CN1976087A

CN1976087A - 有机电激发光装置

Info

Publication number: CN1976087A
Application number: CN 200610161027
Authority: CN
Inventors: 李重君; 李兴铨
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2006-12-04
Filing date: 2006-12-04
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2026-12-04
Also published as: CN1976087B

Abstract

本发明公开了一种有机电激发光装置，包括：阳极、阴极、电激发光结构、及空穴注入层。阳极及阴极相对设置于一基板上。电激发光结构，设置于阳极与阴极之间。空穴注入层设置于阳极与电激发光结构之间，包括：一第一次层及一第二次层。第一次层与阳极接触，其含有一P型掺杂物，而第二次层与电激发光结构接触，其不含该P型掺杂物。采用本发明的有机电激发光装置，能够在不影响操作电压及热储存稳定性下有效的改善装置的发光效率。

Description

有机电激发光装置

技术领域

本发明涉及一种平面显示装置，尤其涉及一种有机电激发光装置(organiclight-emitting device，OLED)，其具有P型掺杂物的空穴注入层，以提高装置效能。

背景技术

有机电激发光装置(OLED，或称有机发光二极管OLED)，为一种使用有机材料的自发光型元件。相较于传统的无机发光二极管(LED)需严格的长晶要求，有机发光二极管可轻易制作在大面积基板上，形成非晶态(amorphous)薄膜。另一方面，有机发光二极管也异于液晶显示技术，不需要背光模块，因此可简化工艺。随着技术迅速的发展，未来有机发光二极管将应用在个人数字助理、数字相机等小尺寸全彩显示面板上，一旦此技术更趋成熟时，将可扩展至大尺寸的计算机及电视屏幕上，甚至应用于可挠式显示器。

参照图2，其绘示出一习知有机电激发光装置剖面示意图。有机电激发光装置20包括：一基板200、一阳极202、一阴极214、以及设置于阳极202与阴极214之间的有机发光层。阳极202与阴极214相对设置于基板200上。有机发光层包括：一邻近阳极202的空穴注入层(hole injection layer，HIL)204与空穴传输层(hole transport layer，HTL)206、一邻近阴极214的电子注入层(electron injection layer，EIL)212与电子传输层(electrontransport layer，ETL)210、及设置于空穴传输层206与电子传输层210之间的发光层(emitting material layer，EML)208。当施加一电位差于阴极214与阳极202之间时，电子会从阴极214经电子注入层212注入电子传输层210，并穿越电子传输层210及发光层208。同时，空穴会从阳极202经空穴注入层204注入空穴传输层206，并穿越空穴传输层206。之后，电子与空穴会于邻近发光层208与空穴传输层206的界面重新结合(recombine)而以发光的形式来释放能量。

为了改善有机电激发光装置20的热储存稳定性(heat storagestability)及提升空穴注入特性或其导电度，进而降低装置20的操作电压，通常使用具有高浓度P型掺杂物的材料作为空穴注入层204。然而，由于空穴注入层204的掺杂浓度过高而使空穴注入层204的电阻值下降而引起侧向漏电(lateral leakage)，如图2所示。此侧向漏电会造成有机电激发光装置20发生漏光而降低装置的发光效率。

为了解决上述的问题，有必要发展新的有机电激发光装置，其可在降低装置操作电压的同时，维持装置的发光效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种有机电激发光装置，其借助改变空穴注入层的结构，以在不影响操作电压及热储存稳定性下改善装置的发光效率。

根据上述的目的，本发明提供一种有机电激发光装置，包括：阳极、阴极、电激发光结构、及空穴注入层。阳极及阴极相对设置于一基板上。电激发光结构设置于阳极与阴极之间。空穴注入层设置于阳极与电激发光结构之间，包括：一第一次层及一第二次层。第一次层与阳极接触，其含有一P型掺杂物，而第二次层与电激发光结构接触，其不含该P型掺杂物。

采用本发明的有机电激发光装置，能够在不影响操作电压及热储存稳定性下有效的改善装置的发光效率。

附图说明

图1为出本发明实施例的有机电激发光装置剖面示意图；

图2为出习知有机电激发光装置剖面示意图。

其中，附图标记：

现有技术：

20：有机电激发光装置； 200：基板；

202：阳极； 204：空穴注入层；

206：空穴传输层； 208：发光层；

210：电子传输层； 212：电子注入层；

214：阴极。

本发明：

10：有机电激发光装置； 100：基板；

102：阳极； 104：空穴注入层；

104a：第一次层； 104b：第二次层；

106：空穴传输层； 108：发光层；

110：电子传输层； 112：电激发光结构；

114：阴极。

具体实施方式

图1为出本发明实施例的有机电激发光装置剖面示意图。有机电激发光装置10包括：一基板100、一阳极102、一阴极114、一电激发光结构112、及一空穴注入层104。阳极102及阴极114相对设置于基板上。电激发光结构112设置于阳极102与阴极114之间，其中一电子注入层(未为)，可选择性设置于阴极114与电激发光结构112之间。在其它实施例中，阴极114可包括一电子注入层。

空穴注入层104设置于阳极102与电激发光结构112之间。在本实施例中，空穴注入层104包括：一第一次层104a及一第二次层104b。第一次层的厚度在50至5000埃的范围，而第二次层的厚度在50至5000埃的范围。特别地，第一次层104a与阳极102接触，其含有一P型掺杂物，且掺杂浓度在1～20％(v/v)的范围。在本实施例中，P型掺杂物可为氧化剂(具有高氧化数的化合物)或是具有强拉电子能力的材料。举例而言，氧化剂可包括FeCl₃、SbCl₅、WO₃、V₂O₅、MoO₂或上述组合。而具有强拉电子能力的材料可包括F4-TCNQ(四氟-四氰基-奎诺二甲烷)、其衍生物或上述组合。另外，第二次层104b则与电激发光结构112接触，其不含上述P型掺杂物。

电激发光结构112包括：一空穴传输层106、一电子传输层110及设置于空穴传输层106与电子传输层110之间的一发光层108。在本实施例中，空穴传输层106与第二次层接触104b，而电子传输层110则邻近设置于阴极114。

以下说明有机电激发光装置20的制造方法。首先，提供一基板100，例如一玻璃或石英基板。可借助热蒸镀(thermal evaporation)、溅镀(sputtering)或化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)而在基板100上形成一阳极102，例如一铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、锌铝氧化物(AZO)、氧化锌(ZnO)、或其它现有的阳极材料。将具有阳极102的基板100进行紫外光臭氧(ultraviolet ozone)处理，以清除基板100与阳极102表面的有机物。

利用现有沉积技术，例如蒸镀，以在阳极102上形成空穴注入层104的第一次层104a，其厚度约在50至5000埃的范围且掺杂有P型掺杂物(P-typedopant)。在本实施例中，第一次层104a的材质可为CuPc(酞青铜)、m-MTDATA(4，4’，4″-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯基胺基)、TPTE(N，N-二(4-二苯基氨基联苯)-N，N-二苯基对二氨基联苯)、NPB(N，N’-二苯基-N，N’-双(1-萘酚)-(1，1’-联苯基)-4，4’-二胺)。而第一次层104a中的P型掺杂物可为氧化剂或是具有强拉电子能力的材料且掺杂浓度在1～20％(v/v)的范围。举例而言，氧化剂可包括FeCl₃、SbCl₅、WO₃、V₂O₅、MoO₂或上述组合。接着，可借助蒸镀，以在第一次层104a上形成空穴注入层104的第二次层104b，其厚度约在50至5000埃的范围且未掺杂有P型掺杂物。第二次层104b的材质可类似于第一次层104a。

接着，利用蒸镀的方式在空穴注入层104上依序形成一空穴传输层106、一发光层108、及一电子传输层110，而构成一电激发光结构112。空穴传输层106可由烯丙基胺类或二胺(diamine)衍生物所构成，例如NPB、T-PD(N，N’-二苯基-N，N’-双(3-甲基苯基)-(1，1’-联苯基)-4，4’-二胺)、1T-NATA(4，4’，4″-3(N-(1-萘基)-N-苯基-胺基)-三苯基-胺类)、或2T-NATA(4，4’，4″-3(N-(2-萘基)-N-苯基-胺基)-三苯基-胺类)。另外，发光层108可由Alq3(三(8-氢氧化喹啉)铝)：C545T(1氢，5氢，11氢-[1]苯并吡喃[6，7，8，-ij]喹嗪-11酮，10-(2-苯骈噻唑)-2，3，6，7-四氢-1，1，7，7，-四甲基-(9CI))、MADN(2-(甲基)-9，10-双-(2-萘基)葱)：DSA-ph(对-双(对-N，N-二-苯基-苯乙烯基)苯)或其它有机发光材料所构成。另外，电子传输层110可由Alq3、铝错化合物、金属喹啉化合物(metal quinolinate)、氧化咔唑(oxadiazole)、三唑化合物(triazoles)、二氮杂菲(phenanthroline)、或其衍生物所构成。

在其它实施例中，电激发光结构112可借助旋转涂布(spin coating)、喷墨(ink jet)或网版印刷(screen printing)等方式形成。

接着，利用蒸镀的方式依序在电激发光结构112形成在氟化锂(LiF)层及铝(Al)层，其中氟化锂(LiF)层可做为电子注入层，而铝(Al)层则作为阴极114。如此便完成本发明的有机电激发光装置20的制作。

根据本发明，由于空穴注入层104的第一次层104a具有P型掺杂物，因此可提升空穴注入层104的最高占据分子能阶(highest occupied molecularorbit，HOMO)，降低其与空穴传输层106之间的能障，使装置20的空穴注入特性得以改善而降低操作电压并增加装置的使用寿命。另外，由于空穴注入层104的第二次层104b未具有P型掺杂物，因此可避免空穴注入层104中掺杂物的浓度过高所引起的漏光问题，进而提高装置发光效率。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims

1.一种有机电激发光装置，其特征在于，包括：

一基板；

一阳极及一相对设置的阴极，设置于该基板上；

一电激发光结构，设置于该阳极与该阴极之间；以及

一空穴注入层，设置于该阳极与该电激发光结构之间，包括：

一第一次层，与该阳极接触，含有一P型掺杂物；以及

一第二次层，与该电激发光结构接触，不含该P型掺杂物。

2.根据权利要求1所述的有机电激发光装置，其特征在于，该电激发光结构包括：

一空穴传输层，与该第二次层接触；

一电子传输层，邻近设置于该阴极；以及

一发光层，设置于该空穴传输层与电子传输层之间。

3.根据权利要求1所述的有机电激发光装置，其特征在于，还包括一电子注入层，设置于该阴极与该电激发光结构之间。

4.根据权利要求1所述的有机电激发光装置，其特征在于，该P型掺杂物包括一氧化剂。

5.根据权利要求4所述的有机电激发光装置，其特征在于，该氧化剂包括FeCl₃、SbCl₅、WO₃、V₂O₅、MoO₂或上述组合。

6.根据权利要求1所述的有机电激发光装置，其特征在于，该P型掺杂物包括一具有强拉电子能力的材料。

7.根据权利要求6项所述的有机电激发光装置，其特征在于，该具有强拉电子能力的材料包括四氟-四氰基-奎诺二甲烷、上述的衍生物或上述组合。

8.根据权利要求1所述的有机电激发光装置，其特征在于，该第一次层的厚度约为50至5000埃。

9.根据权利要求1所述的有机电激发光装置，其特征在于，该第二次层的厚度约为50至5000埃。

10.根据权利要求1所述的有机电激发光装置，其特征在于，该P型掺杂物的浓度约为1～20％(v/v)。