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CN114512620A - Oled发光装置、显示装置、电子设备和oled发光装置的制造方法 - Google Patents

Oled发光装置、显示装置、电子设备和oled发光装置的制造方法 Download PDF

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CN114512620A
CN114512620A CN202111332972.7A CN202111332972A CN114512620A CN 114512620 A CN114512620 A CN 114512620A CN 202111332972 A CN202111332972 A CN 202111332972A CN 114512620 A CN114512620 A CN 114512620A
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滨田继太
森茂
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Wuhan Tianma Microelectronics Co Ltd
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Abstract

本发明涉及OLED发光装置、显示装置、电子设备和OLED发光装置的制造方法。第一堆叠结构发光元件包括多个发光单元以及位于发光单元之间的第一电荷产生层。第二堆叠结构发光元件包括多个发光单元以及位于这些发光单元之间的第二电荷产生层。第一电荷产生层和第二电荷产生层中的每一个均由一个或多个电荷产生组成层构成。第一电荷产生层的第一端部区域和第二电荷产生层的第二端部区域在元件分离层的顶面上方重叠。在重叠区域中，配置为阻断任一极性的电荷的第一堆叠结构发光元件或第二堆叠结构发光元件的组成层的端部区域设置在第一电荷产生层和第二电荷产生层的配置为产生与被组成层阻断的电荷相同极性的电荷的电荷产生组成层之间。

Description

OLED发光装置、显示装置、电子设备和OLED发光装置的制造 方法
技术领域
本发明涉及OLED发光装置。
背景技术
有机发光二极管(OLED)元件是电流驱动的自发光元件，因此不需要背光。除此之外，OLED元件具有实现低功耗、宽视角和高对比度的优势；期望为诸如平板显示装置、光源装置等的发光装置的开发做出贡献。
已知堆叠多个用于发射相同颜色或不同颜色的光的OLED结构的发光单元的结构。堆叠用于相同颜色的光的发光单元提供了具有更长寿命和更高亮度的OLED发光装置。堆叠红色发光单元、蓝色发光单元和绿色发光单元构成白色发光元件。例如，在US 2015/0357388 A和US 2018/0190731 A中公开了这种具有堆叠结构的发光元件(像素)。
具有堆叠结构的发光元件在发光单元之间需要电荷产生层。电荷产生层向一个发光单元供应电子并且向另一单元供应空穴。然而，在彼此相邻的发光元件之间可能发生经由电荷产生层的电荷泄漏。由电荷泄漏引起的发光元件之间的串扰降低了OLED发光装置的发光质量。
发明内容
本发明的一个方面是一种OLED发光装置，包括：元件分离层，所述元件分离层具有限定多个发光区域的多个开口以及在多个开口之间的顶面；多个下电极，所述多个下电极在开口内暴露，并且所述下电极包括第一下电极和第二下电极；第一堆叠结构发光元件，所述第一堆叠结构发光元件设置在所述第一下电极上；以及第二堆叠结构发光元件，所述第二堆叠结构发光元件设置在与第一下电极相邻的所述第二下电极上，第二堆叠结构发光元件与第一堆叠结构发光元件相邻。第一堆叠结构发光元件包括堆叠在元件分离层上方的第一发光单元和第二发光单元以及位于第一发光单元与第二发光单元之间的第一电荷产生层。第一发光单元和第二发光单元中的每一个均包括发光层。第一电荷产生层被配置为向第一发光单元供应一极性的电荷并且向第二发光单元供应另一极性的电荷。第二堆叠结构发光元件包括堆叠在元件分离层上方的第三发光单元和第四发光单元以及位于第三发光单元与第四发光单元之间的第二电荷产生层。第三发光单元和第四发光单元中的每一个均包括发光层。第二电荷产生层被配置为向第三发光单元供应一极性的电荷并且向第四发光单元供应另一极性的电荷。第一电荷产生层和第二电荷产生层中的每一个均由一个或多个电荷产生组成层构成。第一电荷产生层的第一端部区域和第二电荷产生层的第二端部区域在元件分离层的顶面上方重叠。在第一端部区域和第二端部区域的重叠区域中，第一堆叠结构发光元件或第二堆叠结构发光元件的被配置为阻断任一极性的电荷的组成层的端部区域设置在第一电荷产生层和第二电荷产生层的被配置为产生与要被该组成层阻断的电荷相同极性的电荷的电荷产生组成层之间。
本发明的一个方面是OLED发光装置的制造方法。该方法包括：形成多个下电极；形成元件分离层，该元件分离层具有限定多个发光区域的多个开口以及在开口之间的顶面，以使每个下电极从开口暴露；以及在元件分离层上方形成彼此相邻的第一堆叠结构发光元件和第二堆叠结构发光元件。第一堆叠结构发光元件包括堆叠在元件分离层上方的第一发光单元和第二发光单元以及位于第一发光单元与第二发光单元之间的第一电荷产生层。第一发光单元和第二发光单元中的每一个均包括发光层。第一电荷产生层被配置为向第一发光单元供应一极性的电荷并且向第二发光单元供应另一极性的电荷。第二堆叠结构发光元件包括堆叠在元件分离层上方的第三发光单元和第四发光单元以及位于第三发光单元与第四发光单元之间的第二电荷产生层。第三发光单元与第四发光单元中的每一个均包括发光层。第二电荷产生层被配置为向第三发光单元供应一极性的电荷并且向第四发光单元供应另一极性的电荷。第一电荷产生层和第二电荷产生层中的每一个均由一个或多个电荷产生组成层构成。第一电荷产生层的第一端部区域和第二电荷产生层的第二端部区域在元件分离层的顶面上方重叠。在第一端部区域和第二端部区域的重叠区域中，第一堆叠结构发光元件或第二堆叠结构发光元件的被配置为阻断任一极性的电荷的组成层的端部区域设置在第一电荷产生层和第二电荷产生层的被配置为产生与要该被组成层阻断的电荷相同极性的电荷的电荷产生组成层之间。
本发明的一方面防止或减少由发光元件之间的串扰引起的发光质量的劣化。
应当理解，前述一般描述和以下详细描述都是示例性和解释性的，而不是对本发明的限制。
附图说明
图1示意性示出了OLED显示装置的配置示例的示意图；
图2A是堆叠结构发光元件阵列的一部分的平面图；
图2B示意性地示出了沿图2A中的剖面线IIB-IIB的剖面结构；
图2C是图2B中的虚线IIC包围的部分的放大图；
图3A是表示彼此相邻的堆叠结构发光元件的电荷产生层的其他配置示例的剖视图；
图3B是图3A中的虚线IIIB包围的部分的放大图；
图4示意性地示出了用于形成电荷产生层的金属掩膜的开口的图案；
图5示意性地示出了用于形成电荷产生层的金属掩膜的开口的图案的另一示例；
图6为形成像素限定层后OLED显示装置的制造的一部分的流程图；
图7A是表示彼此相邻的堆叠结构发光元件的另一配置示例的剖视图；
图7B为图7A中虚线VIIB包围的部分的放大图；
图8A是表示彼此相邻的堆叠结构发光元件的又一配置示例的剖视图；
图8B是图8A中的虚线VIIIB包围的部分的放大图；
图9A是表示彼此相邻的堆叠结构发光元件的又一配置示例的剖视图；
图9B是图9A中的虚线IXB包围的部分的放大图；
图10是表示彼此相邻的堆叠结构发光元件的再一配置示例的剖视图；
图11A是堆叠结构发光元件阵列的一部分的平面图；
图11B示意性地示出了沿图11A中的剖面线XIB-XIB的剖面结构的一部分；
图11C示意性地示出了沿着图11A中的剖面线XIC-XIC的剖面结构的另一部分；
图12是表示彼此相邻的堆叠结构发光元件的又一配置示例的剖视图；
图13是示出图12中用于发射红光、绿光和蓝光的堆叠结构发光元件的布局示例的平面图；
图14示出了堆叠结构发光元件的又一配置示例；
图15示意性地示出了车辆和车载显示装置的配置示例；
图16示意性地示出了智能手机的配置示例；并且
图17示出了应用本说明书的实施方式中的OLED发光装置的生物识别传感器的示例。
具体实施方式
以下，将参照附图描述实施方式。需要说明的是，上述实施方式仅为实施本发明的示例，并不用于限制本发明的技术范围。附图中共同的元件由相同的附图标记表示，并且附图中的一些元件在尺寸或形状上被夸大以便清楚地理解描述。
在下文中，公开了一种有机发光二极管(OLED)发光装置。OLED发光装置的代表性示例是OLED显示装置。本说明书的实施方式中的OLED显示装置包括各自具有OLED结构的多个发光单元被堆叠的堆叠结构发光元件。在一个堆叠结构发光元件中，多个堆叠的发光单元包括用于发射相同颜色或不同颜色的光的发光层。在本说明书中，除非另有明确说明，否则像素是用于发射特定颜色的光以显示图像的部件。特定颜色可以是红色、蓝色、绿色或白色。红色像素、蓝色像素或绿色像素可以被称为子像素。堆叠结构发光元件对应于一个像素。
堆叠结构发光元件包括在彼此相邻的上发光单元和下发光单元之间的电荷产生层。电荷产生层响应于接收电压而产生电荷。电荷产生层向一个发光单元供应电子并且向另一个发光单元供应空穴。当这些电荷泄漏到相邻的堆叠结构发光元件的电荷产生层时，这种微电流会使相邻的像素稍微发光(所谓的串扰)。以下实施方式描述了减少或防止这种电荷泄漏的OLED显示装置的结构。
一个实施方式中的OLED显示装置的显示区域包括各自与像素相对应的堆叠结构发光元件。堆叠结构发光元件包括多个堆叠的发光单元，并且进一步包括在发光单元之间的电荷产生层。彼此相邻的堆叠结构发光元件的电荷产生层在它们的端部重叠在像素限定层的顶面上。像素限定层是元件分离层的示例。在电荷产生层的重叠区域中，阻断一个极性的电荷的发光单元或电荷产生层的组成层的端部区域插设在电荷产生层的产生这种极性的电荷的组成层之间。这种配置减少了电荷产生层之间的电荷泄漏。
显示装置的配置
图1示意性地示出了OLED显示装置1的配置示例。OLED显示装置1包括在其上制造有机发光元件(OLED元件)和像素电路的薄膜晶体管(TFT)基板10和用于封装OLED元件的薄膜封装(TFE)20。薄膜封装20是结构封装单元的示例。结构封装单元的另一示例可以包括用于封装OLED元件的封装基板和用于将TFT基板10与封装基板粘合的粘合部(玻璃料密封部)。例如，TFT基板10和封装基板之间的空间用干氮填充。
在TFT基板10的显示区域25外侧的阴极电极区域14的周边，设置有扫描驱动器31、发光驱动器32、保护电路33、驱动器IC 34和解复用器36。驱动器IC 34通过柔性印刷电路(FPC)35连接到外部装置。扫描驱动器31、发光驱动器32和保护电路33是制造在TFT基板10上的外围电路。
扫描驱动器31驱动TFT基板10上的扫描线。发光驱动器32驱动发光控制线以控制像素的发光时段。例如，驱动器IC 34安装有各向异性导电膜(ACF)。
保护电路33保护像素电路中的元件免受静电放电。驱动器IC 34向扫描驱动器31和发光驱动器32提供电力和时序信号(控制信号)，并且进一步向解复用器36提供电力和数据信号。
解复用器36将驱动器IC 34的一个引脚的输出依次输出到d条数据线(d是大于1的整数)。解复用器36在每个扫描时段改变来自驱动器IC 34的数据信号的输出数据线d次，以驱动驱动器IC 34的输出引脚的d倍的数据线。
堆叠结构发光元件的配置
图2A是堆叠结构发光元件阵列的一部分的平面图。图2A示出了显示区域25中的堆叠结构发光元件的布局示例。在图2A的配置示例中堆叠结构发光元件发射白光。可以在堆叠结构发光元件的前侧设置未示出的滤色器，使得每个像素发射红光、蓝光或绿光。在另一配置示例中，每个堆叠结构发光元件发射红光、蓝光或绿光。一组红色像素、蓝色像素和绿色像素显示视频帧中的一个像素的信息。
图2A中的堆叠结构发光元件具有倒圆角矩形发光区域251并且它们布置成矩阵。作为示例，堆叠结构发光元件的发光区域之一设置有附图标记251。堆叠结构发光元件的发光区域的形状和布局被按所期望地确定。
每个发光区域251被绝缘像素限定层253包围。像素限定层253限定各个像素(发光区域251)。每个发光区域251设置在像素限定层253的开口254内。在图2A中，作为示例，其中一个开口设有附图标记254。开口254之间的区域是像素限定层253的顶面。
如稍后将描述的，每个发光区域251是在开口254的底部暴露的阳极电极的区域。如图2A所示，限定像素限定层253的开口的壁呈锥形，开口面积朝向底部减小。
图2B示意性地示出了沿图2A中的剖面线IIB-IIB的剖视结构。图2B示出了彼此相邻的给定的一对堆叠结构发光元件210A和210B的堆叠结构。堆叠结构发光元件210A和210B中的每一个设置在从像素限定层253的开口254暴露的阳极电极上。堆叠结构发光元件210A和210B中的每一个包括多个堆叠的发光单元以及在发光单元之间的电荷产生层。
在图2B的示例中，堆叠结构发光元件210A和210B中的每一个包括一个堆叠在另一个上的两个发光单元。上发光单元280位于下发光单元270的上方。在图2B中，上发光单元中的一个和下发光单元中的一个以示例的方式设置有附图标记。下发光单元270和上发光单元280可以被配置为发射不同颜色的光，例如蓝光和黄绿光。下发光单元270和上发光单元280可以被配置为发射相同的白色光。
在上发光单元280和下发光单元270之间设置电荷产生层。堆叠结构发光元件210A和210B的电荷产生层291A和291B各自具有与上发光单元280和下发光单元270的界面。电荷产生层291A和291B中的每一个由两个组成层(电荷产生组成层)构成。稍后将描述电荷产生层291A和291B的配置的细节。
堆叠结构发光元件210A是第一堆叠结构发光元件的示例。堆叠结构发光元件210A的下发光单元270、电荷产生层291A和上发光单元280分别是第一发光单元、第一电荷产生层和第二发光单元的示例。堆叠结构发光元件210B是第二堆叠结构发光元件的示例。堆叠结构发光元件210B的下发光单元270、电荷产生层291B和上发光单元280分别是第三发光单元、第二电荷产生层和第四发光单元的示例。
如图2B所示，OLED显示装置1包括设置在绝缘基板上的TFT电路层(TFT阵列)260和多个分离的下电极，例如阳极电极261。阳极电极261反射来自发光单元的光。OLED显示装置1还包括上电极，例如阴极电极262。阴极电极262透射来自发光单元的光。一个像素的阴极电极262可以是一个电极膜的一部分。阳极电极和阴极电极之间的位置关系可以与本示例中的位置关系相反。在这样的配置中，每层的极性是相反的。
例如，绝缘基板是由树脂或玻璃制成的柔性或非柔性基板。靠近绝缘基板的一侧定义为下侧，远离绝缘基板的一侧定义为上侧。堆叠结构发光元件设置在阴极电极262和阳极电极261之间。多个阳极电极261设置在TFT电路层260的平面(例如，平坦化膜)上，并且一个堆叠结构发光元件设置在一个阳极电极261的上方。
阴极电极262是透明(包括半透明)电极，其将来自有机发光层的可见光的全部或一部分朝向结构封装单元透射。各个像素的阴极电极262是未分离的导电膜片的不同部分。可以在阴极电极262上设置未示出的盖层。
TFT电路层260包括多个像素电路，每个像素电路包括多个TFT。每个像素电路形成在绝缘基板和阳极电极261之间以控制供应给阳极电极261的电流，阳极电极261通过设置在未示出的平坦化膜中的接触孔中的触点而与像素电路连接。可以采用具有期望配置的像素电路。像素电路的示例包括用于选择像素的开关TFT、用于OLED元件的驱动TFT、用于控制向OLED元件供应/停止驱动电流的开关TFT以及存储电容器。
像素限定层253被设置为覆盖阳极电极261的周边。阳极电极261的包括其中心的一部分位于(并暴露在)像素限定层253的开口254内。阳极电极261的位于开口254内的区域对应于发光区域251。堆叠结构发光元件设置在开口254内的区域中的阳极电极261的上方。
下发光单元270包括空穴传输层271、发光层272和电子传输层273。空穴传输层271、发光层272和电子传输层273按照这个顺序从底部设置。在图2B的配置示例中，空穴传输层271与阳极电极261接触并且具有与其的界面。本示例中的发光层272发射蓝光。这些层可以适当地由任何材料制成。
图2B的配置示例中的空穴传输层271、发光层272和电子传输层273是未分离膜的部分，该部分包括多个下发光单元270的这些层。空穴传输层271和/或电子传输层273是可选的。下发光单元270可以具有不同的堆叠结构。在阳极电极261和空穴传输层271之间可以包括另一个功能层，例如空穴注入层。
上发光单元280包括空穴传输层281、发光层282和电子传输层283。空穴传输层281、发光层282和电子传输层283按照这个顺序从底部设置。在图2B的配置示例中，电子传输层283与阴极电极262接触并且具有与其的界面。本示例中的发光层282发射黄绿色光。这些层可以适当地由任何材料制成。
图2B的配置示例中的空穴传输层281、发光层282和电子传输层283是未分离膜的部分,该部分包括多个上发光单元280的这些层。空穴传输层281和/或电子传输层283是可选的。上发光单元280可以具有不同的堆叠结构。在阴极电极262和电子传输层283之间可以包括另一个功能层，例如电子注入层。
电荷产生层291A和291B分别位于下发光单元270和上发光单元280之间。电荷产生层291A和291B与下发光单元270的电子传输层273和上发光单元280的空穴传输层281接触并与它们具有界面。
如稍后将描述的，电荷产生层可以由单一组成层或多个组成层组成。电荷产生层的组成层可以是仅产生电子的电子产生层、仅产生空穴的空穴产生层或产生电子和空穴的电子和空穴产生层。对于这些组成层，各种材料是已知的，并且可以使用这些材料中的任何材料。例如，可以使用有机化合物或无机化合物，例如，V2O5、Re2O7或ITO。用于不同颜色的光的发光单元中的空穴传输层或空穴注入层可以具有不同的厚度。
像素限定层253为阳极电极261与下发光单元270的空穴传输层271之间的层。像素限定层253包括设置有堆叠结构发光元件的发光区域251的开口254的内壁以及开口254之间的顶面256。图2B的示例中的顶面256是平的。
如图2B所示，电荷产生层291A和291B是分开的。更具体地，电荷产生层291A和291B分别覆盖像素限定层253的相对应的开口254，并且它们的端部位于像素限定层253的顶面256上方。它们的相对两端在面内方向(基板的主面内的方向)上远离。换言之，在电荷产生层291A的端部和电荷产生层291B的端部之间在面内方向上存在间隙。间隙用空穴传输层281的材料填充。
图2C为图2B中的虚线IIC包围的部分的放大图。电荷产生层291A和291B中的每一个由多个层构成。具体而言，它们具有双层结构并且包括下电子产生层293和上空穴产生层295。
电荷产生层291A和291B具有相同的结构。它们的电子产生层293由相同的材料制成并且它们的空穴产生层295由相同的材料制成。在图2C中，作为示例，电荷产生层291B的电子产生层和空穴产生层分别设置有附图标记293和295。每个电子产生层293向下发光单元270供应电子，并且每个空穴产生层295向上发光单元280供应空穴。
电荷产生层291A和291B设置为部分地覆盖围绕它们的像素限定层253的顶面256。电荷产生层291A和291B仅设置在顶面256的一部分上方；电荷产生层291A和291B的端部位于像素限定层253的顶面256上方。每个电子产生层293被空穴产生层295覆盖。电荷产生层291A和291B的端部在面内方向上彼此远离并且在它们之间存在间隙。
电荷产生层291A和291B的分离减少了它们之间的漏电流。由于电荷产生层291A和291B的端部位于像素限定层253的顶面256上方，电荷产生层291A和291B可以向堆叠结构发光元件的上发光单元和下发光单元更适当地供应电荷。
电荷产生层291A的端部区域和电荷产生层291B的端部区域在像素限定层253的顶面256上方呈锥形。电子产生层293和空穴产生层295的端部区域呈锥形。即使由于膜成形中的未对准而导致膜重叠，锥形电荷产生层因为它们的厚度薄也可以阻断泄漏路径。
在图2A和图2B所示的配置示例中，相邻的堆叠结构发光元件的下发光单元的发光层用于相同颜色的光并且是不分离的。相邻的堆叠结构发光元件的上发光单元的发光层用于相同颜色的光并且是不分离的。下发光单元的发光层和上发光单元的发光层发出不同颜色的光。在另一个配置示例中，相邻的堆叠结构发光元件可以包括用于不同颜色光的发光层。例如，一个堆叠结构发光元件发射红光、蓝光或绿光，而另一个堆叠结构发光元件发射三者中的不同颜色的光。在这种配置的情况下，相邻的下发光单元中的不同颜色的发光层在面内方向上是分开的，相邻的上发光单元中的不同颜色的发光层在面内方向上是分开的，与图2A和图2B所示的电荷产生层相同。
图3A是示出彼此相邻的堆叠结构发光元件210A和210B的电荷产生层291A和291B的另一配置示例的剖视图。下面主要描述与图2B的配置示例的不同之处。在图3A的配置示例中，电荷产生层291A和电荷产生层291B在它们的端部重叠在像素限定层253的顶面256上方。这种配置消除了用于分离堆叠结构发光元件的间隙，使得能够实现OLED显示装置具有更高的分辨率。
图3B为图3A中的虚线IIIB包围的部分的放大图。电荷产生层291A和291B中的每一个具有双层结构。电荷产生层291A由下方的电子产生层293A和上方的空穴产生层295A组成。电荷产生层291B由下方的电子产生层293B和上方的空穴产生层295B组成。
电荷产生层291B的端部区域置于电荷产生层291A的端部区域上方。具体地，电子产生层293B的端部区域置于电荷产生层291A的空穴产生层295A的端部区域上方。它们相互接触而具有界面。该端部区域的堆叠结构由从底部开始按顺序设置的电子产生层293A、空穴产生层295A、电子产生层293B、空穴产生层295B组成。
电荷产生层291A的端部区域和电荷产生层291B的端部区域在像素限定层253的顶面256上方是锥形的。电子产生层293A和空穴产生层295A的端部区域是锥形的。电子产生层293B和空穴产生层295B的端部区域也是锥形的。锥形的电荷产生层可以阻断泄漏路径。
空穴产生层295A位于电荷产生层291A的电子产生层293A与电荷产生层291B的电子产生层293B之间。空穴产生层295A与电子产生层293A和293B接触并且与它们具有界面。电子产生层293A和293B不相互直接接触并且被空穴产生层295A分隔。
电子产生层293B位于电荷产生层291A的空穴产生层295A与电荷产生层291B的空穴产生层295B之间。电子产生层293B与空穴产生层295A和295B接触并且与它们具有界面。空穴产生层295A和295B不相互直接接触并且被电子产生层293B分隔。
电子产生层293A和293B供应和传输电子但阻断空穴而不传输空穴。另一方面，空穴产生层295A和295B供应和传输空穴但阻断电子而不传输电子。也就是说，电子产生层293A和293B仅传输两种不同极性电荷之间的电子，空穴产生层295A和295B仅传输两种不同极性电荷之间的空穴。
综上所述，在彼此相邻的电荷产生层的重叠区域中，仅产生一种极性的电荷而阻断另一种极性电荷的电荷产生层291A或291B的组成层的端部区域介于产生另一极性的电荷的电荷产生层291A或291B的电荷产生组成层之间。这种配置有效地减少了电荷产生层之间的电荷泄漏。
使用金属掩膜的成膜
具有参照图2A至图3B描述的任一配置的电荷产生层可以通过使用具有特定图案的开口的金属掩膜的气相沉积形成。气相沉积在移动气相沉积源的同时加热在气相沉积源中包含的材料。被加热的材料蒸发并从气相沉积源的喷嘴喷出到外部。喷出的材料通过在气相沉积源和目标基板之间正确对准的金属掩膜的开口并沉积在目标基板的预定区域上以形成膜。
图4示意性地示出了用于形成电荷产生层的金属掩膜的开口的图案。图4示出了一个金属掩膜放置在两个不同位置的状态。
虚线301包围的倒圆角矩形示意性地示出了放置在第一位置的金属掩膜的开口图案。在图4中，作为示例，由短划线包围的倒圆角矩形之一提供有附图标记301。由点划线303包围的倒圆角矩形示意性地示出了放置在不同于第一位置的第二位置处的金属掩膜的开口图案。在图4中，作为示例，由点划线包围的倒圆角矩形之一设置有附图标记303。
图4中的金属掩膜用于电荷产生层的一个组成层、例如空穴产生层或电子产生层的气相沉积。可以通过以下描述的方法在不同的腔室中通过气相沉积形成每个组成层。
本说明书的一个实施方式将一个金属掩膜依次放置在不同的位置，并通过气相沉积两次形成膜以形成电荷产生层的组成层。该方法能够制造如图3A所示的结构的电荷产生层的电子产生层或空穴产生层，而无需准备两个腔室。
在图4的配置示例中，金属掩膜的开口以交错排列布置。换言之，开口图案包括沿X轴(图4中的水平方向)排列的开口行，并且开口行沿Y轴(图4中的垂直方向)上下设置。两个相邻开口行中的一者的开口的质心沿Y轴与另一行中的开口的质心偏移半个间距。相邻开口的质心之间的距离是一个间距。
形成电荷产生层的组成层的示例在金属掩膜放置在第一位置的情况下执行材料的气相沉积，然后将金属掩膜移动到第二位置并执行相同材料的气相沉积。
在图4的示例中，金属掩膜的位置被确定为满足以下条件。开口301和开口303沿X轴交替并且还沿Y轴交替。沿X轴相邻的开口301和开口303彼此重叠。然而，沿Y轴相邻的开口301和开口303分离并且彼此不重叠。由于这样的定位，沿X轴相邻的堆叠结构发光元件的电荷产生层的端部区域设置为一个在另一个上并且沿Y轴相邻的堆叠结构发光元件的电荷产生层的端部区域分离。
例如，沿着图4中的剖面线A-A的部分的剖面具有图3A所示的剖面结构。沿图4中的剖面线B-B的部分的剖面具有图2B所示的剖面结构。
图5示意性地示出了用于形成电荷产生层的金属掩膜的开口的图案的另一示例。图5示出了一个金属掩膜放置在两个不同位置的状态。
由短划线305包围的倒圆角矩形示意性地示出了放置在第一位置处的金属掩膜的开口图案。在图5中，作为示例，由短划线包围的倒圆角矩形之一设置有附图标记305。由点划线307包围的倒圆角矩形示意性地示出了放置在不同于第一位置的第二位置处的金属掩膜的开口图案。在图5中，作为示例，由点划线包围的倒圆角矩形之一设置有附图标记307。
图5所示的金属掩膜的开口以交错排列布置，类似于图4的配置示例中的配置。在图5的示例中，金属掩膜的位置被确定为满足以下条件。开口305和开口307沿X轴交替并且还沿Y轴交替。
在沿X轴相邻的开口305和开口307的对中，一些对的开口彼此重叠，而其他对的开口彼此远离并且在它们之间不存在重叠。在沿Y轴相邻的开口305和开口307的对中，一些对的开口彼此重叠，而其他对的开口彼此远离并且在它们之间不存在重叠。
作为这种定位的结果，产生了其电荷产生层在它们的端部上下设置的堆叠结构发光元件对以及其电荷产生层彼此远离的堆叠结构发光元件对。根据图5的配置示例，每个开口305与沿X轴相邻的开口307中的一个(左侧的开口307)重叠并且远离另一个开口307(右侧的开口307)。进一步，每个开口305与沿Y轴相邻的开口307中的一个(上侧的开口307)重叠并且远离另一个开口307(下侧的开口)。
例如，沿着图5中的剖面线C-C和E-E的部分的剖面具有图3A所示的剖面结构。沿图5中的剖面线D-D和F-F的部分的剖面具有图2B所示的剖面结构。
如参考图4和图5所描述的，彼此相邻的堆叠结构发光元件的电荷产生层根据方向可以具有不同的结构。在另一配置示例中，每个堆叠结构发光元件的电荷产生层可以远离沿X轴和Y轴相邻的所有的堆叠结构发光元件的电荷产生层或与其重叠。
OLED显示装置的制造方法
描述OLED显示装置1的制造方法的示例。在以下描述中，在同一步骤中(一起)制造的元件是同一层上的元件。OLED显示装置1的制造首先在绝缘基板上制作TFT电路层260。TFT电路层260可以通过公知的技术制造，因此在此不再赘述。
接下来，在TFT电路层260上方形成阳极电极。例如，在具有穿过其中的接触孔的平坦化膜上形成阳极电极261。可以根据期望确定阳极电极261的层结构和材料。例如，阳极电极261可以通过金属材料的气相沉积或溅射形成。每个阳极电极261通过触点连接到TFT电路层260中的像素电路。
接下来，通过旋涂和图案化感光有机树脂来沉积感光有机树脂，从而形成像素限定层253。通过图案化在像素限定层253中产生开口254，使得单个像素的阳极电极261暴露在开口254的底部。发光区域被像素限定层253分隔。
参照图6的流程图描述在产生像素限定层253之后的一些制造步骤。在具有像素限定层253的整个显示区域上依次形成空穴传输层271、发光层272和电子传输层273(S101)。这些层可以通过气相沉积形成。
接下来，利用具有电子产生层293A和293B的图案的金属掩膜通过气相沉积在基板上沉积用于电子产生层的材料来形成电子产生层293A(S102)。电子产生层293A通过参照图4或图5描述的方法形成。
接下来，利用具有空穴产生层295A和295B的图案的金属掩膜通过气相沉积在基板上沉积用于空穴产生层的材料来形成空穴产生层295A(S103)。空穴产生层295A通过参照图4或图5描述的方法形成。
接下来，利用具有电子产生层293A和293B的图案的金属掩膜通过气相沉积在基板上沉积用于电子产生层的材料来形成电子产生层293B(S104)。电子产生层293B通过参照图4或图5描述的方法形成。
接下来，利用具有空穴产生层295A和295B的图案的金属掩膜通过气相沉积在基板上沉积用于空穴产生层的材料来形成空穴产生层295B(S105)。空穴产生层295B通过参照图4或图5描述的方法形成。
接下来，在整个显示区域上依次形成空穴传输层281、发光层282和电子传输层283(S106)。这些层可以通过气相沉积形成。接下来，沉积用于阴极电极262的金属材料(S107)。阴极电极262设置在整个显示区域上。阴极电极262的层结构和材料如所期望地确定。例如，阴极电极262可以通过金属材料的气相沉积或溅射形成。在制作阴极电极262之后，形成滤色层和结构封装单元。
上述方法只是一个例子；OLED显示装置可以通过不同的方法制造。例如，如果OLED显示装置被配置为利用发射红光、蓝光和绿光的堆叠结构发光元件来显示图像，则用于这些颜色的光的发光层可以通过使用用于各个颜色的发光层的金属掩膜的气相沉积形成。具有这种配置的OLED显示装置不包括滤色器。
堆叠结构发光元件的其他配置示例
以下，对堆叠结构发光元件的其他配置示例进行说明。主要描述与参照图3A描述的配置示例的不同之处。图7A是示出彼此相邻的堆叠结构发光元件210A和210B的另一配置示例的剖视图。图7B为图7A中的虚线VIIB包围的部分的放大图。
图7A中所示的配置示例包括电荷产生层351A和351B，取代图3A中的电荷产生层291A和291B。电荷产生层351A和电荷产生层351B在它们的端部在像素限定层253的顶面256上方重叠。这种配置能够使OLED显示装置具有更高的分辨率。
电荷产生层351A和351B中的每一个具有双层结构并且由两个组成层构成。具体地，电荷产生层351A由下方的电子和空穴产生层353A和上方的空穴产生层355A组成。类似地，电荷产生层351B由下方的电子和空穴产生层353B和上方的空穴产生层355B组成。电子和空穴产生层353A和353B可以由碱金属化合物或碱土金属化合物制成；它们可以供应和传输电子和空穴的电荷(载流子)。空穴产生层355A和355B仅供应和传输空穴。
如图7B所示，电荷产生层351B的端部区域位于电荷产生层351A的端部区域上方。电荷产生层351A的端部区域位于堆叠结构发光元件210A的下发光单元的电子传输层273A的端部区域上方。电荷产生层351A的端部区域和电荷产生层351B的端部区域在像素限定层253的顶面256上方是锥形的。电子和空穴产生层353A和空穴产生层355A的端部区域是锥形的。电子和空穴产生层353B和空穴产生层355B的端部区域也是锥形的。锥形的电荷产生层可以阻断泄漏路径。
堆叠结构发光元件210B的下发光单元的电子传输层273B的端部区域介于电荷产生层351A的端部区域和电荷产生层351B的端部区域之间。电荷产生层351B的端部区域隔着电子传输层273B的端部区域置于电荷产生层351A的端部区域的上方。电子传输层273B的端部区域与电荷产生层351A和351B的端部区域接触并且与它们具有界面。
电荷产生层的端部区域的堆叠结构包括从底部按该顺序设置的电子和空穴产生层353A、空穴产生层355A、电子传输层273B、电子和空穴产生层353B以及空穴产生层355B。
电子传输层273B位于电荷产生层351A的空穴产生层355A与电荷产生层351B的电子和空穴产生层353B之间。电子传输层273B与空穴产生层355A以及电子和空穴产生层353B接触并且与它们具有界面。空穴产生层355A不与电子和空穴产生层353B直接接触并且这些层被电子传输层273B分隔。
电子传输层273B传输电子并阻断空穴而不传输空穴。因此，电子传输层273B阻断空穴在电子和空穴产生层353B与空穴产生层355A之间的流动。
电荷产生层351A的空穴产生层355A位于电子传输层273B与电荷产生层351A的电子和空穴产生层353A之间。空穴产生层355A与电子和空穴产生层353A以及电子传输层273B接触并且与它们具有界面。电子传输层273B不与电子和空穴产生层353A直接接触并且这些层被空穴产生层355A分隔。因此，电荷产生层351A的电子和空穴产生层353A不与电荷产生层351B的电子和空穴产生层353B直接接触，并且这些层被电子传输层273B和空穴产生层355A分隔。
电子传输层273B传输电子并阻断空穴而不传输空穴。空穴产生层355A阻断电子的流动。这些层阻断电子和空穴在电子和空穴产生层353B与电子和空穴产生层353A之间的流动。
电子传输层273B位于电荷产生层351A的空穴产生层355A与电荷产生层351B的空穴产生层355B之间。电子传输层273B与空穴产生层355A和电子和空穴产生层353B接触并且具有与它们的界面。空穴产生层355A不与电子和空穴产生层353B直接接触并且这些层被电子传输层273B隔开。电子传输层273B阻断空穴在空穴产生层355A和355B之间的流动。
参考图7A和图7B所描述的，阻断空穴的电子传输层273B的端部区域介于电荷产生层351A和351B的产生空穴的电荷产生组成层355A和353B之间。电子传输层273B是堆叠结构发光元件210B的发光单元的组成层。电子和空穴产生层353A和353B产生空穴和电子，如参考图7A和图7B所描述的。除了阻断空穴的电子传输层273B的端部区域之外，阻断电子的空穴产生层355A的端部区域介于电子和空穴产生层353A和电子和空穴产生层353B之间。
如上所述，图7A和图7B所示的配置示例有效地减少了电荷产生层的彼此相邻的端部区域层叠的部分处的电荷泄漏。
图7A和图7B所示的堆叠结构可以通过分别沉积下发光单元的电子传输层和电荷产生层来形成。例如，使用对准功能将金属掩膜放置在两个不同位置处以形成电子传输层273A和273B，如在电荷产生层的形成中所描述的。该堆叠结构通过以电子传输层273A、电荷产生层351A、电子传输层273B和电荷产生层351B的顺序形成层而产生。通过使用相同的金属掩膜来实现OLED显示装置的高效制造。
图8A是示出彼此相邻的堆叠结构发光元件210A和210B的又一配置示例的剖视图。图8B是图8A中的虚线VIIIB所包围的部分的放大图。
图8A所示的配置示例包括电荷产生层371A和371B代替图3A中的电荷产生层291A和291B。电荷产生层371A和电荷产生层371B在它们的端部在像素限定层253的顶面256的上方重叠。这种配置使得OLED显示装置能够具有更高的分辨率。
电荷产生层371A和371B中的每一个具有单层结构并且由单个组成层构成。具体地，电荷产生层371A和371B供应和传输电子和空穴这两种极性的电荷。例如，电荷产生层371A和371B例如可以由ITO或V2O5制成。
如图8B所示，电荷产生层371B的端部区域位于电荷产生层371A的端部区域的上方。电荷产生层371A的端部区域位于堆叠结构发光元件210A的下发光单元的电子传输层273A的端部区域的上方。电荷产生层371A和371B的端部区域在像素限定层253的顶面256上方具有锥形。锥形的电荷产生层可以阻断泄漏路径。
堆叠结构发光元件210A的上发光单元的空穴传输层281A的端部区域和堆叠结构发光元件210B的下发光单元的电子传输层273B的端部区域介于电荷产生层371A的端部区域与电荷产生层371B的端部区域之间。电荷产生层371B的端部区域隔着空穴传输层281A的端部区域和电子传输层273B的端部区域置于电荷产生层371A的端部区域的上方。
空穴传输层281A的端部区域与电荷产生层371A和电子传输层273B的端部区域接触并且与它们具有界面。电子传输层273B的端部区域与空穴传输层281A和电荷产生层371B的端部区域接触并且与它们具有界面。
电荷产生层的端部区域的堆叠结构包括从底部开始依次设置的电荷产生层371A、空穴传输层281A、电子传输层273B和电荷产生层371B。
空穴传输层281A和电子传输层273B位于电荷产生层371A和371B之间。电荷产生层371A不与电子传输层273B直接接触并且这些层被空穴传输层281A隔开。空穴传输层281A不与电荷产生层371B直接接触并且这些层被电子传输层273B隔开。也就是说，电荷产生层371A和371B彼此不直接接触，并且这些层被上下设置的空穴传输层281A和电子传输层273B隔开。
空穴传输层281A传输空穴并阻断电子而不传输电子。电子传输层273B传输电子并阻断空穴而不传输空穴。因此，上下设置的空穴传输层281A和电子传输层273B阻断空穴和电子在电荷产生层371A和371B之间的流动。
如参考图8A和图8B所描述的，阻断空穴的电子传输层273B的端部区域位于产生空穴的电荷产生层371A和371B之间，阻断电子的空穴传输层281A的端部区域位于产生电子的电荷产生层371A和371B之间。电荷产生层371A和371B产生电子和空穴，如参考图8A和图8B所描述的。除了阻断空穴的电子传输层273B的端部区域之外，阻断电子的空穴传输层281A的端部区域位于电荷产生层371A和371B之间。
如上所述，图8A和图8B所示的配置示例有效地减少了在彼此相邻的电荷产生层的端部层叠的部分处的电荷泄漏。图8A和图8B所示的堆叠结构可以通过将下发光单元的电子传输层单独沉积到上发光单元的空穴传输层产生。例如，使用对准功能将金属掩膜放置在两个不同位置以形成空穴传输层281A和281B以及电子传输层273A和273B，如在电荷产生层的形成中所描述的。该堆叠结构通过以电子传输层273A、电荷产生层371A、空穴传输层281A、电子传输层273B、电荷产生层371B和空穴传输层281B的顺序形成层而产生。通过使用相同的金属掩膜来实现OLED显示装置的高效制造。
图9A是示出彼此相邻的堆叠结构发光元件210A和210B的又一配置示例的剖视图。图9B是图9A中的虚线IXB包围的部分的放大图。图9A所示的配置示例包括电荷产生层381A和381B代替图3A中的电荷产生层291A和291B。电荷产生层381A和电荷产生层381B在它们的端部在像素限定层253的顶面256的上方重叠。这种配置使得OLED显示装置能够具有更高的分辨率。
电荷产生层381A由下方的电子和空穴产生层383A和上方的空穴产生层385A组成。类似地，电荷产生层381B由下方的电子和空穴产生层383B和上方的空穴产生层385B组成。电荷产生层381A和381B可以具有不同的结构，例如，图3B、图7B和图8B所示的堆叠结构。
如图9B所示，电荷产生层381B的端部区域位于电荷产生层381A的端部区域的上方。堆叠结构发光元件210A的上发光单元的空穴传输层281A和发光层282A的端部区域介于电荷产生层381A的端部区域与电荷产生层381B的端部区域之间。电荷产生层381B的端部区域隔着空穴传输层281A和发光层282A的端部区域置于电荷产生层381A的端部区域的上方。
电荷产生层381A和381B的端部区域在像素限定层253的顶面256的上方具有锥形。电子和空穴产生层383A和空穴产生层385A的端部区域具有锥形。电子和空穴产生层383B和空穴产生层385B的端部区域也具有锥形。锥形的电荷产生层可以阻断泄漏路径。
空穴传输层281A的端部区域与电荷产生层381A的空穴产生层385A的端部区域和发光层282A的端部区域接触并且与它们具有界面。发光层282A的端部区域与空穴传输层281A的端部区域和电荷产生层381B的电子和空穴产生层383B的端部区域接触并且与它们具有界面。
电荷产生层的端部区域的堆叠结构包括从底部按照以下顺序设置的电子和空穴产生层383A、空穴产生层385A、空穴传输层281A、发光层282A、电子和空穴产生层383B以及空穴产生层385B。
发光层282A位于空穴传输层281A与电荷产生层381B的电子和空穴产生层383B之间。空穴传输层281A不与电子和空穴产生层383B直接接触并且这些层被发光层282A分隔。着眼于电荷产生层381A和381B之间的关系，电荷产生层381A和381B彼此不直接接触并且这些层被介于它们之间的发光层282A分隔。
与其他层相比，发光层具有低迁移率。例如，空穴传输层的空穴迁移率约为10- 4cm2/Vs，而发光层的空穴迁移率约为10-11cm2/Vs。出于该原因，发光层282A有效地减少了彼此相邻的电荷产生层的端部区域的堆叠结构中的电荷泄漏。
如上所述，在图9A和图9B所示的配置示例中，发光层282A在彼此相邻的电荷产生层的重叠区域中介于电荷产生层381A和381B之间。这种配置有效地减少了电荷产生层381A和381B之间的电荷泄漏。在图9B的配置示例中，发光层282A的端部区域不与电荷产生层381A的端部区域直接接触，并且这些层被空穴传输层281A的端部区域分隔。在另一配置示例中，发光层282A的端部区域的一部分可以与电荷产生层381A的端部区域接触。
如图9B所示，堆叠结构发光元件210B的上发光单元的空穴传输层281B的端部区域和发光层282B的端部区域置于电荷产生层381B的端部区域的上方。图9A和图9B中的堆叠结构可以通过将电荷产生层单独沉积到上发光单元的发光层来形成。例如，使用对准功能将金属掩膜放置在两个不同位置以形成空穴传输层281A和281B以及发光层282A和282B，如在电荷产生层的形成中所描述的。该堆叠结构通过按照电荷产生层381A、空穴传输层281A、发光层282A、电荷产生层381B、空穴传输层281B和发光层282B的顺序形成层而产生。通过使用相同的金属掩膜实现OLED显示装置的高效制造。
描述堆叠结构发光元件的另一个示例。图10是示出彼此相邻的堆叠结构发光元件210A和210B的又一配置示例的剖视图。下面主要描述与图2B中的配置示例的不同之处。在图10的配置示例中，下发光单元的空穴传输层的端部和上发光单元的空穴传输层的端部位于像素限定层的顶面的上方。
图10中虚线510所包围的部分对应于包括堆叠结构发光元件210A的电荷产生层291A和空穴传输层511A的端部区域以及堆叠结构发光元件210B的电荷产生层291B和空穴传输层511B的端部区域的部分。
电荷产生层291A和291B仅设置在像素限定层253的顶面的一部分的上方，并且电荷产生层291A和291B的端部位于像素限定层253的顶面的上方。电荷产生层291A和291B的端部在面内方向上彼此远离并且在它们之间具有间隙。
空穴传输层511A和511B仅设置在像素限定层253的顶面的一部分的上方；空穴传输层511A和511B的端部位于像素限定层253的顶面的上方。空穴传输层511A和511B的端部在面内方向上彼此远离并且在它们之间具有间隙。空穴传输层511A的端部区域具有锥形并覆盖电荷产生层291A的端部区域。空穴传输层511B的端部区域具有锥形并覆盖电荷产生层291B的端部区域。空穴传输层511A、发光层282和空穴传输层511B在面内方向上介于电荷产生层291A和电荷产生层291B的端部之间。
图10中虚线520所包围的部分对应于包括堆叠结构发光元件210A的空穴传输层521A的端部区域以及堆叠结构发光元件210B的空穴传输层521B的端部区域的部分。空穴传输层521A和521B仅设置在像素限定层253的顶面的一部分的上方；空穴传输层521A和521B的端部位于像素限定层253的顶面的上方。空穴传输层521A和521B的端部在面内方向上彼此远离并且在它们之间存在间隙。空穴传输层521A和521B的端部区域具有锥形。发光层272在面内方向上介于空穴传输层521A的端部和空穴传输层521B的端部之间。
描述堆叠结构发光元件的结构的另一个示例。下面主要描述与参考图2A至图2C描述的配置示例的不同之处。图11A是堆叠结构发光元件阵列的一部分的平面图。图11B示出了沿图11A中的剖面线XIB-XIB的剖面结构的一部分。图11C示出了沿图11A中的剖面线XIC-XIC的剖面结构的另一部分。剖面线XIB-XIB是沿着X轴延伸的剖面线，剖面线XIC-XIC是沿着Y轴延伸的剖面线。
图11B示出了沿X轴相邻的两个堆叠结构发光元件之间的边界区域。图11C示出了沿Y轴相邻的两个堆叠结构发光元件之间的边界。如图11B和图11C所示，电荷产生层291A和291B被设置为部分地覆盖围绕它们的像素限定层253的顶面256。电荷产生层291A和291B仅设置在顶面256的一部分上方并且它们的端部位于像素限定层253的顶面256上方。电子产生层293被空穴产生层295覆盖。电荷产生层291A和291B的端部在面内方向上彼此远离并且在它们之间存在间隙。
电荷产生层291A的端部区域和电荷产生层291B的端部区域在像素限定层253的顶面256上方具有锥形。锥形的电荷产生层即使在由于成膜中的未对准而膜重叠的情况下因为它们的厚度薄也可以阻断泄漏路径。沿着图11B中所示的X轴的锥度比沿着图11C所示的Y轴的锥度更陡峭。更具体地，图11B中的空穴产生层295和电子产生层293的端部(第三端部)处的倾斜面的角度(相对于像素限定层253的平面)大于图11C中的空穴产生层295和电子产生层293的端部(第四端部)处的倾斜面的角度。
具有不同锥角的上述结构可以通过空穴产生层295和电子产生层293的利用掩膜的气相沉积来形成。气相沉积源从喷嘴的开口向外部喷射气化的材料。气相沉积源的一个示例具有沿X轴排列的喷嘴，并且在喷射气化的材料的同时沿Y轴移动。
描述堆叠结构发光元件的又一示例。图12是示出彼此相邻的堆叠结构发光元件的又一配置示例的剖视图。下面主要描述与图2B中的配置示例的不同之处。堆叠结构发光元件210R发射红光，堆叠结构发光元件210G发射绿光。除了用于发射这些颜色的光的堆叠结构发光元件之外，显示区域包括用于发射蓝光的堆叠结构发光元件。
堆叠结构发光元件210R的下发光单元270和上发光单元280均发射红光。这意味着堆叠结构发光元件210R的两个发光单元的发光层272R和282R发射红光。堆叠结构发光元件210G的下发光单元270和上发光单元280均发射绿光。这意味着堆叠结构发光元件210G的两个发光单元的发光层272G和282G发射绿光。堆叠结构的蓝色发光元件的两个发光单元的发光层均发射蓝光。
图13是示出图12所示的用于发射红光、绿光和蓝光的堆叠结构发光元件的布局的一个示例的平面图。图13示出了堆叠结构发光元件阵列的一部分并且示出了条状布局的示例，其中用于红光、绿光和蓝光的堆叠结构发光元件沿着X轴循环设置并且用于相同颜色光的堆叠结构发光元件沿Y轴设置。
参考图11B和图11C提供的描述可应用于该配置示例。如上所述，沿着X轴的锥度比沿着Y轴的锥度更陡峭。这种配置有效地减少了用于发射不同颜色光的堆叠结构发光元件之间的电荷泄漏。
图14示意性地示出了堆叠结构发光元件的结构的又一示例。图14示出了用于发射红光、绿光和蓝光的堆叠结构发光元件210R、210G和210B。前述实施方式中彼此相邻的堆叠结构发光元件之间的任何结构应用于图14的配置示例。发红光的堆叠结构发光元件210R包括红色发光层272R和282R以及发红光的堆叠结构发光元件固有的空穴传输层271R和281R。
发绿光的堆叠结构发光元件210G包括绿色发光层272G和282G以及发绿光的堆叠结构发光元件固有的空穴传输层271G和281G。发蓝光的堆叠结构发光元件210B包括蓝色发光层272B和282B以及发蓝光的堆叠结构发光元件固有的空穴传输层271B和281B。空穴注入层297设置在阳极电极(ITO)261与空穴传输层271R、271G和271B之间。
用于不同颜色光的堆叠结构发光元件210R、210G和210B包括具有不同厚度的空穴传输层。具体地，发红光的堆叠结构发光元件210R的空穴传输层271R和281R的总厚度最大，并且发蓝光的堆叠结构发光元件210B的空穴传输层271B和281B的总厚度最小。
在图14的示例中，空穴传输层271R比空穴传输层271G和271B厚，空穴传输层271G比空穴传输层271B厚。空穴传输层281R比空穴传输层281G和281B厚，空穴传输层281G比空穴传输层281B厚。每个发光单元可以包括图14中未示出的空穴注入层。
在图14的示例中，用于不同颜色光的堆叠结构发光元件的下发光单元具有不同的总厚度，用于不同颜色光的堆叠结构发光元件的上发光单元具有不同的总厚度。具体地，发红光的堆叠结构发光元件的发光单元最厚，发蓝光的堆叠结构发光元件的发光单元最薄。
如上所述，堆叠结构发光元件通过包括根据堆叠结构发光元件的发光层的颜色而具有不同厚度的空穴传输层/空穴注入层(空穴传输层或空穴注入层)，获得更高的发光效率。由于厚度不同，空穴传输层/空穴注入层对于各个发光层单独地形成。在堆叠结构发光元件之间分隔的电荷产生层减少了堆叠结构发光元件之间的电荷泄漏。
在上述实施方式中描述的显示区域具有顶部发光像素结构。顶部发光像素结构包括位于发光侧(附图的上侧)的阴极电极。阴极电极具有完全覆盖整个显示区域的形状。本发明的特征可应用于具有底部发光像素结构的OLED显示装置。底部发光像素结构包括透明阳极电极和反射阴极电极，并通过TFT基板向外部发射光。
应用示例
在下文中，描述根据本说明书实施方式的OLED发光装置的应用示例。图15示意性地示出了采用根据实施方式的显示装置的车载显示装置的示例。图15示出了配备有本实施方式中的车载显示装置的汽车400以及车载显示设备410A至410D的配置示例。
车载显示装置安装在作为车辆示例的汽车400的内部，以显示各种信息。图15中的车载显示装置是中央信息显示器(CID)410A、集群显示器410B以及侧显示器410C和410D。CID 410A、集群显示器410B以及侧显示器410C和410D是采用显示装置1的显示装置。
例如，CID 410A安装在汽车400的仪表板的中央并且显示关于音频系统、导航系统和车辆状况管理系统的信息。例如，集群显示器410B显示里程计。侧显示器410C和410D安装在仪表板的左侧和右侧，以通过显示来自相机的图像而用作侧镜。
安装有这些车载显示装置的汽车400的内部由于阳光的影响而经受高温。车载显示装置通过采用OLED显示装置1，可以具有较长的高温寿命。因此，暴露于高温环境中的车载显示装置可以长时间提供高质量的显示。
尽管提供CID 410A、集群显示器410B以及侧显示器410C和410D作为车载显示装置的示例，但是车载显示装置不限于这些。车载显示装置可以是设计为安装在车辆中的任何类型的显示装置。根据本说明书的实施方式的显示装置可以用于暴露于高温环境的工业输送机械中。
图16是根据本说明书的实施方式的显示装置的另一应用示例。图16示意性地示出了包括根据实施方式的显示装置1的电子设备的示例。图16是作为电子设备的智能手机450的立体图。该智能手机450包括在外壳451中的根据实施方式的显示装置453；显示装置453在侧面覆盖有盖玻璃452以显示图像。除了这些部件之外，用于提供智能手机所需功能的装置，例如发送器、接收器、各种控制器、存储装置、包括扬声器和麦克风的音频装置以及电池被包括在外壳451中。
智能手机450有时可以在室外等高温环境中使用。智能手机450通过采用根据本说明书的实施方式的显示装置453，可以具有长的高温寿命。因此，暴露于高温环境的智能手机450可以长时间提供高质量显示。
尽管提供智能手机作为电子设备的示例，但是根据实施方式的显示设备可应用于的电子设备不限于此。例如，个人计算机、个人数字助理(PDA)、平板终端、头戴式显示器、投影仪和数字(视频)相机可以包括根据实施方式的显示装置。
图17示出了应用了根据本说明书的实施方式的OLED发光装置的生物识别传感器的示例。生物识别传感器包括根据本说明书的实施方式的OLED元件和光电检测器。生物识别传感器包括用于红光、绿光和蓝光的堆叠结构发光元件610R、610G和610B。生物识别传感器还包括光电探测器630。图17通过示例的方式提供用于红光、绿光和蓝光的堆叠结构发光元件610R、610G和610B中的每一个和两个光电探测器630。堆叠结构发光元件610R、610G和610B具有与前述实施方式中的OLED显示装置中的对应的OLED显示装置相同的结构。
发红光的堆叠结构发光元件610R包括红色发光层672R和682R以及发红光的堆叠结构发光元件固有的空穴传输层671R和681R。发绿光的堆叠结构发光元件610G包括绿色发光层672G和682G以及发绿光的堆叠结构发光元件固有的空穴传输层671G和681G。发蓝光的堆叠结构发光元件610B包括蓝色发光层672B和682B以及发蓝光的堆叠结构发光元件固有的空穴传输层671B和681B。光电探测器630包括光电探测层632和光电探测器固有的空穴传输层631。
堆叠结构发光元件610R、610G和610B和光电探测器630中的每一个包括阳极电极661和阴极电极662。空穴注入层697设置在阳极电极661与空穴传输层631、671R、671G和671B之间。
电子传输层673、电子产生层693和空穴产生层695设置在发光层672R、672G和672B与空穴传输层681R、681G和681B之间。另一电子传输层683和电子注入层684设置在阴极电极662与发光层682R、682G和682B以及光电检测层632之间。
结构封装单元621覆盖所有的堆叠结构发光元件610R、610G和610B以及光电探测器630。保护层622设置在结构封装单元621上以覆盖结构封装单元621。
生物识别传感器依次点亮堆叠结构发光元件610R、610G和610B。从堆叠结构发光元件610R、610G和610B发射的光被人体625反射并进入光电检测器630，以使生物识别传感器检测各种生物信息。例如，用于测量血氧水平的以往的生物识别传感器包括红色LED和近红外线LED。相比于此，采用OLED元件作为光源的生物识别传感器可以包括发红光的堆叠结构发光元件和发绿光的堆叠结构发光元件取代近红外线LED。虽然图17提供了包括用于红光、绿光和蓝光的堆叠结构发光元件和光电检测器的传感器的示例，但是可以根据要测量的对象适当地选择从堆叠结构发光元件发射的光的颜色。
通过将作为光源的发光元件彼此靠近地设置，可以获得紧凑的传感器。OLED元件是合适的，因为它们可以制造得小、轻、薄。同时，需要对人体表面的大面积进行生物监测。OLED元件很容易在平面基板上制造以发射均匀的光。此外，即使在柔性基板上也可以制造OLED元件，因此，采用OLED元件的传感器可以顺应人体表面的大面积。为了获得更高的灵敏度，必须增加来自光源的光强度。为了满足对传感器的这些需求，具有在堆叠结构OLED元件之间分离的电荷产生层的堆叠结构OLED元件的配置有望应用于传感器的光源。
如上所述，已经描述了本发明的实施方式；然而，本发明不限于前述实施方式。本领域技术人员可以在本发明的范围内容易地修改、添加或转换前述实施方式中的各个元件。一个实施方式的配置的一部分可以替换为另一实施方式的配置，或者一个实施方式的配置可以被并入到另一实施方式的配置中。

Claims (16)

1.一种OLED发光装置，包括：
元件分离层，所述元件分离层具有限定多个发光区域的多个开口以及在所述开口之间的顶面；
多个下电极，所述多个下电极在所述开口内暴露，并且所述下电极包括第一下电极和第二下电极；
第一堆叠结构发光元件，所述第一堆叠结构发光元件设置在所述第一下电极上；以及
第二堆叠结构发光元件，所述第二堆叠结构发光元件设置在与所述第一下电极相邻的所述第二下电极上，所述第二堆叠结构发光元件与所述第一堆叠结构发光元件相邻；
其中，所述第一堆叠结构发光元件包括堆叠在所述元件分离层上方的第一发光单元和第二发光单元以及位于所述第一发光单元与所述第二发光单元之间的第一电荷产生层，
其中，所述第一发光单元和所述第二发光单元中的每一个均包括发光层，
其中，所述第一电荷产生层被配置为向所述第一发光单元供应一极性的电荷并且向所述第二发光单元供应另一极性的电荷，
其中，所述第二堆叠结构发光元件包括堆叠在所述元件分离层上方的第三发光单元和第四发光单元以及位于所述第三发光单元与所述第四发光单元之间的第二电荷产生层，
其中，所述第三发光单元和所述第四发光单元中的每一个均包括发光层，
其中，所述第二电荷产生层被配置为向所述第三发光单元供应所述一极性的电荷并且向所述第四发光单元供应所述另一极性的电荷，
其中，所述第一电荷产生层和所述第二电荷产生层中的每一个均由一个或多个电荷产生组成层构成，
其中，所述第一电荷产生层的第一端部区域和所述第二电荷产生层的第二端部区域在所述元件分离层的顶面上方重叠，并且
其中，在所述第一端部区域和所述第二端部区域的重叠区域中，所述第一堆叠结构发光元件或所述第二堆叠结构发光元件的被配置为阻断任一极性的电荷的组成层的端部区域设置在所述第一电荷产生层和所述第二电荷产生层的被配置为产生所述任一极性的电荷的电荷产生组成层之间。
2.根据权利要求1所述的OLED发光装置，其中，被配置为阻断所述任一极性的电荷的所述组成层是所述第一电荷产生层或所述第二电荷产生层的被配置为仅产生所述任一极性的相反极性的电荷的组成层。
3.根据权利要求1所述的OLED发光装置，其中，被配置为阻断所述任一极性的电荷的所述组成层是在所述第一堆叠结构发光元件或所述第二堆叠结构发光元件的发光单元的组成层中包括的用于所述任一极性的相反极性的电荷的电荷传输层。
4.根据权利要求1所述的OLED发光装置，
其中，被配置为产生所述任一极性的电荷的所述电荷产生组成层除了产生所述任一极性的电荷，还产生所述任一极性的相反极性的电荷，并且
其中，除了被配置为阻断所述任一极性的电荷的所述组成层的所述端部区域设置在所述第一电荷产生层和所述第二电荷产生层的被配置为产生所述任一极性的电荷的所述电荷产生组成层之间，所述第一堆叠结构发光元件或所述第二堆叠结构发光元件的被配置为阻断所述相反极性的电荷的组成层的端部区域也设置在被配置为产生所述任一极性的电荷的所述电荷产生组成层之间。
5.根据权利要求1所述的OLED发光装置，
其中，所述第一电荷产生层由被配置为仅产生第一极性的电荷的第一电荷产生组成层和位于所述第一电荷产生组成层上方并且被配置为仅产生第二极性的电荷的第二电荷产生组成层构成，
其中，所述第二电荷产生层由被配置为仅产生所述第一极性的电荷的第三电荷产生组成层和位于所述第三电荷产生组成层上方并且被配置为仅产生所述第二极性的电荷的第四电荷产生组成层构成，
其中，所述重叠区域包括从底部开始按顺序设置的所述第一电荷产生组成层、所述第二电荷产生组成层、所述第三电荷产生组成层以及所述第四电荷产生组成层，
其中，在所述第一电荷产生组成层与所述第三电荷产生组成层之间的所述第二电荷产生组成层阻断所述第一极性的电荷，并且
其中，在所述第二电荷产生组成层与所述第四电荷产生组成层之间的所述第三电荷产生组成层阻断所述第二极性的电荷。
6.根据权利要求1所述的OLED发光装置，
其中，所述第一电荷产生层由被配置为产生第一极性的电荷和第二极性的电荷的第一电荷产生组成层以及位于所述第一电荷产生组成层上方并且被配置为仅产生所述第二极性的电荷的第二电荷产生组成层构成，
其中，所述第二电荷产生层由被配置为产生所述第一极性的电荷和所述第二极性的电荷的第三电荷产生组成层以及位于所述第三电荷产生组成层上方并且被配置为仅产生所述第二极性的电荷的第四电荷产生组成层构成，
其中，所述重叠区域包括从底部开始按顺序设置的所述第一电荷产生组成层、所述第二电荷产生组成层、所述第三电荷产生组成层以及所述第四电荷产生组成层，
其中，在所述重叠区域中，在所述第二堆叠结构发光元件的组成层中包括的用于所述第一极性的电荷的电荷传输层的端部区域设置在所述第二电荷产生组成层与所述第三电荷产生组成层之间，并且
其中，在所述第二电荷产生组成层与所述第三电荷产生组成层之间的用于所述第一极性的电荷的所述电荷传输层的端部区域阻断所述第二极性的电荷。
7.根据权利要求1所述的OLED发光装置，
其中，所述第一电荷产生层由被配置为产生第一极性的电荷和第二极性的电荷的电荷产生组成层构成，
其中，所述第二电荷产生层由被配置为产生所述第一极性的电荷和所述第二极性的电荷的电荷产生组成层构成，
其中，在所述重叠区域中，所述第一堆叠结构发光元件的用于所述第二极性的电荷的电荷传输层的端部区域和所述第二堆叠结构发光元件的用于所述第一极性的电荷的电荷传输层的端部区域设置在所述第一电荷产生层与所述第二电荷产生层之间，
其中，在所述第一电荷产生层与所述第二电荷产生层之间的用于所述第一极性的电荷的所述电荷传输层的端部区域阻断所述第二极性的电荷，并且
其中，在所述第一电荷产生层与所述第二电荷产生层之间的用于所述第二极性的电荷的所述电荷传输层的端部区域阻断所述第一极性的电荷。
8.根据权利要求1所述的OLED发光装置，其中，在所述重叠区域中，所述第一堆叠结构发光元件的发光层的端部区域设置于所述第一电荷产生层与所述第二电荷产生层之间。
9.根据权利要求1所述的OLED发光装置，其中，所述第一电荷产生层的第一端部区域和所述第二电荷产生层的第二端部区域在所述元件分离层的顶面上方呈锥形。
10.根据权利要求9所述的OLED发光装置，
其中，所述第一电荷产生层包括在第一方向上呈锥形的第三端部区域以及在垂直于所述第一方向的第二方向上呈锥形的第四端部区域，所述第三端部区域和所述第四端部区域位于所述元件分离层的顶面上方，并且
其中，所述第三端部区域的锥角比所述第四端部区域的锥角更陡峭。
11.根据权利要求1所述的OLED发光装置，
其中，所述第一发光单元和所述第二发光单元中的每一个均包括空穴传输层，并且
其中，所述空穴传输层的端部区域位于所述元件分离层的顶面上方。
12.根据权利要求1所述的OLED发光装置，
其中，所述第一发光单元和所述第二发光单元被配置为发射第一颜色的光，
其中，所述第三发光单元和所述第四发光单元被配置为发射第二颜色的光，
其中，所述第一发光单元和所述第二发光单元中的每一个均包括空穴传输层，
其中，所述第三发光单元和所述第四发光单元中的每一个均包括空穴传输层，并且
其中，所述第一发光单元和所述第二发光单元的所述空穴传输层比所述第三发光单元和所述第四发光单元的所述空穴传输层厚。
13.一种显示装置，包括根据权利要求1所述的OLED发光装置。
14.一种电子设备，包括根据权利要求1所述的OLED发光装置。
15.一种OLED发光装置的制造方法，所述方法包括：
形成多个下电极；
形成元件分离层，所述元件分离层具有限定多个发光区域的多个开口以及在所述开口之间的顶面，以使每个下电极从所述开口暴露；
在所述元件分离层上方形成彼此相邻的第一堆叠结构发光元件和第二堆叠结构发光元件，
其中，所述第一堆叠结构发光元件包括堆叠在所述元件分离层上方的第一发光单元和第二发光单元以及位于所述第一发光单元与所述第二发光单元之间的第一电荷产生层，
其中，所述第一发光单元和所述第二发光单元中的每一个均包括发光层，
其中，所述第一电荷产生层被配置为向所述第一发光单元供应一极性的电荷并且向所述第二发光单元供应另一极性的电荷，
其中，所述第二堆叠结构发光元件包括堆叠在所述元件分离层上方的第三发光单元和第四发光单元以及位于所述第三发光单元与所述第四发光单元之间的第二电荷产生层，
其中，所述第三发光单元和所述第四发光单元中的每一个均包括发光层，
其中，所述第二电荷产生层被配置为向所述第三发光单元供应所述一极性的电荷并且向所述第四发光单元供应所述另一极性的电荷，
其中，所述第一电荷产生层和所述第二电荷产生层中的每一个均由一个或多个电荷产生组成层构成，
其中，所述第一电荷产生层的第一端部区域和所述第二电荷产生层的第二端部区域在所述元件分离层的顶面上方重叠，并且
其中，在所述第一端部区域和所述第二端部区域的重叠区域中，所述第一堆叠结构发光元件或所述第二堆叠结构发光元件的被配置为阻断任一极性的电荷的组成层的端部区域设置在所述第一电荷产生层和所述第二电荷产生层的被配置为产生所述任一极性的电荷的电荷产生组成层之间。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
通过使用置于第一位置的金属掩膜的气相沉积形成所述第一电荷产生层的第一电荷产生组成层；
在形成所述第一电荷产生组成层之后，通过从所述第一位置移动所述金属掩膜而将所述金属掩膜置于第二位置；以及
通过使用置于所述第二位置的所述金属掩膜的气相沉积，形成所述第二电荷产生层的与所述第一电荷产生组成层相同材料的第二电荷产生组成层。
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