TW543337B - Highly stable and efficient OLEDs with a phosphorescent-doped mixed layer architecture - Google Patents

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Michael G Hack
Theodore Zhou
Julia J Brown
Tan D Ngo
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Description

--------- B7 五、發明説明（丨 ) 發明範場： 本發明係關於電發光裝置，更特別關於利用用於增強穩 疋性和效率之填光換混層結構之電發光裝置。 發明背景： 利用電流激發時發光的薄膜材料之有機發光裝置（〇LEDs) 有希望成為平板顯示技術的漸受歡迎形式。因為〇LEDs具 有多種潛在用途，包括蜂窩式電話、個人數字助理 (PDAs)、計算機顯示器、車輛内的資料顯示器、電視監視 器及光源。由於其顏色明亮、視角寬、與完全活動圖像相 容、溫度範圍寬、形態因素薄且令人舒適、需要功率低以 及低成本製造方法之潛能、〇LEDs被看作陰極射線管（CRTs) 和液晶顯不器（LCDs)(目前占據每年400億美元電子顯示器 市場）的未來替代技術。由於其高發光效率、電磷光〇LEDs 被看作具有潛力代替白熾燈，其至可能代替某些應用類型 的螢光燈。 目前有三種主要類型OLED結構涵蓋用於此等裝置：“雙 異質結構，，（DH) 0LED，“單異質結構，，（SH) OLED及單層聚 合物OLED。在Dh OLED中，如圖1A所示，基材10由電極 層1 1 ( 一般為陽極層）塗覆。在陽極1 1上沈積有薄（一般1〇〇_ 5〇〇埃）有機空穴輸送層（HTL) 12。HTL 12表面上沈積薄（一 般5〇-5 0〇埃）發射層（EL) π。el I3提供用於使自薄（一般 100·500埃）電子輸送層（ETL) 14注入的電子與自HTL 12的 空穴複合之場所。先前技藝ETL、EL及HTL材料之實例揭 示於美國專利第5,294,870號，其揭示係以引用方式併入本 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) ' ' 543337 A7 ___ B7 五、發明説明（2 )~ ~ 文中。此等異質結構可具有在HTL/ETL界面具有異質結之 特徵。 圖1 A所示裝置係藉沈積金屬觸點丨5，1 6及電極層1 7 ( 一 般為陰極層）完成。觸點1 5和1 6 —般用銦或Ti/Pt/Au製成。 電極1 7常為具有雙層結構之陰極，包括直接接觸有機e τ [ 14之合金（如Mg/Ag) 17,及不透明、高功函數金屬層I?，， [如位於Mg/Ag上的金（Au)或銀（Ag)]。亦可使用LiF/Al陰 極。當在上電極17和觸點15和16之間施加適當偏壓時，自 發射層13通過（例如）基材1〇產生發光。 如圖1B所示，SH OLED利用充當EL和HTL之多功能層 12或充當EL及ETL之多功能層13，。圖1B裝置的一種需要 為’多功能層12或13’必須各自具有優良空穴或電子輸送能 力。否則，應包括早獨EL層’如圖ία裝置所示。 雖然單和雙異質結構可包括一個或多個聚合物層，但此 等異質結構一般只由普通被稱為有機小分子材料之薄層組 成。由於為非聚合物材料’所以可將此有機小分子材料與 聚合物材料區別開來。 與一般由二或更多層僅小分子材料之薄膜組成之異質結 構對比，一般可在具有單有機層之〇LED中結合電發光聚合 物薄膜。單層聚合物OLED顯示於圖ic中。如圖所示，該裝 置包括由陽極層3塗覆之基材1。旋塗聚合物之薄有機層5形 成於陽極層3上，並提供前述裝置HTL、ETL及EL層的所 有功能。金屬電極層6形成於有機層5上。該金屬一般為Mg 或其它習用低功函數金屬。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公 A7 B7 五、發明説明（ 自OLEDs發光一般由螢光或磷光發光。在本文中，“磷 光”指自有機分子的三重激發態發光。成功利用磷光使有 機電發光裝置大有希望。例如，磷光的優點為，作為單線 或三重激發態生成的所有激子（由EL中空穴和電子複合生成） 均可參與發光。因為有機分子的最低單線激發態一般處在 略高於最低三重激發態之能量狀態。這意味對於一般磷光 有機金屬化合物，最低單線激發態可能快速衰變到最低三 重激發’且由此產生磷光。與之對比，螢光裝置中只有 小百分比（約25%)激子能夠產生自單線激發態獲得的螢光發 光。螢光裝置中的其餘激子（產生於有機分子的最低三重激 發態中）一般不能被轉變成由其產生螢光的高能不利較高單 線激發態。因此，該能量變成損失到只傾向加熱該裝置的 無輻射衰減過程。 因此，由於發現可在高效率OLEDs中用鱗光材料作為發 光材料，發現更高效電磷光材料及含此等材料之〇LED結構 現在引起人們更多興趣。 發明概要： 本發明包括具有磷光摻混層結構之發光裝置。此等發光 裝置包括，基材，陽極層；陽極層上的空穴注入層；空穴 注入層上的混合層，該混合層包括空穴輸送材料和電子輸 送材料，且摻有磷光材料；及磷光摻混層上的陰極層。 本發明裝置中所用的混合層充當發射層，其中該空穴輸 送材料和電子輸送材料在混合層中充當磷光摻雜劑的基質 材質。該混合層用於實質上減少異質結構裝置的異質結界 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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面正常存在的電荷積累，由之減少有機材料分解，並增強 裝置穩定性及效率。可在-定程度上將具有本發明混合層 之OLEDs認作為“單層”裝置，即，在它們可能不具有更 強帶電荷異質結界面（一般關於異質結構裝置）之程度上。 雖然大多數空穴與電子在發射層内複合，但有過量空穴 遷移到陰極並被中和之可能性。有時可將此稱為空穴猝 滅。為防止或減少空穴中和或猝滅，可在混合層和陰極之 間提供額外電子輸送層。該電子輸送層用於阻擋過量空穴 遷移到陰極，由之將空穴保持在混合層内，以增強裝置穩 疋性及效率。其亦充當激子阻擋層，以將激子限制在發射 層内。 為減 > 激子以相反方向損失，即，進入空穴注入層，可 在混合層和空穴注入層之間存在空穴輸送層。 本發明的優點為提供具有高裝置效率的異常穩定有機發 光裝置。 在本文中，以下短語和術語具有以下含義： “Alq3”指三-(8-羥基喹啉）鋁。 “陽極”指用於將空穴注入OLED之帶正電荷電極。 ‘‘ BTPIr ”指雙（2-(2’_苯并[4-5a]噻吩基）吡啶酸基 (pyridinato)-N，C3’）乙醯丙酮銥（III)。 ‘‘陰極”指將電子注入OLED之帶負電荷電極。 “CBP” 指 4,4’-N，Nf-吵唾聯二苯。 “CuPc”指酞氰銅。 ‘ E L ”指“發射層”，在對裝置施加適當偏壓時該層中 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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=子複合產生激子(可能發光—送到發 載材Γ輪送㈣"指電荷輪送主要為電子輸送之電荷運 ，該層包括電子輪送材料作 £ 丁 L·’’指“電子輸送層 為唯一類型電荷運載基質材料 異質結裝置，，指其中存在肌/ETL界面的一般單昱所 結構或雙異質結構OLEDs。 ”貝 ΗIL ”指“空穴注入声”，甘—k ★、 以增強 曰 ，、匕括空穴注入材料 陽極的空穴注射效率。 之電荷運 “空穴輸送材料”才旨電荷輸送主要為空穴輸送 載材料。 “HTL”指“空穴輸送層，，’該層包括空穴輸送材料作 為唯一類型電荷運載基質材料。 ‘‘混合層”指包括空穴輸送材料和電子輸送材料之層。 “NPD”指N，N，-二苯基.N，N，.雙_α_審基聯苯胺。 “PtOEP” 指 2,3,7,8，12，13，17，18^^_2ιΗ 23Η ι^ 鉑II。 圖式簡單說明： 圖1A為根據先前技藝之典型有機雙異質結構發光裝置之 橫截面圖。 圖1B為根據先前技藝之典型有機單異質結構發光裝置之 橫戴面圖。 圖1C為根據先前技藝之典型單層聚合物〇LED結構之橫截 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 543337 A7 B7 五、發明説明（6 ) 面圖。 圖2為本發明一具體實施例之橫截面圖。 圖3為本發明之示例性具體實施例之橫戴面圖。 _ 圖4比較根據本發明一具體實施例具有混合層結構的 OLED之作為時間之函數之亮度，比較係針對（1 )不具有混 合層結構之OLED ;及（2)在混合層和陰極之間具有ETL之 OLED。 圖5比較根據本發明另一具體實施例有混合層結構的 OLED之作為時間之函數之亮度，該OLED在混合層和陰極 之間包括HTL，在混合層和陰極之間包括ETL。 裝 發明詳細說明：
本發明包括具有磷光摻混層結構之發光裝置。此等具有 磷光摻混層結構之發光裝置包括，實質透明的陽極；陽極 層上的空穴注入層；空穴注入層上的混合層，該混合層包 括有機小分子空穴輸送材料和有機小分子電子輸送材料， 且摻有磷光材料；及磷光摻混層上的陰極。本發明裝置中 所用磷光摻混層結構提供具高裝置效率之異常穩定裝置。 本發明裝置中所用混合層提高裝置穩定性及效率。該混 合層亦為包括有機小分子空穴輸送材料和有機小分子電子 輸送材料作為磷光摻雜劑所用基質材料之發射層，且其中 不含HTL/ETL界面。因此，一般在此等HTL/ETL界面存在 且可能導致有機材料分解並對裝置性能有害的電荷積累實 質上由本發明之混合層結構減少。 該電荷積累減少可以（例如）兩種方式取得。第一，該混合 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 543337 A7 B7 五、發明説明（7 ) 層結構可在混合層和相鄰電子輸送層（位於混合層和陰極之 間）之間提供連續有機小分子電子輸送材料之組合物。電子 能夠遷入在其中使電子能夠與空穴複合之混合層，並因此 實質上消除電子在混合層/ETL界面積累。第二，與異質結 裝置中存在的純HTL比較，該混合層結構能在混合層中產 生低空穴遷移率。與正常異質結HTL/ETL界面比較，混合 層中的減低空穴遷移率導致在混合層/ETL界面產生較低濃 度空穴，並因此實質上降低在混合層/ETL界面的空穴積 累。 裝
可在混合層和陰極間存在的本發明磷光摻混層結構之 ETL亦可由充當激子及/或空穴阻擋層增強裝置性能。電荷 載體過於接近遷移到OLED之電極顯著降低OLED之效率， 且有機空穴輸送材料中的空穴遷移率通常高於有機電子輸 送材料中的電子遷移率。因此，在OLED中，抑制空穴完全 達到陰極很重要。在本發明之混合層結構中，位於混合層 和陰極間之ETL抑制空穴遷移到陰極，並因此改良裝置效 ?亨—〇 此外，ETL亦可充當激子阻擋層。在OLED中用作激子阻 擋層之材料可被定義為具有激子能量（定義為基態激子中電 子和空穴間之能差）且大於OLED發射層中產生的激子能量 之材料。因為基態激子中鄰近電子和空穴間的庫侖力，有 機材料的激子能量一般略小於材料的最低未占據分子執道 (LUMO)和最高占據分子轨道（HOMO)間之能差。此激子能 量實質上防止激子通過阻擋層擴散，然而對所完成電發光 -10 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 543337 A7 _____B7 五、發明説明（8 ) 裝置的接通電壓只具有最低影響。 因此’在混合層和陰極之間包括ETL的本發明代表性具體 實施例中’ ETL中的電子輸送材料亦可充當激子阻擋材料。 在本發明另一具體實施例中，HTL可存在於空穴注入層和 鱗光掺混層之間。在此具體實施例中，HTL包括亦可充當激 子阻擋材料之空穴輸送材料。 本發明在本發明之代表性具體實施例中得到證明，該具體實 施例在磷光摻混層和陰極之間具有ETL及/或在空穴注入層和 磷光摻混層之間具有HTL。與不具有此等ETL及/或HTL層 之裝置比較，所揭示此等具體實施例具有與外量子效率和/ 或亮度有關的出乎預料性能改良。 但應瞭解，本發明之完全範圍包括可能在磷光摻混層和 陰極之間不具有E T L或在鱗光掺混層和空穴注入層之間不 具有HTL的具有磷光摻混層之qlEDs。 此外應懂得’本發明之完全範圍包括具有磷光摻混層之 OLEDs，其中OLED用反向序列層製成，即，基材、陰極 層、磷光摻混層、空穴注入層及陽極層。此等反向結構亦 可在陰極和混合層之間包括ETL層及/或在空穴注入層和陽 極之間包括HTL。 本發明一具體實施例顯示於圖2中。裝置200包括基材 210、陽極211、空穴注入層212、磷光摻混層213、電子 輸送層214及陰極215。磷光摻混層213充當發射層。在陰 極2 1 5和陽極2 1 1之間施加電壓時，自磷光摻混層2 1 3發 光。裝置200中所用材料包括任何適用完成各層功能之材 ___ - 11 -___ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公着） 543337 A7 B7 五、發明説明（9 料。例如，可選擇磷光摻混層中的有機小分子空穴輸送材 料和有機小分子電子輸送材料與選擇性ETL和/或HTL組 合，以平衡空穴和電子注入及空穴和電子通過裝置輸送。 下列具體材料只用於說明目的。 裝置200在基材210上製造。基材210可用透明或不透明 材料製造，如玻璃、石英、藍寶石或塑料。基材2 1 〇為（例 如）剛性、柔韌性、順從性及/或成形為所需構型。 對於透明OLEDs或頂部發射的OLEDs，可使用透明陰 極，如美國專利第5,703,436號或同在申請中的美國專利申 請案第08/964,863號及第09/054,707號中所揭示。透明陰極 具有使OLED具有至少約50%透光率之透光性能α透明陰極 較佳具有使OLED具有至少约70%(更佳至少約85%)透光率 之透光性能。 頂部發射裝置為具有不透明和/或反射性基材以使光線只 從裝置頂部發出而不通過基材之裝置。該基材一般處於裝 置底部。 ~ 陽極211沈積於基材21〇上。如果需要底部發射或透明裝 置，陽極2 1 1包括具高功函數之導電材料，例如氧化錫銦 (ΙΤ0)，如在平視應用中。對於使用不透明或反射性陽極之 頂部發射裝置，可使用高功函數金屬，如金。 在陽極211上沈積的為空穴注入層（亂口 12。肌川包 括提高陽極空穴注射效率之材料，如CuPc。 一在二八，主入層2 12上沈積由其發光的磷光摻混層213。磷 光4此層2 1 3包括充當鱗光摻雜劑所用基質材料之有機小分 10X297 公釐） 543337 A7 B7 五、發明説明（i。 ) 子空穴輸送材料及有機小分子電子輸送材料。有機小分子 空穴輸送材料、有機小分子電子輸送材料和磷光摻雜劑均 勻在整個混合層213分布。有機小分子空穴輸送材料可由技 藝上已知用於HTL之材料組成，有機小分子電子輸送材料可 由技藝上已知用於E T L之材料組成。混合層中摻雜劑亦可 由技藝上已知的磷光材料組成。美國專利第6,097,147號揭 示數種HTL、ETL及磷光材料之實例，其揭示係以引用方式 併入本文中。適用有機小分子空穴輸送材料，有機小分子 電子輸送材料及磷光材料之實例分別為NPD、Alq3及 PtOEP。 雖然在代表性具體實施例中混合層2 1 3係作為具有實質上 在整個混合層恒定的HTMLETM : PM重量百分比之電子輸送 材料（ETM)、空穴輸送材料（HTM)和磷光材料之組合物揭 示，但在替代性具體實施例中，HTM:ETM : PM之重量百分 比可連續自混合層一個表面到相反表面變化。例如，電荷 運載HTMLETM重量比可自一側混合層上的100:0重量百分 比變化到相反側混合層的0 : 1 0 0重量百分比。另外，濃度變 化率亦不必為常數。例如在混合層的陽極側、混合層中電 荷運載材料可為接近100重量％HTM，HTM在開始數個奈米 只逐漸變化，而在混合層中部更迅速增加，隨後在裝置的 陰極側再次較緩慢改變，此處，混合層中電荷運載材料可 包含高達100重量％ETM。電荷運載材料之總比例可自約 95:5重量百分比HTM:ETM至約5:95重量百分比HTM:ETM。 摻在混合層中的P Μ類似亦可自少到全部混合層組合物的約 _ - 13 -__ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐） 裝 玎
線 543337 A7 B7 五、發明説明（U ) 0.1重量％至高到5 0重量％變化，亦不必在整個混合層為常 數。 可用於本發明的代表性材料包括下列參考所揭示者，如 M.A.巴多（Baldo)等人，“自有機電發光裝置之高效磷光發 射” (Highly efficient phosphorescent emission from Organic electroluminescent devices) ， 3 9 5 自 然(Nature) 151-154 (1998) ; D.F·奥布瑞因（CTBrien)等人，“電磷光裝置中的能 量轉移改 良” （Improved energy transfer in electro phosphorescent devices)，74 :3 應用物理通信（Applied Physics Letters) 442-444 (1999) ; M.A.巴多等人，“以電填光為基礎 的極高效有機綠光發射裝置”（Very high efficiency green organic light-emitting devices based on electro phosphorescence)，75:3 應用物理通信 4-6 ( 1 999) ; M.A· 巴多等人，“半導有機薄膜中的激子單線-三重比”（Excitonic singlet-triplet ration in a semiconducting 'organic thin film), 60:20 14物理回顧（Physical Review) B 422-428 (1999) ; C.阿 代齊（Adachi)等人，“用三（2-苯基吡啶摻入電子輸送材料之 高效有機填光裝置 ”（High-efficiency organic phosphorescent devices wiht tris (2-phenylpyridine doped into electron-transporting materials)，77 :6應用物理通信 904-906 (200);瑞 門德C ·孔（Raymond C. Kwong)等人，“以鱗光基質和染料為 基礎之有機發光裝置 ”（Organic Light Emitting Devices Based on Phosphorescent Hosts and Dyes)，2000:11 高級材料 (Advanced Materials) 1 134-1 138 ;瑞門德C.孔等人“以磷光卟 -14 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 x 297公釐） 543337 A7 B7 五、發明説明（12 ) 琳鉑（11)為基礎之有效、飽和有機發紅光裝置”（Efficient、 Saturated Red Organic Light Emitting Devices Based on Phosphorescent Platinum (II) Porphyrins)，1999:11 材料化學 (Chemistry of Materials) 3709-3713 ;彼特 I.卓魯維（Peter I. Djurovich)等人，“在聚合物混合物和有機LEDs中作為有效 磷光發射劑之銥（III)環金屬化錯合物”（Ir (III) cyclometallated complexes as efficient phosphorescent emitters in Polymer blend and Organic LEDs)，2000:41 ( 1)聚合物預印 (Polymer Preprints) 770。 在磷光摻混層213上沈積的為ETL 214。如以上討論， ETL所用材料在技藝上係為已知，ETL 2 14包括將電子供 給發射層以與空穴複合之材料，如Alq3。ETL亦改良裝置 效率，因為其抑制空穴遷移到陰極，因而將空穴保持在磷 光摻混層内，以與電子複合。 在ETL 214上沈積陰極215。陰極215可由（例 如）MgAg、ITO、LiF/Al、Ag 或 Au 組成。 上列層和材料所用的沈積技術為技藝上所熟悉。例如， 沈積OLED層（即，HTL、混合層及ETL層）之代表性方法為 熱蒸發（或者，如果使用聚合物LED，則由旋塗沈積）；沈 積金屬層之代表性方法為熱或電子束蒸發；沈積氧化錫銦 之代表性方法為電子束蒸發或濺射。 可用本發明提供穩定、有效、高亮度、單色、多色或全 色任意大小的平板顯示器。在此等顯示器上產生的圖像可 為全色、依單獨OLEDs大小的任意分辨之文本或圖表。因 _____ - 15 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公釐） 裝 訂
)43337
此，本發明之顯示裝置適用於極多種用途，包括廣告牌和 標誌，計算機監視器和遠程通信裝置（如電話）、電視、大面 積牆壁屏幕、劇院屏幕及運動場屏幕。本文所述結構係包 含於（例如）發光裝置的複數像素中，或作為單像素裝置之部 分。另外，本文所述裝置可用作雷射裝置之部件。 與一般性及尤其相關於習知無機L ED s之OLEDs相比，因 為可用於以磷光為基礎OLEDs之異常高發光效率，本發明 的以磷光為基礎之OLEDs可用作照明光源。此等光源可代 替習知某些種類照明用途的白熾燈或螢光燈。此等以填光 為基礎之OLEDs可用於（例如）產生所需顏色照明的大型平面 光源。 本發明進一步以下文非限制實例描述。除本發明範圍内 的明確材料和結構組合外，製造及評估此等實例中OLEDs 性能所用一般方法和材料在技藝上係為已知。 實例1 : 用習知沈積技術形成如圖3中所示的磷光電發光裝置 300。裝置300包括沈積於玻璃基材310上的以下層：包括 氧化錫銦之陽極311，包括CuPc之HIL 312，包括NPD和 A1 q 3且摻以P10 E P之鱗光掺混層3 1 3，包括A1 q 3之E T L 3 14及包括鎂-銀合金之陰極315。以重量百分比計，磷光摻 混層 3 13 由 46% NPD、46% Alq3及8% PtOEP組成。 在裝置3 00中包括ETL 3 14不僅用於將電子供到磷光摻混 層3 1 3，而且防止空穴自鱗光摻混層3 1 3遷移到濟極3 1 5 (這 將有害影響裝置之效率）。ETL 3 14之空穴阻擋功能由比較 -16 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 543337 A7 ____B7 五、發明説明（H ) ' ~^~ 圖4中標記為A和C的曲線證明。圖4之曲線A標繪如裝置 3 00中所繪本發明具磷光摻混層結構之〇led之作為時間之 函數之亮度，圖4之曲線C標繪以HTL..ETL層代替ETL而其 它與裝置300相同之OLED之作為時間之函數之亮度，由曲 線c代表裝置產生的亮度在2500小時過程中只在約17_15坎 德拉/米1 2 (cd/m2)範圍内變化。與之對比，由裝置3〇〇產生 的亮度在相同時間以相同電流密度（1〇毫安培//厘米q在約 6 8-63坎德拉/米2範圍内變化（曲線A)。可以相信，該差異 係由E T L 3 1 4所致，該層防止空穴遷移到陰極3 ! 5，由之將 空穴實質保持在用於使之與電子複合的磷光摻混層3丨3内。 可以相信、磷光摻混層3 1 3有助於具本發明磷光摻混層結 構之OLED之高穩定性和高效率。由於磷光摻混層3丨3為其 中沒有HTL/ETL異質結界面之連續有機組合物，所以用來 實質上滅少一般存在於異質結裝置之異質結界面的電荷積 累’因此減少有機材料分解及提高裝置穩定性和效率。如 圖4中所不，曲線B標繪不包括本發明磷光摻混層的一般異 質結裝置之作為時間之函數之亮度。比較此等代表本發明 混合層裝置3 0 0產生的初始亮度比非混合層裝置（標準化到 18亳安培/厘米2相同電流後）約大3倍。此外，由於顯著的 效率和穩定性，在工作3000小時後，由混合層裝置3〇〇產 生的期限壳度（用尼特•小時（niNh〇urs)(亮度父工作時間） 表示）為2 1 0，0 0 0尼特·小時（在丨〇亳安培/厘米2恒電流）， 而非混合層裝置產生約1 〇 5，〇 〇 〇尼特·小時期限亮度。因 此，不僅混合層装置的期限亮度為非混合層裝置亮度的兩 1 ___ - 17 _ 2 本紙張尺度適财國國家標準(CNS) A4規格(21GX挪公董) ---- 543337 A7 B7 五、發明説明（15 倍，而且此等較高結果有益在約一半電流密度產生。 實例2 除本發明範圍内的明確層組合外，亦用技藝上已知之沈 積技術形成碟光電發光裝置。該裝置特別包括在玻璃基材 上沈積的以下層：包括氧化錫銦之陽極，包括CuPc之 HIL、包括NPD之HTL、包括NPD和Alq3且摻以BTPIr之 磷光摻混層，包括Alqs之ETL及包括LiF層和鋁層之陰極。 選擇HTL，使之不僅輸送空穴，而且將激子限制在發射 層内。5亥N P D層之激子限制功能由比較圖5中標記為a和b 的曲線證明。圖5之曲線A標繪如實例2中所述具有磷光掺混 層結構之OLED之作為時間之函數之亮度，而圖5之曲線b標 繪沒有額外NPD層之OLED之作為時間之函數之亮度。額外 NPD層充當激子阻擋層，且阻止BTPIr激子達到可能發生 激子猝滅的CuPc層。在與A1層組合存在時，LiF充當電子 注射材料。由曲線A代表裝置產生的亮度在1〇〇小時過程以 2.5毫安培/厘米2於約54-52坎德拉/米2範圍變化，由曲線B 代表裝置產生的亮度在約1000小時過程以4.4毫安培/厘米2 於約4 1 - 3 8坎德拉/米2範圍内變化。初始效率分別為2坎德 拉/安培和0 · 9坎德拉/安培。可以相信，此為上述額外N p D 層之效果。雖然B的穩定性在1 00小時工作範圍内略好，但 A的穩定性仍令人滿意。 本發明提供高度穩定和高度效率之電發光裝置，特別用 於磷光發射。熟諳此藝者可認識對所述和所說明本發明具 體實施例所做的各種修飾。此等修飾係由附加申請專利範 圍之主旨和範圍覆蓋。 -18 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 裝 玎
線

Claims (1)

  1. 543337 第090131089號專利申請案 八8 中文申請專利範圍替換^(92年4月）漂
    1. 一種有機發光裝置，其包括 基材； 基材上的陽極層； 陽極層上的空穴注入層； 二八注入層上的混合層， 括有機小分子空穴輸送材料 及填光摻雜劑；及 該混合層充當發射層，並包 ，有機小分子電子輸送材料 混合層上的陰極層。 其進一步在混合層和陰 其中該陽極層包括氧化 其中該空穴注入層包括 2·根據申凊專利範圍第1項之裝置， 極層之間包括電子輸送層。 J·根據申ό青專利範圍第1項之裝置， 錫銦。 4.根據申請專利範圍第1項之裝置 C uP c 〇 5. 根據申請專利範圍第lJM之裝置，其中該有機小分子空 輸送材料包括NPD，該有機小分子電子輪送材料= A 1 q 3 ’該鱗光摻雜劑包括p t 〇 e p。 6. 根據申請專利範圍第1項之裝置，复中 、， 衣夏〆、中垓有機小分子空 輸迗材料包括NPD，該有機小分子雪 卞包子輸送材料包 A 1 q 3 ’泫磷光摻雜劑包括b τ p I r。 7. 根射請專利範圍第2項之裝置，其中μ子輸送層包 Alqs 0 3 8. 根據巾請專利範圍第丨項之裝置，其中該陰極包括镇· 合金。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X 297公釐) 543337
    根據申巧專利範圍第丨項之裝置，其中該陰極包括 LiF/Al 〇 1〇.根據巾凊專利範圍第1項之裝置，其t該基材為透明性。 U.根據申峒專利範圍第i 〇項之裝置，彡中該陰極層為透明 性。 12·根據中請專利範圍第1 〇項之裝置，其中該基材包括塑 料。 13·根據申請專利範圍第10項之裝置，纟中該基材包括柔動 性塑料。 14·根據申請專利範圍第w之裝置，其中該基材實質上不透 明，而該陰極層為透明性。 15. 根據中請專利範圍第1()項之裝置，其中該基材包括玻 璃。 16. -種結合根據中請專利範圍第i項之裝置之電子裝置，該 電子裝置選自由計算機、電視機、大面積牆壁、劇院戋 運動場屏幕、廣告牌、標諸、車輛、印刷機、遠程通信 裝置、電話機和光源組成之群。 17·—種有機發光裝置，其包括： 基材； K貝上透明包括氧化錫銦之陽極層； 陽極層上的空穴注入層， 4工八，主入層包括CuPe ; 二穴注入層上的混合層，該混合層 括有機小分子允々^u 田^射層，且包 刀千工八輸迗材料，有機小分子雷轉、、… 及彻雜劑，該有機 * :電子輸达材料 子二八调迗材料包括NPD , 297公釐） 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格 543337 A8 B8 C8
    泫有機小分子電子輸送材料包括Alq3，且該磷光摻雜劑 包括PtOEP ; 混合層上的電子輸送層，該電子輸送層包括Alq3 ;及 電子輸送層上的陰極層，該陰極層包括鎂_銀合金。 18·根據申請專利範圍第17項之裝置，其_該基材為透明 性。 19·根據申請專利範圍第17項之裝置，其中該基材包括玻璃。 20·根據申請專利範圍第17項之裝置’其中該基材包括塑料。 21·根據申請專利範圍第17項之裝置，其中該基材包括柔韌 性塑料。 1 22. —種包含複數個像素之多色顯示裝置，其中該至少一個 像素包括： 基材； 基材上的實質透明陽極層； 陽極層上的空穴注入層； 空穴注入層上的混合層，該混合層充當發射層，且包 括有機小分子空穴輸送材料，有機小分子電子輸送材料 及磷光摻雜劑； 混合層上的電子輸送層；及 電子輸送層上的陰極層。 種結合根據申請專利範圍第22項之裝置之電子裝置 L5.— 該電子裝置選自由計算機、電視機、大面積牆壁、劇院 ^運動場屏幕、廣告牌、標諸、車輛、印刷機、遠程通 k裝置、電話機和光源組成之群。
    543337 、申請專利範圍 24.=申請專利範圍第2項之裝置，其進一步在電子輸送層 和陰極之間包括電子注射材料。 2).根據申請專利範圍第24項之裝置 層和化合層之間包括激子阻擋層。 26. 根據申請專利範圍第2 5項之裝置 NPD 〇 27. 根據申請專利範圍第24項之裝置 為UF 〇 28·根據申請專利範圍第24項之裝置 穴輸送材料包括NPD，該有機小分子電子輸送材|料包= AW3 ’且該磷光摻雜劑包括BTPIr。 29. 根據申請專利範圍第24項之裝置，其中該有機小分子*六輸送㈣包括NPD ,該有機小分子f子輸送材料包ς A1 q 3 ’且該鱗光摻雜劑包括p t 〇 ε ρ。 30. 根據申請專利範圍第24項之裝置，其中該陰極層包括 A 1 〇 其進一步在空六注入 其中該激子阻擋層為 其中該電子注射材料 其中該有機小分子空 裝 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐）
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