專利名稱：有機發(fā)光器件及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機發(fā)光器件及其制備方法。更具體地，本發(fā)明涉及 一種包括圖案層的有機發(fā)光器件及其制備方法，其中所述圖案層能夠降4氐 從用于注入電荷或發(fā)出電荷的電極至有機材料層的能壘。該申請要求了于2006年3月7日提交的韓國專利申請10-2006-0021365 號的優(yōu)先權，其所有的內容都在此引入作為參考。
背景技術：
有機發(fā)光器件典型地包含兩個電極以及介于陽極和陰極之間的有機材 料層，其中通過將電子和空穴注入所述有機材料層而將電流轉化為可見光， 從而發(fā)光。圖1是說明作為常規(guī)有機發(fā)光器件之一的普通有機發(fā)光器件的截面圖 的示意圖。參照圖1,有機發(fā)光器件包含有介于兩電極(例如陽極(20)和陰極(70)) 之間的發(fā)光層(50)。兩電極中的任何一個，例如，陽極(20)設置在透明基板 上(IO),且傳遞發(fā)光層(50)發(fā)出的光。為改善性能，有機發(fā)光器件可進一步 包括選自由電子注入層(65)、電子傳輸層(60)、空穴傳輸層(45)和空穴注入 層(40)組成的組中的至少一層。此外，有機發(fā)光器件可在透明基板(10)的電 極上包括絕緣層(30),用以區(qū)別發(fā)光區(qū)(A)和非發(fā)光區(qū)(B)。兩個電極(20， 70)可以由金屬、金屬氧化物或者導電聚合物形成。用于 形成電極的材料在與有機層界面上的特征性能可能是不穩(wěn)定的。此外，外 界施加的熱、驅動有機發(fā)光器件所產生的內熱及施加于有機發(fā)光器件的電 場也會給器件的性能帶來相反的效果。由于在電子/空穴注入層(65/40)或
電子/空穴傳輸層(60/45)及有機材料層之間的導電能級不同，為驅動器件 可增大驅動電壓。因此，重要的是使電子/空穴注入/發(fā)出電極或注入電極的能壘最小 化，并且穩(wěn)定電子/空穴注入層或電子/空穴傳輸層及有機材料層之間的 界面也是重要的，因此可發(fā)展用于改進該方面的技術。為此，對有機發(fā)光器件的陽極來說，選擇具有HOMO (最高占據分子 軌道)的材料，該材料使陽極的費米能級(Fermi energy level)可被調節(jié)為 類似空穴注入層的HOMO能級，或選擇HOMO能級類似陽極的費米能級 的材料，作為空穴注入層。在選擇空穴注入層時，不僅要考慮到陽極的費米能級，而且還要考慮 到空穴的傳輸層或發(fā)光層的HOMO能級，因而對選擇空穴注入層的材料存 在一些限制。因此，可調節(jié)陽極的費米能級的方法通常用于制備有機發(fā)光 器件。
發(fā)明內容
技術問題本發(fā)明的一個目的是提供一種有機發(fā)光器件及其制備方法，該有機發(fā) 光器件通過形成能夠降低空穴或電子在電極與有機層之間注入或傳輸的能 壘的圖案層而使光的發(fā)射能夠與圖案層的形狀相對應。本發(fā)明的另一個目的是提供一種有機發(fā)光器件及其制備方法，該有機 發(fā)光器件包括通過形成能夠降低空穴或電子在電極與有機層之間注入或傳 輸的能壘的圖案層，而可以使用更為廣泛的材料制成電極。技術方案為了達到上述的目的，本發(fā)明提供了一種有機發(fā)光器件，該器件包括 基板；依次設置在基板上的第一導電層和第二導電層；和至少一層包括發(fā) 光層的有機材料層，其介于第一導電層和第二導電層之間；其中所述有機發(fā)光器件包括對應發(fā)光區(qū)形成的圖案層，該圖案層形成在至少 一層有機材料層與第一導電層和第二導電層中的至少一層導電層之間；電荷經圖案層 在導電層與有機材料層之間注入或傳輸；并且電荷不會直接在各自與該圖 案層的上表面和下表面相接觸的兩層直接接觸的區(qū)域中注入或傳輸。本發(fā)明提供了一種層疊式有機發(fā)光器件，其包括第一導電層；至少一 層中間導電層；第二導電層；和至少一層各自設置在上述導電層之間的包 括發(fā)光層的有機材料層；其中，該層疊式有機發(fā)光器件包括對應發(fā)光區(qū)的 圖案層，該圖案層形成于至少一層導電層與至少一層有機材料層之間；電 荷經圖案層在導電層與有機材料層之間注入或傳輸；并且電荷不會直接在 各自與該圖案層的上表面和下表面相接觸的兩層直接接觸的區(qū)域中注入或 傳輸。此外，本發(fā)明提供了一種制備有機發(fā)光器件的方法，該方法包括在 基板上依次層疊第一導電層、至少一層包括發(fā)光層的有機材料層和第二導 電層的步驟；其中，該方法包括如下步驟使用使電荷經圖案層在導電層 與有機材料層之間注入或傳輸的材料，在至少 一層有機材料層與第 一導電 層和第二導電層中的至少一層導電層之間形成對應發(fā)光區(qū)的圖案層；使用不會使電荷在兩層直接接觸的區(qū)域中直接注入或傳輸的材料，形成各自與 圖案層的上表面和下表面相接觸的兩層。 有益效果根據本發(fā)明所述的有機發(fā)光器件具有如下效果通過將圖案層并入導 電層和有機材料層之間，降低空穴或電子在導電層和有機材料層之間的界面的電障。因此，本發(fā)明是通過改善電荷注入能力而具有改善發(fā)光機制的 優(yōu)點。此外，通過形成能夠在電極與有機材料層之間的界面處降低對電荷 注入的電障的圖案層，提供由更廣泛的材料形成的電極。此外，層疊式結
構具有能以不同形式形成多層圖案層從而實現不同的發(fā)光形式的優(yōu)點。


圖1圖示了常規(guī)的有機發(fā)光器件的截面圖，圖2圖示了根據本發(fā)明的第一個實施方案的有機發(fā)光器件的截面圖， 圖3圖示了根據本發(fā)明的第二個實施方案的有機發(fā)光器件的截面圖， 圖4圖示了根據本發(fā)明的第三個實施方案的有機發(fā)光器件的截面圖。 附圖標記10、 100、 200、 300:基板50、 140、 240:發(fā)光層80、 180、 280、 380a、 380b:有機材料層20、 70:電極30:絕緣層110、 210、 310:第一導電層 170、 270、 370:第二導電層 358:第三導電層 120、 260、 320、 360:圖案層具體實施方式
以下，將詳細描述本發(fā)明根據本發(fā)明所述的有機發(fā)光器件為一種有機發(fā)光器件，其包括基板; 依次設置在基板上的第一導電層和第二導電層；至少一層設置在第一導電 層和第二導電層之間的包括發(fā)光層的有機材料層；其中該有機發(fā)光器件包 括對應發(fā)光區(qū)形成的圖案層，該圖案層形成在至少一層有機材料層與第一 導電層和第二導電層中的至少一層導電層之間；電荷經圖案層在導電層和 有機材料層之間注入或傳輸；并且電荷不會直接在各自與圖案層的上表面
和下表面相接觸的兩層直接接觸的區(qū)域中注入或傳輸。具體地，本發(fā)明能 夠提供一種有機發(fā)光器件，其通過使用能夠在電極與有機材料層之間降低 空穴或電子注入或傳輸的電障的圖案層，而具有與該圖案層的形狀對應的 發(fā)光區(qū)。依據本發(fā)明，從有機材料層發(fā)出的光可向基板方向發(fā)光(底部發(fā)光)， 或向基板相反方向發(fā)光(頂部發(fā)光)，或同時向上述兩方向發(fā)光。依據本發(fā)明，圖案層由有機材料、無機材料或其混合物形成，并且不 特別限制所述材料，只要這些材料所具有的能級能夠使電荷經圖案層在導 電層與有機材料層之間注入或傳輸。圖案層可充當構成常規(guī)有機發(fā)光器件 的有機材料層中的至少一種，例如空穴注入層、空穴傳輸層、空穴阻隔層、 電子傳輸層或電子注入層。此外，只要其不會給器件的電荷傳輸帶來任何 反作用，它可以不充當附加的其它層。例如，如果與圖案層相接觸的導電 層是陽極，那么圖案層可由用于空穴注入層或空穴傳輸層的材料構成。此 外，如果與圖案層相接觸的導電層是陰極，那么圖案層可由用于空穴阻隔 層、電子傳輸層或電子注入層的材料構成。在本發(fā)明中，各自與圖案層的上表面和下表面相接觸的兩層的材料并 不受到特別的限制，只要各層具有的合適的能級，使電荷不會在兩層之間 的區(qū)域直接注入或傳輸，以及不會給驅動整個器件帶來任何反作用。在本發(fā)明中，第一導電層和第二導電層可分別為陽極和陰極，或者分 別為陰極和陽極。依照本發(fā)明的一個實施方案，圖案層為與第一導電層和第二導電層中 的至少一層導電層相接觸的n型有機材料層，并且與圖案層相接觸的有機 材料層則為p型有機材料層，其將與圖案層形成NP結。導電層的費米能 級、圖案層的LUMO能級以及與圖案層相接觸的有機材料層的HOMO能 級能滿足如下的關系式(1)和(2):
0ev < EnL-EF1 < 4eV (1) EpH-EnL<leV (2)在上述的關系式(1)和(2)中，En是導電層的費米能級，E化是圖案層的 LUMO能級，和EpH是將會與圖案層形成NP結的有機材料層的HOMO能 級。此外，n型有機材料可具有4至7eV的LUMO能級和電子遷移率為l(T8 cm2/V至1 cm2/V。在上述的實施方案中，與圖案層相接觸的導電層可為第一導電層或第 二導電層。如果與圖案層相接觸的導電層是第一導電層，那么第二導電層 可由鋁(A1)、銀(Ag)或用于透明電極的材料(如ITO)形成。有機材料層可進 一步包括選自由空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、電子傳輸層(ETL) 和電子注入層(EIL)組成的組中至少一層。在上述的實施方案中，可以進 一步在第二導電層與有機材料層之間并入圖案層，在此情況下，該附加的 圖M可由選自由LiF、 NaF、 CsF、 Ca、 Mg和MgO纟賦的組中的至少一種構成。本發(fā)明進一步提供一種層疊式有機發(fā)光器件，其包含第一導電層； 至少一層中間導電層；第二導電層；和至少一層各自設置在上述導電層之 間的包括發(fā)光層的有機材料層；其中，該層疊式有機發(fā)光器件包括對應發(fā) 光區(qū)形成的圖案層，該圖案層形成于至少一層導電層與至少一層有機材料 層之間；電荷經該圖案層注入或傳輸到該導電層與該有機材料層之間；并 且電荷不會直接在各自與該圖案層的上表面和下表面相接觸的兩層直接接 觸的區(qū)域中注入或傳輸。根據本發(fā)明的層疊式有機發(fā)光器件優(yōu)選既包含各導電層之間的圖案層 又包括設置在其上的有機材料層。如果所述器件包括兩個或者多個圖案層， 則這些圖案層可具有相同或不同的圖案。通過形成多種形式的包括多層的 圖案層，可以實現多種發(fā)光形式。根據本發(fā)明的一個實施方案，該器件包括設置在第一導電層與第二導 電層之間的第三導電層；包括在第三導電層上面和下面的至少一層包括發(fā) 光層的有機材料層；并且包括對應發(fā)光區(qū)形成的圖案層，該圖案層形成在 至少一層有機材料層與第一導電層、第二導電層和第三導電層中的至少一 層導電層之間。在此情形下，第一導電層、第二導電層和第三導電層彼此 以接地電勢相互電連接，并可對第三導電層施加交流電壓，但不限制于此。 該有機發(fā)光器件可用于顯示器件，其可以依次用作音頻顯示器、廣告 顯示器、標識語顯示器以及家用顯示器設備等。此外，本發(fā)明提供了一種制備有機發(fā)光器件的方法，其包括在基板 上依次層疊第一導電層、至少一層包括發(fā)光層的有機材料層和第二導電層 的步驟；其中，該方法包括如下步驟使用使電荷經圖案層在導電層與有 機材料層之間注入或傳輸的材料，在至少一層有機材料層與第 一導電層和 第二導電層中的至少 一層導電層之間形成對應發(fā)光區(qū)的圖案層；使用不會 使電荷在兩層直接接觸的區(qū)域中直接注入或傳輸的材料，形成各自與圖案 層的上表面和下表面相接觸的兩層。根據本發(fā)明的一個實施方案，提供了 一種制備有機發(fā)光器件的方法， 該方法包括如下步驟在基板上形成第一導電層；在第一導電層上形成對 應發(fā)光區(qū)的圖案層；在第一導電層和圖案層露出的部分上形成至少一層包 括發(fā)光層的有機材料層；和在有機材料層上形成第二導電層，其中圖案層 由使電荷經圖案層在第一導電層與有機材料層之間注入或傳輸的材料形 成；并且與圖案層相接觸的有機材料層由不會使電荷從第 一導電層直接注 入或傳輸到與第一導電層相接觸的區(qū)域的材料形成。第一導電層可由陽極 形成，并且第二導電層可由陰極形成。陽極的圖案層可以由空穴注入層或 空穴傳輸層形成。而且，圖案層可以由n型有機材料形成，并且與圖案層 相接觸的有機材料層可以是由P型有機材料形成。根據本發(fā)明的另 一實施方案，提供了 一種制備有機發(fā)光器件的方法， 該方法包括如下步驟在基板上形成第一導電層；在第一導電層上形成至 少 一層包括發(fā)光層的有機材料層；在有機材料層上形成對應發(fā)光區(qū)的圖案 層；和在有機材料層和圖案層露出的部分上形成第二導電層，其中圖案層 由使電荷經圖案層在第二導電層與有機材料層之間注入或傳輸的材料形 成；并且與圖案層接觸的有機材料層由不會使電荷從第二導電層直接注入 或傳輸到與第二導電層相接觸的區(qū)域中的材料形成。第一導電層可以由陽 極形成，并且第二導電層可以由陰極形成。在陰極下表面形成的圖案層可 以是由空穴阻隔層、電子傳輸層或電子注入層形成。根據本發(fā)明的另 一實施方案，提供了 一種制備有機發(fā)光器件的方法， 該方法包括如下步驟在基板上形成第一導電層；在第一導電層上形成對 應發(fā)光區(qū)的第一圖案層；在第一導電層和第一圖案層露出的部分上形成至 少一層包括發(fā)光層的有機材料層；在有機材料層上形成對應發(fā)光區(qū)的第二 圖案層；和在有機材料層和第二圖案層露出的部分上形成第二導電層，其 中第一圖案層由使電荷經第一圖案層在第一導電層與有機材料層之間注入 或傳輸的材料形成；與第 一 圖案層接觸的有機材料層由不會使電荷從第一 導電層直接注入或傳輸到與第 一導電層相接觸的區(qū)域的材料形成；第二圖 案層由使電荷經第二圖案層在第二導電層與有機材料層之間注入或傳輸的 材料形成；與第二圖案層接觸的有機材料層由不會使電荷從第二導電層直 接注入或傳輸到與第二導電層相接觸的區(qū)域的材料形成。根據本發(fā)明的另一實施方案，提供了一種制備有機發(fā)光器件的方法， 該方法包括如下步驟在基板上形成第一導電層；在第一導電層上形成對 應發(fā)光區(qū)的第一圖案層；在第一導電層和第一圖案層露出的部分上形成包 括發(fā)光層的至少一層第一有機材料層；在第一有機材料層上形成第三導電 層；在第三導電層上形成對應發(fā)光區(qū)的第二圖案層；在第三導電層和第二 圖案層露出的部分上形成包括發(fā)光層的至少 一層第二有機材料層；和在第
二有機材料層上形成第二導電層，其中第一圖案層由使電荷經第一圖案層 在第 一導電層與有機材料層之間注入或傳輸的材料形成；與第 一 圖案層相 接觸的有機材料層由不會使電荷從第 一導電層直接注入或傳輸到與第 一導電層相接觸的區(qū)域中的材料形成；第二圖案層由使電荷經第二圖案層在第 三導電層與第二有機層之間注入或傳輸的材料形成；與第二圖案層相接觸 的有機材料層由不會使電荷從第三導電層直接注入或傳輸到與第三導電層 相接觸的區(qū)域的材料形成。下面，將參照附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施方案。但是，為了本領 域技術人員清楚地表達本發(fā)明的實質，將以實施例的形式提供下述實施方 案。因此，本發(fā)明不限于下述的實施方案，且會對以下優(yōu)選實施方案進行 某些修改。在下面的詳細敘述中，將用相同的附圖標記用來表示相同的元 件。圖2是根據第一個實施方案的有機發(fā)光器件的截面圖。參照圖2，第一導電層(110)和第二導電層(170)依次設置在基板(100)上。第一個導電層(110)可以是陽極，并且第二導電層(170)可以是陰極。圖案層(120)在第一導電層(110)與第二導電層(170)之間，也就 是說，與第一導電層(110)接觸。這里，對應圖案層(120)的區(qū)域是發(fā) 光區(qū)(A),并且其余區(qū)域是非發(fā)光區(qū)(B)。有機材料層(180)設置在第 一導電層(110)和圖案層(120)露出的部分上。有機材料層(180)包括 發(fā)光層(140)，并且可以進一步包括選自由空穴注入層(130)、空穴傳輸 層(135)、電子傳輸層(150)和電子注入層(155)組成的組中至少一種。如果第一導電層(IIO)是陽極，空穴注入層(130)和第一導電層(110) 具有的能級使空穴不會在第一導電層(110)與空穴注入層(130)相互接 觸的區(qū)域中從第一導電層(110)注入到空穴注入層(130)。此外，圖案層 (120)、與圖案層接觸的第一導電層(110)和與圖案層(120)接觸的空 穴注入層(130)具有的能級能使空穴經圖案層(120)從第一導電層(110) 注入到空穴注入層(130)。據此，電荷只能在對應發(fā)光區(qū)(A)的區(qū)域， 即圖案層(120)的區(qū)域中注入和傳輸，從而發(fā)光。圖案層(120)可由有機材料形成。優(yōu)選地，圖案層(120)可以是n 型有機材料層，并且與圖案層(120)接觸的空穴注入層(130)可以為p 型有機材料層。在這種情形下，圖案層(120)和空穴注入層(130)將會 形成一個NP結。這里，第一導電層即陽極(110)的費米能級、圖案層(120) 的LUMO能級和空穴傳輸層(130)的HOMO能級優(yōu)選滿足下面的關系式 (1 )和(2 ):0eV < EnL-EF1^4eV (1) EpH-Enl5leV (2)在上面的關系式(1)和(2)中，EF1是第一導電層的費米能級，EnL 是圖案層的LUMO能級，并且EpH是有機材料層的HOMO能級，其將與 圖案層形成NP結。因此，通過將圖案層(120)并入到有機發(fā)光器件的第一導電層(110) 即陽極與空穴注入層(130)之間，能在第一導電層與有機材料層之間的界 面降低電荷注入的電障。結果，可改善電荷的注入能力，并且因此可提供 由更廣泛的材料形成的電極。n型有機材料層可包含如下通式1的化合物[通式1]
在通式1中，Ri至R6各自選自由氫、鹵素原子、腈基(-CN)、硝基(-N02)、 磺?；?-S02R)、亞砜基(-SOR)、氨磺酰(-S02NR)、磺酸基(-S03R)、三氟曱 基(-CF3)、酯(-COOR)、酰胺(-CONHR或-CONRR，)、取代或未取代的直鏈 或支鏈Crd2烷氧基、取代或未取代的直鏈或支鏈d-C!2烷基、取代或未 取代的芳香族或非芳香族的雜環(huán)基、取代或未取代的芳基、取代或未取代 的單芳胺或二芳胺和取代或未取代的芳烷基胺組成的組中。另外，R和R， 各自選自由取代或未取代的d-C60烷基、取代或未取代的芳基和取代或未 取代的5元至7元雜環(huán)基組成的組中。通式1的化合物的具體實例包括以下式1-1至l-6表示的化合物[式l畫l]NC CN<formula>formula see original document page 19</formula><formula>formula see original document page 20</formula>[式l畫6]<formula>formula see original document page 20</formula>NC CN從有機材料層(180)產生的光可以向基板(100)方向發(fā)出(底部發(fā) 光)、向基板(100)相反方向發(fā)出(頂部發(fā)光)，或同時向上述兩個方向發(fā)出。圖3圖示了根據本發(fā)明的第二個實施方案的有機發(fā)光器件的截面圖。 參照圖3，與第一實施方案不同的是，在第二個實施方案中，圖案層 (260)設置為與第二導電層(270)相接觸。具體地，在設置于基板(200) 上的第二導電層(270)及第一導電層(210)中間，配備對應發(fā)光區(qū)(A) 的與第二導電層(270)相接觸的圖案層(260)。第一導電層。10)可以 為陽極，并且第二導電層(270)可以為陰極。有機材料層(280)介于圖 案層(260)與第二導電層(270)和第一導電層(210)露出的部分之間。
有機材料層(280)包括有發(fā)光層，并且可以進一步包括選自由空穴注入層 (230)、空穴傳輸層(235 )、電子傳輸層(250)和電子注入層(255 )組 成的組中的至少一種。與圖案層(260)相接觸的電子注入層(255 )和第二導電層(270)具 有的能級能使電子不會在第二導電層(270)和電子注入層(255 )相互接 觸的區(qū)域/人第二導電層(270 )注入到電子注入層(255 )。此外，圖案層(260 )、 與圖案層(260)相接觸的第二導電層(270)和與圖案層(260)相接觸的 電子注入層(255 )具有的能級使得電子能夠經圖案層(260)從第二導電 層注入到電子注入層(255)。因此，電荷僅僅在對應發(fā)光區(qū)(A)的區(qū)域， 即圖案層(260)的區(qū)域中注入和傳輸，從而發(fā)光。具體來說，在第一實施方案中，在對應發(fā)光區(qū)的區(qū)域中配備與陽極相 接觸的圖案層以使陽極與有機材料層之間的能壘最小化，并且因此可以改 善空穴注入能力。另一方面，在第二個實施方案中，在對應發(fā)光區(qū)的區(qū)域 中配備與陰極相接觸的圖案層以使陰極與有機材料層之間的能壘最小化。 結果，在第二個實施方案中，電子的注入能力得到改善，從而實現了圖案 化的發(fā)光器件。圖案層(260)可以由無機材料形成。具體地，其可由選自由LiF、 NaF、 CsF、 Ca、 Mg和MgO組成的組中的^壬意一種形成。此外，其可以由用于 空穴阻隔層、電子傳輸層或電子注入層的材料形成。這里，第二導電層 (270),即陰極可以由鋁(Al)、銀(Ag)或透明電極(ITO)形成。有機發(fā)光器件具有的結構使得它也能成為底部發(fā)光器件、頂部發(fā)光器 件或頂部及底部同時發(fā)光的器件。圖4圖示了根據本發(fā)明的第三個實施方案的有機發(fā)光器件的截面圖。參照圖4，在笫三個實施方案中，提出了一種層疊式結構，其包括至 少兩層有機材料層(380a， 380b)。具體地說，第三導電層(358 )設置在
第一導電層(310 )與第二導電層(370 )之間，并且第一有機材料層(380a) 和第二有機材料層(380b)分別設置在第三導電層(358 )的上面和下面。此外，圖案層(320， 360)可設置在第一導電層(310)和/或第三導 電層(358 )上，且選擇性地或附加地，設置在第一導電層(310)和/或 第二導電層(370)的下表面。這里，第一導電層(310)和第二導電層(370) 以及第三導電層(358 )以接地電勢相互電相連，并且可以對第三導電層 (358 )施加交流電壓，以供應驅動有機發(fā)光器件所需要的驅動電壓。第三個實施方案也具有如下優(yōu)點可以在對應發(fā)光區(qū)(A)的區(qū)域中 形成圖案層，以使在導電層與有機材料層之間的能壘最小化，以提高電荷 遷移率，并且因此控制發(fā)光機制。此外，通過在各導電層中并入多種形式 的圖案層，可以實現多種發(fā)光形式，例如頂部發(fā)光器件、底部發(fā)光和頂部 及底部同時發(fā)光。在第一至第三的實施方案中，有機發(fā)光器件可以用于顯示器件，其依 次可以用于選自由音頻顯示器、廣告顯示器、標識語顯示器和家用顯示設 備組成的組中的一種。參照圖2至4，本發(fā)明的制備方法如下所述。參照圖2，對于制備#^居本發(fā)明的第一實施方案所述的有機發(fā)光器件 的方法，首先，在基板(100)上形成第一導電層(110)。基板可以由玻璃 或者塑料材料形成，并且在形成底部發(fā)光型有機發(fā)光器件的情況下，優(yōu)選 形成透明基板。此外，第一導電層(110)可優(yōu)選由金屬、金屬氧化物或導 電聚合物形成。圖案層(120)形成在第一導電層(110)上。使用例如干法或濕法蝕 刻、用精煉金屬掩模沉積和印刷的方法，形成圖案層(120)。對應圖案層 (120)的區(qū)域將會是發(fā)光區(qū)(A),并且其余區(qū)域將是非發(fā)光區(qū)(B )。 有機材料層(180)形成在露出圖案層(120)的第一導電層(110)和 圖案層(120)上。通過層疊選自空穴注入層(130)、空穴傳輸層(135)、 發(fā)光層(140)、電子傳輸層(150)和電子注入層(155)中的至少一種， 形成有機材料層(180)。在有機材料層中的與圖案層(120)相接觸的空穴注入層(130)具有 能級，該能級使空穴不會從第一導電層(110)直接注入與第一導電層(110) 相接觸的區(qū)域中。此外，第一導電層(110)、圖案層(120)和空穴注入層 (130)各自具有的能級使空穴能夠經圖案層(120)從第一導電層(110) 注入和傳輸到空穴注入層(130)中。第二導電層(170)形成在如上所述利用導電材料形成的有機材料層 (180)上。第二導電層(170)可以由鋁(Al)、銀(Ag)或透明電極(ITO) 形成。第一導電層(110)可以由陽極形成，并且第二導電層(170)可以 由陰極形成。而且，在陽極(110)上的圖案層(120)可以由空穴注入層 或空穴傳輸層形成。此外，圖案層(120)由n型有機材料形成，并且空穴注入層(130) 由p型有機材料形成。在此，第一導電層(110)的費米能級、空穴注入層 (130)的HOMO能級和圖案層(120)的LUMO能級優(yōu)選滿足上述的關 系式(1)和(2)。參照圖3,制備根據本發(fā)明的第二實施方案的有機發(fā)光器件的方法如 下所述。首先，第一導電層(210)形成在基板(200)上。正如在第一個實施 方案中，基板(200)可以是透明基板，并且第一導電層(210)可以由導 電材料膜形成。有機材料層(280)形成在第一導電層(210)上。形成有 機材料層(280),其包括發(fā)光層(240),并且可以進一步包括選自由空穴 注入層(230 )、空穴傳輸層(235 )、電子傳輸層(250 )和電子注入層(255 ) 組成的組中的至少一層。形成有機材料層(280)以與圖案層(260)相互 接觸。對應形成圖案層(260)區(qū)域的區(qū)域是發(fā)光區(qū)(A),并且其余區(qū)域將 是非發(fā)光區(qū)(B)。如上所述，可以通過使用例如蝕刻、用精煉金屬掩模沉 積和印刷的方法形成圖案層(260)。此外，圖案層(260)可以由選自由 LiF、 NaF、 CsF、 Ca、 Mg、 MgO和CaO組成的組中的至少一種形成。第二導電層(270)形成在露出圖案層(260)的電子注入層(255 )和 圖案層(260)上。在此，電子注入層(255)和第二導電層(270)具有的 能級不會使電子在第二導電層(270)與電子注入層(255 )第二導電層(270) 相互接觸的區(qū)域中從第二導電層(270)注入到電子注入層(255 )。此外， 第二導電層(270)、圖案層(260)和電子注入層(255 )各自具有的能級 使電子能夠經圖案層(260)從第二導電層(270)注入到電子注入層(255 ) 中。第二導電層(270)可以由鋁(Al)、銀(Ag)或透明電極(ITO)形成。此外，第一導電層(210)可以由陽極形成，并且第二導電層(270) 可以由陰極形成。在此，在陰極下面形成的圖案層(280)可以由空穴阻隔 層、電子傳輸層或電子注入層形成。參照圖4 ,制備根據本發(fā)明的第三個實施方案的有機發(fā)光器件的方法 如下所述。在本實施方案中，形成其中層疊了至少兩層有機材料層元件的 有機發(fā)光器件。也就是說，如在第一實施方案中，在基板(300)上形成第 一導電層(310)，在第一導電層(310)上對應發(fā)光區(qū)(A)形成第一圖案 層(320)，然后在第一圖案層上(320)和露出第一圖案層(320)的第一 導電層(310)上形成第一有機材料層(380a)。然而，與在第一有機材料 層(380a )上形成第二導電層的第一實施方案不同，在形成第二導電層(370 ) 之前，在第一有機材料層(380a)上形成第三導電層(358 )。然后，第二圖案層(360)形成在第三導電層(358 )上?？尚纬蓪?另一發(fā)光區(qū)(C)的第二圖案層。在第二圖案層(360)和露出第二圖案層 (360)的第三導電層(358 )上，形成第二有機材料層(380b)，并且第二 導電層(370)形成在第二有機材料層(380b)上。另一第三圖案層可以形成在第一有機材料層(380a)與第三導電層 (358 )之間，和/或在第二有機材料層(380b)與第二導電層(370)之 間。如果形成了第三圖案層，第三圖案層可以由空穴阻隔層、電子傳輸層 或電子注入層形成。圖案層、與圖案層相接觸的導電層和與圖案層相接觸的有機材料層分 別使電荷經圖案層注入或傳輸，并且它們具有的能級不會使電荷在導電層 與有機材料層相接觸的區(qū)域中從導電層注入或傳輸到有機材料層中。第一圖案層(320)或第二圖案層(360)可以由空穴注入層或空穴傳 輸層形成。此外，第一圖案層(320)或第二圖案層(360)可以為n型有 機材料層，并且第一有機材料層(380a)或第二有機材料層(380b)可以 為p型有機材料層。n型有機材料層和p型有機材料層的特征與第一實施 方案中的有機材料相同。在第三個實施方案中，形成具有上述特征的圖案層以降低在發(fā)光區(qū)中 對電荷遷移率的電障，并且因此改善了電荷的注入能力。而且，可以形成 各種形式的具有多層的圖案層以實現各種發(fā)光形式。雖然參照優(yōu)選實施方案描述了本發(fā)明，但是本領域技術人員將理解， 不偏離本發(fā)明實質和范圍，如權利要求所述，可進行多種變化和修改。
權利要求
1、一種有機發(fā)光器件，包括基板；依次設置在基板上的第一導電層和第二導電層；和至少一層包括發(fā)光層的有機材料層，其介于第一導電層與第二導電層之間；其中所述有機發(fā)光器件包括對應發(fā)光區(qū)形成的圖案層，該圖案層形成在至少一層有機材料層與第一導電層和第二導電層中的至少一層導電層之間；電荷經圖案層在導電層與有機材料層之間注入或傳輸；并且電荷不會直接在各自與該圖案層的上表面和下表面相接觸的兩層直接接觸的區(qū)域中注入或傳輸。
2、 根據權利要求1所述的有機發(fā)光器件，其中，所述圖案層由有機材 料、無機材料或其混合物形成。
3、 根據權利要求1所述的有機發(fā)光器件，其中，所述第一導電層是陰 極，并且第二導電層是陽極。
4、 根據權利要求1所述的有機發(fā)光器件，其中，所述第一導電層是陽 極，并且第二導電層是陰極。
5、 根據權利要求4所述的有機發(fā)光器件，其中，介于陽極與有機材 料層之間的圖案層是空穴注入層或空穴傳輸層。
6、 根據權利要求4所述的有機發(fā)光器件，其中，介于陰極與有機材 料層之間的圖案層是空穴阻隔層、電子傳輸層或電子注入層。
7、 根據權利要求1所述的有機發(fā)光器件，其中，所述有機材料層進 一步包括選自由空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、空穴阻隔層(HBL)、電子傳輸層(ETL)和電子注入層(EIL)組成的組中的至少一 層。
8、 根據權利要求1所述的有機發(fā)光器件，其中，從有機材料層產生 的光向基板方向發(fā)出(底部發(fā)光)、向基板相反方向發(fā)出(頂部發(fā)光)或 同時向上述兩個方向發(fā)出。
9、 根據權利要求1所述的有機發(fā)光器件，其中，所述圖案層為與第 一導電層和第二導電層中的至少一層導電層相接觸的n型有機材料層，并 且與圖案層相接觸的有機材料層為p型有機材料層，其將與圖案層形成NP結。
10、 根據權利要求9所述的有機發(fā)光器件，其中，所述導電層的費米 能級、圖案層的LUMO能級和與圖案層相接觸的有機材料層的HOMO能 級滿足下面的關系式(1)和(2):0eV < EnL-EF1^4eV (1) EpH-EnI^leV (2)其中，在關系式(1)和(2)中，EF1是導電層的費米能級，E化是圖案層 的LUMO能級，和EpH是將與圖案層形成NP結的有機材料層的HOMO能 級。
11、 根據權利要求9所述的有機發(fā)光器件，其中，所述n型有機材料 層具有4至7 eV的LUMO能級和l(T8 cm2/V至lcm2/V的電子遷移率。
12、 根據權利要求9所述的有機發(fā)光器件，其中，所述n型有機材料 層包括以下通式1的化合物[通式1]<formula>formula see original document page 3</formula>R1其中，在通式1中，1^至116各自選自由氫、卣素原子、腈基(-CN)、 硝基(-N02)、磺?；?-S02R)、亞砜基(-SOR)、氨磺酰(-S02NR)、磺酸基 (-S03R)、三氟甲基(畫CF3)、酯(畫COOR)、酰胺(國CONHR或-CONRR，)、取代或未取代的直鏈或支鏈d-C,2烷氧基、取代或未取代的直鏈或支鏈C廣d2 烷基、取代或未取代的芳香族或非芳香族的雜環(huán)基、取代或未取代的芳基、 取代或未取代的單芳胺或二芳胺和取代或未取代的芳烷基胺組成的組中，并且R和R，各自選自由取代或未取代的CrC6Q烷基、取代或未取代的芳基 和取代或未取代的5元至7元雜環(huán)基組成的組中。
13、根據權利要求12所述的有機發(fā)光器件，其中，所述通式l的化 合物選自由以下式1-1至l-6表示的化合物[式1-1]<formula>formula see original document page 4</formula>[式1-4]<formula>formula see original document page 5</formula>[式1-5]<formula>formula see original document page 5</formula>[式1-6]<formula>formula see original document page 5</formula><formula>formula see original document page 5</formula>中
14、根據權利要求1所述的有機發(fā)光器件，其中，所述圖案層與第一導電層和第二導電層中的至少一層導電層相接觸，并且所述圖案層由選自由LiF、 NaF、 CsF、 Ca、 Mg、 CaO和MgO組成的組中的材料形成。
15、 一種層疊式有機發(fā)光器件，其包括 第一導電層； 至少一層中間導電層；第二導電層；和各自設置在導電層之間的包括發(fā)光層的至少一層有機材料層； 其中，層疊式有機發(fā)光器件包括對應發(fā)光區(qū)形成的圖案層，該圖案層 形成于至少一層導電層和至少一層有機材料層之間；電荷經圖案層在導電 層與有機材料層之間注入或傳輸；并且電荷不會直接在各自與圖案層的上 表面和下表面相接觸的兩層直接接觸的區(qū)域中注入或傳輸。
16、 根據權利要求15所述的層疊式有機發(fā)光器件，其中，所述圖案 層形成于各導電層和設置在導電層上的有機材料層之間。
17、 根據權利要求15所述的層疊式有機發(fā)光器件，其包括兩個或者 多個圖案層，這些圖案層有相同或者不同的圖案。
18、 根據權利要求15所述的層疊式有機發(fā)光器件，其中包括設置在 第一導電層與第二導電層之間的第三導電層；包括在第三導電層上面和下 面的至少 一層包括發(fā)光層的有機材料層；并且包括對應發(fā)光區(qū)形成的圖案 層，該圖案層形成在至少一層有機材料層與第一導電層、第二導電層和第 三導電層中的至少一層導電層之間。
19、 一種顯示器件，其包括根據權利要求1所述的有機發(fā)光器件。
20、 一種制備有機發(fā)光器件的方法，該方法包括 在基板上依次層疊第 一導電層、包括發(fā)光層的至少 一層有機材料層和第二導電層的步驟；其中，所述方法包括如下步驟使用使電荷經圖案層在導電層與有機材料層之間注入或傳輸的材料，在至少一層有機材料層與第一導電層和第二導電層中的至少 一層導電層之間形成對應發(fā)光區(qū)的圖案層；使用不會使 電荷在兩層直接接觸的區(qū)域中直接注入或傳輸的材料，形成各自與圖案層 的上表面和下表面相4妄觸的兩層。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有機發(fā)光器件及其制備方法，該有機發(fā)光器件包括基板；依次設置在基板上的第一導電層和第二導電層；和至少一層包括發(fā)光層的有機材料層，其介于第一導電層與第二導電層之間；其中所述有機發(fā)光器件包括對應發(fā)光區(qū)形成的圖案層，該圖案層形成在至少一層有機材料層與第一導電層和第二導電層中的至少一層導電層之間；電荷經圖案層在導電層與有機材料層之間注入或傳輸；并且電荷不會直接在各自與該圖案層的上表面和下表面相接觸的兩層直接接觸的區(qū)域中注入或傳輸。
文檔編號H05B33/22GK101401487SQ200780008345
公開日2009年4月1日 申請日期2007年3月7日 優(yōu)先權日2006年3月7日
發(fā)明者盧正權, 姜旼秀, 李政炯 申請人:Lg化學株式會社