TW552727B - Organic light-emitting diode having an interface layer between the hole-transporting layer and the light-emitting layer - Google Patents

Organic light-emitting diode having an interface layer between the hole-transporting layer and the light-emitting layer Download PDF

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TW552727B TW091118212A TW91118212A TW552727B TW 552727 B TW552727 B TW 552727B TW 091118212 A TW091118212 A TW 091118212A TW 91118212 A TW91118212 A TW 91118212A TW 552727 B TW552727 B TW 552727B
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organic light
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Liang-Sheng Liao
Joseph Kuru Madathil
Kevin P Klubek
Ching Wan Tang
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Eastman Kodak Co
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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）
装 訂
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）
訂
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)
訂
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)

  1. 552727
    1•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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