TW421976B - Organic electroluminescent device - Google Patents

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TW421976B
TW421976B TW088110781A TW88110781A TW421976B TW 421976 B TW421976 B TW 421976B TW 088110781 A TW088110781 A TW 088110781A TW 88110781 A TW88110781 A TW 88110781A TW 421976 B TW421976 B TW 421976B
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organic
electron injection
injection layer
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TW088110781A
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Michio Arai
Isamu Kobori
Etsuo Mitsuhashi
Hiroshi Yamamoto
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Tdk Corp
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• ’ 9 7 s A7 ________B7 五、發明説明(】) 發明背景 技藝範圍 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於一種有機電發光(E L )裝置,更具體 地說,係關於一種無機/有機連接結構,適合在其中電壓 施加在有機化合物之薄膜上以發光的裝置形態中使用。 技藝背景 有許多的硏究及發展努力經投入供顯示用途之有機電 發光裝置,因爲此裝置可在相當大面積的玻璃上形成,通 常有機電發光裝置具有基本的結構,包括一個玻璃基板、 I TO等之透明電極、有機胺化合物之空穴傳輸層、顯像 導電性及強發光性之物質例如A 1 g3之有機發光層、及~ 個低功率金屬例如Mg A g之電極,其中各層可在描述之 順序下疊在基板上。 迄今報導的裝置結構含有一或多個有機化合物層插在 空穴注射電極與電子注射電極之間,此有機化合物層通常 有二或三層結構。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 包括在二層結構的是在空穴注射電極與電子注射電極 之間形成含空穴傳輸層與發光層之結構,且另一個是在空 穴注射電極與電子注射電極之間形成含發光層與電子傳輸 層之結構,包括在三層結構的是在空穴注射電極與電子注 射電極之間形成的含空穴傳輸層、發光層及—電子傳輸層之 結構,也已知一種單層結構,其中從聚合戊或混合的系統 形成一個扮演全部角色之單層。 本紙張尺度逍用中國國家標準(CNS > A4規格(2H)X297公釐1 -4 - 1 97 6 at ____B7_ 五、發明说明(2 ) 圖3及4說明有機電發光裝置之典型結構。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在圖3中,有機化合物之空穴傳輸層14及發光層 1 5是在基板1 1上的空穴注射電極1 2與電子注射電極 1 3之間形成,在此結構中,發光層1 5也作爲電子傳輸 層使用。 在圖4中,有機化合物之空穴傳輸層14、發光層15及 電子傳輸層16是基板11上的空穴注射電極12與電子 注射電極1 3之間形成。 嘗試改進這些有機電發光裝置之發光效率,但是在先 前技藝之裝置結構中,由於電子注射與傳輸層的不良電子 注射效率因素,在發光層中很難達到有效的重組,因此無 法提供具有充分滿意效率之裝置。 發明槪述 本發明之目的是提供一種具有極佳的電子注射效率、 改進的發光效率、低操作電壓及低成本之有機電發光裝置 0 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此及其他目的可經由下文定義之本發明達成。 (1) 一種有機電發光裝置,包括 一個空穴注射電極, 一個電子注射電極, 至少一個在電極之間的有機層,至少一層該有機層具 有發光的功能,及 一個高電阻無機電子注射層位在該電子注射電極與該 本紙張尺度逍用中國闺家標準(CNS ) A4洗格(210X297公釐) -5- 976 976 A7 _B7 五、發明説明(3 ) (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 發光層之間,該高電阻無機電子注射層含至少一種選自鹼 金屬元素、鹼土金屬元素及鑭系元素且功函數至多爲4電 子伏特之氧化物作爲第一種成份,及至少一種功函數爲3 至5電子伏特之金屬作爲第二種成份,該高電阻無機電子 注射層可阻塞空穴並具有導電通道供承載電子° (2) (1)之有機電發光裝置,其中該第二種 成份爲至少一種選自Ru、V、Z n、Sm及In之元素 ο (3) (1)之有機電發光裝置,其中該鹼金屬 元素包括Li、Na、K、Rb、Cs及Fr,該驗土金 屬元素包括Mg、 Ca及Sr,且該鑭系元素包括La及 C e 。 (4) (1)之有機電發光裝置,其中該高電阻 無機電子注射層之電阻爲1至1 X 1 011歐姆—公分。 (5) (1)之有機電發光裝置,其中該高電阻 無機電子注射層含0 2至4 0莫耳%以整個成份爲基準 之第二種成份。 經濟部智慧財產局員工消贫合作社印製 (6) (1)之有機電發光裝置,其中該高電阻 無機電子注射層之厚度爲0.3至30毫微米。 (7) (1)之有機電發光裝置,在該空穴注射 電極與該有機層之間還含高電阻無機空穴注射層,該高電 阻無機空穴注射層可阻擋電子且具有導電通ti供承載空穴 〇 (8) (7)之有機電發光裝置,其中該高電阻 本紙張尺度適用中國國家揉準(CMS ) A4规格(210X297公釐) -6 - A7 B7 五、發明説明(4 ) 無機空穴注射層之電阻爲1至1 x 1 011歐姆一公分。 (9 ) ( 7 )之有機電發光裝置,其中該高電阻 無機空穴注射層含絕緣性金屬或準金屬及至少一種選自包 括金屬之氧化物、碳化物、氮化物、矽化物及硼化物。 (1〇) (7)之有機電發光裝置,其中該高電 阻無機空穴注射層含二氧化矽或二氧化鍺或二氧化矽與二 氧化鍺之混合物作爲主要成份,此主要成份是由下式代表 (S 1 1 X G e X )〇>,其中 OSxSl 且 1 · 7Sy S 2 . 2 ,及 功函數至少爲4 _ 5電子伏特之金屬或其氧化物。 (11) (7)之有機電發光裝置,其中該功函數 至少爲4.5電子伏特之金屬至少一種選自包括Au、 C u , Fe、Ni、Ru、Sn、Cr、 Ir、N b , Pt、W、Mo、Ta、Pd 及 Co。 (12) (7)之有機電發光裝置,其中該金屬及 /或金屬氧化物之含量爲0.2至40莫耳%。 (13) (7)之有機電發光裝置,其中該高電阻 無機空穴注射層之厚度爲1至1 0 0毫微米。 附圖之簡要說明 圖1爲說明根據本發明第一個具體實施-例之有機電發 光裝置結構之示意截面圖。 圖2爲說明根據本發明第二個具體實施例之有機電發 本紙張尺渡通用中國國家標率(CNS ) A4規格(210X297公嫠) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂 經濟部智慧財產局員工消费合作社印製 421976 嶒 ’ A7 _B7___ 五、發明説明(5 ) 光裝置結構之示意截面圖。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 圖3爲說明先前技藝之有機電發光裝置結構之示意截 面圖。 圖4爲說明另一個先前技藝之有機電發光裝置結構之 示意截面圖。 符號說明 1 基板 2 空穴注射電極 3 電子注射電極 4 空穴注射及傳輸層 5 發光層 6 高電阻無機電子注射層 1 1 基板 12 空穴注射電極 13 電子注射電極 14 空穴傳輸層 經濟部智慈財產局負工消費合作社印製 15 發光層 16 電子傳輸層 較佳具體實施例之說明 本發明之有機電發光裝置包括一個空穴_注射電極、一 個電子注射電極及至少一個在電極之間的有機層,至少其 中一個有機層具有發射光的功能,此裝置在電子注射電極 本纸張尺度通用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) " -8 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 421976 ΑΊ __B7_ 五、發明説明(6 ) 與發光層之間還包括一個高電阻無機電子注射層,此高電 阻無機電子注射層含至少一種選自鹼金屬元素、驗土金屬 元素及鑭系元素且帶隙至多爲4電子伏特之氧化物作爲第 一種成份,及至少一種選自Ru、V、Zn、Sm及In 且功函數爲3至5電子伏特之元素作爲第二種成份,此高 電阻無機電子注射層可阻塞空穴並具有導電通道供承載電 子。 經由在電子注射電極(或陰極)與有機層之間提供具 有導電通道且可阻塞空穴之無機電子注射層,變成可有效 地將電子注射至發光層,因此可改進發光效率且降低驅動 電壓。 同時在較佳的無機電子注射層中,含0 . 2至4 0莫 耳%以整個成份爲基準之第二種成份使形成導電通道,此 使得可有效地將電子從電子注射電極注射至在發光層面上 的有機層,此外,限制空穴從有機層移動至電子注射電極 ,使得在發光層可有效地再重組空穴及電子,本發明之有 機電發光裝置同時具有無機材料之優點及有機材料之優點 ,本發明之有機電發光裝置產生相同於具有有機電子注射 層之先前技藝裝置之發光度,由於高耐熱性及耐候性,本 發明之有機電發光裝置比先前技藝裝置有較長的使用壽命 且產生較少的洩漏及深色斑點,由於不僅可使用相當貴的 有機材料,也可使用便宜、容易取得、容易製備的無機材 料,可以降低製造成本。 高電阻無機電子注射層之電阻較宜爲1至1 X 1 ο11 本紙張尺度埴用中固國家樣準(CNS >八4洗格(210X 297公釐) - I - - - ^^1 ^^1 ί, - : - ^^1 ^^1 ^^1 —--I (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -9- 4心”方 Λ7 * B7 五、發明説明(7 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 歐姆一公分,且尤其是1 X 1 03至1 X 1 08歐姆一公分 ,經由將無機電子注射層之電阻控制在此範圍內,可以大 幅增加電子注射效率且同時保持高空穴封閉,無機電子注 射層之電阻可從薄膜電阻及薄膜厚度測定。 高電阻無機電子注射層較宜含下列任一種的氧化物作 爲第一種成份: 至少一種選自Li、Na、K、Rb、Cs及Fr的 鹼金饜, 至少一種選自Mg、 Ca及Sr的鹸土金屬,及 至少一種選自La及Ce的鑭系元素,全部的氧化物 之功函數至多爲4電子伏特,其中以氧化鋰、氧化鎂、氧 化鈣及氧化鈽較佳,當這些氧化物以混合物使用時,此混 合物可使用任意的混合比例,更宜此混合物含至少5 0莫 耳%以1^ i 〇2計算之氧化鋰。 此高電阻無機電子注射層還含至少一種選自Ζ η、 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
Sn、 V、 Ru、 Sm及In之元素作爲第二種成份,第 二種成份之含量較宜爲0 . 2至4 0莫耳%,更宜爲1至 2 0莫耳%,超出此範圍時,較低的含量將導致降低電子 注射功能,且較高的含量將導致降低空穴阻塞功能,當使 用二或多種元素時,總含量必須較宜落在上述範圍內。 作爲第一種成份之氧化物通常存在爲化學計量之組合 物,但是也可或多或少地偏離而成爲非化學計量之組合物 ,第二種成份也通常存在爲氧化物,且同樣適用在第二種 成份之氧化物。 本紙張尺度逡用中國國家標準(CNS > A4洗格(210X297公釐) -10- "Μ, A7 螬 B7 五、發明説明(8 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 高電阻無機電子注射層還可另外含氫及氖、氬、氪、 氙及作爲濺射氣體使用之其他元素作爲雜質,總量至多爲 5 a t %。 只要整個無機電子注射層平均具有上述的組合物,層 之組合物不需要均勻,且可在厚度方向具有分級濃度之結 構。 高電阻無機電子注射層通常爲不定形。 高電阻無機電子注射層之厚度較宜約0 . 3至3 0毫 微米,尤其是約1至2 0毫微米,當其厚度超出此範圍時 ,電子注射層將無法充分表現其功能。 製備無機電子注射層之方法包括許多物理及化學的薄 膜形成法,例如濺射法及蒸發法,以濺射法較佳,尤其是 第一及第二種成份之不同濺射標的之多重來源濺射法較佳 ,多重來源濺射法容許對各標的使用適當的濺射方法,在 單一來源濺射法中,可以使用第一及第二種成份的混合物 之標的。 當高電阻無機電子注射層是由濺射法形成時,濺射期 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 可 體 氣 射 濺 A ,如 下例 力’ 壓體 之氣 巴性 1 惰 至何 1—_ 任 ’的 ο 用 在使 宜中 較備 體裝 氣射 射濺 濺統 的傳 間爲 Γ
N 2 ο N ( '^氣 氣氧 氮% 用 9 使 9 可約 時至 要 1 需約 果合 如混 , 體 r 氣 K 射 及濺 e 在 X 可 、射 濺下 性壓 應氣 反之 行 進 射 濺 1 C 至 D 1 或. 法 ο 射.爲 濺宜 F 較 R 圔 之範 源力 電電 F 之 R置 用裝 使射 爲濺 可的 法射 方濺 射 F 濺R 法 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS > A4规格(210X297公釐) -11 - 五、發明説明(9 ) 瓦/平方公分,沈積率範圍爲0·5至10毫微米/分鐘 ,較宜爲1至5毫微米/分鐘。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
沈積時,基板之溫度從室溫(2 5°C)至約1 5 0°C ΰ 經濟部智葱財產局員工消費合作社印裝 例如根據圖1所示,本發明之有機電發光裝置包括基 板1 /空穴注射電極2/空穴注射及傳輸層4/發光層5 /高電阻無機電子注射層6 /電子注射電極3之依序相疊 的結構,不同於一般相疊的結構,如圖2所示,此裝置可 有基板1 /電子注射電極3 /高電阻電子注射層6/發光 層5/空穴注射及傳輸層4/空穴注射電極2之逆向相疊 的結構,逆向相疊的結構有助於光從基板反面之組合物面 出現,但是,當高電阻無機電子注射層被沈積時,有機層 等可進行灰化且因此而損傷,因此建議將電子注射層在無 氧下先薄沈積,然後在有氧下厚沈積,在無氧下的厚度較 宜達到約1/5至約1/2的整個厚度,在圖1及2中, 驅動電源供應Ε連接在空穴注射電極2與電子注射電極3 之間,當然發光層5爲廣義之發光層,包括電子注射及傳 輸層、狹義的發光層、空穴傳輸層等。 本發明裝置可有多段結構之電極層/無機層及發光層 /電極層/無機層及發光層/電極層/無機層及發光層/ 電極層,或再重複的層,此多段結構可有效地調整或擴大 發射光之顏色a > 當與上述高電阻無機電子注射層結合時,電子注射電 極(或陰極)不需要有低功函數及電子注射能力且不需要 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -12- € A7 B7 五、發明説明(10) 特定的限制,可以使用一般的金屬,其中,一或多種金屬 兀素選自 Al, Ag、 In、Ti、.Cu、Au、Mo' w' P t、Pd及Ni,從導電度及容易處理之觀點,尤 其是以A 1及Ag較佳。 陰極薄膜至少有足夠的厚度將電子供應至無機電子注 射及傳輸層,例如厚度至少爲50毫微米,較宜至少爲 100毫微米,雖然上限不重要,電極厚度通常爲約50 至約500毫微米。 至於電子注射電極,如果需要時可以使用下列任何材 料,材料實例包括金屬元素例如K、 Li、 Na、 Mg、 La、Ce、Ca、Sr、Ba、Sn、Zn 及 Zr,及 含此金屬元素之二元或三元合金供改進穩定性,例如Ag -Mg (Ag:〇. 1 至 50at%)、Al— Li ( [丄:0.01至1431;%)、In— Mg (Mg: 50 至 80at%)及 Al-Ca (Ca : 〇 . 〇l 至 2 0 a t % )。 電子注射電極薄膜至少有足夠的厚度進行電子注射, 例如厚度至少爲0 . 1毫微米,較宜至少爲〇 . 5毫微米 ,更宜至少爲1毫微米,雖然上限不重要,電極厚度通常 爲約1至約500毫微米,在電子注射電極上,可以提供 一個輔助或保護電極。 輔助電極至少有足夠的厚度使足夠的電子注射及防止 溼氣、氧及有機溶劑之進入,例如厚度至少爲5 0毫微米 ,較宜至少爲1 0 0毫微米,更宜至少爲1 0 〇至5 0 0 本紙張尺疫適用中國國家榡準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) {請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)
、1T 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -13- ☆/。 A7 __1__ 五、發明説明(”) 毫微米,太薄的輔助電極層展現的效應很小、喪失分步涵 蓋容量及提供與末端電極之不足連接,如果太厚,在輔助 電極層產生較大的應力,加速深色斑點之成長速率。 對於輔助電極,考慮與電子注射電極連接之材料,可 以選用適當的材料,例如,當電子注射效率很重要時,可 以使用低電阻金屬例如鋁,當密合很重要時,可以使用例 如T i N之金屬化合物。 電子注射電極與輔助電極之組合厚度通常爲約5 0至 約500毫微米,雖然其並不重要。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^^1 —^1 - - . - ^^1 ^^1 — .At/. I i (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 對於空穴注射電極,較宜爲可有效注射空穴至空穴注 射層之材料,功函數爲4 . 5至5 . 5電子伏特之這些材 料尤其較佳,可以使用主要含摻雜錫之氧化銦(I TO) 、摻雜鋅之氧化銦(I ZO)、氧化銦(I n2〇3)、氧 化錫(Sn〇2)或氧化鋅(ZnO)之組合物,這些氧化 物可稍微偏離其化學計量之組合物,S η 〇2混合 I η 2〇3之適當比例爲約1至2 0%,更宜爲約5至12 %重量,對於I ΖΟ, I ΖΟ混合I η2〇3之適當比例爲 約12至32%重量。 空穴注射電極還可含二氧化矽(S i 〇2)供調整功函 數,二氧化矽(S i〇2)含量較宜約〇 . 5至10%以 I TO爲基準之S i 〇2莫耳百分比表示,I TO之功函數 經由摻混S i Ο 2而增加。 ' 在光出口側之電極較宜有至少5 0%之透光性,更宜 至少爲60%,又更宜至少爲80%,尤其是至少爲90 本紙張尺度適用中國國家梂準(CNS ) A4洗格(210X297公釐> -14- A7 B7 4 21 97 6 五、發明説明(12 ) ^^^1 ^^^1 ^^^1 «111 tft I ^^^1 ^^^1 ^^^1 —1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) %在發光頻帶,通常從400至700毫微米,且尤其是 在各光放射,對於較低的透光性,經由光放射層放出的光 被電極減弱,無法提供作爲光放射裝置所需的發光度,有 時候將電極之透光性調低,是爲了增加對比以改進視力知 覺之目的。 電極的厚度較宜爲5 0至5 0 0毫微米,尤其是5 0 至3 0 0毫微米,雖然電極厚度的上限並不重要,太厚的 電極造成降低透光性及分離,太薄的電極其效應不足且製 造期間的膜強度太低。 除了上述高電阻無機電子注射層外,本發明之有機電 發光裝置可有高電阻空穴注射層。 也就是說,此裝置在空穴注射電極與有機層之間,還 可含高電阻無機空穴注射及傳輸層,可阻擋電子並具有導 電通道供承載電子。 經由在空穴注射電極與有機層之間提供具有導電通道 及可阻擋電子之無機空穴注射層,變成可有效地將空穴注 射至發光層,因此可進一步改進發光效率且降低驅動電壓 經濟部智慧財產局員工消贫合作社印製 〇 同時在較佳的無機絕緣空穴注射層中,使用矽或鍺之 氧化物作爲主要成份,並含至少一種選自金屬及其氧化物 、碳化物、氮化物、矽化物及硼化物之成份,功函數至少 爲4 . 5電子伏特,較宜爲4 . 5至6電子伏特,使形成 導電通道,此使得可有效地將空穴從空穴注射電極注射至 在發光層面上的有機層,此外,限制電子從有機層移動至 本紙張尺度逡用中S國家標準(CNS > A4規格(2丨0X297公釐) -15- Α7 976 _____Β7__ 五、發明説明() Ί Ο ^^1 ^^1 -1 — ^^1 ^^1 ^^1 I ^^1 m 1^1 n (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 空穴注射電極,使得在發光層可有效地再重組空穴及電子 ,本發明之有機電發光裝置同時具有無機材料之優點及有 機材料之優點,本發明之有機電發光裝置產生相同於具有 有機電子注射層之先前技藝裝置之發光度,由於高耐熱性 及耐候性,本發明之有機電發光裝置比先前技藝裝置有較 長的使用壽命且產生較少的洩漏及深色斑點,由於不僅可 使用相當貴的有機材料,也可使用便宜、容易取得、容易 製備的無機材料,可以降低製造成本。 高電阻無機空穴注射層之電阻較宜爲1 X 1 011歐姆 一公分,且尤其是1 X 1 〇3至1 X 1 〇8歐姆一公分,經 由將無機空穴注射層之電阻控制在此範圍內,可以大幅增 加空穴注射效率且同時保持高電子封閉,無機空穴注射層 之電阻可從薄膜電阻及薄膜厚度測定,薄膜電阻可經由例 如四端法測量。 高電阻無機空穴注射層較宜含下列絕緣性無機材料且 視需要含至少一種選自金屬及其氧化物、碳化物、氮化物 、矽化物及硼化物之成份。 經濟部智慧財產局具工消費合作杜印製 無機絕緣性材料爲矽或鍺之氧化物,較宜爲下式代表 之氧化物: (S i ί - X G e X ) 0 y 其中0各xSl且1 . , 2,尤其是 1 . 7SySl . 99,無機絕緣性空穴注射層可爲二氧 本紙悵尺度適用令國國家揉準(〔阳)八4規格(210><297公釐) -16- 1976 A7 ___B7_ 五、發明説明(14 ) 化矽或二氧化鍺或二氧化矽與二氧化鍺混合物之薄膜,如 果y超出此範圍,此層容易降低其空穴注射功能,組成物 可用化學分析法檢測。 高電阻無機空穴注射層較宜還含功函數至少爲4 . 5 電子伏特之金屬或其氧化物,功函數至少爲4 . 5電子伏 特之金屬爲一或多種的Au、 Cu、 Fe、 Ni、 Ru、 Sn、Cr、 Ir、Nb、Pt、W、Mo、Ta、Pd 及Co,這些金屬也可爲氧化物、碳化物、氮化物、矽化 物或硼化物之形式,當金屬以混合物使用時,此混合物可 有任意的混合比例,金屬之含量較宜爲0.2至40莫耳 %,更宜爲1至2 0莫耳%,超出此範圍時,較低的含量 將導致降低空穴注射功能且較高的含量將導致降低電子阻 擋功能,當使用二或多種金屬時,總量必須較宜落在上述 範圍內。 高電阻無機空穴注射層還可另外含氫及氖、氬、氪、 氙及作爲濺射氣體使用之其他元素作爲雜質,總量至多爲 5 a t % ° 經濟部智慧財產局員工涓黄合作杜印製 ^^1. I- ί 1^1 ....... -- T^i ^^1 ^^1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本炅) 只要整個無機空穴注射層平均具有上述的組合物,層 之組合物不需要均勻,且可在厚度方向具有分級濃度之結 構。 高電阻無機空穴注射層通常爲不定形。 高電阻無機空穴注射層之厚度較宜約1至1 00毫微 米,尤其是約5至30毫微米,當其厚度賴出此範圍時, 空穴注射層將無法充分表現其功能。 本紙張尺度遙用中國國家橾準(CNS > Α4規格(210Χ297公釐) -17- A7 B7 15 976 五、發明説明( (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 製備無機空穴注射層之方法包括許多物理及化學的薄 膜形成法,例如濺射法及蒸發法,以濺射法較佳,尤其晕 分離濺射主要成份之標的及金屬或金屬氧化物之標的之多 重來源濺射法較佳,多重來源濺射法容許對各標的使用適 當的濺射方法,在單一來源濺射法之情形下,可經由將小 片的金屬或金屬氧化物放置在主要成份之標的上並適當調 整其面積比例而控制組合物。 其餘的濺射情形與上述高電阻無機電子注射層相同。 發光層爲參與至少光放射之有機化合物之薄膜或參與 至少光放射之二或多種有機化合物之多重膜。 發光層之功能是注射空穴及電子、將其傳輸及再重組 空穴及電子以產生激發子,發光層較宜使用相當電子中性 之化合物,使得電子及空穴可在良好平衡的方式下輕易地 注射及傳輸。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 有機電子注射及傳輸層具有促進從電子注射電極注射 電子、安定地傳輸電子及阻塞空穴之功能,此層可有效地 增加空穴及注射至發光層之電子數,並在其中限制空穴及 電子使再重組區域最佳化以改進發光效率。 發光層及電子注射及傳輸層之厚度不重要且可在特定 的形成技術下變化,其厚度範圍通常較宜爲約5毫微米至 約500毫微米,尤其是約1〇毫微米至約300毫微米 電子注射及傳輸層之厚度等於或是爲約1/1 0倍至 約1 0倍的發光層厚度,決定於再重組/發光區域之設計 本紙張尺度逡用中國圉家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -18- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(16) ,當電子注射及傳輸層分成注射層及傳輸層時,注射層之 厚度較宜至少爲1毫微米且傳輸層之厚度較宜至少爲1毫 微米,厚度之上限對於注射層通常爲約5 0 0毫微米且對 於傳輸層爲約500毫微米,相同的膜厚度適用在當提供 兩個注射/傳輸層時。 有機電發光裝置之發光層含螢光物質,其爲一種具有 發光功能之化合物,此螢光物質可爲至少一種選自揭示在 例如JP— A 264692/1988之化合物,例如 喹吖啶酮、紅螢烯及苯乙烯基染料,也包括喹啉衍生物例 如含8 -喹啉醇或其衍生物作爲配位體之金屬複合物染料 例如參(8 — π奎啉並鹽基(quinolinolato ))錦,以及四 苯基丁二烯、蒽、二萘嵌苯、暈苯及12 —酞酮( phthaloperinone )衍生物,還可使用揭示在J P-A 12 600/1996 (日本專利申請第110569/19 94號)之苯基蒽衍生物及揭示在J P — A 1 2 9 6 9 /1996 (曰本專利申請第114456/1994號 )之四芳基乙烯衍生物。 較宜將此化合物與本身可發光的基質材料結合使用, 也就是說,使用此化合物作爲摻雜物,在此具體實施例中 ,發光層中化合物之含量較宜爲0 . 0 1至1 0重量%, 尤其是0 . 1至5重量%,經由結合使用此化合物及基質 材料,可以改變基質材料之光放射波長,使-光放射偏移至 較大的波長並改進發光效率及裝置之安定性。 至於基質材料,較宜爲喹啉並複合物,更宜爲含8- ¥紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) A4規格(210X297公釐) I - - - - - un UK m l^i I ve^· 1^1 I i ^^^1 ·ν9 (请先閲讀背面之注意事項再填寫本π) -19- 1 A7 ---- B7 五、發明説明(17) D奎琳醇或其衍生物作爲配位體之鋁複合物,這些鋁複合物 揭示在 JP— A 264692/1988、25519 0/1991、70733/1993、258859/ !993 及 215874/1994。 代表性的實例包括參(8 -喹啉並鹽基)鋁、雙(8 —喹啉並鹽基)鎂、雙(苯並丨ί } 一8_喹啉並鹽基) 鋅、雙(2 —甲基—8 —喹啉並鹽基)氧化鋁、參(8-喹啉並鹽基)銦、參(5_甲基一8 —喹啉並鹽基)鋁、 8 -鸣啉並鹽基鋰、參(5_氯一 8 一喹啉並鹽基)鎵、 雙(5 -氯一 8 —喹啉並鹽基)鈣、5,7_二氯—8_ 喹啉並鹽基鋁、參(5 ,7 —二溴一 8 —羥基喹啉並鹽基 )鋁及聚〔鋅(I I)—雙(8_羥基一5_喹啉基)甲 烷〕。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^^1 til Hi HI ^^1 ^^1 ^^1 ^^1 1^1 Λ3. *T (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 也可使用含8 -喹啉醇或其衍生物以及其他配位體之 鋁複合物,實例包括雙(2_甲基-8_喹啉並鹽基)( 酚鹽基)鋁(I I I)、雙(2 -甲基一8 -喹啉並鹽基 )(鄰甲酚鹽基)鋁(I I I)、雙(2_甲基—8 -喹 啉並鹽基)(間甲酚鹽基)鋁(I I I)、雙(2 -甲基 —8—鸣啉並鹽基)(對甲酚鹽基)鋁(I I I)、雙( 2 -甲基一8_喹啉並鹽基)(鄰苯基酚鹽基)鋁(I I I )、雙(2 —甲基一8 —喹啉並鹽基)(間苯基酚鹽基 )鋁(I I I)、雙(2_甲基一 8_喹啉並鹽基)(對 苯基酚鹽基)鋁(I I I)、雙(2_甲基_8_喹啉並 鹽基)(2 ,3_二甲基酚鹽基)鋁(III)、雙(2 本紙張尺度逍用中國國家榇準(CNS ) A4规格(210X297公釐) -20- A7 B7 421 976 ^ 五、發明説明(18 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 —甲基一8 —哨啉並鹽基)(2 ,6 —二甲基酚鹽基)鋁 (Jil)、雙(2 —甲基一 8 —喹啉並鹽基)(3,4 _二甲基酚鹽基)鋁(I I I)、雙(2_甲基—8-鸣 啉並鹽基)(3,5 —二甲基酚鹽基)鋁(III)、雙 (2 —甲基一 8_喹啉並鹽基)(3 ,5_二第三丁基酚 鹽基)鋁(I I I )、雙(2—甲基—8- _啉並鹽基) (2 ’ 6 —二苯基酚鹽基)鋁(I I I)、雙(2_甲基 —8 —喹啉並鹽基)(2,4,6~~三苯基酚鹽基)鋁( I I I )、雙(2-甲基一8—喹啉並鹽基)(2,3, 6~三苯基酚鹽基)鋁(I I I)、雙(2_甲基_8_ π奎啉並鹽基)(2,3,5,6—四甲基酚鹽基)鋁(1 I I )、雙(2 —甲基一 8 —喹啉並鹽基)(1—萘鹽基 )鋁(III)、雙(2_甲基_8_喹啉並鹽基)(2 一萘鹽基)鋁(I I I )、雙(2 ,4_二甲基—8 —喹 啉並鹽基)(鄰苯基酚鹽基)鋁(III)、雙(2,4 一二甲基一 8 -喹啉並鹽基)(對苯基酚鹽基)鋁(I I I )、雙(2 ,4 —二甲基一8 —喹啉並鹽基)(間苯基 酚鹽基)鋁(I I I )、雙(2 ,4 —二甲基—8 —喹啉 並鹽基)(3,5 —二甲基酚鹽基)鋁(III)、雙( 2,4 —二甲基_8_喹啉並鹽基)(3 ,5_二第三丁 基酚鹽基)鋁(I I I )、雙(2_甲基一4_乙基—8 —咱啉並鹽基)(對甲酚鹽基)鋁.(I I 10、雙(2 — 甲基—4 一甲氧基一 8 —喹啉並鹽基)(對甲基酚鹽基) 鋁(I I I)、雙(2 —甲基一 5-氰基一8_喹啉並鹽 本紙張尺度適用中國國家^準(CNS ) A4规格(210X297公釐) -21 - 421 976 贫 a? ____B7__ 五、發明説明(19 ) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 基)(鄰甲基酚鹽基)鋁(III)及雙(2_甲基—6 一三氟甲基_8—α奎啉並鹽基)(2 —萘鹽基)鋁(I I I ) 0 也可接受的是雙(2 —甲基_8_喹啉並鹽基)鋁( I I I ) — μ_酮基一雙(2_甲基_8_咱啉並鹽基)鋁 (I I I )、雙(2 ’ 4 —二甲基—8 —喹啉並鹽基)錯 (I I I ) — μ —酮基一雙(2,4-二甲基-8-喹啉並 鹽基)1呂(I I ί)、雙(4 —乙基_2_甲基—奎 啉並鹽基)鋁(I I ί) —μ-酮基一雙(4-乙基一2 -甲基-8 -喹啉並鹽基)鋁(I I I )、雙(2-甲基一 4 —甲氧基喹啉並鹽基)鋁(I I I ) 一 μ —酮基_雙(2 一甲基—4 —甲氧基喹啉並鹽基)鋁(I I I)、雙(5 —氰基-2—甲基一 8 —喹啉並鹽基)鋁(I I I ) — μ 一 酮基一雙(5_氰基一 2 —甲基一 8 —喹啉並鹽基)鋁( I I I)及雙(2 -甲基~5 —三氟甲基_8 —喹啉並鹽 基)鋁(I I Ι)_μ —酮基一雙(2 —甲基一5 —三氟甲 基_8_鸣啉並鹽基)鋁(I I I)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 其他可用的基質材料爲揭示在J Ρ_Α 1 2 6 0 0 /1996 (曰本專利申請第110569/1994號 )之苯基蒽衍生物及揭示在J Ρ - A 1 2 9 6 9 / 1996 (日本專利申請第1 14456/1994號) 之四芳基乙烯衍生物。 - 發光層也可作爲電子注射及傳輸層,在此情形下,較 宜使用參(8 -喹啉並鹽基)鋁等,可以蒸發這些螢光材 本紙張尺度逋用中國國家棣準(CNS ) A4规格(210X297公釐) -22- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ____B7___ 五、發明説明(2〇) 料。 而且如果需要時,發光層也可爲至少一種空穴注射及 傳輸化合物與至少一種電子注射及傳輸化合物之混合物層 ,其中較宜含摻雜物,在此混合層中,化合物含量較宜爲 0 . 0 1至20重量%,尤其是〇 . 1至15重量%。 在混合層中,產生反射導電通道之帶電粒子,使帶電 粒子經由顯著極性的材料移動,同時相當抑制相反極性帶 電粒子之注射,且有機化合物變成較不易受傷害,導致延 長裝置壽命之優點,經由在此混合層中摻混上述的摻雜物 ,可以改變混合層本身具有的光放射波長,使光放射偏移 至較大的波長並改進發光強度及裝置之安定性。 在混合層中使用的空穴注射及傳輸化合物以及電子注 射及傳輸化合物可選自分別在下文敘述之空穴注射及傳輸 化合物以及電子注射及傳輸化合物,尤其是空穴注射及傳 輸化合物較宜選自具有強烈螢光之胺衍生物,例如空穴傳 輸材料之三苯基二胺衍生物、苯乙烯基胺衍生物及具有芳 族稠合環之胺衍生物- 電子注射及傳輸化合物較宜選自含8 -確啉醇或其衍 生物作爲配位體之喹啉衍生物及金屬複合物,尤其是參( 8 -喹啉並鹽基)鋁(A 1 d 3 ),也較宜爲上述的苯基 蒽衍生物及四芳基乙烯衍生物。 至於空穴注射及傳輸化合物,可用具有強烈螢光之胺 衍生物,例如上述舉例作爲空穴注射及傳輸材料之三苯基 二胺衍生物、苯乙烯基胺衍生物及具有芳族稠合環之胺衍 本紙張尺度逋用中國國家揉準(CNS ) A4洗格(210X297公釐) ·ϋ 」ai (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -23- 4 2 ί 9 7 β ; ^ a? Β7 五、發明説明(21) 生物。 混合比例較宜根據各化合物之帶電粒子密度與帶電粒 子移動性決定,空穴注射及傳輸化合物與電子注射及傳輸 化合物之重量比例範圍較宜爲約1/9 9至約9 9/1, 更宜爲約10/90至約90/10,尤其是約20/ 80 至約 80/20。 混合層厚度範圍也較宜爲單分子層之厚度至小於有機 化合物層之厚度,具體第說,混合層厚度較宜爲1至8 5 毫微米,更宜爲5至60毫微米,尤其是5至50毫微米 ΰ 混合層較宜經由蒸發遠處來源之化合物的共同沈積法 形成,如果兩種化合物具有大約相等或非常接近的蒸氣壓 或蒸發溫度,其可預先混合在一個共同的蒸發容器內,由 此一起蒸發,雖然化合物可存在爲獨立的形式,混合層較 宜爲兩種化合物之均勻混合物,發光層通常經由蒸發有機 螢光材料或塗覆其在樹脂黏著劑內的分散液而形成預先決 定之厚度。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^^1 ^^^1 ml n ^^1 ^^^1 X - I— —^ϋ ^^1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 在電子注射及傳輸層中,可使用喹啉衍生物包括含8 -鸣啉醇或其衍生物作爲配位體之金屬複合物,例如參( 8 —喹啉並鹽基)鋁(A1 q3)、哼二唑衍生物、二萘 嵌苯衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹唑琳衍生物、 二苯基醞衍生物及硝基取代之弗衍生物,電子注射及傳輸 層也可作爲發光層,在此情形下,較宜使用參(8 -喹啉 並鹽基)鋁等,相同於發光層,電子注射及傳輸層可經由 本紙張尺度逍用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) -24- Α7 Β7 五、發明説明(22 ) 蒸發法等形成。 (請先Μ讀背面之注意事項再填寫本頁) 當電子注射及傳輸層分別形成爲電子注射層及電子傳 輸層時,二或多種化合物可在適當組合下選自一般在電子 注射及傳輸層中使用的化合物,關於此點,較宜將各層疊 在一起,其順序是將具有較大電子親和力的層沈積在相鄰 於電子注射電極,此順序也適用於當提供多個電子注射及 傳輸層時。 在形成有機空穴注射及傳輸層、發光層、有機電子注 射及傳輸層時,較宜使用真空蒸發法,因爲可獲得均勻的 薄膜,經由使用真空蒸發法,可得到不定形或結晶粒子大 小低於0 · 2微米之均勻薄膜,如果粒子大小大於〇 . 2 微米,會產生不整齊的光放射,且裝置之驅動電壓必須增 加,實質上降低空穴注射效率。 經濟部智葱財產局員工消費合作社印製 真空蒸發法之情形不重要,雖然1〇_4巴或更低的真 空及約0.01至1毫微米/秒之沈積速率較佳,較宜在 真空下連續形成各層,因爲在真空下連續形成各層可防止 雜質沈積在各層的界面上,如此可確保較佳的性能,而且 可以降低裝置之驅動電壓並防止深色斑點之產生與成長。 在其中各層經由真空蒸發法形成之具體實施例中,其 中需要含二或多種化合物之單層,其中接收化合物之容器 係個別溫度控制以達到共同沈積。 更宜在裝置上提供屏蔽板以防止有機層及電極氧化, 爲了防止溼氣進入,屏蔽板經由供密封之黏著性樹脂層連 結在基板上,密封氣體較宜爲惰性氣體例如氬氣、氦氣及 本紙張尺度通用中S國家標牟(CNS > A4规格(2丨0X297公釐) -25- 4^1976 A7 __B7_ 五、發明説明(23) 氮氣,密封氣體必須較宜具有低於1 0 0 p pm之溼氣含 量,更宜低於10 ppm,尤其是低於1 ppm,淫氣含 量之下限通常爲約0 . 1 ppm,但不重要。 屏蔽板是選自透明或半透明材料例如玻璃、石英及樹 脂之板子,以玻璃特別較佳,因爲經濟因素以鹼性玻璃較 佳,雖然也可使用其他玻璃組成物例如鈉鈣玻璃、鉛鹼性 玻璃.矽酸硼玻璃、矽酸鋁玻璃及二氧化矽玻璃,其中, 沒有表面處理之鈉玻璃板係便宜並可使用,除了玻璃板以 外,也可使用金屬板或塑膠板作爲屏蔽板。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 n-^^i n --- I— --:1 I n ^^1 Ha ^^1 XJ (请先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 使用間隔板供調整高度,可將屏蔽板固定在層結構之 所要高度,間隔板可從樹脂珠、二氧化矽珠.玻璃珠及玻 璃纖維形成,以玻璃珠特別較佳,通常間隔板是從狹小粒 子分布之粒子形成,粒子的形狀不重要,可以使用不會妨 礙間隔板功能之任何形狀的粒子,較佳的粒子之當量圓周 直徑爲約1至2 0微米,更宜爲約1至10微米,最宜爲 約2至8微米,具有此直徑之粒子必須較宜有低於約 1 0 0微米之長度,長度之下限不重要,雖然通常等於或 大於直徑。 當使用含凹穴之屏蔽板時,可以使用或不使用間隔板 ,當使用時,間隔板的直徑必須較宜在上述的範圍內,尤 其是2至8微米。 間隔板可在密封黏著劑中預先混合或在键結時與密封 黏著劑混合,間隔板在密封黏著劑中的含量較宜爲 ◦ , 01至30重量%,更宜爲0 , 1至5重量%。 ^纸張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(2丨0X297公羞) -26- 4之7 A7 _ B7_ 五、發明説明(24 ) 可以使用可保持安定鍵強度及氣密性之任何黏著劑, 雖然較宜爲陽離子固化形式之u V可固化環氧樹脂黏著劑 ύ 在本發明之有機電發光裝置中,基板可選自例如玻璃 及石英的不定形基板及Si、 GaAs、 ZnSe、
ZnS、GaP及InP之結晶態基板,如果需要時,在 此結晶態基板上可形成結晶態材料、不定性材料或金屬之 緩衝層,其中較宜爲玻璃基板,因爲基板通常位在發光面 ,基板必須較宜具有上述電極之透光性。 多個本發明裝置可排列在平面上,當各裝置的平面排 列不同於放射顏色時,可得到顏色顯示。 基板上可提供顏色過濾膜、含螢光材料的顏色轉化膜 或介電反射膜供控制放射光之顏色。 本文所使用的顏色過濾膜可爲在液晶顯示器等使用之 顏色過濾器,顏色過濾器之性質可根據有機電發光裝置之 放射光調整,以便使分離效率及顏色純度最佳化= 經濟部智慧財產局貝工消費合作社印製 - i n ill - - I 1^1 u l. -i I I..... n n n XT Λ3. 、T <請先鬩讀背面之注意事項再填寫本J) 也較宜使用可去除短波長外來光之顏色過濾器,否則 其可被電發光裝置材料及螢光轉化層吸收,因爲可改進此 裝置之光阻及顯示對比。 可以使用光學薄膜例如多層介電膜代替顏色過濾器。 螢光轉化過濾膜經由吸收電子發光及使膜中的螢光物 質放射光,可轉化放射光之顏色,其係由三種成份形成: 黏著劑、螢光材料及吸光材料。 使用的螢光材料基本上具有高螢光量子產量,並在電 本紙張尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4规格(210X297公釐) -27- S76 A7 B7 25 五、發明説明( 子發光波長範圍內顯示強烈的吸收,事實上,適宜爲雷射 染料,可使用铑化合物、二萘嵌苯化合物、花青化合物、 ,酞花青化合物(包括次酞花青化合物)、萘醯亞胺化合 物、稠合環烴化合物、稠合雜環化合物、苯乙烯基化合物 及香豆素化合物。 黏著劑是選自不會造成螢光消失之材料,較宜爲可經 由光蝕刻或印刷技術微細圖案化之材料,而且當過濾膜在 基板上形成使連續至空穴注射電極時,較宜爲空穴注射電 極沈積時不會損傷之材料(例如I TO或I Z0)。 吸光材料是在當螢光材料之光吸收不足時使用,如果 不需要時也可省除,吸光材料也可選自不會造成螢光消失 之材料。 本發明之有機電發光裝置通常爲直流電或脈衝驅動型 ,施加電壓通常爲約2至30伏特。 除了顯示應用外,本發明之有機電發光裝置可用在多 種光學裝置,例如用在儲存之讀與寫的光學傳感器、供光 學通訊之傳輸線的中繼器、及光耦合器。 實例 下列提供的發明實例是作爲說明使用 實例 使用中性淸潔劑擦洗Corning Glass Wprks之玻璃基板 7 0 5 9 )。 本紙張尺度逋用中國國家榇準(CNS ) A4规格(210X297公釐) ....... ^^1 —i 1^1 ^^1 HI L ^^1 1^1 ^^1 1^1 、ve (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -28- A7 B7____ 五、發明説明(26 ) 經由RF磁子濺射從I TO氧化物之標的,在 2 5 0°C之溫度下在基板上形成厚度爲2 0 0毫微米之 I TO的空穴注射電極層。 用υν/〇3淸洗其帶有ITO電極的表面後,用夾子 將基板固定在真空沈積室內,將其減壓至1 x 1 0 — 4巴或 更低。 在保持真空下,將N,N,Ν% Ν’ -肆(間聯苯基) —1 ,1,一聯苯基一4 * 4’一二胺(TPD)在◦ . 2 毫 微米/秒之沈積速率下蒸發至200毫微米,形成空穴注 射及傳輸層。 在保持真空下,將Ν,Ν,Ν’,Ν' —肆(間聯苯基) —1,1,—聯苯基—4,4’ —二胺(TPD)、參(8 -喹啉並鹽基)鋁(A 1 d 3 )及紅螢烯在0 . 2毫微米/ 秒之整體沈積速率下蒸發至1 0 0毫微米,形成發光層, 此層含TPD及A 1 q3在1 : 1肢體基比例下的混合物 並摻混1 0體積%之紅螢烯。 其次,將基板轉移至濺射裝置,使用混含4莫耳%之 V的L i 2〇標的,將高電阻無機電子注射層沈積至厚度爲 1 0毫微米,使用的濺射氣體爲30 s c cm的A r及 5 s c cm的〇2,濺射情形包括室溫(25°C)、沈積速 率爲1毫微米/分鐘,操作壓力爲0.2至2巴,且輸入 電源爲500瓦,沈積的無機電子注射層實質上具有相同 於標的之組成物。 其次,在保持真空下,將A 1蒸發至厚度爲1 〇〇毫 本紙張尺度遴用中國國家樣準(CNS ) Α4规格(210X297公釐) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ,1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -29- 增 A7 B7 五、發明説明(27 ) 微米而形成陰極,最後密封玻璃屏蔽而完成有機電發光裝 置。 如此所得的有機電發光裝置是在空氣中用10毫安培 /平方公分之固定電流密度驅動,最初的發光度爲800 cd/平方米且驅動電壓爲7·5伏特。 經由四端法測量高電阻無機電子注射層之薄膜電阻, 厚度爲1 0 0毫微米之層顯示1 0千歐姆/平方公分之薄 膜電阻,其相當於1 X 1 09歐姆—公分。 實例2 在實例1中,L i 〇2用至少一種選自包括鹼金屬元素 :Na、K、Rb、Cs 及 Fr ;驗土金屬元素:Be、 Mh、Ca、Sr、Ba 及 Ra ;及鑭系元素 La、C e 、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、D y , Ho、 Er、 Tm、 Yb及Lu元素之氧化物代替,具有 同等的結果》 當V被至少一種選自Ru、 Zn、 Sm及In之元素 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 - - —^^1 ί ^^^1 I— 一eJ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 取代時,得到類似的結果。 實例3 在實例1及2之空穴注射及傳輸層的沈積步驟中,將 基板轉移至濺射裝置內,使用表面放置預先袂定大小的金 九之s i 〇2標的,將高電阻無機空穴注射層沈積至厚度爲 2 0毫微米,使用的濺射氣體爲3 0 s c cm之A r與5 本紙張尺度適用中國國家橾準(CNS ) Ad規格(210X297公釐) ~~ -30 - 1 97 6 A7 _____B7_ 五、發明説明(28) S c c m之0 2的混合物,濺射情形包括室溫(2 5 t )、 沈積速率爲1毫微米/分鐘,操作壓力爲〇 . 2至2巴, 且輸入電源爲500瓦,沈積的無機空穴注射層具有含4 莫耳% Au之S i 〇1.9組成物。 不同於實例1,得到有機電發光裝置,此有機電發光 裝置是在相同於實例1之1〇毫安培/平方公分之固定電 流密度下驅動,最初的發光度爲9 5 0 c d/平方米且驅 動電壓爲7伏特。 如同上述製造有機電發光裝置,但是在沈積高電阻無 機空穴注射層之步驟時,改變濺射氣體中〇2之流動速率, 並根據所需的層組成物改變使用的標的,使所得的層各有 S i Οι. 7、S i Ο 1 . 9 5 ' GeOi.96 及 S i Oo.5Geo.5Oi.92之組成物,測試裝置之放射發 光度,得到實質上相等的結果。 實例比較1 以下列改變進行實例1之沈積高電阻無機電子注射層 ,在保持真空下,將基板轉移至濺射裝置,使用含下列混 合比例之氧化緦(s r ◦) '氧化鋰(L i 2 ◦)及二氧化 矽(S i 0 2 )之標的: S r 0 : 8 0 莫耳 % L i 2 0 : 10 莫耳% ' S i 0 2 : 1 0 莫耳 % 以全部成份爲基準,將無機電子注射及傳輸層沈積至 本纸張尺度遙用中菌國家^牟{ CNS ) Μ规格(210X297公釐} I---------丄本-- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -31 - 42 ? 976' A7 B7 五、發明説明(,。) (請先閲讀背面之注f項再填寫本頁) 厚度爲0 . 5毫微米,沈積情形包括基板溫度爲2 5 X:, 濺射氣體爲A r,沈積速率爲1毫微米/分鐘,操作壓力 爲0.5巴,且輸入電源爲500瓦/平方公分,在 100SCCM下供應Ar/〇2=l/i,沈積電子注射 注射及傳輸層。 不同於實例1,得到有機電發光裝置,此有機電發光 裝置是在空氣中以1 0毫安培/平方公分之固定電流密度 驅動,最初的發光度爲5 0 0 c d/平方米且驅動電壓爲 1 0伏特。 當無機電子注射層改變成厚度爲10毫微米時,如同 上述製造有機電發光裝置,但是在沈積高電阻無機空穴注 射層之步驟時,最初發光度2 c d/平方米及驅動電壓 1 8伏特是在1 0毫安培/平方公分下發現。 實例比較2 如同實例1製造有機電發光裝置,但是省略在實例1 的空穴電極上形成空穴注射及傳輸層(A 1 q3)。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 此有機電發光裝置是在空氣中以10毫安培/平方公 分之固定電流密度驅動,發現最初的發光度爲8 5 0 c d /平方米且驅動電壓爲7伏特。 發明之效益 .~ 根據本發明,可實現具有極佳的電子注射效率、改進 的發光效率、低操作電壓及低成本之有機電發光裝置。 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -32-

Claims (1)

  1. —------- 辦王| 钱着8li?〇78il$|j輔案戠 中文申請專利範圍修正本g居國88年9月呈 if%#s貝既1市,本衆修0;-#是否-'..;;.._-^:實質内容, 經濟部中央樣率局貝工消費合作杜印策 六、申請專利範圍 1.一種有機f發光裝置,包括 一個空穴注射電極, 一個電子注射電極, 至少一個在電極之間的有機層,至少一層該有機層具 有發光的功能,及 一個高電阻無,機電子注射層位在該電子注射電極與該 發光層之間,該高電阻無機電子注射層含至少一種選自驗 金屬元素、鹼土金屬元素及鑭系元素且功函數至多爲4電 子伏特之氧化物作爲第一種成份,及至少一種功函數爲3 至5電子伏特之金屬作爲第二種成份,該高電阻無機電子 注射層可阻塞空穴並具有導電通道供承載電子。 2根據申請專利範圍第1項之有機電發光裝置,其 中該第二種成份含至少一種選自Zn、 Sn、 V、 Ru、 S m及I η之金屬。 3 .根據申請專利範圍第1項之有機電發光裝置,其 中該鹼金屬元素包括Li、 Na' K、 Rb、 Cs及Fr ,該鹼土金屬元素包括Mg、 Ca及Sr,且該鑭系元素 包括L a及C e。 4 ·根據申請專利範圍第1項之有機電發光裝置劑, 其中該高電阻無機電子注射層之電阻爲1至1 X 1〇 11歐 姆一公分。" 5 ·根據申請專利範圍第1項之有機電發光裝置,g 中該高電阻無機‘電子注射層含0.2至40莫耳%以整個 成份爲基準之第二種成份。 ------1-----^-- {請先WT*背面之注意事項-?>寫本頁) 訂 線 本紙張尺度通用中國β家搞準(CNS ) A4規《格(2丨0X297公釐) -33 * 六、申請專利範圍 β ·根據申請^利範圍第1項之有機電發光裝置,其 胃電阻無機電子注射層之厚度爲0.3至30毫微米 (请先閱讀背面之注意事項弄丨寫本瓦) 7 根據申請專利範圍第1項之有機亀發光裝置,在 胃空穴注射電極與該有機層之間還含高電阻無機空穴注射 層,該高電阻無機.空穴注射層可阻擋電子且具有導電通道 供承載空穴。 8 ·根據申請專利範圍第7項之有機電發光裝置,其 中該高電阻無機空穴注射層之電阻爲1至1 X 1 011歐姆 _公分。 9 *根據申請專利範圍第7項之有機電發光裝置,其 中該高電阻無機空穴注射層含絕緣性金屬或準金屬及至少 一種選自包括金屬之氧化物、碳化物、氮化物、矽化物及 硼化物。 經濟部中央揉率局另工消費合作社印«. 1 0 .根據申請專利範圍第7項之有機電發光裝置, 其中該高電阻無機空穴注射層含二氧化矽或二氧化鍺或二 氧化矽與二氧化鍺之混合物作爲主要成份,此主要成份是 由下式代表:(S i i-xG e*) 〇y其中且 1 . 2,及功函數至少爲4 . 5電子伏特之 金屬或其氧化物。 1 1 ...拫據申請專利範圍第7項之有機電發光裝置, 其中該功函數至少爲4 . 5電子伏特之金屬至少一種選自 包括 Au、Cu、Fe、Ni、Ru、Sn,Cr, I r 、Nb、Pt、W'Mo、Ta、Pd 及 Co。 本紙張尺度適用中國國家#率(CNS ) 格(2丨0 X 297公釐).34. D8 六、申請專利範圍 1 2 .根據申^專利範圍第7項之有機電發光裝置, 其中該金屬及/或金屬氧化i之含量爲0.2至40莫耳 % - * 1 3 .根據申請專利範圍第1〇項之有機電發光裝置, 其中該高電阻無機空穴注射層之厚度爲1至1 0 0毫微米 (請先《讀背面之注意事項再填鸾本頁) 經濟部中央標準局βζ工消费合作社印轚 本紙ft尺Λ適用tB國家核率(CNS ) ( 210X297公釐) -35-
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