專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件(在下文中，簡稱為“有機(jī)EL器件”)。更具體地，本發(fā)明涉及一種發(fā)射白光的有機(jī)EL器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件包括陽極，由例如銦錫氧化物(ITO)制成；陰極，由例如鋁(Al)制成；以及順序?qū)盈B在陽極和陰極之間的功能性有機(jī)層。當(dāng)施加電場時，有機(jī)EL器件發(fā)光。有機(jī)EL器件具有的優(yōu)點是可以在相對低的電壓下工作并且可以制作在柔性透明基板上。有機(jī)EL器件的其它優(yōu)點包括相對低的功耗和輕的重量。
特別地，發(fā)射白光的有機(jī)EL器件的研究從20世紀(jì)80年代末就已經(jīng)進(jìn)行了。由于白光有機(jī)EL器件可以廣泛地用于包括有機(jī)EL光源和有機(jī)EL照明在內(nèi)的應(yīng)用中，所以近來它們已經(jīng)成為關(guān)注的焦點。
已經(jīng)開發(fā)出多種方法，用來制造滿足高色純度、優(yōu)良的顏色穩(wěn)定性、優(yōu)良的依賴電流的光學(xué)特性、優(yōu)異的發(fā)光效率、長壽命以及易于制造要求的發(fā)射白光的有機(jī)EL器件。
下面將描述用來實現(xiàn)發(fā)射白光的有機(jī)EL器件的光發(fā)射的各種方法。圖1A顯示了通過單一發(fā)光層實現(xiàn)白光發(fā)射的單層光發(fā)射。圖1B顯示了通過發(fā)射自多個發(fā)光層的各個顏色的正交結(jié)合(perpendicularcombination)實現(xiàn)白光發(fā)射的多層光發(fā)射。圖1C顯示了采用藍(lán)光發(fā)光層和熒光層的顏色轉(zhuǎn)換。在該顏色轉(zhuǎn)換中，發(fā)射自藍(lán)光發(fā)光層的光通過源自熒光層的熒光輻射由藍(lán)色轉(zhuǎn)變?yōu)榧t色，從而通過藍(lán)光和紅光的結(jié)合實現(xiàn)白光發(fā)射。圖1D顯示了通過多個顏色轉(zhuǎn)換層利用波長變化的微腔結(jié)構(gòu)。圖1E顯示了包括發(fā)射紅光、綠光和藍(lán)光的有機(jī)EL器件單元的疊層結(jié)構(gòu)。
在這些方法中多層光發(fā)射最為常用。
圖2是顯示常規(guī)白光有機(jī)EL器件的多層發(fā)光結(jié)構(gòu)的截面圖。如圖2所示，常規(guī)的白光有機(jī)EL器件具有在陽極和陰極之間插入第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的結(jié)構(gòu)。
要求具有多層發(fā)光結(jié)構(gòu)的白光有機(jī)EL器件穩(wěn)定相鄰層之間(特別是相鄰發(fā)光層之間)的界面，以實現(xiàn)期望的白光CIE色度坐標(biāo)以及提高發(fā)光效率和壽命。
即，發(fā)光層中電荷的平衡和分布顯著地影響白色的表現(xiàn)。
特別的，在使用熱處理的情況下，避免由發(fā)光層內(nèi)部原子和分子的擴(kuò)散而引起的顏色表現(xiàn)的變化則更為重要。
因此，已進(jìn)行反復(fù)的研究以提高白光有機(jī)EL器件的顏色表現(xiàn)、壽命和效率。然而，基本上還沒有獲得滿意的結(jié)果。有機(jī)EL器件的壽命和效率仍然是一個問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件及其制造方法，基本上能夠消除由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點引起的一個或多個問題。
本發(fā)明的一個目的是提供一種具有高CIE色度坐標(biāo)、長壽命和優(yōu)良發(fā)光效率的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件。
本發(fā)明的另一目的是提供一種制造有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件的方法。
本發(fā)明的其它優(yōu)點、目的和特征部分將在下面的描述中給出，并且部分通過對以下描述的檢查或從本發(fā)明的實踐中學(xué)習(xí)，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說變得明顯。通過書面描述和權(quán)利要求以及附圖所特別給出的結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)和獲得本發(fā)明的目的和其它優(yōu)點。
為了實現(xiàn)這些目的和其它優(yōu)點并且根據(jù)本發(fā)明的目的，如這里所實施和廣泛描述的，有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件包括由選自空穴阻擋材料和電子阻擋材料的至少一種材料構(gòu)成的中間層。
有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件可以是發(fā)射白光的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件。
中間層可以包括由空穴阻擋材料構(gòu)成的第一層和由電子阻擋材料構(gòu)成的第二層。第一層和第二層可以順序?qū)盈B或相反。第一層(X)與第二層(Y)的厚度比可以為X∶Y＝1-100∶1或X∶Y＝1∶1-100。
中間層可以由空穴阻擋材料和電子阻擋材料的混合物構(gòu)成。所使用的空穴阻擋材料(X)與電子阻擋材料(Y)的混合比為X∶Y＝1-100∶1或X∶Y＝1∶1-100。
優(yōu)選地，中間層的厚度為0.1到100nm?？昭ㄗ钃醪牧系淖罡弑徽加梅肿榆壍?HOMO)的絕對值可為5.2eV或更高，并且電子阻擋材料的最低被占用分子軌道(LOMO)的絕對值可為3.3eV或更低。
空穴阻擋材料可以是取代或未取代的1，10-鄰二氮雜菲(1，10-phenanthroline)衍生物，或者是取代或未取代的咔唑衍生物?？蛇x地，空穴阻擋材料可以選自芳香族和脂族叔胺。
本發(fā)明的另一方面，提供了一種有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，包括由陽極、陰極、以及夾在陽極和陰極之間的多個發(fā)光層構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括至少一個夾在相鄰發(fā)光層之間的中間層，并且該中間層由空穴阻擋材料和電子阻擋材料中的至少一種構(gòu)成。
中間層可以包括多個分別夾在相鄰發(fā)光層之間的中間層，或者是夾在選定的相鄰發(fā)光層之間的單一中間層。
有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件可以進(jìn)一步包括設(shè)置在中間層和相關(guān)的一個發(fā)光層之間的緩沖層。與緩沖層相鄰的該中間層可由選自無機(jī)化合物的空穴阻擋材料和電子阻擋材料構(gòu)成。
本發(fā)明的再一方面，提供了一種制造有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件的方法，包括在基板上形成第一電極；在第一電極上形成多個發(fā)光層，并在發(fā)光層之間形成至少一個中間層，該中間層由選自空穴阻擋材料和電子阻擋材料的至少一種構(gòu)成；以及在發(fā)光層上形成第二電極。
至少一個中間層的形成可以通過分別在相鄰發(fā)光層之間形成多個中間層，或者在選定的相鄰發(fā)光層之間形成單一中間層來進(jìn)行。
中間層可以包括由空穴阻擋材料構(gòu)成的第一層和由電子阻擋材料構(gòu)成的第二層，其中該第一層和第二層順序?qū)盈B或相反。替換的，該中間層可以由空穴阻擋材料和電子阻擋材料的混合物構(gòu)成。
應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的以上一般性描述和以下詳細(xì)描述都是示范性和解釋性的，并且旨在對如所要求的本發(fā)明提供進(jìn)一步的解釋。


附圖提供了對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，其被結(jié)合并構(gòu)成了本申請的一部分，圖解說明了本發(fā)明的實施例，并與說明書一起用來解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1A到1E是顯示白光有機(jī)EL器件的一般光發(fā)射方法的截面圖；圖2是顯示白光有機(jī)EL器件的常規(guī)多層光發(fā)射結(jié)構(gòu)的截面圖；圖3至6是顯示根據(jù)本發(fā)明的第一到第四實施例的有機(jī)EL器件結(jié)構(gòu)的截面圖；圖7是顯示包含中間層的有機(jī)EL器件和不包含中間層的有機(jī)EL器件之間的壽命比較的曲線圖；圖8是顯示包含單一中間層的有機(jī)EL器件、包含雙中間層的有機(jī)EL器件和包含由混合物構(gòu)成的單一中間層的有機(jī)EL器件之間的壽命比較的曲線圖；以及圖9是顯示隨著由混合物構(gòu)成的單一中間層的混合比的變化有機(jī)EL器件壽命比較的曲線圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細(xì)描述與根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件和制造該有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件的方法相關(guān)的優(yōu)選實施例，其實例在附圖中給出。
通常，基于由陽極注入的空穴和由陰極注入的電子之間的復(fù)合，通過在發(fā)光層中形成激子，有機(jī)EL器件發(fā)出特定波長的光。
優(yōu)選地，有機(jī)EL器件具有這樣的結(jié)構(gòu)空穴傳輸層(HTL)插入在陽極和發(fā)光層之間，電子傳輸層(ETL)插入在陰極和發(fā)光層之間。
這種結(jié)構(gòu)使發(fā)生復(fù)合的光發(fā)射區(qū)限制在發(fā)光層中，從而使有機(jī)EL器件具有高效率。
為了優(yōu)化有機(jī)EL器件的發(fā)光效率，調(diào)節(jié)電子和空穴之間的平衡以使引入發(fā)光層中的載流子能在其中心激發(fā)是很重要的。
通過控制各個疊層的厚度，同時考慮空穴傳輸層(HTL)和電子傳輸層(ETL)的傳輸能力，可以獲得最優(yōu)的發(fā)光效率。
當(dāng)對有機(jī)EL器件施加正向電壓時，在發(fā)光層中，由陽極(即ITO電極)注入的空穴與由陰極注入的電子復(fù)合并發(fā)光。
因此，通過器件內(nèi)部產(chǎn)生的光子數(shù)與由外部電極注入的電荷數(shù)之比可以得到有機(jī)EL器件的內(nèi)部量子效率。內(nèi)部量子效率(ηint)由下述方程1決定ηint＝γηrηf ---(1)其中γ表示與電子和空穴注入之間的平衡相關(guān)的因子；ηr表示通過電子-空穴復(fù)合單重態(tài)激子的產(chǎn)生效率；ηf表示單重態(tài)激子的光發(fā)射量子效率。
在磷光或熒光有機(jī)EL器件中，維持電子和空穴注入之間的平衡以獲得最大效率。該平衡因子，γ，也被稱為“電荷平衡因子”。
在常規(guī)的有機(jī)EL器件中，與電子相比，過剩的空穴注入到發(fā)光層中。
過剩的空穴注入造成效率降低。為了避免這種現(xiàn)象，在阻擋注入發(fā)光層的空穴的情況下，I-V曲線的電壓會不利地增高。
通常，最高被占用分子軌道(HOMO)的絕對值對于綠色摻雜劑大約為5.2eV，對于紅色摻雜劑大約為5eV，對于藍(lán)色摻雜劑超過大約5.1eV。
因此，優(yōu)選使用HOMO絕對值為5.2eV或更高的材料作為空穴阻擋材料，從而用來阻擋空穴和發(fā)光層中產(chǎn)生的激子。
在本發(fā)明中可以使用本領(lǐng)域最為公知的制造白光有機(jī)EL器件的方法。
也就是說，本發(fā)明采用多層光發(fā)射來作為通過多個發(fā)光層發(fā)出的各個顏色光的正交組合實現(xiàn)白光發(fā)射的方法，并且使用插入在發(fā)光層之間并具有載流子阻擋能力的中間層，從而提高效率、壽命和顏色表現(xiàn)。
本發(fā)明的白光有機(jī)EL器件具有，該疊層結(jié)構(gòu)包括陽極、陰極、以及夾在陽極和陰極之間的多個發(fā)光層。
在發(fā)光層之間插入至少一個中間層。該中間層由具有空穴阻擋能力的材料和具有電子阻擋能力的材料的至少一種構(gòu)成。
中間層包括多個分別插入在相鄰發(fā)光層之間的中間層，或者插入在選定的相鄰發(fā)光層之間的單一中間層。
中間層包括由空穴阻擋材料構(gòu)成的第一層和由電子阻擋材料構(gòu)成的第二層。第一層和第二層的層疊順序沒有特別限制。即，第一層和第二層可以順序?qū)盈B或者相反地層疊。
第一層(X)與第二層(Y)的厚度比為X∶Y＝1-100∶1或X∶Y＝1∶1-100。
在某些情況下，中間層可以由空穴阻擋材料和電子阻擋材料的混合物構(gòu)成。
所使用的空穴阻擋材料(X)與電子阻擋材料(Y)的混合比為X∶Y＝1-100∶1或X∶Y＝1∶1-100。
優(yōu)選地，中間層的厚度為大約0.1到大約100nm。
在中間層中，空穴阻擋材料的最高被占用分子軌道(HOMO)的絕對值為5.2eV或更高，并且電子阻擋材料的最低被占用分子軌道(LOMO)的絕對值為3.3eV或更低。
空穴阻擋材料可以是取代或未取代的1，10-鄰二氮雜菲(1，10-phenanthroline)衍生物，或者是取代或未取代的咔唑(carbazole)衍生物。替換的，空穴阻擋材料可以是含有取代或未取代8-羥基喹啉(8-hydroxyquinoline)的金屬絡(luò)合物。金屬可選自鋁(Al)、鋅(Zn)、鎂(Mg)和鋰(Li)。
空穴阻擋材料可選自Balq(aluminum(III)bis(2-methyl-8-quinolinato)4-phenylphenolate，雙(2-甲基-8-喹啉)4-苯基苯酚鋁(III))、BCP(2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-鄰二氮雜菲)、CBP[4，4′-N，N′-二咔唑基-1，18-聯(lián)苯]、CF-X和CF-Y。
此外，電子阻擋材料可以選自芳香族和脂族叔胺。
更具體地，電子阻擋材料可以選自(4，4′-雙[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯(lián)苯)、mCP(N，N′-二咔唑基-3，5-苯)、和MPMP(雙[4-(N，N-二乙氨基)-2-甲苯基](4甲苯基)甲烷)。
空穴阻擋和電子阻擋材料可以是無機(jī)化合物。
無機(jī)化合物可以選自鹵化物，例如LiF、NaF、KF、RbF、CsF、FrF、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2、LiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsCl和FrCl；以及氧化物，例如Li2O、Li2O2、Na2O、K2O、Rb2O、Rb2O2、Cs2O、Cs2O2、LiAlO2、LiBO2、LiTaO3、LiNbO3、LiWO4、Li2CO、NaWO4、KAlO2、K2SiO3、B2O5、Al2O3和SiO2。
白光有機(jī)EL器件可以進(jìn)一步包括設(shè)置在中間層和相關(guān)的一個發(fā)光層之間的緩沖層。
與緩沖層相鄰的中間層由空穴阻擋材料和電子阻擋材料構(gòu)成，其每一都選自無機(jī)化合物。
在陽極和發(fā)光層之間可以插入空穴注入層和空穴傳輸層的至少一種。在陰極和發(fā)光層之間可以插入電子注入層和電子傳輸層的至少一種。
發(fā)光層可至少包括磷光材料。陽極和陰極的至少一個可由透明材料制成。
下面，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明制造有機(jī)EL器件的方法。
首先，在基板上形成第一電極。在第一電極上形成多個發(fā)光層。
形成發(fā)光層時，在發(fā)光層之間形成至少一個由空穴阻擋材料或電子阻擋材料構(gòu)成的中間層。
最后，在發(fā)光層上形成第二電極。
在各相鄰的發(fā)光層之間分別形成多個中間層。替換的，在選定的相鄰發(fā)光層之間形成單一中間層。通過形成由空穴阻擋材料構(gòu)成的第一層并在第一層上形成由電子阻擋材料構(gòu)成的第二層來形成中間層。替換的，可以通過形成由電子阻擋材料構(gòu)成的第一層并在第一層上形成由空穴阻擋材料構(gòu)成的第二層來形成中間層。
中間層可以由空穴阻擋材料和電子阻擋材料的混合物構(gòu)成。
某些情況下，在第一電極和發(fā)光層之間可以形成空穴注入層和空穴傳輸層的至少一種。另外，在第二電極和發(fā)光層之間可以形成電子注入層和電子傳輸層的至少一種。
圖3至6是分別顯示根據(jù)本發(fā)明的第一到第四實施例的有機(jī)EL器件結(jié)構(gòu)的截面圖。
如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的有機(jī)EL器件具有疊層結(jié)構(gòu)，其包括陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、第二發(fā)光層、中間層、第一發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極。
即，該有機(jī)EL器件具有中間層設(shè)置在第一發(fā)光層和第二發(fā)光層之間的結(jié)構(gòu)。
如上所述，中間層包括從空穴阻擋材料和電子阻擋材料中選出的至少一種。
結(jié)果，中間層阻擋在第一發(fā)光層和第二發(fā)光層之間的載流子遷移，從而提高器件的效率、壽命和顏色表現(xiàn)。
如圖4所示，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的有機(jī)EL器件具有兩個中間層的結(jié)構(gòu)。
即，在第二發(fā)光層上形成由空穴阻擋材料構(gòu)成的第二中間層，并在第二中間層上形成由電子阻擋材料構(gòu)成的第一中間層。
某些情況下，第二中間層可以形成在第一中間層之上。
如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明第三實施例的有機(jī)EL器件具有這樣的結(jié)構(gòu)，其中在第一發(fā)光層和第二發(fā)光層之間形成由空穴阻擋材料和電子阻擋材料混合物構(gòu)成的中間層。
如圖6所示，根據(jù)本發(fā)明第四實施例的有機(jī)EL器件具有其中在中間層和發(fā)光層之間進(jìn)一步形成緩沖層的結(jié)構(gòu)。
在該情況下，中間層由無機(jī)化合物制成。
即，構(gòu)成中間層的空穴阻擋和電子阻擋材料選自無機(jī)化合物。
設(shè)置在中間層和發(fā)光層之間的緩沖層能夠提高載流子阻擋性能。
在下文中，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實施例的有機(jī)EL器件的特性。
實例將參考以下實例更詳細(xì)地描述本發(fā)明。提供這些實例只為說明的目的，而不應(yīng)被解釋為對本發(fā)明范圍和精神的限制。
實例1在實例1中，比較了應(yīng)用了中間層的白光有機(jī)EL器件(器件2)與沒有應(yīng)用中間層的白光有機(jī)EL器件(器件1)之間的IVL特性。
首先，器件1制備如下ITO/CuPC/NPD/DPVBi/Alq3+DCJTB/Alq3/LiF/Al1500 100 600 150 200(0.7％) 350 5 1000
這里作為發(fā)光層使用的藍(lán)光和紅光發(fā)光層材料分別為PVBi和摻雜0.7％DCJTB的Alq3。
根據(jù)在紅光發(fā)光層的厚度保持為大約200的同時藍(lán)光發(fā)光層厚度的變化，測量器件的發(fā)光效率和色度坐標(biāo)特性。
結(jié)果，在藍(lán)光發(fā)光層的厚度為150和電流密度為10mA/m2時，獲得器件1的最高效率為5.7Cd/A。此時，對于白光的CIE色度坐標(biāo)為x＝0.314和y＝0.273。
與此同時，制備了白光有機(jī)EL器件(器件2)，其中在藍(lán)光發(fā)光層(150)和紅光發(fā)光層(200)之間插入由BALq制成的中間層(25)。
如此制備的器件2的結(jié)構(gòu)總結(jié)如下ITO/CuPC/NPD/DPVBi/BAlq/Alq3+DCJTB/Alq3/LiF/Al1500 100 600 150 25200(0.7％) 350 51000估算了器件1和2的IVL特性。結(jié)果顯示在下面的表1中。
表1

與器件1相比，器件2表現(xiàn)出大約25％的效率提高。
結(jié)果，器件1在電流密度為10mA/m2時電流效率為7.2Cd/A。此時，對于白光的CIE色度坐標(biāo)為x＝0.310和y＝0.275。
圖7是顯示表1所示器件之間壽命比較的曲線圖。
如圖7所示，應(yīng)用有由BALq構(gòu)成的中間層的器件2表現(xiàn)出效率提高，但是壽命降低了。
實例2根據(jù)在藍(lán)光和紅光發(fā)光層之間插入的中間層的類型，連續(xù)制備了三個白光有機(jī)器件，如下(a)藍(lán)/BAlq/紅(器件3)(b)藍(lán)/NPD/BAlq/紅(器件4)(c)藍(lán)/NPD+BAlq/紅(器件5)器件3具有其中用由BAlq構(gòu)成的單一作為中間層的結(jié)構(gòu)。器件4具有用由NPD和BAlq層構(gòu)成的雙層作為中間層的結(jié)構(gòu)。器件5具有用由NPD和BAlq混合物構(gòu)成的單層作為中間層的結(jié)構(gòu)。
這里所使用的藍(lán)光和紅光發(fā)光層的材料分別為PVBi和摻雜0.7％DCJTB的Alq3。
為了補償由于使用中間層而引起的CIE色度坐標(biāo)的偏差，藍(lán)光和紅光發(fā)光層的厚度分別調(diào)整為大約200和大約150。
中間層的厚度大約為50。
估算了器件3至5的IVL特性。結(jié)果顯示在下面的表2中。
表2

器件3的電流效率、電壓和CIE色度坐標(biāo)與實例1中器件2相同。
器件4在電流密度為10mA/m2和電壓為6.7V時電流效率為6.2Cd/A。此時，白光的CIE色度坐標(biāo)為x＝0.321和y＝0.279。
器件5在電流密度為10mA/m2和電壓為6.2V時電流效率為7.1Cd/A。此時，白光的CIE色度坐標(biāo)為x＝0.304和y＝0.282。
圖8是顯示表2所示器件之間壽命比較的曲線圖。
如圖8所示，器件3的壽命(定義為有機(jī)EL器件的亮度下降到其初始值的80％時經(jīng)過的時間)為50小時。器件4的壽命約為80小時(即，與器件3相比，提高了大約60％)。器件5的壽命約為100小時(即，與器件3相比，提高了大約100％)。
實例3制備了這樣的白光有機(jī)EL器件，其中在藍(lán)光發(fā)光層和紅光發(fā)光層之間插入了由NPD和BAlq混合物制成的中間層。
這里所使用的藍(lán)光和紅光發(fā)光層材料分別為PVBi和摻雜0.7％DCJTB的Alq3。
藍(lán)光和紅光發(fā)光層的厚度分別調(diào)整為大約200和大約150。
根據(jù)NPD和BAlq混合比例的變化估算器件的IVL特性。結(jié)果顯示在下面的表3中。
表3

從表3的數(shù)據(jù)可以看出，隨著NPD量的增大，器件的電流效率下降。另一方面，隨著NPD量的增大，器件的壽命提高。
圖9是顯示相對于由混合物構(gòu)成的單一中間層的混合比的變化器件壽命比較的曲線圖。
如圖9所示，與采用不含NPD的中間層的結(jié)構(gòu)、以及采用含10％NPD的中間層的結(jié)構(gòu)相比，采用含30％或更高NPD的中間層的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出大約50％的提高。
為了控制空穴和電子的遷移，采用由空穴阻擋層和電子阻擋層構(gòu)成的雙層作為插入在相鄰發(fā)光層之間的中間層的多層型白光有機(jī)器件，與沒有使用中間層的白光有機(jī)器件相比，表現(xiàn)出高效率(即，大約26％的提高)和延長的壽命(即，大約35％的提高)。
優(yōu)選地，本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件具有2V或更高的驅(qū)動電壓、1V或更高的開啟電壓、以及30cd/m2或更高的亮度。
由上述可明顯看出，通過插入在發(fā)光層之間的、由選自空穴阻擋層和電子阻擋層中的至少一種構(gòu)成的中間層，根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL器件及其制造方法顯著提高了發(fā)光壽命、顏色表現(xiàn)和發(fā)光效率。
對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，本發(fā)明可以作出多種修改和變化。因此，本發(fā)明旨在覆蓋落在所附權(quán)利要求及其等價物范圍內(nèi)的本發(fā)明的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，包括由選自空穴阻擋材料和電子阻擋材料中的至少一種構(gòu)成的中間層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件是白光有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件具有2V或更高的驅(qū)動電壓、1V或更高的開啟電壓、以及30cd/m2或更高的亮度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該中間層由空穴阻擋材料構(gòu)成的第一層和由電子阻擋材料構(gòu)成的第二層組成，其中該第一層和第二層順序地層疊或相反層疊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該第一層(X)與第二層(Y)的厚度比為X∶Y＝1-100∶1或X∶Y＝1∶1-100。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該中間層由空穴阻擋材料和電子阻擋材料的混合物構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中所使用的空穴阻擋材料(X)與電子阻擋材料(Y)的混合比為X∶Y＝1-100∶1或X∶Y＝1∶1-100。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該中間層的厚度為0.1到100nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該空穴阻擋材料的最高被占用分子軌道(HOMO)的絕對值為5.2eV或更高，并且該電子阻擋材料的最低被占用分子軌道(LOMO)的絕對值為3.3eV或更低。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該空穴阻擋材料是取代或未取代的1，10-鄰二氮雜菲衍生物，或者是取代或未取代的咔唑衍生物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該空穴阻擋材料是含有取代或未取代8-羥基喹啉的金屬絡(luò)合物，并且該金屬選自鋁(Al)、鋅(Zn)、鎂(Mg)和鋰(Li)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該空穴阻擋材料選自Balq(aluminum(III)bis(2-methyl-8-quinolinato)4-phenylphenolate)、BCP(2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-鄰二氮雜菲)、CBP[4，4′-N，N′-二咔唑基-1，18-聯(lián)苯]、CF-X和CF-Y。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該空穴阻擋材料選自芳香族和脂族叔胺。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該電子阻擋材料選自(4，4′-雙[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯(lián)苯)、mCP(N，N′-二咔唑基-3，5-苯)、和MPMP(雙[4-(N，N-二乙氨基)-2-甲苯基](4甲苯基)甲烷)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該空穴阻擋材料和電子阻擋材料是無機(jī)化合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該無機(jī)化合物選自堿金屬化合物、堿土金屬化合物、稀土金屬化合物和鑭系化合物。
17.根據(jù)權(quán)利要求15的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該無機(jī)化合物選自鹵化物，包括LiF、NaF、KF、RbF、CsF、FrF、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2、LiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsCl和FrCl；以及氧化物，包括Li2O、Li2O2、Na2O、K2O、Rb2O、Rb2O2、Cs2O、Cs2O2、LiAlO2、LiBO2、LiTaO3、LiNbO3、LiWO4、Li2CO、NaWO4、KAlO2、K2SiO3、B2O5、Al2O3和SiO2。
18.一種有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，包括由陽極、陰極以及插入在該陽極和陰極之間的多個發(fā)光層構(gòu)成的疊層結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括至少一個插入在相鄰發(fā)光層之間的中間層，并且該中間層由空穴阻擋材料和電子阻擋材料中的至少一種構(gòu)成。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該中間層包括多個分別插入在相鄰發(fā)光層之間的中間層，或者插入在選定的相鄰發(fā)光層之間的單一中間層。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，進(jìn)一步包括設(shè)置在中間層和相關(guān)的一個發(fā)光層之間的緩沖層。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中與該緩沖層相鄰的中間層由空穴阻擋材料和電子阻擋材料構(gòu)成，每一種材料都選自無機(jī)化合物。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中在該陽極和發(fā)光層之間插入空穴注入層和空穴傳輸層中的至少一種。
23.根據(jù)權(quán)利要求18的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中在該陰極和發(fā)光層之間插入電子注入層和電子傳輸層中的至少一種。
24.根據(jù)權(quán)利要求18的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該發(fā)光層包括磷光材料。
25.根據(jù)權(quán)利要求18的有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其中該陽極和陰極中的至少一個由透明材料制成。
26.一種制造有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件的方法，包括在基板上形成第一電極；在該第一電極上形成多個發(fā)光層，并在該發(fā)光層之間形成至少一個中間層，該中間層由選自空穴阻擋材料和電子阻擋材料的至少一種構(gòu)成；以及在該發(fā)光層上形成第二電極。
27.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中至少一個中間層的形成通過分別在相鄰發(fā)光層之間形成多個中間層，或者在選定的相鄰發(fā)光層之間形成單一中間層來進(jìn)行。
28.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中該中間層由空穴阻擋材料構(gòu)成的第一層和由電子阻擋材料構(gòu)成的第二層組成，其中該第一層和第二層順序?qū)盈B或相反層疊。
29.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，其中該中間層由空穴阻擋材料和電子阻擋材料的混合物構(gòu)成。
30.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，進(jìn)一步包括在該第一電極和發(fā)光層之間形成選自空穴注入層和空穴傳輸層中的至少一種。
31.根據(jù)權(quán)利要求26的方法，進(jìn)一步包括在該第二電極和發(fā)光層之間形成選自電子注入層和電子傳輸層中的至少一種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，其包括由選自空穴阻擋材料和電子阻擋材料中的至少一種構(gòu)成的中間層。
文檔編號H01L51/54GK101055923SQ200710105330
公開日2007年10月17日 申請日期2007年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月13日
發(fā)明者樸相泰, 金明燮, 李在萬, 車隱秀, 皮性勛, 李敬勛, 成昌濟(jì) 申請人:Lg電子株式會社