专利名称：有机发光装置及其制造方法
技术领域：
当前实施例涉及一种有机发光装置和一种制造该有机发光装置的方法。
背景技术：
在包括阳极、阴极以及位于阳极和阴极之间的有机层的有机发光装置中，当前广泛地使用镁(Mg)和银(Ag)的混合物来制造阴极，尤其是顶部发射发光装置的阴极。具有低逸出功且能够良好地在电子注入层(EIL)上形成薄膜镁在电子注入和装置稳定性方面是有利的。Ag具有良好的反射特性，并且在用于形成阴极时可以与反射阳极一起形成微腔，由此提高装置的效率。然而，由Mg和Ag制成的阴极具有非常高的电阻，因此不适合在前面板上实现质量均一的图像，并且在这方面需要额外的补偿电路。即使在由Mg和Ag制成的阴极上进一步沉积由具有高折射率的氧化物或有机材料构成的覆层(CPL)，有机发光装置中产生的光仍会具有低透射率。此外，与由其它金属构成的薄膜型阴极相比，具有这样的薄膜的Mg-Ag阴极吸收更大量的光，因此会降低有机发光装置的效率。为了解决这些缺陷，已经提出了 Mg和Ag的组成比不同的薄膜阴极。Ag的百分比越高，薄膜型阴极的光吸收越低，光反射越高，电阻特性越好。然而，较高百分比的Ag会阻碍电子的注入，并导致有机发光装置的驱动电压较高且效率较低。另外，Mg的百分比越高， Mg导致的光吸收越高，有机发光装置的效率越低，且电阻越高。为了改善传统的Mg-Ag薄膜型阴极的电阻和透射特性，已经提出了包括仅由Ag构成的薄膜阴极的顶部发射有机发光装置。在这方面，为提高外部发射效率而限定的顶部发射有机发光装置的覆盖区域仅由氧化物构成，并且用于电子注入层的材料局限于LIF/A1、 Mg、Ag、镱(Yb)、铷(Rb)、铯(Cs)、钡(Ba)、钙(Ca)-铝(Al)、Mg-Al、Li/Al、Li20/Al 和它们的混合物。然而，考虑到氧化物的性质，高温沉积或溅射对于这样的有机发光装置来说是必要的，这会损坏薄膜Ag阴极，且会限制可用于电子注入层的材料。因此，需要一种在合理的电阻下提供良好的光学特性且有助于电子注入的有机发光装置结构。
发明内容
当前实施例提供了一种有机发光装置，在该有机发光装置中，改善了电阻和光学特性，从而提高了该有机发光装置的效率。当前实施例提供了一种制造该有机发光装置的方法。根据本发明的一方面，提供了一种有机发光装置，所述有机发光装置包括基底；第一电极，设置在所述基底上；第二电极，设置在所述基底上并包括银(Ag)；发射层，位于所述第一电极和所述第二电极之间；电子注入层，位于所述发射层和所述第二电极之间并包括含碱金属的化合物和第一金属的混合物；以及覆层，设置在所述第二电极上。所述含碱金属的化合物可以包括从由LiF、LiQ、CsF、NaF、NaQ和Li2O组成的组中选择的至少一种材料。所述第一金属可以包括从由镱(Yb)、铽(Tb)、钬(Ho)、钐(Sm)、铕(Eu)、镨(Pr)、 铈(Ce)、铝(Al)和镁(Mg)组成的组中选择的至少一种金属。所述含碱金属的化合物与所述第一金属的重量比可以为大约1 9至大约9 1。所述含碱金属的化合物可以包括LiQ，所述第一金属可以包括％，LiQ与％的重量比可以为大约1 1。所述电子注入层的厚度可以为大约0. Inm至大约30nm。所述第二电极还可以包括从由铝(Al)、钼(Pt)、镱( )、钕(Nd)和镁(Mg)组成的组中选择的至少一种第二金属，并且基于100重量份的Ag，所述第二金属的量为大约0. 01 重量份至大约20重量份。所述第二电极的厚度可以为大约Inm至大约30nm。所述覆层可以包括有机材料、无机材料或它们的混合物。所述覆层的折射率可以为大约1. 2至大约5. 0。所述覆层可以包括无机材料，所述无机材料包括从由ΙΤΟ、IZO、SiO2, SiNx, Y203> WO3> MoO3和Al2O3组成的组中选择的至少一种。所述覆层可以包括有机材料，所述有机材料包括从由三胺衍生物、亚芳基二胺衍生物、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)和4，4’_ 二咔唑基联苯(CBP)组成的组中选择的至少一种。所述覆层的厚度可以为大约Inm至大约200nm。所述有机发光装置还可以包括位于所述第一电极和所述发射层之间的空穴注入层、空穴传输层或空穴注入和传输层。根据当前实施例的另一方面，提供了一种底部发射有机发光装置，所述底部发射有机发光装置包括基底；第一电极，设置在所述基底上；第二电极，设置在所述基底上并包括银(Ag)；发射层，位于所述第一电极和所述第二电极之间；电子注入层，位于所述发射层和所述第二电极之间并包括含碱金属的化合物和第一金属的混合物；以及覆层，设置在所述第二电极的背对所述发射层的表面上。根据当前实施例的另一方面，提供了一种制造有机发光装置的方法，所述方法包括准备基底；在所述基底上形成第一电极；在所述第一电极上形成空穴注入和传输层；在所述空穴注入和传输层上形成发射层；在所述发射层上形成电子注入层，电子注入层包括含碱金属的化合物和第一金属的混合物；在所述电子注入层上形成包括银(Ag)的第二电极；以及在所述第二电极上形成覆层。
通过参照附图详细地描述当前实施例的示例性实施例，当前实施例的以上和其它特征及优点将变得更加明显，在附图中
图1是示出根据实施例的有机发光装置的结构的剖视图；图2是示出根据实施例的包括电子注入层、第二电极和覆层的有机发光装置的局部结构的放大剖视图；图3是示出根据实施例的有机发光装置的结构的剖视图；图4是在蓝色波长范围内在示例1和对比示例1中制造的有机发光装置的电流密度相对于电压的曲线图；图5是在蓝色波长范围内在示例1和对比示例1中制造的有机发光装置的发光效率相对于亮度的曲线图；图6是在绿色波长范围内在示例1和对比示例1中制造的有机发光装置的电流密度相对于电压的曲线图；图7是在绿色波长范围内在示例1和对比示例1中制造的有机发光装置的发光效率相对于亮度的曲线图。
具体实施例方式现在将详细参考多个实施例，在附图中示出了这些实施例的示例，以使本领域普通技术人员能够实现这些实施例的示例。在这方面，当前实施例可以具有不同的形式，且不应当解释为局限于在此提出的描述。因此，下面仅通过参照附图描述实施例，以解释本说明书的多个方面。在附图中，为了清楚起见，会夸大层和区域的厚度。相同的标号始终指示相同的元件。应当理解，当诸如层、膜、区域或板的元件被称作“在”另一元件“上”时，该元件可以直接在另一元件上，或者可以存在中间元件。根据实施例，有机发光装置包括基底；第一电极，设置在基底上；第二电极，设置在基底上并包括银(Ag)；发射层，位于第一电极和第二电极之间；电子注入层，位于发射层和第二电极之间，电子注入层包括含碱金属的化合物和第一金属的混合物；以及覆层，设置在第二电极上。图1是根据实施例的有机发光装置100的剖视图。参照图1，有机发光装置100包括基底10和设置在基底10上的第一电极20。基底10可以是传统上在有机发光装置中使用的任何基底。基底10可以包括具有良好的机械强度、热稳定性、透明度、表面平整性、处理便利性和耐水性的材料。例如，基底 10可以是玻璃基底、金属薄膜或塑料基底。尽管在图1中未示出，但是如果需要，则还可以在基底10和第一电极20之间设置平坦化层或绝缘层。第一电极20可以构成阳极或阴极。第一电极20可以具有与红色(R)子像素、绿色(G)子像素和蓝色(B)子像素对应的图案。第一电极20可以包括具有良好的导电率的材料。第一电极20可以包括适合于形成第一电极20的任何材料。用于第一电极20的材料的非限制性示例包括Li、Mg、Al、Ag、Al-Li、Ca、Mg-In, Mg-Ag, Ca-Al、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(ΙΖ0)、氧化锌(ZnO)和A1-IT0。第一电极20可以是透明电极、半透明电极或反射电极。第一电极20可以具有包括使用至少两种材料的至少两个层的结构。然而，第一电极 20可以具有各种结构中的任何结构。有机发光装置100包括位于基底10上的第二电极60。
第二电极60可以包括具有良好的导电率的Ag。Ag具有低逸出功和高反射率。第二电极60可以以各种方式，例如作为透明电极或反射电极，来实现。基于100重量份的Ag，第二电极60还可以包括量为大约0. 01重量份至大约20重量份的从由Al、Pt、Yb, Nd和Mg组成的组中选择的至少一种第二金属。第二电极60可以包括Ag和第二金属的混合物，以改善第二电极60的薄膜特性，例如透明度。当第二金属的量在该范围内时，有机发光装置可以具有适当的光吸收和电阻而没有增大驱动电压。第二电极60的厚度可以为大约Inm至大约30nm。当第二电极60的厚度在该范围内时，有机发光装置可以具有能够容易地控制透射率和反射率且使光吸收低的良好的光学特性，并可具有良好的导电率。第一电极20和第二电极60可以分别用作阳极和阴极，但反之亦然。有机发光装置100可以包括位于第一电极20和第二电极60之间的有机层。有机层可以包括发射层(EML)30和电子注入层(EIL)50。例如，有机层可以包括空穴注入层 (HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、EML 30、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL) 和EIL 50。代替HIL和HTL，可以使用能够起到HIL和HTL这两层的作用的空穴注入和传输层25。可以省略EBL、HBL和ETL中的至少一个。有机发光装置100可以包括位于第一电极20和第二电极60之间的EML30。EML 30可以包括各种发光材料中的任何发光材料。发光材料的示例包括蓝色掺杂剂，例如噁二唑二聚物染料(Bis-DAPOXP)、螺化合物(Spiro-DPVBi (螺DPVBi)、 Spiro-6P(螺6P))、三芳胺化合物、二(苯乙烯基)胺(DSA)、4，4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯撑)-1，1'-联苯(BCzVBi)、茈、2，5，8，11-四叔丁基茈(TPBe)、3，3' _(1，4_ 亚苯基-二-2，1-乙烯-二基)双[9-乙基-9H-咔唑](BCzVB)、4，4'-双二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯(DPAVBi)、4-( 二对甲苯基氨基)-4' -[(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]芪(DPAVB)、4. 4'-双[4-( 二苯基氨基)苯乙烯基]联苯(BDAVBi)和双(3，5-二氟-2-(2-吡啶基)苯基)-(2-羧基吡啶基)铱Ill(FlrPic)；绿色掺杂剂，例如3-(2-苯并噻唑基)-7-( 二乙基氨基)香豆素(Coumarin 6 (香豆素6))、2，3，6，7-四氢-1，1，7，7，-四甲基-1Η，5Η，11Η-10-(2-苯并噻唑基)喹嗪并-[9，9a，Igh]香豆素(C545T),N,N' -二甲基-喹吖啶酮(DMQA)和三O-苯基吡啶)铱(III) (IHppy)3)；红色掺杂剂，例如四笨基并四苯(Rubrene (红荧烯))、三(1_苯基-异喹啉)铱(IH) (Ir(piq)3)、双(2_苯并[b] 噻吩-2-基-吡啶)(乙酰丙酮化)铱(III) (Ir(btp)2(acac))、三(二苯甲酰甲烷)菲咯啉铕(III) (Eu (dbm) 3 (phen))、三[4,4' -二叔丁基-O，2')-联吡啶]钌(III)配合物 (Ru (dtb-bpy) 3*2 (PF6)), DCMU DCM2、铕(噻吩甲酰三氟丙酮)3 (Eu (TTA) 3)和丁基 _6_(1， 1，7，7_四甲基久洛尼定基-9-烯基)-4H-吡喃(CJTB)。然而，可以使用任何发光材料。发光材料可以包括发光聚合物。发光聚合物的示例包括芳族聚合物，例如聚苯撑、聚苯撑乙烯撑、聚噻吩、聚芴和螺芴。在一些实施例中，EML 30可以包括发射主体和发射掺杂剂。发射掺杂利可以包括上面列出的发光材料中的任何发光材料。发射主体可以包括荧光主体或磷光主体。荧光主体的示例包括三(8-羟基-喹啉)铝(Alq3)、9，10-二(萘-2-基)蒽(AND)、3_叔丁基-9，10-二(萘-2-基)蒽(TBADN)、4，4'-双(2，2-二苯基-乙烯-1-基)联苯 (DPVBi),4,4'-双[2，2-二 (4-甲基苯基)-乙烯-1-基]联苯(p-DMDP VBi)、三(9，9-二芳基芴)(TDAF)、2-(9，9'-螺二芴-2-基)-9，9'-螺二芴(BSDF)、2，7-双(9，9 ‘-螺二芴-2-基)-9，9'-螺二芴(TSDF)、双(9，9-二芳基芴)(BDAF)、4，4' -二 [2_(4_ 叔丁基-苯-4-基)-乙烯-1-基]联苯(p-TDPVBi)等。磷光主体的示例包括1，3_双(咔唑-9-基)苯(mCP)、l，3，5-三(咔唑-9-基)苯(tCP)、4，4'，4〃 -三(咔唑-9-基)三苯胺(TcTa)、4，4'-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)、4，4'-双(9-咔唑基)-2，2 ‘ -二甲基-联苯(CBDP)、4，4'-双(咔唑-9-基)-9，9-二甲基-芴(DMFL-CBP)、4，4'-双(咔唑-9-基)-9，9-双(9-苯基-9H-咔唑)芴(FL-4CBP)、4，4'-双(咔唑-9-基)-9，9-二甲苯基-芴(DPFL-CBP)、9，9-双(9-苯基-9H-咔唑)芴(FL-2CBP)等。有机发光装置100可以包括位于EML 30和第二电极60之间的EIL 50。EIL 50可以包括含碱金属的化合物和第一金属的混合物。含碱金属的化合物可以包括从由LiF、LiQ (8-羟基喹啉锂)、CsF, NaF, NaQ (8-羟基喹啉钠)和Li2O组成的组中选择的至少一种材料。第一金属可以包括从由镱(Yb)、铽(Tb)、钬(Ho)、钐(Sm)、铕(Eu)、 镨(Pr)、铈(Ce)、铝(Al)和镁(Mg)组成的组中选择的至少一种材料。在含碱金属的化合物和第一金属的混合物中，如果含碱金属的化合物和第一金属相对于混合物的总重量的重量比分别用X和Y表示，则可以满足下面的关系10彡χ彡90，10彡y彡90，并且x+y = 100。当含碱金属的化合物和第一金属的重量比在这些范围内时，可以有助于电子的注入， 并且包括Ag的第二电极60可以具有改善的薄膜特性，因此可以有利地吸收较少的光。例如，EIL 50可以包括例如重量比为1 1的LiQ和Yb的混合物。EIL 50的厚度可以为大约0. Inm至大约30nm。当EIL 50的厚度在该范围内时， EIL 50可以具有良好的电子注入特性而没有显著增大驱动电压。虽然未示出，但是有机发光装置100还可以包括位于EML 30和EIL 50之间的 ETL。ETL可以包括具有良好的电子传输能力的材料。例如，ETL可以包括任何已知的电子传输材料。电子传输材料的示例包括三-(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、双(8-羟基-2-甲基喹啉)_(4-苯基苯氧基)铝(Balq)、3-(4-联苯基)-4_苯基-5-(4_叔丁基苯基)_1，2， 4-三唑(TAZ)、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍(Bebq2)和它们的衍生物。电子传输材料还可以包括金属氧化物。例如，金属氧化物可以是碱金属、碱土金属或过渡金属的氧化物。有机发光装置100还可以包括位于EML 30和第一电极20之间的HIL和HTL中的至少一个。可选地，有机发光装置100还可以包括位于EML 30和第一电极20之间的起到 HIL和HTL两者的作用的空穴注入和传输层25。接触第一电极20且与第一电极20形成界面的有机层可以是HIL，或者如果有机发光装置不包括HIL，则所述有机层可以是HTL。在一些实施例中，有机层可以是起到HIL和 HTL两者的作用的空穴注入和传输层25。HIL可以包括任何已知的空穴注入材料。空穴注入材料的示例包括酞菁化合物， 例如铜酞菁(CuPc)等；星型胺衍生物，例如4，4'，4〃 -三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)和 4,4'，4"-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)；可溶性聚合物，例如聚苯胺/ 十二烷基苯磺酸(Pani/DBSA)、聚(3，4_乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/ PSS)、聚苯胺/樟脑磺酸(Pani/CSA)和聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PANI/PSS)。然而， 可以使用任何空穴注入材料。
权利要求
1.一种有机发光装置，所述有机发光装置包括基底；第一电极，设置在所述基底上；第二电极，设置在所述基底上并包括银；发射层，位于所述第一电极和所述第二电极之间；电子注入层，位于所述发射层和所述第二电极之间并包括含碱金属的化合物和第一金属的混合物；以及覆层，设置在所述第二电极上。
2.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述含碱金属的化合物包括从由LiF、 8-羟基喹啉锂、CsF, NaF,8-羟基喹啉钠和Li2O组成的组中选择的至少一种材料。
3.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述第一金属包括从由镱、铽、钬、钐、 铕、镨、铈、铝和镁组成的组中选择的至少一种金属。
4.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述含碱金属的化合物与所述第一金属的重量比为1 9至9 1。
5.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述含碱金属的化合物包括8-羟基喹啉锂，所述第一金属包括Yb，8-羟基喹啉锂与Yb的重量比为1 1。
6.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述电子注入层的厚度为0.Inm至 30nmo
7.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述第二电极还包括从由铝、钼、镱、钕和镁组成的组中选择的至少一种第二金属，并且基于100重量份的Ag，所述第二金属的量为0. 01重量份至20重量份。
8.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述第二电极的厚度为Inm至30nm。
9.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述覆层包括有机材料、无机材料或它们的混合物。
10.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述覆层的折射率为1.2至5. 0。
11.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述覆层包括无机材料，所述无机材料包括从由ΙΤΟ、ΙΖ0、SiO2、氮化硅、Y2O3、WO3、MoO3和Al2O3组成的组中选择的至少一种。
12.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述覆层包括有机材料，所述有机材料包括从由三胺衍生物、亚芳基二胺衍生物、三(8-羟基喹啉)铝和4，4’_ 二咔唑基联苯组成的组中选择的至少一种。
13.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述覆层的厚度为Inm至200nm。
14.根据权利要求1所述的有机发光装置，所述有机发光装置还包括位于所述第一电极和所述发射层之间的空穴注入层、空穴传输层或空穴注入和传输层。
15.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述电子注入层包括重量比为1 1 的8-羟基喹啉锂和Yb的混合物，所述第二电极包括银，所述覆层包括三胺衍生物。
16.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述电子注入层包括重量比为1 1 的8-羟基喹啉锂和Yb的混合物，所述第二电极包括重量比为17 3的Ag和Yb的混合物， 所述覆层包括三胺衍生物。
17.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述电子注入层包括重量比为1 1的LiF和％的混合物，所述第二电极包括银，所述覆层包括三胺衍生物。
18.根据权利要求1所述的有机发光装置，其中，所述电子注入层包括重量比为1 1 的LiF和％的混合物，所述第二电极包括重量比为17 3的Ag和％的混合物，所述覆层包括三胺衍生物。
19.一种底部发射有机发光装置，所述底部发射有机发光装置包括 基底；第一电极，设置在所述基底上；第二电极，设置在所述基底上并包括银；发射层，位于所述第一电极和所述第二电极之间；电子注入层，位于所述发射层和所述第二电极之间并包括含碱金属的化合物和第一金属的混合物；以及覆层，设置在所述第二电极的背对所述发射层的表面上。
20.根据权利要求19所述的底部发射有机发光装置，其中，所述第二电极的厚度为Inm 至 200nm。
21.一种制造有机发光装置的方法，所述方法包括 准备基底；在所述基底上形成第一电极；在所述第一电极上形成空穴注入和传输层；在所述空穴注入和传输层上形成发射层；在所述发射层上形成电子注入层，所述电子注入层包括含碱金属的化合物和第一金属的混合物；在所述电子注入层上形成包括银的第二电极；以及在所述第二电极上形成覆层。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，形成所述电子注入层的步骤包括在所述发射层上共沉积所述含碱金属的化合物和所述第一金属；或在所述发射层上沉积所述含碱金属的化合物和所述第一金属的所述混合物，其中，通过热沉积、真空沉积、化学气相沉积、溅射、旋涂或旋铸执行所述沉积。
全文摘要
本发明公开了一种有机发光装置及其制造方法。一种有机发光装置包括基底；第一电极，设置在所述基底上；第二电极，设置在所述基底上并包括银(Ag)；发射层，位于所述第一电极和所述第二电极之间；电子注入层，位于所述发射层和所述第二电极之间并包括含碱金属的化合物和第一金属的混合物；以及覆层，设置在所述第二电极上。
文档编号H01L51/54GK102290531SQ201110171480
公开日2011年12月21日 申请日期2011年6月16日 优先权日2010年6月16日
发明者吴一洙, 宋泂俊, 尹振瑛, 尹锡奎, 李昌浩, 李钟赫, 赵世珍, 金元钟, 金容铎, 高熙周, 黃圭焕 申请人:三星移动显示器株式会社