專(zhuān)利名稱(chēng)：具有提高的使用壽命的有機(jī)發(fā)光裝置的制作方法
具有提高的使用壽命的有機(jī)發(fā)光裝置背景領(lǐng)域本發(fā)明的一方面涉及具有提高的使用壽命的有機(jī)發(fā)光裝置，以及所述裝置的制造方法。相關(guān)技術(shù)描述在顯示器領(lǐng)域中，近年來(lái)已經(jīng)聚焦于有機(jī)發(fā)光裝置。這樣的有機(jī)發(fā)光裝置使用通過(guò)電子和空穴的結(jié)合而致的發(fā)光衰減所產(chǎn)生的光。有機(jī)發(fā)光裝置基本上包括用于空穴注入的電極、用于電子注入的電極以及發(fā)光層，并且具有發(fā)光層插在用于空穴注入的電極(陽(yáng)極)和用于電子注入的電極(陰極)之間的結(jié)構(gòu)。特別地，在有機(jī)發(fā)光裝置中，在陰極注入電子，并且在陽(yáng)極注入空穴。然后，通過(guò)外部電場(chǎng)使電子和空穴以相反方向移動(dòng)，并且在發(fā)光層中結(jié)合，并且通過(guò)發(fā)光衰減而發(fā)光。在這樣的有機(jī)發(fā)光裝置中，發(fā)光層由單分子有機(jī)材料或聚合物制成。

圖1為詮釋有機(jī)發(fā)光裝置的概念的示意圖。參考圖1，有機(jī)發(fā)光裝置基本上具有下述結(jié)構(gòu)，即，在襯底10上，形成第一電極20，在第一電極20上,布置有機(jī)層30,并且在有機(jī)層30上,布置第二電極40。此處,在第一電極20和第二電極40之間，布置有機(jī)層30，并且有機(jī)層30包括發(fā)光層，其中通過(guò)空穴和電子結(jié)合而發(fā)生發(fā)光衰減。第一電極和第二電極之一為用于空穴注入的陽(yáng)極，并且另一個(gè)為用于電子注入的陰極。圖2示出有機(jī)發(fā)光裝置中的有機(jī)層30的多層結(jié)構(gòu)的實(shí)例。在有機(jī)層30中，依次層疊陽(yáng)極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層以及電子注入層。如果第一電極20為陽(yáng)極，并且第二電極為陰極，則依次層疊空穴注入層31、空穴傳輸層32、發(fā)光層33、電子傳輸層34和電子注入層35。在另一方面，如果第一電極20為陰極并且第二電極為陽(yáng)極，則依次層疊電子注入層31、電子傳輸層32、發(fā)光層33、空穴傳輸層34和空穴注入層35。此外，在許多情況下，電子注入層由金屬元素或其化合物制成，而不是由有機(jī)材料制成，因此可以看作單獨(dú)的層而未包括在有機(jī)層之內(nèi)。這樣的有機(jī)發(fā)光裝置包括多個(gè)像素，例如紅色、綠色和藍(lán)色像素。使用這些像素的各種組合，能夠發(fā)射全范圍的顏色。有機(jī)發(fā)光裝置的像素由發(fā)光材料制成，并且發(fā)光材料根據(jù)其種類(lèi)而具有不同的使用壽命。由具有短發(fā)光使用壽命的材料制成的像素隨著時(shí)間的推移而不能發(fā)射具有其本身原始彩色坐標(biāo)的顏色。這使得難以發(fā)射其本身的特征色，例如紅色、綠色和藍(lán)色。此外，當(dāng)使顏色結(jié)合以獲得其他所需顏色時(shí)，由于像素具有短發(fā)光使用壽命，所以不可能發(fā)射所需的顏色。為了延長(zhǎng)發(fā)光材料以及使用該材料的有機(jī)發(fā)光裝置的使用壽命，已經(jīng)研究了各種結(jié)構(gòu)和材料。然而，存在的問(wèn)題是由于發(fā)光材料的使用壽命的改善而損害了其他性能。因此，需要開(kāi)發(fā)發(fā)光材料和裝置結(jié)構(gòu)，其能保持發(fā)光效率和運(yùn)行特性，同時(shí)改善使用壽命。概述
因此，考慮到在現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施方案的一個(gè)方面涉及能適當(dāng)保持發(fā)光性能和運(yùn)行特性并同時(shí)延長(zhǎng)使用壽命的有機(jī)發(fā)光裝置。
本發(fā)明實(shí)施方案的一方面涉及通過(guò)將電子陷阱材料引入發(fā)光層而改善有機(jī)發(fā)光裝置的使用壽命。此外，本發(fā)明實(shí)施方案的一方面涉及通過(guò)將電子陷阱材料引入發(fā)光層而制造有機(jī)發(fā)光裝置的方法。本發(fā)明實(shí)施方案的一方面涉及有機(jī)發(fā)光裝置及其制造方法，其中將電子陷阱材料引入發(fā)光層中，由此延長(zhǎng)使用壽命而不損失發(fā)光性能和運(yùn)行性能。
本發(fā)明的實(shí)施方案中，提供了有機(jī)發(fā)光裝置，其包括:襯底；在所述襯底上形成的第一電極；在所述第一電極上形成的有機(jī)發(fā)光層；以及在所述有機(jī)發(fā)光層上形成的第二電極，其中所述有機(jī)發(fā)光層包括主體、摻雜劑和電子陷阱材料，并且所述電子陷阱材料具有分別低于主體的LUMO (最低未占據(jù)分子軌道)水平和HOMO (最高占據(jù)分子軌道)水平的LUMO水平和HOMO水平。
本發(fā)明的實(shí)施方案中，在第一電極和有機(jī)發(fā)光層之間布置有空穴注入層和空穴傳輸層中的至少一種。本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，在有機(jī)發(fā)光層和第二電極之間布置有電子傳輸層和電子注入層中的至少一種。
本發(fā)明的實(shí)施方案中，主體為熒光主體，即，熒光發(fā)光型主體材料。
本發(fā)明的實(shí)施方案中，電子陷阱材料具有分別低于主體的LUMO水平和HOMO水平0.1eV至0.5eV的LUMO水平和HOMO水平。本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，電子陷阱材料具有分別低于主體的LUMO水平和HOMO水平0.1eV至0.3eV的LUMO水平和HOMO水平。
本發(fā)明的實(shí)施方案中，可以由下列通式I表示電子陷阱材料:
通式I
權(quán)利要求
1.有機(jī)發(fā)光裝置，其包括: 襯底； 在所述襯底上的第一電極； 在所述第一電極上的有機(jī)發(fā)光層；以及 在所述有機(jī)發(fā)光層上的第二電極， 其中所述有機(jī)發(fā)光層包括主體、摻雜劑和電子陷阱材料，以及所述電子陷阱材料具有分別低于所述主體的LUMO(最低未占據(jù)分子軌道)水平和HOMO (最高占據(jù)分子軌道)水平的LUMO水平和HOMO水平。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中在所述第一電極和所述有機(jī)發(fā)光層之間布置有空穴注入層和空穴傳輸層中的至少一種。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中在所述有機(jī)發(fā)光層和所述第二電極之間布置有電子傳輸層和電子注入層中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中所述主體為熒光主體。
5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中所述電子陷阱材料具有分別低于所述主體的LUMO水平和HOMO水平0.1eV至0.5eV的LUMO水平和HOMO水平。
6.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中所述電子陷阱材料具有分別低于所述主體的LUMO水平和HOMO水平0.1eV至0.3eV的LUMO水平和HOMO水平。
7.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中所述電子陷阱材料由下列通式I表示: [通式1]
8.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中相對(duì)于100重量份的所述主體，所述有機(jī)發(fā)光層包括1重量份至25重量份的所述摻雜劑和I重量份至50重量份的所述電子陷阱材料。
9.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中以1:1-2(摻雜劑:電子陷阱材料)的重量比包含所述摻雜劑和所述電子陷阱材料。
10.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中所述電子陷阱材料具有比所述摻雜劑更短的發(fā)射波長(zhǎng)。
11.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中通過(guò)主體材料、摻雜劑材料和電子陷阱材料的共沉積來(lái)形成所述有機(jī)發(fā)光層。
12.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中所述摻雜劑具有分別高于所述主體的LUMO水平和HOMO水平的LUMO水平和HOMO水平。
13.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中所述摻雜劑具有分別高于所述主體的LUMO水平和HOMO水平0.1eV至0.5eV的LUMO水平和HOMO水平。
14.制造有機(jī)發(fā)光裝置的方法，所述方法包括: 在襯底形成第一電極； 在所述第一電極上形成包括主體、摻雜劑和電子陷阱材料的發(fā)光層；以及 在所述發(fā)光層上形成第二電極； 其中，所述電子陷阱材料具有分別低于所述主體的LUMO水平和HOMO水平的LUMO水平和HOMO水平，以及 所述有機(jī)發(fā)光層的形成包括使用用于主體材料、摻雜劑材料和所述電子陷阱材料的沉積源的沉積步驟。
15.如權(quán)利要 求14所述的方法，其中在所述沉積步驟中，所述主體材料、摻雜劑材料和電子陷阱材料同時(shí)沉積。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其中在室中進(jìn)行所述沉積步驟，以及 將所述主體材料、摻雜劑材料和電子陷阱材料各自放置在沉積材料容器中，同時(shí)引入所述室中。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中在單獨(dú)的沉積材料容器中，將所述摻雜劑材料和電子陷阱材料以混合狀態(tài)引入所述室中。
18.如權(quán)利要求14所述的方法，其還包括在形成所述第一電極之后且在形成所述發(fā)光層之前，形成空穴注入層和形成空穴傳輸層中的至少一種。
19.如權(quán)利要求14所述的方法，其還包括在形成所述發(fā)光層之后且在形成所述第二電極之前，形成電子傳輸層和形成電子注入層中的至少一種。
20.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電子陷阱材料具有分別低于所述主體的LUMO水平和HOMO水平0.1eV至0.5eV的LUMO水平和HOMO水平。
21.如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述電子陷阱材料具有分別低于所述主體的LUMO水平和HOMO水平0.1eV至0.3eV的LUMO水平和HOMO水平。
22.有機(jī)發(fā)光裝置，其包括: 襯底； 在所述襯底上的第一電極； 在所述第一電極上的空穴層； 在所述空穴層上的發(fā)光層，并且其包括有機(jī)發(fā)光材料和電子陷阱材料； 在所述發(fā)光層上的電子層；以及 在所述電子層上的第二電極， 其中，所述電子陷阱材料具有低于所述有機(jī)發(fā)光材料的LUMO水平和HOMO水平的LUMO水平和HOMO水平。
23.如權(quán)利要求22所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中所述空穴層包括空穴注入層和空穴傳輸層中的至少一種。
24.如權(quán)利要求22所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中所述電子層包括電子傳輸層和電子注入層中的至少一種。
25.如權(quán)利要求22所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中所述電子陷阱材料具有分別高于所述有機(jī)發(fā)光材料的LUMO水平和HOMO水平0.1eV至0.5eV的LUMO水平和HOMO水平。
26.如權(quán)利要求22所述的有機(jī)發(fā)光裝置，其中所述電子陷阱材料具有比所述有機(jī)發(fā)光材料更短 的發(fā)射波長(zhǎng)。
全文摘要
有機(jī)發(fā)光裝置及其制造方法，其中在發(fā)光層中引入電子陷阱材料，從而改善發(fā)光性能和運(yùn)行特性并延長(zhǎng)使用壽命。
文檔編號(hào)H01L51/50GK103178212SQ201210518420
公開(kāi)日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者尹振渶, 李昌浩, 申大燁, 孫永睦, 吳一洙, 高熙周, 趙世珍, 李寶羅, 李衍祐, 金范俊, 李重根, 宋英宇 申請(qǐng)人:三星顯示有限公司