专利名称：有机发光装置的制作方法
技术领域：
本公开涉及一种有机发光装置，尤其是涉及一种在空穴传输层和电子传输层中包括具有特定光致发光(photoluminescence)光谱最大波长的化合物的有机发光装置。
背景技术：
一般地，有机发光装置包括一对电极，例如阳极电极和阴极电极，和插入在该对电极之间的至少一个有机层。当在该电极之间施加电压时，空穴和电子从该阳极和阴极电极注入该有机层。然后，在该有机层中产生具有激发能量状态的激子并且发光，同时该激子返回到基态能量状态。
该有机发光装置的有机层可以具有单层结构或多层结构。该单层结构在两个电极之间仅包括发光层。该多层结构包括发光层，和空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子注入层、电子传输层等中的至少一种。这里，电子阻挡层是指调节电子迁移率以便与空穴迁移率平衡的层。
该多层结构通过在其中包括上述层而提高了量子效率和降低了驱动电压，并且通过调节电子和空穴的重组而提高了发光效率。已经针对材料开展了各种研究工作以增强有机发光装置的性能。
发明内容
本公开的一个方面提供一种有机发光装置，其能够提高有机发光二极管的发光效率特别是发蓝光效率，并且不损害其他特性。
一个实施方案提供一种有机发光装置，其包括第一电极；第二电极；插入在该第一和第二电极之间的发射层；插入在该第一电极和发射层之间的第一有机层，该第一有机层包括第一化合物，该第一化合物具有大约400nm到大约500nm的光致发光光谱最大波长；和插入在该第二电极和发射层之间的第二有机层，该第二有机层包括第二化合物，该第二化合物具有大约400nm到大约500nm的光致发光光谱最大波长。
该第一有机层可以是空穴传输层，而第二有机层可以是电子传输层。该第一化合物可以包括从由化学式1-6、10-22和25所表示的化合物组成的组中选择的至少一个化学式1 化学式2
化学式3 化学式4
化学式5 化学式6
化学式10 化学式11 化学式12
化学式13 化学式14 化学式15
化学式16 化学式17 化学式18 化学式19
化学式20 化学式21 化合物A化学式22 化合物B
化学式25 该第一化合物的含量可以是相对于第一有机层总重量的大约50wt％到大约100wt％。该第二化合物可以包括从由化学式7-9和27所表示的化合物组成的组中选择的至少一个。
化学式7 化学式8
化学式9 化学式27 该第二化合物的含量可以是相对于第二有机层总重量的大约50wt％到大约100wt％。第一有机层可以具有大约100到大约1500的厚度。第二有机层可以具有大约150到大约600的厚度。第一化合物可以包括从由N，N’-二(1-萘基)-N-N-二苯基联苯胺(NPD)、双(4-二甲氨基-2-甲基苯基-甲苯、1，1-双(4-二-对-甲苯基氨基苯基)环己烷和1，1-双(4-二-对-甲苯基氨基苯基)-4-苯基环己烷组成的组中选择的一种或多种化合物。第二化合物可以包括从由低聚噻吩(oligothiophene)、全氟化低聚-对-亚苯基和2，5-二芳基噻咯(2，5-diarylsilole)组成的组中选择的一种或多种化合物。
该装置还可以包括插入在发射层和第二有机层之间的空穴阻挡层。该装置还可以包括插入在发射层和第一有机层之间的电子阻挡层。发射层可以包括蓝光发射有机化合物。第一化合物可以包括蓝光发射有机化合物。第二化合物可以包括蓝光发射有机化合物。
另一个实施方案提供了一种包括上述装置的有机发光显示装置。另一个实施方案提供于一种包括上述有机发光显示装置的电子设备。
另一个实施方案提供了一种制造有机发光装置的方法。该方法包括提供第一电极；在第一电极上形成第一有机层，该第一有机层包括具有大约400nm到大约500nm的光致发光光谱最大波长的第一化合物；在该第一有机层上形成发射层；在发射层上形成第二有机层，该第二有机层包括具有大约400nm到大约500nm的光致发光光谱最大波长的第二化合物；和在该第二有机层上形成第二电极。
形成该第一有机层可以包括使用热蒸发或旋涂。形成第二有机层可以包括使用真空沉积。
根据一个实施方案的有机发光装置包括第一电极；在第一电极上形成的第一有机层，包括具有在PL谱中显示为大约400nm到大约500nm的最大波长的第一化合物；在第一有机层上提供的发射层；在该发射层上设立的第二有机层，包括具有在PL谱中显示为大约400nm到大约500nm的最大波长的第二化合物；和布置在该第二有机层上的第二电极。
根据另一实施方案的有机发光装置包括第一电极；在第一电极上形成的具有第一化合物的第一有机层，该第一化合物具有在PL谱中显示为大约400nm到大约500nm的最大波长；在第一有机层上提供的发射层；在该发射层上设立的具有第二化合物的第二有机层，该第二化合物具有在PL谱中显示为大约400nm到大约500nm的最大波长；和布置在该第二有机层上的第二电极。
根据该实施方案的有机发光装置通过在发射层的两侧形成包括特定化合物的有机层，而具有显著提高蓝光发射效率而不改变其他元件特性的有利效果。
图1是示出了根据一个实施方案的有机发光装置的结构的示意性截面图。
具体实施例方式下文中将参照附图更充分地对本公开进行说明。
在具有上述多层结构的有机发光装置中，空穴传输层可以用于传输空穴，同时通过协助空穴在发射层中的重组而提高发光效率。该空穴传输层可以被配置成除了上述功能之外，还增加蓝光发射效率。例如，韩国公开第10-2005-0077231和10-2003-0058458号公开了用于空穴传输层的材料。而且，该电子传输层可以用于传输电子，同时通过协助电子在发射层中的重组而提高发光效率。该电子传输层可以使用各种材料。
图1是示出了根据一个实施方案的有机发光装置的结构的示意性截面图。该有机发光装置包括第一有机层40，发射层30，和位于第一电极10和第二电极20之间的第二有机层50。
在一个实施方案中，第一电极10可以用作阳极电极，而第二电极20可以用作阴极电极。该第一电极可以例如由ITO形成。第二电极可以例如由锂、镁、铝、铝-锂、钙、镁-铟、镁-银等形成。
发射层30是来自第一电极10和第二电极20的空穴和电子在其中互相重组并且返回基态以发光的层。发射层30可以由任何适当的发光材料形成。这些发光材料的例子包括但不限于，ADN(化学式28)，MADN(化学式29)。
化学式29 第一有机层40可以包括具有大约400nm到大约500nm的光致发光(PL)光谱最大波长的第一化合物。术语“最大波长”还可以称为“峰值波长”。该第一化合物用于增强发射层30的发光效率，但是第一化合物本身在该有机发光装置中不发光。第二有机层50可以包括具有大约400nm到大约500nm的光致发光(PL)光谱最大波长的第二化合物。在某些实施方案中，该第一和第二化合物本身可以是发蓝光材料。该第一和第二化合物可以互不相同。
在一个实施方案中，第一有机层40可以是空穴传输层。该空穴传输层用于将空穴从阳极电极有效传输到发射层。除了上述的第一化合物，该空穴传输层还可以包括TPTE(化学式23)和MTBDAB(化学式24)中的至少一个。将会理解，对于第一有机层40可以使用其他任何适当的空穴传输材料。
化学式23 化学式24 用于该空穴传输层的第一化合物的例子可以包括但不限于，N，N’-双(3-甲基苯基)-N，N’二苯基-[1，1-二苯基-4，4’二胺(TPD，化学式1)，N，N’-二(萘-1-基)-N，N’二苯基联苯胺(α-NPD，化学式2)，螺-NPD(化学式3)，和螺-TAD(化学式4)。
化学式1 化学式2 化学式3
化学式4 第一化合物的其他例子包括具有空穴注入特性的材料，例如酞菁铜(CuPc)，星爆型胺TCTA(化学式5)，m-MTDATA(化学式6)，和HI406(可以从Idemitsu Kosan Co.，Ltd.，Tokyo，Japan获得)。
化学式5
化学式6 第一化合物的其他例子可以包括Flrpic(化学式10)，CzTT(化学式11)，PPCP(化学式12)，DST(化学式13)，TPA(化学式14)，螺-DPVBi(化学式15)，AZM-Zn(化学式16)，蒽(化学式17)，TPB(化学式18)，OXD-4(化学式19)，BBOT(化学式20)，化合物A(化学式21)，化合物B(化学式22)，和由化学式25表示的化合物。
化学式10
化学式11 化学式12 化学式13
化学式14 化学式15 化学式16
化学式17 化学式18 化学式19 化学式20
化学式21 化合物A化学式22 化合物B化学式25
而且，可以单独使用N，N’-二(1-萘基)-N-N-二苯基联苯胺(NPD)、双(4-二甲氨基)-2-甲基苯基-甲苯、1，1-双(4-二-对-甲苯基氨基苯基)环己烷和1，1-双(4-二-对-甲苯基氨基苯基)-4-苯基环己烷等，或者与上述第一化合物的一个或多个例子混合使用。
在另一实施方案中，可以通过用p型半导体材料掺杂金属酞菁有机化合物而形成第一有机层40。而且，除了上述第一化合物的例子之外，也可以使用日本专利公开第2000-192028、2000-191560、2000-48955、2000-7604和1998-11063号以及美国专利第6591636号中公开的各种材料作为第一化合物。
在一个实施方案中，第一化合物的含量可以是相对于第一有机层40的总重量的大约30wt％～100wt％。任选地，第一化合物的含量可以是相对于第一有机层40的总重量的大约50wt％到大约100wt％。
空穴传输层的厚度可以在大约100到大约1500的范围内。该第一化合物可以通过热蒸发或旋涂而包括在该空穴传输材料中。
在一个实施方案中，第二有机层50可以是电子传输层。该电子传输层用于将电子从阴极电极有效传输到发射层。除了上述第二化合物，第二有机层50还可以包括任何适当的电子传输材料。该电子传输材料的例子包括但不限于，铝复合物(Alq3-(三(8-喹啉并根合)-铝))，和由化学式26表示的化合物。
化学式26
该电子传输材料可以包括具有大约400nm到大约500nm的PL光谱最大波长的第二化合物。该第二化合物的例子包括但不限于，Bepp2(化学式7)，Bpy-OXD(化学式8)，Bpy-OXDpy(化学式9)，化学式27，由化学式27表示的化合物，低聚噻吩，全氟化低聚-对-亚苯基，2，5-二芳基噻咯等，及其衍生物。
化学式7 化学式8
化学式9 化学式27 在一个实施方案中，第二化合物的含量可以是相对于第二有机层50的总重量的大约30wt％到大约100wt％。任选地，第二化合物的含量可以是相对于第二有机层50的总重量的大约50wt％到大约100wt％。
该第二化合物可以被真空沉积到该电子传输材料上以形成电子传输层。这里，该电子传输层的厚度可以在大约150到大约600的范围内。
根据另一实施方案的有机发光装置包括第一有机层40，发射层30，和位于第一电极10和第二电极20之间的第二有机层50。第一有机层40可以由具有大约400nm到大约500nm的PL光谱最大波长的第一化合物形成。第二有机层50可以由具有大约400nm到大约500nm的PL光谱最大波长的第二化合物形成。在这个实施方案中，上述波长中的第一和第二化合物可以是发蓝光材料。该第一和第二化合物可以互不相同。
在这个实施方案中，该第一有机层可以由第一化合物单独形成，第二有机层可以由第二化合物单独形成。该第一和第二有机层可以分别用作空穴传输层和电子传输层。用于空穴传输层的第一化合物可以是上述第一化合物的例子中的一个或多个。上述第二化合物的例子中的一个或多个可以被用作第二化合物。
在所示实施方案中，该有机发光装置还可以包括电子注入层60，空穴阻挡层70，电子阻挡层80，和空穴注入层90。将会理解，可以省略前述层60、70、80和90中的至少一个。还将认识到，取决于其设计，该有机发光装置还可以包括其他层。
在另一实施方案中，有机发光显示装置可以包括上述有机发光装置。在这种实施方案中，该显示装置可以包括像素阵列，每个像素包括至少一个上述有机发光装置。
在另一实施方案中，电子设备可以包括上述的显示装置。该电子设备的例子包括但不限于，各种用户电子产品。该用户电子产品可以包括但不限于，移动电话，电话，电视机，计算机监视器，计算机，手持计算机，个人数字助理(PDA)，微波，电冰箱，立体声系统，磁带录音机或播放机，DVD播放机，CD播放机，VCR，MP3播放器，收音机，摄像机，照相机，数字照相机，便携式存储芯片，洗衣机，干燥机，洗衣机/干燥机，复印机，传真机，扫描仪，多功能外围装置，手表，钟表等等。
实施例1 通过使用TPTE(化学式23)和由化学式25表示的化合物作为空穴传输材料来在衬底表面上形成具有15nm厚度的空穴传输层，在其上沉积ITO膜作为阳极电极。在形成该空穴传输层之后，通过在10-7托的气压下将IdemitsuKosan，Co.，Ltd.(Tokyo，Japan)的Blue dopant BD118沉积到ADN(化学式28)中达到1％的浓度而设立具有30nm厚度的发射层。在沉积发射层之后，形成具有25nm厚度的化合物27的电子传输层。
化学式28 实施例2 通过在10-7托的气压下使用化学式2的α-NPD来在衬底表面上形成具有15nm厚度的空穴传输层，在其上沉积ITO膜作为阳极电极。在形成该空穴传输层之后，通过在10-7托的气压下将Idemitsu Kosan，Co.，Ltd.的Blue dopantBD118沉积到ADN中达到1％的浓度而设立具有30nm厚度的发射层。在形成发射层之后，使用由化学式27表示的化合物来形成具有25nm厚度的电子传输层。
实施例3 通过在10-7托的气压下使用化学式2的α-NPD来在衬底表面上形成具有15nm厚度的空穴传输层，在其上沉积ITO膜作为阳极电极。在形成该空穴传输层之后，通过在10-7托的气压下将Idemitsu Kosan，Co.，Ltd.的Blue dopantBD118沉积到ADN中达到1％的浓度而设立具有30nm厚度的发射层。在形成发射层之后，使用由化学式8表示的化合物来形成具有25nm厚度的电子传输层。
比较例1 通过在10-7托的真空气压下使用由化学式2表示的化合物来在衬底表面上形成具有15nm厚度的空穴传输层，在其上沉积ITO膜作为阳极电极。在形成该空穴传输层之后，通过在10-7托的气压下将Idemitsu Kosan，Co.，Ltd.的Blue dopant BD118沉积到ADN中达到1％的浓度而设立具有30nm厚度的发射层。在形成发射层之后，通过使用Alq3来形成具有25nm厚度的电子传输层。
比较例2 通过在10-7托的气压下使用MTBDAB(化学式24)来在衬底表面上形成具有15nm厚度的空穴传输层，在其上沉积ITO膜作为阳极电极。在形成该空穴传输层之后，通过在10-7托的气压下将Idemitsu Kosan，Co.，Ltd.的Bluedopant BD118沉积到ADN中达到1％的浓度而设立具有30nm厚度的发射层。在形成发射层之后，使用由化学式27表示的化合物来形成具有25nm厚度的电子传输层。
实验例 在100mA/cm2下根据亮度、发光效率和色坐标来对比上述实施例和比较例。
表1
如表1所示，当比较该实施例和比较例时，虽然亮度和发光效率显著提高，但是色坐标属性没有变化。在发射层两侧形成的第一和第二有机层很好地保持了空穴和电子之间的电荷平衡。在前面的讨论中，被称为比较例的哪些不一定表示现有技术，并且术语“比较例”不构成对现有技术的认可。
在上述实施方案中，第一有机层用作空穴传输层，而第二有机层用作电子传输层。在其他实施方案中，其他有机层例如空穴注入层、空穴阻挡层、电子注入层、电子阻挡层等也可以包括在该有机发光装置中。
虽然已经显示和说明了特定实施方案，但是本领域普通技术人员将会认识到，可以在那些实施方案中作出改变而不脱离本公开的原理和精神，其范围在权利要求及其等效意义中限定。
权利要求
1.一种有机发光装置，包括第一电极；第二电极；插入在该第一和第二电极之间的发射层；插入在该第一电极和发射层之间的第一有机层，该第一有机层包括第一化合物，该第一化合物具有大约400nm到大约500nm的光致发光光谱最大波长；和插入在该第二电极和发射层之间的第二有机层，该第二有机层包括第二化合物，该第二化合物具有大约400nm到大约500nm的光致发光光谱最大波长。
2.根据权利要求1所述的装置，其中该第一有机层是空穴传输层，并且其中该第二有机层是电子传输层。
3.根据权利要求2所述的装置，其中该第一化合物包括从由化学式1-6、10-22和25表示的化合物组成的组中选择的至少一个化学式1 化学式2 化学式3 化学式4 化学式5 化学式6 化学式10 化学式11 化学式12 化学式13 化学式14 化学式15 化学式16 化学式17 化学式18 化学式19 化学式20 化学式21 化合物A化学式22 化合物B化学式25
4.根据权利要求2所述的装置，其中该第一化合物的含量是相对于该第一有机层总重量的大约50wt％到大约100wt％。
5.根据权利要求2所述的装置，其中该第二化合物包括从由化学式7-9和27所表示的化合物组成的组中选择的至少一个。化学式7 化学式8 化学式9 化学式27
6.根据权利要求2所述的装置，其中该第二化合物的含量是相对于该第二有机层总重量的大约50wt％到大约100wt％。
7.根据权利要求2所述的装置，其中该第一有机层具有大约100到大约1500的厚度。
8.根据权利要求2所述的装置，其中该第二有机层具有大约150到大约600的厚度。
9.根据权利要求2所述的装置，其中该第一化合物包括从由N，N’-二(1-萘基)-N-N-二苯基联苯胺(NPD)、双(4-二甲氨基-2-甲基苯基-甲苯、1，1-双(4-二-对-甲苯基氨基苯基)环己烷和1，1-双(4-二-对-甲苯基氨基苯基)-4-苯基环己烷组成的组中选择的一种或多种化合物。
10.根据权利要求2所述的装置，其中该第二化合物包括从由低聚噻吩、全氟化低聚-对-亚苯基和2，5-二芳基噻咯组成的组中选择的一种或多种化合物。
11.根据权利要求2所述的装置，还包括插入在该发射层和第二有机层之间的空穴阻挡层。
12.根据权利要求2所述的装置，其中还包括插入在该发射层和第一有机层之间的电子阻挡层。
13.根据权利要求1所述的装置，其中该发射层包括发蓝光有机化合物。
14.根据权利要求13所述的装置，其中该第一化合物包括发蓝光有机化合物。
15.根据权利要求13所述的装置，其中该第二化合物包括发蓝光有机化合物。
16.一种有机发光显示装置，包括根据权利要求1所述的装置。
17.一种电子设备，包括根据权利要求16所述的有机发光显示装置。
18.一种制造有机发光装置的方法。该方法包括提供第一电极；在该第一电极上形成第一有机层，该第一有机层包括具有大约400nm到大约500nm的光致发光光谱最大波长的第一化合物；在该第一有机层上形成发射层；在该发射层上形成第二有机层，该第二有机层包括具有大约400nm到大约500nm的光致发光光谱最大波长的第二化合物；和在该第二有机层上形成第二电极。
19.根据权利要求18所述的方法，其中形成该第一有机层包括使用热蒸发或旋涂。
20.根据权利要求18所述的方法，其中形成该第二有机层包括使用真空沉积。
全文摘要
本发明涉及一种具有改进的发蓝光效率的有机发光装置。该有机发光装置的一个实施方案通过在发射层的两侧形成包括具有特定波长的化合物的有机层，或者通过利用该具有特定波长的化合物来制造该有机层，而具有显著提高蓝光发射效率而不改变其他元件特性的有利效果。
文档编号H01L51/54GK1976089SQ200610172918
公开日2007年6月6日 申请日期2006年11月29日 优先权日2005年11月30日
发明者郑惠仁, 宋沃根, 具永谟, 崔成真, 金怠植 申请人:三星Sdi株式会社