專利名稱：有機電致發光裝置的制作方法
本申請要求于2004年10月11日在韓國知識產權局提交的韓國專利申請第10-2004-0081112號的優先權，其全部內容在此引用作參考。
背景技術：
1、發明領域本發明涉及一種有機電致發光裝置，尤其涉及一種具有較長使用壽命的有機電致發光裝置。
2、相關技術描述有機電致發光裝置是自發射型的，這是指當給熒光或磷光層施加電壓時，電子和空穴在有機層中合并以發出光。有機電致發光裝置具有很多優點，包括輕質、易于制造和具有高的分辨率和寬的視角。此外，有機電致發光裝置可展現出具有高的色純度的移動畫面，以及需要低的能耗和低的驅動電壓。這些優點使得有機電致發光裝置適用于手提式電子裝置。
通常，為了提高效率和降低驅動電壓，除了發光層以外，有機電致發光裝置還包括電子傳輸層、空穴傳輸層，例如這些層都是有機層。
在有機電致發光裝置中，藍光發光材料的使用壽命比紅光和綠光發光材料短。因此，提高藍光發光材料的使用壽命可提高有機電致發光裝置的使用壽命。
發明概述本發明提供了具有較長使用壽命的有機電致發光裝置。
在說明書中將描述本發明的其它特征，通過本發明的實施，這些特征將是顯而易見的或者所可以領會到。
本發明公開了一種有機電致發光裝置，所述裝置包括第一電極以及在第一電極上形成的包含空穴傳輸材料和藍光發光材料的空穴傳輸層。所述裝置還包括在空穴傳輸層上形成的發光層和在發光層上形成的第二電極。
應當理解，上面的一般描述以及下面的詳細描述都僅是舉例性的和說明性的，并且是為了進一步解釋本發明。
附圖簡要說明包括附圖是為了進一步理解本發明，引入附圖并且作為說明書的一部分，附圖舉例說明了本發明的實施方案，并且與說明書一起解釋了本發明的原理。
圖1表示依據本發明一個示例性實施方案的有機電致發光裝置的結構。
優選實施方案的詳細描述本發明有機電致發光裝置包括空穴傳輸層，基于空穴傳輸層的重量計，空穴傳輸層摻雜有5wt％-20wt％的藍光發光材料。這使得空穴傳輸層與發光層之間的能量差可以被調節至所需的范圍內。光從空穴傳輸層和發光層發出，這樣就延長了發射區域。由于這些優點，與具有常規空穴傳輸層的有機電致發光裝置相比，根據本發明一個實施方案的有機電致發光裝置具有更長的使用壽命。
發光層可包含用于發射藍光、綠光、白光、黃光或橙光的發光材料。特別是，當發光層由也用于形成空穴傳輸層的發光材料組成時，有機電致發光裝置的使用壽命得到提高。
按空穴傳輸層為100wt％計，當空穴傳輸層中的藍光發光材料的濃度小于5wt％時，使用壽命的提高可以忽略。按空穴傳輸層為100wt％計，當藍光發光材料的濃度大于20wt％時，有機電致發光裝置的使用壽命得到提高，但是有機電致發光裝置的效率下降。
藍光發光材料具有420nm-480nm的最大吸收波長(λmax)范圍。藍光發光材料的實例可包括但不限于由下式代表的Spiro-DPVBi、Flrpic、CzTT、蒽、TPB、PPCP、DST、TPA、OXD-4、BBOT、AZM-Zn、化合物(A)和化合物(B)，IDE120，和作為具有萘部分的芳烴化合物的BH-013X(得自Idemitz)。
化合物(A) 蒽
化合物(B)此外，在日本專利出版物2000-192028、2000-191560、2000-48955和2000-7604，日本專利10-11063，和U.S.專利6,591,636中公開的化合物可一種藍光發光材料，這些專利引入本文以供參考。
藍光發光材料還可以包含能夠發射具有高的發光性、高的發光效率和高的色純度的藍光的蒽衍生物。
空穴傳輸材料可包含例如N，N’-二(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-[1，1-聯苯]-4，4’-二胺(TPD)、N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基聯苯胺、N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-benxidine(α-NPD)、N，N’-二苯基-N，N’-二(1-萘基)-(1，1’-聯苯)-4，4’-二胺(NPB)、IDE320(得自Idemitz)或其混合物。空穴傳輸層的厚度可以為約100-400。
當空穴傳輸層的厚度小于100時，空穴傳輸能力會由于厚度太小而變差。當空穴傳輸層的厚度大于400時，驅動電壓會增加。
下面參照附圖1來描述制造根據本發明的示例性實施方案的有機電致發光裝置的方法。
如附圖1所示，首先，將第一電極材料涂覆在基片的上表面上以形成第一電極或陽極。基片可以是通常用于常規有機電致發光裝置的任何材料例如具有防水性、具有表面光滑度并且可易于處理的玻璃或透明塑料。第一電極材料可以是透明的以及高導電性的。陽極材料的實例可以包括但不限于氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、SnO2、ZnO等。
任選將空穴注入層沉積在陽極上。空穴注入層是通過將空穴注入層材料真空熱沉積到陽極上或者通過用空穴注入層材料旋轉涂覆陽極來形成的。空穴注入層的厚度可以為約300-1500。當空穴注入層的厚度小于300時，有機電致發光裝置的使用壽命和可靠性都降低。此外，特別是對于無源基體(PM)有機電致發光裝置，可發生不利的分辨率降低。當空穴注入層的厚度大于1500時，驅動電壓增加。
空穴注入層材料可包含例如銅酞菁(CuPc)，星狀胺例如TCTA、m-MTDATA、HI406(得自Idemitz)。
形成空穴注入層之后，通過將空穴傳輸材料和藍光發光材料真空熱沉積到空穴注入層上或者通過用空穴傳輸材料和藍光發光材料旋轉涂覆空穴注入層來形成空穴傳輸層。
然后在空穴傳輸層上形成發光層。發光層可包含能夠發射任何顏色的光例如黃光、橙光、綠光、藍光、紅光、白光等的發光材料。也就是說，發光層可具有任何波長。
綠光發光層可包含摻雜有香豆素型摻雜劑的Alq3。藍光發光層可包含用于形成空穴傳輸層的相同材料。紅光發光層可包含摻雜有DCJTB的Alq3，或者是通過將Alq3與紅熒烯一起沉積，并用摻雜劑摻雜所得化合物來形成。
這樣的香豆素型摻雜劑可以是C314S、C343S、C7、C7S、C6、C6S、C314T或C545T。基于構成發光層的材料的重量計，香豆素型摻雜劑的濃度可以為約0.2wt％-3wt％。當加入的摻雜劑小于0.2wt％時，效率會下降。當加入的摻雜劑大于3wt％時，所得裝置的使用壽命會縮短。
可任選在發光層上形成空穴阻擋層(在附圖1中未顯示)。空穴阻擋層可通過將空穴阻擋材料真空沉積到發光層上或者通過用空穴阻擋材料旋轉涂覆發光層來形成。空穴阻擋材料可具有電子傳輸能力和比發光材料大的電離電勢。空穴阻擋材料可包括但不限于二(2-甲基-8-喹啉)-(對苯基苯酚)-鋁(bis(2-methyl-8-quinolato)-(p-phenylphenolato)-aluminum)(Balq)、浴銅靈(BCP)和三(N-芳基苯并咪唑)(TPBI)。空穴阻擋層的厚度可以為約30-70。當空穴阻擋層的厚度小于30時，空穴阻擋能力會減弱。當空穴阻擋層的厚度大于70時，驅動電壓增加。
電子傳輸層可通過將電子傳輸材料真空沉積到空穴阻擋層上或者通過用電子傳輸材料旋轉涂覆空穴阻擋層來形成。電子傳輸材料可包含Alq3，但不限于此。電子傳輸層的厚度可以為約150-600。當電子傳輸層的厚度小于150時，電子傳輸能力會減弱。當電子傳輸層的厚度大于600時，驅動電壓增加。
可任選在電子傳輸層上形成電子注入層。電子注入層可包含例如LiF、NaCl、CsF、Li2O、BaO或Liq。電子注入層的厚度可以為約5-20。當電子注入層的厚度小于5時，電子注入能力會減弱。當電子注入層的厚度大于20時，驅動電壓增加。
然后，將陰極金屬真空熱沉積到電子注入層上以形成第二電極。第二電極金屬可包含例如Li、Mg、Al、Al-Li、Ca、Mg-In或Mg-Ag。
根據本發明一個實施方案的有機電致發光裝置包括陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層和陽極。可任選形成一個或兩個另外的中間層。此外，有機電致發光裝置還可以包含電子阻擋層。
以下，將通過實施例更詳細的描述本發明。但是，下面的實施例僅用于舉例說明，并不是限制本發明的范圍。
實例1將ITO玻璃基片(Corning表面電阻15Ω/cm2，厚度1200)切成50mm×50mm×0.7mm尺寸以形成陽極。將所得玻璃基片在異丙醇中使用超聲凈化儀凈化5分鐘，在純水中使用超聲凈化儀凈化5分鐘，使用UV光和臭氧凈化30分鐘。
然后，將IDE406(得自Idemitz)真空沉積在玻璃基片上以形成600厚度的空穴注入層。然后將85wt％的N，N’-二苯基-N，N’-二(1-萘基)-(1，1’-聯苯)-4，4’-二胺(NPB)和15wt％的BH-013X(得自Idemitz，是用作藍光發光材料的具有萘部分的芳烴化合物)真空沉積在空穴注入層上以形成150厚度的空穴傳輸層。
然后，給IDE140(得自Idemitz)摻雜BD-102(得自Idemitz)以在空穴傳輸層上形成300厚度的發光層。
然后將Alq3沉積在發光層上以形成250厚度的電子傳輸層。
最后，使用LiF 10作為電子注入層和Al 1000作為陰極，依次真空沉積在電子傳輸層上以形成LiF/Al電極。由此配制了有機電致發光裝置。
實施例2按照與實施例1相同的方式配制有機電致發光裝置，除了通過在空穴傳輸層上沉積摻雜有3wt％BD-52(得自Idemitz)的97wt％IDE140(得自Idemitz)至約300的厚度來形成純藍光發光層。在該實施例中，IDE140和BD-52分別用作主體和摻雜劑。
實施例3按照與實施例1相同的方式配制有機電致發光裝置，除了通過在空穴傳輸層上沉積摻雜有1wt％C6的99wt％Alq3至約400的厚度來形成綠光發光層。在該實施例中，Alq3和C6分別用作主體和摻雜劑。
實施例4按照與實施例1相同的方式配制有機電致發光裝置，除了通過在空穴傳輸層上沉積摻雜有1wt％DCJTB的99wt％Alq3至約400的厚度來形成紅光發光層。在該實施例中，Alq3和DCJTB分別用作主體和摻雜劑。
比較實施例1、比較實施例2、比較實施例3和比較實施例4分別按照與實施例1、實施例2、實施例3和實施例4相同的方式配制有機電致發光裝置，除了空穴傳輸層僅包含NPB。
測定實施例1、實施例2、實施例3、實施例4、比較實施例1、比較實施例2、比較實施例3和比較實施例4的有機電致發光裝置的初始特征和半壽期。實施例1和比較實施例1的結果如表1所示。
1)初始特征使用BM5A(得自Topcon Co.)測定亮度，使用KEITHLEY 236(Keithley Instruments，Inc.)測定驅動電壓。施加給有機電致發光裝置的電流密度為10mA/cm2至100mA/cm2，以10mA/cm2的幅度遞增。對于每個裝置，至少獲得9個數據點。該測試進行2次以上，初始特征表現出優良的再現性，偏差是5％。
2)半壽期使用兩種方法測定裝置的半壽期。在一種方法中，當把電流密度固定在DC 50mA/cm2時，隨著時間的延長測定使用壽命。在另一種方法中，以相等的電流密度施加電流脈沖，測定使用壽命的改變直至減至半壽期。這些測試是在至少3個裝置上進行的，每一裝置具有相同結構，以證實結果的再現性。
從表1中可以看出，實施例1的有機電致發光裝置的半壽期比比較實施例1的有機電致發光裝置長。
實施例2、實施例3和實施例4的有機電致發光裝置具有類似于實施例1的有機電致發光裝置的初始特征和使用壽命。
因此，結果證實了包括含有藍光發光材料以及空穴傳輸材料的空穴傳輸層的本發明有機電致發光裝置。這樣的有機電致發光裝置具有較長的使用壽命，同時保持發光效率、低的驅動電壓和改善的色座標。
對于本領域技術人員來說顯而易見的是，可以在不背離本發明實質或范圍的情況下作出各種改變和改動。因此，本發明包括在其權利要求以及同等物范圍內的本發明的各種改變和改動。
權利要求
1.有機電致發光裝置，所述裝置包括第一電極；在第一電極上形成的包含空穴傳輸材料和藍光發光材料的空穴傳輸層；在空穴傳輸層上形成的發光層；和在發光層上形成的第二電極。
2.權利要求1的有機電致發光裝置，其中所述空穴傳輸層包含80wt％-95wt％的空穴傳輸材料和5wt％-20wt％的藍光發光材料。
3.權利要求1的有機電致發光裝置，其中藍光發光材料的最大吸收波長為約420nm-480nm。
4.權利要求1的有機電致發光裝置，其中藍光發光材料包含選自下列的化合物以下化學結構所代表的化合物以及具有萘部分的芳烴化合物 化合物(A) 蒽 化合物(B)。
5.權利要求1的有機電致發光裝置，其中所述空穴傳輸材料包含至少一種選自下列的化合物N，N’-二(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-[1，1-聯苯]-4，4’-二胺、N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基聯苯胺和N，N’-二苯基-N，N’-二(1-萘基)-(1，1’-聯苯)-4，4’-二胺。
6.權利要求1的有機電致發光裝置，其中所述發光層包含空穴傳輸層的藍光發光材料。
7.權利要求1的有機電致發光裝置，其中所述裝置還包括在第一電極與空穴傳輸層之間形成的空穴注入層。
8.權利要求1的有機電致發光裝置，其中所述裝置還包括在發光層與第二電極之間形成的的至少一個選自空穴阻擋層、電子傳輸層和電子注入層的層。
9.權利要求1的有機電致發光裝置，其中所述空穴傳輸層包含N，N’-二苯基-N，N’-二(1-萘基)-(1，1’-聯苯)-4，4’-二胺(NPB)和具有萘部分的芳烴化合物。
全文摘要
有機電致發光裝置包括第一電極、在第一電極上形成的包含空穴傳輸材料和藍光發光材料的空穴傳輸層、在空穴傳輸層上形成的發光層和在發光層上形成的第二電極。包含藍光發光材料和空穴傳輸材料的空穴傳輸層提供了這樣的有機電致發光裝置，其具有較長的使用壽命，同時保持發光效率、低的驅動電壓和改善的色座標。
文檔編號H05B33/14GK1780510SQ20051010856
公開日2006年5月31日 申請日期2005年10月11日 優先權日2004年10月11日
發明者鄭惠仁, 宋沃根, 具永謨, 金怠植 申請人:三星Sdi株式會社