TW552727B - Organic light-emitting diode having an interface layer between the hole-transporting layer and the light-emitting layer - Google Patents
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Description
552727 A7 B7__ 五、發明説明(1 ) 發明範疇 本發明係與各種發光二極體裝置有關,更明確言之,係 與改善該類裝置發光效率之方法有關。 發明之背景說明 各種有機發光二極體(OLEDs)是一類電子裝置,可響應 於施加在該等裝置上之電流而發射光線。位一 OLED的結 構通常應依序包括一玻璃支座,一透明陽極,一有機電洞 傳輸層(HTL),一有機發光層(EML),一有機電子傳輸層 (ETL),以及一金屬陰極。Tang及其他撰稿人於第51,913號 「應用物理通訊」(Applied Physics Letters)(1987年出版), 第65,3610號「應用物理雜諸」(Journal of Applied Physics)(1989年出版)所發表之論文,以及其同轉讓之美國 第US-A-4,769,292號專利申請案等文獻中曾分別對利用前 述層級結構之高效率OLED提供相關之論述及說明。 為提高該裝置之操作效率,在該裝置中之發光層内即需 要提供一種平衡式載子複合功能。藉由該平衡式載子複合 作用,即可使到達該發光層之電洞數目比率等於電子到達 之數目。以此種方式操作時,即可使電洞和電子在該發光 層内之會合或然率提高。此種電洞和電子之複合作用可產 生光線,亦即所謂之電致發光效率。但是,前述Tang等人 所發表之具有多層結構之OLED裝置並非必須提供可到達 平衡式載子複合之結構。理由之一乃是電洞載子的機動性 大於電子載子的機動性,因此,被注入至該發光層的電洞 載子數遠大於注入該層的電子數目。因而,該項電洞複合 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 552727 A7 B7 五、發明説明(2 ) 並未到達最佳狀況,電致發光之效率會隨之降低。再者, Aziz及其他諸人在1999年發行之「科學雜誌」第283,1900 (1999出版)所發表之論文中乃主張,並不需要超量之電洞 射入該高發光層内,因為,超額電洞可能使該OLED裝置之 效率降低。同時,電洞傳輸層和發光層之間的直接接觸可 能導致該兩層之間發生材質不均勻互相混合之現象,進而 形成若干被名之為黑點之非放射性部位。此項研究報告已 由Fujihira等人在1996年出版之第68,1787號「應用物理通訊」 (Applied Physics Letters)中發表。 至目前為止已有很多人從事如何改善陰極及改善電子 傳輸材料之研究,期能提高各種OLED之發光效率。例如: Tang和其他人等在美國案第US-A-4,885,211號專利申請;及 VanSlyke等人於美國第US-A-5,059,862號專利申請案中分別 發表數種具有降低電子注入障礙功能之陰極。另有Shi等 人亦於美國第(US-A-5,766,779號)專利申請案中分別發表 具有較高電子機動力之論文。但是,在正常操作條件下, 這些改良式電子傳輸材料與OLED裝置中所採用之各種共 用電洞傳輸材料相較,仍低於後者。因此,即使前述陽極 和陰極二者中已被注入已充有電子荷之載子(亦即二者之 接觸均有其各自之電阻值),但因電洞載子機動性和電子 應有電子機動性之間的極大差異,注入該發光層内之電洞 注入數和電子注入數仍會發生不平衡射入現象。因而,其 亮度效果仍不理想。 發明概要 -5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
訂
線 552727 A7
本發明目的之一旨在提供一種效能改良後之〇LED。 上述本發明目的可在一有機發光裝置中達成,該裝置依 序包括下列構成要項: a) —片基板; b) —陽極; e) —層含有一種電洞傳輸有機複合物之電洞傳輸層; d) —層厚度範圍在0.1奈米至5奈米之間的介面層; e) —層含有一種發光有機複合物之發光層; f) 一層含有一種電子傳輸複機複合物之電子傳輸層; 及 g) —陰極; 其中之介面層含有一種複合物,其游離電位大於該電洞 傳輸層中所含有機複合物之游離電位,且其能量帶間隙等 於或大於該發光層所含有機複合物之能量帶間隙。 本發明優點之一乃係製造出一種已改善亮度效果之 0LED。在研發過程中曾在無意中發現一種事實,亦即, 在電洞傳輸層和發光層之間佈設一層厚度範圍在01奈米 至5奈米之間的介面層即可顯著改善〇LED之亮度效果。此 一介面層可提供一機構,在其中,由於能提高電洞及電子 注入該發光層之數量,因而可達到一種平衡的電子及電洞 複合程度。 附圖簡單說明 圖1所示乃是依據先前技藝所製成之一種有機發光二極 體之截面簡圖。
裝
斧 -6 - 552727 A7 _ B7 五、發明説明(4~Γ ~" 圖2所示乃是依據本發明設計原理所製作之—種有機發 光二極體之截面簡圖,顯示在二極體中之電洞傳輸層和發 光層之間增設一介面層。 以上兩圖實際上應屬於一概略簡圖性質,因為,該等二 極體之各個薄膜層非常薄,而且各該薄層之間的厚度差甚 大,以致無法按照比例繪製之故也β 發明之詳細說明 為了更说深入瞭解本發明所設計在一電洞傳輸層和一 發光層之間設有一介面層之有機發光二極體之結構及性 能,應先參閱圖1對一未增設該介面層之有機發光二極體 提供說明。圖1所示僅為一範例,因為目前業界另有多種 層級結構不同之OLED,不勝枚舉。本發明可適用於含有 一電洞傳輸層和發光層之間設有介面之任一種〇LED。 在圖1中所示之先前技術製成的有機發光二極體1〇〇,含 有一種可傳導光線之基板101,其上設有一可導光陽極 102。該基板101可採用玻璃或石英為材料,而該陽極1〇2 則最好是在該基板10 1上形成之一層銦錫氧化物(IT〇)。在 該陽極102上面依序形成一有機電洞傳輸層1〇3,一有機發 光層105’以及一有機電子傳輸層ι〇6<»然後,再在該電子 傳輸層106上方形成一金屬陰極1〇7。各有機層1〇3,105 及106和該陰極1 07可利用一種傳統式蒸汽澱積方法形成 之。在另一替代性具體實例中,也可利用旋落塗覆方法形 成之。 欲使該有機發光二極體1 0 0開始操作,係將電壓/電流 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210X 297公爱) 552727 A7 B7 ) 五、發明説明(5
裝 源108產生之一個電位施加在該陽極102和該陰極107之 間,使陽極102與陰極107相比具有更高之正電位。兩個電 導體10分別將陽極102及陰極107連接至電壓/電流源 1 08。施加一電位之後,即有電洞(充以正電荷之載子)即 從陽極1 02注入該有極電洞傳輸層103。同時,也有電子(充 以負電荷之載子)從陰極107注入該有機電子傳輸層106。 該等電洞及電子隨後即在該有機發光層105内進行複合。 此一電洞及電子複合作用乃導致該發光層105發射光線, 而所發射的光線即透過上述可導光陽極102及可導光基板 101發射出去。由裝置100所發射光線的彩色可藉由調配該 有極發光層105含有之各種有機材料成份之方式選定之。 一般採用之調配成份包括一雜質寄主式組合(a dopant-host matrix),將一或多種螢光顏料或磷光顏料(雜質)均勻地散 佈在一寄主材料内。
線 電洞傳輸層103使用之有機材料,通常為具有低游離電 位之芳香族碳氫基氨(胺)分子。有些可採用之電洞傳輸材 料已在下列各專利中公開揭露,例如:Tang等人之美國第 US-A-4,769,292號專利;VanSlyke等人之美國第 US-A-4,359,507號專利及第 US-A-5,061,569號專利,以及Shi 等人之美國第。3-八-5,554,450號專利;此等專利均列為本發 明之參考依據。另有若干已知之聚合體類之電洞傳輸材 料,諸如··聚乙婦咔唑(Polyvinylcarbazole),及多乙埽基過 氧魂吩(Polyethylenedioxythiophene)。一般常用之電洞傳輸 材料(如前述各種)之游離化電位範圍為5.0至5.5電子伏特 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 552727 A7 B7 五、發明説明(6 ) (eV)。前述之「游離電位」(IP)一詞係指使一電子自一分子 或化合物中逸出所需要之最低能量計量數值。也係指一分 子之最高佔有分子軌道所需能量和一名之為「真空能量強 度」之參考能量強度二者之間的能量差計量數值° 各種電洞傳輸材料之另一特點乃係該等材料並無任何 彩色。亦即,此等材料之能量帶間隙通常大於3·0電子伏 特。「能量帶間隙」(Eg)一詞係指最高佔有分子軌道(H〇MO) 所需能量和最低非佔有分子軌道(LUM0)所需能量二者之 間的能量差。 可供發光層1〇5採用之有機材料已在下列各項專利中公 開發表,例如:Tang等人之美國第US-A-4,356,429號專利及 第US-A-4,769,292號專利;Littman等人之美國第 US-A-5,405,709號專利,Moor等人之美國第 US-A-5,484,922 號專利,Shi等人之美國第US-A-5,755,999號專利,及Chen 等人之美國第US-A-5,908,581號專利及第US-A-6,020,078號 專利;此等專利已列列為本發明之參考依據。也可採用含 磷化合物,例如:在第W0 98/55561號,W0 00/18851號’ WO 00/57676號及WO 00/70655號等專利中所發表之各種過 渡(轉脆)金屬複合物。由各種材料混合形成之一種雜質寄 主矩陣式混合物也是常用之發光層材料。該種雜質係一種 具有高量子效率之螢光或磷光顏料,而其寄主則係一種能 傳輸電子及電洞之材料。該雜質之含量甚小通常在幾個百 分點以下,並均勻散佈在該寄主矩陣中。依據該雜質之放 射光譜,乃產生不同顏色之電致發光效應。該雜質之能量 -9 - ^紙張尺度適用中國^家^RCNS) A4規格(210X297公釐) 552727 A7 B7 五、發明説明(7 ) 間隙必須小於該寄主體之能量間隙,始可使能量從該寄主 體移轉至該等發光性雜質分子。在某一可選用具體實例 中,本發明可用於可放射紅色,綠色或藍色光線以及該等 彩色之一切混合彩色,包括白色光線。 電子傳輸層106可採用之有機材料已在下列各專利中公 開揭示,包括:Tang等人之美國第US-A-4,356,429號及 US-A-4,769,292號專利,VanSlyke等人之美國第 US-A-4,359,507 號專利,以及Shi等人之美國第US-A-5,766,779號專利,此等 專利已列為本發明之參考依據。各種電子傳輸材料之一項 主要特點仍係,該等材料均具有相關之高電子機動性,以 便利電子由陰極傳送至該發光層。通常,該發光層所採用 之各種材料也可用於該電子傳輸層内。 以下說明係參閱圖2、本發明之有機發光二極體200中有 一介面層204。該介面層204係形成於一有機電洞傳輸層 203之上面。一發光層205係形成於該介面層204上面,而 電子傳輸層206則是形成在該發光層205上面。有機發光二 極體200另亦可按照先前技術製成之發光二極體100的相 同結構製作並按照其相同方式操作。電壓/電流源208在發 光性陽極202和陰極207之間產生一電位差,使該陽極202 比該陰極207具有更高的正電位。各條電導體20係用以將 陽極202和陰極207連接至該電壓/電流源108。層級201是 該二極體之發光基板,陽極即在其上方形成。各該層級 203,205及206所使用的材料係與圖1所示發光二極體100 之各層級103,105及106所使用的材料相同。 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 552727 A7 ----- - B7 五、發明説明(8 ) μ如業界所悉,在一未設有介面層之傳統式有機發光二極 體(如圖1所示之裝置100)中,通過電子傳輸層執行之電子 傳輸能力通常係受限於其較底之電子機動力。相較之下, 之电/同傳輸層則可傳輸具有較南機動力的電洞。因 此二當電流通過該0LED時,通常會有比電子更多的電洞 I U達其發光層上。在此種情況下,在該二極體内以電子 與包洞複合方式產生光線的過程中,並未使用所有之電荷 ,子,因此,有部份該等未能複合的電荷載子乃在通過該 等發光二極體時被損失掉。由於上述電洞和電子二者機動 力不平衡現象,前述過剩而未被利用的電荷載子中大部份 為電洞。 人在本發明中,$又置在電洞傳輸層2〇3和發光層之間的 介面層204可提供一種減低到達發光層之電洞數量之方 法如此,可使到達發光層之電洞和電子數量達到相等或 約略相等《程度,從而可改善該等電洞和電子之複合或然 率。因而可收到減少多餘電洞及改善電致發光效率之雙重 效果。 為減低到達發光層之電洞數量,該介面層之電子特 性須能使其在電洞傳輸層和該介面層之間建立一電位障 土田由^此一障壁之存在,即可減少到達該介面層之電洞 數量從而亦可減少到達該發光層之電洞數量。此即意 指,所使用之介面層材料所具有之游離電位應大於該電洞 傳輸層所用材料之游離電位。為減低電洞自電洞傳輸層注 入该介面層之數量而設定之電位障壁,就是該兩層之游離
552727 A7 -—— —_ 57 五、發明説明(9 ) 電位間之能量差。只要該電位障壁繼續存在,即可減少到 達該介面層之電洞數量,並可改善該發光二極體之電致發 光效率。理想的情況是將電润傳輸層和介面層之間的電位 障壁值設定在0.3電子伏特以上,更理想的是大於〇 伏特。 該介面層可採用各種絕緣4匆,半導體,或任何與一電洞 傳輸層配合使科能㈣低自該電㈣輸層傳輸至該介 面層之電洞數量之材料作為其材料。因為有機發光二極體 所採用之電洞傳輸層材料,其游離電位大多在5 〇至5 5電 子伏特之範圍内,因此在選用該介面層材料時,最好能在 游離電位大於電洞傳輸層游離電位之材料中挑選之。故, 該介面層之游離電位通常係大於5 〇電子伏特。 該介面層材料之能量帶間隙必須大於發光層材料之能 量帶間隙》如果發光層包含寄主材料和雜質合成成份,則 蔹介面層(能量帶間隙應大於該寄主材料之能量帶間 隙。此仏件可確保,光線之放射僅來自發光層,且該介 面層不能制止來自該發光層之光線放射。概言之,介面層 之能量帶間隙應在3 ·〇電子伏特以上。 可供J介面層使用之各種有機材料包括··各種破氯化合 物,多核碳氫化合物,及熔凝之芳香族環狀化合物,芳香 族環狀化合物與各種異形原子諸如:氮,氧,及硫,芳香 族碳氫基氨,二級碳氫基氨(teniary咖化⑻,聚苯基 (poly-phenyls),及游離電位及能量帶間隙要求並有良好之 薄膜形成特性之任何材料。可選用之材料,包括: -12 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Μ規格(210 X 297公爱) 552727 A7 B7 _ 五、發明説明(10 ) 蒽(anthracene)及其衍生物; 二聯苯(terphenyl)及其衍生物; 四分苯(quaterphenyl)及其衍生物; 六苯甲基(hexaphenylbenzene)及其衍生物; 苯基崎吐(phenyloxazole)及其衍生物; 螺雙氟(spirobifluorene)及其衍生物; [2,2’-p-苯雙偶氮基(4-甲基-5-苯基嘮唑)](二甲基POPOP); 2,2’,7,7’-四-2-莕基-9,9,-螺雙氟(NSBF);及 2,2’,7,7’_四咔唑-9-yl-9,9’-螺雙氟(CSBF)。 可供該介面層使用之無機材料,包括Si02,Si3N4,以及 其他能符合游離電位要求及能量帶間隙要求的材料。 構成該介面層之適當厚度範圍在0.1至5奈米以内,更明 確言之,在0.5至5奈米以内為宜。事實上,在電洞傳輸層 和發光層之間佈設一簡單之單層介面層,足以提供可將從 該電洞傳輸層放射出之電洞數量減低至所需要之程度。前 述之厚度範圍旨在確保在電洞傳輸層和發光層之間不致 發生直接接觸的現象。如果增加該介面層的厚度,可能會 對該有機發光裝置造成不利影響,因為可能提高無法到達 該發光層之電洞數量,進而導致驅動電壓之升高。目前有 許多已知並可適用於本發明之薄膜澱積方法(諸如:蒸汽澱 積法,螺絲嘴敷法,喷墨式塗敷法,疊層形成法等之),但 理想可採用之方法為蒸汽澱積法。 範例 以下提供之各種範例,有助於讀者對本發明獲得更深入 -13 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 552727
之瞭解。為求簡略計,各種可接 裡j知用材料以及利用該等材料 形成之各薄膜層,特以下列縮寫字分別表示之: IT〇:姻錫氧化物;用以形成透明之陽極1〇2, 202 腦:Μ,·雙㈣基·Ν.苯基氨基化物)_二·苯基;用以 形成電洞傳輸層103,203
Alq · 一刀(8-氫氧基喳啉)鋁(ΙΠ);用以形成發光層ι〇5, 205 ’並在大多數情況下用以形成前述電子傳輸層⑽,鳩 TBADN · 2·(1,1-二甲乙基>9」心雙(2·茶基)蒽;用以形成 發光層105,20 5(配用藍色雜質) ΤΒΡ · 2,5,8,11-四-t-丁基二苯井慈:在發光層1〇5,2〇5中 所使用之藍色雜質 C545T : 10-(2-苯并嘧唑)-U,7,7·四甲基-2,3,6,、四氫 -1Η,5Η,11Η(1)苯并哌喃(6,7,8-ij)奎寧利噌;在該發光層 105,205中之一項綠色雜質 DCJTB : 4-(二氰亞甲基)_2+丁基-6_(1,1,7,7-四甲基<咯利 呔-9-enyl)-4H·哌喃;在發光層1〇5 , 2〇5内之紅色雜質 鑊銀:含量比為10: 1之鎂:銀;用以形成陰極1〇7,207 二甲基POPOP : 2,2’-p-苯雙偶氮基(4-甲基-5-苯基噚唑) NSBF : 2,2’,7’7-四-2-莕基 _9,9,_ 螺雙氟 CSBF : 2,2’,7,7’-四咔唑-9公1-9,9、螺雙氟 比較範例1 先前技藝OLED裝置(見圖1)之配製步驟如下:塗有一層 透明ITO導電層之一塊玻璃基板以一種商用玻璃擦洗工具 加以清洗並晾乾。其後,利用氧化性電漿處理該ITO層之 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 552727 A7 ----- -2__ 五、發明説明(12^ --- 表面,使孩表面成為一陽極。然後,在一真空狀況約為 陶爾(Torr)之傳統式真空澱積處理室内以坩鍋容器盛裝材 料經過熱處理後之昇華作用按下列順序澱積形成下列各 膜層: (1) 一電洞傳輸層,厚度為75奈米,含有NPB材料,且 其IP值為5·2電子伏特; (2) —發光層,厚度為35奈米,含有Alq材料,且其能 量帶間隙為2.7電子伏特; 、b (3) 笔子傳輸層,厚度為25奈米,也含有Aiq材料; 及 , ⑷一陰極,厚度約為220奈米,含有MgAg材料。 此一裝置結構也是在提高先前技藝裝置之發光效率之 最佳結構。 本裝置之各項EL特性係利用一定流電源和一光度計測 定。其中之效率,驅動電壓,EL峯值,及CIE座標數據(色 度標準計量值)係在一電流密度為20毫安/平方毫米之條件 下測得。各該特性參數數值評列於附表I中之2-7各範例欄。 除依前述比較範例1結構製作各種0LED裝置外,另亦在 以澱積法形成其中之發光層之前先在電洞傳輸層上以搬 積法形成一介面層(參見圖2)。在附表I所列各範例中,範 例2係使用一層以蒽(anthracene)為材料所形成厚度為丨奈米 之介面層(IP = 7.4 eV,Eg = 3.3 eV)。範例3係使用一層以p-二聯苯(p_terphenyl其IP = 7.8 eV,Eg = 3.9 eV)為材料所形成 厚度為2奈米之介面層。範例4係使用一層以p -四聯苯 -15 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)
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線 552727 A7 B7 五、發明説明(13 ) (p-quaterphenyl)(其 IP > 6.5 eV,Eg = 3·7 eV)為材料所形成 厚度為2奈米之介面層。範例5係使用一層以乙烷popop (dimethyl POPOP)(其IP > 5.5 eV,Eg 〜3.3 eV)為材料所形成 厚度為2奈米之介面層。範例6係使用一層以NSBF (其IP > 6.0 eV,Eg > 3·5 eV)為材料所形成厚度為2奈米之介面層。 範例7係使用一層以CSBF (其IP > 6.0 eV,Eg > 3·5 eV)為材料 所形成厚度為2奈米之介面層。各該範例裝置之各項el特 性參數也分別載列於附表I内。
附表I 範例1 -7各範例裝置之有機層結構及EL特性參數 _(在20 mA/cm2條件下) 範例 有麟結構* 效率 驅動電 EL条 CIEx OEy 附註 編號 (cd/A) _ 值(ran) 1 NPB(75)/Alq(35)/Alq(25) 2.97 6.40 536 0.350 0.557 參考數據 2 NPBf75Vanthracene Π V 3.44 6.57 532 0.333 0.567 本發明 Alq(35)/Alq(25) 3 NPBi75VD-ten)henvli2V 3.38 6.75 536 0.358 0.555 本發明 Alq(35)/Alq(25) 4 NPBf75Vo-auaterDhenvli2V 3.69 6.54 528 0.346 0.557 本發明 Alq(35)/Alq(25) 5 NPBf75Vdimethvl POPOPr2V 3.96 6.29 536 0.354 0.553 本發明 Alq(35)/Alq(25) 6 NPBf75)/NSBFf2V 3.68 5.9 532 0.329 0.538 本發明 Alq(35)/Alq(25) -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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線 552727 五、發明説明(14 7 NPB(75VCSBFr2V 3.35 6.0 532 0.340 0.558 本發明 Alq(35)/Alq(25) 米(nm)為單位)。 由上表範例1所示,先前技藝所製成具有最佳層級結構 及綠光放射特性之OLED裝置,其發光效率低於3 C(i/A。而 出乎意外地,在上表所列之2-7各範例中,由於在電洞傳輸 層和發光層之間插入一介面層,其發光效率已顯著提高至 3 cd/A以上,且範例5之發光效率甚至提高至3·96 Cd/A。該 等增設介面層之範例中的彩色色度大致相同,且範例6和7 之驅動電壓更低。該等介面層所使用之材料均可符合上述 之IP及Eg之要求標準。 為了使增設含有不同螢光雜質(亦即可放射不同彩色之 雜質)之介面層的各種OLED裝置亦能獲致相同的發光效 率,特舉下列各範例以茲說明: 比較範例8 依照比較範例1相同結構製作一先前技藝式〇LED裝置 (參見圖1),但其中之發光層係以厚度為3 7·5奈米並含有 1 vol· %綠色發光雜質(C545T)之八^為材料所形成,且其電 子傳輸層之厚度已增加至37·5奈米。此一先前技藝式裝置 之EL特性參數,請參閱附表π中。 範例9-11 製作成與比較範例8相同之〇LED裝置,但在以澱積方法 形成其發光層之前先在其電洞傳輸層上以澱積方法形成 -17 - ϋ公釐) 本紙張尺度適种_雜準(CN_〗)Α4規格(2ι〇Τ 552727 A7
厚度為2奈米之介面層(如圖2所示),該介面層之材料在 範例9中為乙烷popop,在範例丨〇中為NSBF,在範例1 i中 為CSBF。各該裝置之eL特性參數已列入附表π中。 比較範例12 氣作成與比較範例1中相同之一個先前技藝之〇LED裝 置彳-其發光層係以厚度為30奈米並含有1 ν〇ι· %紅色發光 雜質(DCJTB)之Alq為材料所形成,且其中之電子傳輸層之 厚度為45奈米。此一先前技藝式裝置之各項el參數已列入 附表II中。 範例13 製作成與比較範例12中相同之一個OLED裝置,但在以 殿積法形成其發光層之前先在其電洞傳輸層上面以澱積 法形成一層厚度為2奈米之CSBF介面層。此一裝置之各項 EL參數亦列載於附表η中。 比較範例14 製作成與比較範例1中相同之一個先前技藝之OLED裝 置’但’其發光層係以厚度為20奈米並含有1 vol. %藍色發 光雜質(TBP)之TBADN為材料所形成,且其電子傳輸層之 厚度為55奈米。此一先前技藝式裝置之各項El參數亦已列 載於附表II中。 範例1 5 製作成與比較範例14相同之一個OLED裝置,但在以澱 積法形成其發光層之前,先以澱積法在其電洞傳輸層上以 ··, .殿積法形成一厚度為2奈米之CSBF介面層。此一裝置之各 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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線 552727 A7 B7 五、發明説明(16 ) 項EL參數亦已列入附表II内。
附表II 範例8-15之OLED裝置之有機OLED有機層結構各項EL參數 _(在20 mA/cm2條件下) 範例 編號 有麟結構* 效率 (cd/A) 驅動電 my) EL峯 值(nm) CIE, CIEy 附註 8 NPB(75)99:1, Alq : C545T(37.5)/Alq(37.5) 10.5 7.67 524 0.322 0.632 參考 9 NPB(75Vdimethvl POPOPf2V99:l· Alq : C545T(37.5)/Alq(37.5) 13.56 7.64 524 0.337 0.625 本發明 10 NPB(75VNSBF(Ti/99:l· Alq : C545T(37.5)/Alq(37.5) 11.91 7.33 524 0.321 0.631 本發明 11 NPBi75VCSBFf2V99:l· Alq : C545T(37.5)/Alq(37.5) 12.97 7.53 524 0.325 0.630 本發明 12 NPB(75)/99:1, Alq:DCJTB (30)/Alq(45) 3.56 9.02 620 0.624 0.372 本發明 13 NPBi75VCSBFf2V99:l. AlqrDCJTB (30)/Alq(45) 3.89 8.93 620 0.622 0.373 本發明 14 NPB(75)/99:1, TBADN:TBP(20)/Alq(55) 2.67 7.53 464 0.189 0.312 參考 15 NPBf75VCSBFf2V99:L TBADN:TBP(20)/Alq(55) 3.05 7.30 464 0.217 0.340 本發明 *依照澱積處理次序為準。括號内之數值係每層之厚度(奈 -19 - ^紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 552727 A7 _B7_ 五、發明説明(17 ) 米值)。 由比較範例8至範例1 5可清楚了解,凡屬在一電洞傳輸 層和一發光層之間設有一個介面層之各種OLED裝置其發 光效率均高於在其相當但並未設有該介面層之各種比較 用裝置之發光效率。同時,嵌入該介面層並不致改變該等 OLED裝置内之其他各項EL特性參數。 以下所列為本發明之其他各項特性: 有機發光裝置中之有機化合物包括四分苯基 (quaterphenyl)或其衍生物。 有機發光裝置中之有機化合物包括六苯基苯 (hexaphenylbenzene)或其衍生物。 有機發光裝置中之有機化合物包括苯基嘮唑 (phenyloxazole)及其衍生物。 有機發光裝置中之苯基,号吐(phenyloxazole)衍生物為 2,2’-p-苯雙偶氮基(4-甲基-5-苯基嘮唑)(二甲基POPOP)。 有機發光裝置中該介面層之有機化合物包括 spirobifluorene或其衍生物》 有機發光裝置中之螺雙氟之衍生物為:2,2’,7,7’-四-2-莕 基-9,9’-螺雙氟(NSBF)。 有機發光裝置中該介面層之有機化合物最好包括 2,2,,7,7、四咔唑-9-yl-9,9’-螺雙氟(CSBF)。 有機發光裝置中之該介面層包括一無機化合物。 有機發光裝置中之該無機化合物包括二氧化矽(silicon dioxide)或氮化硬(silicon nitride)。 -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
裝 訂
線 552727 A7 B7 五、發明説明(18 ) 有機發光裝置中之該無機化合物包括氧化铭(aluminum oxide)或氮化链(aluminum nitride)。 有機發光裝置中之該無機化合物包括氧化鍰(magnesium oxide) 〇
-21 - 訂
線 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
Claims (1)
- 5527271•一種有機發光裝置,依序含有: (a) —基板; (b) —陽極; (c) 一電洞傳輸層,含有一電洞傳輸有機化合物; (d) 層厚度在0·1奈米(nm)至5奈米(nm)之間的介面 層; (e) —發光層,含有一發光有機化合物; (f) 一電子傳輸層,含有一電子傳輸有機化合物;及 (g) —陰極。 其中I介面層包含一種化合物,其游離電位大於該電洞 傳輸層有機化合物之游離電位,並含有一能量帶隙,該 月b量帶隙等於或大於該發光層有機化合物之能量帶隙。 2·如申請專利範圍第丨項之有機發光裝置,其中之發光層 可發射藍色,綠色,紅色,或白色光線。 3·如申請專利範圍第丨項之有機發光裝置,其中該介面層 厚度在0.5奈米至5奈米之間。 4·如申請專利範圍第1項之有機發光裝置,其中該介面層 之游離電位大於5·〇電子伏特(eV)。 5·如申請專利範圍第1項之有機發光裝置,其中該介面層 之能里間隙在3 · 0電子伏特(ev)以上。 6·如申請專利範圍第1項之有機發光裝置,其中在該電洞 傳輸層和該介面層之間的電位障壁在〇 3電子伏特以 上。 7·如申請專利範圍第1項之有機發光裝置,其中在該電洞 -22 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格7^〇><297公^7 552727 A B c D 七、申請專利範圍 傳輸層和該介面層之間的電位障壁大於0.5電子伏特。 8. 如申請專利範圍第1項之有機發光裝置,其中之介面層 含有一有機化合物® 9. 如申請專利範圍第8項之有機發光裝置,其中之有機化 合物包括錄或其衍生物。 10. 如申請專利範圍第8項之有機發光裝置,其中之有機化 合物包括二聯苯(terphenyl)或其衍生物。 -23 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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