有机发光装置制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种有机发光装置，该有机发光装置包括第一电极、与所述第一电极相对的第二电极和位于所述第一电极和所述第二电极之间的发光层，并且所述第一电极包含钐(Sm)。
【专利说明】有机发光装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种有机发光装置。
【背景技术】
[0002]近年来，对显示器或电视等要求轻量化和薄型化，随着这些要求，阴极射线管(cathode ray tube, CRT)逐渐被液晶显示装置(liquid crystal display, IXD)代替。但是，液晶显示装置作为无源发光元件不仅需要额外的背光(backlight)，而且在响应速度和视角等方面存在局限性。
[0003]近年来，作为能够克服这种局限性的显示装置，有机发光装置(organic lightemitting diode display, OLED display)受到了关注。
[0004]有机发光装置包括两个电极和位于该两个电极之间的发光层，从一个电极注入的电子(electron)和从另一个电极注入的空穴(hole)在发光层上结合以形成激子(exc iton)，激子释放能量的同时进行发光。
[0005]此外，从发光层发射的光通过两个电极中的至少一个后向外部发射。此时，电极的光学特性会影响到元件效率。
【发明内容】
[0006]本发明的一实施例提供一种包括具有高透过率的电极的有机发光装置。
[0007]根据一实施例，提供一种有机发光装置，包括:第一电极；与上述第一电极相对的第二电极；和位于上述第一电极和上述第二电极之间的发光层，上述第一电极包含衫(Sm) ο
[0008]上述第一电极可以进一步包含选自由银(Ag)、铝(Al)、镁(Mg)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、铟(In)、锡(Sn)、钥(Mo)、银(Nb)、钌(Ru)或包含它们中的至少一种的合金构成的组中的至少一种金属。
[0009]上述第一电极可以是包含上述金属和上述钐(Sm)的合金的单层。
[0010]上述单层可以具有约3θΑ ~ I 50A的厚度。
[0011]上述第一电极可以包括包含上述钐(Sm)的第一层以及包含上述金属和上述钐(Sm)的合金的第二层。
[0012]上述第一层可以具有约10A的厚度，上述第二层可以具有约30Α~ 15θΑ
的厚度。
[0013]上述合金可以以约1:100?约100:1的体积比包含上述钐(Sm)和上述金属。
[0014]上述合金可以以约1:100?约20:100的体积比包含上述钐(Sm)和上述金属。
[0015]上述第一电极可以在约450nm?700nm的波长段具有约60%以上的透光率。
[0016]上述第一电极可以在约450nm?700nm的波长段具有约60%?95%透光率。
[0017]上述第二电极可以包括反射电极，上述发光层可以发出白光。[0018]上述第二电极可以包括透明电极，上述发光层可以发出白光。
[0019]上述第一电极可以是阴极。
[0020]通过提高电极的透光率，能够实现光效率优异的有机发光装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为表不一实施例的有机发光装置的剖视图；
[0022]图2为表不另一实施例的有机发光装置的剖视图；
[0023]图3为表示实施例1、2和比较例I的薄膜的透过率的曲线图；
[0024]图4为表示实施例1、2和比较例I的薄膜的反射率的曲线图；
[0025]图5为表示实施例1、2和比较例I的薄膜的吸收率的曲线图；
[0026]图6为表示实施例3、4和比较例I的薄膜的透过率的曲线图；
[0027]图7为表示实施例3、4和比较例I的薄膜的反射率的曲线图；
[0028]图8为表示实施例3、4和比较例I的薄膜的吸收率的曲线图。
[0029]符号说明
[0030]10:基板 20:下部电极
[0031]30:发光层 40:上部电极
[0032]40a:第一层 40b:第二层
[0033]50:辅助层
【具体实施方式】
[0034]下面，参照附图对本发明的实施例进行详细说明，以使本领域技术人员容易实施。但是，本发明可以以多种不同的形式进行体现，并且本发明并不限于在此说明的实施例。
[0035]附图中，为了明确表示各个层和区域，以放大厚度的方式表示。对于整个说明书中的类似部分，标记了相同的附图符号。层、膜、区域、板等部分位于其他部分“上方”时，这不仅包括位于其他部分的“正上方”的情况，而且还包括其之间有另一其他部分的情况。相反，某个部分位于其他部分的“正上方”时，意味着在其之间没有其他部分。
[0036]那么，参照图1对本发明的一实施例的有机发光装置进行说明。
[0037]图1为表不本发明的一实施例的有机发光装置的剖视图。
[0038]参照图1，一实施例所涉及的有机发光装置包括基板10、下部电极20、与下部电极20相对的上部电极40以及位于下部电极20和上部电极40之间的发光层30。
[0039]基板10例如可以利用玻璃等无机物质或聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚酰胺、聚醚砜或它们的组合等有机物质、硅片等来制造。
[0040]在下部电极20和上部电极40中，一个为阴极(cathode),另一个为阳极(anode)。例如可以如下:下部电极20为阳极，上部电极40为阴极。
[0041]在下部电极20和上部电极40中，至少一个为透明电极，在下部电极20为透明电极的情况下，可以是向基板10侧发光的底部发光(bottom emission),在上部电极40为透明电极的情况下，可以是向基板10的相反侧发光的顶部发光(top emission)。此外，在下部电极20和上部电极40均为透明电极的情况下，可以向基板10侧和基板10的相反侧进行双向发光。[0042]上述透明电极可以包含钐(Sm)。钐(Sm)不仅对有机层的粘接性(adhesion)优异，而且由于具有低的功函数而提高电子注入特性。此外，钐(Sm)有效地防止银(Ag)等金属的凝聚(aggregation),从而能够防止金属的凝聚导致的电极的透过率的降低。
[0043]上述透明电极可以是钐(Sm)合金，上述钐(Sm)合金除了钐(Sm)以外，可以包含选自由银(Ag)、铝(Al)、镁(Mg)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、铟(In)、锡(Sn)、钥(Mo)、铌(Nb)、钌(Ru)或包含它们中的至少一种的合金构成的组中的至少一种金属。
[0044]上述钐(Sm)合金例如可以以约1:100~100:1的体积比包含上述钐(Sm)和上述金属。在上述范围内，可以以约1:100~20:100的体积比包含。
[0045]上述透明电极可以是包含上述钐(Sm)合金的单层。这种情况下，上述单层可以具有约3θΑ~ 〗?)Α Il勺厚度。通过具有上述范围的厚度，能够以适当的共振维持高效率的同时提高透过率。
[0046]上述透明电极可在可见光区域特别是在约450nm~700nm的波长段具有约60%以上的透光率。在上述范围内，可以具有约60%~95%，尤其在其中还可以具有约60%~85%的透光率。
[0047]在下部电极20和上部电极40均为透明电极的情况下，可以如下:一个为由如上所述的钐(Sm)合金来制造的电极，另一个为由如上所述的钐(Sm)合金或透明导电性氧化物来制造的电极。透明导电性氧化物例如可以是铟锡氧化物(indium tin oxide, ITO)或铟锋氧化物(indium zinc oxide, IZ0)等。
[0048]在下部电极20和 上部电极40中一个为透明电极的情况下，可以如下:透明电极为由如上所述的钐(Sm)合金来制作的电极，另一个为由不透明导电体来制造的反射电极。不透明导电体例如可以包含铝(Al)、铜(Cu)、钥(Mo)、银(Ag)、它们的合金或它们的组合等金属。
[0049]上述透明电极可以与上述反射电极一同形成微腔(microcavity)。由此从发光层30发射的光在以规定间隔相隔的透明电极和反射电极之间反复反射，在这些光之间产生强的干涉效果，使得特定波长的光放大，从而能够提高光效率。
[0050]发光层30由固有地发出红色、绿色、蓝色这三原色等基色(primary color)中任一颜色的有机物质或有机物质和无机物质的混合物来制造，例如可以包含聚荷(polyfIuorene)衍生物、聚对苯乙块((poly)paraphenylenevinylene)衍生物、聚亚苯基(polyphenylene)衍生物、聚乙烯咔唑(polyvinylcarbazole)、聚噻吩(polythiophene)衍生物、或者这些高分子材料中掺杂有花(perylene)系色素、香豆素(cumarine)系色素、罗丹明系色素、红突烯(rubrene)、花(perylene)、9，10-二联苯蒽(9，10-diphenyIanthracene)、四苯基丁二烯(tetraphenylbutadiene)、尼罗红(Nilered)、香豆素(coumarin)、喹Π丫唳酮(quinacridone)等的化合物。有机发光装置以从发光层发射的基色光的空间之和来表示所需图像。
[0051]发光层30可以通过红色、绿色、蓝色的三原色等基色的组合来发出白光，此时颜色的组合可以是组合相邻的子像素的颜色来发出白光，还可以是组合垂直方向上堆叠的颜色来发出白光。
[0052]在发光层30和上部电极40之间包括用于改善发光层30的发光效率的辅助层50。附图中，仅在发光层30和上部电极40之间图示辅助层50，但并不限于这些，可以位于发光层30和下部电极20之间，还可以位于发光层30和上部电极40之间以及发光层30和下部电极20之间。
[0053]辅助层50有用于使电子和空穴平衡的电子传输层(electron transport layer)和空穴传输层(hole transport layer)以及增强电子和空穴的注入的电子注入层(electron injection layer)和空穴注入层(hole injection layer)等,可以包括从中选出的一个或两个以上的层。
[0054]下面，对另一实施例的有机发光装置，参照图2进行说明。
[0055]图2为表不另一实施例的有机发光装置的剖视图。
[0056]参照图2，本实施例的有机发光装置与上述的实施例相同地，包括基板10、下部电极20、发光层30、上部电极40和辅助层50。
[0057]但是与上述实施例不同地，上部电极40包括多个层40a、40b。在此，以上部电极40为上述透明电极的情况为例图示上部电极40为多层的结构，但并不限于这些，在下部电极20为透明电极的情况下，下部电极20可以具有多层结构，在下部电极20和上部电极40均为透明电极的双面发光结构的情况下，下部电极20和上部电极40中至少一个可以具有
多层结构。
[0058]上述透明电极可以包括第一层和第二层，其中，第一层包含钐(Sm)，第二层包含上述钐(Sm)和选自由银(Ag)、铝(Al)、镁(Mg)、铬(Cr)、锰(Mn)、铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)、铟(In)、锡(Sn)、钥(Mo)、铌(Nb)、钌(Ru)或包含它们中的至少一种的合金构成的组中的至少一种金属的合金。
[0059]此时，上述钐(Sm)合金例如可以以约1:100?100:1的体积比包含上述钐(Sm)和上述金属。在上述范围内，可以以约1:100?20:100的体积比包含上述钐(Sm)和上述金属。通过以上述比率包含钐(Sm)和上述金属，能够有效地改善透过率和电子注入特性。
[0060]这样，上述透明电极包括包含钐(Sm)的第一层和包含上述钐(Sm)合金的第二层，由此使电子注入变得顺利，可以降低发光驱动电压。
[0061]在这种情况下，上述第一层可以具有约5A.~ IOOA的厚度，上述第二层可以具有
约30A~ 150A的厚度。通过具有上述范围的厚度，能够以适当的共振维持高效率的同时，还能够提高透过率。
[0062]下面，通过实施例更详细说明本发明。但下述实施例只是为了说明的目的，而并不限制本发明的范围。
_3] 透明薄膜的形成
[0064]实施例1
[0065]在玻璃基板上，以5:95体积比热蒸镀(thermal evaporator)衫(Sm)和银(Ag),形成了厚度8.0nm的衫-银合金(AgSm)薄膜。
[0066]实施例2
[0067]在玻璃基板上，以5:95体积比热蒸镀钐(Sm)和银(Ag)，形成了厚度14.0nm的衫-银合金(AgSm)薄膜。
[0068]实施例3[0069]在玻璃基板上，利用热蒸镀方法形成了厚度1.5nm的钐(Sm)薄膜和以5:95体积比包含衫(Sm)和银(Ag)的厚度8.0nm的衫-银合金(AgSm)薄膜,从而形成了双层的薄膜。
[0070]实施例4
[0071]在玻璃基板上，利用热蒸镀方法形成了厚度1.5nm的钐(Sm)薄膜和以5:95体积比包含衫(Sm)和银(Ag)的厚度13.0nm的衫-银合金(AgSm)薄膜,形成了双层的薄膜。
[0072]比较例I
[0073]在玻璃基板上，利用热蒸镀方式由90:10的体积比的镁(Mg)和银(Ag)形成了厚度12.0nm的镁(Mg) -银(Ag)合金薄膜。
[0074]评价:透光率、反射率、吸收率
[0075]测定了实施例1?4和比较例I的薄膜的透光率、反射率和吸收率。透光率、反射率和吸收率是使用紫外线可见光分光光度计(UV visible spectrophotometer)测定的。
[0076]其结果如图3?图8所示。
[0077]图3为表示实施例1、2和比较例I的薄膜的透光率的曲线图，图4为表示实施例
1、2和比较例I的薄膜的反射率的曲线图，图5为表示实施例1、2和比较例I的薄膜的吸收率的曲线图，图6为表示实施例3、4和比较例I的薄膜的透光率的曲线图，图7为表示实施例3、4和比较例I的薄膜的反射率的曲线图，图8为表示实施例3、4和比较例I的薄膜的吸收率的曲线图。
[0078]参照图3?图8，可知实施例1?4的薄膜与比较例I的薄膜相比透光率高、反射率和吸收率低。这意味着，当实施例1?4的薄膜用作电极时，能够减少从发光层发射的光被电极反射或吸收而损失的量，增加通过电极发射到外部的光量，从而能够改善效率。
[0079]有机发光元件的制作
[0080]实施例5
[0081]在玻璃基板上，溅射形成ITO阳极后进行了图形化。在上述基板上部真空蒸镀m-MTDATA,以厚度75θΑ形成空穴注入层。接着，在上述空穴注入层上部以厚度15θΑ真空蒸镀α-NPD，形成空穴传输层。形成空穴传输层后，在该空穴传输层上部分别以厚度400A, 200A.200A形成作为红色发光层的三苯胺衍生物、作为绿色发光层的芴衍生物和作为蓝色发光层的茈衍生物。
[0082]接着，在上述发光层上部真空蒸镀Alq3,形成厚度200A的电子传输层。接着，在其上方利用热蒸镀方法以5:95体积比蒸镀钐(Sm)和银(Ag)，形成厚度y()A的由钐(Sm)-银
(Ag)合金制造的阴极，从而制作了有机发光元件。
[0083]实施例6
[0084]形成包括厚度1.5nm的衫(Sm)层和以5:95体积比蒸镀衫(Sm)和银(Ag)而形成的厚度9.0nm的钐(Sm)-银(Ag)合金层的双层阴极来代替由钐(Sm)-银(Ag)合金制造的阴极，除此以外，利用与实施例5相同的方法制作了有机发光元件。
[0085]比较例2
[0086]利用热蒸镀方法由10:1体积比的镁(Mg)和银(Ag)形成厚度13.0nm的镁(Mg)-银(Ag)合金阴极，并以此来代替由钐(Sm)-银(Ag)合金制造的阴极，除此以外，与利用与实施例5相同的方法制作了有机发光兀件。[0087]评价:有机发光元件的效率
[0088]对实施例5、6和比较例2的有机发光元件的白色发光效率进行了评价。效率是利用CA210进行评价的，以比较例2为基准(ref.)评价了相对的效率提升率。
[0089]其结果如表1所示。
[0090]【表1】
[0091]
【权利要求】
1.一种有机发光装置，包括: 第一电极； 与所述第一电极相对的第二电极；和 位于所述第一电极和所述第二电极之间的发光层， 所述第一电极包含钐。
2.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述第一电极进一步包含: 选自由银、铝、镁、铬、锰、铁、钴、镍、铜、铟、锡、钥、铌、钌或包含它们中的至少一种的合金构成的组中的至少一种金属。
3.根据权利要求2所述的有机发光装置，其中，所述第一电极为包含所述金属和所述钐的合金的单层。
4.根据权利要求3所述的有机发光装置，其中，所述单层具有30A?150A的厚度。
5.根据权利要求2所述的有机发光装置，其中，所述第一电极包括: 包含所述钐的第一层；和 包含所述金属和所述钐的合金的第二层。
6.根据权利要求5所述的有机发光装置，其中，所述第一层具有-ΙΟΟΑ的厚度，所述第二层具有30A ~ 150A的厚度。
7.根据权利要求3或权利要求5所述的有机发光装置，其中，所述合金以1:100?100:1的体积比包含所述钐和所述金属。
8.根据权利要求7所述的有机发光装置，其中，所述合金以1:100?20:100的体积比包含所述钐和所述金属。
9.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述第一电极在450nm?700nm的波长段具有60%以上的透光率。
10.根据权利要求9所述的有机发光装置,其中,所述第一电极在450nm?700nm的波长段具有60%?95%的透光率。
11.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述第二电极包括反射电极，所述发光层发出白光。
12.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述第二电极包括透明电极，所述发光层发出白光。
13.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述第一电极为阴极。
【文档编号】H01L51/52GK103985819SQ201310305594
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2013年7月19日 优先权日:2013年2月8日
【发明者】郑宝罗, 黄圭焕, 尹锡奎, 金应道, 金东赞, 金元钟, 宋英宇, 李钟赫, 金圣哲 申请人:三星显示有限公司