[发明专利]发光器件和制造该器件的方法

说明书

发明领域

本发明涉及一种使用一有机发光元件的发光器件，该发光元件具有阳极，阴极和一包括在施加电场时适于产生发光的有机化合物的薄膜(下面称为“有机化合物层”)。更为特别地，本发明涉及一种使用一有机发光器件的发光器件，该有机发光器件的有机化合物膜包含高分子化合物并且它比相关技术的发光器件需要更低驱动电压并具有更长使用寿命，以及一种制造这种发光器件的方法。注意，在本申请的说明书中说明的发光器件指出使用一有机发光元件作为发光元件的一种图像显示器件或一种发光器件。同样，此发光器件包括所有组件，其中连接器，例如一各向异性导电膜(FPC：软性印刷电路)或TAB(条带自动键合Tape Automated Bonding)带或TCP(条带载体封装Tape Carrier Package)，被安装到有机发光元件上的组件，其中印刷电路板被提供在TAB带上或TCP尖端上的组件，或其中IC(集成电路)被直接安装在COG(芯片在玻璃上Chip On Glass)系统中有机发光元件上的组件。

相关技术描述

有机发光元件是一种适于在施加电场时产生发光的元件。一直认为的发光机理在于，一有机化合物层放入电极之间，在那里施加电压时从阴极填充的电子和从阳极填充的空穴在有机化合物层中的发光中心复合在一起形成受激分子(下面称为“分子激子”)，并且当分子激子回到基态时放出能量产生发光。

此外，由有机化合物形成的各种分子激子可以包括单重激发态和三重激发态，而本发明的说明书包含任何一种激发态对发光有贡献的情况。

在这种有机发光元件中，有机化合物层通常形成为小于1μm的薄膜。同样，由于有机发光元件为有机化合物层本身发射光的自发光类型发光元件，用在常规液晶显示中的背景光不再需要。因此，有机发光元件可被非常有利地形成为薄且重量轻的。

同样，对于例如厚度约为100-200nm的有机化合物层，考虑到有机化合物层中载流子的运动范围，从载流子填充到其复合所经过的时间周期约为几十纳秒，而即使包括从载流子复合到发光的步骤时，发光在约少于一微秒内实现。因此，特点之一是响应速度非常大。

另外，因为有机发光元件是一载流子填充类型的发光元件，它可以用直流电压驱动，并且难于产生噪声。就驱动电压而言，通过首先制作有机化合物层的厚度为大约100nm的均匀、超薄膜，选择电极材料，这将减少与有机化合物层有关的载流子填充势垒，并进一步引入单异质结构(双结构)，在5.5V可获得100cd/m²的充分辉光(luminance)(文献1：C.W.Tang和S.A.Vanslyke，“有机场致发光二极管”，应用物理通讯，第51卷，第12期，第913-915页(1987))(＂Organic electroluminescent diodes＂，Applied Physics Letters，Vol.51，No.12，913-915(1987))。

归因于如薄且重量轻，高速响应度，直流低压驱动以及类似的这些性能，有机发光元件作为下一代平板显示元件已受到关注。同样，由于有机发光元件为自发光类型并且视界角大，它们在能见度方面是比较有利的并相信作为用于便携设备中显示器的元件是可行的。

于是，在文献1中所描述的有机发光元件的构成中，通过使用相对稳定的低功函数的Mg∶Ag合金作为阴极提高电子注入品质，使得载流子填充势垒小。这使得将大量载流子填充进入有机化合物层成为可能。

另外，借助应用单异质结构载流子的复合效率通过跳跃和约束被改善，在该结构中，由二胺化合物组成的空穴输运层和由三(8-羟基喹啉基)铝(tris(8-quinolinolato)aluminium，在下文写为“Alq₃”)组成的电子输运发光层被层叠作为有机化合物层，这将在下面说明。

在例如有机发光元件仅具有单一Alq₃层的情况下，因为Alq₃为电子输运品质，较大部分从阴极填充的电子在没有与空穴复合的情况下到达阳极，使得发光效率非常低。即为了使单层的有机发光元件有效地发射光(或在低电压驱动)，需要使用一种能够以平衡的方式运载电子和空穴的材料(下面称为“双极材料”)，而Alq₃不满足这种要求。

但是，应用文献1中所述的单异质结构使得从阴极填充的电子被空穴输运层和电子输运发光层间的界面阻挡，被包围在电子输运发光层中。因此，载流子在电子输运发光层中有效复合提供有效发光。