包括缓冲层的有机发光器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种有机发光器件，其具有通过基板、第一电极、至少两个有机层和第二电极顺序淀积形成的结构，其中，所述有机层包括发光层，并且有机层中与第二电极接触的一层为包含化学式１的化合物的缓冲层；以及本发明专利技术公开了所述有机发光器件的制备方法。所述缓冲层最低限度地降低或防止在有机层上形成第二电极时产生的对有机层的损坏。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种有机发光器件及其制备方法。更具体而言，本专利技术涉及一种有机发光器件，其包括在制备所述有机发光器件的过程中在有机层上形成电极时防止有机层被损坏的层；本专利技术还涉及该有机发光器件的制备方法。
技术介绍
有机发光器件(OLED)通常包括两个电极(阳极和阴极)以及至少一个置于这些电极之间的有机层。当在有机发光器件的两个电极之间施加电压时，空穴和电子分别从阳极和阴极注入有机层，并在有机层中重新结合以形成激子。而当这些激子衰变至其基态时，发射出相当于能量差的光子。根据这个原理，有机发光器件产生可见光，并且其用于制备信息显示器件和照明器件。有机发光器件分为三种类型：底部发射型，其中有机层中产生的光沿基板方向发射；顶部发射型，其中，光沿与基板相对的方向发射；以及双侧发射型，其中，光沿基板的方向和与基板相对的方向两个方向发射。在无源矩阵有机发光器件(PMOLED)显示器中，阳极和阴极彼此垂直交叉，并且交叉点的区域起到像素的作用。因此，底部发射和顶部发射型在有效显示面积比(孔径比)方面没有大的差异。-->然而，有源矩阵有机发光器件(AMOLED)显示器包含薄膜晶体管(TFT)作为驱动各自像素的开关装置。由于这些TFT的制备通常需要高温工艺(至少数百℃)，因此在电极和有机层淀积之前，在玻璃基板上形成驱动有机发光器件所需的TFT阵列。在这方面，在其上形成有TFT阵列的玻璃基板定义为底板。当具有该底板的有源矩阵有机发光器件显示器制成具有底部发射结构时，向基板发出的部分光被TFT阵列阻挡，导致有效显示孔径比降低。当为了制备更精细的显示器将多个TFT赋予一个像素时，这个问题变得更加严重。为此，有源矩阵有机发光器件需要制成具有顶部发射结构。在顶部发射型或双侧发射型有机发光器件中，位于基板对侧不与基板接触的电极必须在可见光区中是透明的。在有机发光器件中，由例如氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡(ITO)制备的导电氧化物膜用作透明电极。然而，该导电氧化物膜具有通常高于4.5eV的很高的功函。为此，如果阴极由该氧化物膜制成，从阴极向有机层注入电子变得困难，导致有机发光器件的操作电压大大提高，并且在如发光效率的重要的器件性能方面劣化。顶部发射或双侧发射型有机发光器件需要制成具有通过顺序层叠基板、阴极、有机层和阳极形成的所谓的“反相结构”。此外，如果a-Si薄膜晶体管用于有源矩阵有机发光器件，由于a-SiTFT具有主要的电荷载体为电子的物理性质，所以a-Si TFT具有源结和漏结掺入n型杂质的结构。因此，在用a-Si TFT制备有源矩阵有机发光器件的情况下，在电荷注入和加工简便方面，优选通过在基板上形成的a-Si TFT的源结或漏结上形成有机发光器件的阴极，然后，顺序形成有机层和由如ITO或IZO的导电氧化物制成的阳极，而将有源矩阵有机发光器件制成具有所谓“反相结构”。-->在制备具有上述反相结构的有机发光器件的过程中，如果通过使用热电阻蒸镀法(resistive heating evaporation)由如IZO或ITO的透明导电氧化物膜形成位于有机层上的电极，则由于例如在热蒸发步骤中的热分解，热电阻蒸镀法将引起氧化物的固有化学组成比例被破坏。这将导致如导电性和可见光透光性的性能下降。为此，热电阻蒸镀法不能用于导电氧化物膜的淀积，并且在大多数情况下，现在使用如等离子体溅射的技术。然而，如果通过如溅射的技术在有机层上形成电极，则由于例如在溅射法中所用的等离子体中存在的带电粒子，所以会损坏有机层。而且，在溅射法中到达有机层并在有机层上形成电极的原子的动能为几十至几千eV，其比在热电阻蒸镀法中的原子的动能(通常小于1eV)要高得多。因此，有机层的物理性质可能由于有机层上的粒子轰击而劣化，导致电子或空穴注入和传输特性以及发光特性劣化。特别地，与无机半导体材料(例如，Si、Ge、GaAs等)相比，主要由C和H的共价键构成的有机物质和由这些物质制成的薄膜通常在溅射法中抵抗等离子体的能力很微弱，并且，一旦损坏，该有机物质不能恢复到其初始状态。因此，为了制备良好的有机发光器件，当通过如溅射的技术在有机层上形成电极时可能发生的对有机层的损坏必须降低到最小或消除。当例如通过溅射在有机层上形成电极时，为了避免可能发生的对有机层的损坏，可使用控制薄膜形成速度的方法。例如，在一种方法中，可降低在RF或DC溅射过程中的RF功率或DC电压，以减少从溅射目标射到有机放光器件的基板上的原子的数目和平均动能，由此降低对有机层的溅射损坏。-->在另一用于防止对有机层的溅射损坏的方法中，可增加溅射目标和有机发光器件的基板之间的距离，以增加从溅射目标射到有机发光器件的基板上的原子和溅射气体(例如，Ar)之间的碰撞机会，由此有目的地降低原子的动能。然而，由于大多数的上述方法导致淀积速度很低，溅射步骤的加工时间变得很长，导致在整个制备有机发光器件的分批生产中生产率显著降低。而且，即使在如上所述的溅射法具有低的淀积速度的情况下，具有高动能的粒子到达有机层表面的可能性依然存在，因此，难于有效地防止对有机层的溅射损坏。“Transparent organic light emitting devices(透明有机发光器件)，”Applied Physics Letters，1996年5月，68卷，2606页描述了一种在基板上形成阳极和有机层、然后在其上形成具有优异的电子注入性能的Mg:Ag的混合金属膜的薄层、最后在其上通过溅射淀积使用ITO形成阴极的方法。在该文中描述的有机发光器件的结构示于图1。然而，Mg:Ag金属膜的缺点是金属膜的可见光透光性比ITO或IZO低，并且其工艺控制有些复杂。Ametal-free cathode for organic semiconductor devices(用于有机半导体器件的无金属阴极)，Applied Physics Letters，72卷，1998年4月，2138页描述了一种具有通过基板、阳极、有机层和阴极顺序层叠形成的结构的有机发光器件，其中，相对耐溅射的CuPc层淀积于有机层和阴极之间，以防止由阴极的淀积引起的对有机层的溅射损坏。图2说明了在该文中描述的有机发光器件的结构。-->然而，尽管在上述文献中CuPc通常用于形成空穴注入层，在具有通过顺序层叠基板、阳极、有机层和阴极形成的结构的有机发光器件中的有机层和阴极之间，在由溅射引起的损坏的状态中，CuPc起到电子注入层的作用。这劣化了器件的性能，如有机发光器件的电荷注入特性和电流效率。而且，CuPc在可见光区具有大的光吸收，因此，增加CuPc膜的厚度，引起器件性能的快速劣化。“Interface engineering in preparation of organic surface emittingdiodes(有机表面发射二极管制备过程中的界面工程)，”Applied PhysicsLetters，74卷，1999年5月，3209页描述了一种通过将第二电子传输层(例如，Li薄膜)淀积于电子传输层和CuPc层之间而改进CuPc层的低电子注入特性的尝试。图3说明了该文献中描述的有机发光器件的结构。然而，这种防止溅射损坏的方法的问题是需要额外的薄金属膜，并且工艺控制也变得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机发光器件，包括顺序层叠形式的基板、第一电极、至少两个有机层和第二电极，其中，所述有机层包括发光层，并且有机层中与第二电极接触的一层为包含以下化学式１表示的化合物的缓冲层：　　　　化学式１　　　　＊＊＊　　　　其中，Ｒ↑［１］～Ｒ↑［６］各自独立地选自包括氢、卤素原子、腈（－ＣＮ）、硝基（－ＮＯ↓［２］）、磺酰基（－ＳＯ↓［２］Ｒ）、亚砜（－ＳＯＲ）、氨磺酰（－ＳＯ↓［２］ＮＲ）、磺酸酯（－ＳＯ↓［３］Ｒ）、三氟甲基（－ＣＦ↓［３］）、酯（－ＣＯＯＲ）、酰胺（－ＣＯＮＨＲ或－ＣＯＮＲＲ’）、取代或未取代的直链或支链Ｃ↓［１］～Ｃ↓［１２］烷氧基、取代或未取代的直链或支链Ｃ↓［１］～Ｃ↓［１２］烷基、取代或未取代的芳香或非芳香杂环、取代或未取代的芳基、取代或未取代的单－或二－芳基胺、和取代或未取代的芳烷基胺的组，并且Ｒ和Ｒ’各自独立地选自包括取代或未取代的Ｃ↓［１］～Ｃ↓［６０］烷基、取代或未取代的芳基、和取代或未取代的５～７元杂环的组。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2004-8-19 10-2004-00655171、一种有机发光器件，包括顺序层叠形式的基板、第一电极、至少两个有机层和第二电极，其中，所述有机层包括发光层，并且有机层中与第二电极接触的一层为包含以下化学式1表示的化合物的缓冲层：化学式1其中，R1～R6各自独立地选自包括氢、卤素原子、腈(-CN)、硝基(-NO2)、磺酰基(-SO2R)、亚砜(-SOR)、氨磺酰(-SO2NR)、磺酸酯(-SO3R)、三氟甲基(-CF3)、酯(-COOR)、酰胺(-CONHR或-CONRR’)、取代或未取代的直链或支链C1～C12烷氧基、取代或未取代的直链或支链C1～C12烷基、取代或未取代的芳香或非芳香杂环、取代或未取代的芳基、取代或未取代的单-或二-芳基胺、和取代或未取代的芳烷基胺的组，并且R和R’各自独立地选自包括取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的芳基、和取代或未取代的5～7元杂环的组。2、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，化学式1的化合物选自由以下化学式1-1～1-6表示的化合物：化学式1-1化学式1-2化学式1-3化学式1-4化学式1-5以及化学式1-63、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，所述有机发光器件为顶部发射型或双侧发射型发光器件。4、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，所述第二电极通过由于涉及高动能的电荷或粒子而在包含化学式1的化合物的缓冲层不存在时能引起对有机层的损坏的薄膜形成技术形成。5、根据权利要求4所述的有机发光器件，其中，所述薄膜形成技术选自包括溅射、使用激光的物理气相淀积(PVD)和离子束辅助淀积的组。6、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，所述第一电极为阴极，第二电极为阳极，并且所述器件通过在基板上形成阴极，然后在阴极上顺序形成有机层和阳极制成。7、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，所述第二电极由功函为2～6eV的导电氧化物膜或金属制成。8、根据权利要求7所述的有机发光器件，其中，所述第二电极由ITO(氧化铟锡)制成。9、根据权利要求7所述的有机发光器件，其中，所述第二电极由IZO(氧化铟锌)制成。10、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，在所述第二电极和缓冲层之间另外形成具有绝缘性的氧化物薄膜。11、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，所述缓冲层也起到空穴注入层的作用。12、根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛正权，孙世焕，李永喆，咸允慧，姜旼秀，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]