專利名稱：有機發(fā)光裝置和有機發(fā)光二極管顯示器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明的各實施方式涉及有機發(fā)光裝置。
背景技術：
作為信息顯示器，陰極射線管(CRT)已逐漸被平板顯示器代替，以隨時隨地發(fā)送和接收信息。這些平板顯示器之中，液晶顯示器(LCD)輕質(zhì)且具有低功耗，因此，最近已廣泛使用。然而，由于LCD為無源發(fā)光型裝置，而不是自發(fā)光型裝置，所以LCD在亮度、對比度、 視角、大面積等方面存在局限。因此，為了克服這些問題，已廣泛并積極研究新的平板顯示器。這些新的平板顯示器之中，有機發(fā)光二極管(OLED)裝置為自發(fā)光型裝置，能夠以低電壓驅(qū)動，能夠易于制得很薄，并具有諸如寬視角和快響應速度等優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容
一個實施方式的特點在于提供長壽命的有機發(fā)光裝置。以上和其它特點和優(yōu)點中的至少一個可通過提供一種有機發(fā)光裝置來實現(xiàn)，所述有機發(fā)光裝置包括第一電極，所述第一電極具有比ITO的功函能級絕對值小的功函能級絕對值；面對所述第一電極的第二電極；和在所述第一電極和所述第二電極之間的有機層。所述第一電極的金屬可包括銀、鋁，或者銀和鋁的合金。所述有機層可包括空穴注入層，所述空穴注入層具有比所述第一電極的金屬的功函能級絕對值高的最低空分子軌道能級絕對值。所述有機層可包括空穴注入層，所述空穴注入層包括非氧化物材料，所述非氧化物材料具有比所述第一電極的金屬的功函能級絕對值高的最低空分子軌道能級絕對值。所述有機層可包括空穴注入層，所述空穴注入層包括氧化物材料，所述氧化物材料具有比所述第一電極的金屬的功函能級絕對值高的最低空分子軌道能級絕對值。所述有機層可包括空穴注入層，所述空穴注入層包括非氧化物材料，所述非氧化物材料具有比所述第一電極的金屬的功函能級絕對值高的最低空分子軌道能級絕對值，且所述空穴注入層的厚度可為約50A至約100A。所述有機層可包括空穴注入層，所述空穴注入層包括氧化物材料，所述氧化物材料具有比所述第一電極的金屬的功函能級絕對值高的最低空分子軌道能級絕對值；且所述空穴注入層的厚度可為約IOOA至約800入。所述有機層可包括空穴注入層，且所述空穴注入層可包括1，4，5，8，9，12-六氮雜-苯并菲-2，3，6，7，10，11-六腈、十六氟銅酞菁或它們的混合物。所述空穴注入層可包括1，4，5，8，9，12-六氮雜-苯并菲-2，3，6，7，10，11-六腈和十六氟銅酞菁的混合物。所述有機層可包括空穴注入層，且所述空穴注入層可包括MoOx (X在2至6的范圍內(nèi))、WxOy (X在1至18的范圍內(nèi)，且y在2至49的范圍內(nèi))或它們的混合物。
所述有機層可包括空穴注入層，且所述空穴注入層可接觸所述第一電極。所述有機層可包括空穴注入層，且所述第一電極接觸所述空穴注入層的部分可為不含氧化物的狀態(tài)。所述有機層的厚度可為約800A至約1500A。所述第一電極可為正極，且所述第二電極可為負極。所述第一電極的厚度可為約200A至約5000A。以上和其它特點和優(yōu)點中的至少一個可通過提供一種有機發(fā)光二極管顯示器來實現(xiàn)，所述有機發(fā)光二極管顯示器包括具有金屬表面的正極，所述金屬表面包括銀和鋁中的至少一種；有機層，所述有機層包括鄰近所述正極的所述金屬表面布置的空穴注入層，所述空穴注入層配置用于接收來自所述正極的空穴，所述空穴注入層包括1，4，5，8，9，12-六氮雜-苯并菲_2，3，6，7，10，11-六腈、十六氟銅酞菁、氧化鉬和氧化鎢中的至少一種；和負極，所述有機層位于所述正極和所述負極之間。


通過參照附圖對示例性實施方式的詳細說明，本發(fā)明的以上和其它特點和優(yōu)點對本領域技術人員將變得更顯而易見，其中圖1示出了普通有機發(fā)光裝置的電極和有機層的最低空分子軌道(LUMO)和最高占據(jù)分子軌道(HOMO)的能級圖，以及有機發(fā)光裝置的工作原理和退化原理。圖2示出了根據(jù)一個實施方式的有機發(fā)光裝置各元件的相對能級圖。圖3示出了根據(jù)一個實施方式的有機發(fā)光裝置。
具體實施例方式2010年3月四日在韓國專利局遞交的名稱為“有機發(fā)光裝置”的韓國專利申請 10-2010-0028080通過引用整體合并于此。以下將參照附圖更完整地說明各示例性實施方式；然而，它們可以不同形式實施， 而不應解釋為限于本文中所述的各實施方式。更確切地說，提供這些實施方式以使得本公開徹底、完整，并將本發(fā)明的范圍完全傳遞給本領域技術人員。在附圖中，為了說明的清楚性，層和區(qū)域的尺寸可放大。還應理解的是，當某一層或元件被稱為“在另一層或基板上”時，它可直接在該另一層或基板上，或者也可存在插入層。而且，應理解的是，當某一層被稱為“在另一層下”時，它可直接在其下，并可存在一個或多個插入層。此外，還應理解的是，當某一層被稱為位于“兩層之間”時，它可為該兩層之間的唯一層，或者還可存在一個或多個插入層。相似的附圖標記在全文中指代相似元件。圖1示出了普通有機發(fā)光裝置的電極和有機層的最低空分子軌道(LUMO)和最高占據(jù)分子軌道(HOMO)的能級圖，以及有機發(fā)光裝置的工作原理和退化原理。通常，頂發(fā)光有源矩陣有機發(fā)光二極管(AMOLED)裝置可配置如下在氧化銦錫 (ITO)上熱蒸鍍有機材料，該氧化銦錫為具有高功函的正極；然后使用適當?shù)姆椒ㄈ绯练e法形成具有低功函的金屬作為負極。參照圖1，在對有機發(fā)光裝置施加電壓時，由負極注入的電子會聚集在空穴傳輸層 (HTL)和發(fā)光層(EML)之間的界面，由此有機分子會分解，從而降低有機發(fā)光裝置的壽命。
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而且，在正極中，氧化銦錫(ITO)的銦(In)會遷移至空穴注入層(HIL)或空穴傳輸層(HTL)，由此有機分子會分解，從而降低有機發(fā)光裝置的壽命。此外，如果由于用于控制電阻的下面的銀(Ag)層上的粗糙度而產(chǎn)生暗點，也會降低有機發(fā)光裝置的壽命。而且，當分別進行用于形成正極和有機層的工藝時，在陽極上會形成不理想的氧化物層。此氧化物層可能是有害的，從而降低有機發(fā)光裝置的壽命。為了提供用于多種產(chǎn)品如便攜式產(chǎn)品和電視(TV)定向產(chǎn)品的有機發(fā)光裝置，需要在50mA/cm2下具有500小時或更長的半壽命。因此，需要長壽命、可抵制電子引起的衰減以及不會表現(xiàn)出銦(In)遷移的有機發(fā)光裝置。為了得到這種有機發(fā)光裝置，引起壽命降低的正極可用金屬代替。更詳細地，如上所述，通?？墒褂肐TO陽極，這種陽極提供了足夠高的功函能級，使得不會引起空穴注入的問題。然而，如果使用具有低功函的金屬代替以增加壽命，空穴不會平穩(wěn)地注入到金屬和有機材料之間的界面。在這種情況下，在降低空穴注入勢壘的同時抵制電子侵蝕的空穴注入層(HIL)是合乎需要的。圖2示出了根據(jù)一個實施方式的有機發(fā)光裝置各元件的相對能級圖，圖3示出了根據(jù)一個實施方式的有機發(fā)光裝置。參照圖2和圖3，根據(jù)一個實施方式的有機發(fā)光裝置可包括第一電極、面對第一電極的第二電極以及布置在第一電極和第二電極之間的有機層。根據(jù)可用比較的ITO的功函能級，第一電極可為具有比ITO的功函能級絕對值小的功函能級絕對值的金屬。這種金屬的實例沒有具體限制。根據(jù)一個實施方式，第一電極的金屬可為具有反射性的金屬，例如銀(Ag)、鋁 (Al)，或者Ag和Al的合金。因此，可防止銦(In)遷移到有機層中。第一電極可為正極，第二電極可為負極。然而，本發(fā)明不限于此情況。第二電極可為具有4. 3eV或更低的低功函能級的金屬，或這種金屬的組合，且可為半透明的。參照圖3，根據(jù)本實施方式的有機發(fā)光裝置的有機層可包括空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(EML)、電子傳輸層(ETL)和電子注入層(EIL)，或者可僅包括這些層中的一些層的組合。在一種實施方式中，有機發(fā)光裝置的有機層包括空穴注入層(HIL)，且空穴注入層 (HIL)的最低空分子軌道(LUMO)的能級絕對值可高于第一電極的金屬的功函能級絕對值。通常，用作空穴注入層(HIL)的十四酰佛波醇乙酸酯(TPA)類化合物可有利于來自ITO的空穴注入，但不耐電子攻擊，從而降低壽命。參照圖2，在根據(jù)本實施方式的有機發(fā)光裝置中，空穴注入層(HIL)的LUMO的能級絕對值高于第一電極的金屬的功函能級絕對值。具有相對較高的LUMO能級的空穴注入層(HIL)捕獲沿著空穴傳輸層(HTL)傳輸?shù)碾娮?，從而防止空穴注入?HIL)退化。此外，由于空穴注入層(HIL)的偶極子特性，空穴易于從具有低功函能級的正極注入。更詳細地，在施加電場時，由于空穴注入層(HIL)的偶極子特性，空穴注入層 (HIL)的正極帶正電，空穴注入層(HIL)的負極帶負電。因為空穴注入層(HIL)的LUMO低， 所以由負極注入的電子易于下降到空穴注入層(HIL)的LUM0。此外，這些電子被空穴注入層(HIL)的正電荷吸引，從而這些電子易于注入到空穴注入層(HIL)中。因此，停留在空穴傳輸層(HTL)內(nèi)的電子容易向正極遷移，從而防止空穴傳輸層退化。
根據(jù)一個實施方式，有機發(fā)光裝置的有機層包括空穴注入層(HIL)，且空穴注入層 (HIL)可包括氧化物或非氧化物材料，該氧化物或非氧化物材料具有比第一電極的金屬的功函能級絕對值高的LUMO能級絕對值。在空穴注入層(HIL)由非氧化物材料形成時，非氧化物材料的實例可包括但不限于，1,4,5,8,9,12-六氮雜-苯并菲-2,3,6,7,10，11-六腈(HATCN)、十六氟銅酞菁或它們的混合物。在空穴注入層(HIL)由非氧化物材料形成時，空穴注入層(HIL)的厚度可為約 50入至約100A。當空穴注入層(HiL)的厚度為此范圍時，該裝置可具有優(yōu)異的驅(qū)動特性和壽命特性。在空穴注入層(HIL)由氧化物材料形成時，氧化物材料的實例可包括但不限于， MoOx(X在2至6的范圍內(nèi))、Wx0y(x在1至18的范圍內(nèi)，且y在2至49的范圍內(nèi))或它們的混合物。在空穴注入層(HIL)由氧化物材料形成時，空穴注入層(HIL)的厚度可為約100人至約800人。當空穴注入層(HIL)的厚度為此范圍時，該裝置可具有優(yōu)異的驅(qū)動特性和壽命特性。根據(jù)一個實施方式，有機發(fā)光裝置的有機層包括空穴注入層(HIL)，且空穴注入層 (HIL)與第一電極接觸。在一種實施方式中，根據(jù)一個實施方式的有機發(fā)光裝置可在絕氧條件如真空條件下制作。因此，與空穴注入層(HIL)接觸的第一電極的部分可為不含氧化物的狀態(tài)。根據(jù)一個實施方式，在有機發(fā)光裝置中，有機層的厚度可為約800A至約1500A， 且第一電極的厚度可為約200A至約5000A。當有機層的厚度和第一電極的厚度在上述范圍內(nèi)時，該裝置可具有優(yōu)異的驅(qū)動特性和壽命特性。以下，將參照圖3說明根據(jù)一個實施方式制作有機發(fā)光裝置的方法，圖3中示出了根據(jù)一個實施方式的有機發(fā)光裝置。參照圖3，有機發(fā)光裝置包括基板、第一電極(正極)、 HIL、HTL、EML、EIL 和第二電極(負極)。首先，可將第一電極材料如具有比ITO的功函能級絕對值低的功函能級絕對值的金屬例如通過使用沉積或濺射法形成在基板上，以形成第一電極。在絕氧條件如真空、或Ar或N2氣氛下依次形成所有的隨后的層。第一電極可構成陽極或陰極。基板可為通常用于有機發(fā)光裝置的基板，并可包括例如具有優(yōu)異的機械強度、熱穩(wěn)定性、透明性、表面平整性、便于處理和耐水性的玻璃基板或透明塑料基板。第一電極材料可為具有比ITO的功函能級絕對值低的功函能級絕對值的金屬，例如Ag、Al或它們的合金，且第一電極可為透明或反射電極。接著，可使用例如真空沉積法在第一電極上形成HIL。在其他實施方式中，可使用例如旋涂法、澆涂法、朗繆爾-布羅杰特(LB)沉積法等在第一電極上形成HIL。當用真空沉積形成HIL時，沉積條件可根據(jù)用于形成HIL的化合物以及擬形成的 HIL的結(jié)構和熱特性而變化。例如，沉積條件可包括100°C至500°C的沉積溫度、10_8托至 10—3托的真空壓力和0.01A /秒至IOOA /秒的沉積速率。當用旋涂法形成HIL時，涂布條件可根據(jù)用于形成HIL的化合物以及擬形成的HIL 的結(jié)構和熱特性而變化。例如，涂布條件可包括約2000rpm至約5000rpm的涂布速度和約80°C至約200°C的熱處理溫度，其中熱處理是為了在涂布后除去溶劑。用于形成空穴注入層(HIL)的材料實例可包括1，4，5，8，9，12_六氮雜-苯并菲-2，3，6，7，10，11-六腈、十六氟銅酞菁、MoOx(X在2至6的范圍內(nèi))、Wx0y(x在1至18的范圍內(nèi)，且y在2至49的范圍內(nèi))或它們的混合物。在空穴注入層(HIL)為非氧化物材料(例如1，4，5，8，9，12-六氮雜環(huán)-苯并菲-2， 3，6，7，10，11-六腈、十六氟銅酞菁或它們的組合)時，空穴注入層(HIL)的厚度可為約5θΑ 至約ΙΟΟΑ。在空穴注入層(HIL)為氧化物材料(例如MoOx(X在2至6的范圍內(nèi))、Wx0y(x 在1至18的范圍內(nèi)，且y在2至49的范圍內(nèi))或它們的組合)時，空穴注入層(HIL)的厚度可為約IOOA至約800A。當空穴注入層(HIL)的厚度在上述范圍內(nèi)時，該裝置可具有優(yōu)異的驅(qū)動特性和壽命特性。接著，可使用多種方法如真空沉積法、旋涂法、澆涂法、LB沉積法等在HIL上形成 HTL0當使用真空沉積法或旋涂法形成HTL時，盡管沉積或涂布條件可根據(jù)用于形成HTL的材料而改變，但沉積或涂布條件可與用于形成HIL的條件相似?？墒褂玫腍TL材料的實例包括但不限于，諸如N-苯基咔唑或聚乙烯基咔唑等咔唑衍生物；和具有芳族稠環(huán)的胺衍生物，例如NPB、N，N'-雙(3-甲基苯基)-N，N' -二苯基-[1，1'-聯(lián)苯基]_4，4' -二胺(TPD)或 N，N' -二(萘-1-基)-N，N' -二苯基聯(lián)苯胺(α -TPD)。
HTL可具有約50入至約1OOOA的厚度，例如IOOA至約700A的厚度。當HTL的厚度在上述范圍內(nèi)時，HTL可具有優(yōu)異的空穴傳輸特性，而基本上不會增加驅(qū)動電壓。接著，可使用多種方法如真空沉積法、旋涂法、澆涂法、LB沉積法等在HTL上形成 EML。當使用真空沉積法或旋涂法形成EML時，盡管沉積或涂布條件可根據(jù)用于形成EML的材料而改變，但沉積或涂布條件可與用于形成HIL的條件相似。EML可使用多種發(fā)光材料如主體和摻雜劑形成。用于形成EML的摻雜劑可包括例如熒光摻雜劑或磷光摻雜劑。主體實例可包括但不限于Alq3、4，4' -N, N' - 二咔唑-聯(lián)苯(CPB)、9，10-二 (萘-2-基)蒽(ADN)和聯(lián)苯乙烯(DSA)。紅色摻雜劑的實例包括但不限于八乙基卟啉合鉬(II) (PtOEP)、Ir(piq)3、 Btp2Ir (acac)禾口 DCJTB0
權利要求
1.一種有機發(fā)光裝置，包括第一電極，所述第一電極具有比ITO的功函能級絕對值小的功函能級絕對值； 面對所述第一電極的第二電極；和在所述第一電極和所述第二電極之間的有機層。
2.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光裝置，其中所述第一電極的金屬包括銀、鋁，或者銀和鋁的合金。
3.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光裝置，其中所述有機層包括空穴注入層，所述空穴注入層具有比所述第一電極的金屬的功函能級絕對值高的最低空分子軌道能級絕對值。
4.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光裝置，其中所述有機層包括空穴注入層，所述空穴注入層包括非氧化物材料，所述非氧化物材料具有比所述第一電極的金屬的功函能級絕對值高的最低空分子軌道能級絕對值。
5.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光裝置，其中所述有機層包括空穴注入層，所述空穴注入層包括氧化物材料，所述氧化物材料具有比所述第一電極的金屬的功函能級絕對值高的最低空分子軌道能級絕對值。
6.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光裝置，其中所述有機層包括空穴注入層，所述空穴注入層包括非氧化物材料，所述非氧化物材料具有比所述第一電極的金屬的功函能級絕對值高的最低空分子軌道能級絕對值，且所述空穴注入層的厚度為50入至100A。
7.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光裝置，其中所述有機層包括空穴注入層，所述空穴注入層包括氧化物材料，所述氧化物材料具有比所述第一電極的金屬的功函能級絕對值高的最低空分子軌道能級絕對值，且所述空穴注入層的厚度為IOOA至800A。
8.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光裝置，其中 所述有機層包括空穴注入層，且所述空穴注入層包括1,4,5,8,9,12-六氮雜-苯并菲-2,3,6,7,10，11_六腈、十六氟銅酞菁或它們的混合物。
9.根據(jù)權利要求8所述的有機發(fā)光裝置，其中所述空穴注入層包括1，4，5，8，9，12-六氮雜-苯并菲-2，3，6，7，10，11-六腈和十六氟銅酞菁的混合物。
10.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光裝置，其中 所述有機層包括空穴注入層，且所述空穴注入層包括Mo0x、WxOy或它們的混合物，其中X在2至6的范圍內(nèi)，X在1至 18的范圍內(nèi)，且y在2至49的范圍內(nèi)。
11.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光裝置，其中 所述有機層包括空穴注入層，且所述空穴注入層與所述第一電極接觸。
12.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光裝置，其中 所述有機層包括空穴注入層，且與所述空穴注入層接觸的所述第一電極的部分為不含氧化物的狀態(tài)。
13.根據(jù)權利要求ι所述的有機發(fā)光裝置，其中所述有機層的厚度為800人至1500人。
14.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光裝置，其中 所述第一電極為正極，且所述第二電極為負極。
15.根據(jù)權利要求ι所述的有機發(fā)光裝置，其中所述第一電極的厚度為200A至 5000A。
16.一種有機發(fā)光二極管顯示器，包括正極，所述正極具有金屬表面，所述金屬表面包括銀和鋁中的至少一種； 有機層，所述有機層包括鄰近所述正極的所述金屬表面布置的空穴注入層，所述空穴注入層配置用于接收來自所述正極的空穴，所述空穴注入層包括1，4，5，8，9，12-六氮雜-苯并菲_2，3，6，7，10，11-六腈、十六氟銅酞菁、鉬氧化物和鎢氧化物中的至少一種；和負極，所述有機層位于所述正極和所述負極之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機發(fā)光裝置和一種有機發(fā)光二極管顯示器。所述有機發(fā)光裝置包括第一電極，所述第一電極具有比ITO的功函能級絕對值小的功函能級絕對值；面對所述第一電極的第二電極；和在所述第一電極和所述第二電極之間的有機層。
文檔編號H01L27/32GK102208430SQ201110058208
公開日2011年10月5日 申請日期2011年3月8日 優(yōu)先權日2010年3月29日
發(fā)明者吳一洙, 宋泂俊, 尹振瑛, 李昌浩, 李鐘赫, 趙世珍, 高熙周 申請人:三星移動顯示器株式會社