專(zhuān)利名稱(chēng)：有機(jī)發(fā)光二極管及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)發(fā)光二極管，更具體而言，涉及一種有機(jī)發(fā)光二極管及其制造方法。
背景技術(shù)：
直到最近，顯示器件還通常使用陰極射線管(CRT)。如今，正做出許多嘗試和研究來(lái)開(kāi)發(fā)多種類(lèi)型的平板顯示器如液晶顯示(LCD)器件、等離子體顯示面板(PDP)、場(chǎng)發(fā)射顯示器和有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)等來(lái)替代CRT。在這些平板顯示器中，OLED具有許多優(yōu)點(diǎn)， 如電力供給較低、側(cè)面較薄、視角較寬、重量較輕、響應(yīng)時(shí)間較快并且可在低溫下制造。OLED包括陽(yáng)極、陰極和位于陽(yáng)極和陰極之間的發(fā)光材料層。當(dāng)對(duì)陽(yáng)極和陰極施加電流，并且將產(chǎn)生自陽(yáng)極和陰極中的空穴和電子分別注入到發(fā)光材料層中時(shí)，空穴和電子將復(fù)合并由此產(chǎn)生激子。通過(guò)利用依據(jù)激子從激發(fā)態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榛鶓B(tài)而產(chǎn)生光發(fā)射的現(xiàn)象，使圖像得以顯示。圖1是示出了現(xiàn)有技術(shù)中的OLED的示意圖，圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的OLED的能帶圖。參見(jiàn)圖1，OLED 10包括基片12、第一電極14、空穴傳輸層(HTL) 18、發(fā)光材料層 (EML) 20、電子傳輸層(ETL) 22和第二電極沈。作為陽(yáng)極的第一電極14是用于注入空穴的電極，并由作為透明金屬氧化物材料的氧化銦錫(ITO)形成。作為陰極的第二電極是用于注入電子的電極，并由鎂(Mg)和鋁 (Al)的薄膜形成。在頂部發(fā)射型的OLED 10中，為了使從發(fā)光材料層20發(fā)出的光發(fā)生反射并輻射透過(guò)第二電極沈，可以在基片12和第一電極14之間形成由諸如銀(Ag)等金屬制成的反射層28。在OLED 10中，可以進(jìn)一步設(shè)置位于第一電極14和空穴傳輸層18之間的空穴注入層(HIL) 16以及位于電子傳輸層22和第二電極沈之間的電子注入層(EIL) 24。將空穴注入層16和電子注入層M形成來(lái)更有效地分別將空穴和電子注入至空穴傳輸層和電子傳輸層中。電子注入層M由氟化鋰(LiF)制成。在上述OLED 10中，采用濺射法用鎂(Mg)和鋁(Al)來(lái)在電子注入層M上形成第二電極沈。這樣可能會(huì)造成對(duì)電子注入層M和電子傳輸層22的損傷，為了防止這一問(wèn)題， 將額外地形成緩沖層30。緩沖層30由諸如銅(II)酞菁(CuPc)或鋅酞菁(ZnPc)等有機(jī)材料形成。參見(jiàn)圖2，當(dāng)陽(yáng)極端子和陰極端子分別連接至第一電極14和第二電極沈，并供給電壓時(shí)，由第一電極14形成的空穴沿著空穴注入層16和空穴傳輸層18的最高占據(jù)分子軌道(HOMO)能級(jí)而注入至發(fā)光材料層20中，并且由第二電極沈形成的電子沿著緩沖層30、 電子注入層M和電子傳輸層22的最低空余分子軌道(LUMO)能級(jí)而注入至發(fā)光二極管中。注入至發(fā)光材料層20中的電子和空穴進(jìn)行復(fù)合，由此形成激子，并且由該激子發(fā)出對(duì)應(yīng)于空穴和電子之間的能量的光。在使用濺射法形成第二電極沈時(shí)，緩沖層30雖然防止了對(duì)電子注入層M和電子傳輸層22的損傷，卻起到了能量勢(shì)壘的作用。換言之，因?yàn)榫彌_層30的LUMO能級(jí)比第二電極沈的逸出功高出很多，因此由第二電極沈形成的電子難以運(yùn)動(dòng)至緩沖層30的LUMO 能級(jí)。因此，為了使來(lái)自第二電極沈的電子透過(guò)緩沖層30、電子注入層M和電子傳輸層22而注入至發(fā)光材料層20中，需要較高的驅(qū)動(dòng)電壓。另外，因?yàn)殡娮颖瓤昭ǜy注入， 所以發(fā)光材料層20中電子和空穴的復(fù)合概率降低，由此使得光發(fā)射效率降低。另外，由于驅(qū)動(dòng)電壓較高，因此由有機(jī)材料制成的發(fā)光材料層20、空穴傳輸層18和電子傳輸層22將受到較大的應(yīng)力，并由此加快劣化，這將造成OLED 10壽命縮短的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器件及其制造方法，該器件及其制造方法基本上消除了由現(xiàn)有技術(shù)的限制和缺點(diǎn)造成的一種或多種問(wèn)題。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于提供了一種有機(jī)電致發(fā)光顯示器件及其制造方法，該器件及其制造方法能夠在較低電壓下運(yùn)行，改善光發(fā)射效率并增加使用壽命。本發(fā)明另外的特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中得以闡明，并且其部分將從說(shuō)明書(shū)中顯而易見(jiàn)，或由本發(fā)明的實(shí)踐獲悉。本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)書(shū)面描述和其權(quán)利要求以及附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)而實(shí)現(xiàn)并獲得。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)，并根據(jù)本發(fā)明的目的，如本文實(shí)施的和寬泛描述的那樣，有機(jī)發(fā)光二極管包括基片上的第一電極；所述第一電極上的空穴傳輸層；所述空穴傳輸層上的發(fā)光材料層；處于所述發(fā)光材料層上并摻雜有金屬的電子傳輸層；所述電子傳輸層上的第二電極；以及所述電子傳輸層和所述第二電極之間的緩沖層，所述緩沖層使用了含有經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜原子的三亞苯基骨架的有機(jī)材料，或者使用了經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吡嗪并喹喔啉衍生化合物。在另一方面，制造有機(jī)發(fā)光二極管的方法包括在基片上形成第一電極；在所述第一電極上形成空穴傳輸層；在所述空穴傳輸層上形成發(fā)光材料層；在所述發(fā)光材料層上形成摻雜有金屬的電子傳輸層；在所述電子傳輸層上形成緩沖層并降低能量勢(shì)壘；以及在所述緩沖層上形成第二電極。應(yīng)理解的是，前文的總體描述和下文的具體描述是示例性和說(shuō)明性的，并旨在提供所要求保護(hù)的本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明。


為提供本發(fā)明的進(jìn)一步理解而被包含并被并入且構(gòu)成本申請(qǐng)文件的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實(shí)施方式，并與說(shuō)明書(shū)一起用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理。附圖中圖1是示出了現(xiàn)有技術(shù)中的OLED的示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中的OLED的能帶圖3是示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中的OLED的截面示意圖；圖4是本發(fā)明上述實(shí)施方式中的OLED的能帶圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)將具體做出參考來(lái)說(shuō)明附圖中示出的本發(fā)明的實(shí)施方式。圖3是示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式中的OLED的截面示意圖，圖4是本發(fā)明上述實(shí)施方式中的OLED的能帶圖。參見(jiàn)圖3，本發(fā)明實(shí)施方式中的OLED 110包括，基片112、第一電極114、空穴傳輸層(HTL) 118、發(fā)光材料層(EML) 120、電子傳輸層122、緩沖層IM和第二電極126。OLED 110 可以是底部發(fā)射型，其中從發(fā)光材料層120發(fā)出的光輻射透過(guò)第一電極114;或者可以是頂部發(fā)射型，其中從發(fā)光材料層120發(fā)出的光輻射透過(guò)第二電極126 ；或者是雙側(cè)發(fā)射型，其中從發(fā)光材料層120發(fā)出的光輻射透過(guò)第一電極114和第二電極126?；?10可以由玻璃、塑料或金屬箔等制成，并可以是透明或不透明的。作為陽(yáng)極的第一電極114是用于注入空穴的電極，并可以由逸出功較高的透明金屬氧化物材料如氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)或氧化銦錫鋅(ITZO)等制成，以使來(lái)自發(fā)光材料層120的光輻射出OLED 110。可以在基片112和第一電極114之間形成由諸如銀(Ag)等材料制成的反射層128。作為陰極的第二電極1 是用來(lái)注入電子的電極，并可以由透明的導(dǎo)電性氧化物(TCO)材料如氧化銦錫(ITO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化銦鋅(IZO)或氧化銦錫鋅(ITZO)等制成。空穴傳輸層118和電子傳輸層122用來(lái)改善光發(fā)射效率并降低驅(qū)動(dòng)電壓。來(lái)自第一電極114和第二電極1 并注入至發(fā)光材料層120中但未相互復(fù)合的空穴和電子運(yùn)動(dòng)至其相對(duì)電極。當(dāng)空穴和電子分別進(jìn)入其相對(duì)電極，即第二電極126和第一電極114時(shí)，這會(huì)造成空穴和電子的復(fù)合率降低。然而，由于空穴傳輸層118和電子傳輸層122分別起到阻擋電子和空穴運(yùn)動(dòng)至第一電極114和第二電極126的電子阻擋層和空穴阻擋層的作用，因此能夠改善光發(fā)射效率。另外，由于來(lái)自第一電極114和第二電極1 的空穴和電子分別透過(guò)空穴傳輸層 118和電子傳輸層122注入至發(fā)光材料層120中，因而能夠降低驅(qū)動(dòng)電壓?？昭▊鬏攲?18 使用了 NPB (N, N- 二(萘-1-基)-N, N- 二苯基-聯(lián)苯胺)，電子傳輸層122使用了 Alq3 [三 (8-羥基喹啉)鋁]、BCP或bphen。由于采用濺射法用透明的導(dǎo)電性氧化物材料來(lái)形成第二電極126，當(dāng)直接在電子傳輸層122上形成第二電極1 時(shí)，電子傳輸層122可能在濺射中受到損傷。因此，為了防止對(duì)電子傳輸層122的損傷，形成了緩沖層126。但是，當(dāng)能量勢(shì)壘到達(dá)一定程度以至于由第二電極1 形成的電子難以容易地運(yùn)動(dòng)至電子傳輸層時(shí)，由于形成了緩沖層1 而可能降低量子效率。因此，電子應(yīng)當(dāng)從第二電極1 經(jīng)由緩沖層123而運(yùn)動(dòng)至電子傳輸層122。換言之，緩沖層IM用來(lái)防止因?yàn)R射對(duì)電子傳輸層122的損傷，并還降低第二電極1 和電極傳輸層122之間的能量勢(shì)壘，以使電子從第二電極126平穩(wěn)地運(yùn)動(dòng)至電子傳輸層122?？梢詫⒕彌_層124的LUMO能級(jí)設(shè)定為約 3. 5eV 約 5. 5eV0為了使電子平穩(wěn)地運(yùn)動(dòng)，緩沖層的LUMO能級(jí)應(yīng)處于第二電極126的逸出功和電子傳輸層122的LUMO能級(jí)之間。為了使來(lái)自第二電極126的電子從第二電極126的LUMO 能級(jí)運(yùn)動(dòng)至緩沖層124的LUMO能級(jí)，可將以下物質(zhì)用于緩沖層124 含有經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜原子的三亞苯基骨架的有機(jī)材料，或者經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吡嗪并喹喔啉衍生化合物，上述物質(zhì)的LUMO能級(jí)與第二電極1 并沒(méi)有很大差異。緩沖層IM可以使用例如由第一化學(xué)式表示的1,4,5,8,9,12-六氮雜三亞苯基-2,3,6,7,10,11-六碳氮化物
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光二級(jí)管，所述二極管包含 基片上的第一電極；所述第一電極上的空穴傳輸層； 所述空穴傳輸層上的發(fā)光材料層； 處于所述發(fā)光材料層上并摻雜有金屬的電子傳輸層； 所述電子傳輸層上的第二電極；以及所述電子傳輸層和所述第二電極之間的緩沖層，所述緩沖層使用了含有經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜原子的三亞苯基骨架的有機(jī)材料，或者使用了經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吡嗪并喹喔啉衍生化合物。
2.如權(quán)利要求1所述的二極管，所述二極管還包含封端層，所述封端層處在所述第二電極上并增大光學(xué)相長(zhǎng)干涉。
3.如權(quán)利要求2所述的二極管，其中，所述封端層使用了Alq3。
4.如權(quán)利要求1所述的二極管，其中，所述電子傳輸層使用了Alq3、BCP和bphen中的一種，并摻雜有約 約10%的鋰(Li)、銫(Cs)和鋁(Al)中的一種。
5.如權(quán)利要求1所述的二極管，其中，所述緩沖層使用了1，4，5，8，9，12_六氮雜三亞苯基-2，3，6，7，10，11-六碳氮化物。
6.如權(quán)利要求1所述的二極管，其中，所述緩沖層具有約50A 約1000A的厚度，并具有約3. 5eV 約5. 5eV的LUMO能級(jí)。
7.如權(quán)利要求1所述的二極管，所述二極管還包含空穴注入層，所述空穴注入層在所述第一電極和所述空穴傳輸層之間。
8.如權(quán)利要求1所述的二極管，其中，從所述發(fā)光材料層發(fā)出的光輻射透過(guò)所述第一電極或所述第二電極，或者透過(guò)所述第一電極和所述第二電極。
9.一種制造有機(jī)發(fā)光二極管的方法，所述方法包括 在基片上形成第一電極；在所述第一電極上形成空穴傳輸層； 在所述空穴傳輸層上形成發(fā)光材料層； 在所述發(fā)光材料層上形成摻雜有金屬的電子傳輸層； 在所述電子傳輸層上形成緩沖層并降低能量勢(shì)壘；以及在所述緩沖層上形成第二電極。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，所述方法還包括，在所述第二電極上形成封端層。
全文摘要
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光二極管及其制造方法，所述有機(jī)發(fā)光二極管包括基片上的第一電極；所述第一電極上的空穴傳輸層；所述空穴傳輸層上的發(fā)光材料層；處于所述發(fā)光材料層上并摻雜有金屬的電子傳輸層；所述電子傳輸層上的第二電極；以及所述電子傳輸層和所述第二電極之間的緩沖層，所述緩沖層使用了含有經(jīng)取代或未經(jīng)取代的雜原子的三亞苯基骨架的有機(jī)材料，或者使用了經(jīng)取代或未經(jīng)取代的吡嗪并喹喔啉衍生化合物。
文檔編號(hào)H01L51/52GK102456844SQ20111032542
公開(kāi)日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者成昌濟(jì), 甘潤(rùn)錫, 申政均, 金禾景 申請(qǐng)人:樂(lè)金顯示有限公司