[发明专利]有机层结构及相关的有机发光装置及其制造方法

说明书

本申请是申请日为2005年5月31日、申请号为200510074709.7、题目为“有机层结构及相关的有机发光装置及其制造方法”的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种发光装置，特别是涉及一种有机发光二极管(OLED)。

背景技术

有机发光二极管(OLED)为一已知技术，如Kido等人于美国专利第6,013,384号所公开的，并绘示于图1a的有机电致发光装置10，其中有机层包括空穴传输层(HTL)、发光层14，以及掺杂金属的有机化合物层15。掺杂金属的有机化合物层15设置于阳极层12与阴极层16之间。此装置10制作于基板11上。有机化合物可用于OLED装置中发光层、电子传输层及掺杂金属层的制作，其材质包括多环化合物、缩合多环碳氢化合物、缩合杂环化合物等。掺杂金属的有机化合物层15中的掺杂物为功函数小于或等于4.2eV的金属。发光层14可由金属螯合复合物构成，例如Alq₃(8-三-羟基喹啉铝)。如空穴传输层13的空穴注入层可由芳基胺化合物构成。阳极层12可由铟锡氧化物(ITO)构成，而阴极层16则可由铝金属层构成。

Weaver等人于美国专利申请案早期公开第2004/0032206号中公开另一种OLED，其包括一碱金属化合物层。如图1b所示，有机发光二极管20制作于形成有ITO阳极22的塑料基板21上。阴极由镁/镁合金层27及上方的金属氧化物层28双层组成。碱金属化合物层26可由碱金属卤化物或碱金属氧化物构成，例如LiF及Li₂O。有机层包括一空穴传输层(HTL)23、一发光层(EML)24、及一电子传输层(ETL)25。确切而言，一CuPc(铜-酞菁)沉积于ITO阳极22上，用以改善空穴的注入及装置的寿命，其厚度约为10nm。作为空穴传输层23的NPB(4，4-[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯)沉积于CuPc上，其厚度约30nm。作为电子传输层25的掺杂Ir(ppy)₃(fac-三(2-苯基吡啶-)-铱)的CBP(4，4-N，N’-二咔唑联苯)沉积于NPB上，其厚度约30nm。作为空穴阻挡层的BAlq(铝(III)双(2-甲基-8-喹啉酸并(quinolinato))4-苯酚盐)沉积于发光层24上，其厚度约10nm。作为电子传输层25的Alq₃沉积于BAlq上，其厚度约40nm。LiF层26沉积于Alq₃与镁合金(包含Mg:Ag)之间。

Raychaudhuri等人于美国专利第6,579,629号公开一种有机发光二极管30(如图1c所示)，其中由ITO构成的阳极32沉积于基板31上，其中空穴注入层33由氟化聚合物CF_x(x为1或2)构成。空穴传输层34由NPB构成。发光层35由Alq₃:C545T(1H，5H，11H-[1]苯并吡喃并(Benzopyrano)[6，7，8-ij]喹嗪-11-酮，10-(2-苯并噻唑基)-2，3，6，7-四甲基-(9CI))构成。电子传输层36由Alq₃构成。缓冲结构包含由LiF构成的第一缓冲层37及由CuPc构成的第二缓冲层38。阴极39则由Al:Li(3重量％)构成。

Hung等人于美国专利第5,776,623号公开一种电致发光装置40，其中空穴注入层43为15nm厚的CuPc层，其沉积于基板41上方的阳极层42上。空穴传输层44为60nm厚的NPB层。电子传输层45为75nm厚的Alq₃层。缓冲层46为0.5nm厚的LiF层，其可由MgF₂、CaF₂、Li₂O及MgO取代。阴极层48可由Al及Mg:Ag构成。Ag及Au亦使用于阴极层中。

在上述的OLED中，至少ETL与EML是由不同的材质所构成。另如Weaver等人所公开的，ETL与EML也由不同的材质所构成。当HIL、HTL、EML、ETL由不同的有机材料构成时，为了避免在制造过程中发生交互污染，需要四次不同的沉积来各自地沉积不同的有机材料。然而，在全彩有机显示装置的制造中，有机层的沉积既复杂且昂贵。

因此，需要一种有机发光装置及其制造方法，以减少有机沉积的次数。

发明内容