[發(fā)明專利]多色顯示器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00109578.1
• 申請日: 1995-12-06
• 公開（公告）號: CN1293425A
• 公開（公告）日: 2001-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 琳達(dá)·S·薩波切克;史蒂芬·R·福里斯特;保羅·E·伯羅斯;丹尼斯·M·麥克卡蒂;馬克·E·湯普森
• 申請（專利權(quán)）人: 普林斯頓大學(xué)理事會
• 主分類號: G09F9/30
• 分類號: G09F9/30;H05B33/14;H01L33/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王維玉,王達(dá)佐

本申請為中國發(fā)明專利申請No．95196807．6的分案申請。

本發(fā)明涉及多色顯示器，具體而言，涉及用于平板電子顯示器的發(fā)光裝置。

電子顯示器是現(xiàn)代社會傳送信息必不可少的手段，它可用在電視機、計算機終端及其它應(yīng)用中。沒有任何其它的介質(zhì)可提供其速度、多功能性及相互作用。已知的顯示技術(shù)包括等離子顯示器、發(fā)光二極管(LED)，薄層場致發(fā)光顯示器等。

主要的非發(fā)射技術(shù)利用了一類有機分子的電子光學(xué)性質(zhì)，即液晶(LC)或液晶顯示器(LCD)。LCD操作相當(dāng)可靠，但其對比度和分辨率較低，需要高能后照光。活性基質(zhì)顯示器采用多個晶體管，每一只能夠激活單一的LC像素。無可置疑，與平板顯示器相關(guān)的技術(shù)具有重要意義，同時該技術(shù)也在不斷取得進展。可參見：“Flat?Panel?Displays”，Scientific?American，March，1993，90-97頁，S．W．Depp和W．E．Honard。該文章指明，到1995年，僅平板顯示器預(yù)期的市場將為40-50億美元。任何有利的顯示技術(shù)應(yīng)能提供高分辨率的全色顯示器，具有良好的發(fā)光性及有競爭力的價格。

彩色顯色器以三種主顏色紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)運行。采用有機薄膜材料的表現(xiàn)紅、綠、藍(lán)發(fā)光裝置(OLED)已取得了顯著的進步。這些薄膜材料是在真空條件下沉積的。此項技術(shù)在世界各地的許多地方得以發(fā)展，許多研究機構(gòu)目前對其進行繼續(xù)研究。

目前，最熱門的高效有機發(fā)射結(jié)構(gòu)被稱之為雙異結(jié)構(gòu)OLED，如圖1A所示，且如現(xiàn)有技術(shù)所述。該結(jié)構(gòu)與采用GaAs或InP的無機OLED極為相似。

圖1A的裝置中，由銦錫氧化物(ITO)的薄層11深敷在玻璃載體層10上，層10與11形成基底8。此后，在ITO層11上沉積薄的(100-500埃)、有機的，主要為空穴遷移層(HTL)12。再在HTL層12上面再沉積薄(通常50埃-100埃)的發(fā)射層(EL)13。如果層太薄將使膜缺乏連續(xù)性，而膜太厚又會產(chǎn)生太大的內(nèi)電阻，需高能量來操作。發(fā)射層(EL)13對100-500埃厚度的電子遷移層14(ETL)發(fā)出的電子及來自HTL層12的空穴提供重組位點。ETL材料的特點是其電子遷移率大大高于空穴的遷移率。在下述文獻中公開了現(xiàn)有技術(shù)中ETL、EL和HTL材料的實例：“OrganicElectroluminescent?MultiColor?Image?Display?Device，”issued?on?March15，1994?to?Tang?et?al．

通常，EL層13用高熒光染料進行摻雜以調(diào)整色彩，并增加OLED的場致發(fā)光效率。通過沉積金屬接點15、16及頂電極17完成圖1A所示的裝置。接點15、16通常由銦或Ti／Pt／Au構(gòu)成。電極17通常為雙層結(jié)構(gòu)，它由直接與有機ETL層14接觸的合金如Mg／Ag?17′及厚的高功能金屬層17″構(gòu)成，如Mg／Ag上的金(Au)或銀(Ag)。厚金屬17″為不透明的。當(dāng)在頂電極17與接點15、16間施加適宜的偏壓時，通過玻璃基底10產(chǎn)生光發(fā)射，圖1A的OLED裝置的發(fā)光外量子效率為0．05-4％，其取決于發(fā)射的顏色及其結(jié)構(gòu)。

另一種已知的有機發(fā)射結(jié)構(gòu)被之為單雜結(jié)構(gòu)，如圖1B所示，且如現(xiàn)有技術(shù)所述。該結(jié)構(gòu)與圖1A所示的結(jié)構(gòu)相比，其差異在于EL層13也用作ETL層，從而除去了圖1A中的ETL層14。但是，為了有效地工作，圖1B的裝置必須采用具有優(yōu)良電子遷移能力的EL層13，否則必須包括圖1A裝置中所示的單獨的ETL層14。

目前，在綠OLED中可觀察到最高的效率。此外，可實現(xiàn)3-10伏的驅(qū)動電壓。這些早期的非常有前途的顯示技術(shù)使用了非晶形或高度多晶的有機層。無疑這些結(jié)構(gòu)限制了穿過膜的載體電子遷移率，依次也限制了電流并增加了驅(qū)動電壓。由多晶態(tài)引起的晶體的遷移和增長為此結(jié)構(gòu)明顯的不成功因素。電極接觸退化也是明顯的失敗原因。

圖1C顯示的是另一種已知的OLED裝置，為單層(聚合物)OLED的典型剖面圖。如圖所示，該裝置包括玻璃載體層1，在其上涂敷有薄ITU層3，由它們構(gòu)成基底在ITU層3上面形成例如一層旋轉(zhuǎn)涂敷聚合物的有機層5。其提供了如前所述HTL、ETL和EL層各層的功能。在有機層5上形成金屬電極層6。金屬通常為Mg、Ca或其它常用的金屬。