TWI376980B - Organic light emitting diode having high efficiency and process for fabricating the same - Google Patents
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Description
1376980 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種具有高效能的有機發光裝置,以及 其製備方法。特別地,本發明係關於—種具有高效能的有 機發光裝I,其t具有-低LUMO能階的材料運用於電洞注 入及/或傳輸層内,以及其製備方法。
本申請案已於2006年3月14曰提出的韓國專利申請案 編號第10-2006-0023608 ,並主張其申請專利範圍之優先 權,參照其完整内容充分地運用於此專利中。 10 【先前技術】 有機發光裝置為一電子裝置,其經由施加—電壓的電 流發射出光源。Tang等地報導有機發光裝置係具有良好的 特性[Applied Physics Letters 51,P 913, 1987]。再者如此 15文件所揭露,使用一聚合物材料的有機發光裝置,其運用 _ 有機發光裝置的結構已獲得開發。 先前技術領域的基本要點為一有機發光裝置内的有機 材料層在發光製程中各自扮演所需的角色,換言之,各自 作為電荷注入、電荷傳輸、形成激發性電子以及產生光源。 20因此,近年來,一有機發光裝置其組成包括一陽極(7)Γ一 電洞注入層⑹、一電洞傳輸層⑺、一發光層⑷、—電子傳 輸層(3)、-電子注入層(2)以及一陰極⑴,如圖】所示或 者使用具有包含添加層數的更複雜結構之其他有機發光裝 5 ij/698〇 現今已進行諸多研究在穆雜各種材料以便於改善有機 發光裝置内電洞注人層、電洞傳輸層、電子傳翰層以及電 子注入層的導電性。於日本專利申請書刊物編號第 2000-196140 、[Applied Physics Letters, 72, ?卩.2147-2149(1998)]、仍5,093,698以及评〇 01/67825可以發 現此類發明。 ^ 上述文件所提出之具有高效能裝置的具體實施例係經 % 由摻雜方式簡單地提高電荷傳輸層或電荷注入層的導電 性。舉例之,在WO 01/67825的敘述令,於—電洞傳輸層上 1〇以具有2〇〇g/m〇1或更高的高分子量受體型之穩定有機分子 進行p型掺雜的一事例令(在一為1:11〇至1〇〇〇〇之低摻 雜濃度),相較於未執行此程序的事例,其電洞導電性進一 步的增加許多^同樣地,其亦敘述在一電子傳輸層上以具 有高分子量施體型之穩定有機分子材料進行〇型掺雜,也可 15 獲得相同的結果。 同時,近來可獲得的有機發光裝置中,經由降低電洞 輸層的導電性’裝置的效能亦可獲得提升,此乃因為從 電子傳輸層至發光層的電子注入程度低於從電洞傳輸層至 發光層的電洞 /主入程度[Applied physjcs Letters, 86,203507, 20 2005]。 ’ 然而,此文件中敘述具有一小能帶[銅苯二甲藍(c〇pper phthal〇cyanine ’ CuPC),H〇M〇: 5 leV,LUM〇: 3eV]的電 洞注入層摻雜於具有一高能帶[N,N,_雙_(1萘基)_N,N,^ 本 基 聯 苯 基 -4,4’- 二 胺 , 25 N’N -bis-(l-naphthyl)-N,N’-diphenyl-l,l-biphenyl-4,4,-dia 6 l37698〇 mine (NPB)]的電洞傳輸層上。此類裝置中,其效能之提升 係導因於經由使用CuPC的HOMO能階捕捉電洞’致使提升 的效能可以與電洞以及電荷注入發光層的比例相稱所致。
10 15 【發明内容】 本發明之發明者發現經由使用具有一LUM〇能階為等 於或低於-4eV的一材料以及具有一H〇M〇能階為等於或低 於_4eV的一材料,形成有機發光裝置的電洞注入層與/或傳 輸層’可以獲得具有高效能的有機發光裝置,#中此類材 料通常使用作為電洞注入與/或傳輸材料。 因此本發明之一主要目的係提供一有機發光裝置, 其中電洞注入與/或傳輸層包括一材料具有等於或低於⑽ 的LUMO能階以及—材料具有等於或低於⑽的能 階,以及製備相同裝置的一製程。 本發明中,.經由使用包括具有等於或低於_4eVLuM〇 能階的材料以及傳統上使用作為有機發光裝置的電洞注入 與/或傳輸㈣且具有_4eV或更低恥㈣能階的材料,可以 製備具有高效能的有機發光裝置。 20 本發明係提供_有機發光裝置,其組成包括一第一弯 極、-第二電極,以及至少二層有機材料層插入其間,址 一層有機材料層包含_# , &九層在内,其中有機材料層包括 至少一層的電洞注入屉、啻楠 S 同傳輸層以及電洞注入與傳輪 曰,至…的電洞注入層、電洞傳輪層以及電洞注 7 1376980 入與傳輸層同時包括一具有等於或低於-4eVHOMO能階的 材料,以及一具有等於或低於-4eVLUMO能階的材料。 再者,本發明係提供製備一種有機發光裝置的一製 程,其製程步驟包括: 5 製備第一電極; 於第一電極上形成包含一發光層在内的至少二層有機材料 層;以及 於有機材料層上形成第二電極,其中有機材料層的形成步 > 驟包括至少一層的電洞注入層、電洞傳輸層以及電洞注入 10 與傳輸層的形成步驟,並且至少一層的電洞注入層、電洞 傳輸層以及電洞注入與傳輸層的形成步驟包括使用具有等 於或低於-4eVHOMO能階的材料與具有等於或低於 -4eVLUMO能階的材料形成一層有機材料層的步驟。 下文中,本發明將做更詳盡的敘述。 15 本發明所具有的特色係為有機材料層包括至少一層的 電洞注入層、電洞傳輸層.以及電洞注入與像輸層,同時這 • 些層包括具有等於或低於-4eVLUMO能階的材料以及傳統 上用於作為電洞注入及/或傳輸的材料且具有等於或低於 -4eVHOMO能階的材料。 20 在本發明中,可以使用本技術領域所熟知的儀器或計 算方法測定HOMO能階與LUMO能階。舉例之,可以使用紫 外光光電發射光譜儀(ultraviolet photoemission spectroscopy,UPS)或者由Riken Keiki公司(日本)所製造的 AC-2儀器測量HOMO能階。再者,LUMO能階可以使用反 8 1376980 式光電放射光讀(inverse photoemission spectroscopy,IPES) 測量得到’或者經由測量所得到的HOMO能階減去從此數 值得到的光學能帶進而計算得到。 在本發明中,任何一種傳統上使用作為電洞注入或傳 輸材料者’皆可以使用作為具有等於或低於-4eVHOMO能 階的材料而無任何限制。 H〇M〇能階之限制係基於接觸電極的功函數。因此, 使用具有等於或低於-4eVHOMO能階的材料,在此材料上 具有导於或低 β於、4e VLUMO能階的一掺雜材料,其行為視同 一電荷生成中 、。然後,位於具有等於或低於-4eVHOMO 能階的材料上& %電荷跳越進入具有等於或低於-4eVLUMO 能階的材料,4 Q此方式的捕捉情形將被視為優先,並且 将成為第二效應。 才才料的HOMO能階較佳地為等於或高於-9eV。 較佳地為使用意 /、有一胺基(amine group)的有機材料作為電 洞注入或傳輪枒料。 特別地, 对於具有等於或低於-4e VHOMO能階的材料 而言,似乎當夏士 、背等於或低於-4eVLUMO能階的材料具有一 LUMO能階可作 ^為捕捉具有等於或低於-4eVHOMO能階的 材料所具有的番、 电〉同時,其可以扮演使電洞注入及/或傳輸層 的導電率下降 +的角色,進而改善裝置的效能。具有 -4eVHOM〇 能階 的材料,其特殊舉例可包括:N,N,-雙-(1- 萘基)_N,N’-二笼 果基-1,1’-聯苯基-4,4,-二胺(NPB)(5.5eV),以 嚷而在具有等於或低於-4eVH0M0能階的材 料上留下電洞, 移動率 15 規律化的 再者 20 9 1376980 及N,N’-二笨基-N,N’-(3-曱苯基)-1,1’-聯苯基-4,4’-二胺 (N.N^diphenyl-NjN^CS-methylphenyl)- l,l,-biphenyl-4,4,-diamine,TPD)(5.2eV),但不侷限於此。 本發明中,關於具有等於或低於-4eVLUMO能階的材 5 料,在有機發光裝置内電洞注入及/或傳輪層的導電性可以 經由LUMO的能階加以控制。特別地,似乎當具有等於或低 於-4eVLUMO能階的材料在擁有捕捉具有等於或低於 -4eVHOMO能階的材料所具有的電洞時,其可以扮演使電 > 洞注入與/或傳輸層的導電率下降的角色,進而改善裝置的 10 效能〇 本發明中,該材料的種類無特定限制,只要具有等於 或低於-4eVLUMO能階即可。較佳的為具有等於或低於 -4eVLUMO能階的材料,或為具有等於或低於-5eVLUMO能 階。再者,更佳的為此材料具有-9eV或較高的LUMO能階。 15 如果材料所具有的LUMO能階位於上述範圍内,可以與具有 等於或低於-4eVHOMO能階的材料形成平衡,然後經由適 丨 當的降低電洞注入及/或傳輸層的導電性,可以進一步改善 裝置的效能。 此材料之特殊舉例可包括:2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基 20 苯酿二 甲 烧 (2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8- tetracyanoquinodimethane,F4TCNQ)、It 取代 3,4,9,10-达四 叛 酸二針 (fluorine-substituted 3,4,9,10- perylenetetracarboxylic dianhydride,PTCDA)、氰基取代 PTCDA、萘四緩酸二針(naphthalenetetracarboxylic 25 dianhydride,NTCDA)、氟取代NTCDA、氰基取代NTCDA、 1376980 六腈基六氮三亞苯(hexanitrile hexaazatriphenylene,HAT) 以及六氣三亞苯六碳猜 (hexaazatriphenylene hexacarbonnitrile) ’ 但不偈限於此。 本發明所述之有機發光裝置中,具有等於或低於 5 -4eVHOM◦能階的材料與具有等於或低於-4eVLUMO能階 的材料於電洞注入及/或傳輸層内的比例無特定限制,但是 此二材料所使用的比例必需可以誘使一高於各材料單獨驅 動電壓的驅動電壓。熟知本技術領域者可以依據所使用的 > 材料種類選擇混合比例,進而獲得製造或驅動裝置的條件 10 或者其他類似條件。舉例之,在使用NPB作為具有等於或 低於-4eVH0M0能階材料的一事例中,可以使用六氮三亞 苯基六碳腈(hexaazatriphenylene hexacarbonnitrile)作為具 有等於或低於-4eVLUMO能階的材料,以比例範圍從20體積 百分比(vol%)至80體積百分比(vol%)的條件進行混合。 15 使用具有等於或低於-4eVHOMO能階的材料與具有等 於或低於-4eVLUMO能階的材料形成一電洞注入及/或傳輸 ► 層的方法並無特別限制,只要本技術領域所熟知的任何方 法皆可運用。舉例之,經由混合上述材料並且以一溶液製 程進行塗佈,或將上述材料共同沈積,或者使用其他方法, 20 可以形成電洞注入及/或傳輸層。塗佈方法之舉例可包括: 旋轉塗佈(spin coating)、浸泡塗佈(dip coating)、刮板塗佈 (doctor blading)、絲網印刷(screen printing)、噴墨印刷(ink jet printing)、以及熱傳製程(heat transfer process),但不侷 限於此® 1376980 - 依本發明所述之有機發光裝置,包括具有等於或低於 -4eVHOM〇能階的材料與具有等於或低於_4eVLUM〇能階 的材料所形成之層厚,較佳的為lnm至l〇0nm,更佳的為 1 Onm至 60nm。 5 依本發明所述之有機發光裝置,具有本技術領域所熟 知的一結構,除了其電洞注入及/或傳輸層包括具有等於或 低於-4e VLUMO能階的材料,以及傳統上使用作為電洞注二 與/或傳輸材料且具有等於或低於-4eVH0M0能階的材料。 9 依本發明所述之有機發光裝置,電洞注入與/或傳輸層 10可以進一步包括一無機材料。無機材料較佳地為一金屬^ 一金屬氧化物。無機金屬的功函數期望值為等於或低於 6eV,較佳地為等於或大於2 5與等於或低於6eV。具有功函 數為6eV或較低值之無機金屬,其舉例可包括金(Au , 5.1〜)、鉑仍’5.6〜)鋁(八卜4_2^)銀(八§,4.2〜)以及 15 鋰(Li,2.9eV)。 依本發明所述之有機發光裝置,所具有的結構其組成 • 包括一第一電極、一第二電極以及插入其間的有機材料 層,其中有機材料層可以僅包括一電洞注入及/或傳輸層, 或者進一步包括至少一層選自添加的有機材料層,例如電 20子傳輸層、電子注入層、電洞或電子防護層以及緩衝層。 舉例之,本發明之有機發光裝置可以具有一結構,其 中的基板、電洞注入電極、電洞注入及/或傳輸層、發光層' 電子傳輸層、以及電子注入電極相繼進行層壓。具有此結 構的有機發光裝置係為具有一正面結構的有機發光裝置。 12 1376980 然而,本發明不侷限於此,其亦可 有機發光裝置》那就是,本發明之有==轉結構的 一結構,其t的基板、電子:機=置可以具有 層、電洞注入及/或傳輸电子傳輸層、發光 磨。 &域輸層以及電㈣入電極相繼進行層 製::㈣:述之有機發光褒置的製程,其製作步驟 。括·衣備弟一電極;於第-電極上形成包含發光声在内 :至:層有機材料層;以及在有機材料層上形成第二電 極,其中形成有機材料層的步驟係包括至少一層的電洞注 入層、電洞傳輸層以及電洞注入與傳輪層的形成步驟,以 =至少—層的電洞注人層、電洞傳輸層以及電洞注入與傳 輸層的形成㈣包括使用具有等於或低於_0_〇能階 的材料與具有等於或低於_4eVLU助能階的材料形成一材 料層的步驟。 依本發明所述之有機發光裝置的形成,除了可以使用 具有等於或低於-4eVLUM〇能階的材料,以及傳統上使用作 電/同’主入及/或傳輸材料且具有等於或低於能 P白的材料之外,可以經由本技術領域所熟知的慣用方法或 材料進行製備。 舉例之,製備本發.明所述之有機發光裝置,可以經由 使用物理氣相沈積製程(Physical vapor deposition,PVD), 例如濺鍍或電子束蒸鍍法,將金屬或具導電性的金屬氧化 物,或其合金沈積在一基板上進而形成一陽極;在陽極上 形成有機材料層;以及於其上沈積可以使用作為陰極的一 13 1376980 材料。可選擇性地,在一基板上經由沈積一陰極材料、一 有機材料層以及一陽極材料’可以製備一有機發光裝置, 即如上所敘述可製備具有—倒轉結構的有機發光裝置。 本發明所述之有機發光裝置其内的有機發光層,可以 經由使用不同種類的聚合物材料,以—溶劑製程而非沈積 製程’例如旋轉塗佈、浸泡塗佈、刮板塗佈、絲網印刷、 噴墨印刷以及熱傳製程’進而製作具有較少層數的有機發 光層®
15 本發明所述之有機發光裝置其内的電洞注入電極材 料’較佳i也可以具有一大功函數,通常為$易促進電洞注 入有機材料層的材料。可以使用於本發明之電洞注入電極 材料,其特殊舉例可包括金屬例如釩 '鉻、銅、鋅以及金, 或其合金;金屬氧化物例如氧化鋅、氧化銦、銦_錫氧化物 (ITO)以及銦鋅氧化物(IZ〇); 一金屬與一氧化物的組合物例 如ΖηΟ:Α1以及Sn〇2:Sb ;導電聚合物例如聚(3_甲基.嗟 吩)(P〇ly(3-methylthiophene))、聚[3,4-(乙烯基-丨义二氧基) 嗟吩](poly[3,4-(ethylene-l,2-diox;y)thiophene],PEDT)、聚 20 0必鳴 (polypyrrole)以及聚苯胺(p〇lyaniHne),但不侷限於此〇 本發明所述之有機發光裝置其内的電子注入電極材 料’較佳地可以具有一小功函數,通常為容易促進電子注 入有機材料層的材料。陰極材料之特殊舉例可包括金屬例 如鎮、飼、納、钟、鈦、銦、紀 '經、乱、紹、銀、錫以 及錯,或其合金;多層結構材料例如LiF/Al以及Li02/Al, 但不偈限於此。 14 1376980 發光材料為一種可以將來自電洞傳輸層的電洞與來自 電子傳輸層的電子接收並且再組合,進而能夠發射可見光 的材料,較佳地為可發射螢光或磷光並且具有高量子效能 的材料。其特殊舉例可包括8-經基喧琳銘複合物
10 (8-hydroxyquinoline aluminum complex , Alq3);吟口坐 (carazole)系列化合物;二聚化苯乙稀基化合物(dimerized styryl compound) ; BAlq ; 10-經基苯並01:琳金屬化合物 (10-hydroxybenzoquinoline-metal compound);苯並0惡哇 (benzoxazole)、苯並。塞 α坐(benzthiazole)以及苯並 D米口坐 (benzimidazole)系列化合物;聚(對-苯乙 炔)(卩〇1丫(卩-(卩1^11716116¥丨11}^116),??\〇系列聚合物;螺環化 合物;以及聚芴(polyfluorene)與紅螢烯(rubrene)系列化合 物,但不偈限於此。 電子傳輸材料可以為一材料適當地具有高電子移動 15 性,能夠從電子注入電極傳輸電子至發光層。其特殊舉例 可包括8-經基01:.淋(8-hydroxyquinoline)的金屬複合物;包含 Alq3的複合物;有機自由基化合物;以及羥基黃酮-金屬 (hydroxyflavone-i^ietal)複合物,但不揭限於此。 20 【實施方式】 在下文,本發明將以實施例作更詳盡的說明。下述實 施例係提供作為本發明之例示,不應理解為本發明之範圍 偈限於此。 實施例1 15 1376980 —透明電極(钢錫氧化物)於一玻璃基板上沈積至 iOOnm的厚度以便於作為一電洞注入電極,在施加真空的狀 態下對其加熱。下述分子式1的化合物(hom〇H5 33eV) 已摻雜40體積百分比的六氮三亞笨基六碳腈(LIjm〇:約-5.5 5 至-6eV),並於上述電極上沈積至60nm的厚度以便於作為一 電洞注入與傳輸層。N,N’-雙-(1-萘基)_n,n,-二苯基-1,1,-聯 苯基-4,4,-二胺(NPB)於其上沈積至20譲的厚度以便於作 為一電洞傳輸與電子防護層。三(8_羥基喹啉)鋁化物 [tns(8-hydroxyquinolino)aluminum,Alq3]以及 10-(2-苯並。塞 10 唑)·Μ,7,7-四甲基-2,3,6,7_ 四氫-1H,5H,11H-[1]苯並吡喃 [6,7,8-ij]- 喹 嗓 -11- 酮 { l〇-(2-benzothiazoly 1)-1,1,7,7-tetramethy 1-2,3,6,7-tetrahydr °·1Η,5Η,11 Η-[ l]benzopyrano[6,7,8-ij]-quinolizin-11-one > C545t}於其上沈積至25nm的厚度以便於作為一發光層。三 15 (8-羥基喹啉)鋁化物(Alq3)於其上沈積至25nm的厚度以便 於作為一電子傳輸與注入層^ LiF於其上沈積至lnm的厚度 以便於作為一電子注入層,然後鋁(A1)於其上沈積至 1 50nm的厚度以便於作為一電子注入電極,藉由此程序製備 —有機發光裝置。
20 所製備的裝置在100mA/cm2的電流密度下具有10.97V 的電壓以及9.92cd/A的效能。 [分子式1] 16 1376980
實施例2 除了所進行的沈積作業提供l〇nm厚度的電洞注入與 5傳輸層,以及4〇nm厚度的電洞傳輸與電子防護層之外,其 • 餘製備有機發光裝置的方式皆如同實施例1所述之方式。 所製備的裝置在10〇mA/cm2的電流密度下具有7V的電 壓以及9.95cd/A的效能。 實施例3 10 除了 NPB(HOMO:約-5.5eV)已摻雜40體積百分比的六 氮三亞苯基六碳腈並沈積至1〇nm的厚度以便於作為—電洞 注入與傳輸層,以及所進行的沈積作業提供電洞傳輸與電 子防護層30nm的厚度之外,其餘製備有機發光裝置的方式 瞻 皆如同實施例1所述之方式。
15 所製備的裝置在10〇mA/cm2的電流密度下具有7.73V 的電壓以及10· 11 cd/A的效能。 實施例4 除了下述分子式2的化合物(homo:約-5.3 eV)已摻雜 40體積百分比的六氮三亞苯基六碳腈,並沈積至1〇nm的厚 20 度以便於作為一電洞注入與傳輸層,以及所進行的沈積作 17 1376980 業提供電洞傳輸與電子防護層3〇nm的厚度之 有機發光裝置的方式皆如同實施例冰述之方式,。其餘製備 [分子式2]
• 5 所製備的裝置在〗〇〇mA/cm2的電流密度下具有7 2 電壓以及9.5cd/A的效能。 的 實施例5 除了下述分子式3的化合物(咖〇:約_5.2eV)已㈣ 40體積百分比的六氮三亞苯基六碳腈,並沈積至 10度以便於作為一電洞注入與傳輸層,以及所進行的沈積作 業k供電洞傳輸與電子防護層3〇nm的厚度之外,其餘製備 有機發光裝置的方式皆如同實施例1所述之方式。 • [分子式3]
所製備的裝置在l〇〇mA/cm2的電流密度下具有6 9V的 電壓以及9.4cd/A的效能。 實施例6 1376980 除了下述分子式4的化合物(H〇M〇:約_5 4eV)已摻雜 40體積百分比的六氮三亞笨基六碳腈,並沈積至1〇nm的厚 度以便於作為一電洞注入與傳輸層,以及所進行的沈積作 業提供電洞傳輸與電子防護層3〇nm的厚度之外,其餘製備 5有機發光裝置的方式皆如同實施例1所述之方式。 [分子式4]
所製備的裝置在l〇〇mA/cm2的電流密度下具有8V的電 壓以及10.6cd/A的效能。 10 實施例7 除了下述分子式5的化合物(homo:約_5.4eV)已摻雜 40體積百分比的六氮三亞苯基六碳腈,並沈積至i〇nm的厚 度以便於作為一電洞注入與傳輸層,以及所進行的沈積作 丨索提供電洞傳輸與電子防護層30nm的厚度之外,其餘製備 15有機發光裝置的方式皆如同實施例1所述之方式。 [分子式5] 所製備的裝置在l〇〇mA/cm2的電流密度下具有7.4V的 電壓以及9.8cd/A的效能。 1376980 實施例8 除了 NPB(HOMO:約-5.5eV)已摻雜40體積百分比的下 述分子式6化合物(LUMO:約-5.3eV)並沈積至10nm的厚度 以便於作為一電洞注入與傳輸層,以及所進行的沈積作業 提供電洞傳輸與電子防護層3〇nm的厚度之外,其餘製備有 機發光裝置的方式皆如同實施例1所述之方式。 [分子式6]
所製備的裴置在l〇〇mA/cm2的電流密度下具有8 4乂的 電壓以及9.5cd/A的效能。 比較例1 除了僅使用分子式1的化合物沈積至6〇nm的厚度以便 φ 於作為一電洞注入與傳輸層外,其餘製備有機發光裝置的 15 方式皆如同貫施例1所述之方式。 所製備的裝置在l〇〇mA/cm2的電流密度下具有6 93V 的電壓以及7.74cd/A的效能。 比較例2 除了僅使用NPB沈積至60nm的厚度以便於作為一電洞 20注入與傳輸層外,其餘製備有機發光裝置的方式皆如同實 施例1所述之方式。 20 1376980 所製備的裝置在i 〇〇mA/cm2的雷
幻電流岔度下具有7.55V 的電壓以及8.5cd/A的效能。 比較例3 除了僅使用六氮三亞苯基六碳 火萌沈積至60nm的厚度 以便於作為一電洞注入與傳輸層外, 再餘製備有機發光裝 置的方式皆如同實施例1所述之方式。 所製備的裝置在1 〇〇mA/cm2的雷、、ώ玄 ;广 J电机岔度下具有6.3V的 電廢以及6.9cd/A的效能。 由貫施例!至8的結果可確認,在有機發光裝置内如果 所形成的電洞注人與/或傳輸層係、經由經合使用具有等於 或低於-4eVH0M0能階的材料與具有等於或低於 领LUM〇m材料,可讀得具有良好效能的有機發光 裝置。 15 針對比較m與3的結果與實施m的結I’以及比較例 2的結果與實施例3的結果之間的差異進行比較,相較於比 較例的裝置内僅使用單一材料作為電洞注入及/或傳輸層 的材科’實施例的襄置内所使用作為電洞注入及/或傳輸層 20 的材料’即上述所提及的二種材料,可在效能 益的特性。 男 &相較於比較例1的裝置,實施例2的裝置在電壓以及效 能方面呈現良好的效應。 圖式簡單說明】 21 1376980 圖1係為一橫切面顯示圖,用以說明有機發光裝置之結構。 【主要元件符號說明】 陰極1 5 電子注入層2 電子傳輸層3 發光層4 > 電洞傳輸層5 電洞注入層6 10 陽極7
22
Claims (1)
1376980
(.ρρ> 第 96108"796 號’丨 00 年 7 &
申請專利範圍: 1. 一種有機發光裝置’其包括:一第一電極、一第二 電極’以及至少二層有機材料層插入其間,此二層有機材 料層包含一發光層在内’其中有機材料層包括至少一層的 5 電洞注入層、電洞傳輸層以及電洞注入與傳輸層,並且至 少其一的電洞注入層、電洞傳輸層以及電洞注入與傳輸層 同時包括一具有等於或低於-4eVHOMO能階的材料,以及 一材料具有等於或低於-4e VLUMO能階的材料,且該具有等 於或低於-4eVLUMO能階的材料包括至少一層比例範圍從 10 20體積百分比(vol%)至80體積百分比(vol%)之電洞注入 層 '電洞傳輸層以及電洞注入與傳輸層。 2·如申請專利範圍第1項所述之有機發光裝置,其中 具有等於或低於-4eVHOMO能階的材料係包括含有一胺基 的有機材料。 15 3.如申請專利範圍第1項所述之有機發光裝置,其中 具有等於或低於-4eVHOMO能階的材料係具有-9eV或更高 的一 HOMO能階。 4.如申請專利範圍第1項所述之有機發光裝置,其中 具有等於或低於-4eVLUMO能階的材料係具有-9eV或更高 20 的一 LUMO能階。 5.如申請專利範圍第1項所述之有機發光裝置,其中 具有等於或低於-4eVLUM◦能階的材料係包括至少一種材 料選自由2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基苯醌二曱烷 (F4TCNQ)、氤取代3,4,9,10-芘四敌酸二針(PTCDA)、氰基 23 1376980 取代PTCDA、萘四羧酸二酐(NTCDA)、氟取代NTCDA、氰 基取代NTCDA、六腈基六氮三亞苯(hat),以及六氮三亞 苯六碳腈所組成之群組。 6. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光裝置,其中 至少一層的電洞注入層、電洞傳輸層以及電洞注入與傳輸 層進一步的包括一無機材料。 7. 如申請專利範圍第6項所述之有機發光裝置,其中 無機材料為一金屬或一金屬氧化物。 8. 如申請專利範圍第6項所述之有機發光裝置,其中 無機材料具有2.5eV或更高,以及6eV或較低的功函數。 9. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光裝置,具有 、’、α構,其中一電洞注入電極、包含*-發光層的至少 層有機材料層,以及一電子注入電極從背面陸續進行層 > 一倒ι〇如申請專利範圍第1項所述之有機發光裝置,具有 _ 'j轉結構,其中一電子注入電極,包含一發光層的至少 壓。有機材料層,以及一電洞注入電極從背面陸續進行層 2〇 u 該有.如申請專利範圍第1項所述之有機發光裝置,其中 材料層包括至少一層有機材料層,其選自一電子注 ^、一. 層、〜電子傳輸層、一電子注入與傳輸層、一電子防護 〜電洞防護層以及一緩衝層。 25製備第2·—種製備有機發光裝置之製程,其步驟包括: 電極; 24 於第-電極上形成包含一發光層在内的至少二層有機材料 層;以及 於有機材料層上形成第二電極,其中有機材料層的形 成步驟包括至少-層的電洞注入層、電洞傳輸層以及電洞 /主入與傳輸層的形成步驟,並且至少一層的電洞注入層、 電洞傳輸層以及電洞注入與傳輸層的形成步驟包括使用具 有等於或低於-4eVH0M0能階的材料與具有等於或低於 •4eVLUM0能階的材料形成一層有機材料層的步驟,且該具 有等於或低於-4eVLUM0能階的材料包括至少一層比例範 圍從20體積百分比(ν〇ι%)至體積百分比(ν〇ι%)之電洞注 入層、電洞傳輸層以及電洞注入與傳輸層。 13·如_請專利範圍第丨2項所述之製備有機發光裝置 之製程,其_具有等於或低於_4eVH〇MO能階的材料係包 括含有一胺基的有機材料。 15 14.如申請專利範圍第12項所述之製備有機發光裝置 之製程’其令具有等於或低於_4eVH〇MO能階的材料具有 -9eV或更高的一homo能階。 15. 如f請專利範圍第12項所述之製備有機發光裝置 之製程’其令具有等於或低於_4eVLljMO能階的材料具有 20 _9eV或更高的一 LUMO能階。 16. 如申請專利範圍第12項所述之製備有機發光裝置 之製程’其中具有等於或低於_4eVLuMO能階的材料係包括 至少一種材料選自由2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基苯醌二曱 炫*(F4TCNQ)、氟取代3,4,9,1〇·芘四羧酸二酐(PTCDA)、氰 25 1376980 ' 基取代PTCDA、萘四羧酸二酐(NTCDA)、氟取代NTCDA、 氰基取代NTCDA、六腈基六氮三亞苯(HAT)以及六氮三亞 苯六碳腈所組成之群組。 17.如申請專利範圍第12項所述之製備有機發光裝置 5 之製程,其令一有機材料層的形成步驟係指使用具有等於 或低於-4eVHOMO能階的材料與具有等於或低於 -4eVLUMO能階的材料,執行旋轉塗佈、浸泡塗佈、刮板塗 佈、絲網印刷、喷墨印刷、或熱傳製程的步驟。
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