[發明專利]具有摻雜層的有機發光二極管

有效

• 申請號: 200580040830.6
• 申請日: 2005-11-24
• 公開（公告）號: CN101138106A
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 克里斯托夫·費里;薩爾瓦托·賽恩;貝努瓦·拉賽恩
• 申請（專利權）人: 湯姆森特許公司
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波

技術領域

本發明涉及一種有機發光二極管，其包括：

基板；

在與基板相同側的第一種類的下電極和在與基板相對側的第二種類的上電極，所述電極種類對應于陽極和陰極；

有機發射電致發光層，其置于下電極和上電極之間；

以及與所述電極之一接觸的至少一個摻雜有機層，該層置于該電極和所述電致發光層之間，且如果與其接觸的所述電極是陰極，則摻雜有施主摻雜劑，和/或如果與其接觸的所述電極是陽極，則摻雜有受主摻雜劑。

本發明還涉及包括屬于相同基板的這些二極管的陣列的照明面板或圖像顯示屏。

背景技術

如文獻EP0498979(Toshiba)所教導(見第2頁)，這樣的摻雜有機層允許注入電荷并且使電荷在與其接觸的電極之間傳輸，并且允許電致發光層與使用未摻雜的有機注入層和未摻雜的有機傳輸層時相比具有低得多的電阻。因此，用于此類二極管的的電源電壓顯著下降，且其發光效率得到改善。

代替現有技術的電荷注入和傳輸層，采用摻雜有機層用于注入和傳輸電荷(電子或空穴)在電致發光發射層中的優點在于兩個方面，即以下兩者：

電荷注入勢壘的下降，和

電荷注入和傳輸層中歐姆損耗的減少，因為這些層由于摻雜而具有高的電導率。

因此，這兩個已知的優點依賴于摻雜用于注入和傳輸電荷的有機層。然而，難于找到能同時優化所需注入屬性和所需傳輸屬性兩者的材料摻雜水平。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種優化這兩個優點的裝置。

為此，本發明的主題是有機發光二極管，包括：

基板；

在與該基板相同側的第一種類的下電極和在與該基板相對側的第二種類的上電極，該電極種類對應于陽極和陰極；

有機發射電致發光層，置于該下電極和該上電極之間；

以及與所述電極之一接觸的至少一個摻雜有機層，該層置于該電極和所述電致發光層之間，且如果與其接觸的所述電極是陰極，則摻雜有施主摻雜劑，和/或如果與其接觸的所述電極是陽極，則摻雜有受主摻雜劑，

在該二極管中，至少一個摻雜有機層的摻雜水平在該有機層和該層接觸的電極之間的界面處比在該摻雜有機層的核心中高。

更準確地講，與所述電極之一接觸的層在所述接觸電極是陰極時是被摻雜以施主摻雜劑的有機材料，和/或在所述接觸電極是陽極時是被摻雜以受主摻雜劑的有機材料。術語“施主摻雜劑(donor?dopant)”或“n摻雜劑”理解為意味著一種摻雜劑，其能夠增加該材料的LUMO能級附近的電子能級密度，而術語“受主摻雜劑(acceptor?dopant)，”或者“p摻雜劑”理解為意味著一種摻雜劑，其能夠增加該材料的HOMO能級附近的空穴能級的密度。由于該摻雜，因此存在“主(host)”有機材料和摻雜劑之間的電荷轉移-在該主材料n摻雜的情況下電子從摻雜劑到主材料中的轉移，和在該主材料p摻雜的情況下電子從主材料到該摻雜劑中的轉移。為了使該電荷轉移能夠產生，用于該轉移的勢壘必須受到限制。因此，如果與摻雜層接觸的電極是陰極，則優選地一方面施主摻雜劑的HOMO能級能量或電離勢與另一方面摻雜層的有機材料的LUMO能級能量之間的差的絕對值小于5eV，和/或如果與摻雜層接觸的電極是陽極，則優選地一方面受主摻雜劑的LUMO能級能量或電子親合勢與另一方面摻雜層的有機材料的HOMO能級能量之間的差的絕對值小于5eV。通常，HOMO或LUMO能級的能量這里算作相對于電子的真空能級為正。為了確保此時摻雜層和與其接觸的電極之間更好的電荷轉移，如果與摻雜層接觸的電極是陰極，還期望施主摻雜劑的HOMO能級能量或電離勢高于摻雜層的有機材料的LUMO能級能量，和/或如果與摻雜層接觸的電極是陽極，則還期望受主摻雜劑的LUMO能級能量或電子親合勢等于或小于摻雜層的有機材料的HOMO能級能量。

因此，根據本發明的摻雜劑的定義沒有覆蓋文獻EP1347518中所給的內容，在文獻EP1347518中，摻雜包括無機半導體化合物在有機基質中的“散布(dispersion)”，因此該散布特性具有增加有機材料和無機化合物之間的接觸面積的目的(見該文獻第6頁第12行)。