專利名稱：有機發(fā)光裝置及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機發(fā)光裝置(OLED)及其制造方法，更具體而言，涉及一種利用自緩沖層(self-buffer layer)以改善色純度和壽命的聚合物OLED。
背景技術：
OLED是利用有機化合物發(fā)光的自發(fā)光型發(fā)光顯示裝置。由于其具有更簡單的結構和制造工藝，所以OLED輕薄并且比TFT-LCD具有更快的相應速度、更低的功耗和更低的制造成本。
OLED是在有機材料中將電能轉化成光能的裝置。也就是說，OLED是通過使分別從陽極和陰極注入的空穴和電子在有機材料中復合來產(chǎn)生激子從而發(fā)光的裝置。
常規(guī)OLED的基本結構包括順序疊置的陽極、發(fā)射材料層和陰極。OLED的性能受到多層薄膜結構變化的很大影響，通過將各種功能層添加到所述基本結構，能夠改善OLED的發(fā)光效率和壽命。
通過有機分子束沉積(OMBD)、即干式工藝，來制造常規(guī)的OLED，但聚合物OLED主要通過旋涂法或噴墨法、即濕式工藝來制造，以形成多層薄膜。
圖1是常規(guī)OLED的透視圖。
參照圖1，常規(guī)OLED包括依次疊置在透明基板110上的透明電極120、空穴注入層130、空穴傳輸層140、發(fā)光層150和上電極160。多層薄膜包含在常規(guī)OLED中，并且通過多層薄膜的每一層的互補功能能夠改善該裝置的壽命。
同時，在制造常規(guī)OLED時，通常使用旋涂法在空穴傳輸層140上形成發(fā)光層150。然而，用于旋涂法的溶液可能溶解作為下層的空穴注入層130和空穴傳輸層140，因為該溶液包含比如氯苯、甲苯、二甲苯、環(huán)己酮、氯仿或THF的溶劑，該溶劑對于發(fā)光層150的主要成分具有高溶解度。
也就是說，已經(jīng)疊置的層可能被溶解，因為用于形成多層薄膜的濕式工藝的溶液通常包含具有高溶解度的溶劑。此時產(chǎn)生的缺陷會縮短裝置的壽命和并減小其色純度。然而，如果使用具有低溶解度的溶劑，則可能不能將每一層形成至預定厚度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種OLED，通過將自緩沖層插入到該OLED中來減小內(nèi)部缺陷，能夠改善該OLED的色純度和壽命。
本發(fā)明還提供了一種具有自緩沖層的OLED的制造方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種有機發(fā)光裝置(OLED)，包括陽極和陰極；設置在所述陽極和所述陰極之間的空穴傳輸層；設置在所述空穴傳輸層和所述陰極之間以保護所述空穴傳輸層的自緩沖層；以及，設置在所述自緩沖層和所述陰極之間并且由和所述自緩沖層相同的材料形成的發(fā)光層。
所述自緩沖層和所述發(fā)光層可以由導電聚合物形成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種OLED，包括陽極和陰極；設置在所述陽極和所述陰極之間的空穴傳輸層；設置在所述空穴傳輸層和所述陰極之間的發(fā)光層；設置在所述發(fā)光層和所述陰極之間以保護所述發(fā)光層的自緩沖層；以及，設置在所述自緩沖層和所述陰極之間并且由和所述自緩沖層相同的材料形成的電子傳輸層。
所述自緩沖層和所述電子傳輸層可以由導電聚合物形成。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種OLED的制造方法，包括在基板上形成陽極；在所述陽極上形成空穴傳輸層；在所述空穴傳輸層上形成自緩沖層；在所述自緩沖層上形成發(fā)光層；以及，在所述發(fā)光層上形成陰極，其中，在形成所述自緩沖層時使用緩沖層溶劑，該緩沖層溶劑比用于形成所述發(fā)光層的溶劑對于所述空穴傳輸層具有更低的溶解度。
所述自緩沖層和所述發(fā)光層可以由相同類型的導電聚合物形成。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種OLED的制造方法，包括在基板上形成陽極；在所述陽極上形成空穴傳輸層；在所述空穴傳輸層上形成發(fā)光層；在所述發(fā)光層上形成自緩沖層；在所述自緩沖層上形成電子傳輸層；以及，在所述電子傳輸層上形成陰極，其中，在形成所述自緩沖層時使用緩沖層溶劑，該緩沖層溶劑比用于形成所述發(fā)光層的溶劑對于所述空穴傳輸層具有更低的溶解度。
所述自緩沖層和所述電子傳輸層可以由相同類型的導電聚合物形成。


通過參照附圖詳細描述其示例性實施例，本發(fā)明的以上和其他特征及優(yōu)點將變得更加明了，其中圖1是常規(guī)OLED的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的OLED的剖面圖；圖3是將沒有自緩沖層的OLED與根據(jù)本發(fā)明第一實施例的具有自緩沖層的OLED的發(fā)光壽命相比較的曲線圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的OLED的剖面圖；圖5是將沒有自緩沖層的OLED與根據(jù)本發(fā)明第二實施例的具有自緩沖層的OLED的波長區(qū)域相比較的曲線圖；圖6是制造根據(jù)本發(fā)明第一實施例的OLED的方法的流程圖；以及圖7是制造根據(jù)本發(fā)明第二實施例的OLED的方法的流程圖。
具體實施例方式
現(xiàn)將參照附圖更充分地描述本發(fā)明，附圖中示出了本發(fā)明的示例性實施例。在附圖中，為清楚起見，夸大了層和區(qū)域的厚度。由于用于形成根據(jù)本發(fā)明的OLED的材料在本領域中是公知的，所以省略了對其的詳細說明。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的OLED的剖面圖。
參照圖2，該OLED包括依次疊置在基板210上的陽極220、空穴傳輸層230、自緩沖層240、發(fā)光層250和陰極260。
基板210優(yōu)選由透明材料形成，比如玻璃、石英或有機聚合物化合物。陽極220優(yōu)選由具有高透明度和高功函數(shù)的材料形成，比如氧化銦錫(ITO)或氧化銦鋅(IZO)。
空穴傳輸層230包括從空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)和電子阻擋層(EBL)所構成的組中選取的至少一層。空穴傳輸層230可以由具有低電離能的電子施主分子形成，比如二胺(diamine)、三胺(triamine)或基于三苯胺的四胺(tetraamine)，從而有助于至穴從陽極220注入。
自緩沖層240被溶解到不對空穴傳輸層230造成很大損壞的溶劑中。自緩沖層240可以由能夠保護空穴傳輸層230使其不受用于形成發(fā)光層250的溶劑影響的導電聚合物形成，所述溶劑例如是氯苯基溶劑(chlorobenzenegroup solvent)。此處，自緩沖層240由與發(fā)光層250相同的材料形成。
發(fā)光層250是通過將從陰極260注入的電子和從陽極220注入的空穴相結合來發(fā)光的層。優(yōu)選地，發(fā)光層250由導電聚合物形成。陰極260優(yōu)選由具有低功函數(shù)和高電導率的材料形成，比如Mg-Ag合金，從而能夠以低驅(qū)動電壓流暢地提供電子。
自緩沖層240的厚度優(yōu)選在5至30nm之間，從而使該自緩沖層240能夠用作保護薄膜并且有助于光的透射。發(fā)光層250的厚度優(yōu)選在50至150nm之間從而使OLED小型化，更優(yōu)選地，該厚度在50至100nm之間。
圖3是將沒有自緩沖層的OLED與根據(jù)本發(fā)明第一實施例的具有自緩沖層的OLED的發(fā)光壽命相比較的曲線圖。
參照圖3，即使間層(interlayer)條件變化，沒有自緩沖層的OLED的壽命也不超過250小時，而其中自緩沖層和間層一起形成的OLED的壽命大于350小時。
圖4是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的OLED的剖面圖。此處，與圖2中相同的附圖標記表示相同的元件并且將省略對其的描述，因為這些元件基本相同。
參照圖4，該OLED包括依次疊置在基板210上的陽極220、空穴傳輸層230、發(fā)光層250、電子傳輸層410和陰極260。
電子傳輸層410包括從電子傳輸層(ETL)、電子注入層(EIL)和空穴阻擋層(HBL)所構成的組中選取的至少一層。自緩沖層240由與電子傳輸層410相同的材料形成。電子傳輸層410是將從陰極260供應的電子平穩(wěn)地傳輸?shù)桨l(fā)光層250并通過防止發(fā)光層250中沒有復合的空穴的穿通來增大發(fā)光層250中復合可能性的層。電子傳輸層410可以由注入電子的材料形成，比如PBD或Alq3，該材料具有電子親合性以及與陰極260的粘附性。
圖5是將沒有自緩沖層的OLED與根據(jù)本發(fā)明第二實施例的具有自緩沖層的OLED的光波長相比較的曲線圖。參照圖5，與沒有自緩沖層的OLED的色純度相比，具有自緩沖層的OLED的色純度得到了改善。也就是說，在形成自緩沖層時，光的色純度分別從(0.16，0.39)改善到(0.15，0.31)。
圖6是制造根據(jù)本發(fā)明第一實施例的OLED的方法的流程圖。
參照圖6，該方法包括在基板上形成陽極(步驟610)，在陽極上形成空穴傳輸層(步驟620)，在空穴傳輸層上形成自緩沖層以保護空穴傳輸層(步驟630)，利用與用于形成自緩沖層相同的材料在自緩沖層上形成發(fā)光層(步驟640)，以及在所述發(fā)光層上形成陰極(步驟650)。優(yōu)選由導電聚合物形成所述自緩沖層。
通過濕式工藝、比如旋涂法來制造根據(jù)本發(fā)明第一實施例的OLED。尤其是，在形成自緩沖層時(步驟630)，使用對于所述空穴傳輸層產(chǎn)生更少缺陷的比如二甲苯基或甲苯基溶劑的緩沖層溶劑，該緩沖層溶劑比以下將描述的用于形成發(fā)光層的溶劑具有更低的溶解度。在于空穴傳輸層上涂敷包括緩沖層溶劑和作為緩沖層主要成分的導電聚合物溶質(zhì)的緩沖層溶液之后，在烘烤所得產(chǎn)品時，由空穴傳輸層上的導電聚合物形成了自緩沖層。接著，當在該自緩沖層上形成發(fā)光層時(步驟640)，通常使用具有高溶解度的溶劑，比如氯苯基溶劑，但是形成在空穴傳輸層上的導電聚合物自緩沖層能夠保護空穴傳輸層免受氯苯基溶劑的損害。
自緩沖層240的厚度優(yōu)選在5至30nm，從而使該自緩沖層240能夠用作保護膜并有助于光的透射。發(fā)光層250的厚度優(yōu)選在50至150nm之間從而使裝置小型化，更優(yōu)選地，該厚度在50至100nm之間。
圖7是制造根據(jù)本發(fā)明第二實施例的OLED的方法的流程圖。此處，與圖2中相同的附圖標記表示相同的元件并且將省略對其的描述，因為這些元件基本相同。
參照圖7，該方法包括在基板上形成陽極(步驟710)，在陽極上形成空穴傳輸層(步驟720)，在空穴傳輸層上形成發(fā)光層(步驟730)，在發(fā)光層上形成自緩沖層以保護該發(fā)光層(步驟740)，利用與用于形成自緩沖層相同的材料在自緩沖層上形成電子傳輸層(步驟750)，以及在電子傳輸層上形成陰極(步驟760)。所述自緩沖層優(yōu)選由導電聚合物形成。
通過濕式工藝、比如旋涂法來制造根據(jù)本發(fā)明第二實施例的OLED。在形成自緩沖層時(步驟740)，使用對于所述空穴傳輸層能產(chǎn)生更少缺陷的比如二甲苯基或甲苯基溶劑的緩沖層溶劑，該緩沖層溶劑比以下將描述的用于形成發(fā)光層的溶劑具有更低的溶解度。在于空穴傳輸層上涂敷包括緩沖層溶劑和作為緩沖層主要成分的導電聚合物溶質(zhì)的緩沖層溶液之后，在烘烤所得產(chǎn)品時，在發(fā)光層上疊置了對應于自緩沖層的導電聚合物。接著，在緩沖層上疊置電子傳輸層時(步驟750)，通常使用具有高溶解度的溶劑，比如氯苯基溶劑，但是形成在發(fā)光層上的導電聚合物自緩沖層能夠保護發(fā)光層免受氯苯基溶劑的損害。
如上所述，通過在形成發(fā)光層之前插入自緩沖層來減小下層的缺陷，能夠改善根據(jù)本發(fā)明的OLED的壽命。并且通過沉積另一層并通過在發(fā)光層上形成電子傳輸層之前插入自緩沖層來減少發(fā)光層的缺陷，能夠改善根據(jù)本發(fā)明的OLED的色純度。
盡管已經(jīng)參照其示例性實施例具體表示并描述了本發(fā)明，但本領域普通技術人員應理解的是，在不偏離由所附權利要求限定的本發(fā)明的主旨和范圍的前提下，可以對本發(fā)明進行形式和細節(jié)上的各種變化。
權利要求
1.一種有機發(fā)光裝置，包括陽極和陰極；設置在所述陽極和所述陰極之間的空穴傳輸層；設置在所述空穴傳輸層和所述陰極之間以保護所述空穴傳輸層的自緩沖層；以及設置在所述自緩沖層和所述陰極之間并且由和所述自緩沖層相同的材料形成的發(fā)光層。
2.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光裝置，其中所述自緩沖層和所述發(fā)光層由導電聚合物形成。
3.一種有機發(fā)光裝置，包括陽極和陰極；設置在所述陽極和所述陰極之間的空穴傳輸層；設置在所述空穴傳輸層和所述陰極之間的發(fā)光層；設置在所述發(fā)光層和所述陰極之間以保護所述發(fā)光層的自緩沖層；以及設置在所述自緩沖層和所述陰極之間并且由和所述自緩沖層相同的材料形成的電子傳輸層。
4.根據(jù)權利要求3所述的有機發(fā)光裝置，其中所述自緩沖層和所述電子傳輸層由導電聚合物形成。
5.一種有機發(fā)光裝置的制造方法，包括在基板上形成陽極；在所述陽極上形成空穴傳輸層；在所述空穴傳輸層上形成自緩沖層；在所述自緩沖層上形成發(fā)光層；以及在所述發(fā)光層上形成陰極，其中，在形成所述自緩沖層時使用緩沖層溶劑，該緩沖層溶劑比用于形成所述發(fā)光層的溶劑對于所述空穴傳輸層具有更低的溶解度。
6.根據(jù)權利要求5所述的方法，其中所述自緩沖層和所述發(fā)光層由相同類型的導電聚合物形成。
7.一種有機發(fā)光裝置的制造方法，包括在基板上形成陽極；在所述陽極上形成空穴傳輸層；在所述空穴傳輸層上形成發(fā)光層；在所述發(fā)光層上形成自緩沖層；在所述自緩沖層上形成電子傳輸層；以及在所述電子傳輸層上形成陰極，其中，在形成所述自緩沖層時使用緩沖層溶劑，該緩沖層溶劑比用于形成所述電子傳輸層的溶劑對于所述發(fā)光層具有更低的溶解度。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其中所述自緩沖層和所述電子傳輸層由相同類型的導電聚合物形成。
全文摘要
提供了一種有機發(fā)光裝置(OLED)以及該OLED的制造方法。該OLED包括陽極和陰極；設置在所述陽極和所述陰極之間的空穴傳輸層；設置在所述空穴傳輸層和所述陰極之間以保護所述空穴傳輸層的自緩沖層；以及，設置在所述自緩沖層和所述陰極之間并且由和所述自緩沖層相同的材料形成的發(fā)光層。
文檔編號H01L51/52GK1828968SQ20061000609
公開日2006年9月6日 申請日期2006年1月26日 優(yōu)先權日2005年2月5日
發(fā)明者金相烈, 樸商勛, 李泰雨, 崔炳基, 樸鐘辰, 金武謙, 姜仁男 申請人:三星Sdi株式會社