具有高效率和高亮度的叠层式有机发光器件制造技术

本发明专利技术公开一种叠层式有机发光器件及包括该叠层式有机发光器件的显示设备。所述叠层式有机发光器件包括：与外部电源连接的阳极、与外部电源连接的阴极、至少两个置于所述阳极和阴极之间包括发光层的发光部分以及置于所述发光部分之间的内部电极。所述内部电极为由具有低于４．５ｅＶ的功函、选自包括金属、金属合金及其金属氧化物的组的一种制成的单层内部电极，每个发光部分包括含有具有高于４ｅＶ的电子亲和势的有机材料的有机材料层，且该有机材料层形成于发光部分的发光层与同发光部分发生接触的两个电极中的面向与外部电源连接的阳极的电极之间。

【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叠层式有机发光器件。更具体地说，本专利技术涉及一种包括置于叠层发光部分之间的单层内部电极的叠层式有机发光器件。
技术介绍
有机发光器件是用于将电能转化成光能的半导体器件。有机发光器件包括两个用于将外部电力施加于有机发光器件的相反电极(阳极和阴极)和置于阳极和阴极之间以在空穴和电子复合时发出具有在可见光范围内的波长的光的有机材料层。当将顺向电场施加于具有上述结构的有机发光器件时，将从阳极和阴极产生的空穴和电子注入有机材料层，以使空穴与电子在有机材料层中结合，从而产生激子。当激子已转变成基态时产生光。最近，为了使由有机发光器件的电极产生的空穴和电子有效地注入或转移到有机材料层，已提出一种具有多层结构的有机材料层(参见，Applied Physics Letters，vol.51，no.12，pp.913～915，1987)。如果有机材料层形成有多层结构，可以使用显著减小的操作电压来驱动有机发光器件，从而提高有机发光器件的发光效率。同时，已进行多种尝试以实现有机发光器件中的高亮度。例如，已提出通过将电场施加于有机发光器件来提高电流密度的方法。然而，因为有机发光器件的有机材料层以及薄膜结构的耐热性较差，所以较高的电流密度可能对有机发光器件的有机材料层以及薄膜结构产生有害影响，使得有机发光器件的稳定性可能随电流密度的升高而降低。基于上述原因，目前的研究集中于在低电流密度下表现出高亮度的有机发光器件。有两种在低电流密度下获得高亮度的方法。第一种方法使用能够提高激子发生效率和/或光子发生效率的有机材料，所述激子由于空穴与电子的复合产生，所述光子在激子已转变为基态时产生。第二种方法串连叠层至少两个有机发光器件单元，其中，每个有机发光器件单元包括阳极、阴极和具有能够通过接收分别来自阳极和阴极的空穴和电子发光的发光层的发光部分。在以下描述中，术语“叠层有机发光器件”指包括至少两个串连叠层的有机发光器件单元的结构。如果需要，所述发光部分可包括具有多层结构的有机材料层，所述多层结构包括空穴注入层、空穴传递层、发光层和电子传递层。多种文献中已公开制备上述叠层有机发光器件的方法。例如，国际公开号WO95/06400公开了一种包括能够发出具有不同波长的光的有机发光器件单元的叠层式有机发光器件，以使叠层式有机发光器件可发出具有所需颜色的光。根据上述叠层式有机发光器件，每个有机发光器件单元包括两个电极和一个置于两电极之间的发光层。另外，以这样的方式将电极分别连接到外部电源上，可单独驱动有机发光器件单元。另外，国际公开号WO99/03158公开了一种包括能够发出具有相同波长的光的有机发光器件单元的叠层有机发光器件，以使叠层有机发光器件可发出具有增强的亮度的光。除了将外部电源连接到叠层式有机发光器件的两端外，国际公开号WO99/03158公开的叠层式有机发光器件具有与国际公开号WO95/06400公开的叠层式有机发光器件相似的结构。即，将叠层式有机发光器件的外部电极连接到外部电源上，且将叠层式有机发光器件的内部电极从外部电源上断开。根据上述叠层式有机发光器件，置于有机发光器件单元之间的内部电极包括由氧化铟锡(ITO)或具有高功函的Au制成的导电薄膜电极的形式的内部阳极及由Al(4.28eV)、Ag(4.26eV)或Ca(2.87eV)制成的金属薄膜电极的形式的内部阴极。因此，双层内部电极，即，内部阳极和内部阴极被置于叠层式有机发光器件的有机发光器件单元之间并彼此接触。图1显示此种在有机发光器件单元之间包括双层内部电极的叠层式有机发光器件。然而，根据具有如图1所示结构的叠层式有机发光器件，因为基于ITO的透明氧化电极(内部阳极)在电子注入的金属薄膜(内部阴极)上形成，内部阳极和内部阴极之间的物理性粘结性能降低，所以双层内部电极不能有效地形成。另外，如果内部阳极由ITO制成，由于ITO的特性必须采用溅射法。然而，与蒸发法的原子动能(＜1eV)相比，此种溅射法可增加原子动能(＜KeV)。为此，如果内部阳极使用ITO通过溅射法形成，可严重破坏已形成的有机半导体薄膜(参见，Journal ofApplied Physics，Vol.86，no.8，pp.4607～4612，1999)。同时，欧洲专利公开号1381558 A1公开了一种包括由具有高于105Ωcm的特别电阻的单一非导体薄膜制成的单层内部电极的叠层式有机发光器件，其在叠层式发光部分之间不形成双层内部电极。上述单一非导体薄膜由一种材料制成，当以空穴和电子分别注入空穴传递层和电子传递层这样的方式将电场施加于叠层式有机发光器件时，该材料能同时产生空穴和电子。然而，上述单一非导体薄膜非常昂贵，且形成单一非导体薄膜的方法非常困难。因此，有必要提供一种易于制备并且在叠层式发光部分之间不形成双层内部电极的叠层式有机发光器件。
技术实现思路
本专利技术的专利技术者已经发现在包括与外部电源连接的阳极、与外部电源连接的阴极、至少两个包括置于所述阳极和阴极之间的发光层的发光部分和置于所述发光部分之间的内部电极的叠层式有机发光器件中，如果在发光部分的发光层与同发光部分发生接触的两个内部电极中的面向与外部电源连接的阳极的内部电极之间形成包括具有高于4eV的电子亲和势的有机材料的有机材料层，可以通过使用具有低于4.5eV的功函的选自包括金属、该金属的合金及其金属氧化物的组的一种制成的单层内部电极来制备内部电极。因此，本专利技术的一个目的是提供一种包括置于有机发光部分之间的单层内部电极的叠层式有机发光器件。本专利技术提供一种叠层式有机发光器件，该器件包括与外部电源连接的阳极、与外部电源连接的阴极、至少两个包括发光层、置于所述阳极和阴极之间的发光部分以及置于所述发光部分之间的内部电极，其中，所述内部电极是由具有低于4.5eV的功函的选自包括金属、该金属的合金及其金属氧化物的组的一种制成的单层内部电极，每个发光部分包括含有具有高于4eV的电子亲和势的有机材料的有机材料层，且所述有机材料层在所述发光部分的发光层与同发光部分发生接触的两个电极中的面向与外部电源连接的阳极的电极之间形成。根据本专利技术的叠层式有机发光器件的结构如图2所示。另外，本专利技术提供一种包括上述叠层式有机发光器件的显示设备。下面描述中使用的术语的定义如下发光部分指有机材料层单元，有机材料单元置于单一有机发光器件的阳极与阴极之间，且包括能够通过接收分别来自所述阳极和阴极的空穴和电子而发光的发光层。有机材料层单元不同于包括电极和发光部分的有机发光器件单元。可以作为发光层的单一有机材料层的形式提供发光部分，或以包括空穴注入层、空穴传递层、发光层和电子传递层的多有机材料层的形式提供发光部分。内部电极指置于叠层式有机发光器件的发光部分之间的电极。所述内部电极不同于置于叠层式有机发光器件最外部的外部电极。叠层式有机发光器件指单一有机发光器件单元的叠层式结构，其包括与外部电源连接的阳极、与外部电源连接的阴极、至少两个置于阳极和阴极之间并包括发光层的发光部分和形成于叠层式发光部分之间的内部电极。另外，“HOMO”为“最高已占分子轨道”的缩写，“LUMO”为“最低未占分子轨道”的缩写。附图说明图1为说明包括形成于叠层式发光部分之间的双层内部电极的常规叠层式有机发光器件的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种叠层式有机发光器件，该器件包括：与外部电源连接的阳极；与外部电源连接的阴极；至少两个置于所述阳极和阴极之间包括发光层的发光部分；以及置于所述发光部分之间的内部电极，其中，所述内部电极为由具有低于４ ．５ｅＶ的功函、选自包括金属、金属合金及其金属氧化物的组的一种制成的单层内部电极；每个发光部分包括含有具有高于４ｅＶ的电子亲和势的有机材料的有机材料层；以及所述有机材料层形成于发光部分的发光层与同发光部分发生接触的两个电极中 的面向与外部电源连接的阳极的电极之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2004-4-9 10-2004-00244701.一种叠层式有机发光器件，该器件包括与外部电源连接的阳极；与外部电源连接的阴极；至少两个置于所述阳极和阴极之间包括发光层的发光部分；以及置于所述发光部分之间的内部电极，其中，所述内部电极为由具有低于4.5eV的功函、选自包括金属、金属合金及其金属氧化物的组的一种制成的单层内部电极；每个发光部分包括含有具有高于4eV的电子亲和势的有机材料的有机材料层；以及所述有机材料层形成于发光部分的发光层与同发光部分发生接触的两个电极中的面向与外部电源连接的阳极的电极之间。2.如权利要求1所述的叠层式有机发光器件，其中，所述具有高于4eV的电子亲和势的有机材料为具有如下所示化学式的化合物 其中，R1～R6为选自包括氢、卤素原子、腈基(-CN)、硝基(-NO2)、磺酰基(-SO2R)、亚砜(-SOR)、氨磺酰(-SO2NR2)、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的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化合物、取代或未取代的芳基、取代或未取代的单芳基胺或双芳基胺以及取代或未取代的芳烷基的组的一种，且所述R和R’为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元杂环化合物的组的一种。3.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑智元，李永喆，卢正权，咸允慧，郑栋燮，张俊起，
申请(专利权)人：LG化学株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]