有機發光裝置和用於有機發光裝置的陰極的製作方法
2023-06-19 14:07:16 2
專利名稱：有機發光裝置和用於有機發光裝置的陰極的製作方法
技術領域：
本發明實施例涉及一種包括陽極、具有雙層結構的陰極以及陽極和陰極之間的發射層的有機發光裝置。
背景技術：
隨著21世紀的到來，朝向信息社會的趨勢日益加快，伴隨著隨時隨地接收和傳輸信息的需要，傳統的陰極射線管(CRT)顯示器正在被平板顯示器取代。當前使用的一種最通用的類型的平板顯示器液晶顯示器(LCD)。這是由於LCD重量輕並且功耗低。然而，由於 LCD是被動式發光器件而不是自發光器件，所以LCD在對比度、視角和面積尺寸方面具有技術限制。因此，正在全世界範圍研究能夠克服這種技術限制的新型平板顯示器。一種這樣的新型平板顯示器使用有機發光二極體(OLED)。OLED能夠以低功率驅動，具有寬視角和快的響應速度，是自發光的、重量輕並且薄。因此，在日本、韓國和美國已經加快對OLED的實際使用進行研究和開發。當前在移動顯示器中使用的有源矩陣有機發光裝置(AMOLED)的陰極通過沉積鎂 (Mg)和銀(Ag)的組合來形成。然而，陰極在120A的厚度下可具有高達大約50 Ω/Sq.的面積比電阻(ASR)，因此由於頂降的問題而不能應用於4英寸或更大的移動顯示器。
發明內容
本發明實施例提供一種有機發光裝置，與使用鎂(Mg)-銀(Ag)陰極的有機發光裝置的結構相比，該有機發光顯示裝置具有的結構提供改善了的有源矩陣有機發光裝置 (AMOLED)效率和更可靠的高溫特性。根據本發明實施例的一方面，提供了一種有機發光裝置，所述有機發光裝置包括陽極、陰極、以及位於陽極和陰極之間的發射層，其中，陰極包括第一層和第二層，第一層中共沉積有LiF或Liq以及從由鐿(Yb)、鈣(Ca)、釤(Sm)、銪(Eu)、鋱(Tb)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、 鑭(La)和鈰(Ce)組成的組中選擇的金屬，第二層中共沉積有銀(Ag)或鋁(Al)以及從由 Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬。第一層中的LiF或Liq與從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬的組成比可為大約2 8至大約8 2。第一層的厚度可為大約10 A至大約300 A。基於第二層的總重量，第二層中的從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬可為大約至大約50%。第二層的厚度可為大約IOOA至大約1000A。陰極可包括第一層，在第一層中是共沉積的LiF與從由％、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬；第二層，在第二層中是共沉積的Ag與從由％、Ca、Sm、Eu、 Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬。陰極可包括第一層，在第一層中是共沉積的LiF與從由％、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、 La和Ce組成的組中選擇的金屬；第二層，在第二層中是共沉積的Ag與從由％、Ca、Sm、Eu、 Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬，其中，第一層的厚度可為大約15A至大約5θΑ， 第二層的厚度可為大約150A至大約230A。陰極可包括第一層，在第一層中是共沉積的LiF或Liq與％ ；第二層，在第二層中是共沉積的Ag或Al與％，其中，第一層的厚度可為大約15A至大約50A,第二層的厚度可為大約150A至大約230A。陰極可包括第一層，在第一層中是共沉積的LiF與從由％、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、 La和Ce組成的組中選擇的金屬；第二層，在第二層中是共沉積的Ag與從由％、Ca、Sm、Eu、 Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬，其中，第一層中的LiF與從由％、Ca、Sm、Eu、 Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬的組成比可為大約3 7至大約7 3，基於第二層的總重量，第二層中的從由％、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬可為大約5%至大約15%。陰極可包括第一層，在第一層中是共沉積的LiF或Liq與％ ；第二層，在第二層中是共沉積的Ag或々1與％，其中，第一層中的LiF或1^(1與％的組成比可為大約3 7 至大約7 3，基於第二層的總重量，第二層中的％可為大約5%至大約15%。陰極可包括第一層，在第一層中是共沉積的LiF和％;第二層，在第二層中是共沉積的Ag和％，其中，第一層中的LiF與％的組成比可為大約3 7至大約7 3，基於第二層的總重量，第二層中的％可為大約5%至大約15%。根據本發明實施例的另一方面，提供了一種用於有機發光裝置的陰極，所述陰極包括第一層，在第一層中共沉積有LiF或Liq以及從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce 組成的組中選擇的金屬；第二層，在第二層中共沉積有Ag或Al W&W*%、Ca、Sm、EU、Tb、 Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬。
通過參照附圖對本發明實施例的示例實施例進行詳細描述，本發明實施例的上述和其它特徵和優點將變得更加明顯，在附圖中圖1示意性地示出了根據實施例的有機發光裝置的結構；圖2是比較示例1至示例3以及對比示例的有機發光裝置的高溫儲存特性的曲線圖；圖3A至圖3D是比較在不同的陰極中的銀(Ag)擴散程度的透射電子顯微(TEM) 圖像。
具體實施例方式現在將參照附圖更充分地描述本發明實施例，在附圖中示出了示例實施例。根據實施例，有機發光裝置包括陽極、陰極以及在陽極和陰極之間的發射層 (EML)，其中，陰極包括第一層和第二層，第一層中共沉積有LiF或Liq (羥基喹啉鋰)以及從由鐿(Yb)、鈣(Ca)、釤(Sm)、銪(Eu)、鋱(Tb)、鍶(Sr)、鋇(Ba)、鑭(La)和鈰(Ce)組成的組中選擇的金屬，第二層中共沉積有從由銀(Ag)和鋁(Al)中選擇的金屬以及從由％、&、 Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬。圖1示意性地示出了根據實施例的有機發光裝置的結構。參照圖1，根據實施例的有機發光裝置包括具有雙層結構的陰極，該雙層結構包括第一層禾口第~■層O陰極的第一層或第二層可包括從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬，這些金屬是具有有助於電子從包括EML的有機層注入和傳輸的低逸出功的
^^ I^l ο具體地說，當從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬與LiF 或Liq —起用於形成與包括EML的有機層相鄰的第一層時，第一層可有助於電子從有機層注入。當從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬與在Ag和Al之間選擇的金屬一起用於形成與第一層相鄰的第二層時，第二層可具有低的光吸收特性，因此第二層可提高有機發光裝置的效率。Ag和Al具有在可見區中的低的吸收率和低的折射率，因此具有良好的反射特性。在下文中，現在將詳細描述第一層和第二層的組成和厚度。在一些實施例中，第一層中的LiF或Liq與從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La禾口 Ce組成的組中選擇的金屬的組成比可為大約2 8至大約8 2，在一些其它實施例中，可為大約3 7至大約7 3。在一些實施例中，第一層的厚度可為大約10 A至大約300入，在一些其它實施例中，第一層的厚度可為大約15 A至大約50A。在一些實施例中，基於第二層的總重量，第二層中的從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、 La和Ce組成的組中選擇的金屬可為大約至大約50%，在一些其它實施例中，可為大約 5%至大約15%。在一些實施例中，第二層的厚度可為大約IOOA至大約1000A,在一些其它實施例中，第二層的厚度可為大約150 A至大約230 A。當第一層和第二層的厚度和組成比例在這些範圍之內時，有機發光裝置可具有最佳的效率。在一些實施例中，陰極可包括由LiF或Liq與％共沉積的第一層以及由Ag或Al 與％共沉積的第二層，其中，LiF或1^(1與％的組成比可為大約3 7至大約7 3，基於第二層的總重量，第二層中的％可為大約5%至大約15%。在一些實施例中，陰極可包括由LiF和％共沉積的第一層與由Ag和％共沉積的第二層，其中，第一層中的LiF與％的組成比可為大約3 7至大約7 3，基於第二層的總重量，第二層中的樸可為大約5%至大約15%。在下文中，將描述製造具有上述堆疊結構的有機發光裝置的方法。首先，通過使用沉積或濺射方法在基底上形成第一電極。第一電極可包括具有高逸出功的第一電極材料。第一電極可構成陽極。基底可以是有機發光裝置中通常使用的基底，基底可包括例如具有優良的機械強度、熱穩定性、透明度、表面光滑度、易於處理性和耐水性的玻璃基底或透明塑料基底。第一電極材料的示例包括具有優良的導電性的材料，例如，氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)、氧化錫(SnO2)、氧化鋅(ZnO)、鋁(Al)、銀(Ag)和鎂 (Mg)。第一電極可被形成為透明電極或反射電極。然後，可通過使用諸如真空沉積、旋塗、澆鑄、Langmuir-Blodgett (LB)沉積等各種方法，在第一電極上形成空穴注入層(HIL)。當使用真空沉積來形成HIL時，可根據用於形成HIL的材料以及HIL的結構和熱特性來改變沉積條件。例如，沉積條件可包括大約100°c至大約500°C的沉積溫度、大約10_8 託至大約10_3託的真空壓力以及大約0.01 A/秒至大約IOOA/秒的沉積速度。當利用旋塗來形成HIL時，可根據用於形成HIL的材料以及HIL的結構和熱性質來改變塗覆條件。例如，塗覆條件可包括大約2000rpm至大約5000rpm的塗覆速度，以及可去除塗覆後剩餘的溶劑的大約80°C至大約200°C的熱處理溫度。HIL可包括通常用於形成HIL的任何材料。可用於形成HIL的材料的示例包括酞菁化合物(例如，銅酞菁)、4，4'，4"-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N， N』 - 二(1-萘基)_N，N』 - 二苯基聯苯胺(NPB)、TDATA、2T-NATA、聚苯胺/十二烷基苯磺酸 (Pani/DBSA)、聚(3，4-乙撐二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸鹽)(PED0T/PSQ、聚苯胺/樟腦磺酸(Pani/CSA)和(聚苯胺)/聚苯乙烯磺酸鹽)(PANI/PSS)，但不限於此。
權利要求
1.一種有機發光裝置，所述有機發光裝置包括陽極；陰極；發射層，在陽極和陰極之間，其中，陰極包括第一層和第二層，第一層中共沉積有LiF或Liq以及從由％、Ca、Sm、 Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬，第二層中共沉積有Ag或Al以及從由％、 Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬。
2.如權利要求1所述的有機發光裝置，其中，LiF或Liq與從由％、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、 Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬的組成比為2 8至8 2。
3.如權利要求1所述的有機發光裝置，其中，第一層的厚度為10A至300 A。
4.如權利要求1所述的有機發光裝置，其中，基於第二層的總重量，第二層中的從由 Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬為至50%。
5.如權利要求1所述的有機發光裝置，其中，第二層的厚度為100A至1000A。
6.如權利要求1所述的有機發光裝置，其中，在陰極的第一層中共沉積LiF與從由％、 Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬，在陰極的第二層中共沉積Ag與從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬。
7.如權利要求1所述的有機發光裝置，其中，在陰極的第一層中共沉積LiF與從由％、 Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬，在陰極的第二層中共沉積Ag與從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬，其中，第一層的厚度為15A至50A,第二層的厚度為150A至230 A。
8.如權利要求1所述的有機發光裝置，其中，陰極包括第一層，其中共沉積有LiF或Liq與％ ；第二層，其中共沉積有Ag或Al與％，其中，第一層的厚度為15A至50A,第二層的厚度為150A至230 A。
9.如權利要求1所述的有機發光裝置，其中，陰極包括第一層，其中共沉積有LiF與從由％、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬；第二層，其中共沉積有Ag與從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬，其中，第一層中的LiF與從由％、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬的組成比為3 7至7 3，基於第二層的總重量，第二層中的從由％、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬為5%至15%。
10.如權利要求1所述的有機發光裝置，其中，陰極包括第一層，其中共沉積有LiF或Liq與％ ；第二層，其中共沉積有Ag或Al與％，其中，第一層中的LiF或Liq與Yb的組成比為3 7至7 3，基於第二層的總重量，第二層中的％為5%至15%。
11.如權利要求1所述的有機發光裝置，其中，陰極包括第一層，其中共沉積有LiF和％ ；第二層，其中共沉積有Ag和％，其中，第一層中的LiF與Yb的組成比為3 7至7 3，基於第二層的總重量，第二層中的％為5%至15%。
12.一種用於有機發光裝置的陰極，所述陰極包括第一層，在第一層中共沉積有LiF或Liq以及從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce 組成的組中選擇的金屬；第二層，在第二層中共沉積有Ag或Al以及從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬。
13.如權利要求12所述的陰極，其中，LiF或Liq與從由％、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La 和Ce組成的組中選擇的金屬的組成比為2 8至8 2。
14.如權利要求12所述的陰極，其中，第一層的厚度為IOA至300A。
15.如權利要求12所述的陰極，其中，基於第二層的總重量，第二層中的從由％、Ca、 Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬為1 %至50%。
16.如權利要求12所述的陰極，第二層的厚度為IOOA至1000A。
17.如權利要求12所述的陰極，其中，陰極包括第一層，其中共沉積有LiF與從由％、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬；第二層，其中共沉積有Ag與從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬。
18.如權利要求12所述的陰極，其中，陰極包括第一層，其中共沉積有LiF與從由％、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬；第二層，其中共沉積有Ag與從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬，其中，第一層的厚度為15A至50A,第二層的厚度為150A至230A。
19.如權利要求12所述的陰極，其中，陰極包括第一層，其中共沉積有LiF或Liq與％ ；第二層，其中共沉積有Ag或Al與％，其中，第一層的厚度為15A至50A,第二層的厚度為150A至230A。
20.如權利要求12所述的陰極，其中，陰極包括第一層，其中共沉積有LiF與從由％、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬；第二層，其中共沉積有Ag與從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬，其中，第一層中的LiF與從由％、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬的組成比為3 7至7 3，基於第二層的總重量，第二層中的從由％、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬為5%至15%。
全文摘要
本發明公開了一種有機發光裝置和用於有機發光裝置的陰極。所述有機發光裝置包括陽極、具有雙層結構的陰極以及在陽極和陰極之間的發射層，其中，陰極包括第一層和第二層，第一層中共沉積有LiF或Liq以及從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬，第二層中共沉積有Ag或Al以及從由Yb、Ca、Sm、Eu、Tb、Sr、Ba、La和Ce組成的組中選擇的金屬。
文檔編號H01L51/50GK102468448SQ201110359350
公開日2012年5月23日 申請日期2011年11月9日 優先權日2010年11月9日
發明者宋英宇, 尹錫奎, 李鍾赫, 河載興, 金聖哲, 黃圭煥 申請人:三星移動顯示器株式會社