CN101409329A - 有机发光装置 - Google Patents

Abstract

一种通过防止在高温下亮度的任何显著下降获得稳定图像质量的有机发光装置。所述有机发光装置包括：阳极；面向所述阳极的阴极；介于所述阳极和阴极之间的有机发光层；介于所述有机发光层和阴极之间的电子传输层，所述电子传输层包括碱金属化合物或碱土金属化合物；和介于所述有机发光层和电子传输层之间的缓冲层。

Description

有机发光装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2007年10月11日递交韩国知识产权局的韩国专利申请2007-102578的权益，其公开内容通过引用合并于此。

技术领域

本发明的各方面涉及一种有机发光装置，更具体涉及一种通过防止亮度的任何明显下降来获得稳定图像质量的有机发光装置。

背景技术

近来，CRT装置已经被诸如电致发光显示装置等的薄且便携的平板显示装置替代。电致发光显示装置是一种具有宽视角、良好的对比性能和快速的响应速度的自发光显示装置。由于这些优点，考虑将电致发光显示装置作为下一代显示装置。在电致发光显示装置中，含有有机发光层的有机发光装置比无机发光装置具有更高的亮度、更低的操作电压和更快的响应速度。此外，有机发光装置可产生全色彩。

另一方面，有机发光装置随时间的推移而劣化，并因此造成其光效率下降。并且，当有机发光装置在高温运行时，倾向于更容易劣化。甚至在初次使用后在常温下也发生这样的劣化。从而不能获得长期稳定的图像质量。例如，在约85℃，AMOLED装置绿光亮度或绿光效率大大降低，因此由于绿光亮度的降低导致白光改变，并且由于绿光效率的下降导致白光效率下降。

发明内容

本发明的各方面提供一种有机发光装置，更具体提供一种通过防止亮度的任何显著下降来获得稳定的图像质量的有机发光装置。

本发明一方面提供一种有机发光装置，包括：阳极；面向所述阳极的阴极；介于所述阳极和阴极之间的有机发光层；包含碱金属化合物或碱土金属化合物且介于所述有机发光层和阴极之间的电子传输层；和介于所述有机发光层和电子传输层之间的缓冲层。

所述电子传输层包括至少一种选自如下组中的元素：Li、Na、K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Sm、Gd、Yb和Cs，或它们的化合物。更具体的是所述电子传输层包括至少一种选自如下组中的化合物：8-羟基喹啉(quinolate)铯、8-羟基喹啉钾、8-羟基喹啉铷、CaF₂、BaF₂、LiF、NaCl、CsF、Li₂O和BaO。电子注入层介于电子传输层和阴极之间。

所述有机发光装置可进一步包括布置在所述有机发光层和阳极之间的空穴注入层和空穴传输层。所述有机发光层包括红光、绿光和蓝光有机发光层，且缓冲层介于所述红光、绿光和蓝光有机发光层中的至少一个有机发光层和所述电子传输层之间。

所述缓冲层可介于所述绿光有机发光层和电子传输层之间。所述缓冲层包括至少一个选自如下组中的化合物：Alq₃、CBP(4，4′-N，N′-二咔唑-联苯)、DSA(二苯乙烯基亚芳基(distyrylarylene))、DPB、BAlq和由通式1表示的蒽衍生化合物。

【通式1】

其中R1和R2各自独立地为氢、取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C1～C30烷氧基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C6～C30芳氧基、取代或未取代的C4～C30杂芳基、或取代或未取代的C6～C30稠合的多环基、羟基、卤代基、氰基、或取代或未取代的氨基。

本发明的其他方面和/或优点的一部分将在下面的说明书中给出，并且将由说明书而变得明显，或通过对发明的实践而领会。

附图说明

通过以下结合附图对实施方式的描述，本发明的这些和/或其他方面和优点将变得明显且更容易理解，其中：

图1是根据本发明实施方式的有机发光装置的截面图；

图2是根据本发明另一个实施方式的有机发光装置的截面图；和

图3是显示本发明效果的曲线图。

具体实施方式

现在详细说明本发明的实施方式，其实例如附图所示，其中全文中相同的附图标记表示相同的元件。通过参考附图，所述实施方式描述如下以解释本发明。另外，应理解的是，在此描述为一层“形成于”或“布置在”第二层上之处，表示第一层可直接形成于或布置在第二层之上，或者可有中间层位于所述第一层和第二层之间。而且，如在本文中用到的，用语“形成于......之上”的含义和“位于......之上”或“布置于......之上”相同，而不意味着关于任何特定制造方法的限定。

图1是根据本发明的一个实施方式的有机发光装置的截面图。图1中的有机发光装置包括：基板1，位于基板1上的相互面对的阳极2和阴极3，以及介于阳极2和阴极3之间的有机层4，所述有机层包括有机发光层42。

基板1可由主要包括SiO₂的透明玻璃材料形成。基板1还可由诸如塑料材料或金属箔的其他材料形成。

如在底部发光型有机发光装置中，当图像朝向基板1形成时，阳极2可为透明型电极，阴极3可为反射型电极。阳极2可由具有高功函的材料形成，如ITO、IZO、ZnO或In₂O₃。阴极3可由具有低功函的材料形成，如Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li或Ca。

如在顶部发射型有机发光装置中，当图像朝向阴极3形成时，阳极2可为反射型电极，阴极3可为透明型电极。在这种情况下，为反射型电极的阳极2可通过用Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca或其化合物形成反射层，然后在该反射层上形成具有高功函的材料，如ITO、IZO、ZnO或In₂O₃来制造。为透明型电极的阴极3也可通过沉积具有低功函的金属如Ag、Mg、Al、Pt、Pd、Au、Ni、Nd、Ir、Cr、Li、Ca，或其化合物，然后在其上用诸如ITO、IZO、ZnO或In₂O₃的透明导电材料形成辅助电极层或总线电极线路来形成。在两向发射型有机发光装置的情况下，阳极2和阴极3可为透明型电极。

有机层4介于阳极2和阴极3之间。有机层4包括：发射可见光的有机发光层42；和包括碱金属或碱土金属化合物的电子传输层44。电子注入层45介于电子传输层44和阴极3之间。

介于阳极2和阴极3之间的有机发光层42通过阳极2和阴极3的电运行而发光。有机发光层42可由低分子量或高分子量的有机材料形成。通过沉积空穴注入层和空穴传输层在有机发光层42和阳极2之间形成空穴注入和传输层41。当需要时，其他层，如电极阻挡层，可进一步沉积在有机发光层42和阳极2之间。

空穴注入层可采用蒸发法、旋涂法或浇铸法形成。空穴注入层可采用各种有机材料形成。用于形成空穴注入层的材料可为：铜酞菁(CuPc)；诸如TCTA的星放射状型胺；m-MTDATA；IDE406(由Idemitsu公司生产)；聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)；或聚3，4-亚乙基二氧噻酚(poly3，4-ethylenedioxythiophene)/聚4-苯乙烯磺酸酯(PEDOT/PSS)，但不限于此。

如空穴注入层一样，空穴传输层也可采用蒸发法、旋涂法或浇铸法形成。空穴传输层可用各种有机材料形成。用于形成空穴传输层的材料可为：1，3，5-三咔唑基苯、4，4′-双咔唑基联苯、聚乙烯咔唑、间-双咔唑基苯、4，4′-双咔唑基-2，2′-二甲基联苯、4，4′，4″-三(N-咔唑基)三苯胺、1，3，5-三(2-咔唑基苯基)苯、1，3，5-三(2-咔唑基-5-甲氧基苯基)苯、双(4-咔唑基苯基)硅烷，N，N′-双(3-甲基苯基)-N，N′-二苯基-[1，1-联苯基]-4，4′二胺(TPD)、N，N′-二(萘-1-基)-N，N′-二苯基联苯胺(α-NPD)、N，N′-二苯基-N，N′-双(1-萘基)-(1，1′-联苯基)-4，4′-二胺(NPB)、聚9，9-二辛基芴-共-N-4-丁基苯基二苯胺(TFB)、或聚9，9-二辛基芴-共-双-4-丁基苯基-双-N，N-苯基-1，4-亚苯基二胺(PFB)。

有机发光层42可采用蒸发法、旋涂法或浇铸法形成。可提供的有机材料可为铜酞菁(CuPc)、N，N′-二(萘-1-基)-N，N′-二苯基-联苯胺(NPB)或三-8-羟基喹啉铝(Alq3)。

电子传输层44可采用蒸发法、旋涂法或浇铸法形成。电子传输层44包括碱金属化合物或碱土金属化合物。电子传输层44的碱金属化合物或碱土金属化合物可为Li、Na、K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Sm、Gd、Yb或Cs的碱金属化合物或碱土金属化合物。例如：所述碱金属化合物或碱土金属化合物可为8-羟基喹啉铯、8-羟基喹啉钾、8-羟基喹啉铷、CaF₂、BaF₂、LiF、NaCl、CsF、Li₂O和BaO。当电子传输层44包括碱金属化合物或碱土金属化合物时，包含该电子传输层44的有机发光装置具有高效率、低运行电压和低功耗。以电子传输层44的总重量计，电子传输层44的碱金属化合物或碱土金属化合物的浓度为5～95wt％。

碱金属化合物或碱土金属化合物通过共沉积或掺杂加入电子传输层44中。包含碱金属化合物或碱土金属化合物的电子传输层44允许电子容易地从阴极3向有机发光层42的方向上注入。因此，包含电子传输层44的有机发光装置具有高效率、低运行电压和低功耗。

电子注入层45采用蒸发法、旋涂法或浇铸法在电子传输层44上形成。用于形成电子注入层45的材料可为BaF₂、LiF、NaCl、CsF、Li₂O、BaO或8-羟基喹啉锂，但不限于此。

有机层4可采用高分子量有机材料形成。当有机层4采用高分子量有机材料形成时，空穴注入层可采用聚-(3，4)-亚乙基-二羟基噻酚(PEDOT)或聚苯胺(PANI)在有机发光层42和阳极2间形成。在此，空穴注入层可采用喷墨印刷法或旋涂法在阳极2的顶表面上形成。由高分子量有机材料形成的有机发光层42可用PPV、可溶的PPV’s、氰基-PPV或聚芴通过喷墨印刷、旋涂或激光热转移(laser-using thermal transfer)形成为彩色图样。

进一步地，缓冲层43可介于电子传输层44和有机发光层42之间。缓冲层43可采用如下化合物形成：Alq3、4，4′-N，N′-二咔唑-联苯(CBP)、二苯乙烯亚芳基(DSA)、DPB、BAlq或由下式表示的蒽衍生化合物：

其中R1和R2各自独立地为氢、取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C1～C30烷氧基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C6～C30芳氧基、取代或未取代的C4～C30杂芳基、或取代或未取代的C6～C30稠合的多环基、羟基、卤代基、氰基、或取代或未取代的氨基。该缓冲层43可改进有机发光装置在高温下的可靠性。

没有所述缓冲层时，在高温下，碱金属或碱土金属可分别从包含在电子传输层44中的碱金属化合物或碱土金属化合物中分离出来，并迁移到有机发光层42。在这种情况下，有机发光层42中可发生激子猝灭，因而降低有机发光装置的效率。然而，当在含有碱金属或碱土金属的电子传输层44和有机发光层42之间形成缓冲层43时，可防止碱金属或碱土金属流向有机发光层42，这样碱金属和碱土金属可与有机发光层42隔开，并可防止效率的降低。因此，当在高温下运行时，有机发光装置显示出高可靠性。

可形成厚度为

的缓冲层43。当缓冲层的厚度小于时，不能获得高温可靠性。另一方面，当缓冲层43的厚度大于

时，有机发光装置的效率可能降低。

缓冲层43可独立地沉积在各个彩色象素上。也就是说，缓冲层可形成在当在高温下储存时亮度和效率会下降的象素上。

例如，如图2所示，缓冲层43仅形成在在高温下亮度和效率下降的绿色象素(G)上。即使缓冲层43仅形成在在高温下亮度和效率下降的绿色象素(G)上，也可防止绿光亮度和效率的任何显著下降，并因此也能防止白光的改变和白光效率的下降。

图3是当有机发光装置在高温(85℃)下运行时，绿色象素的效率相对于时间的曲线图。在图3中，实验实施例1～3采用根据本发明实施方式的结构。特别地，实验实施例1～3为这样的有机发光装置，其包括：厚度为

的空穴注入层；厚度为

的空穴传输层；厚度为

的绿光发光层；厚度为

的缓冲层；厚度为

的电子传输层，其中含有以该电子传输层总重量计浓度为50wt％的碱金属化合物；和厚度为

的电子注入层。

对比例1-1～1-3是除了没有形成缓冲层外与实验实施例1～3相同的有机发光装置。对比例2-1～2-3的有机发光装置除了电子传输层含有的碱金属化合物的浓度以该电子传输层总重量计为23wt％外，和对比例1-1～1-3的有机发光装置一样。

由图3可见，当有机发光装置保存在约85℃的温度下时，如本发明的实施方式所述采用缓冲层时效率的下降比不采用缓冲层时效率的下降更小。因此，在这些实施方式中，高温可靠性可得到改善，因此，当有机发光显示装置在高温下使用时，可防止亮度的显著下降，并可获得图像的稳定性。

虽然已经显示并描述了本发明的几个实施方式，但本领域的技术人员应理解，可以在这些实施方式中进行改变而不背离本发明的原理和精神，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1、一种有机发光装置，包括：

阳极；

面向所述阳极的阴极；

介于所述阳极和阴极之间的有机发光层；

介于所述有机发光层和阴极之间的电子传输层，所述电子传输层包括碱金属化合物或碱土金属化合物；和

介于所述有机发光层和电子传输层之间的缓冲层。

2、如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述碱金属化合物或碱土金属化合物为包含选自由如下元素组成的组中的元素的化合物：Li、Na、K、Rb、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Sm、Gd、Yb和Cs。

3、如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述碱金属化合物或碱土金属化合物选自如下化合物组成的组中：8-羟基喹啉铯、8-羟基喹啉钾、8-羟基喹啉铷、CaF₂、BaF₂、LiF、NaCl、CsF、Li₂O和BaO。

4、如权利要求1所述的有机发光装置，其中进一步包括介于所述电子传输层和阴极之间的电子注入层。

5、如权利要求1所述的有机发光装置，进一步包括空穴注入层和空穴传输层，它们作为一层布置在所述有机发光层和阳极之间。

6、如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述有机发光层进一步包括红光、绿光和蓝光有机发光层，且所述缓冲层介于所述红光、绿光和蓝光有机发光层中的至少一个有机发光层和所述电子传输层之间。

7、如权利要求6所述的有机发光装置，其中所述缓冲层介于所述绿光有机发光层和电子传输层之间。

8、如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述缓冲层包括至少一种选自如下组中的化合物：Alq₃、4，4′-N，N′-二咔唑-联苯、二苯乙烯基亚芳基、DPB、BAlq和由通式1表示的蒽衍生化合物，

【通式1】

其中R1和R2各自独立地为氢、取代或未取代的C1～C30烷基、取代或未取代的C1～C30烷氧基、取代或未取代的C6～C30芳基、取代或未取代的C6～C30芳氧基、取代或未取代的C4～C30杂芳基、或取代或未取代的C6～C30稠合的多环基、羟基、卤代基、氰基、或取代或未取代的氨基。

9、如权利要求1所述的有机发光装置，其中所述缓冲层的厚度为

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