
包括至少一層的第二電極193形成在有機(jī)發(fā)光單元192上。如果需要，第一電極層190或第二電極層193，或者兩者可以包括透明電極。另外，應(yīng)當(dāng)注意在一些實(shí)施例中，在OLED的透明電極和有機(jī)材料層之間形成的層，相對(duì)于用于照射OLED的光源的電磁光譜，可以具有大于大約0.5的透射率。
如圖3所示，在制造OLED的過(guò)程中，可在第一次工作前，或在形成作為陰極的第二電極層后進(jìn)行照射處理。根據(jù)本發(fā)明的制造OLED的方法可以用來(lái)制造包括有機(jī)電致發(fā)光器件的任何類型的有機(jī)發(fā)光顯示器件。
本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員顯然可以看出，可以在本發(fā)明中進(jìn)行各種修改和變型而不脫離本發(fā)明的主旨或范圍。因此，本發(fā)明旨在覆蓋落在所附權(quán)利要求及其等價(jià)物范圍內(nèi)的本發(fā)明的各種修改和變型。
權(quán)利要求
1.一種包含具有吸收光譜的有機(jī)材料的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)的制造方法，其中有機(jī)材料通過(guò)吸收吸收光譜的波長(zhǎng)的輻射的電磁能量可產(chǎn)生光致發(fā)光，包括用電磁輻射照射OLED，其中，電磁輻射的輻射光譜至少部分地和有機(jī)材料的吸收光譜相對(duì)應(yīng)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在第一次使用OLED前，對(duì)OLED進(jìn)行照射。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，在沉積OLED的陰極后，對(duì)OLED進(jìn)行照射。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在OLED第一次工作后，對(duì)OLED進(jìn)行照射。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其中，在老化處理過(guò)程中，對(duì)OLED進(jìn)行照射。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，電磁輻射的能量密度等于或大于約500Ws/cm2。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，OLED包括透明電極，并且通過(guò)透明電極的表面來(lái)照射電磁輻射。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，對(duì)OLED照射時(shí)間在大約1分鐘到大約10小時(shí)之間。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，對(duì)OLED照射時(shí)間在大約3～6小時(shí)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，光源產(chǎn)生電磁輻射并且OLED距離光源約5～150cm。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，OLED的基板在輻射光譜的較高頻和較低頻部分具有大于約0.5的透射率，并且輻射光譜至少部分地與OLED的有機(jī)材料層的吸收光譜相對(duì)應(yīng)。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在透明電極和OLED的有機(jī)材料層之間所形成的層包含對(duì)于輻射光譜大于約0.5的透射率。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，光源產(chǎn)生電磁輻射并且該光源包括太陽(yáng)模擬器或UV光源。
14.一種OLED，包括第一電極；具有吸收光譜的有機(jī)材料層；和第二電極，其中，將具有至少部分地與有機(jī)材料層的吸收光譜相對(duì)應(yīng)的輻射光譜的電磁輻射加到OLED上。
15.如權(quán)利要求14所述的OLED，其中在第一次使用OLED前，對(duì)OLED照射電磁輻射。
16.如權(quán)利要求15所述的OLED，其中在沉積OLED的陰極后，對(duì)OLED照射電磁輻射。
17.如權(quán)利要求14所述的OLED，其中在OLED第一次工作后，對(duì)OLED照射電磁輻射。
18.如權(quán)利要求17所述的OLED，其中在老化處理過(guò)程中，對(duì)OLED照射電磁輻射。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有延長(zhǎng)的使用壽命的有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)及其制造方法。將具有至少部分地與OLED的有機(jī)材料層的吸收光譜相重疊的光譜的電磁輻射加到OLED上。結(jié)果，該OLED具有比普通OLED更長(zhǎng)的使用壽命，減小的初始亮度衰減，以及更飽和的色彩。
文檔編號(hào)H01L51/40GK1713410SQ200510089690
公開日2005年12月28日 申請(qǐng)日期2005年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月22日
發(fā)明者A·尤里格, K·諾特, T·施拉德 申請(qǐng)人:三星Sdi株式會(huì)社