專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光元件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)EL(電致發(fā)光)元件，也涉及它的制備方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)EL元件是一種表面發(fā)射裝置，其構(gòu)造是使單位面積的電極相對地布置在基材上，電極之一用作施加正電壓的陽極，另一電極用作施加負(fù)電壓的陰極，包含發(fā)光層的有機(jī)材料層布置在電極之間。當(dāng)電極之間施加電壓時，電子從陰極注入發(fā)光層，空穴從陽極注入發(fā)光層，且在發(fā)光層中發(fā)生電子-空穴復(fù)合，由此導(dǎo)致發(fā)光。當(dāng)多個這種有機(jī)EL元件在基材上形成陣列，作為單位表面發(fā)射元件，然后按點(diǎn)陣系統(tǒng)進(jìn)行驅(qū)動時，可以形成自發(fā)光的平板顯示器，其可以顯示高清晰度圖像。
這種有機(jī)EL元件的特征在于，發(fā)光層是由有機(jī)材料形成的。為了注入電子或空穴并提高電子-空穴復(fù)合效率，通常在發(fā)光層與電極之間選擇性地設(shè)置空穴注入層、空穴遷移層、電子注入層、電子遷移層，且每一層均是通過約30～200nm的薄層形成的。如上所述，有機(jī)EL元件的有機(jī)材料層是通過堆疊薄膜構(gòu)建的。當(dāng)雜質(zhì)在成層(growing of layer)過程中進(jìn)入有機(jī)材料層時，或者當(dāng)電極凸凹不平時，容易在成層步驟中產(chǎn)生局部未成層的部分。結(jié)果在所形成的結(jié)構(gòu)中，這種未成層部分往往導(dǎo)致電極間局部短路，以及因漏電流的存在而導(dǎo)致的異常發(fā)射和暗斑的形成等。
作為上述問題的對策，JP-A-2001-68272和JP-A-2000-91067中公開了一種技術(shù)。在該技術(shù)中，在一定的溫度下，對陽極(空穴注入電極)之上的空穴注入和遷移材料進(jìn)行熱處理，所述溫度等于或高于材料的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，而且上述未成層部分利用熱熔材料與周圍材料合并的現(xiàn)象得以覆蓋。
在常規(guī)技術(shù)中，僅對形成于陽極之上并且由空穴注入和遷移材料制成的一層實施熱處理，以覆蓋局部未成層部分。通常，與各有機(jī)材料層的薄膜厚度相比，諸如灰塵等雜質(zhì)，或者導(dǎo)致上述問題的凸凹不平的尺寸都是很大的。因此，即使要進(jìn)行熱處理的一層的未成層部分可以通過熱處理該層而覆蓋，但是也可能在堆疊于雜質(zhì)上或凸凹不平處的另一層中形成未成層部分。對于在另一層中形成未成層部分的情形，會出現(xiàn)與前述情形相同的問題，即漏電流的存在會導(dǎo)致異常發(fā)射和暗斑的形成。
在要堆疊的多層有機(jī)材料層中，根據(jù)各層的功能使用不同的材料。然而，這些材料并不總是具有令人滿意的界面接合性(junction propety)。因此，依據(jù)所選定的材料，電荷不能順利地穿越界面，進(jìn)而不能獲得良好的伏安特性。
相反，當(dāng)形成于電極之上的有機(jī)材料層進(jìn)行熱處理時，表面狀態(tài)會發(fā)生輕微的變性。因此，當(dāng)另一有機(jī)材料層堆疊在該層之上時，會損害這些堆疊的有機(jī)材料層之間的界面接合性，并妨礙電子或空穴通過界面的穿越。此外，在這種情況下，還可能對所得有機(jī)EL元件的伏安特性帶來不良影響，并降低發(fā)光特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決上述問題。換言之，本發(fā)明的目的使得，通過堆疊多層有機(jī)材料層形成有機(jī)EL元件時，在堆疊的各層中不形成局部未成層部分，并防止電極間局部短路以及因漏電流的存在而導(dǎo)致的異常發(fā)射和暗斑的形成等；使得電荷通過堆疊有機(jī)材料層間的界面的穿越性良好；確保有機(jī)EL元件的發(fā)光特性令人滿意。
為了實現(xiàn)這些目的，根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL元件及其制備方法至少包括下列特征。
一種有機(jī)EL元件，在該有機(jī)EL元件中，第一電極形成于基材之上，至少包含一層發(fā)光層的多層有機(jī)材料層堆疊于第一電極之上，第二電極形成于有機(jī)材料層之上，其中至少兩層有機(jī)材料層在一定的溫度下進(jìn)行熱處理，所述溫度等于或高于構(gòu)成各有機(jī)材料層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，且等于或低于材料的熔點(diǎn)，所述至少兩層有機(jī)材料層具有電子或空穴穿越的界面。
一種制備有機(jī)EL元件的方法，在該有機(jī)EL元件中，第一電極形成于基材之上，至少包含一層發(fā)光層的多層有機(jī)材料層堆疊于第一電極之上，第二電極形成于有機(jī)材料層之上，其中該方法包括如下步驟生成至少兩層有機(jī)材料層，所述至少兩層有機(jī)材料層具有電子或空穴穿越的界面；及在一定的溫度下熱處理所生成的有機(jī)材料層，所述溫度等于或高于構(gòu)成各有機(jī)材料層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，且等于或低于材料的熔點(diǎn)。


通過下面的詳細(xì)說明并結(jié)合附圖，本發(fā)明的這些及其它目的和優(yōu)點(diǎn)將會更加顯而易見，在附圖中圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的有機(jī)EL元件圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施方案的有機(jī)EL元件圖；及圖3A和圖3B圖示了根據(jù)本發(fā)明實施方案的制備有機(jī)EL元件的方法。
具體實施例方式
現(xiàn)將參照附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。
下文中將援引

本發(fā)明的實施方案。圖1和圖2圖示了根據(jù)本發(fā)明實施方案的有機(jī)EL元件。有機(jī)EL元件的基本構(gòu)造是，其中第一電極2形成于基材1之上，有機(jī)材料層3堆疊于第一電極2之上，第二電極4形成于有機(jī)材料層3之上。
作為第一特征，如圖1所示，在有機(jī)材料層3中，至少有兩層有機(jī)材料層3A和3B具有電子或空穴穿越的界面3A1，3A2，3B1，3B2。這兩層有機(jī)材料層3A和3B是通過在一定的溫度下熱處理該層而形成的，所述溫度等于或高于構(gòu)成各有機(jī)材料層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，且等于或低于材料的熔點(diǎn)。
根據(jù)該構(gòu)造，即使雜質(zhì)(如灰塵)或凸凹不平存在于第一電極2或某一有機(jī)材料層之上，堆疊于電極或該層上的至少兩層有機(jī)材料層3A和3B也進(jìn)行熱處理。因此，與在一層上進(jìn)行熱處理的情形相比，各層中形成局部未成層部分的比例顯著地降低，結(jié)果可以有效地防止漏電流所導(dǎo)致的異常發(fā)射和暗斑形成的問題的發(fā)生。即使在雜質(zhì)尺寸大于各層的厚度的情形，由于多層進(jìn)行熱處理而熔化，使得雜質(zhì)可以被兩倍或多倍于僅在一層上進(jìn)行熱處理的常規(guī)情形的厚度所包進(jìn)(enfold)，并且可以確保避免未成層部分。因此，可以提高成品收率，并降低生產(chǎn)成本。
由于生長于另一有機(jī)材料層的表面上有機(jī)材料層實施了熱處理，生長于其它有機(jī)材料層的表面上有機(jī)材料層熔化并與該表面一致，所以可以使層間界面的接合性優(yōu)于僅憑薄膜生長方式堆疊各層的情形。因此，與僅憑氣相沉積等薄膜生長方式來堆疊各層的情形相比，電荷可以順利和均勻地穿越界面，確保預(yù)置伏安特性下具有令人滿意的發(fā)光特性，并提高熱穩(wěn)定性。
作為第二特征，除了前述的特征之外，本發(fā)明的實施方案的特征還在于，構(gòu)成有機(jī)材料層3的任意一層或者有機(jī)材料層3B的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，低于構(gòu)成有機(jī)材料層3A的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，相對于有機(jī)材料層3B，所述有機(jī)材料層3A位于基材1一側(cè)的上面。也就是說，在具有支撐性基材/第一電極2/有機(jī)材料層(1)/.../有機(jī)材料層(m)/.../有機(jī)材料層(n)/.../第二電極4的有機(jī)EL元件中，所采用的材料使得構(gòu)成有機(jī)材料層(m)的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tgm大于構(gòu)成有機(jī)材料層(n)的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tgn，或者Tgm＞Tgn，且各層均在接近于該層的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的溫度下進(jìn)行熱處理。
根據(jù)該構(gòu)造，當(dāng)要對形成于已經(jīng)進(jìn)行一次熱處理的有機(jī)材料層3A上的有機(jī)材料層3B進(jìn)行熱處理時，熱處理在接近于構(gòu)成該層材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)的溫度下進(jìn)行，從而使得熱處理可以熔化有機(jī)材料層3B而不熔化其下面的有機(jī)材料層3A。因此，各層可以熔化而不改變形成于該層下面的有機(jī)材料層的物理性質(zhì)，從而可以防止形成未成層部分。
作為第三特征，除了前述的特征之外，本發(fā)明的實施方案的特征還在于，有機(jī)材料層3以構(gòu)成各層材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)遞降的順序堆疊在基材1上。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，當(dāng)要對有機(jī)材料層3中的一層進(jìn)行熱處理時，熱處理溫度設(shè)置在構(gòu)成該層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)附近，從而使得熱處理在該層之上進(jìn)行，而不會對位于該層下面的層產(chǎn)生不利的影響。
作為第四特征，除了前述的特征之外，本發(fā)明的實施方案的特征還在于，相鄰堆疊的至少兩層有機(jī)材料層3C和3D中的每一層在一定的溫度下進(jìn)行熱處理，所述溫度等于或高于構(gòu)成有機(jī)材料層3C或3D的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，且等于或低于該材料的熔點(diǎn)(見圖2)。根據(jù)該構(gòu)造，熱處理還可以施加于堆疊在已經(jīng)實施一次熱處理的有機(jī)材料層上的有機(jī)材料層。因此，即使實施一次熱處理的有機(jī)材料層的表面變性，堆疊于該表面上有機(jī)材料層也可以熔化并與該表面一致，所以使得各層間的界面的接合性優(yōu)異。結(jié)果，電荷可以順利而均勻地穿越界面，可以確保預(yù)置伏安特性下發(fā)光特性令人滿意，并且可以提高熱穩(wěn)定性。
下文中將描述具有這些特征的有機(jī)EL元件的各組成部分。
a.基材根據(jù)欲用有機(jī)EL元件形成的顯示器面板的形狀，基材1的形狀可以是平板狀、薄膜狀及球形中的任一形狀?；目梢杂刹ＡА⑺芰?、石英或金屬等材料制成。當(dāng)要形成從基材一側(cè)發(fā)光的底發(fā)射顯示器面板時，使用透明材料。相反，如果要形成從與基材相對一側(cè)發(fā)光的頂發(fā)射顯示器面板，可以使用具有任何透明度的材料。對于底發(fā)射顯示器面板，優(yōu)選使用的材料的實例是透明玻璃和透明塑料。
b.電極形成于基材之上的第一電極2或者形成于有機(jī)材料層3之上的第二電極4均可用作陽極或陰極。陽極是由功函大于陰極功函的材料制成的，或者是由鉻(Cr)、鉬(Mo)、鎳(Ni)或鉑(Pt)等的金屬薄膜構(gòu)成，或者由透明的導(dǎo)體如氧化銦(In2O3)、ITO或IZO薄膜構(gòu)成。相反，陰極是由功函小于陽極功函的材料制成的，或者由鋁(Al)或鎂(Mg)等金屬薄膜構(gòu)成的，或者由無定形的半導(dǎo)體如摻雜的聚苯胺或摻雜的聚亞乙烯基苯構(gòu)成的，或者由氧化物如Cr2O3、NiO或Mn2O5構(gòu)成的。一般地，通過其發(fā)光的電極形成透明電極。作為選擇，也可以使用這樣的構(gòu)造，其中第一電極2和第二電極4均由透明材料制成，且在與發(fā)光一側(cè)相反的一側(cè)放置反射膜，這里反射膜放置在第一電極2的一側(cè)上，形成頂發(fā)射元件；反射膜放置在第二電極4一側(cè)上，形成底發(fā)射元件。
作為在基材1上的點(diǎn)陣中形成多個有機(jī)EL元件的電極結(jié)構(gòu)，可以采用下列系統(tǒng)中的任意一種被動驅(qū)動系統(tǒng)，其中形成多個第二電極4，以與多個以條狀形成的第一電極2正交，有機(jī)EL元件形成于第一電極2與第二電極4的各交叉面中，且有機(jī)EL元件是通過施加電壓于所選定第一和第二電極來驅(qū)動的；主動驅(qū)動系統(tǒng)，其中各顯示單元的單元電極(像素電極)在基材1上形成第一電極2，包含(covering)單元電極的公共電極形成第二電極4，且顯示單元是通過各自的活性元件如薄膜晶體管驅(qū)動的。第一電極2可以通過薄膜生長法如氣相沉積或濺射法形成，并通過掩膜法、光刻法等形成圖案。第二電極4可以通過薄膜生長法如氣相沉積或濺射法形成，并通過掩膜法、電極光欄法等形成圖案。
c.有機(jī)材料層通常，有機(jī)材料層3緊鄰有機(jī)發(fā)光功能層形成，包括空穴遷移層、發(fā)光層和電子遷移層。在本發(fā)明中，可以形成一層發(fā)光層，也可以形成多層發(fā)光層。作為選擇，發(fā)光層、空穴遷移層和電子遷移層可以代替單層堆疊來堆疊。空穴遷移層和電子遷移層之一或二者可以省略。有機(jī)功能層如空穴遷移層和電子遷移層可以根據(jù)顯示面板的用途而嵌入。
有機(jī)材料層的堆疊可以如下方法形成濕法，包括涂布法(如旋涂法和浸涂法)，及印刷法(如噴墨法和絲網(wǎng)印刷法)；干法，如氣相沉積法或激光轉(zhuǎn)印法。
如果將位于基材1一側(cè)之上的第一電極2設(shè)為陽極，將第二電極4設(shè)為陰極，且有機(jī)材料層3按構(gòu)成各層的材料的電離電勢升高的順序堆疊，則電荷可以順利地在各層間遷移，并可以延長元件的壽命。
盡管下文中給出了形成空穴注入層和空穴遷移層的空穴注入與遷移材料，形成發(fā)光層的發(fā)光材料，及形成電子注入層和電子遷移層的電子注入與遷移材料的具體實例，但是本發(fā)明的實施方案并不限于這些材料，可以根據(jù)功能充分地選擇其它材料。
空穴注入與遷移材料在用于構(gòu)建空穴注入層的材料中，低電離電勢(5.0ev或更低)是重要的。僅要求空穴遷移材料具有高的空穴遷移率。作為空穴遷移層的材料，可以選擇公知化合物中的任意一種。
這些材料的具體實例包括卟啉化合物如銅酞菁(Cu-Pc)；枝聚胺(starburst amine)如m-MTDATA；芳香性叔胺如聯(lián)苯胺聚合物，4，4′-二[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]-聯(lián)苯(NPB)，及N-苯基對苯二胺(PPD)；二苯乙烯化合物如4-(二對甲苯基氨基)-4′-[4-(二對甲苯基氨基)苯乙烯基]苯(stilbenzene)；以及有機(jī)材料如三唑衍生物，及苯乙烯基胺化合物。還可以使用聚合物分散材料，其中低分子量的空穴注入與遷移材料分散于聚合物(如聚碳酸酯)中。
發(fā)光材料發(fā)光材料的具體實例包括二次甲基(dimethylidine)化合物，如4，4′-雙(2，2′-二苯基乙烯基)-聯(lián)苯(DPVBi)；苯乙烯基苯化合物，如1，4-雙(2-甲基苯乙烯基)苯；三唑衍生物，如3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1，2，4-三唑(TAZ)；熒光有機(jī)材料，如蒽醌衍生物，及芴酮衍生物；熒光有機(jī)金屬化合物，如(8-羥基喹啉)合鋁絡(luò)合物(Alq3)；聚合材料，如聚亞乙烯基對苯(PPV)，聚烯烴，及聚乙烯基吡唑(PVK)；以及有機(jī)材料，如鉑絡(luò)合物和銥絡(luò)合物，其中使用源于三重激子的磷光發(fā)光。發(fā)光材料可以僅由這種發(fā)光材料構(gòu)成，作為選擇，也可以包含空穴遷移材料、電子遷移材料、添加劑(施主，受體等)、發(fā)光摻雜劑等。這些材料可以分散于聚合材料或無機(jī)材料中。
電子注入和遷移材料電子注入層介于電子遷移層與陰極之間。可以使用電子親合力大、促進(jìn)電子從陰極注入的材料作為電子注入層。要求電子遷移層僅具有將從陰極注入的電子遷移至發(fā)光層的功能。作為電子遷移層的材料，可以選擇公知化合物中的任意一種。
這種材料的具體實例包括硅雜環(huán)戊二烯(硅唑，silole)衍生物，如PyPySPyPy；有機(jī)材料，如硝基取代的芴酮衍生物，及蒽醌二甲烷(anthraquinodimethane)衍生物；8-喹啉醇的金屬絡(luò)合物衍生物，如三(8-羥基喹啉)合鋁(Alq3)；三唑化合物，如金屬酞菁，及3-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-1，2，4-三唑(TAZ)；噁二唑化合物，如2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基)-1，3，4-噁二唑(PBD)；以及金屬氧化物如LiO2。
圖3A和圖3B圖示了制備有機(jī)EL的方法。圖3A是該制備方法的流程示意圖，圖3B是該方法中形成有機(jī)材料層各步驟的流程圖。在基本的制備步驟中，如圖3A所示，第一電極2形成于基材1上(S1)，至少包含一層發(fā)光層的多層有機(jī)材料層3堆疊在第一電極2上(S2)，第二電極4形成于有機(jī)材料層3上(S3)。
該制備方法具有下列特征步驟步驟(S22)，其中在生長至少兩層具有電子或空穴穿越的界面的有機(jī)材料層3A和3B的步驟(S21)之后，有機(jī)材料層3A和3B在一定的溫度下進(jìn)行熱處理，所述溫度等于或高于構(gòu)成有機(jī)材料層3A和3B各層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，并且等于或低于該材料的熔點(diǎn)?，F(xiàn)將參照圖3B，說明上述實施方案之有機(jī)EL元件中的所有有機(jī)材料層3均將實施熱處理的情形。當(dāng)利用各種方法之一生長一層有機(jī)材料層的生長步驟(S21)結(jié)束時，控制轉(zhuǎn)移至立即對該層實施熱處理的加熱步驟(S22)。對每一有機(jī)材料層重復(fù)這些步驟。在處理最上層的有機(jī)材料層時，當(dāng)有機(jī)材料形成步驟(S2)結(jié)束后，控制轉(zhuǎn)移至后續(xù)的第二電極形成步驟(S3)。作為選擇，在生長多層有機(jī)材料層的步驟(S21)結(jié)束后，可以對已經(jīng)在生長步驟(S21)中生長的一堆多層有機(jī)材料層實施加熱步驟(S22)。
加熱步驟(S22)可以按下列方式進(jìn)行。將加熱單元放置在將要生長有機(jī)材料層的薄膜生長室中，并在薄膜生長結(jié)束后，根據(jù)需要進(jìn)行加熱處理。作為選擇，可以另行設(shè)置加熱室，其上生長了有機(jī)材料層的基材1可以由各自的薄膜生長室轉(zhuǎn)移至加熱室中，然后在加熱室中進(jìn)行加熱處理。作為加熱單元，可以使用加熱器加熱、紅外輻射等。盡管省略了說明，但是與上述有機(jī)EL元件之實施方案分別對應(yīng)的制備方法，可以在采用相似加熱步驟的同時進(jìn)行。
實施例下文中將進(jìn)一步描述具體的實施例。
實施例1首先，作為以預(yù)定間隔排列以便彼此平行的第一電極，通過氣相沉積或濺射法，在玻璃基材上形成ITO薄膜，然后通過光刻法形成具有所需形狀的圖案。
其次，作為空穴注入層，通過氣相沉積法形成厚度為45nm的銅酞菁(Cu-Pc)層。作為第一空穴遷移層，通過氣相沉積法在空穴注入層上形成厚度為40nm的PPD層。
通過放置在薄膜加熱室中的加熱單元(其中已經(jīng)生長了第一空穴遷移層)，設(shè)置加熱溫度等于或大于PPD的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg＝130℃，特別是130～180℃，優(yōu)選140～150℃，并在減壓或真空狀態(tài)下，于薄膜加熱室中熱處理第一空穴遷移層，使之熔化。加熱時間約5分鐘，作為加熱單元，可以采用加熱器加熱或鹵燈。
再次，作為第二空穴遷移層，通過氣相沉積法形成厚度40nm的NPB層。類似地，第二空穴遷移層在等于或高于NPB的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg＝98℃，特別是100～130℃的溫度范圍進(jìn)行熱處理，以使之熔化。此時，加熱過程在等于或低于第一空穴遷移層的Tg的溫度下進(jìn)行，因而第一空穴遷移層不熔化。
最后，作為電子遷移層及至少一層發(fā)光層，通過氣相沉積法形成厚度為80nm的Alq3層。此外，作為電子注入層，氣相沉積厚度為10nm的LiO2層，并在電子注入層上堆疊Al作為第二電極。
實施例2作為以預(yù)定間隔排列以便彼此平行的第一電極，通過氣相沉積或濺射法，在玻璃基材上形成ITO薄膜，然后通過光刻法形成具有所需形狀的圖案。
其次，作為空穴注入層，通過氣相沉積法形成厚度為45nm的枝聚化合物2-TNATA層。按與前述實施例相似的方式，在等于或大于2-TNATA的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg＝110℃，特別是110～160℃，優(yōu)選115～135℃的溫度范圍，對空穴注入層實施熱處理，使之熔化。作為空穴遷移層，通過氣相沉積法在空穴注入層上形成厚度為40nm的NPB層。按與前述相似的方式，在等于或高于NPB的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg＝98℃，特別是100～110℃的溫度范圍，對空穴遷移層進(jìn)行熱處理，以使之熔化。此時，空穴遷移層在等于或低于空穴注入層的Tg的溫度下進(jìn)行加熱，所以空穴注入層不熔化。
再次，按類似于實施例1的方式，通過氣相沉積法依次堆疊至少一層發(fā)光層，電子注入層，及陰極。這種情況下，2-TNATA的電離電勢為Ip＝5.1eV，NPB的電離電勢為Ip＝5.4eV。因此，在通過該實施例制備有機(jī)EL元件中，可以獲得優(yōu)異的耐久性。
實施例3作為以預(yù)定間隔排列以便彼此平行的第一電極，通過氣相沉積或濺射法，在玻璃基材上形成ITO薄膜，然后通過光刻法形成具有所需形狀的圖案。
其次，作為空穴遷移層，通過氣相沉積法形成厚度為40nm的PPD層。按與前述相似的方式，在等于或大于PPD的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg＝130℃，特別是130～180℃，優(yōu)選140～150℃的溫度范圍，對空穴遷移層實施熱處理，使之熔化。
再次，作為發(fā)光層，通過氣相沉積法形成厚度為50nm的Alq3(Tg＝175℃，Ip＝6.1eV)層。通過氣相沉積法在發(fā)光層上形成PyPySPyPy(Tg＝90℃，Ip＝6.1eV)層，作為電子遷移層。其后，按與上述類似的方式，在等于或高于PyPySPyPy的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg，特別是90～130℃，優(yōu)選100～120℃的溫度范圍，對電子遷移層進(jìn)行熱處理，以使之熔化。此時，由于電子遷移層是在等于或低于堆疊在其下面的空穴遷移層和發(fā)光層材料的Tg的溫度下進(jìn)行熱處理，所以空穴遷移層和發(fā)光層不熔化。其后，按與實施例1相似的方式，堆疊電子注入層和陰極。
實施例4作為以預(yù)定間隔排列以便彼此平行的第一電極，在基材上氣相沉積陰極材料Al，然后形成圖案。作為電子遷移層，通過氣相沉積在第一電極上形成厚度為50nm的Alq3層。
其次，作為發(fā)光層，通過氣相沉積形成厚度為40nm的二苯乙烯基芳撐衍生物(IDE120，Idemitsu Kosan有限公司產(chǎn)品，Tg＝106℃)層。其后，在等于或高于IDE120的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg，特別是120～170℃，優(yōu)選130～150℃的溫度范圍，對發(fā)光層進(jìn)行熱處理，以使之熔化。
再次，作為空穴遷移層，通過氣相沉積法形成厚度為40nm的NPB(Tg＝98℃)層。其后，在等于或高于NPB的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg，特別是100～130℃，優(yōu)選110～120℃的溫度范圍，對空穴遷移層進(jìn)行熱處理，以使之熔化。之后，作為空穴注入層，通過氣相沉積法形成厚度為40nm的m-MTDATA(Tg＝75℃)層。然后，在等于或高于m-MTDATA的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)Tg，特別是75～105℃，優(yōu)選80～100℃的溫度范圍，對空穴注入層進(jìn)行熱處理，以使之熔化。作為陽極，通過氣相沉積法在空穴注入層上形成ITO。
根據(jù)上述實施方案和實驗，至少兩層形成有機(jī)EL元件的有機(jī)材料層在一定的溫度下進(jìn)行熱處理，所述溫度等于或高于構(gòu)成各有機(jī)材料層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，且等于或低于材料的熔點(diǎn)，所述至少兩層有機(jī)材料層具有電子或空穴穿越的界面。因此，在堆疊的層中不形成局部未成層的部分，及電極間的局部短路，并且可以防止因漏電流的存在而導(dǎo)致的異常發(fā)射和暗斑的形成。此外，還使電荷經(jīng)過堆疊有機(jī)材料層間界面的穿越性良好，確保有機(jī)EL元件的發(fā)光特性令人滿意，并獲得足夠的熱穩(wěn)定性和延長了的壽命。
為了解釋和說明，前面已經(jīng)給出了本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。但目的不是窮舉，也不是將本發(fā)明限于所公開的具體形式，根據(jù)前述教導(dǎo)或從本發(fā)明的實施中獲得的教導(dǎo)，可以對其作出修改和替換。所選擇并說明的實施方案，是為了解釋本發(fā)明的原理及其實際應(yīng)用，使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠以適于具體應(yīng)用的各種實施方案及各種修改的方式利用本發(fā)明。本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求書或其等價物確定。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)EL元件，包括基材；形成于基材之上的第一電極；堆疊于第一電極之上且至少包含一層發(fā)光層的多層有機(jī)材料層；及形成于有機(jī)材料之上的第二電極，其中，至少兩層有機(jī)材料層在一定的溫度下進(jìn)行熱處理，所述溫度等于或高于構(gòu)成各有機(jī)材料層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，且等于或低于材料的熔點(diǎn)，所述至少兩層有機(jī)材料層具有電子或空穴穿越的界面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)EL元件，其中構(gòu)成有機(jī)材料層中任意一層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，低于構(gòu)成這樣有機(jī)材料層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，該有機(jī)材料層，相對于所述任意一層有機(jī)材料層，位于基材一側(cè)的上面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)EL元件，其中所述有機(jī)材料層按構(gòu)成各有機(jī)材料層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)下降的順序，堆疊在基材之上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的有機(jī)EL元件，其中至少兩層有機(jī)材料層中的每一層在一定的溫度下進(jìn)行熱處理，所述溫度等于或高于構(gòu)成該有機(jī)材料層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，且等于或低于該材料的熔點(diǎn)，所述至少兩層有機(jī)材料層相鄰地堆疊。
5.一種制備有機(jī)EL元件的方法，在該有機(jī)EL元件中，第一電極形成于基材之上，至少包含一層發(fā)光層的多層有機(jī)材料層堆疊于第一電極之上，第二電極形成于有機(jī)材料層之上，該方法包括下列步驟生成至少兩層有機(jī)材料層，所述至少兩層有機(jī)材料層具有電子或空穴穿越的界面；及在一定的溫度下熱處理所生成的有機(jī)材料層，所述溫度等于或高于構(gòu)成各有機(jī)材料層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，且等于或低于材料的熔點(diǎn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的制備有機(jī)EL的方法，其中構(gòu)成有機(jī)材料層中任意一層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，低于構(gòu)成這樣有機(jī)材料層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，該有機(jī)材料層，相對于所述任意一層有機(jī)材料層，位于基材一側(cè)的上面。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的制備有機(jī)EL的方法，其中所述有機(jī)材料層按構(gòu)成各有機(jī)材料層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)下降的順序，堆疊在基材之上。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的制備有機(jī)EL的方法，其中至少兩層有機(jī)材料層中的每一層在一定的溫度下進(jìn)行熱處理，所述溫度等于或高于構(gòu)成該有機(jī)材料層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，且等于或低于該材料的熔點(diǎn)，所述至少兩層有機(jī)材料層相鄰地堆疊。
全文摘要
第一電極形成于基材之上，有機(jī)材料層形成于第一電極之上，第二電極形成于有機(jī)材料層之上。在有機(jī)材料層中，至少兩層具有電子或空穴穿越的界面，而且是通過在一定溫度下熱處理該層而形成的，所述溫度等于或高于構(gòu)成各有機(jī)材料層的材料的玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)，且等于或低于材料的熔點(diǎn)。
文檔編號H05B33/14GK1575053SQ20041004524
公開日2005年2月2日 申請日期2004年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月12日
發(fā)明者結(jié)城敏尚, 白幡邦彥, 沼澤昭彥, 田中信介, 內(nèi)城強(qiáng), 中村將人, 中島裕介 申請人:東北先鋒公司