專利名稱：有機(jī)發(fā)光二極管器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)發(fā)光二極管器件。更具體地說，本發(fā)明涉及一種能夠改善發(fā)光效率的有機(jī)發(fā)光二極管器件。
背景技術(shù)：
近來，隨著多媒體數(shù)據(jù)的廣泛應(yīng)用，平板顯示器(FPD)日益重要。為了滿足這種需求，包括液晶顯示器(LCD)、等離子顯示面板(PDP)、場致發(fā)射顯示器(FED)、有機(jī)發(fā)光器件等等的各種類型的平板顯示器得以商業(yè)化。特別是，有機(jī)發(fā)光器件響應(yīng)速度高(1毫秒或者低于1毫秒)、消耗功率很低并且包括自發(fā)光材料。有機(jī)發(fā)光器件在視野方面沒有限制；因此，無論所要實(shí)現(xiàn)的器件尺寸如何， 有機(jī)發(fā)光器件作為視頻顯示媒體都具有吸引力。而且，由于可以在低溫下生產(chǎn)有機(jī)發(fā)光器件，并且有機(jī)發(fā)光器件的相關(guān)制造工藝采用了傳統(tǒng)半導(dǎo)體制造工藝，非常簡單，因此有機(jī)發(fā)光器件作為下一代平板顯示設(shè)備受到關(guān)注。有機(jī)發(fā)光器件包括在陽極和陰極之間的發(fā)光層。來自陽極的空穴和來自陰極的電子在發(fā)光層組合，由此形成激子，激子是電子空穴對。有機(jī)發(fā)光器件由于激子返回到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的能量而發(fā)光。正在開發(fā)各種結(jié)構(gòu)的有機(jī)發(fā)光器件。尤其是，白色有機(jī)發(fā)光器件具有這樣的結(jié)構(gòu) 由紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光層構(gòu)成疊層結(jié)構(gòu)。由于藍(lán)色發(fā)光層的預(yù)期壽命很短并由此造成顏色穩(wěn)定度低；并且驅(qū)動電壓相對較高，因此具有所述疊層結(jié)構(gòu)的白色有機(jī)發(fā)光器件存在問題。為了解決上述問題，增加了更多的層，使得原始結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，并且不適合批量生產(chǎn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種有機(jī)發(fā)光器件，其改善顏色穩(wěn)定度和發(fā)光效率并且降低功耗。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光器件包括陽極；設(shè)置在所述陽極上并且包括第一發(fā)光層的第一疊層，所述第一發(fā)光層包括用于一種基質(zhì)的藍(lán)色摻質(zhì)；設(shè)置在所述第一疊層上的電荷產(chǎn)生層；設(shè)置在所述電荷產(chǎn)生層上的第二疊層，所述第二疊層包括用于一種基質(zhì)的藍(lán)色和黃色摻質(zhì)，或者是用于一種基質(zhì)的藍(lán)色、紅色和綠色摻質(zhì)；以及設(shè)置在所述第二疊層上的陰極。
附圖提供對于本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，附圖結(jié)合到說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分；這些附圖示出本發(fā)明的實(shí)施例并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光器件；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光器件的簡化視圖；圖3a和北示出按照根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光器件的發(fā)光層位置的光增強(qiáng)/消除程度；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的比較例2所制造的有機(jī)發(fā)光器件的發(fā)光光譜；以及圖5示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)例和比較例1所制造的有機(jī)發(fā)光器件的發(fā)光光譜。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將詳細(xì)參考本發(fā)明的實(shí)施例，附圖中圖示出了這些實(shí)施例的范例。圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光器件；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光器件的簡化視圖；而圖3a和北示出按照根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光器件的發(fā)光層位置的光增強(qiáng)/消除程度。參考圖1，根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光器件100可以對應(yīng)于包括黃色波長光和藍(lán)色波長光的白色有機(jī)發(fā)光器件。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光器件100包括在基板110上的陽極120、位于所述陽極120上的包括第一發(fā)光層134的第一疊層130、位于所述第一疊層130上的電荷產(chǎn)生層140、位于所述電荷產(chǎn)生層140上的包括第二發(fā)光層153的第二疊層150以及位于所述第二疊層上的陰極160。所述基板110可以由透明玻璃、塑料或者導(dǎo)電材料制成。所述陽極120可以是透明電極或者反射電極。如果所述陽極120是透明電極，則所述陽極120可以由ITO(氧化銦錫)、ΙΖ0(氧化銦鋅)或者SiO(氧化鋅)構(gòu)成。類似地， 如果所述陽極120是反射電極，則所述陽極120可以進(jìn)一步包括由Al、Ag或者Ni構(gòu)成的反射層，所述反射層位于由ΙΤ0、ΙΖ0或者ZnO構(gòu)成的層的下方。此外，所述陽極120還可以包括在由ΙΤ0、IZO或者ZnO構(gòu)成的兩個(gè)層之間的反射層。第一疊層130可以包括第一發(fā)光層134，第一發(fā)光層134包括用于一種基質(zhì)的熒光藍(lán)色摻質(zhì)。第一疊層130僅僅包括藍(lán)色發(fā)光層作為第一發(fā)光層134，并且第一疊層130僅僅發(fā)出藍(lán)色光線，以改善藍(lán)色穩(wěn)定度。第一發(fā)光層134發(fā)出藍(lán)色光線；第一發(fā)光層134可以是一種基質(zhì)與熒光藍(lán)色摻質(zhì)的混合。作為一個(gè)范例，第一發(fā)光層134可以是基質(zhì)材料與熒光藍(lán)色摻質(zhì)的混合，所述基質(zhì)材料例如是AND (9，10-二 (2-萘基)蒽)或者DPVBi (4，4'-雙(2，2-二苯乙烯-1-基) 聯(lián)苯)，所述熒光藍(lán)色摻質(zhì)例如是1，6-雙(二苯胺)芘或者TBPe (四雙叔丁基茈)。此外，所述熒光藍(lán)色摻質(zhì)可以是深藍(lán)色或者天藍(lán)色摻質(zhì)。所述深藍(lán)色摻質(zhì)的范例包括4' -N，N-二苯氨基苯乙烯基-三苯基(DPA-TP) ;2，5，2'，5' -2,5,2'，5'-四苯乙烯基-聯(lián)苯TSB ；蒽衍生物；ρ-雙(p-N，N- 二苯基-氨基苯乙烯基)甲苯；或者苯基環(huán)戊二烯。第一疊層130可以進(jìn)一步包括在陽極120和第一發(fā)光層134之間形成的空穴注入層131 ；第一空穴傳輸層132 ；第二空穴傳輸層133 ；以及在所述第一發(fā)光層134和所述電荷產(chǎn)生層140之間形成的第一電子傳輸層135。
空穴注入層131便于將空穴從陽極120注入第一發(fā)光層134 ；并且所述空穴注入層131由選自CuPc (銅酞菁)、PEDOT (聚(3，4-亞乙二氧基噻吩))、PANI (聚苯胺)和 NPD(N, N- 二苯基-N，N' - 二苯基聯(lián)苯胺)組成組的一種或多種物質(zhì)構(gòu)成；但是不局限于上述物質(zhì)。第一空穴傳輸層(HTL) 132和第二空穴傳輸層133便于傳輸空穴；并且由選自 NPD (N, N- 二苯基-N，N' - 二苯基聯(lián)苯胺)、TPD (N, N' - 二苯基-N，N' -二(3-甲基苯基)_1，1'-聯(lián)苯 _4，4' -二胺)、s-TAD 和 MTDATA0，4' ,4'-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)_三苯胺)組成組的一種或多種物質(zhì)構(gòu)成；但是不局限于上述物質(zhì)。第一電子傳輸層(ETL) 135便于傳輸電子；并且由選自Alq3(三(8_羥基喹啉) 鋁)、PBD、TAZ、螺環(huán)PBD (spiro-PBD)、BAlq和SAlq組成組的一種或多種物質(zhì)構(gòu)成；但是不局限于上述物質(zhì)。電荷產(chǎn)生層(CGL) 140由雙層構(gòu)成。更具體來講，電荷產(chǎn)生層140可以是結(jié)合N型電荷產(chǎn)生層141和P型電荷產(chǎn)生層 142的PN結(jié)電荷產(chǎn)生層。此時(shí)，PN結(jié)電荷產(chǎn)生層140產(chǎn)生電荷，或者將它們分離為空穴和電子；并且將電荷注入單獨(dú)的發(fā)光層。換句話說，N型電荷產(chǎn)生層141為鄰近于陽極的第一發(fā)光層134提供電子，而P型電荷產(chǎn)生層142為鄰近于陰極160的第二發(fā)光層153提供空穴，由此，可以進(jìn)一步改善包括多個(gè)發(fā)光層的有機(jī)發(fā)光器件的發(fā)光效率，同時(shí)可以降低驅(qū)動電壓。P型電荷產(chǎn)生層142可以由金屬或者具P型摻質(zhì)的有機(jī)材料構(gòu)成。在此，所述金屬可以是由選自Al、Cu、Fe、Hk Zn、Au、Pt、W、In、Mo、Ni和Ti組成組的一種金屬或者由選自上述組的兩種或更多種金屬構(gòu)成的合金。此外，P型摻質(zhì)和用于具P型摻質(zhì)的有機(jī)材料的基質(zhì)可以采用傳統(tǒng)材料。例如，P型摻質(zhì)可以是選自由四氟_7，7' ,8,8'-四氰二甲基對苯醌(F4-TCNQ)、四氰二甲基對苯醌的衍生物、碘、FeCl3> FeF3和SbCl5組成組的一種物質(zhì)。此外，所述基質(zhì)可以是選自由N，N' -二(萘-1-基)-N，N-二苯基-聯(lián)苯胺(NPB)、N， N' - 二苯基-N，N'-雙(3-甲苯基)-1，1-二苯基-4，4' -二胺(TPD)和 N，N'，N'-四萘基-聯(lián)苯胺(TNB)組成組的一種物質(zhì)。N型電荷產(chǎn)生層141可以由金屬或者具N型摻質(zhì)的有機(jī)材料構(gòu)成。此時(shí)，所述金屬可以是選自由 Li、Na、K、Rb, Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、La、Ce、Sm、Eu、Tb、Dy 和 ％ 組成組的一種金屬。此外，N型摻質(zhì)和用于具N型摻質(zhì)的有機(jī)材料的基質(zhì)可以采用傳統(tǒng)材料。例如，所述 N型摻質(zhì)可以是堿金屬、堿金屬化合物、堿土金屬或者堿土金屬化合物。更具體地說，所述N 型摻質(zhì)可以是選自由Cs、K、Rb, Mg, Na、Ca、Sr、Eu和％組成組的一種物質(zhì)。所述基質(zhì)材料可以是選自由三(8-羥基喹啉)鋁、三嗪、羥基喹啉衍生物、吲哚(benzazol)衍生物和噻咯衍生物組成組的一種物質(zhì)。第二疊層150可以包括用于一種基質(zhì)的藍(lán)色和黃色摻質(zhì)；或者第二發(fā)光層153包括用于一種基質(zhì)的藍(lán)色、紅色和綠色摻質(zhì)。作為一個(gè)范例，如果第二發(fā)光層153包括用于一種基質(zhì)的藍(lán)色和黃色摻質(zhì)，則可以采用與用于所述基質(zhì)相同的材料以及第一發(fā)光層134的藍(lán)色摻質(zhì)作為基質(zhì)和藍(lán)色摻質(zhì)， 同時(shí)使用Irpqhcac (乙酰乙酸雙(2_苯基喹啉)銥)作為黃色磷光摻質(zhì)。另一方面，如果第二發(fā)光層153包括藍(lán)色、紅色和綠色摻質(zhì)，則可以采用Ir(piq) ^icac (二(1-苯基異喹啉)(乙酰丙酮)合銥(III))作為用于所述基質(zhì)的紅色磷光摻質(zhì)，同時(shí)可以使用Irppy3(三(2-苯基吡啶)合銥)作為綠色磷光摻質(zhì)。第二疊層150可以進(jìn)一步包括在電荷產(chǎn)生層140和第二發(fā)光層153之間形成的第三空穴傳輸層151和第四空穴傳輸層152 ；以及在第二發(fā)光層153和陰極160之間形成的第二電子傳輸層1 和電子注入層155。由于第三空穴傳輸層151、第四空穴傳輸層152和第二電子傳輸層巧4與第一空穴傳輸層132和第一電子傳輸層135相同，因此將省略相關(guān)的說明。電子注入層(ETL) 155便于注入電子；并且由Alq3(三(8_羥基喹啉)鋁)、PBD、 TAZ、螺環(huán)PBD、BAlq或者SAlq構(gòu)成；但是不局限于上述物質(zhì)。電子注入層155可以進(jìn)一步包括堿金屬或者包含堿土金屬的金屬化合物。陰極160可以由鋁(Al)、鎂(Mg)、銀(Ag)或者上述金屬的合金構(gòu)成。此時(shí)，陰極 160可以形成為薄到使得在前表面發(fā)光的情況下，光線能夠穿過陰極160。另一方面，陰極 160可以被形成為厚到在后表面發(fā)光的情況下反射光線。在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的如上構(gòu)成的有機(jī)發(fā)光器件中，可以如下設(shè)置每一發(fā)光層。參考圖2，本發(fā)明的第一發(fā)光層134可被設(shè)置為與陽極120的表面分開第一距離 XI，并且可被設(shè)置在不超過第二距離X2的位置處。此時(shí)，第一距離Xl的范圍可以從50nm 至175nm，而第二距離X2的范圍可以從75nm至200nm。換句話說，本發(fā)明的第一發(fā)光層134可以設(shè)置在距離陽極120的表面的50至75nm 內(nèi)或者175至200nm內(nèi)。本發(fā)明的第二發(fā)光層153可以設(shè)置為與陽極120的表面分離開第三距離X3，并且可以設(shè)置在不超過第四距離X4的位置處。此時(shí)，第三距離X3可以是^5nm，而第四距離X4 可以是310nm。換句話說，本發(fā)明的第二發(fā)光層153可以設(shè)置在距離陽極120的表面的285至 3 IOnm 內(nèi)。如上所述，參考圖3a和3b，圖3a和北示出根據(jù)本發(fā)明的第一發(fā)光層134和第二發(fā)光層153的位置的光增強(qiáng)/消除的程度，縱軸表示發(fā)光層與陽極表面分離開的距離，而橫軸表示光的波長。光增強(qiáng)最大的區(qū)域?qū)?yīng)于等高線圖的中心區(qū)域。離中心區(qū)域越遠(yuǎn)，光增強(qiáng)變得越弱，而具有最深顏色的區(qū)域?qū)?yīng)于光被消除(cancel out)的區(qū)域。首先，參考圖3a，具有450nm波長的藍(lán)色光線的增強(qiáng)的區(qū)域表現(xiàn)為大多數(shù)對應(yīng)于與陽極表面分離開大約ISOnm的區(qū)域以及分離開大約310nm的區(qū)域。此外，如圖北中所示，具有450nm波長的藍(lán)色光線的增強(qiáng)的區(qū)域表現(xiàn)為大多數(shù)對應(yīng)于與陽極表面分離開大約 60nm的區(qū)域。因此，通過將第一發(fā)光層134設(shè)置在距離陽極120的表面的50至75nm或者175 至200nm的范圍內(nèi)，并且將第二發(fā)光層153設(shè)置在距離陽極120的表面285至310nm的范圍內(nèi)，藍(lán)色光線可以表現(xiàn)出最大發(fā)光效率。如上所述，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光器件在第一發(fā)光層發(fā)出藍(lán)色光線； 并且該有機(jī)發(fā)光器件在第二發(fā)光層處除了包含紅色和綠色摻質(zhì)之外還包括黃色摻質(zhì)或者藍(lán)色摻質(zhì)，改善了藍(lán)色光線的發(fā)光效率。此外，本發(fā)明提供了以下優(yōu)點(diǎn)隨著調(diào)節(jié)第一和第二發(fā)光層的位置，藍(lán)色光線可以顯示出最大發(fā)光效率。下文，將描述根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的實(shí)驗(yàn)例。然而，下文所說明的實(shí)驗(yàn)例僅僅是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，而并不局限于下文所述的例子。<實(shí)驗(yàn)例>以發(fā)光區(qū)域的尺寸達(dá)2mmX2mm對ITO玻璃進(jìn)行構(gòu)圖，并清洗構(gòu)圖后的ITO玻璃。將基板裝載到真空室中，并向該真空室施加lX10_6torr的基礎(chǔ)壓力。以50A的厚度，將空穴注入層DNTPD涂布在相當(dāng)于陽極的ITO上。以1600A的厚度涂布第一空穴傳輸層NPD，以及以150A的厚度涂布第二空穴傳輸層NPD。將具有熒光藍(lán)色摻質(zhì)Ir (pFCNp) 3的真空涂層施用到基質(zhì)AND (9，10-二(2-萘基) 蒽)，形成厚度為250A的第一發(fā)光層。此時(shí)，熒光藍(lán)色摻質(zhì)的摻雜密度是5%。以200A的厚度涂布第一電子傳輸層Alq3 ；以ιOOA的厚度涂布N型電荷產(chǎn)生層Li ；以及以150A的厚度涂布P型電荷產(chǎn)生層Al。接下來，分別以400A和150A的厚度涂布第三和第四空穴傳輸層NPD。將具有藍(lán)色熒光摻質(zhì)Ir (pFCNp) 3、綠色磷光摻質(zhì)Ir (ppy) 3和紅色磷光摻質(zhì)Ir (mnapy) 3的真空涂層施用到基質(zhì)CBP，形成厚度為250A的紅色發(fā)光層。此時(shí)，對于每一種摻質(zhì)，摻質(zhì)的摻雜密度是2wt%。接下來，以350A的厚度涂布第二電子傳輸層Alq3;以10入的厚度涂布電子注入層LiF ；以及以1000A的厚度涂布陰極Al，以制造有機(jī)發(fā)光器件。<比較例1>除了第二發(fā)光層沒有摻雜藍(lán)色熒光摻質(zhì)之外，以與實(shí)驗(yàn)例相同的工藝條件制造有機(jī)發(fā)光器件。<比較例2>除了用黃色磷光摻質(zhì)Irpq2acac摻入基質(zhì)CBP而形成第二發(fā)光層之外，以與實(shí)驗(yàn)例相同的工藝條件制造有機(jī)發(fā)光器件。測量根據(jù)比較例2制造的有機(jī)發(fā)光器件的發(fā)光光譜，并且在圖4中示出測量結(jié)果。 測量根據(jù)實(shí)驗(yàn)例和比較例1制造的有機(jī)發(fā)光器件的發(fā)光光譜，并且在圖5中示出測量結(jié)果。參考圖4和5，根據(jù)實(shí)驗(yàn)例的有機(jī)發(fā)光器件沿著范圍從450至500nm的帶寬的強(qiáng)度圖比比較例1和2的強(qiáng)度圖寬。因此，可以看出，根據(jù)實(shí)驗(yàn)例的有機(jī)發(fā)光器件的藍(lán)色光線的發(fā)光效率得到了改善。并且，在根據(jù)實(shí)驗(yàn)例和比較例1制造的各有機(jī)發(fā)光器件處安裝了濾色片。對發(fā)光效率和顏色坐標(biāo)進(jìn)行測量，并在下表中示出了測量結(jié)果。表1
比較例1實(shí)驗(yàn)例
顏色________
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光器件，包括陽極；設(shè)置在所述陽極上并且包括第一發(fā)光層的第一疊層，所述第一發(fā)光層包括用于一種基質(zhì)的藍(lán)色摻質(zhì)；設(shè)置在所述第一疊層上的電荷產(chǎn)生層；設(shè)置在所述電荷產(chǎn)生層上的第二疊層，所述第二疊層包括用于一種基質(zhì)的藍(lán)色和黃色摻質(zhì)，或者用于一種基質(zhì)的藍(lán)色、紅色和綠色摻質(zhì)；以及設(shè)置在所述第二疊層上的陰極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光器件，還包括所述第一疊層包括在所述陽極和所述第一發(fā)光層之間形成的空穴注入層；第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層；以及在所述第一發(fā)光層和所述電荷產(chǎn)生層之間形成的第一電子傳輸層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光器件，其中所述第二疊層進(jìn)一步包括在所述電荷產(chǎn)生層和第二發(fā)光層之間形成的第三空穴傳輸層和第四空穴傳輸層；以及在所述第二發(fā)光層和所述陰極之間形成的第二電子傳輸層和電子注入層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光器件，其中所述電荷產(chǎn)生層是PN結(jié)電荷產(chǎn)生層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光器件，其中所述第一發(fā)光層的藍(lán)色摻質(zhì)是熒光的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光器件，其中所述第二發(fā)光層的黃色、綠色和紅色摻質(zhì)的至少一種或多種是磷光的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光器件，其中所述第一發(fā)光層和所述第二發(fā)光層的藍(lán)色摻質(zhì)是天藍(lán)色摻質(zhì)或者深藍(lán)色摻質(zhì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光器件，其中所述第一發(fā)光層被設(shè)置在距離所述陽極表面的50至75nm范圍內(nèi)或者175至200nm范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光器件，其中所述第二發(fā)光層被設(shè)置在距離所述第一電極表面的觀5至3IOnm范圍內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機(jī)發(fā)光器件。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的有機(jī)發(fā)光器件包括陽極；設(shè)置在所述陽極上并且包括第一發(fā)光層的第一疊層，所述第一發(fā)光層包括用于一種基質(zhì)的藍(lán)色摻質(zhì)；設(shè)置在所述第一疊層上的電荷產(chǎn)生層；設(shè)置在所述電荷產(chǎn)生層上的第二疊層，所述第二疊層包括用于一種基質(zhì)的藍(lán)色和黃色摻質(zhì)，或者是用于一種基質(zhì)的藍(lán)色、紅色和綠色摻質(zhì)；以及設(shè)置在所述第二疊層上的陰極。
文檔編號H01L51/50GK102456840SQ20111032766
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月21日
發(fā)明者宋基旭, 皮性勛, 金昌五, 金禾景 申請人:樂金顯示有限公司