[發明專利]一種有機發光器件及其制備方法

有效

• 申請號: 200810057017.5
• 申請日: 2008-01-29
• 公開（公告）號: CN101222027A
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 邱勇;李揚;段煉
• 申請（專利權）人: 清華大學;北京維信諾科技有限公司;昆山維信諾顯示技術有限公司
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/52;H01L51/54;H01L51/56
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技術領域

本發明涉及一種有機電致發光器件(OLED)及其制備方法，包含一種新型電子注入層材料。

背景技術

有機電致發光顯示器具有自主發光、低電壓直流驅動、全固化、視角寬、顏色豐富等一系列的優點，與液晶顯示器相比，有機電致發光顯示器不需要背光源，視角大，功率低，其響應速度可達液晶顯示器的1000倍，其制造成本卻低于同等分辨率的液晶顯示器，因此，有機電致發光顯示器具有廣闊的應用前景。

有機發光器件的一般結構依次包括：基體、陽極、有機層、陰極，有機功能層又包括發射層(EML)，還可以包括位于陽極與發射層之間的空穴注入層(HIL)和/或空穴傳輸層(HTL)，以及位于發射層與陰極之間的電子傳輸層(ETL)和/或電子注入層(EIL)，還可以包括位于發射層與電子傳輸層之間的空穴阻擋層(HBL)等。

OLED的工作原理如下：當電壓施加于陽極和陰極之間時，空穴從陽極通過空穴注入層和空穴傳輸層注入到發射層中，同時電子從陰極通過電子注入層和電子傳輸層注入到發射層中，注入到發射層中的空穴和電子在發射層復合，從而產生激子(exciton)，在從激發態轉變為基態的同時，這些激子發光。對于OLED器件，一般的，空穴傳輸的能力要強于電子傳輸能力10-1000倍，這會導致器件的效率下降和壽命減小。為了獲得高發光效率的OLED，就必須平衡空穴注入量和電子注入量。

現有技術中的陰極一般采用鋰、鎂、鈣、鍶、鋁、銦等功函數較低的金屬或它們與銅、金、銀的合金，采用低功函數的金屬作為陰極可以有效提高電子注入量，但是其易受水氧腐蝕，導致器件的性能衰減。柯達公司在專利US5,776,622、US6,278,236和文獻L.S.Hung，C.W.Tang?and?M.G.Mason，Appl.Phys.Lett.70，152(1997)中公開了一種雙層陰極技術，使用堿金屬或堿土金屬的鹵化物提高電子注入能力，獲得了效率和穩定性非常好的器件，優選方案氟化鋰和鋁構成的陰極目前已被廣泛地應用。但是，器件中鹵素原子的存在會導致發光的猝滅。現有OLED器件，很多采用兩種金屬的合金作為提高電子注入的陰極結構，如Li:Al合金(其中Li占0.1％)(Kim?Y.Choi?D，Moon?B，et?al.Controllable?work?function?of?Li-Al?alloy?nanolayersfor?organic?light-emitting?devices.Advanced?Engineering?Materials，2005，7：1023-1027.)、Mg:Ag合金(Tang?C?W，VanSlyke?S?A.Organic?electroluminescent?diodes.Appl?Phys?Lett，1987，51：913-915.)、Mg:Al合金(Kim?S?Y.Lee?J?L.Enhancement?of?optical?properties?in?organic?lightemitting?diodes?using?the?Mg-Al?alloy?cathode?and?IrOx-coated?indium?tin?oxide?anode.Appl?PhysLett，2006，88：112106.，Kim?S?Y，Kim?W?K，Kim?K?Y，et?al.Efficient?electron?injection?in?organiclight?emitting?diodes?with?Al-Mg?alloy?cathode.Electrochemical?and?Solid?State?Letters，2006，9：H1-H3.)、Mg:In合金(Hamada?Y，Sang?T，Fujii?H，et?al.White-light-emitting?material?for?organicelectroluminescent?devices.Jpn?J?Appl?Phys，1996，35：L1339-L1341.)、Ca:Al合金(Naka?S，Tamekawa?M，Terashita?T，et?al.Electrical?properties?of?organic?electroluminescent?devices?withaluminium?alloy?cathode.Synth?Met，1997，91：129-130.)等等。組成合金電極的兩種金屬，其中一種為低功函數的活潑金屬(如堿金屬、堿土金屬、鑭系金屬等)，其作用為降低界面的肖特基勢壘，提高電子注入；另外一種為具有較高功函數的、電導率很高的金屬(如Ag、Al等)，其作用為穩定低功函數金屬，提高電子注入層的成膜性能，保護低功函數金屬不被空氣中的水氧破壞，保護有機半導體層不被低功函數金屬破壞等等。但是現有的合金陰極，其中低功函數金屬的蒸鍍方法均為真空中金屬本身直接加熱升華，這涉及到對低功函數金屬的直接操作，低功函數金屬很容易與空氣中的水氧發生化學反應生成化合物，甚至可以發生燃燒或爆炸，十分危險。同時，很多低功函數金屬，(如Li、Cs等)直接蒸鍍過程難以穩定控制，蒸發速率不穩定，合金成分發生變化，導致器件性能重復性差。