專利名稱：有機電致發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光器件(OELD)，尤其是涉及一種應(yīng)用磷光性材料作為發(fā)光材料的有機電致發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
近來，隨著大尺寸顯示器的發(fā)展趨勢，對占用小面積的平面顯示器的需求已經(jīng)增加。這種平面顯示器(flat display)的一個實例是電致發(fā)光器件。電致發(fā)光器件分為無機電致發(fā)光器件和有機電致發(fā)光器件。
無機電致發(fā)光器件已在商業(yè)上應(yīng)用，是通過向發(fā)光部分施加高電場使電子加速，加速了的電子撞擊發(fā)光部分的中央從而激發(fā)發(fā)光部分中央而發(fā)光的。無機電致發(fā)光器件的缺點是能量消耗高，且難以獲得很高的發(fā)光亮度和各種顏色的光。
另一方面，有機電致發(fā)光器件有一夾層結(jié)構(gòu)，它在陽極與陰極之間存在由具有半導(dǎo)體特性的薄膜形有機發(fā)光材料。當(dāng)激子從激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶓B(tài)時，有機電致發(fā)光器件發(fā)光如磷光或熒光。如果將直流電加到陰極和陽極，則把陰極產(chǎn)生的電子和陽極產(chǎn)生的電子空穴(electron holes)注入到有機熒光材料中，所注入的電子和電子空穴相結(jié)合而產(chǎn)生激子。有機電致發(fā)光器件有很高的響應(yīng)時間且需要幾伏到幾十伏的直流電壓進(jìn)行激勵。并且，隨著分子結(jié)構(gòu)的變化，有機電致發(fā)光器件可以獲得幾百到數(shù)千的新燭光/平方米(cd/m2)的高亮度和各種顏色的光。
為在商業(yè)上應(yīng)用有機電致發(fā)光器件，需要提高發(fā)光器件的效率和能夠全色顯示。因此，相關(guān)技術(shù)的有機電致發(fā)光器件具有一個多層結(jié)構(gòu)。即，除在陰極與陽極之間形成的發(fā)光層之外，此相關(guān)技術(shù)的有機電致發(fā)光器件還應(yīng)包括具有電子注入(傳輸)及電子空穴注入(傳輸)特性的材料層，此材料層用于控制注入電子和電子空穴的數(shù)量和流動性來獲得高效率。
然而，上面所述具有多層結(jié)構(gòu)的、相關(guān)技術(shù)的有機電致發(fā)光器件存在的問題是由于沒有足夠的發(fā)光效率和使用壽命而不能充分顯示。從而，為了獲得更高亮度和效率的電致發(fā)光器件，就要求在結(jié)構(gòu)方面(例如，增加一新的層)和材料方面(例如，開發(fā)出具有優(yōu)秀的發(fā)光效率或者是優(yōu)秀的電子空穴(或電子)注入和傳輸特性的材料)開發(fā)該器件。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及的有機電致發(fā)光器件基本上消除了由于相關(guān)技術(shù)中存在的局限和缺點而產(chǎn)生的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種可利用具有優(yōu)秀發(fā)光特性的磷光材料獲得高亮度和高效率的有機電致發(fā)光器件。
本發(fā)明的其它優(yōu)點、目的和特征一部分將在以下的描述中進(jìn)行闡述，一部分通過本領(lǐng)域普通技術(shù)人員研究下面對本發(fā)明的描述或者實施本發(fā)明而顯而易見。通過所寫的說明書及其權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)并獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點。
為了實現(xiàn)上述本發(fā)明的這些目的及其他有益效果，并依據(jù)本文包含和概括描述的本發(fā)明目的，一有機電致發(fā)光器件包括一層狀結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中，一陽極，一有機層，一陰極順次形成在基片上，其特征在于，該有機層包括一通過在基質(zhì)材料(host material)上摻雜磷光材料形成的發(fā)光層，該基質(zhì)材料可以由下面的化學(xué)式來表示 其中R選自氫，烷基，烯丙基或者鹵素基團中的任意一個。
應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明上述概括性描述和以下的詳細(xì)描述是示例性的和用于解釋說明的，并且是為了對如權(quán)利要求所述的發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。


附圖并入本申請并構(gòu)成本申請的一部分，以更好地理解本發(fā)明，這些

了本發(fā)明的實施方式，并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1為表示依據(jù)本發(fā)明第一實施方式的有機電致發(fā)光器件的剖面圖；圖2為表示依據(jù)本發(fā)明第二實施方式的有機電致發(fā)光器件的剖面圖；圖3為說明將本發(fā)明的有機電致發(fā)光器件與已有技術(shù)有機電致發(fā)光器件的發(fā)光效率進(jìn)行比較的實驗結(jié)果的曲線圖。
發(fā)明詳述下面將詳細(xì)參照本發(fā)明優(yōu)選實施方式，其實例在附圖中示意。只要可能，在整個所有附圖中采用相同的標(biāo)記來表示相同或類似的部分。
有機電致發(fā)光器件中形成的光可以分為由單重態(tài)產(chǎn)生的熒光和由三重態(tài)產(chǎn)生的磷光。理論上，熒光的發(fā)光效率為25％，磷光的發(fā)光效率為75％。在一熒光元件中75％的激子都消失了，因此不發(fā)光。另一方面，由于三重態(tài)激子可應(yīng)用于磷光元件中，可以提高發(fā)光效率。
因此，本發(fā)明的發(fā)光層是由在基質(zhì)材料上摻雜磷光材料形成的。
第一實施方案圖1是依據(jù)本發(fā)明第一實施方案的有機電致發(fā)光器件的剖面圖。參考圖1，依據(jù)本發(fā)明的第一實施方案的有機電致發(fā)光器件有一層狀結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中一陽極20，一有機層30，一陰極順次形成在基片10上。
基片10由透明材料形成，陽極20通過濺射(sputtering)由ITO(In2O3+SnO3)或IZO(In2O3+ZnO)形成，陰極40由Mg/Ag、Al、Li/Al、LiF/Al、LiO2/Al等等組成。
有機層30包括在基質(zhì)材料上摻雜磷光材料形成的發(fā)光層，基質(zhì)材料可以用如下的化學(xué)式來表示
上述化學(xué)式表示的基質(zhì)材料可寫為Almq3。
在所述的化學(xué)式中，R是選自氫，烷基，烯丙基或者鹵素基團中的任意一種。
優(yōu)選的是，烷基基團的碳原子的數(shù)目在1到20之間(C1-20)。優(yōu)選烯丙基為選自苯、萘、蒽或菲中的任意一種，優(yōu)選鹵素為選自氟、氯或溴中的任意一種。
更優(yōu)選的是，基質(zhì)材料由以下化學(xué)式形成 第二實施方案圖2是依據(jù)本發(fā)明第二實施方案的有機電致發(fā)光器件的剖面圖。參照圖2，依據(jù)本發(fā)明的第二實施方案的有機電致發(fā)光器件有一層狀結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中順次形成一陽極20，一有機層30，和一陰極40。
上述有機層30包括一空穴注入層32，一空穴傳輸層34，一發(fā)光層36，一電子傳輸層38和一電子注入層39。
上述發(fā)光層36是通過在基質(zhì)材料上摻雜磷光材料而形成的，基質(zhì)材料用如下的化學(xué)式來表示 在上述化學(xué)式中，R是選自氫，烷基，烯丙基或者鹵素基團中的任意一種。
優(yōu)選的是，上述烷基基團的碳原子的數(shù)目在1到20之間(C1-20)，優(yōu)選上述烯丙基基團是選自苯、萘、蒽或菲中的任意一種，優(yōu)選上述鹵素是選自氟、氯或溴中的任意一種。
更優(yōu)選的是，上述基質(zhì)材料由以下化學(xué)式形成 陽極20與陰極40由與第一實施方式中相同的材料形成。
空穴注入層32可以由在真空狀態(tài)下沉積在陽極20上的銅(II)酞菁(CuPc)形成?？昭▊鬏攲?4可以通過在真空狀態(tài)下在空穴注入層32上沉積例如N，N-二(萘-1-基)-N，N′-二苯基聯(lián)苯胺等三苯基銨的衍生物形成。
電子傳輸層38可以通過在真空狀態(tài)下在發(fā)光層36上沉積例如Alq3或者是2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑等噁二唑和三唑的衍生物而形成。
電子注入層39可以通過在真空狀態(tài)下在電子傳輸層38上沉積基于堿金屬(Cs、LiF、K、Na和Li)的衍生物(例如Li2O)而形成的。
圖3所示的結(jié)果是通過第三實施方案和實驗例而比較依據(jù)本發(fā)明的有機電致發(fā)光器件與相關(guān)技術(shù)的有機電致發(fā)光器件的發(fā)光效率而得到的。
第三實施方案通過在真空狀態(tài)下將酮酞菁(CuPC)沉積在ITO玻璃上形成6nm厚的空穴注入層。通過在真空狀態(tài)下將4，4′-二[N-(1-萘基)-N-苯氨基]-聯(lián)苯(NPD)沉積在空穴注入層上形成35nm厚的空穴傳輸層。通過在真空狀態(tài)下將2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H，23H-卟吩鉑(II)(PtOEP)(6％)沉積在空穴傳輸層上形成40nm厚的發(fā)光層，上述PtOEP的化學(xué)分子式如下
這次用Almq3作為基質(zhì)。然后，通過在真空狀態(tài)下將Almq3沉積在發(fā)光層上形成10nm厚的電子傳輸層。陰極最終在電子傳輸層上形成。結(jié)果是，形成了有機電致發(fā)光器件。
實驗例在此實驗例中，除了用具有下面化學(xué)式(Alq3)的基質(zhì)材料作為發(fā)光層和用PtOEP(6％)作摻雜劑外，此有機電致發(fā)光器件和第三實施方式的制造方法相同。 當(dāng)將電壓加到第三實施方案中制造的有機電致發(fā)光器件和在本實驗例中制造的有機電致發(fā)光器件上時，從圖3明顯看出可獲得以下結(jié)果。如果將本發(fā)明的Almq3作為發(fā)光層的基質(zhì)材料，發(fā)現(xiàn)以與相關(guān)技術(shù)同樣的方式獲得紅顏色。還注意到發(fā)光效率提高了1.5到2倍。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以對本發(fā)明做出各種變化和改進(jìn)。因此本發(fā)明包括本發(fā)明的變化和改進(jìn)，只要其落入所附權(quán)利要求及相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)。
權(quán)利要求
1.一種有機電致發(fā)光器件，其具有層狀結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中一陽極，一有機層，一陰極順次形成于基片上，其中，該有機層包括通過在基質(zhì)材料上摻雜磷光材料而形成的發(fā)光層，該基質(zhì)材料由下面的化學(xué)式表示 其中R選自氫、烷基、烯丙基或者鹵素基團中的任一基團。
2.如權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中磷光材料為PtOEP。
3.如權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述R為烷基基團，其具有的碳原子的數(shù)目在1到20之間(C1-20)。
4.如權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述R為選自由苯、萘、蒽和菲組成的烯丙基組中的任一基團。
5.如權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述R為選自由氟、氯和溴組成的鹵素組中的任一基團。
6.如權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述R為氫。
7.一種有機電致發(fā)光器件，其具有層狀結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中一陽極，一有機層，一陰極順序地形成在基片上，其中該有機層是通過順次沉積一空穴注入層，一空穴傳輸層，一發(fā)光層，一電子傳輸層和一電子注入層而形成的，發(fā)光層是通過在用以下化學(xué)式表示的材料上摻雜磷光材料形成的 其中R選自氫、烷基、烯丙基或者鹵素基團中的任一基團。
8.如權(quán)利要求7所述的有機電致發(fā)光器件，其中磷光材料為PtOEP。
9.如權(quán)利要求7所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述R為烷基基團，其具有的碳原子的數(shù)目在1到20之間(C1-20)。
10.如權(quán)利要求7所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述R為選自由苯、萘、蒽和菲組成的烯丙基組中的任一基團。
11.如權(quán)利要求7所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述R為選自由氟、氯和溴組成的鹵素組中的任一基團。
12.如權(quán)利要求7所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述R為氫。
13.如權(quán)利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述空穴注入層由銅(II)酞菁(CuPC)形成。
14.如權(quán)利要求7所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述空穴傳輸層由三苯基銨的衍生物形成。
15.如權(quán)利要求7所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述電子傳輸層由Alq3形成。
16.如權(quán)利要求7所述的有機電致發(fā)光器件，其中所述電子注入層由堿金屬的衍生物形成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可獲得高亮度和高效率的有機電致發(fā)光器件。該有機電致發(fā)光器件包括一通過在基質(zhì)材料上摻雜磷光材料而形成的發(fā)光層，該基質(zhì)材料由右面的化學(xué)式來表示，其中R選自氫，烷基，烯丙基或者鹵素基團中的任一基團。
文檔編號H01L51/50GK1405904SQ02149550
公開日2003年3月26日 申請日期2002年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月6日
發(fā)明者吳泂潤 申請人:Lg電子株式會社