TW546851B - Organic light-emitting device having a color-neutral dopant in a hole-transport layer and/or in an electron-transport layer - Google Patents

Description

546851 A7 B7 五、發明説明（1 ) 本發明係關於有機冷光裝置，更特定言之，係關於以適 當的色彩中立摻雜物摻雜一電洞轉移層及/或一電子轉移層 ，以改善這些裝置的操作壽命而不影響其冷光色彩。 有機冷光裝置（OLED)的一共同型式包括一基板及其上配 置的一多層結構，其包括一陽極、一選擇性電洞注入層、 一電洞轉移層、一發光層、一選擇性電子轉移層及一陰極 ’該多層結構的各層皆包括一個以上有機或有機金屬化合 物。冷光（EL)裝置之所以吸引人，因為其低驅動電壓、高 免度、寬視角及可用於全彩色平板發射顯示器的能力。 Tang及其同伴揭露這種〇LED結構於美國專利US-A-4,769,292及US-A-4,885,21 1中。有鑒於膝上型電腦、數位 個人萬用記事薄、蜂巢式電話等使用0led作為顯示螢幕的 前景，極需要改善這些裝置的操作壽命。 下列專利及刊物揭露具有改善之操作壽命的〇LED的製造 方法。多層結構的修改、穩定的陰極材料及限制發射區内 各載體及其再組合，已達成裝置操作壽命的重大改善。§〇 及其同伴在美國專利US-A-5,853,905中討論由單一有機發射 層組成之一 EL裝置，包括電子轉移及電洞轉移材料之混合 物’夾疊在陽極及陰極之間。不過，這種裝置具有較低效 率。Popovic及同伴於SPIE會議會報，第3476冊，第68·72頁 ，1998年中發表一EL裝置，具有改良的效率及操作壽命， 由一發光電子轉移材料及一電洞轉移材料混合成一發光芦 而製成。Xie及其同伴於美國專利US-A-5,989,737令揭露1 OLED，其中之電洞轉移層包括一三元芳香胺摻雜多環芳香 • 4 - 本纸張尺度適用中國國家樣準(CNS) A4規格(21〇X297公爱) ----— _ 546851

故氧化合物如^^总，嗅 、 如紅登稀，會改變二 =的問題即某些摻雜物，例 至那嘗改變該裝置的冷光色彩。 的mtn本發明的一目標為提供一種具有改善之操作壽命 、 ^本目標的達成係藉由提供一有機發光裝置，包括·· a)—基板； b) 陽極及一陰極，其位於基板上方； c) 一發射層，其位於陽極及陰極之間； d) 一電洞轉移層，其位於陽極及發射層之間，·及 e) —電子轉移層，其位於陰極及發射層之間， f) 該電洞轉移層包括至少兩子層，最靠近發射層的該子層 包含一色彩中立摻雜物，及至少一子層不含色彩中立摻^ 物；及 / g)包括一蒽衍生物的色彩中立摻雜物。 同時，本目標的達成也藉由提供一有機發光裝置，包括： a) —基板； b) —陽極及一陰極，其位於基板上方； 0—發射層，其位於陽極及陰極之間； d) 一電洞轉移層，其位於陽極及發射層之間；及 e) —電子轉移層，其位於陰極及發射層之間； f) 該電子轉移層包括一或多個子層，至少一子層含有一色 彩中立捧雜物；及 g) 該色彩中立摻雜物包括一蒽衍生物。 同時’本目摞的達成也藉由提供一有機發光裝置，包括： a)—基板； 546851

b) —陽極及一陰極，其位於基板上方； c) 一發射層，其位於陽極及陰極之間； d) —電洞轉移層，其位於陽極及發射層之間·，及 e) —電子轉移層，其位於陰極及發射層之間， f) 忒電子轉移層包括一或多個子層，至少一子層含有一色 彩中立摻雜物； g) 该電洞轉移層包括一或多個子層，最靠近發射層的該子 層含有一色衫中立摻雜物；及 h) 該色彩中立摻雜物包括一蒽衍生物。 比較省略摻雜物的相同裝置，色彩中立摻雜物為一種實 質上不影響裝置的冷光色彩的摻雜物。 發明的優點 使用色彩护立摻雜物容許本發明〇LED的冷光色彩的調整 只耑调整發射層的成分便可達成。已經發現某些蒽衍生物 可以用來作為一OLED電洞轉移及/或電子轉移層中的色彩 中立摻雜物，且所完成的裝置比不含色彩中立摻雜物的相 同裝置具有较長的操作壽命。 本發明的其他特徵及優點包括下列各項： 本發明的OLED具有各種冷光色彩，例如紅、綠、藍或白 ’由包含適當摻雜物的發射層構成。因而，·製成的〇 led可 同時具有最佺壽命及色度。 本發明的OLED具有高發光效率。 本發明的OLED可以使用低電壓驅動源。 本發明可以在電洞轉移層及電子轉移層兩者之内包含色 -6 - 本紙展尺度適用中國國家樣準(CNS) A4規格(210X297公釐)

裝 訂

546851 A7

表中立摻雜物，以提供一 〇LED，其具有比色彩中立摻雜物 八包括在電洞轉移層或電子轉移層的OLED長的操作壽命。 根據本發明製造之裝置具有長操作壽命及優異的發光性 質。 圖1顯示先前技藝的一 OLED ; 圖2顯示先前技藝的另一 OLED ; 圖3顯示根據本發明的一 OLED ; 圖4顯示根據本發明的另一 OLED ; 圖5顯示根據本發明的另一 〇led ; 圖6為根據本發明之綠色發光〇led的一曲線，顯示其作 為相對原始亮度的操作時間之函數的亮度； 圖7為OLED的一曲線，顯示其作為相對原始驅動電壓的 操作時間之函數的驅動電壓，用以產生圖6中的資料； 圖8為根據本發明之藍色發光〇LED的一曲線，顯示其作 為操作時間之函數的相對亮度；及 圖9為OLED的一曲線，顯示其作為操作時間之函數的相 對驅動電壓，用以產生圖8中的資料。 圖1-5必需為示意圖之性質，因為各層都很薄，且各元件 的厚度差太大無法按尺寸或比例顯示。 一 OLED的發射層（EML)包括能產生光的一有機或有機金 屬材料’稱為冷光，其為電子·電洞在發射層内重新組合的 結果。此後’有機一詞包括:纯有機及有機金屬材料。在圖1 所示的先前技藝的最簡單構造中，一發射層140係夾疊在陽 極120及陰極150之間。該發射層可以為一具有高發光效率 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) 546851

的單純材料。大家熟知用於這種用途的材料為三化經基奎 林-川，(^8)叙（Alq)，能產生極佳的綠色冷光。該發射層也可 以3 量的其他材料，傳統上稱為摻雜物，其功能為改變 L的政率或發射光的色彩。基板丨1〇提供及連接〇LED 至電/;IL源的電導線的機械支撐。層11 〇至丨50構成整個 O LED 1〇〇 ^陰極，或&極及基板兩者，對冷光為透明，容 許看得見該光。透明一詞表示傳輸8〇%以上的冷光的能力。 在本結構的一變化中，陰極，而非陽極係位於該基板上面 。在該變化中，不論陽極，或陰極及支撐，對冷光為透明 。當陽極及陰極連接至一電流源（未顯示）時，電洞從陽極注 入’電子從陰極注入’它們在發射層重新組合以產生冷光。 在圖2所禾的先前技藝的較精巧的構造中，一發射層25〇 係位於電洞轉移層240及電子轉移層260之間。各層主要由 有機材料組成。该一轉移層分別從陽極2 2 0運送電洞及從陰 極270傳送電子至發射層。一選擇性電洞注入層23〇促使電 洞從陽極注入電洞轉移層。該發射層係作為電子-電洞重新 組合及發射所形成的冷光的主要埸所。對此，各有機層的 功能不同，戶斤以，可以獨立作最佳化的組成。如此，可獲 得最佳的發射層以達理想的EL色彩及高發光效率。發射層 也可以含少量的摻雜物，其功能為改變EL的效率或發射光 的色彩。同樣，電洞及電子轉移層可以獲得最佳的電荷轉 移性質。基板210提供0LED及連接0LED至一電流源的電導 線的機械支撐《層210至270構成0LED 200。陰極，或陽極 及基板兩者，對冷光為透明。在本結構的一變化中，陰極 -8 - 本紙張尺度適用中國國家摞準(CNS) A4規格(210X297公釐) 546851 A7 —^-_— B7__ 五、發明説明（6 ) — ，而非陽極孫位於該基板上面。在該變化中，陽極，或陰 極及支撐兩者，對冷光為透明。在本結構的另外變化中， 發射層及電子轉移層可以結合以形成一單層，以執行兩種 功能。在本結構的另一變化中，一額外的電洞注入層可以 插入陽極及電洞轉移層之間^本額外層的一項功能為促使 電洞注入電洞轉移層。同樣，電洞轉移層可能包括至少兩 個不同成分的子層，分別選擇陽極的電荷注入介面最佳化 及使電洞轉移層其餘部份的電流載送性質最佳化。 如果在陽極220及陰極270之間施加一電位差（未顯示），陰 極注入電子至電子轉移層26〇，其經過該層遷移至發射層 250。同時，電洞從陽極22〇注入電洞轉移層24〇 ,其經過該 層遷移至發射層。電洞及電子在發射層25〇内重新組合，通 常靠近電洞轉移層及發射層之間的連結。由重新組合過程 釋放的部份能量係作為冷光發射，經該透明陽極或陰極及/ 或基板逸散。 圖3顯示根據本發明的一 〇LED。此〇LED 3〇〇與圖2所示先 前技藝的OLED 200相似，但其電洞轉移層34〇係由兩個子 層341及342紐成’且靠近發射層35〇的子層342係摻雜本發 明的色彩中立摻雜物。另外的組件包括基板3丨〇、陽極32〇 、選擇性電洞注入層33〇、電子轉移層（ETL)36〇及陰極37〇 。各層或子屬進一步細分成具有不同成分的子層係屬於本 發明範圍之内，前提為該發射層與電洞轉移層的一子層相 鄰’遠子層含有本發明的色彩中立摻雜物。同樣地，也能 用陰極’而非陽極，置於該基板上面。電功能及光學要求 本紙張尺度適用中國S家梯準(CNS) A4規格(21〇x297公釐) 546851 A7 B7 五、發明説明（7 ) 與圖2中所示的先前技藝的OLED相同。 圖4顯示根據本發明的另一OLED。此OLED 400與先前技 藝的OLED 200相似，但其電洞轉移層460係由兩個子層461 及462組成，且靠近發射層450的子層461係摻雜本發明的色 彩中立摻雜勒。另外的組件包括基板410、陽極420、選擇 性電洞注入層430、電子轉移層440及陰極470。電子轉移層 的子層462為7選擇性。即是，整個電子轉移層460可包含本 發明的色彩中立摻雜物。各層或子層的進一步細分係屬於 本發明範圍之内。同樣地，也能用陰極，而非陽極，置於 該基板上面。電功能及光學要求與圖2中所示的先前技藝的 OLED相同。 圖5顯示根據本發明的另一 OLED。此OLED 500與先前技 藝的OLED 200相似，但其包括OLED 300及400的發明特徵 。電洞轉移層540係由兩個子層541及542組成，且靠近發射 層550的子層542係摻雜本發明的色彩中立摻雜物。電子轉 移層560係臼兩個子層561及562組成，且靠近發射層550的 子層561係掺雜本發明的色彩中立摻雜物。相同或不同的色 彩中立摻雜4勿可用於子層542及561中。子層541及562為選 擇性。即是，整個電洞轉移層540及/或整個電子轉移層560 可含有本發明的色彩中立摻雜物。其他組件包括基板5 10、 陽極520、逖擇性電洞注入層530、及陰極570。各層或子層 的進-步細分係屬於本發明範圍之内。同樣地，也能用陰 極，而非陽極，置於該基板上面。電功能及光學要求與圖2 中所示的先前技藝的OLED相同。 -10- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS) A4規格(210X297公釐)

裝 訂

線 546851 A7 B7

一 OLED的基板可用玻璃、石英或塑膠材料製成，或可以 選擇性包括韻外層以提供額外功能，例如色彩濾波器層以 除去有害的冷光光譜成分。 一 OLED可視為一二極體，當陽極的電位高於陰極時即正 向偏移。OLED的陽極及陰極可以為任何便利的傳統型式， 例如美國專利US-A-4,885,21 1中所揭露的各種型式的任何_ 種。操作電歷可藉由使用低功函數陰極及高功函數陽極而 大幅減少。 對大多數的用途而言，較理想的陰極係由一具有功函數 小於4.0eV的金屬及至少一種其他金屬結合製成。Tang及同 伴於美國專利US-A-4,885,21 1提出的理想陰極材料為Mg : Ag合金。Hung及同伴於美國專利US-a_5,776,622揭露使用 一種LiF|Al雙層以增強電子注入oled。這種或類似的雙層 可用於本發明作為陰極。在某些情況中，使用一不透明的 支撐例如一碎基板來製造0LED較理想。在此情況下，最好 使用一種陰極材料其係在OLED發射的波長範圍中呈現透明 ，如Gu及其同伴在應用物理雜誌，第68冊，第2606頁， 1996年及Hung及其同伴在應用物理雜誌，第74冊，第32〇9 頁，1999年中所述。 傳統陽極係由一種導電且透明之金屬氧化物製成。氧化 銦錫（ITO)已經廣泛地用作陽極材料，因其透明、導電性良 好且高功函數。其亦為本發明的理想陽極材料。 在一較佳具體實施例中，一電洞注入層位於陽極及電洞 轉移層之間。在此電洞注入層中較理想的材料為碳氟化物 -11· 本紙張尺度適用中國國家樣準(CNS) A4規格(210X297公爱) 546851 A7 B7 五、發明説明（9 ) (CFX)，如在Hung及其同伴共同委託的美國專利113-八-6,208,075及Hatwar及其同伴委託的美國專利US-A-6，127,004 中所揭露。 一較佳具體實施例的發射層包括一主材料，其能轉移電 子及電洞，JL摻雜很少量的一或多種螢光分子的所謂摻雜 物，如Tang及其同伴在美國專利US-A-4,769,292中所述。傳 統發射層的主材料包括含8-羥基奎林鹽陽離子的金屬複合 物，也稱為金屬螯合8-羥基奎林型化合物，及含8-羥基奎林 鹽衍生物的金屬複合物。範例包括三（8-羥基奎林-Nl，08)鋁 (Alq)、三（8-羥基奎林-Nl，08)鎵（Gaq)、雙（8-羥基奎林-1^1，08)鎂（％§9)、雙（8-羥基奎林屮1，08)鋅（2叫）及類似者。 這些複合物之中最理想為Alq。 其他等級的發射層傳統主材料包括9，10-二芳基-取代E， 例如9,10-雙（4-(2,2-二苯基乙烯基）苯基）蒽，及ADN與 TBADN，其結構如下：

TBADN 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 546851 A7 B7 五、發明説明（10 ) 這些慧衍生勒之中最理想為ADN與TB ADN。 發射層主相料的選擇係部份根據理想的發射色彩及/或該 層使用的摻雜物（如有）。包括含8-羥基奎林鹽如（Alq)的金 屬複合物的主材料配合香豆素或奎亞錠級的摻雜物，適用 於綠色發射，而DCM衍生物則可用於紅色發射。較佳之綠 色發射香豆素為C545T，如Chen及同伴於美國專利US-A-6,020,078中所述。較佳之綠色發射奎亞錠為CFDMQA，如 Shi及同伴於美國專利US-A-5,593,788中所述。 較佳之綠色發射染料為DCJTB，即為DCM的衍生物。 DCJTB及DCM的結構顯示如下。

包括9,1 0-二芳基取代蒽主材料配合藍色發射摻雜物如芘 的衍生物待別有用。較佳的芘衍生物為TBP，即稱為 2,5,8，11-四-三-丁基芘。 發射層的#雜物量，相對於主材料，一般為0.01至10%之 -13· 本纸$尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 546851 A7 ________B7_ 五、發明説明（11 ) 間，較理想則為0.5至2%之間。本發明可使用其他主材料及 其他換雜物。 本發明電子轉移層之有用材料包括含8_羥基奎林鹽陽離子 的金屬複合物，例如上述美國專利US_A_4,885,21 1中所揭露 。此種材料具有高性能等級且容易製成薄層。可用其作無 換雜電子轉移層或電子轉移層的無摻雜子層的單一材料。 也可作為電子轉移層的摻雜子層的主材料。這種等級的材 料為目前較理想的材料。最理想者為Alq。本技藝中熟知的 其他材料亦可用於本發明的電子轉移層。例如TPBI，如shi 及同伴在美國專利US-A-5,645,948中所述。如果使用透明陰 極時，最好電子轉移層使用的材料也為透明。 本發明電洞轉移層可使用材料包括三元胺如 美國專利1；3-八-4,539,507中所述。可用作無摻雜電洞轉移層 或電洞轉移層的無摻雜子層的單一材料。也可作為電洞轉 移層的摻雜子層的主材料。這種等級的材料為目前較理想 的材料。最理想者為NPB，即稱為4,4，-雙[N-(l-奈基）-义笨 胺基]二笨基，如由VanSlyke及同件在美國專利US_A· 4,539,507 中所述。 比較省略糁雜物的相同裝置，色彩中立摻雜物為一種實 質上不影響裝置的冷光色彩的摻雜物。如果用於〇LED時， 摻雜物可為色彩中立並且不發光。它可能無法發光因為其 激發狀態的奇命太短不能放射’不論是因為摻雜物的固有 特性或OLED内部環境造成的結果任何一項發生的機率都考艮 大。如果能量增加至激發能量位準時，能量會轉移至〇Led * 14 - 本紙?Sl尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 546851 A7 ——_____B7 五、發明説明（12 ) 的其他組件而不能發光。如此，為使摻雜物色彩中立，任 何忐篁轉移至發光的OLED的一組件必需產生與無色彩中立 摻雜物的OLED相同色彩的發光。如果在〇LED的正常操作 中色彩中立#雜物不能發光，摻雜物便達不到激發狀態。 如果摻雜物用在一 OLED能色彩中立，則摻雜物的任何發光 色彩便與省略摻雜物的相似OLED的發光色彩相同。 本發明有用的色彩中立摻雜物為取代蒽化合物。取代物 可以為烷基、取代烷基、芳基、取代芳基、_化、氰化、 烧氧基或其他。其中較佳的化合物其固有發光位在光譜的 藍色區。較佳色彩中立摻雜物為蒽衍生物由芳基或取代芳 基群在9及10位置取代，如傳統設計。例如9，ι〇_二苯基蒽、 ADN、TBADN及9，10—雙[4-(2,2-二苯基乙烯基）苯基]蒽。目 前較理想的色彩中立摻雜物為ADN及TBADN。如果用作電 洞轉移層或電子轉移層的子層的色彩中立摻雜物，其蒽化 合物應為子層體積的0.1至25%之間，最好為體積的1至15〇/〇 之間。 電洞轉移層的厚度為20至200 nm之間，較理想則為7 〇至 150 nm之間。發射層的厚度為20至1〇〇 ηηι之間，較理想則 為20至75 nm之間。電子轉移層的厚度為2〇至1〇〇 nm之間， 較理想則為20至75 nm之間。如果電洞轉移層包括一子層， 其含有一色彩中立摻雜物且位置鄰接該發射層（圖3的子層 342或圖5的+層542)，子層的厚度為2至200 nm之間，較理 想則為10至100 nm之間。如果電洞轉移層包括一子層，其 不含一色彩中立摻雜物且位置鄰接該陽極（圖3的子層341或 -15- 本纸張尺度適用中國國家樣準(CNS) A4規格(210X297公釐) 546851 A7 ______ 一_B7 五、發明説明（ ） 圖5的子層541)，子層的厚度為2至2〇〇 nm之間，較理想則 為1〇至100 nm之間。同樣，如果電子轉移層包括一子層， 其含有一色彩中立摻雜物且位置鄰接該發射層（圖4的子層 461或圖5的子層561),子層的厚度為2至5〇 nm之間，較理 想則為10至3 5 nm之間。如果電子轉移層包括一子層，其不 3 一色彩中立摻雜物且位置鄰接該陰極（圖4的子層462或圖 5的子層562)，子層的厚度為2至5〇 nm之間，較理想則為2〇 至40 nm之間。陰極層的厚度為2〇至2〇〇 nm之間，較理想則 為50至200 nm之間。 圖5所示的裝置結構，其中電洞轉移層的一子層及電子轉 移層的一子層都含本發明的色彩_立摻雜物，比其中只有 電洞轉移層或電子轉移層的一子層含有本發明的色彩中立 2參雜物的裝置，明顯具有較長的操作壽命。在此種結構的 4置中，含有本發明的色彩中立摻雜物的電洞轉移層的子 層可延伸至陽極，即是，子層541可以省略。在圖4及5所示 結構的裝置令，子層462及562也可以省略。 在本發明的任何OLED結構中，如上述，額外增加操作壽 命可藉由使用一發射層包括決定裝置發射性質的發光摻雜 物（如有），之外增加色彩中立摻雜物而獲得。發射層中色彩 中立摻雜物的體積百分率為〇U25%之間，較理/則為Μ 1 5%之間。 一種用於構建本發明0LED的有用方法包括在真空室内汽 相沉積。本方法容許有機層及金屬陰極順序沉積在陽極上 而沒有明顯干涉或混合各層。各層厚度及其成分可在沉積 本紙張人度相_家標準(CNS) “格(2謂97公爱) -16- 546851 A7 B7 ' 77 — 五、發明説明（ ） 處理中準確控制。為了產生理想的各層成分，使用一沉積 速率監視器獨立控制各組件的沉積速率。 範例 本發明及其優點進一步由下列特定範例說明。在摻雜物 濃度的說明中，任何百分率係表示摻雜物對該層全部材料 的體積百分比。 對比範例1 一先前技藝的OLED係用下列方式製成。塗佈一層80 nm ITO作為陽極的玻璃基板，依序用一般清潔劑超音波清洗、 用去離子水沖洗及用甲苯蒸汽脫脂。ITO層用氧電漿處理約 一分鐘，然後由電漿輔助沉積CHF3塗佈一厚度1 nm的氟碳 層以產生一 CFX電洞注入層。將塗佈的基板轉移至一真空室 。然後，由真空汽相沉積依序沉積下列各增加層於電洞注 入層上面：150 nm之NPB作為電洞轉移層（HTL)、37.5 nm 之無摻雜Alq作為發射層（EML)、37.5 nm之無摻雜Alq作為 電子轉移層（ETL)及200 nm之MgAg合金（比率為90: 10%)。 以上依序完成OLED的製造。該OLED轉移至一充滿乾燥氮 氣的手套箱内，並與一乾燥劑一起包於密封的包裝中，避 免環境損害。 玻璃基板上的ITO塗佈經圖樣化致使一個基板上產生數個 OLED。使用一穩定電流源及一光度表估計這些OLED之一 的EL特性。原始發光效率、CIE座標及驅動電壓，全部使用 電流密度20 mA/cm2，如表I所示。本OLED的操作穩定性由 使用穩定電流密度20 mA/cm2操作同時監視其發光及雜動電 -17- 本紙展尺度適用中國國家樣準(CNS) A4規格(210X297公釐) 546851 A7 B7 五、發明説明C 15 ) 壓而加以估計。相對原始值的發光及驅動電壓作為操作時 間函數分別由圖6及7顯示。以下說明的另外OLED的EL特性 及操作穩定性係使用相同的電流密度及本範例中相同的方 式估計。 範例2 本發明的一 OLED具有圖3所示的結構。電洞轉移層（340) 由一無摻雜120 nm NPB子層（341)及一摻雜做為一色彩中立 摻雜物之ADN的30 nm NPB子層（342)，其中該AND包含5% 的子層組成，其中該AND包含5%的子層。其他方面，本裝 置的結構及構造與對比範例1的OLED相同。原始發光效率 、CIE座標及驅動電壓，也在表I顯示。相對發光及驅動電 壓作為操作時間函數也分別由圖6及7顯示。 範例3 本發明的一OLED具有圖4所示的結構。電子轉移層（460) 由一摻雜做為一色彩中立摻雜物之ADN的20 ητη A19子層 (461)，其中^該AND包含5%的子層，及一無摻雜的15 nm Alq子層（462)組成。其他方面，本裝置的結構及構造與對比 範例1的OLED相同。原始發光效率、CIE座標及驅動電壓， 也在表I顯示。相對發光及驅動電壓作為操作時間函數也分 別由圖61 7蔡頁示。 範例4 本發明的一 OLED具有圖5中所示的結構。電洞轉移層 (540)由一無摻雜的120 nm NPB子層（541)及一摻雜做為一色 彩中立摻雜物之ADN的30 nm NPB子層（542)組成，其中該 -18- 本紙系良尺度適用中國國家梯準(CNS) A4規格(210X297公釐) 546851 A7 B7 五、發明説明（16 ) AND包含5%的層。電子轉移層（560)由一摻雜做為一色彩中 立摻雜物之ADN的20 nm Alq子層（561)，其中該AND包含 5%的層，及一無摻雜的15 nm Alq子層（562)組成。其他方 面，本裝置的結構及構造與對比範例1的OLED相同。原始 發光效率、CIE座標及驅動電壓，也在表I顯示。相對發光 及驅動電壓作為操作時間函數也分別由圖6及7顯示。 表I。範例1-4的OLED的成分及EL性質。行2、3及4的核對 符號分別表示HTL、EML或ETL中含有色彩中立摻雜物 。行5-8表示使用電流密度20 mA/cm2的原始性能 範例 含色彩中立摻雜物 發光量 CIEx CIEy 驅動電壓 (cd/A) (V) HTL EML ETL 1 2.4 0.34 0.54 8.1 2 V 2.5 0.34 0.54 8.2 3 V 2.4 0.35 0.54 8.3 4 V V 2.4 0.34 0.54 8.1 在圖6及7护，曲線的右邊標示相對範例的號碼。圖6的資 料顯示延長操作期間本發明OLED的發光減少，範例2-4， 比先前技藝OLED，對比範例1者緩和許多。另外，範例4的 OLED，其中HTL及ETL包括含色彩中立摻雜物的子層，具 有比範例2及3的OLED更緩和的發光減少，其中只有HTL或 只有ETL包括子層。如此，本發明的OLED比先前技藝的發 -19 - 本紙强l尺度適用中國國家樣準(CNS) A4規格(210X297公釐) 546851 A7 _—_____B7 五、發明説明（17 ) 光具有較大改善的操作穩定性。如圖7所示，本發明的 OLED及先前技藝OLED兩種的驅動電壓變化很小。所以， 發光的操作穩定度達到改善而沒有任何驅動電壓穩定度的 損失。所以，本發明的OLED比先前技藝的OLED具有較大 操作壽命。表I的資料顯示根據本發明使用一色彩中立摻雜 物不影響原韵EL性能。如此，操作壽命獲得改善而對EL性 能的其他參數沒有任何負面影響。 對比範例5 一先前技藝的OLED用類似對比範例1的方式製成，但下 列除外。EML為20 nm厚及由ADN摻雜2% TBP組成。EML 為35 nm厚及由無摻雜Alq組成。原始發光效率、CIE座標及 驅動電壓，在表II中顯示。相對原始值的發光及驅動電壓作 為操作時間函數分別由圖8及9顯示。 範例6 本發明的一OLED具有圖3所示的結構。電洞轉移層（340) 由一無摻雜的120 nm NPB子層（341)及一摻雜做為一色彩中 立摻雜物之ADN的30 nm NPB子層（342)組成，其中該ADN 包含10%的子層。其他方面，本裝置的結構及構造與對比範 例5的OLED相同。原始發光效率、CIE座標及驅動電壓，也 在表II顯示。相對發光及驅動電壓作為操作時間函數也分別 由圖8及9顯示。 範例7 本發明的一 OLED具有圖4所示的結構。電子轉移層（460) 由一摻雜做為一色彩中立摻雜物之ADN的20 nm Alq子層 •20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐） 546851 五 A7 B7、發明説明（18 ) (461)，其中該ADN包含10%的層，及一無摻雜的15 nm Alq 子層（462)組成。其他方面，本裝置的結構及構造與對比範 例5的OLED相同。原始發光效率、CIE座標及驅動電壓，也 在表II顯示。相對發光及驅動電壓作為操作時間函數也分別 由圖8及9顯示。 範例8 本發明的一 OLED具有圖5所示的結構。電洞轉移層（540) 由一無摻雜的120 nm NPB子層（541)及一摻雜做為一色彩中 立摻雜物之ADN的30 nm NPB子層（542)組成，其中該ADN 包含10%的子層。電子轉移層（560)由一摻雜做為一色彩中 立摻雜物之ADN的20 nm Alq子層（561)，其中該AND包含 10%的層，及一無摻雜的15 nm Alq子層（562)組成。其他方 面，本裝置的結構及構造與範例5的OLED相同。原始發光 效率、CIE座標及驅動電壓，也在表II顯示。相對發光及驅 動電壓作為操作時間函數也分別由圖8及9顯示。 表II :範例5-8的OLED的成分及EL性質。行2、3及4的核對 符號（A分另》i表示HTL、EML或ETL中含有色彩中立摻雜物 。行5-8表示使用電流密度20mA/cm2的原始性能 裝 訂

•21 - 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 546851 A7 B7 五、發明説明（19 範例 含色彩中立摻雜物 發光量 CIEx CIEy … —— ^ 驅動電壓 (cd/A) (V) HTL EML ETL 5 2.7 0.15 0.22 7.9 6 V 2.6 0.15 0.23 8.0 7 2.6 0.15 0.22 7.9 8 V V 2.3 0.15 0.23 8.1 在圖8及9中，曲線的右邊標示相對範例的號碼。從這些 圖獲仔的結論與關係範例1 -4的圖6及7獲得的結論相似。圖 8的資料顯示延長操作期間本發明〇leD的發光減少，範例 6-8，比較先前技藝QLED，對比範例5緩和許多。另外，範 例8的OLED，其中HTL及ETL包括含色彩中立摻雜物的子層 ，其具有的發光減少比範例6及7的OLED更緩和，其中只有 HTL或只有ETL包括子層。如此，本發明的〇led比先前技 藝的發光具有較大改善的操作穩定性。如圖9所示，驅動電 壓開始小量減少，約2%，然後非常緩和上升。本發明的 OLED及先前技藝0LED兩種的驅動電壓總變化很小。所以 ’發光的操作穩定度達到改善而沒有任何驅動電壓穩定度 的損失。所以，本發明的0LED比先前技藝的〇LED具有二 大操作壽命。表Π的資料顯示根據本發明使用一色彩中立摻 雜物明顯不影響原始EL性能。如此，操作壽命獲得改善而 對EL性能的其他參數沒有任何負面影響。 -22- 本紙張尺度適用中B國家標準(CNS) A4規格(21〇x297公爱)------- 訂

線 本發明的其他特徵包括如下： 本裝置進一步包括位於該陽極及該電洞轉移層之間的一 電洞注入層。 本裝置中最接近陰極的電子轉移層的子層不含色彩中立 摻雜物。 本裝置中最接近陰極的電子轉移層的子層之厚度範圍為2 至50 nm之間，且最接近發射層的子層之厚度範圍為2至5〇 nm之間。 本裝置中電子轉移層包括Alq、Gaq、Inq或Mgq。 本裝置中色彩中立摻雜物包括ADN或TBADN。 本裝置中鄰接發射層的子層包括體積心丨至乃％之間的色 彩中立摻雜物。 本裝置中發射層包括Alq、Gaq、Inq或Mgq。 本裝置中發射層包括ADN或TBADN。 本裝置進一步包括位於該陽極及該電洞轉移層之間的一 電洞注入層。 本裝置中最接近陽極的電洞轉移層的子層之厚度範圍為2 至200 nm之間，且最接近發射層的電洞轉移層的子層之厚 度範圍為2至200 nm之間。 本裝置中電洞轉移層的各子層包括一三元芳香胺。 本裝置中色彩中立摻雜物包括ADN或TBADN。 本裝置肀電洞轉移層的各子層包括體積〇1至25〇//()之間的 色彩中立摻雜物。 本裝置中發射層包括Alq、Gaq、Inq或Mgq。 -23- 546851 A7 B7 五 、發明説明（21 ) 本裝置中發射層包括ADN或TBADN。 本裝置中最接近陰極的電子轉移層不含色彩中立掺雜物。 本裝置中最接近陰極的電子轉移層的子層之厚度範圍為2 至50 nm之間，且最接近發射層的子層之厚度範圍為2至50 nm之間。 本裝置中電子轉移層的各子層包括體積0.1至25%之間的 色彩中立摻雜物。 本裝置中之陰極為透明。 本裝置中之陽極為透明。 本裝置中之基板為透明。 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

Claims (1)

1. • 一種有機發光裝置，包括： a) 一基板； b) 一陽極及一陰極，其位於該基板上方； c) 發射層’其位於該陽極及該陰極之間； d) —電洞轉移層，其位於該陽極及該發射層之間； e) 一電子轉移層，其位於該陰極及該發射層之間， 3δ亥電洞轉移層包括至少兩子層，最靠近發射層的子 ^ έ 色彩中立掺雜物，且至少有一子層不含色彩中 立摻雜物；及 g) α亥色彩中立摻雜物包括一蒽衍生物。 2 ·如申請拳利範圍第1項之裝置，進一步包括位於該陽極 及該電洞轉移層之間的一電洞注入層。 3 ·如申凊拳利範圍第1項之裝置，其中最接近該陽極的子 層之厚度範圍為2至200 nm之間，且最接近該發射層的 子層之厚度範圍為2至200 nm之間。 4 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該電洞轉移層的各 子層包括一三元芳香胺。 5 ·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該色彩中立摻雜物 包括ADN或TBADN。 6*如申請專利範圍第1項之裝置，其中該電洞轉移層的各 子層包括體積0.1至25%之間的色彩中立摻雜物。 Ί，如申請專利範圍第1項之裝置，其中該發射層包括Alq、 Gaq、Inq或 Mgq 〇 8·如申請專利範圍第1項之裝置，其中該發射層包括ADN —_____嘗 本紙浪尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公董) 546851 申請專利範圍 9. 10 或TBADN 〇 一種有機發光裝置，包括： a) —基板； b) —陽極及一陰極，其位於該基板上方； c) 一發射層，其位於該陽極及該陰極之間； d) —電洞轉移層，其位於該陽極及該發射層之間； e) —電子轉移層，其位於該陰極及該發射層之間； f) 該電子轉移層包括一或多個子層，至少一子層含有 一色彩中立摻雜物；及 g) 该色彩中立摻雜物包括一蒽衍生物。 一種有機發光裝置，包括·· a) —基板； b) —陽極及一陰極，其位於該基板上方； c) 發射層，其位於該陽極及該陰極之間； d) —電洞轉移層，其位於該陽極及該發射層之間· e) —電子轉移層，其位於該陰極及該發射層之·’ f) 該電子轉移層包括一或多個子層，至少 曰， 一色彩中立摻雜物； g) 該電洞轉移層包括一或多個子層，至少 一色彩中立摻雜物；及 h) 該色彩中立摻雜物包括蒽衍生物。 子層含有 子 層含有 本紙張尺度適用中國國參赛準(CNS) A4規格(210X297公釐)