TW200824497A - Organic electro-luminescent device - Google Patents
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Description
200824497 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關於一種平面顯示裝置，特別是有關於一種 有機電激發光裝置（organic light-emitting device， OLED)，其具有P型摻雜物的電洞注入層，以提高裝置 效能。 【先前技術】 有機電激發光裝置（0LED，或稱有機發光二極體 Q 〇LED)，為一種使用有機材料的自發光型元件。相較於傳 統的無機發光二極體（LED)需嚴格的長晶要求，有機發光 二極體可輕易製作在大面積基板上，形成非晶質 (amorphous)薄膜。另一方面，有機發光二極體也異於液 晶顯示技術，不需要背光模組，因此可簡化製程。隨著技 術迅速的發展，未來有機發光二極體將應用在個人數位助 理、數位相機等小尺寸全彩顯示面板上，一旦此技術更趨 成熟時，將可擴展至大尺寸的電腦及電視螢幕上，甚至應 • 用於可撓式顯示器。 請參照第2圖，其緣示出一習知有機電激發光裝置剖 面示意圖。有機電激發光裝置20包括：一基板200、一 陽極202、一陰極214、以及設置於陽極202與陰極214 之間的有機發光層。陽極202與陰極214相對設置於基板 200上。有機發光層係包括··一鄰近陽極202之電洞注入 層（hole injection layer, HIL) 204 與電洞傳輸層（hole transport layer，HTL) 206、一鄰近陰極 214 之電子注 入層（electron injection layer，EIL) 212 與電子傳
Client’s Docket N〇.:AU0511014 TT’s Docket Nck0632-A5078 1-TW/fmal/王琼郁 / 5 200824497 輸層（electron transport layer, ETL) 210、及設置於 電洞傳輸層206與電子傳輸層210之間的發光層 (emitting material layer, EML) 208。當施加一電位 差於陰極214與陽極202之間時，電子會從陰極214經電 子注入層212注入電子傳輸層210,並穿越電子傳輸層210 及發光層208。同時，電洞會從陽極202經電洞注入層204 注入電洞傳輸層206，並穿越電洞傳輸層206。之後，電 子與電洞會於鄰近發光層208與電洞傳輸層206之界面重 新結合（recombine)而以發光的形式來釋放能量。 C 為了改善有機電激發光裝置20的熱儲存穩定性（heat storage stability)及提升電洞注入特性或其導電度， 進而降低裝置20的操作電壓，通常使用具有^濃度p型 摻雜物的材料作為電洞注入層204。然而，由於電洞注入 層204的摻雜濃度過高而使電洞注入層2〇4的電阻值下降 而引起侧向漏電（lateral leakage)，如第2圖所示。 此侧向漏電會造成有機電激發光裝置2〇發生漏光而降低 裝置的發光效率。 • 為了解決上述之問題，有必要發展新的有機電激發光 裝置，其可在降低裝置操作電壓的同時，維持裝置的發
效率。 X 【發明内容】 有鑑於此，本發明之目的在於提供一種有機電激發光 裝置，其藉由改變電洞注入層的結構，以在不影響操作 壓及熱儲存穩定性下改善裝置的發光效率。 ' 一 根據上述之目的，本發明提供一種有機電激發光裝
Client's Docket N〇.:AU0511014 TT’s Docket N〇:0632-A50781-TW/fmaV 王琼郁/ 200824497 置，包括：陽極、陰極、電激發光結構、及電洞注入層。 陽極及陰極相對設置於一基板上。電激發光結構設置於陽 極與陰極之間。電洞注入層設置於陽極與電激發光結構之 間，包括：一第一次層及一第二次層。第一次層與陽極接 觸，其含有一p型摻雜物，而第二次層與電激發光結構接 觸’其不含該P型摻雜物。 【實施方式】 第1圖繪示出本發明實施例之有機電激發光裝置剖面 示意圖。有機電激發光裝置10包括··一基板100、一陽 極102、一陰極Π4、——電激發光結構Π2、及一電洞注 入層104。陽極1〇2及陰極114相對設置於基板上。電激 發光結構112設置於陽極102與陰極114之間，其中一電 子注入層（未繪示），可選擇性設置於陰極114與電激發 光結構112之間。在其他實施例中，陰極114可包括一電 子注入層。 電洞注入層104設置於陽極1〇2與電激發光結構112 之間。在本實施例中，電洞注入層丨〇4包括：一第一次層 _ 104a及一第二次層l〇4b。第一次層的厚度在50至5000 埃的範圍，而第二次層的厚度在50至5000埃的範圍。特 別地’第一次層l〇4a與陽極102接觸，其含有一 p型摻 雜物，且摻雜濃度在1〜2〇%(v/v)的範圍。在本實施例中， P型摻雜物可為氧化劑（具有高氧化數的化合物）或是具 有強拉電子能力之材料。舉例而言，氧化劑可包括FeCl3、 SbCl5、W03、V205、Mo02或上述組合。而具有強拉電子 能力之材料可包括F4-TCNQ (四氟一四氰基一奎諾二曱
Clients Docket N〇.：AU0511014 TT’s DocketNo:0632-A50781-TW/fmal/王琼郁 / 7 200824497 烷）、其衍生物或上述組合。另外，第二次層1041?則與 電激發光結構112接觸，其不含上述P型摻雜物。 電激發光結構112包括：一電洞傳輸層106、一電子 傳輸層110及設置於電洞傳輸層106與電子傳輸層Π0之 間的一發光層108。在本實施例中，電洞傳輸層106與第 二次層接觸104b，而電子傳輸層110則鄰近設置於陰極 114 〇 以下說明有機電激發光裝置20的製造方法。首先， 提供一基板100，例如一玻璃或石英基板。可藉由熱蒸鐘 (thermal evaporation)、濺鍍（sputtering)或化學氣相 沉積（chemical vapor deposition，CVD)而在基板 100 上 形成一陽極102，例如一銦錫氧化物（IT0)、銦鋅氧化 物（IZ0 )、鋅鋁氧化物（AZO )、氧化鋅（ZnO )、或 其他習知的陽極材料。將具有陽極1〇2的基板1〇〇進行紫 外光臭氧（ultraviolet ozone)處理，以清除基板1〇〇與陽 極102表面之有機物。 利用習知沉積技術，例如蒸鍍，以在陽極i 〇2上形成 _ 電洞注入層1〇4的第一次層l〇4a，其厚度約在5〇至5〇〇〇 埃的範圍且摻雜有P型摻雜物（P_typed〇pant)。在本實 施例中，第一次層104a的材質可為Cupc (酞青銅）、、 m-MTDATA (4,4’，4’’-三（队3_甲基笨基4苯基_氨基）_ 三^胺基〕、TPTE (邮_二（4_二苯基氨基聯苯）_n，n_ 一本基對二氨基聯苯）、NPB(N，N，-二苯基·n，n,_ 蔡紛卜⑴，-聯苯基）-4,4，_二胺）。而第一次層ι〇4 _ 的P型严雜物可為氧化劑或是具有強拉電子能力之材料 且摻雜浪度在1〜2G%(v/v)的範i舉例而言，氧化
Client’s Docket N〇.:AU0511014 ^ TT’s Docket N〇:0632-A50781-TW/final/王琮郁 / 200824497 括 FeCl3、SbCl5、W03、V205、Mo〇2 或上述組合。接著， 可藉由蒸鍍，以在第一次層104a上形成電洞注入層ι〇4 的第二次層104b，其厚度約在50至5000埃的範圍且未 摻雜有P型摻雜物。第二次層1 〇4b的材質可類似於第一 次層104a。 接著，利用蒸鍍的方式在電洞注入層1 〇4上依序形成 一電洞傳輸層106、一發光層108、及一電子傳輸層ho， 而構成一電激發光結構112。電洞傳輸層1〇6可由烯丙基 胺類或二胺（diamine)衍生物所構成，例如NPB、T-PD (N，N’-二苯基-Ν,Ν··雙（3-曱基苯基）_( U，-聯苯基）_4,4，_ 二胺）、1T-NATA(4,4，，4”_3 (N- (1-萘基）善苯基_胺基） -三苯基-胺類）、或 2T-NATA ( 4,4’，4”-3 ( N- ( 2-萘基）-N- 苯基-胺基）-三苯基-胺類）。再者，發光層1〇8可由Alq3 (三（8-氫氧化喹啉）鋁）：C545T ( 1氫氫，11氫_[1]苯 並吡喃[6,7,8，-ij]喹嗪-11酮，10- (2-苯駢噻唑）-2,3,6,7_四 氫-1，1，7,7，-四曱基-(9〇1))、]^[八〇贝（2-(曱基）-9，10-雙-(2-奈基）蒽）：DSA-ph (對-雙（對 n，N-二苯基苯 乙烯基）苯）或其他有機發光材料所構成。另外，電子傳 輸層110可由Alq3、鋁錯化合物、金屬喹啉化合物（metal quinolinate )、氧化咔唑（oxadiazole )、三唑化合物 (triazoles)、二氮雜菲（phenanthroline)、或其衍生物 所構成。 在其他實施例中，電激發光結構112可藉由旋轉塗佈 (spin coating)、喷墨（ink jet)或網版印刷（screen printing )等方式形成之。 接著，利用蒸鍍的方式依序在電激發光結構112形成
Clienf s Docket No.: AU0511014 TT’s Docket Ν〇··0632-Α50781 -TW/fma旺琮郁 / 9 200824497 在氟化鋰（LiF)層及鋁（A1)層，其中氟化鋰（LiF)層 可做為電子注入層，而銘（A1)層則作為陰極114。如此 便完成本發明之有機電激發光裝置20之製作。 根據本發明，由於電洞注入層104的第一次層i〇4a 具有P型摻雜物，因此可提升電洞注入層104的最高佔據 分子能階（highest occupied molecular orbit，HOMO )，降 低其與電洞傳輸層106之間的能障，使裝置20的電洞注 入特性得以改善而降低操作電壓並增加裝置的使用壽 命。再者，由於電洞注入層104的第二次層1〇4七未具有 P型摻雜物，因此可避免電洞注入層1〇4中摻雜物的濃度 過高所引起的漏光問題，進而提高裝置發光效率。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上’然其並非用以 限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精 神和範圍内，當可作更動與潤飾，因此本發明之保護範圍 當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Client’s Docket No.·· AU0511014 TT’s Docket N〇:0632-A5078 l-TW/fmal/王琼郁 / 200824497 【圖式簡單說明】 第1圖繪示出本發明實施例之有機電激發光裝置剖面 示意圖。 第2圖繪示出習知有機電激發光裝置剖面示意圖。 【主要元件符號說明】 習知 20〜有機電激發光裝置； 200〜基板； 202〜陽極； 204〜電洞注入層； 206〜電洞傳輸層； 208〜發光層； 210〜電子傳輸層； 212〜電子注入層； 214〜陰極。 本發明 10〜有機電激發光裝置； 100〜基板； 102〜陽極； 104〜電洞注入層； 104a〜第一次層； l〇4b〜第二次層； 106〜電洞傳輸層； 108〜發光層； 110〜電子傳輸層； 112〜電激發光結構； 114〜陰極。
Client’s Docket N〇.:AU0511014 TT’s Docket N〇:0632-A50781-TW/fmal/王琼郁 /
Claims (1)
- 200824497 十、申請專利範圍： 1. 一種有機電激發光裝置，包括： 一基板； 一陽極及一相對設置之陰極，設置於該基板上； 一電激發光結構，設置於該陽極與該陰極之間；以及 一電洞注入層，設置於該陽極與該電激發光結構之 間，包括： 一第一次層，與該陽極接觸，含有一 P型摻雜物；以 及 一第二次層，與該電激發光結構接觸，不含該P型摻 雜物。 2. 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光裝置， 其中該電激發光結構包括： 一電洞傳輸層，與該第二次層接觸； 一電子傳輸層，鄰近設置於該陰極；以及 一發光層，設置於該電洞傳輸層與電子傳輸層之間。 3. 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光裝置， 更包括一電子注入層，設置於該陰極與該電激發光結構之 • 間。 4. 如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光裝置， 其中該P型摻雜物包括一氧化劑。 5·如申請專利範圍第4項所述之有機電激發光裝置， 其中該氧化劑包括FeCl3、SbCl5、W03、V205、Mo02或 上述組合。 6·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光裝置， 其中該Ρ型摻雜物包括一具有強拉電子能力之材料。 Clienfs Docket N〇.:AU0511014 TT’s Docket N〇:0632-A50781-TW/final/王琮郁 / 12 200824497 7.如申請專利範圍第6項所述之有機電激發光裝置， 其中該具有強拉電子能力之材料包括四氟一四氰基一奎 諾二曱烷、上述之衍生物或上述組合。 8·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光裝置， 其中該第一次層的厚度約為50至5000埃。 9·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光裝置， 其中該第二次層的厚度約為50至5000埃。 10·如申請專利範圍第1項所述之有機電激發光裝 置，其中該P型摻雜物的濃度約為1〜20%(v/v)。Clienfs Docket N〇.:AU0511014 13 TT’s Docket N〇:0632-A50781-TW/final/王琮郁 /
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