专利名称：有机光发射装置及采用该有机光发射装置的显示装置的利记博彩app
背景技术：
1.发明领域本发明涉及一种采用有机光发射装置的显示装置，该有机光发射装置具有一个阳极、一个阴极以及一个薄膜，该薄膜包含一种通过利用电场发射光的有机化合物(此后称为有机化合物薄膜)。更具体地，本发明涉及一种全色显示装置，该显示装置采用比传统装置具有更高光发射效率及更高使用寿命的蓝色有机光发射装置或白色有机光发射装置。在这个说明书中显示装置这个术语是指一种利用有机光发射装置作为光发射装置的图像显示装置。同样包括在显示装置定义内的还有一个模块，其中连接器如各向异性的导电薄膜(FPC柔性的印刷电路)、TAB(带式自动键合)带、或TCP(载带封装)被附着到有机光发射装置上；一个模块，其中印刷线路板被装备到TAB带或TCP的顶端；以及一个模块，其中IC(集成电路)通过COG(在玻璃上的芯片)被直接安装到有机光发射装置上。
2.相关技术的说明有机光发射装置是当施加电场时发射光的一种装置。其中的光发射机理被说明如下。电压被施加到夹在电极之间的有机化合物薄膜上，以引起从有机化合物薄膜上的阳极被注入的空穴与从阴极被注入的电子再结合并且，当由此所激发的分子(此后被称为分子激子)返回到基态时，以光发射的形式释放能量。
存在来自有机化合物的两种类型的分子激子；一种是单激子，另一种是三重激子。这一说明书包括单激发引起光发射和三重激发引起光发射两种情况。
在如上述的有机光发射装置中，其有机化合物薄膜通常是具有厚度小于1微米的薄膜。此外，有机光发射装置不需要用在传统液晶显示上的背光，因为它是一个自我光发射装置并且有机化合物薄膜本身发射光。因此有机光发射装置对制造非常薄且轻质的显示装置极有用，这是它的一大优点。
当有机化合物薄膜厚度约为100-200纳米时，例如，基于有机化合物薄膜中的载流子的迁移率，再结合发生在注入载流子之后的几十个纳秒内。考虑到从载流子再结合到光发射的过程，有机光发射装置随时在几微秒内发射光。因而，快速响应也是有机光发射装置的一个优点。
因为有机光发射装置是载流子注入类型，所以它可以由一个直流电压驱动且几乎不产生噪声。关于驱动电压，一篇报导介绍到通过采用具有均匀厚度约为100纳米非常薄的薄膜作为有机化合物薄膜、选择具有能够降低载流子注入到有机化合物的阻挡的电极材料并进一步引进异质结构(双层结构)，在5.5V时可以取得100cd/m2的足够亮度(参考文献1C.W.Tang and S.A.WanSlyke，“Organic Electroluminescentdiodes”，Applied Physics Letters，vol.51，no.12，913-915(1987))。
借助包括更薄、更轻、快速响应以及直流低电压驱动这些特点，有机光发射装置作为下一代平板显示装置正在引起关注。此外，借助其自我光发射的类型及更宽的视野角度，有机光发射装置具有更佳的清晰度并且被认为尤其是应用在便携式设备的显示屏上最为有效。
有机光发射装置的另一特点是发射各种颜色的光。良好变化的颜色源自于有机化合物的多样性。换句话说，各种颜色源自于灵活性，借此可以通过设计一种分子(例如，引进一种取代基)研制出发射各种颜色的材料。
从这些观点上，可以有把握地说有机光发射装置最有前途的应用领域在于全色平板显示器。在考虑了有机光发射装置的特性的同时，已经设计出各种方法来显示全色。目前，存在利用有机光发射装置制造全色显示装置的三种主要方法。
这些主要方法之一是利用遮光板(shadow mask)技术单独形成发射红光的有机光发射装置、发射绿光的有机光发射装置及发射蓝光的有机光发射装置。红、绿和蓝是光的三原色，并且三种类型的有机光发射装置的每一个构成一个像素。此后将此方法称为单独形成法。主要方法中的另一个方法通过采用蓝有机光发射装置作为光发射源并通过由有机荧光材料构成的颜色转换层(CCM)将蓝色光转换成绿色光和红色光获得光的三原色。此后将此方法称为CCM法。最后一种方法是借助通过用于液晶显示装置等的滤色器(CF)来传送白光而获得光的三原色的一种方法，该白光来自作为光源的白色有机光发射装置。这一方法此后被称为CF法。
单独形成法在获取所发射的光方面效率最高，因为该方法并不遭受CCM法(转换效率几乎达不到100％)中在光转换层的损失，或在CF法中由滤色器导致的光吸收的损失。在此方面单独形成法是一个引起人兴趣的方法，因为该方法使显示装置完全得益于自我发光的有机光发射装置的特性。
然而单独形成法也存在一些问题。例如，经发现用于此方法中的遮光板很难应付尺寸很小的像素。此外，每当制造从形成一个颜色的有机光发射装置继续进行到形成另一个颜色的有机光发射时，该遮光板必须改变位置。改变遮光板位置的操作相当麻烦而且导致不令人满意的生产率。
单独形成法的一个更严重的问题是目前，特性(光发射效率和使用寿命)在红光发射装置、绿光发射装置和蓝光发射装置之间变化。
关于光发射效率，例如对全色显示的光三原色中的每一个，提出了最低需要的效率(等于功率效率，其单位是lm/W)的建议(参考文献2Yoshiharu Sato，“Journal of Organic Molecules andBioelectronics Division of The Japan Society of Applied Physics”，vol.11，no.1，86-99(2000))。根据参考文献2，存在许多报导绿光发射装置和蓝光发射装置显示出超出其相应的所需值的光发射效率。另一方面，红光发射装置的光发射效率远远低于其所需值。因此，在当前的情况下，红光发射装置的低的光发射效率是采用单独形成法的全色显示装置的障碍。
关于使用寿命(随时间亮度降低)，一个颜色的有机光发射装置的使用寿命与另一个颜色的有机光发射装置的使用寿命相符是罕见的。这意味着随着时间的流逝会失去光的三原色之间的颜色平衡，从而导致不准确的色彩和不规则的亮度，这些是显示器的致命弱点。
另一方面，CCM法和CF法的优点是虽然由于微小的损失或光吸收而导致在获取所发射光时相当差的效率，但是这些方法没有单独形成法上述致命的问题。
CCM法和CF法由于采用了单色的有机光发射装置(在CCM法中为蓝色、在CF法中为白色)，所以不需要采用遮光板单独形成不同颜色的有机光发射装置的细致操作。并且颜色转换层和滤色器可以通过传统的照相平版印刷术技术而形成，而无需复杂的工艺。此外，CCM法和CF法没有随着时间的流逝而产生不准确的色彩和不规则的亮度，因为其仅采用一种类型的有机光发射装置，使亮度随时间均匀地变化。
从上所述，如果有可能获得具有更高亮度和更长使用寿命的蓝色或白色有机光发射装置，则CCM法和CF法在制造全色显示装置上可以是非常有效的方法。
然而，蓝有机光发射装置和白有机光发射装置有几个问题，第一，二者共同的问题是寿命短。
由于基于联苯乙烯亚芳基(distyryl arylene-based)的蓝光发射材料的研制，蓝有机光发射装置近年来已经取得呈指数性的发展。当初始亮度被设置为100cd/m2且装置由稳定电流驱动时，该材料使亮度达到2万小时的半寿命成为可能(参考文献3Masatoshi Aketagawa，“Monthly Display，Oct.1998，Special Issue on Organic EL Display，100-104”)。
尽管这一进步，蓝光有机发射装置需要发射具有更高亮度的蓝光，以便于在采用CCM法(由于因颜色转换层导致的损失)实现全色显示时获得明亮的绿光和红光。有机光发射装置的使用寿命变得更短，因为装置在更高亮度发射光。因此，当采用CCM法时，使用寿命必须更长。例如，如果条件相同具有最长使用寿命的绿有机光发射装置可以持续5万小时，而蓝有机光发射装置被要求达到这么长的使用寿命。
对于白有机光发射装置使用寿命短这一问题更加严重。一篇报告报导，除了一个样品以外，当初始亮度被设置为100cd/m2且装置由恒定电流驱动时，由低分子量材料形成的白有机光发射装置亮度的半寿命为几十个小时的数量级(参考文献4Yasuhisa Kishikami，“MonthlyDisplay”，Sep.2000，20-25)。
光发射效率低是白有机光发射装置的另一个问题。在白有机光发射装置与滤色器相结合的CF法中，因为大部分发射的光被滤色器吸收，所以光发射效率不可避免地低。在采用蓝有机光发射装置的CCM法中也要求高的光发射效率，因为由于颜色转换层导致光的损失。
发明概述本发明鉴于如上所述而创造，因而本发明的一个目的是提供一种具有高光发射效率和长使用寿命的蓝或白有机光发射装置。本发明的另一个目的是通过上述有机光发射装置与CCM法或CF法相结合，提供一种比传统装置具有更高效率、更长使用寿命及更佳生产率的全色显示装置。
本发明还有的一个目的是通过采用上述显示装置制造电器来提供一种低成本的电器，这种电器比传统电器消耗更小的电能并且持续更长的寿命。
在参考文献1所公开的有机光发射装置中，基本上，通过阴极采用一种具有低的功函数且相对稳定的Mg∶Ag合金，载流子注入有机化合物薄膜的阻挡得以降低，这样更多的电子被注入。这使得向有机化合物薄膜注入大量载流子成为可能。
此外，采用单异质结构来呈指数性地改善载流子再结合的效率，在这种结构中由芳香二元胺化合物形成的空穴转移层及由三(8-喹啉醇化物)-铝(此后被称为Alq)形成的电子转移光发射层被分层作为有机化合物薄膜。其解释如下。
在有机光发射装置中有机化合物薄膜仅由Alq单层组成的情况下，例如由于Alq具有传输电子的能力，所以从阴极被注入的大部分电子没有与空穴结合便到达阳极。因此光发射效率极低。简单地说，必须采用能够以平衡的量传输电子和空穴两者的材料(此后被称为双极性材料)，以使单层有机光发射装置可以高效率地发射光(即以使在低的电压下驱动装置)，而Alq不满足该要求。
另一方面，当采用如参考文献1的单异质结构时，从阴极被注入的电子在空穴转移层和电子转移光发射层间的界面处被阻挡并且被捕获在电子转移光发射层中。因此载流子的再结合高效地发生在电子转移光发射层中，导致高效的光发射。
可以说参考文献1中的有机光发射装置其特征在于空穴转移层和电子转移光发射层的功能分隔，其中前者被指定传输空穴而后者被指定传输电子并发射光。这种功能分隔的优点是分子设计等的一种自由的程度的增加，因为这一功能分隔免去了一种有机材料同时具备(如光发射、载流子传输及从电极注入载流子)各种功能(例如，功能分隔使寻找一种合适的双极性材料不再需要)。换句话说，通过简单地将光发射特性极佳的材料与载流子传输能力极佳的材料相结合可以轻松地获得高的光发射效率。
类似层状结构的应用在传统的蓝有机光发射装置和白有机光发射装置上被采用。例如，蓝有机光发射装置的基本结构是一个双异质结构，在此结构中如参考文献3所示光发射层被夹在空穴转移层和电子转移层之间。白有机发射装置经常采用具有阻挡层的层状结构，颜料被扩散在高分子量材料的单层中的情况除外。换句话说，当使用低分子量的材料时，具有阻挡层的层状结构被采用(参考文献5Junji Kido，Masato Kimura，Katsutoshi Nagai，“Multilayer White Light-Emitting Organic Electroluminescent Device”，Science，vol.267，no.3，1332-1334(1995))。阻挡层意味着由一种材料构成的一种层，这种材料具有最高占据的分子轨道(HOMO)与最低占据的分子轨道(LUMO)之间大的能量差(此后被称为激发能量级)，并且这种材料具有防止空穴或电子转移及防止分子激子扩散的功能。
但是，如上说明的层状结构通过不同物质之间的接合而形成，因此在相应的层间形成了一个界面(此后被称为有机界面)。由形成有机界面导致的问题之一是对有机光发射装置使用寿命的影响。换句话说，由于抑制载流子运动及在有机界面电荷的合成累积，亮度被降低。
虽然没有明确的解释这一降低机理的理论，但是一报告报导，通过在阳极和空穴转移层之间插入一个空穴注入层并通过以方波的交流驱动而不是直流驱动，亮度的降低可以被限制(参考文献6S.A.VanSlyke，C.H.Chen，and C.W.Tang，“Organic electoluminescent deviceswith improved stability”，Applied Physics Letters，vol.69，no.15，2160-2162(1996))。这是对通过借助插入空穴注入层及交流驱动避免电荷累积可以限制亮度的降低这一观点的实验性检验。
当载流子的运动在有机界面处被阻挡时，驱动电压可以被提升很高。从光发射效率角度解决这个问题也是有重要意义的，因为降低驱动电压可以导致光发射效率的改善。
为了克服这个问题，重要的是考虑在有机界面处阻挡载流子运动的原因并改进原因。作为通过形成一个有机界面而阻挡载流子运行的一个模型，本发明者已经想到下述两个机理。
一个机理涉及有机界面的形态。在有机光发射装置中的有机化合物膜通常是一种非晶膜，它由通过分子间的力，主要地是双极子相互作用而聚集的有机化合物分子所形成。当异质结构通过采用这种分子聚集而构造时，分子的不同尺寸及形状可能会极大地影响异质结构的界面(即，有机界面)。
尤其是，如果该异质结构通过采用具有大的分子尺寸差别的材料建造，则在有机界面处的接合一致性可能会很差。其概念示意图被示于
图1。在图1中，包括小分子101的第一层111与包括大分子102的第二层112被分成层。在这种情况下，在层111与112之间的有机界面处113形成了不良一致性的区域114。
如图1所示的不良一致性的区域114可以被当作一个阻挡载流子运动的阻挡(或能量阻挡)，因此可能对驱动电压的降低是对立的。结果是光发射效率可能被降低。不能超越此能量阻挡的载流子累积成电荷且可以促使上述的亮度的降低。
另一机理涉及建造异质结构(即，形成有机界面)的过程。具有异质结构的有机光发射装置通常由如图2所示的那个多室型(在线型)蒸发设备来制造，以使在形成相应层时避免污染。
在作为概念示意图的图2中所示实例是一个用于形成双异质结构的蒸发设备，所述双异质结构由空穴转移层、光发射层和电子转移层组成。首先，具有阳极(例如由铟锡氧化物(此后被称为ITO))的衬底被引入加料室。在紫外线照射室内在真空气氛下利用紫外线照射衬底以清洁阳极表面。尤其当阳极为如ITO阳极时，在预处理室内要进行氧化处理。于是层状结构的层次被形成。在蒸发室201内空穴转移层被形成，在蒸发室202至204内光发射层(在图2中的红、绿和蓝层)被形成，并且在蒸发室205电子转移层被形成。阴极由蒸发室206内的蒸发而形成。最后，在密封室内进行密封且从卸料室中取出衬底，以便获得有机光发射装置。参考符号215至216表示蒸发源。
如此的在线类型蒸发设备的特征在于不同的层由在不同室201至205内的蒸发而形成。换句话说此设备被如此构造成，以使各个层材料的混合几乎完全被避免。
虽然在蒸发设备内部的压力通常被降低到10-4至10-5帕斯卡，但是仍有微小量的气体成分(例如氧气和水蒸气)。据说在具有这一程度的真空度下，这些微小量的气体成分在几秒钟内很容易形成单分子吸附层。
因而，当利用图2所示的设备制造具有层状结构的有机光发射装置时，问题是在一个层的形成和另一个层的形成之间长的时间间隔。为了详尽地阐述，由微小量的气体成分(此后被称为杂质层)导致的所不希望的吸附层可能在一个在形成层之间的时间间隔内形成，尤其是当衬底经过第二传送室被传送时。
其中的一个概念性示意如图3所示。在图3中，当第二层被放置到第一层上面时，在由第一有机化合物301所形成的第一层311与由第二有机化合物302所形成的第二层312之间，杂质层313由微小量的杂质303(如水蒸气或氧气)而形成。
当杂质层以这种方式在这些层之间(即在有机界面处)形成时，其充当杂质区域，当有机光发射装置被完成时，该区域捕获载流子，从而阻挡载流子的运动。因此，驱动电压可能被升高从而降低光发射效率。此外，捕获载流子的杂质区域的存在导致电荷的累积，从而可能促使上述的亮度降低。
为了解决发生在有机界面处的上述问题(有机界面的变坏的形态及杂质层的形成)，本发明者已经设计出如图4所示的接合结构。
图4是由区域411、区域412及混合区域413组成的有机化合物膜的断面图。区域411由小分子401组成。区域412由大分子402组成。混合区域413包含小分子401和大分子402二者。从图4中显然可见，在图1中不存在有机界面113，也不存在不良一致性区域114。因而有机界面的降级形态这一问题可以得以解决。
如何解决形成杂质层的问题很简单且显而易见。当如图4所示的接合结构被制造出来时，小分子401的区域411由蒸发而形成，而且通过共同蒸发大分子402另外被淀积来形成混合区域413。当混合区域413被完成后，通过蒸发导致的小分子401的淀积被中止且仅有通过蒸发导致的大分子的淀积在继续。这造成一种或两种材料通过蒸发被连续地淀积而不形成有机界面的情形。因而，采用如图2所示的蒸发设备不存在在制造有机光发射装置时通常存在的时间间隔。简而言之，不存在允许形成杂质层的时间。
通过利用这样的接合结构，没有形成有机界面，因而载流子的运动平稳且有机光发射装置的光发射效率和使用寿命不受影响。此外，同在传统的层状结构中一样，功能分隔得到确保。
同仅是不同物质简单接合(异质结)的传统层状结构相对照，本发明的接合结构可以被称为混合的结，它可以提供一种基于新颖概念的有机光发射装置。
于是采用这一观点，本发明者已经进一步设计出方案来获取蓝或白有机光发射装置，在这种装置中层状结构的有机界面基本上被取消，且同时这些层单独展现出传输载流子及发射光的功能。
图5A和图5B是通过将混合的结引入到双异质结构而获得的蓝有机光发射装置的概念示意图。虽然阳极501在此被放置在衬底500上，但是结构可以被倒转成阴极503放置在衬底上。由502表示的是一个有机化合物膜。
图5A中的装置具有由空穴转移材料所形成的空穴转移区域504、由蓝光发射材料所形成的光发射区域505及由电子转移材料所形成的电子转移区域506。作为本发明的一个特征，该装置还装备有其中空穴转移材料和蓝光发射材料被混合的第一混合区域507和其中电子转移材料和蓝光发射材料被混合的第二混合区域508。
图5B中的装置具有由空穴转移材料所形成的空穴转移区域514、通过将蓝光发射材料519掺杂到基质材料上而获得的光发射区域515，以及由电子转移材料所形成的电子转移区域516。作为本发明的一个特征，该装置还装备有其中空穴转移材料和基质材料被混合的第一混合区域517及其中电子转移材料和基质材料被混合的第二混合区域518。
图6A和图6B是通过将混合的结引入到双异质结构而获得的白有机光发射装置的概念示意图。虽然阳极501在此被放置在衬底500上，但是结构可以被倒转成阴极503放置在衬底上。由502表示的是一个有机化合物薄膜。
图6A中的装置具有由空穴转移材料所形成的空穴转移区域504、由蓝光发射材料所形成的光发射区域505及由电子转移材料所形成的电子转移区域506。作为本发明的一个特征，该装置还装备有其中空穴转移材料和蓝光发射材料被混合的第一混合区域507和其中电子转移材料和蓝光发射材料被混合的第二混合区域508。为了使该装置发射白光，由蓝光发射材料所形成的区域505被掺杂有第二光发射材料601，该材料发射具有比蓝光更长波长的光。从第二光发射材料601发射的优选颜色基本上是黄色至橘黄色。
所希望地是，由蓝光发射材料所形成的区域505被部分地而不是全部地掺杂有第二光发射材料601。这是因为为了获得白光，来自蓝光发射材料的蓝光也必须被去掉。
图6A的另一选择是将混合区域507或508掺杂有第二光发射材料601。作为其的一个实例，图6B所示为其中第一混合区域507被掺杂有第二光发射材料的装置。
在其中引入了混合的结到双异质结构的白有机光发射装置除了蓝光发射材料以外还可采用第二光发射材料和第三光发射材料作为掺杂剂。第二光发射材料发射具有比蓝光更长波长的光且第三光发射材料发射具有比第二光发射材料所发射的光更长波长的光。考虑到光的三原色，优选地是第二光发射材料和第三光发射材料分别发射绿光和红光。
在这种情况下，理想地是第二光发射材料和第三光发射材料被用于掺杂到不同的混合区域(即，第一混合区域被掺杂有一种材料而第二混合区域被掺杂有另一种材料)。在图7所示的实例中，第一混合区域507被掺杂有第二光发射材料701且第二混合区域508被掺杂有第三光发射材料702。
截止到目前的说明涉及通过将混合的结引入到双异质结构而获得的装置结构。下面所要说明的是通过将混合的结引入到单异质结构而获得的装置结构。图8A和图8B是通过将混合的结引入到单异质结构而获得的蓝有机光发射装置的概念示意图。虽然在此阳极801被放置在衬底800上，但是结构可以被倒转成阴极803放置在衬底上。由802表示的是一个有机化合物膜。
图8A中的装置具有由空穴转移材料所形成的空穴转移区域804及由电子转移材料所形成的电子转移区域805。作为本发明的一个特征，该装置还装备有其中空穴转移材料和电子转移材料被混合的混合区域806。空穴转移材料或电子转移材料发射蓝光。
图8B中的装置具有由空穴转移材料所形成的空穴转移区域804及由电子转移材料所形成的电子转移区域805。作为本发明的一个特征，该装置还装备有其中空穴转移材料和电子转移材料被混合的混合区域806。该混合区域806被掺杂有蓝光发射材料807。
图9A和图9B是通过将混合的结引入到单异质结构而获得的白有机光发射装置的概念示意图。虽然在此阳极801被放置在衬底800上，但是结构可以被倒转成阴极803放置在该衬底上。由802表示的是一个有机化合物膜。
图9A中的装置具有由空穴转移材料所形成的空穴转移区域804及由电子转移材料所形成的电子转移区域805。作为本发明的一个特征，该装置还装备有其中空穴转移材料和电子转移材料被混合的混合区域806。空穴转移材料或电子转移材料发射蓝光。为了使该装置发射白光，由蓝光发射材料所形成的区域806被掺杂有第二光发射材料901，该材料发射具有比蓝光更长波长的光。从第二光发射材料901发射的优选颜色基本上是黄色至橘黄色。
所希望地是，由蓝光发射材料所形成的区域805被部分地而不是全部地掺杂有第二光发射材料901。这是因为为了获得白光，从蓝光发射材料发射的蓝光也必须被去掉。
图9A的另一选择是将空穴转移区域804或电子转移区域805掺杂有第二光发射材料901。作为其的一个实例，图9B所示为其中电子转移区域805被掺杂有第二光发射材料的装置。
通过引入混合的结而获得的白有机光发射装置除了蓝光发射材料以外还可采用第二光发射材料和第三光发射材料作为掺杂剂。第二光发射材料发射具有比蓝光更长波长的光且第三光发射材料发射具有比第二光发射材料所发射的光更长波长的光。考虑到光的三原色，优选地是第二光发射材料和第三光发射材料分别发射绿光和红光。
在这种情况下，理想地是第二光发射材料和第三光发射材料被用于掺杂到不同的载流子传输区域(即，空穴转移区域被掺杂有一种材料而电子转移区域被掺杂有另一种材料)。在图10所示的实例中，空穴转移区域804被掺杂有第二光发射材料1001且电子转移区域805被掺杂有第三光发射材料1002。
虽然在图5A至10的任何一张图中未显示，但是由用于提高空穴注入的材料(此后被称为空穴注入材料)所形成的空穴注入区域可能被插入到阳极和有机化合物膜之间。同样，由用于提高电子注入的材料(此后被称为电子注入材料)所形成的电子注入区域可能被插入到阴极和有机化合物膜之间。
空穴注入材料和电子注入材料具有降低载流子从电极注入到有机化合物膜所遇阻挡的能力。从而，空穴注入区域和电子注入区域具有使载流子从电极到有机化合物薄膜的运动平稳以防止电荷累积的效果。为了避免形成如上所述的杂质层，在有机化合物前或后没有时间间隔的情况下，注入材料被形成薄膜。
上述蓝或白有机光发射装置可以取得高的光发射效率和长的使用寿命。因此，通过将这种有机光发射装置与CCM法或CF法结合，可以获得一种全色显示装置，其具有比传统的显示装置更高的光发射效率、更长的使用寿命及更佳的生产率。
附图的简要说明在所附的附图中图1所示为一个有机界面的状态图。
图2所示为蒸发设备图。
图3所示为杂质层的形成图。
图4所示为混合区的状态图。
图5A和5B所示为蓝有机光发射装置的结构图。
图6A和6B所示为白有机光发射装置的结构图。
图7所示为一种白有机光发射装置的结构图。
图8A和8B所示为蓝有机光发射装置的结构图。
图9A和9B所示为白有机光发射装置的结构图。
图10所示为一种白有机光发射装置的结构图。
图11所示为蒸发设备图。
图12A和12B所示分别为采用颜色转换层的显示装置和采用滤色器的显示装置的示意图。
图13A和13B所示为显示装置的断面结构图。
图14所示为一种显示装置的断面结构图。
图15A和15B所示分别为显示装置的上部结构和其断面结构图。
图16所示为一种显示装置的断面结构图。
图17A至17C所示为显示装置图，其中图17A所示为其上部结构且图17B和17C所示为其断面结构。
图18A和18B所示为显示装置的结构图。
图19A和19B所示为显示装置的结构图。
图20A至20C所示为显示装置的结构图。
图21A至21F所示为电器的具体实例图。
图22A和22B所示为电器的具体实例图。
图23所示为显示装置的结构图；以及图24所示为具体的有机化合物的蒸发源。
优选实施方案的详细说明实施本发明的模式将在下面加以说明。总体上，如果有机光发射装置的阳极或阴极是透明的以取出所发射的光，则这已足够。在这种实施方案模式的有机光发射装置中，在衬底上形成透明的阳极以便通过阳极将光取出。然而，本发明也适用于其它的结构并且可以在衬底上形成阴极以便通过阴极将光取出或者光可以从衬底的对面被取出。
在实行本发明时，制造有机光发射装置的过程必须被加以设计以避免杂质层的形成。因此首先说明根据本发明制造有机光发射装置的一种方法。
图11A为蒸发设备的顶视图。该设备为单室形式，在此室内真空罐1110被设置成蒸发室并且在真空罐内备有多个蒸发源。在多个蒸发源内分别存储着具有不同功能的材料，如空穴注入材料、空穴转移材料、电子转移材料、电子注入材料、阻挡材料、光发射材料和用于形成阴极的材料。
在具有这种蒸发室的蒸发设备中，具有阳极(由ITO或类似所形成)的衬底被引进加料室。如果阳极是一种氧化物如ITO，则氧化处理在预处理室内进行(虽然在图11A中未表示出，但是蒸发设备可以装备有紫外线照射室以清洁阳极表面)。所有构成有机光发射装置的材料都要在真空罐1110内经受蒸发。阴极可以在真空罐1110内被形成，或者可以在单独的蒸发室内被形成。简单地说，如果阴极前面的层是在真空罐1110内通过蒸发而形成的，则这已足够。最后，在密封室内进行密封并且衬底被从卸料室内被取出以获得有机光发射装置。
采用这种单室形式的蒸发设备制造本发明的有机光发射装置的程序将参照图11B(真空罐1110的断面图)加以说明。作为一个简单实例如图11B所示的是利用具有三个蒸发源(有机化合物蒸发源a 1116、有机化合物蒸发源b 1117和有机化合物蒸发源c 1118)的真空室1110形成有机化合物膜(图5A所示的有机化合物薄膜502)的过程，该有机化合物膜包括空穴转移材料1121、电子转移材料1122及蓝光发射材料1123。
首先，具有阳极1102的衬底1101被引进真空罐1110且由固定基座1111来固定(通常，在蒸发期间衬底被旋转)。其次，真空罐1110内的压力被降低(优选为到10-4帕斯卡或更低)并且随后容器a 1112被加热以蒸发空穴转移材料1121。当达到所给定的蒸发率(单位/s)时，闸板a 1114被打开以开始蒸发。
在空穴转移区域1103达到给定的厚度后，蓝光发射材料1123的蒸发被启动而与此同时空穴转移材料1121一直被蒸发以形成第一混合区域1105(对应于图11B所示的状态)。然后闸板a 1114被完全关闭以结束空穴转移材料1121的蒸发并形成包括蓝光发射材料1123的光发射区域。此时，容器b 1113在闸板b 1115被关闭的情况下被加热。
当光发射区域达到一给定的厚度后，闸板b 1115被打开且电子转移材料1122的蒸发被启动以形成第二混合区域。最后，蓝光发射材料1123的蒸发结束并且包括电子转移材料1122的电子转移区域被形成。所有的上述操作在没有任何时间间隔的情况下接连进行，因此在任何区域均没有杂质层的形成。
有机化合物蒸发源a 1116、有机化合物蒸发源b 1117和有机化合物蒸发源c 1118的具体形状如图24所示。有一种情况下采用了小室(cell)或采用了传导热发生器，并且采用传导热发生器的情况在图24中被显示。简单地说，容器a 1112、容器b 1113和容器c 2411构成传导热发生器，并且包括空穴转移材料1121的容器a 1112、包括电子转移材料1122的容器b 1113、包括蓝光发射材料的容器c 2411分别被电极a 2401、电极b 2402和电极c 2403夹在中间。然后，容器a 1112、容器b 1113和容器c 2411被流动电流加热蒸发。用于有机化合物蒸发源c 1118的闸板c 2412也在此被显示出。
所有在“发明概述”中说明的有机光发射装置可以通过应用这种方法来制造。例如，在制造如图5B所示的包括蓝光发射材料作为相对于基质材料的寄居材料的设备时，用于蒸发基质材料的蒸发源可以被添加到图11B的元件中。基质材料被用来形成混合区域并形成光发射区域，而在蒸发基质材料期间(在形成光发射区域期间)光发射材料以微小量被蒸发以便掺杂在基质材料上。
在空穴注入区域或电子注入区域被形成的情况下，每种注入材料的蒸发源被放置在同一真空罐1110内。例如，在图11B中如果空穴注入区域通过蒸发在阳极1102和空穴转移区域1103之间被形成，则在空穴注入材料通过蒸发被淀积在阳极1102之后没有任何时间间隔的情况下，空穴转移材料1121便立即被蒸发。由此避免了杂质的形成。
下面所列举的是作为空穴注入材料、空穴转移材料、电子转移材料、电子注入材料和光发射材料的优选的材料。但是，可用于本发明的有机光发射装置的材料并不被限制于此。
对于空穴注入材料，在有机化合物的界线内，尤其是酞菁(此后被称为H2Pc)基化合物、铜酞菁(此后被称为CuPc)被经常使用。在聚合体中，通过在共轭系统导电聚合体中进行化学掺杂而获得的材料可以被采用。这些聚合体的实例包括掺杂有聚苯乙烯磺酸(此后被称为PSS)的聚乙烯二氧基噻吩(polyethylene dioxythiophene，此后被称为PEDOT)以及掺杂有碘或其它路易斯酸(Lewis acid)的聚苯胺或聚吡咯。身为绝缘体的聚合体就阳极平面化而言也是有效的，并且经常采用聚酰亚胺(此后被称为PI)。有效的空穴注入材料也可在无机化合物中发现，其实例包括金、铂或其它类似金属的薄膜以及铝氧化物(此后被称为氧化铝)的非常薄的薄膜。
作为空穴转移材料广泛使用的材料是芳香胺基(aromatic amine-based)(即，那些具有苯环-氮键的)化合物。其中，尤其被广泛使用的是4，4’-双(二苯胺基)-联苯(此后，TAD)；其衍生物，即4，4’-双[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-胺基]-联苯(此后，TPD)；以及4，4’-双-[N-(1-萘基)-N-苯基-胺基]-联苯(此后，α-NPD)。还被使用的有星爆式芳香胺化合物，包括4，4’，4”-三(N，N-二苯基-胺基)-三苯胺(此后，TDATA)；以及4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基-胺基]-三苯胺(此后，MTDATA)。
金属配合物经常被用作电子转移材料。其中的实例包括具有喹啉基干或苯并喹啉基干的金属配合物，如前述的Alq，三(4-甲基-8-喹啉醇化物)铝(此后，Almq)，和双(10-羟基苯并[h]-喹啉醇化物)铍(此后，Bebq)；以及是一种混合的配合基配合物的双(2-甲基-8-喹啉醇化物)-(4-羟基-联苯基)-铝(此后，BAlq)。实例还包括具有噁唑基和噻唑基配合基的金属配合物，如双[2-(2-羟苯基)-苯并噁唑]锌(此后，Zn(BOX)2)及双[2-(2-羟苯基)-苯并噻唑]锌(此后，Zn(BTZ)2)。具有比金属配合物转移电子能力更高的其它材料是噁二唑衍生物如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(此后，PBD)及1，3-双[5(p-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑-2-il]苯(此后，OXD-7)；三唑衍生物如3-(4-叔丁基苯基)4-苯基-5-(4-联苯基)--1，2，4-三唑(此后，TAZ)和3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1，2，4-三唑(此后，p-EtTAZ)；及菲咯啉衍生物如bathophenanthroline(此后，BPhen)和bathocuproin(此后，BCP)。
上面所给出的电子转移可以用作电子注入材料。除此以外，非常薄的绝缘体薄膜，包括碱性的金属卤化物如氟化锂和碱性的金属氧化物如氧化锂常被使用。碱性金属配合物如乙酰丙酮锂(lithium acetylacetonate)(此后，Li(acac))及8-喹啉醇化物-锂(此后，Liq)也是有效的。
除了上述包括Alq、Almq、BeBq、BAlq、Zn(BOX)2和Zn(BTZ)2的金属配合物以外，作为有效的光发射材料的材料可以是各种荧光颜料。荧光颜料的实例包括为蓝色的4，4’-双(2，2-联苯-乙烯基)-联苯(此后，DPVBi)及为红橙色的4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(p-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(此后，DCM)。三态光发射材料也可以被采用并且其主流为具有铂或铱作为重要金属的配合物。公知的三态光发射材料包括三(2-苯基吡啶)铱(此后，Ir(ppy)3)和2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H，23H-卟啉-铂(此后，PtOEP)。
具有相应功能的上述材料被结合来组成本发明的有机光发射装置，借此具有比传统装置更高光发射效率及更长使用寿命的有机光发射装置可以被制造出来。
这样的有机光发射装置被用来制造全色显示装置且图12A和12B的每一个均示意性地显示出由此获得的显示装置的结构。图12A显示了CCM法，其中蓝有机光发射装置与颜色转换层相结合。图12B显示了CF法，其中白有机光发射装置与滤色器相结合。在图12A中，B→B的颜色转换层不总是必要的。
转换层1215和滤色器1205a至1205c可以通过公知的照相平板印刷术轻易地被图形化在衬底上。因此采用该技术全色显示装置被制造出来。这个实施方案显示出装置的一个具体实例，该装置具有这样结构，在此结构中空穴注入区域被插入在图5A所举例说明的蓝有机光发射装置中的阳极501和有机化合物膜502之间。
首先，通过溅射ITO被淀积到约100纳米的厚度以便在玻璃衬底500上形成阳极501。带有阳极501的玻璃衬底500被引进如图11A和11B所示的真空罐。在这个实施方案中，为了通过蒸发淀积五种材料(四种有机化合物和一种形成阴极的金属)五个蒸发源是必须的。
首先，作为空穴注入材料的MTDATA通过蒸发被淀积到20纳米的厚度以便形成空穴注入区域。当薄膜厚度达到20纳米且MTDATA的蒸发被终止时，身为空穴转移材料的TAD的螺二聚物(spiro dimer)(此后被称为S-TAD)的蒸发立即以3/s的蒸发速率被启动。在此不允许有时间间隔以避免如上所述的杂质的形成。
在只包括S-TAD的空穴转移区域504以3/s的蒸发速率被形成到20纳米的厚度后，在保持S-TAD蒸发速率的同时，身为光发射材料的DPVBi的螺二聚物(spiro dimer)(此后被称为S-DPVBi)的蒸发以3/s的蒸发速率被启动。因此通过共同蒸发形成了第一混合区域507，其中S-TAD与S-DPVBi的比例为1∶1。区域507的厚度被设置为10纳米。
在第一混合区域507被形成之时，S-TAD的蒸发被终止且S-DPVBi的蒸发在继续以形成光发射区域505。光发射区域将要具有20纳米的厚度。随后，随着S-DPVBi的蒸发在继续，身为电子转移材料的Alq的蒸发以3/s的蒸发速率被启动。由此通过共同蒸发形成了第二混合区域508，在此区域内S-DPVBi与Alq的比例为1∶1。区域508的厚度被设置为10纳米。
在第二混合区域508被形成之时，S-DPVBi的蒸发被终止且Alq的蒸发在继续以形成具有厚度为40纳米的电子转移区域506。最后，通过蒸发淀积镱到厚度约为400纳米作为阴极503。源自S-DPVBi的蓝有机光发射装置由此而获得。这个实施方案显示出装置的一个具体实例，该装置具有这样结构，在此结构中电子注入区域被插入在图5B所举例说明的蓝有机光发射装置中的阴极513和有机化合物膜512之间。
首先，通过溅射法ITO被淀积到约100纳米的厚度以便在玻璃衬底510上形成阳极511。带有阳极511的玻璃衬底510被引进如图11A和11B所示的真空罐。在这个实施方案中，为了通过蒸发淀积六种材料(五种有机化合物和一种形成阴极的金属)六个蒸发源是必须的。
首先，只包括TPD的空穴转移区域514被形成到30纳米的厚度。然后在保持TPD以3/s的蒸发速率的同时，作为光发射材料基质材料的BAlq的蒸发也以3/s的蒸发速率被启动。换句话说，包括按1∶1比例的TPD与Alq的第一混合区域517通过共同蒸发而被形成。第一区域517的厚度为10纳米。
在第一混合区域517被形成时，TPD的蒸发被终止而BAlq的蒸发一直在继续以形成光发射区域515。光发射区域的厚度是20纳米。在此时，光发射区域515被掺杂5wt％的二萘嵌苯(perylene)，二萘嵌苯是作为光发射材料519的蓝荧光颜料。
在光发射区域515结束时，二萘嵌苯的蒸发被终止且Balq的蒸发仍然在继续。与此同时，作为电子转移材料的Alq的蒸发以3/s的蒸发速率被启动。换句话说，包括按1∶1比例的BAlq和Alq的第二混合区域518通过蒸发被形成。第二混合区域的厚度为10纳米。
在第二混合区域518结束时，BAlq的蒸发被终止且Alq的蒸发在继续以形成具有厚度为30纳米的电子转移区域516。此外，作为电子注入材料的Li(acac)被形成为具有厚度为2纳米的膜以作为电子注入区域。
最后，通过蒸发铝被淀积到约150纳米的厚度作为阴极。源自二萘嵌苯的蓝有机光发射装置由此而获得。本实施方案显示出如图6A所举例说明的白有机光发射装置的一个具体实例。
首先，通过溅射法ITO被淀积到约100纳米的厚度以便在玻璃衬底500上形成阳极501。带有阳极501的玻璃衬底500被引进如图11A和11B所示的真空罐。在这个实施方案中，为了通过蒸发淀积五种材料(四种有机化合物和一种形成阴极的金属)五个蒸发源是必须的。
首先，只包括α-NPD的空穴转移区域504被形成到30纳米的厚度。然后，在保持α-NPD以3/s的蒸发速率的同时，作为蓝光发射材料(实际上此颜色为比蓝色更白的青白色)的Zn(BTZ)2的蒸发以3/s的蒸发速率被启动。换句话说，包括按1∶1比例的α-NPD与Zn(BTZ)2的第一混合区域507通过共同蒸发而被形成。第一区域507的厚度为10纳米。
在第一混合区域507结束时，α-NPD的蒸发被终止而Zn(BTZ)2的蒸发一直在继续以形成光发射区域505。光发射区域的厚度是20纳米。在此时，光发射区域505的最后10纳米(即在厚度为20纳米的光发射区域上的10纳米与20纳米高度之间)被掺杂重量占5％的DCM，DCM是作为第二光发射材料601的红橙色荧光颜料。
在光发射区域505结束时，DCM的蒸发被终止且Zn(BTZ)2的蒸发仍然在继续。与此同时，作为电子转移材料的BAlq的蒸发以3/s的蒸发速率被启动。换句话说，包括按1∶1比例的Zn(BTZ)2和BAlq的第二混合区域508通过蒸发被形成。第二混合区域的厚度为10纳米。
在第二混合区域508结束时，Zn(BTZ)2的蒸发被终止而BAlq的蒸发在继续以形成具有厚度为30纳米的电子转移区域506。最后，铝∶锂合金通过蒸发被淀积到约150纳米的厚度作为阴极。白有机光发射装置由此而获得。本实施方案显示出如图7所举例说明的白有机光发射装置的一个具体实例。
首先，通过溅射法ITO被淀积到约100纳米的厚度以便在玻璃衬底500上形成阳极501。带有阳极501的玻璃衬底500被引进如图11A和11B所示的真空罐。在这个实施方案中，为了通过蒸发淀积六种材料(五种有机化合物和一种形成阴极的金属)六个蒸发源是必须的。
首先，只包括α-NPD的空穴转移区域504被形成到30纳米的厚度。然后，在保持α-NPD以3/s的蒸发速率的同时，作为蓝光发射材料的S-DPVBi的蒸发也以3/s的蒸发速率被启动。换句话说，包括就蒸发速率而言按1∶1比例的α-NPD与S-DPVBi的第一混合区域507通过共同蒸发而被形成。第一混合区域的厚度为10纳米。在此时，添加重量约占0.5％的N，N’-二甲基喹吖啶酮(被称为“Dmq”)作为第二光发射材料701，其为绿色荧光颜料。
在第一混合区域507结束时，α-NPD的蒸发被终止而S-DPVBi的蒸发在继续以形成光发射区域505。光发射区域的厚度为20纳米。然后，作为电子转移材料的Alq的蒸发以3/s的蒸发速率被启动，同时继续S-DPVBi的蒸发。由此通过共同蒸发所形成的是第二混合区域508，在此混合区域中就蒸发速率而言S-DPVBi与Alq的比例为1∶1。区域508的厚度被设置为10纳米。在此时，重量占0.5％为红橙色荧光颜料的DCM被添加到该区域作为第三光发射材料702。
在第二混合区域508结束时，S-DPVBi的蒸发被终止而Alq的蒸发在继续以形成具有厚度为30纳米的电子转移区域506。最后，铝∶锂合金通过蒸发被淀积到约150纳米的厚度作为阴极。白有机光发射装置由此而获得。这个实施方案显示出装置的一个具体实例，该装置具有这样结构，在此结构中电子注入区域被插入在图8A所举例说明的蓝有机光发射装置中的阴极803和有机化合物膜802之间。
首先，通过溅射法ITO被淀积到约100纳米的厚度以便在玻璃衬底800上形成阳极801。带有阳极801的玻璃衬底800被引进如图11A和11B所示的真空罐。在这个实施方案中，为了通过蒸发淀积四种材料(三种有机化合物和一种形成阴极的金属)四个蒸发源是必须的。
首先，在只包括α-NPD的空穴转移区域804以3/s的蒸发速率被形成到40纳米的厚度以后，在保持α-NPD以3/s的蒸发速率的同时，作为电子转移材料的BCP的蒸发也以3/s的蒸发速率被启动。由此通过共同蒸发所形成的是混合区域806，在此混合区域806中就蒸发速率而言α-NPD与BCP的比例为1∶1。区域806的厚度被设置为20纳米。
在混合区域806结束时，α-NPD的蒸发被终止而BCP的蒸发在继续以形成厚度为20纳米的电子转移区域805。此外，作为电子注入材料的Alq的蒸发在无时间间隔的情况下被启动以形成厚度为40纳米的电子注入区域。
最后，铝∶锂合金通过蒸发被淀积到约150纳米的厚度作为阴极803。源自α-NPD的蓝有机光发射装置由此而获得。注意如果蓝荧光颜料如二萘嵌苯被添加到混合区域806，则图8B所示的形式是可能的。本实施方案显示出如图9B所举例说明的白有机光发射装置的一个具体实例。
首先，ITO通过溅射法被淀积到约100纳米的厚度以便在玻璃衬底800上形成阳极801。带有阳极801的玻璃衬底800被引进如图11A和11B所示的真空罐。在这个实施方案中，为了通过蒸发淀积四种材料(三种有机化合物和一种形成阴极的金属)四个蒸发源是必要的。
首先，在只包括α-NPD的空穴转移区域804以3/s的蒸发速率被形成到40纳米的厚度以后，在保持α-NPD的蒸发速率的同时，作为电子转移材料的BAlq的蒸发也以3/s的蒸发速率被启动。由此通过共同蒸发所形成的是混合区域806，在此混合区域806中就蒸发速率而言α-NPD与BAlq的比例为1∶1。区域806的厚度被设置为20纳米。
在混合区域806结束时，α-NPD的蒸发被终止而BAlq的蒸发一直在继续以形成厚度为40纳米的电子转移区域805。在此时，电子转移区域805的前10纳米(即在厚度为40纳米的电子转移区域上的0纳米与10纳米高度之间)被掺杂重量占5％的红荧烯，红荧烯是作为第二光发射材料901的黄色荧光颜料。
最后，铝∶锂合金通过蒸发被淀积到约150纳米的厚度作为阴极803。白有机光发射装置由此而获得。本实施方案显示出如图10所举例说明的白有机光发射装置的一个具体实例。
首先，通过溅射法ITO被淀积到约100纳米的厚度以便在玻璃衬底800上形成阳极801。带有阳极801的玻璃衬底800被引进如图11A和11B所示的真空罐。在这个实施方案中，为了通过蒸发淀积五种材料(四种有机化合物和一种形成阴极的金属)五个蒸发源是必要的。
首先，只包括α-NPD的空穴转移区域804以3/s的蒸发速率被形成到40纳米的厚度。在此时，电子转移区域804的最后10纳米(即在厚度为40纳米的空穴转移区域上的30纳米与40纳米高度之间)被掺杂重量占5％的DMq，DMq是作为第二光发射材料1001的绿色荧光颜料。
其次，当空穴转移区域804被形成后，在保持α-NPD的蒸发速率的同时，作为电子转移材料的BAlq的蒸发也以3/s的蒸发速率被启动。由此通过共同蒸发所形成的是混合区域806，在此混合区域806中就蒸发速率而言α-NPD与BAlq的比例为1∶1。区域806的厚度被设置为30纳米。
当混合区域806结束后，α-NPD的蒸发被终止而BAlq的蒸发一直在继续以形成厚度为40纳米的电子转移区域805。在此时，电子转移区域805的前10纳米(即在厚度为40纳米的电子转移区域上的0纳米与10纳米高度之间)被掺杂重量占5％的DCM，DCM是作为第三光发射材料1002的红橙色荧光颜料。
最后，铝∶锂合金通过蒸发被淀积到约150纳米的厚度作为阴极803。白有机光发射装置由此而获得。这一实施方案说明包括根据本发明的有机光发射装置的显示装置。图13A和13B是采用本发明的有机光发射装置的有源矩阵显示装置的断面图。
在此一个薄膜晶体管(此后被称为TFT)被作为有源装置，但是这个有源装置可以是MOS晶体管。所示的作为一个实例的TFT是一个顶栅(top gate)TFT(平面晶体管，更为具体地)，但是也可以用底栅TFT(典型地是反向交错TFT)代替。
在图13A中，1301表示一个衬底。在此所用的衬底可以透可见光，这样光由衬底面而获取。具体地是，玻璃衬底、石英衬底、水晶玻璃或塑料衬底(包括塑料膜)可以被采用。衬底1301是指衬底加上在衬底表面所形成的绝缘膜。
在衬底1301上装备有像素部分1311和驱动电路1312。像素部分1311将首先被加以说明。
像素部分1311是用于显示图像的区域。多个像素被放置在衬底上，且每个像素被装备有用于控制有机光发射装置内电流流动的TFT1302(此后被称为电流控制TFT)、像素电极(阳极)1303、根据本发明的有机化合物膜1304及阴极1305。虽然在图13A中仅有电流控制TFT被显示，但是每个像素都具有一个TFT用于控制施加到电流控制TFT的栅极上的电压(此后被称为转换TFT)。
在此电流控制TFT1302优选为p沟道TFT。虽然也可以用n沟道TFT来代替，但是如图13A和13B所示如果电流控制TFT被连接到有机光发射装置的阳极，则在降低电流消耗方面作为电流控制TFT的p沟道TFT更为成功。开关TFT可以是n沟道TFT或p沟道TFT。
电流控制TFT1302的漏极被电连接到像素电极1303。在这个实施方案中，具有功函数为4.5至5.5eV的导电材料被用作像素电极1303的材料，因此，像素电极1303起有机光发射装置的阳极的作用。能透射光的材料，典型地是，氧化铟、氧化锡、氧化锌或这些氧化物的化合物(例如，ITO)被用作像素电极1303。有机化合物膜1304被形成在像素电极1303上。
阴极1305被放置在有机化合物膜1304上。阴极1305的材料理想地是具有功函数为2.5至3.5eV的导电材料。典型地是，阴极1305由包含碱性金属元素或碱土金属元素的导电薄膜或由包含铝的导电薄膜或由通过在上述导电薄膜中的一种薄膜上分层放置铝或银薄膜而获得的叠层所形成。
由像素电极1303、有机化合物膜1304和阴极1305所组成的层被覆盖一层保护膜1306。提供保护膜1306是为了保护有机光发射装置免受氧气和湿气。适合于保护膜1306的材料包括氮化硅、氮氧化硅、氧化铝、氧化钽及碳(具体地，为类金刚石碳)。
由1320表示的是图12A和12B所示的颜色转换层或滤色器。在此所示的实例中，所述层或滤色器被形成在通过处理衬底1301所获得的凹痕里。当有机化合物膜1304发射蓝光时，颜色转换层被采用而当有机化合物膜1304发射白光时滤色器被采用。
其次，驱动电路1312将被加以说明。驱动电路1312是一个用于控制即将被送到像素部分1311的定时信号(栅信号和数据信号)的区域，而且被装备有移位寄存器、缓冲器和锁存器以及模拟量开关(传输门)或电平转移电路。在图13A中这些电路的基本单元是由n沟道TFT1307和p沟道TFT1308组成的CMOS电路。
公知的电路结构可以被应用到移位寄存器、缓冲器和锁存器以及模拟开关(传输门)或电平转移电路。虽然在图13A和13B中像素部分1311和驱动电路1312被提供在相同的衬底上，但是IC或LSI可以被电连接而不是将驱动电路1312放置在衬底上。
在图13A和13B中像素电极(阳极)1303被电连接到电流控制TFT1302，但是可以改为将阴极连接到电流控制TFT。在这种情况下，像素电极可以由阴极1305的材料所形成，而阴极可以由像素电极(阳极)1303的材料所形成。电流控制TFT在这种情况下被优选为n沟道TFT。
图13A所示的显示装置由一种工艺所制造，在这种工艺中像素电极1303的形成先于接线线路1309的形成。然而，这个工艺可能会使像素电极1303的表面粗糙。像素电极1303粗糙的表面可能会使有机光发射装置的特征降级，因为它是一个电流驱动类型的装置。
因此像素电极1303可以在接线线路1309形成之后被形成以便获得如图13B所示的显示装置。在这种情况下，与图13A的结构相比来自像素电极1303的电流的注入得到改善。
在图13A和13B中，一个前锥形围堤结构(forward-tapered bankstructure)1310将放置在像素部分1311的像素彼此分隔。如果这个围堤结构为反向锥形的，则例如在围堤结构与像素电极之间的接触可以被避免。其实例如图14所示。在图13A和13B中与此相同的元件由相同的符号来表示。
在图14中，接线线路也充当分隔部分来形成接线线路和分隔部分1410。在图14中所示的接线线路和分隔部分1410的形状(即，具有凸出边缘的结构)可以由此获得，即将构成接线线路的金属与比该金属(例如，一种金属氮化物)刻蚀速率低的材料分层，然后刻蚀得到的叠层。这种形状可以防止阴极1405与像素电极1403或接线线路之间的短路。与通常的有源矩阵显示装置不同，在像素上的阴极1405在图14中的装置里被做成条(与在无源矩阵装置中的阴极相类似)。
图15A和15B显示在图13B中举例说明的有源矩阵显示装置的外型。图15A是其的顶视图且图15B为沿着图15A中的P-P’线所取的断面图。图13A和13B中的符号被用于图15A和15B。
在图15A中，1501表示像素部分，1502表示栅信号侧的驱动电路且1503表示数据信号侧的驱动电路。即将被送到栅信号侧的驱动电路1502和数据信号侧的驱动电路1503的信号经过输入接线线路1504从TAB(tape automated bonding，带式自动键合)带1505被输入。虽然在图中未表示出来，但是TAB带1505可以由TCP(tape carrierpackage，载带封装)来取代，该TCP是通过给TAB提供IC(集成电路)而获得的。
由1506所表示的是覆盖部件，它提供在图13B中所示的显示装置的上部分、而且由树脂所构成的密封部件1507来粘合。只要覆盖部件1506不透过氧气和水，它可以是任何材料。在这个实施方案中，如图15B所示，覆盖部件1506由塑料部件1506a以及在塑料部件1506a的前表面和后表面分别所形成的碳膜(具体地，类金刚石碳)1506b及1506c所组成。
如图15B所示，密封部件1507被覆盖有由树脂构成的密封部件1508，以使有机光发射装置完全被密封在一个气密空间1509中。气密空间1509可以由惰性气体(典型地，氮气或不活跃气体)、树脂、或惰性液体(例如，液态碳氟化合物，其典型实例为全氟烷(perfluoroalkane))所填充。在所述空间内放入吸附剂或脱氧剂也是有效的。
在本实施方案中所示的显示装置的显示面(显示由观众所观看的图像的面)上可以被提供有一个偏振板。该偏振板具有减小来自外部入射光的反射的效果，因而防止显示面显示观众的反射像。总体上，圆偏振板被采用。但是，优选地是通过调节折射率使偏振板具有较小内部反射的结构，以防止从有机化合物膜所发射出的光在偏振板被反射并向后传播。
根据本发明的任何有机光发射装置可以被用作包括在本实施方案中的显示装置里的有机光发射装置。本实施方案显示一个有源矩阵显示装置，作为包括根据本发明的有机光发射装置的显示装置的一个实例。与实施方案8不同，在这个实施方案的显示装置中，光是从其上形成有源装置的衬底的对面所获取(此后被称为向上发射)。图16为其的一个断面图。
在此一个薄膜晶体管(此后被称为TFT)被作为有源装置，但是这个有源装置可以是MOS晶体管。所示的作为一个实例的TFT是一个顶栅TFT(平面晶体管，更为具体地)，但是也可以用底栅TFT(典型地是反向交错TFT)代替。
本实施方案的衬底1601、形成在像素部分1611中的电流控制TFT1602及驱动电路1612与实施方案8中的那些具有相同的结构。
被连接到电流控制TFT1602漏极的第一电极1603在本实施方案中被用作阳极，因此优选地由具有大的功函数的导电材料所形成。导电材料典型的实例包括镍、钯、钨、金、银和其它相似金属。在本实施方案中，理想地是第一电极1603不透光。更为理想地是，电极由高度反射光的材料所形成。
有机化合物膜1604被形成在第一电极1603上。在有机化合物膜1604上所提供的是第二电极1605，在本实施方案中第二电极1605充当阴极。因而，第二电极1605的材料理想地是具有功函数为2.5至3.5eV的导电材料。典型地是，包含碱性金属元素或碱土金属元素的导电膜或由包含铝的导电膜或由通过在上述导电膜中的一种膜上分层铝或银膜而获得的叠层被采用。然而，具有透光性是第二电极1605的材料所不可缺少的，因为在本实施方案中向上发射被采用。因此，当金属被用作第二电极时，该金属优选地被形成到厚度约为20纳米的非常薄的膜内。
由第一电极1603、有机化合物膜1604和第二电极1605所组成的层被覆盖一层保护膜1606。保护膜1606是为了保护有机光发射装置免受氧和湿而被提供的。在本实施方案中，只要能透光任何材料可以被用作保护膜。
在图16中第一电极(阳极)1603被电连接到电流控制TFT1602，但是阴极可以取而代之被连接到电流控制TFT。在这种情况下，第一电极可以由阴极的材料所形成，而第二电极可以由阳极的材料所形成。电流控制TFT在这种情况下被优选为n沟道TFT。
由1607所表示的是覆盖部件且由树脂所构成的密封部件1608来粘合。只要覆盖部件1607透光但不透氧和水，则它可以是任何材料。在这个实施方案中，玻璃被采用。气密空间1609可以由惰性气体(典型地，氮气或不活跃气体)、树脂、或惰性液体(例如，液态碳氟化合物，其典型实例为全氟烷perfluoro alkane)所填充。在所述空间内放入吸附剂或脱氧剂也是有效的。
由1620表示的是图12A和12B所示的颜色转换层或滤色器。在此所示的实例中，所述层或滤色器被提供在覆盖部件1607中。当有机化合物膜1604发射蓝光时，颜色转换层被采用而当有机化合物膜1604发射白光时滤色器被采用。
在本实施方案中，1602与有机化合物膜之间的距离比实施方案8大。因此当1602简单地通过图案形成而形成时，光的颜色可能会混合(可能会受来自相邻像素的光的影响)。因此在本实施方案中黑色矩阵1621被采用以减弱从相邻像素所发射出的光的影响。
即将被送到栅信号侧的驱动电路和数据信号侧的驱动电路的信号经过输入接线线路1613从TAB(带式自动键合)带1614被输入。虽然在图中未表示出来，但是TAB带1614可以由通过给TAB带提供IC(集成电路)而获得的TCP(载带封装)来取代。
在本实施方案中所示的显示装置的显示面(由观众所观看的将要显示图像的面)上可以被提供有一个偏振板。该偏振板具有减小来自外部入射光的反射的效果，因而防止显示面显示观众的反射。总体上，圆偏振板被采用。但是，优选地是通过调节折射率使偏振板具有较小内部反射的结构，以防止从有机化合物膜所发射出的光在偏振板被反射并向后传播。
根据本发明的任何有机先发射装置可以被用作包括在本实施方案中的显示装置里的有机光发射装置。本实施方案说明一个无源矩阵显示装置，作为包括根据本发明的有机光发射装置的显示装置的一个实例。图17A是显示装置的顶视图且图17B是沿着图17A的P-P’线所取的断面图。
在图17A中，由1701表示的是衬底，在此该衬底由塑料部件所形成。所用的塑料部件为聚酰亚胺、聚酰胺、丙烯酸类树脂、环氧树脂、PES(polyethylene sulfile)、PC(聚碳酸脂)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)板或膜。
参考数字1702表示由导电氧化物膜所形成的扫描线(阳极)。在本实施方案中，导电氧化物膜通过将氧化锌掺杂氧化镓而获得。1703表示由金属膜，在本实施方案中为铋膜所形成的数据线(阴极)。1704表示由丙烯酸类树脂(acrylic resin)所形成的围堤(bank)。所述围堤的功能是作为将数据线1703彼此分隔的间隔壁。多个扫描线1702和多个数据线1703分别形成条纹图形且图形以直角相互交叉。虽然未在图17A中显示出来，但是有机化合物膜被夹在扫描线1702和数据线1703之间且相交部分1705充当像素。
扫描线1702和数据线1703通过TAB带1707被连接到外部驱动电路。1708表示一组由大量扫描线1702所组成的接线线路。1709表示一组由连接到数据线1703的大量连接接线线路1706所组成的接线线路。虽然未在图中显示，TAB带1707可以由通过给TAB提供IC而获得的TCP所代替。
在图17B中，1710表示密封部件且1711表示利用密封部件1710被粘合到塑料部件1701的覆盖部件。光可矫正树脂(photo-curableresin)可以被用于密封部件1710。密封部件的优选材料是一种允许少量气体泄露且吸收少量湿气的材料。覆盖部件优选地由与衬底1701相同的材料制成，且玻璃(包括二氧化硅玻璃)或塑料可以被采用。在此，塑料材料被用于覆盖部件。
1720所表示的是如图12A和12B所示的那些颜色转换层或滤色器。在此所示的实例中，所述层或滤色器被形成在通过加工衬底1701所获得的凹痕里。当有机化合物膜1713发射蓝光时，颜色转换层被采用而当有机化合物膜1713发射白光时滤色器被采用。
图17C是像素区域的结构1712的放大视图。1713表示有机化合物膜。如图17C所示，围堤1704的较低层比较高层要窄，因而所述围堤可以从物理上将数据线1703彼此分隔。由密封部件1710所包围的像素部分1714通过由树脂形成的密封部件1715与外部空气隔绝。由此有机化合物膜的变坏被防止。
在根据本发明的按上述所构造的显示装置中，像素部分1714由扫描线1702、数据线1703、围堤1704和有机化合物膜1713所组成。因此显示装置可以由一个非常简单的工艺来制造。
在本实施方案中所示的显示装置的显示面(观众所观看的将要显示图像的面)上可以被提供有一个偏振板。该偏振板具有减小来自外部入射光的反射的效果，因而防止显示面显示对观众的反射。一般，圆偏振板被采用。但是，优选地是通过调节折射率使偏振板具有较小内部反射的结构，以防止从有机化合物膜所发射出的光在偏振板被反射并向后传播。
根据本发明的任何有机光发射装置可以被用作包括在本实施方案中的显示装置里的有机光发射装置。本实施方案显示将印刷线路板附着到实施方案10所示的显示装置上以将该装置制作到模块里的一个实例。
在图18A所示的模块中，TAB带1804被附着到衬底1801(在此包括像素部分1802以及接线线路1803a和1803b)，并且印刷线路板1805经过TAB带1804被附着到衬底。
印刷线路板1805的功能方框图被示于图18B。在印刷线路板1805内被提供有起至少I/O端口(输入或输出端口)1806和1809、数据信号侧的驱动电路1807和栅信号侧的驱动电路1808作用的IC。
在这个技术说明中，通过将TAB带附着到具有在其表面形成有像素部分的衬底上并且通过如上的TAB带将起驱动电路功能的印刷线路板附着到衬底上所构造的模块被特别地称为具有外部驱动电路的模块。
根据本发明的任何有机光发射装置可以被用作包括在本实施方案中的显示装置里的有机光发射装置。本实施方案显示将印刷线路板附着到实施方案8、9或10所示的显示装置上以将该装置制作到模块里的一个实例。
在图19A所示的模块中，TAB带1905被附着到衬底1901(在此包括像素部分1902、数据信号侧的驱动电路1903、栅信号侧的驱动电路1904以及接线线路1903a和1903b)，并且印刷线路板1906经过TAB带1905被附着到衬底。印刷线路板1906的功能方框图被示于图19B。
如图19B所示，在印刷线路板1906内提供有起至少I/O端口1907和1910和控制单元1908的功能的IC。在此提供存储单元1909，但它并不总是必需的。控制单元1908是具有控制驱动电路及校正图像数据功能的部分。
在这个技术说明中，通过将起控制器功能的印刷线路板附着到上面形成有有机光发射装置的衬底上所构造的模块被特别地称为具有外部控制器的模块。
根据本发明的任何有机光发射装置可以被用作包括在本实施方案中的显示装置里的有机光发射装置。本实施方案显示了显示装置的一个实例，在此显示装置中，有机光发射装置根据数字时间灰度显示(digital time gray scale display)在恒定电压下被驱动。本发明的显示装置在数字时间灰度显示中可以提供均匀的图像，因而非常有用。
图20A显示具有有机光发射装置的像素的电路结构。Tr代表晶体管且Cs代表存储电容器。在这个电路中，当栅线被选择时，电流从源线流进Tr1并且电压以由信号所确定的量被累积在Cs中。然后由Tr2的栅源电压(Vgs)所控制的电流流进Tr2和有机光发射装置。
当Tr1不再被选择时，Tr1被转到OFF以便保持Cs的电压(Vgs)。因而，电流继续以取决于Vgs的量流动。
图20B显示根据数字时间灰度显示用于驱动这个电路的图表。在数字时间灰度显示中，一个帧被分成多个子帧。图20B显示6位灰度级，其中一个帧被分成六个子帧。在这种情况下，子帧的光发射周期的比率为32∶16∶8∶4∶2∶1。
图20C示意性地显示在本实施方案的衬底上的驱动电路。栅驱动器和源驱动器被提供在相同的衬底上。在这个实施方案中，像素电路和驱动器被设计成为数字式驱动。从而，TFT特性的波动不影响装置且装置可以显示均匀的图像。本实施方案说明有源矩阵恒定电流驱动电路，该电路通过将恒定电流流进本发明的有机光发射装置而被驱动。驱动电路的电路结构如图23所示。
图23中的像素2310具有信号线Si、第一扫描线Gj、第二扫描线Pj和电源线Vi。像素2310也具有晶体管Tr1、Tr2、Tr3和Tr4、混合结类型的有机光发射装置2311及电容存储器2312。
Tr3和Tr4的栅都被连接到第一扫描线Gj。Tr3具有源和漏极，源和漏极中的一个被连接到信号线Si且它们中的另一个被连接到Tr2的源。Tr4具有源和漏极，源和漏极中的一个被连接到Tr2的源并且它们中的另一个被连接到Tr1的栅。简单地说，Tr3的源或漏极被连接到Tr4的源或漏极。
Tr1的源被连接到电源线Vi，并且Tr1的漏极被连接到Tr2的源上。Tr2的栅被连接到第二扫描线Pj。Tr2的漏极被连接到有机光发射装置2311的像素电极。有机光发射装置2311具有像素电极、相反电极及在像素电极和相反电极之间所插入的有机光发射层。相反电极从光发射板外部的电源接收恒定电压。
Tr3可以是n沟道TFT或p沟道TFT，并且其同样适用于Tr4。然而，Tr3和Tr4必须具有相同的极性。Tr1可以是n沟道TFT或p沟道TFT。Tr2可以是n沟道TFT或p沟道TFT。光发射装置的像素电极和相反电极中的一个充当阳极且另一个充当阴极。当Tr2是p沟道TFT时，理想地是采用像素电极作为阳极而相反电极作为阴极。另一方面，当Tr2是n沟道TFT时，理想地是像素电极被用作阴极而采用相反电极作为阳极。
电容存储器2312被形成在Tr1的栅和源之间。电容存储器2312被提供以便于更安全地维持Tr1的栅源电压(Vgs)，但这并不总是必需的。
在图23所示的像素中，即将被供给到信号线Si的电流由信号线驱动电路的电源所控制。
采取上述电路结构使恒定电流驱动成为可能，其中通过将一恒定电流流进有机光发射装置，光亮度一直被保持恒定。根据本发明具有混合区域的有机光发射装置比传统的有机光发射装置使用寿命更长，并且当如上所述的恒定电流驱动被采用时，具有更长的使用寿命。因此这个电路结构是有效的。在上述实施方案中已经被说明的本发明的显示装置具有低能量消耗及长的使用寿命的优点。从而，将那些显示装置作为其显示单元等的电器可以比传统装置消耗更小的电能且耐用。这些优点尤其是对于使用电池作为电源的电器如便携式设备尤为有用，因为低电能消耗直接导致方便性(电池频繁性的消耗变小)。
上述显示装置是自发光的以便于消除如液晶显示器中所用背光的需要，并且具有薄且重量轻的厚度小于1微米的有机化合物。使用这些显示装置作为其显示单元的电器因而比传统的电器更薄且更轻。这也直接带来方便性(在携带时重量轻且紧凑)并且对于电器，尤其是便携式设备非常有用。此外，薄(不占体积)无疑就运输(大量电器可以被大量地运输)和安装(节省空间)而言对于电器是有用的。
由于自发光，上述显示装置的特征在于在明亮的地方具有比液晶显示装置更好的可见度和更宽的视角。因此使用这些显示装置作为其显示单元的电器就观看显示器的容易性而言也具有优势。
概括而言，采用本发明的显示装置的电器除了具有传统有机光发射装置的优点以外，即薄/轻且更高的可见度，还具有低能耗和长使用寿命的新特点，因此非常有用。
本实施方案显示了使用本发明的显示装置作为显示单元的电器的实例。其中的具体实例如图21A至21F及图22A和22B所示。包括在本实施方案的电器中的有机先发射装置可以是根据本发明的任何有机光发射装置。包括在本实施方案中的显示装置可以是图13A至20C所举例说明的任何配置。
图21A显示采用有机光发射装置的显示器。该显示器由外壳2101a、支撑底座2102a和显示单元2103a组成。通过使用本发明的显示装置作为显示单元2103a，该显示器可能薄且重量轻并且耐用。因而，运输被简化、安装时空间被节省且使用寿命变长。
图21B显示一台摄像机，它由主体2101b、显示单元2102b、音频输入单元2103b、操作开关2104b、电池2105b和图像接收单元2106b组成。通过采用本发明的显示装置作为显示单元2102b，摄像机可能重量轻且消耗更小的能量。因而，电池的消耗下降而且携带摄像机不再那么不方便。
图21C显示一台数字照相机，它由主体2101c、显示单元2102c、目镜单元2103c和操作开关2104c组成。通过采用本发明的显示装置作为显示单元2102c，数字照相机可能重量轻且消耗更小的能量。因而，电池的消耗下降而且携带数字照相机不再那么不方便。
图21D显示装备有记录介质的图像再现装置。该装置由主体2101d、记录介质(如CD、LD或DVD)2102d、操作开关2103d、显示单元(A)2104d和显示单元(B)2105d组成。显示单元(A)2104d主要显示图像信息而显示单元(B)2105d主要显示文本信息。通过采用本发明的显示装置作为显示单元(A)2104d和显示单元(B)2105d，图像再现装置消耗更少的能量并且可能重量轻且耐用。装备有记录介质的图像再现装置可以是激光唱机、游戏机或类似的装置。
图21E显示一台便携式(可移动的)计算机，它由主体2101e、显示单元2102e、图像接收单元2103e、操作开关2104e和存储槽2105e组成。通过采用本发明的显示装置作为显示单元2102e，便携式计算机可能重量轻且消耗更小的能量。因而，电池的消耗下降而且携带计算机不再那么不方便。便携式计算机可以将信息存储在通过集成闪存或非易失性存储器而获得的记录媒体中并且能够复现所存储的信息。
图21F显示一台个人计算机，它由主体2101f、外壳2102f、显示单元2103f和键盘2104f组成。通过采用本发明的显示装置作为显示单元2103f，个人计算机可能重量轻且消耗更小的能量。尤其对于需要携带的笔记本计算机或其它个人计算机，本发明的显示装置就电池消耗和轻质而言是一个很大的优点。
这些电器目前以通过电子通讯线路如因特网及通过无线通讯如电波传送的越来越多的频率信息尤其是动画信息来显示。因为有机光发射装置具有非常快速的响应速率，因此它们适用于动画显示。
图22A显示一台蜂窝电话，它由主体2201a、音频输出单元2202a、音频输入单元2203a、显示单元2204a、操作开关2205a和天线2206a组成。通过采用本发明的显示装置作为显示单元2204a，蜂窝电话可能重量轻且消耗更小的能量。因而，电池的消耗下降而且携带蜂窝电话很容易而且主体紧凑。
图22B显示音响(具体地，汽车音响)，它由主体2201b、显示单元2202b及操作开关2203b和2204b组成。通过采用本发明的显示装置作为显示单元2202b，音响可能重量轻且消耗更小的能量。虽然在本实施方案中汽车音响被作为一个实例，但是它可以是家庭音响。
有效的是通过给电器提供光传感器作为探测环境亮度的措施给予如图21A至21F及图22A和22B所示的电器根据电器所使用的环境的亮度来调制所发射光的光亮度的功能。如果所发射光的光亮度与环境亮度的对比度比率为100至150，则用户可以不费力气地识别出图像或文本信息。借助这一功能，当环境为明亮时图像的光亮度可以被提高以得到更好的视觉，而当环境为黑暗时图像的光亮度可以被降低以减少能量消耗。
采用本发明的有机光发射装置作为光源的显示装置也是非常有效的，因为显示装置薄且重量轻并且可以在消耗少量能量的情况下工作。尤其是白有机光发射装置可以被用作光源如液晶显示装置中的背光或前光。因而，也具有这种液晶显示装置的电器薄且重量轻而且可以在消耗少量能量的情况下工作。
当液晶显示器被用作根据本实施方案如图21A至21F及图22A和图22B所示的电器的显示装置时，如果那些液晶显示器采用本发明的光发射装置作为背光或前光，则电器仍然可能薄且重量轻并且可以消耗更小的能量。
通过执行本发明，消耗少量能量且具有更长使用寿命的显示装置可以被获得。此外，通过使用这种显示装置作为电器的显示单元可以获得消耗少量能量便显示明亮图像的耐用电器。
权利要求
1.一种包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜的蓝有机光发射装置，有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括空穴转移材料和蓝光发射材料的第一混合区域；在所述第一混合区域上包括蓝光发射材料的光发射区域；在所述光发射区域上包括蓝光发射材料和电子转移材料的第二混合区域；在所述第二混合区域上包括电子转移材料的电子转移区域。
2.一种包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜的蓝有机光发射装置，有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括空穴转移材料和基质材料的第一混合区域；在所述第一混合区域上包括被添加有蓝光发射材料的基质材料的光发射区域；在所述光发射区域上包括基质材料和电子转移材料的第二混合区域；以及在所述第二混合区域上包括电子转移材料的电子转移区域。
3.一种包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜的白有机光发射装置，所述有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括空穴转移材料和第一光发射材料的第一混合区域；在所述第一混合区域上包括第一光发射材料的区域；在所述光发射区域上包括第一光发射材料和电子转移材料的第二混合区域；在所述第二混合区域上包括电子转移材料的电子转移区域；以及第二光发射材料，其中所述第二光发射材料发射出比第一光发射材料所发射光的波长更长波长的光。
4.根据权利要求3的白有机光发射装置，其中第二光发射材料被包括在包括第一光发射材料的区域的一部分里。
5.根据权利要求3的白有机光发射装置，其中第二光发射材料被包括在第一混合区域和第二混合区域中的一个里。
6.一种包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜的白有机光发射装置，所述有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括空穴转移材料和第一光发射材料的第一混合区域；在所述第一混合区域上包括第一光发射材料的区域；在所述光发射区域上包括第一光发射材料和电子转移材料的第二混合区域；在所述第二混合区域上包括电子转移材料的电子转移区域；第二光发射材料；以及第三光发射材料，其中第二光发射材料发射出比第一光发射材料所发射光的波长更长波长的光。其中第三光发射材料发射出比第二光发射材料所发射光的波长更长波长的光。
7.根据权利要求6的白有机光发射装置，其中第二光发射材料被包括在第一混合区域里而第三光发射材料被包括在第二混合区域里。
8.根据权利要求6的白有机光发射装置，其中第二光发射材料被包括在第二混合区域里而第三光发射材料被包括在第一混合区域里。
9.一种包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜的蓝有机光发射装置，所述有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括空穴转移材料和电子转移材料的混合区域；以及在所述混合区域上包括电子转移材料的电子转移区域，其中所述空穴转移材料和所述电子转移材料中的一个是蓝光发射材料。
10.一种包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜的蓝有机光发射装置，所述有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括空穴转移材料和电子转移材料的混合区域；以及在所述混合区域上包括电子转移材料的电子转移区域，其中蓝光发射材料被添加到混合区域。
11.一种包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜的白有机光发射装置，有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括空穴转移材料和电子转移材料的混合区域；在所述混合区域上包括电子转移材料的电子转移区域；以及掺杂剂，其中所述空穴转移材料和电子转移材料中的一个是蓝光发射材料，以及其中掺杂剂发射具有比蓝光发射材料所发射光的波长更长波长的光。
12.根据权利要求11的白有机光发射装置，其中添加剂被包括在蓝光发射材料的一部分里。
13.根据权利要求11的白有机光发射装置，其中添加剂被包括在混合区域里。
14.一种包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜的白有机光发射装置，有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括空穴转移材料和电子转移材料的混合区域；在所述混合区域上包括电子转移材料的电子转移区域；第一掺杂剂；以及第二掺杂剂，其中空穴转移材料和电子转移材料中的一个是蓝光发射材料，其中第一掺杂剂发射具有比蓝光发射材料所发射光的波长更长波长的光。其中第二掺杂剂发射具有比第二掺杂剂所发射光的波长更长波长的光。
15.根据权利要求14的白有机光发射装置，其中第一掺杂剂被包括在空穴转移区域里且第二掺杂剂被包括在电子转移区域里。
16.根据权利要求14的白有机光发射装置，其中第一掺杂剂被包括在电子转移区域里且第二掺杂剂被包括在空穴转移区域里。
17.一种全色显示装置包括根据权利要求1的蓝有机光发射装置；以及包括荧光材料的部件，所述荧光材料具有吸收从蓝有机光发射装置所发射的蓝光并发射绿光或红光的能力。
18.一种全色显示装置包括根据权利要求2的蓝有机光发射装置；以及包括荧光材料的部件，所述荧光材料具有吸收从蓝有机光发射装置所发射的蓝光并发射绿光或红光的能力。
19.一种全色显示装置包括根据权利要求9的蓝有机光发射装置；以及包括荧光材料的部件，所述荧光材料具有吸收从蓝有机光发射装置所发射的蓝光并发射绿光或红光的能力。
20.一种全色显示装置包括根据权利要求10的蓝有机光发射装置；以及包括荧光材料的部件，所述荧光材料具有吸收从蓝有机光发射装置所发射的蓝光并发射绿光或红光的能力。
21.一种全色显示装置包括根据权利要求3的白有机光发射装置；以及滤色器。
22.一种全色显示装置包括根据权利要求6的白有机光发射装置；以及滤色器。
23.一种全色显示装置包括根据权利要求11的白有机光发射装置；以及滤色器。
24.一种全色显示装置包括根据权利要求14的白有机光发射装置；以及滤色器。
25.一种根据权利要求17的全色显示装置，全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
26.根据权利要求18的全色显示装置，全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
27.根据权利要求19的全色显示装置，全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
28.根据权利要求20的全色显示装置，全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
29.根据权利要求21的全色显示装置，全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
30.根据权利要求22的全色显示装置，全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
31.根据权利要求23的全色显示装置，全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
32.根据权利要求24的全色显示装置，全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
33.一种包括蓝有机光发射装置的全色显示装置，所述蓝有机光发射装置包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜，有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括空穴转移材料和蓝光发射材料的第一混合区域；在所述第一混合区域上包括蓝光发射材料的光发射区域；在所述光发射区域上包括蓝光发射材料和电子转移材料的第二混合区域；在所述第二混合区域上包括电子转移材料的电子转移区域；以及包括荧光材料的部件，所述荧光材料具有吸收从蓝有机光发射装置所发射的蓝光并发射绿光或红光的能力。
34.一种包括蓝有机光发射装置的全色显示装置，所述蓝有机光发射装置包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜，有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括空穴转移材料和基质材料的第一混合区域；在所述第一混合区域上包括被添加有蓝光发射材料的基质材料的光发射区域；在所述光发射区域上包括基质材料和电子转移材料的第二混合区域；在所述第二混合区域上包括电子转移材料的电子转移区域；以及包括荧光材料的部件，所述荧光材料具有吸收从蓝有机光发射装置所发射的蓝光并发射绿光或红光的能力。
35.一种包括白有机光发射装置的全色显示装置，所述白有机光发射装置包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜，有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括所述空穴转移材料和第一光发射材料的第一混合区域；在所述第一混合区域上包括所述第一光发射材料的区域；在所述光发射区域上包括第一光发射材料和电子转移材料的第二混合区域；在所述第二混合区域上包括所述电子转移材料的电子转移区域；第二光发射材料；以及滤色器，其中所述第二光发射材料发射比第一光发射材料所发射的光的波长更长波长的光。
36.根据权利要求35的全色显示装置，其中第二光发射材料被包括在包括第一光发射材料的区域的一部分里。
37.根据权利要求35的全色显示装置，其中第二光发射材料被包括在第一混合区域和第二混合区域中的一个里。
38.一种包括白有机光发射装置的全色显示装置，所述白有机光发射装置包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜，有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括空穴转移材料和第一光发射材料的第一混合区域；在所述第一混合区域上包括第一光发射材料的区域；在所述光发射区域上包括第一光发射材料和电子转移材料的第二混合区域；在所述第二混合区域上包括电子转移材料的电子转移区域；第二光发射材料；第三光发射材料；滤色器，其中第二光发射材料发射比第一光发射材料所发射的光的波长更长波长的光。其中第三光发射材料发射比第二光发射材料所发射的光的波长更长波长的光。
39.根据权利要求38的全色显示装置，其中第二光发射材料被包括在第一混合区域里而第三光发射材料被包括在第二混合区域里。
40.根据权利要求38的全色显示装置，其中第二光发射材料被包括在第二混合区域里而第三光发射材料被包括在第一混合区域里。
41.一种包括蓝有机光发射装置的全色显示装置，所述蓝有机光发射装置包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜，有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括所述空穴转移材料和电子转移材料的混合区域；在所述混合区域上包括所述电子转移材料的电子转移区域；以及包括荧光材料的部件，所述荧光材料具有吸收从蓝有机光发射装置所发射的蓝光并发射绿光或红光的能力。其中所述空穴转移材料和电子转移材料中的一个是蓝光发射材料。
42.一种包括蓝有机光发射装置的全色显示装置，所述蓝有机光发射装置包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜，有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括空穴转移材料和电子转移材料的混合区域；在所述混合区域上包括电子转移材料的电子转移区域；以及包括荧光材料的部件，所述荧光材料具有吸收从蓝有机光发射装置所发射的蓝光并发射绿光或红光的能力。其中蓝光发射材料被添加到混合区域。
43.一种包括白有机光发射装置的全色显示装置，所述白有机光发射装置包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜，有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括所述空穴转移材料和电子转移材料的混合区域；在所述混合区域上包括所述电子转移材料的电子转移区域；掺杂剂；滤色器，其中所述空穴转移材料和电子转移材料中的一个是蓝光发射材料，以及其中掺杂剂发射具有比蓝光发射材料所发射的光的波长更长波长的光。
44.根据权利要求43的全色显示装置，其中掺杂剂被包括在蓝光发射材料的一部分里。
45.根据权利要求43的全色显示装置，其中掺杂剂被包括在混合区域里。
46.一种包括白有机光发射装置的全色显示装置，所述白有机光发射装置包括被放入在阳极和阴极之间的有机化合物膜，有机化合物膜包括在所述阳极上包括空穴转移材料的空穴转移区域；在所述空穴转移区域上包括空穴转移材料和电子转移材料的混合区域；在所述混合区域上包括电子转移材料的电子转移区域；第一掺杂剂；第二掺杂剂；滤色器，其中空穴转移材料和电子转移材料中的一个是蓝光发射材料，以及其中第一掺杂剂发射具有比蓝光发射材料所发射的光的波长更长波长的光。其中第二掺杂剂发射具有比第一掺杂剂所发射的光的波长更长波长的光。
47.根据权利要求46的全色显示装置，其中第一掺杂剂被包括在空穴转移区域里且第二掺杂剂被包括在电子转移区域里。
48.根据权利要求46的全色显示装置，其中第一掺杂剂被包括在电子转移区域里且第二掺杂剂被包括在空穴转移区域里。
49.根据权利要求33的全色显示装置，所述全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
50.根据权利要求34的全色显示装置，所述全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
51.根据权利要求35的全色显示装置，所述全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
52.根据权利要求38的全色显示装置，所述全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
53.根据权利要求41的全色显示装置，所述全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
54.根据权利要求42的全色显示装置，所述全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
55.根据权利要求43的全色显示装置，所述全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
56.根据权利要求46的全色显示装置，所述全色显示装置被包括在由摄像机、数字照相机、便携式计算机、个人计算机和蜂窝电话组成的组中的一个里。
全文摘要
有机化合物膜由彼此相连接的空穴转移区域、第一混合区域、光发射区域、第二混合区域和电子转移区域组成。借助由此构造的有机化合物膜,由此获得的蓝有机光发射装置没有传统叠层结构所存在的层间界面。当颜料掺杂剂被添加到此装置结构中时,由此获得白有机光发射装置。通过这种方法可以提供具有高的光发射效率及长的使用寿命的蓝或白有机光发射装置。当这种有机光发射装置与颜色转换层或滤色器相结合时,可以获得消耗更少能量并寿命持续更长的全色显示装置。
文档编号H01L51/50GK1372434SQ0210513
公开日2002年10月2日 申请日期2002年2月22日 优先权日2001年2月22日
发明者濑尾哲史, 山崎舜平 申请人:株式会社半导体能源研究所