專利名稱：用于層疊有機(jī)發(fā)光器件的中間電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通過(guò)用各個(gè)示例性實(shí)施例的方式來(lái)說(shuō)明其涉及的是有機(jī)發(fā)光器件(OLED)。具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及層疊OLED結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光器件(OLED)代表著顯示應(yīng)用領(lǐng)域中比較有發(fā)展前景的一類技術(shù)。通常的有機(jī)發(fā)光器件包括第一電極；含有一種或多種有機(jī)電致發(fā)光材料的發(fā)光區(qū)；以及第二電極；其中第一電極和第二電極之一起空穴注入陽(yáng)極的作用，另一電極起電子注入陰極的作用；而且第一電極和第二電極之一是前電極，另一電極是后電極。前電極對(duì)光是透明的(或至少部分透明)，而后電極對(duì)光通常是高度反射的。當(dāng)在第一電極和第二電極上施加電壓時(shí)，光從發(fā)光區(qū)發(fā)出并穿過(guò)透明前電極。
有時(shí)，需要將兩個(gè)或多個(gè)單個(gè)的OLED層壓成層疊的結(jié)構(gòu)，形成層疊OLED。層疊OLED結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在相鄰發(fā)光區(qū)之間的中間電極。即，層疊OLED包括多個(gè)單個(gè)的OLED，這些OLED由設(shè)置在兩個(gè)電極之間的發(fā)光區(qū)確定。在層疊中一個(gè)單個(gè)的OLED的頂電極同時(shí)用作該層疊中另一個(gè)OLED的底電極。連續(xù)的發(fā)光區(qū)共用一個(gè)中間電極。
層疊OLED可以發(fā)出不同顏色，從而形成可以發(fā)出任何顏色的真彩色(true color)像素。例如，Burrows等人在Appl.Phys.Lett.69，2959(1996)中披露了具有紅光、綠光或藍(lán)光發(fā)射的OLED，這些OLED層疊形成顏色可調(diào)的垂直集成像素。
層疊的單色OLED也是可能的，例如像Matsumoto等人(SID 03 Digest，979(2003))所論證的。層疊的單色OLED可能能夠提供一種具有高電致發(fā)光效率的OLED結(jié)構(gòu)。
中間電極通常是透明的。另外，中間電極經(jīng)常需要在一側(cè)被用作電子注入觸點(diǎn)(contact)，在另一側(cè)被用作空穴注入觸點(diǎn)。為了在中間電極內(nèi)顯示出所有必需的特征，中間電極通常由多層構(gòu)成，并且由很難被熱汽相沉積過(guò)程沉積的材料例如ITO、V2O5制成。因而，制作層疊OLED需要另外的、更加富有侵蝕性的技術(shù)，像例如濺射。所必需的這些另外的、更加富有侵蝕性的沉積技術(shù)增加了制作OLED的成本，同時(shí)還增大了損害疊層OLED內(nèi)其它較脆弱的有機(jī)層的危險(xiǎn)性。
因此，需要提供一種中間電極組成(composition)或結(jié)構(gòu)，它允許層疊的OLED顯示出現(xiàn)有層疊OLED結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，還需要提供一種具有高吸收能力的中間電極。另外，還需要提供一種適合于用在能夠經(jīng)受物理汽相沉積過(guò)程的層疊OLED中的中間電極組成或結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)用各個(gè)實(shí)施例的方式說(shuō)明其是涉及一種層疊OLED，該層疊OLED包括第一電極；第二電極；設(shè)置在第一電極與第二電極之間的多個(gè)發(fā)光區(qū)；以及一個(gè)或多個(gè)中間電極，中間電極設(shè)置在相繼的發(fā)光區(qū)之間，其中該一個(gè)或多個(gè)中間電極的至少一個(gè)是金屬-有機(jī)物混合層電極，該金屬-有機(jī)物混合層電極包括第一電荷注入層、第二電荷注入層以及設(shè)置在第一與第二電荷注入層之間的金屬-有機(jī)物混合層。
另外，本發(fā)明還涉及一種層疊OLED，其包括陽(yáng)極；陰極；設(shè)置在陽(yáng)極與陰極之間的多個(gè)發(fā)光區(qū)；以及設(shè)置在相繼的發(fā)光區(qū)之間的中間電極，至少一個(gè)中間電極獨(dú)立地包括i)空穴注入層，ii)電子注入層，以及iii)設(shè)置在空穴注入層與電子注入層之間的金屬-有機(jī)物混合層。
下面，將更具體地說(shuō)明本發(fā)明的上述這些以及其它的非限制性的特征和特性。


下面是附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明，示出的這些附圖是用作說(shuō)明此處公開(kāi)的各個(gè)示例性實(shí)施方式的目的，而不用作限制它們的目的。在附圖中
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的層疊OLED的一個(gè)實(shí)施方式的示意性截面圖；圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的層疊OLED的另一個(gè)實(shí)施方式的示意性截面圖；圖3所示為根據(jù)本發(fā)明的層疊OLED的又一個(gè)實(shí)施方式；圖4所示為根據(jù)本發(fā)明的層疊OLED的再一個(gè)實(shí)施方式的示意性截面圖；圖5所示為根據(jù)本發(fā)明的層疊OLED的另一個(gè)實(shí)施方式的示意性截面圖；以及圖6所示為實(shí)施例I-III的層疊OLED的結(jié)構(gòu)的示意性橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明涉及層疊OLED結(jié)構(gòu)。依照本發(fā)明的層疊OLED結(jié)構(gòu)包括基板，第一電極，第二電極，設(shè)置在第一電極與第二電極之間的多個(gè)發(fā)光區(qū)，以及一個(gè)或多個(gè)中間電極，該中間電極設(shè)置在連續(xù)的發(fā)光區(qū)之間。至少其中一個(gè)中間電極包括金屬-有機(jī)物混合層(MOML)，它含有金屬材料和有機(jī)材料的混合物。中間電極還可以包括電荷注入材料，作為金屬-有機(jī)物混合層的一部分，或者，電荷注入材料可以為設(shè)置在金屬-有機(jī)物混合層與發(fā)光區(qū)之間的一個(gè)單獨(dú)的層，以向?qū)盈BOLED提供期望的或所需的電荷注入功能。
為了避免在理解本發(fā)明的層疊OLED的范圍時(shí)產(chǎn)生混淆，需使用下列準(zhǔn)則(1)術(shù)語(yǔ)“層”表示單個(gè)涂層，一般地具有不同于相鄰層的組成；(2)術(shù)語(yǔ)“區(qū)(region)”指的是單個(gè)層，和例如兩層、三層或更多層的多個(gè)層，和/或一個(gè)或多個(gè)“區(qū)域(zone)”；(3)當(dāng)用在電荷傳輸區(qū)域(即，空穴傳輸區(qū)域和電子傳輸區(qū)域)和發(fā)光區(qū)域的文中時(shí)，術(shù)語(yǔ)“區(qū)域”指的是單層，多個(gè)層，層內(nèi)的單個(gè)功能區(qū)(area)，或者層內(nèi)的多個(gè)功能區(qū)；(4)一般地，在顯示器件內(nèi)位于兩個(gè)電極之間或者參與操作顯示器件所需的電荷傳導(dǎo)過(guò)程的所有區(qū)和層通?？梢员徽J(rèn)為是作為陰極、發(fā)光區(qū)、陽(yáng)極或者中間電極中任一個(gè)的一部分；(5)一般地，不參與顯示器件的電荷傳導(dǎo)過(guò)程且可以被認(rèn)為是作為位于第一和第二電荷外部的層(例如基板)將不被認(rèn)為是作為電極的一部分，然而，這些層仍可被認(rèn)為是作為顯示器件的一部分；(6)然而，無(wú)論壓蓋區(qū)(保護(hù)著電極免受周圍環(huán)境的影響)是否參與顯示器件的電荷傳導(dǎo)過(guò)程，壓蓋區(qū)都被認(rèn)為是作為電極的一部分；
(7)任何將電荷注入發(fā)光區(qū)的區(qū)或?qū)?例如，電子注入?yún)^(qū)和空穴注入?yún)^(qū))都將被認(rèn)為是作為電極的一部分；(8)若MOML可以被同等地認(rèn)為是作為電極或發(fā)光區(qū)的一部分，則通常認(rèn)為MOML是電極的一部分；(9)在包含有多個(gè)相鄰的(即接觸的)MOML的實(shí)施方式中，若一些MOML或全部MOML可以被同等地認(rèn)為是作為電極或發(fā)光區(qū)的一部分，則通常認(rèn)為MOML被視作電極的一部分；(10)雜質(zhì)(在構(gòu)成MOML的兩種、三種、四種或更多種材料成分中可能少量存在)一般不被視作MOML的指定成分；例如，在由金屬材料和有機(jī)化合物這兩種指定成分構(gòu)成的“二元(binary)MOML”中存在的雜質(zhì)不會(huì)改變作為“二元MOML”的MOML的指定成分；以及(11)“發(fā)射區(qū)”和“發(fā)光區(qū)”是互換使用的。
參見(jiàn)圖1，示出依照本發(fā)明的層疊OLED的一個(gè)實(shí)施方式。OLED100包括基板110、第一電極120、第二電極130、設(shè)置在第一電極120與第二電極130之間的發(fā)光區(qū)140、150和160，設(shè)置在發(fā)光區(qū)140與150之間的中間電極170，以及設(shè)置在發(fā)光區(qū)150與160之間的中間電極180。第一和第二電極可以選自陽(yáng)極和陰極其中之一。在一些實(shí)施方式中，第一和第二電極每個(gè)都是陽(yáng)極。在其它一些實(shí)施方式中，第一和第二電極每個(gè)都是陰極。在另外一些實(shí)施方式中，第一電極是陽(yáng)極，第二電極是陰極，或者第一電極是陰極，而第二電極是陽(yáng)極。
中間電極170或180其中至少之一包括金屬-有機(jī)物混合層。在圖1的層疊OLED100中，中間電極170和180每個(gè)都分別包括金屬-有機(jī)物混合層174和184。在各個(gè)中間電極170和180內(nèi)，金屬-有機(jī)物混合層174設(shè)置在電荷注入層172與176之間，金屬-有機(jī)物混合層184設(shè)置在電荷注入層182與186之間。
電荷注入層(例如，圖1實(shí)施方式中的172，176，182和186)可以是電子注入層或空穴注入層，這取決于與發(fā)光區(qū)直接相鄰層的電荷傳輸功能相關(guān)的對(duì)電荷注入層的功能要求。在一些實(shí)施方式中，發(fā)光區(qū)可以包括單個(gè)的空穴傳輸層，或者多個(gè)電子傳輸層或區(qū)域，像例如在美國(guó)專利US4,539,507，US4,720,432和US4,769,292或者共同待審的美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/133,975[A4037-US-NP]中披露的OLED那樣。因此，中間電極的電荷注入層的組成根據(jù)需要進(jìn)行選擇，以便提供在層疊OLED內(nèi)需要的功能。例如，可以要求中間電極在一側(cè)起著電子注入層、在另一側(cè)起著空穴注入層的作用。在另一個(gè)實(shí)施方式中，可以要求中間電極在兩側(cè)都用作電子注入層或者在兩側(cè)都用作空穴注入層。例如，如果發(fā)光區(qū)的直接相鄰層具有空穴傳輸功能，那么選定的中間電極的電荷注入層為空穴注入層并且包含空穴注入材料?；蛘撸绻l(fā)光區(qū)的直接相鄰層起著電子傳輸區(qū)域的作用，那么選定的中間電極的電荷注入層為電子注入層并且包含電子注入材料。
參見(jiàn)圖2和3，在示出的層疊OLED中，給定中間電極的電荷注入層具有相同或類似的電荷注入功能。即，中間電極在電極的兩側(cè)都具有相同的電荷注入功能。參見(jiàn)圖2，層疊OLED200包括基板210，陽(yáng)極220，發(fā)光區(qū)240，設(shè)置在發(fā)光區(qū)240上的中間電極270，設(shè)置在中間電極270上的發(fā)光區(qū)250，設(shè)置在發(fā)光區(qū)250上的中間電極280，設(shè)置在中間電極280上的發(fā)光區(qū)260，以及設(shè)置在發(fā)光區(qū)260上的陰極230。中間電極270包括設(shè)置在電子注入層272與276之間的金屬-有機(jī)物混合層274。中間電極280包括設(shè)置在空穴注入層282與286之間的金屬-有機(jī)物混合層284。最上面的電極230可以是陰極或陽(yáng)極之一，這取決于根據(jù)發(fā)光區(qū)260的組成或結(jié)構(gòu)是需要空穴注入還是電子注入功能。
參見(jiàn)圖3，層疊OLED300包括基板310，陰極320，陽(yáng)極330，設(shè)置在陰極320與最上面的電極330之間的發(fā)光區(qū)340、350和360，設(shè)置在發(fā)光區(qū)340與350之間的中間電極370，以及設(shè)置在發(fā)光區(qū)350與360之間的中間電極380。中間電極370包括設(shè)置在空穴注入層372與376之間的金屬-有機(jī)物混合層374。中間電極380包括設(shè)置在電極注入層382與386之間的金屬-有機(jī)物混合層384。最上面的電極330可以是陰極或陽(yáng)極之一，這取決于發(fā)光區(qū)360的組成和/或結(jié)構(gòu)。
在具有相同或相似電荷注入功能的電荷注入層的中間電極中，電荷注入層可以具有相同或不同的組成。
參見(jiàn)圖4和5，在示出的層疊OLED中，中間電極包括具有相異功能的電荷注入層，即，中間電極在具有電子注入功能的一側(cè)上具有電荷注入層，在具有空穴注入層的另一側(cè)上具有空穴注入層。參見(jiàn)圖4，層疊OLED400包括基板410，陽(yáng)極420，陰極430，設(shè)置在陽(yáng)極420上的發(fā)光區(qū)440，設(shè)置在發(fā)光區(qū)440上的中間電極470，設(shè)置在中間電極470上的發(fā)光區(qū)450，設(shè)置在發(fā)光區(qū)450上的中間電極480，以及設(shè)置在中間電極480上并位于陰極430與中間電極480之間的發(fā)光區(qū)460。中間電極470包括設(shè)置在電子注入層472與空穴注入層476之間的金屬-有機(jī)物混合層474。中間電極480包括設(shè)置在電子注入層482與空穴注入層486之間的金屬-有機(jī)物混合層484。
參見(jiàn)圖5，層疊OLED500基板540，陰極520，陽(yáng)極530，設(shè)置在陰極520與陽(yáng)極530之間的發(fā)光區(qū)540、550和560，設(shè)置在發(fā)光區(qū)540與550之間的中間電極570，以及設(shè)置在發(fā)光區(qū)550與560之間的中間電極580。中間電極570包括設(shè)置在空穴注入層572與電子注入層576之間的金屬-有機(jī)物混合層574。中間電極580包括設(shè)置在空穴注入層582與電子注入層586之間的金屬-有機(jī)物混合層584。
在一些實(shí)施方式中，當(dāng)中間電極的每一個(gè)都包括相異功能的電荷注入層時(shí)(即當(dāng)金屬-有機(jī)物混合層插入在空穴注入層與電子注入層之間時(shí))，像例如在圖4和5的實(shí)施方式中，通過(guò)以僅在第一和第二電極例如圖4的中間電極470和480以及圖5的中間電極570和580上施加外部正向偏壓的方式在整個(gè)層疊上施加外部正向偏壓，從而使層疊OLED工作?；蛘撸ㄟ^(guò)以在例如第一電極和第一中間電極(例如，圖4的陽(yáng)極420和中間電極470，或者圖5的陰極520和中間電極470)，第一中間電極和第二中間電極(例如，圖4的中間電極470和480，或者圖5的中間電極570和580)，以及第二中間電極和第二電極(例如，圖4的中間電極480和陰極430，或者圖5的中間電極580和陽(yáng)極530)上施加外部正向偏壓的方式在該層疊的每個(gè)單獨(dú)單元上分別地施加外部正向偏壓，從而使層疊OLED工作。
在一些實(shí)施方式中，當(dāng)中間電極的每一個(gè)都單獨(dú)地包括具有相同或相似功能的電荷注入層時(shí)(即當(dāng)金屬-有機(jī)物混合層夾入在兩層空穴注入層之間或插入在兩層電子注入層之間時(shí))，通過(guò)以在例如第一陽(yáng)極和第一中間電極(例如，圖2的陽(yáng)極220和中間電極270，或者圖3的陰極320和中間電極370)，第一中間電極和第二中間電極(例如，圖2的中間電極270和280，或者圖3的中間電極370和380)，以及第二中間電極和第二電極(例如，圖2的中間電極280和陰極230，或者圖3的中間電極380和陽(yáng)極330)上施加外部正向偏壓的方式在該層疊中各單獨(dú)單元上施加外部正向偏壓，從而使層疊OLED工作。
可以理解，在圖1-5中描繪的這些實(shí)施方式僅僅是依照本發(fā)明的層疊OLED其可能的實(shí)施方式的一些說(shuō)明性實(shí)施例，其并不限制本發(fā)明的各種實(shí)施方式。任何的層、區(qū)或者區(qū)域的結(jié)構(gòu)都可以依據(jù)具體目的或預(yù)定用途按照需要進(jìn)行選擇。盡管這些實(shí)施方式描繪了具有3個(gè)發(fā)光區(qū)的層疊OLED，但是可以理解，層疊OLED可以包括2、3、4、5或更多的發(fā)光區(qū)。從而，例如，在圖1、2或3中，各層疊OLED可以取除發(fā)光區(qū)160、260或360，或者還可以分別在發(fā)光區(qū)160、260和360與上電極130、230和330之間設(shè)置額外的發(fā)光區(qū)和中間電極。
在一些實(shí)施方式中，中間電極包括設(shè)置在第一電荷注入層與第二電荷注入層之間的金屬-有機(jī)物混合層，該第一電荷注入層是空穴注入層，該第二電荷注入層是電子注入層。在另一些實(shí)施方式中，中間電極可以包括設(shè)置在第一電荷注入層與第二電荷注入層之間的金屬-有機(jī)物混合層，其中第一和第二電荷注入層的每一個(gè)都具有相同的電荷注入功能(即空穴注入或電子注入)。
在包括不止一個(gè)中間電極的層疊OLED中，至少其中一個(gè)中間電極包括MOML。其它的中間電極可以是能夠提供所需功能的任何其它合適的電極材料。適合作為中間電極的其它材料包括但不限于此處關(guān)于陽(yáng)極和陰極材料描述的那些材料，以及在共同未決美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/133,975[A4037-US-NP]中描述的中間電極，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容被引入在此作參考。
陽(yáng)極可以包括適用的正電荷注入電極，像氧化銦錫(ITO)，氧化錫，金和鉑。用于形成陽(yáng)極的其它適用材料包括但不限于導(dǎo)電碳；諸如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等的π-共軛聚合物，這些材料具有例如等于或者大于約4ev，并且在一些實(shí)施方式中具有從約4eV到約6eV的功函。
陽(yáng)極可以具有任何合適的形式。薄的導(dǎo)電層可以涂覆在透光基板上，像例如透明或基本透明的玻璃板或塑料膜。有機(jī)發(fā)光器件的實(shí)施方式可以包括由涂覆在玻璃上的氧化錫或氧化銦錫形成的透光陽(yáng)極。同時(shí)，也可以使用具有厚度例如小于約200，或在一些實(shí)施方式中從約50到約175，或在其它一些實(shí)施方式中從約75到約150的非常薄的透光金屬陽(yáng)極。這些薄的陽(yáng)極包括諸如金、鉑等的金屬。另外，還可以采用導(dǎo)電碳，或者諸如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯或等的共軛聚合物的透明或半透明的薄層形成陽(yáng)極。在美國(guó)專利US4,885,211中披露了陽(yáng)極的其它合適形式，該專利的全部?jī)?nèi)容被引入在此作參考。
陽(yáng)極的厚度可以在從約1nm到約5000nm的范圍內(nèi)，陽(yáng)極的最佳厚度取決于陽(yáng)極材料的光學(xué)常數(shù)。在一個(gè)實(shí)施方式中，陽(yáng)極的厚度范圍在從約30nm到約300nm的范圍內(nèi)。然而，位于該范圍之外的厚度也是可以采用的。
本發(fā)明顯示器件的發(fā)光區(qū)在一些實(shí)施方式中包括至少一種有機(jī)發(fā)光材料。適合的有機(jī)發(fā)光材料包括例如諸如聚(對(duì)苯乙烯)PPV、聚(2-甲氧基-5(2-乙基己氧基)1，4-對(duì)苯乙烯MEHPPV和聚(2，5-二烷氧基對(duì)苯乙烯基)PDMeOPV以及在此引入作為參考的美國(guó)專利US5,247,190中公開(kāi)的其它材料的聚對(duì)苯撐乙烯；諸如聚(對(duì)苯撐)PPP、梯形-聚-對(duì)-苯撐(LPPP)、和聚(四氫芘)PHTP的聚乙烯；以及諸如聚(9，9-二-正-辛基芴-2，7，-二基)、聚(2，8-(6，7，12，12-四烷基茚并芴)以及諸如芴-胺共聚物的含芴的共聚物的聚芴(參見(jiàn)例如，Bernius等人“Developmental Progress Of Electroluminescent PolymericMaterials And Devices”P(pán)roceedings of SPIE Conference on Organic LightEmitting Materials and Devices III，Denver，Colo.，July 1999，Volume 3797，p.129)。
在發(fā)光區(qū)內(nèi)可以采用的另一類有機(jī)電致發(fā)光材料包括但不限于如美國(guó)專利US4,539,507，US5,151,629，US5,150006，US5,141,671和US5,846,666所披露的金屬羥喹啉酸化合物，這些專利的所有內(nèi)容被引入在此作參考。示例性的實(shí)施例包括三(8-羥基喹啉酸)鋁鹽(AlQ3)，和雙(8-羥基喹啉酸)-(4-苯并苯酚)鋁鹽(BAlq)。這一類材料的其它實(shí)施例包括三(8-羥基喹啉酸)鎵鹽；雙(8-羥基喹啉酸)鎂鹽；雙(8-羥基喹啉酸)鋅鹽；三(5-甲基-8-羥基喹啉酸)鋁鹽；三(7-丙基-8-羥基喹啉酸)鋁鹽；雙[苯并{f}-8-喹啉酸]鋅鹽；雙(10-羥基苯并[h]喹啉酸)鈹鹽等；以及在美國(guó)專利US5,846,666(在此引入作為參考)中所述的金屬硫代羥喹啉酸化合物，例如雙(8-喹啉硫羥酸)鋅鹽；雙(8-喹啉硫羥酸)鎘鹽；三(8-喹啉硫羥酸)鎵鹽；三(8-喹啉硫羥酸)銦鹽；雙(5-甲基喹啉硫羥酸)鋅鹽；三(5-甲基喹啉硫羥酸)鎵鹽；三(5-甲基喹啉硫羥酸)銦鹽；雙(5-甲基喹啉硫羥酸)鎘鹽；雙(3-甲基喹啉硫羥酸)鎘鹽；雙(5-甲基喹啉硫羥酸)鋅鹽；雙[苯并{f}-8-喹啉硫羥酸]鋅鹽；雙[3-甲基苯并{f}-8-喹啉硫羥酸]鋅鹽；雙[3，7-二甲基苯并{f}-8-喹啉硫羥酸]鋅鹽等。優(yōu)選的材料是雙(8-喹啉硫羥酸)鋅鹽；雙(8-喹啉硫羥酸)鎘鹽；三(8-喹啉硫羥酸)鎵鹽；三(8-喹啉硫羥酸)銦鹽和雙[苯并{f}-8-喹啉硫羥酸]鋅鹽。
另一類可以用在發(fā)光區(qū)內(nèi)的有機(jī)電致發(fā)光材料包括諸如在專利號(hào)為US5,516,577的美國(guó)專利中公開(kāi)的芪衍生物，在此引入該專利作為參考。適用的芪衍生物的例子為4，4′，-雙(2，2，-二苯基乙烯基)聯(lián)苯。
另一類可以用在發(fā)光區(qū)內(nèi)的有機(jī)電致發(fā)光材料包括蒽，像例如-t-丁基-9，10-二(2-萘基)蒽，9，10-二(2-萘基)蒽，9，10-二-苯基蒽，9，9-雙[4-(9-蒽基)苯基]氟，以及9，9-雙[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]氟。在美國(guó)專利US6,465,115(對(duì)應(yīng)于EP1009044A2)、美國(guó)專利US5,972,247、美國(guó)專利US6,479,172以及美國(guó)專利US5,935,721中公開(kāi)了其它適用蒽，在此結(jié)合這些專利作為參考。
適合于在發(fā)光區(qū)內(nèi)采用的另一類合適的有機(jī)電致發(fā)光材料是在美國(guó)專利申請(qǐng)US08/829,398中披露的噁二唑金屬螯合物，在此結(jié)合該專利作為參考。這些材料包括雙[2-(2-羥基苯基)-5-苯基-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[2-(2-羥基苯基)-5-苯基-1，3，4-噁二唑]鈹；雙[2-(2-羥基苯基)-5-(1-萘基)-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[2-(2-羥基苯基)-5-(1-萘基)-1，3，4-噁二唑]鈹；雙[5-聯(lián)苯基-2-(2-羥基苯基)-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[5-聯(lián)苯基-2-(2-羥基苯基)-1，3，4-噁二唑]鈹；雙(2-羥基苯基)-5-苯基-1，3，4-噁二唑]鋰；雙[2-(2-羥基苯基)-5-對(duì)甲苯基-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[2-(2-羥基苯基)-5-對(duì)甲苯基-1，3，4-噁二唑]鈹；雙[5-(對(duì)叔丁基苯基)-2-(2-羥基苯基)-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[5-(對(duì)叔丁基苯基)-2-(2-羥基苯基)-1，3，4-噁二唑]鈹；雙[2-(2-羥基苯基)-5-(3-氟苯基)-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[2-(2-羥基苯基)-5-(4-氟苯基)-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[2-(2-羥基苯基)-5-(4-氟苯基)-1，3，4-噁二唑]鈹；雙[5-(4-氯苯基)-2-(2-羥基苯基)-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[2-(2-羥基苯基)-5-(4-甲氧基苯基)-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[2-(2-羥基-4-甲基苯基)-5-苯基-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[2-α-(2-羥基萘基)-5-苯基-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[2-(2-羥基苯基)-5-對(duì)吡啶基-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[2-(2-羥基苯基)-5-對(duì)吡啶基-1，3，4-噁二唑]鈹；雙[2-(2-羥基苯基)-5-(2-硫代苯基)-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[2-(2-羥基苯基)-5-苯基-1，3，4-硫代噁二唑]鋅；雙[2-(2-羥基苯基)-5-苯基-1，3，4-硫代噁二唑]鈹；雙[2-(2-羥基苯基)-5-(1-萘基)-1，3，4-硫代噁二唑]鋅；和雙[2-(2-羥基苯基)-5-(1-萘基)-1，3，4-硫代噁二唑]鈹?shù)?；以及?000年1月21日提交的美國(guó)申請(qǐng)US09/489.144中和在美國(guó)專利US6,057,048中公開(kāi)的那些三嗪。
發(fā)光區(qū)還可以包括含量范圍在重量百分比為從約0.01％到約25％的作為摻雜劑的發(fā)光材料?？梢栽诎l(fā)光區(qū)內(nèi)采用的摻雜材料的例子有熒光材料，諸如香豆素、二氰基亞甲基吡喃、聚甲炔、氧雜苯并蒽、氧雜蒽、吡喃鎓、喹諾酮(carbostyl)、苝等。另一類適用的熒光材料是喹吖啶酮染料。喹吖啶酮染料的示例性實(shí)施例包括喹吖啶酮、2-甲基喹吖啶酮、2，9-二甲基喹吖啶酮、2-氯喹吖啶酮、2-氟喹吖啶酮、1，2-苯并喹吖啶酮、N，N’-二甲基喹吖啶酮、N，N’-二甲基-2-甲基喹吖啶酮、N，N’-二甲基-2，9-二甲基喹吖啶酮、N，N’-二甲基-2-氯喹吖啶酮、N，N’-二甲基-2-氟喹吖啶酮、N，N’-二甲基-1，2-苯并喹吖啶酮等，其公開(kāi)在美國(guó)專利US5,227,252、US5,276,383以及US5,593,788中，在此將各專利結(jié)合進(jìn)來(lái)作為參考。另一類可以采用的熒光材料是稠環(huán)熒光染料。示例性的適用的稠環(huán)熒光染料包括如美國(guó)專利US3,172,862(在此引用該專利作為參考)所公開(kāi)的苝、紅熒烯、蒽、六苯并苯、菲(phenanthrecene)、芘等等。同時(shí)，熒光材料包括丁二烯，諸如在美國(guó)專利US4,356,429和US5,516,577(在此引用各專利作為參考)所公開(kāi)的1，4-二苯基丁二烯和四苯基丁二烯、和芪等。可以使用的熒光材料的其它實(shí)施例為美國(guó)專利US5,601,903(在此引用該專利作為參考)所述的那些。
另外，可以在發(fā)光區(qū)內(nèi)采用的發(fā)光摻雜劑是如美國(guó)專利US5,935,720(在此引用該專利作為參考)所披露的那些熒光染料，例如4-(二氰基亞甲基)-2-1-丙基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定基-9-烯基)-4H-吡喃(DCJTB)；鑭系金屬螯合物，像例如三(乙酰丙酮基)(鄰二氮雜菲)鋱、三(乙酰丙酮基)(鄰二氮雜菲)銪、以及三(噻吩甲酰三氟丙酮基)(鄰二氮雜菲)銪，以及如Kido等人在“White light emitting organic elelctroluminescentdevice using lanthanide complexes，”Jpn.J.Appl.Phys.，Volume35，pp.L394-L396(1996)中披露的那些，在此引入該文全部作為參考；以及磷光材料，像例如含有能夠形成強(qiáng)自旋軌道耦合的重金屬原子的有機(jī)金屬化合物，如在Baldo等人的“Highly efficient organic phosphorescent emission from organicelectroluminescent devices，”Letters to Nature，Volume 395，pp.151-154(1998)中所披露的，在此引入該文全部作為參考。合適的例子包括2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H，23H-膦鈀(II)(PtOEP)和色度-三(2-苯基吡啶)銪(Ir(ppy)3)。
發(fā)光區(qū)還可以包括具有空穴傳輸性能的一種或多種材料?？梢栽诎l(fā)光區(qū)內(nèi)采用的空穴傳輸材料的例子包括如美國(guó)專利US5,728,801(在此引用該專利作為參考)中披露的聚吡咯，聚苯胺，聚(亞苯基乙烯撐)，聚噻吩，聚芳基胺，及其衍生物；已知的半導(dǎo)體有機(jī)材料；如美國(guó)專利US4,356,429(在此引用該專利作為參考)披露的諸如1，10，15，20-四苯基-21H，23H-卟啉銅(II)的卟啉衍生物；酞菁銅、四甲基酞菁銅；酞菁鋅；酞菁氧化鈦；酞菁鎂；等。
能夠在發(fā)光區(qū)內(nèi)采用的空穴傳輸材料的具體一類是例如在美國(guó)專利US4,539,507中公開(kāi)的芳香叔胺，在此引入該專利作為參考。適用的芳香叔胺的例子包括雙(4-二甲基氨基-2-甲基苯基)苯基甲烷；N，N，N-三(對(duì)甲苯基)胺、1，1-雙(4-二-對(duì)甲苯基氨基苯基)環(huán)己烷；1，1-雙(4-二-對(duì)甲苯基氨基苯基)-4-苯基環(huán)己烷；N，N’-聯(lián)苯基-N，N’-雙(3-甲基苯基)-1，1’-聯(lián)苯基-4，4’-二胺；N，N’-二苯基-N，N’-雙(3-甲基苯基)-1，1’-聯(lián)苯基-4，4’-二胺；N，N’-二苯基-N，N’-雙(4-甲氧基苯基)-1，1’-聯(lián)苯基-4，4’-二胺；N，N，N’，N’-四-對(duì)甲苯基-1，1’-聯(lián)苯基-4，4’-二胺；N，N’-二-1-萘基-N，N’-二苯基-1，1’-聯(lián)苯基-4，4’-二胺、N，N’-二(萘基-1-基)-N，N’-二苯基-聯(lián)苯胺(“NPB”)，它們的混合物以及等。芳香叔胺的另一類是多環(huán)芳香胺。這些多環(huán)芳香胺的例子包括N，N-雙-[4’-(N-苯基-N-間甲苯基氨基)-4-聯(lián)苯基]苯胺；N，N-雙-[4’-(N-苯基-N-間甲苯基氨基)-4-聯(lián)苯基]-間甲苯胺；N，N-雙-[4’-(N-苯基-N-間甲苯基氨基)-4-聯(lián)苯基]-對(duì)甲苯胺；N，N-雙-[4’-(N-苯基-N-對(duì)甲苯基氨基)-4-聯(lián)苯基]苯胺；N，N-雙-[4’-(N-苯基-N-對(duì)甲苯基氨基)-4-聯(lián)苯基]-間甲苯胺；N，N-雙-[4’-(N-苯基-N-對(duì)甲苯基氨基)-4-聯(lián)苯基]-對(duì)甲苯胺；N，N-雙-(4’-(N-苯基-N-對(duì)氯苯基氨基)-4-聯(lián)苯基)-間甲苯胺；N，N-雙-[4’-(N-苯基-N-間氯苯基氨基)-4-聯(lián)苯基]-間甲苯胺；N，N-雙-[4’-(N-苯基-N-間氯苯基氨基)-4-聯(lián)苯基]-對(duì)甲苯胺；N，N-雙-[4’-(N-苯基-N-間甲苯基氨基)-4-聯(lián)苯基]-對(duì)氯苯胺；N，N-雙-[4’-(N-苯基-N-對(duì)甲苯基氨基)-4-聯(lián)苯基]-間氯苯胺；N，N-雙-[4’-(N-苯基-N-間甲苯基氨基)-4-聯(lián)苯基]-1-氨基萘；它們的混合物等；4，4’-雙(9-咔唑基)-1，1’-聯(lián)苯基化合物，例如4，4’-雙(9-咔唑基)-1，1’-聯(lián)苯基和4，4’-雙(3-甲基-9-咔唑基)-1，1’-聯(lián)苯基等。
可以在發(fā)光區(qū)內(nèi)采用的另一類空穴傳輸材料是例如在此引用這些專利作為參考的美國(guó)專利US5,942,340和US5,952,115中披露的吲哚并咔唑，例如5，11-二-萘基-5，11-二氫化吲哚并[3，2-b]咔唑，和2，8-二甲基-5，11-二-萘基-5，11-二氫化吲哚并[3，2-b]咔唑；N，N，N’N’-四芳基聯(lián)苯胺，其中芳基可以選自苯基、間甲苯基、對(duì)甲苯基、間甲氧苯基、對(duì)甲氧苯基、1-萘基、2-萘基等。N，N，N’N’-四芳基聯(lián)苯胺的示例性例子有N，N-二-1-萘基-N，N’-二苯基-1，1’-聯(lián)苯基-4，4’-二胺；N，N’-雙(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-1，1’-聯(lián)苯基-4，4’-二胺；N，N’-雙(3-甲氧苯基)-N，N’-二苯基-1，1’-聯(lián)苯基-4，4’-二胺等。在一個(gè)實(shí)施方式中，能夠在發(fā)光區(qū)內(nèi)采用的空穴傳輸材料是萘基取代的聯(lián)苯胺衍生物。
發(fā)光區(qū)還可以包括具有電子傳輸性能的一種或多種材料。可以在發(fā)光區(qū)內(nèi)采用的電子傳輸材料的例子包括諸如聚(9，9-二-正-辛基芴-2，7-二基)、聚(2，8-(6，7，12，12-四烷基茚并芴)以及諸如芴-胺共聚物的含芴的共聚物的聚芴，參見(jiàn)例如，Bernius等人Proceedings of SPIE Conference on Organic LightEmitting Materials and Devices III，Denver，Colo.，July 1999，Volume 3797，p.129。
能夠在發(fā)光區(qū)內(nèi)采用的電子傳輸材料的其它實(shí)施例能夠選自金屬羥喹啉酸化合物、噁二唑金屬螯化物、三嗪化合物，以及芪化合物，這些物質(zhì)的例子在上面已經(jīng)詳細(xì)說(shuō)明過(guò)。
在發(fā)光區(qū)除有機(jī)電致發(fā)光材料外還包括一種或多種空穴傳輸材料和/或一種或多種電子傳輸材料的實(shí)施方式中，有機(jī)電致發(fā)光材料、空穴傳輸材料和/或電子傳輸材料能夠形成為單獨(dú)的層，例如像在美國(guó)專利US4,539,507，US4,720,432和US4,769,292中所公開(kāi)的OLED那樣；或者形成在相同層，從而形成兩種或多種材料的混合區(qū)，例如像在美國(guó)專利US6,130,001、US6,392,520、US6,392,339、US6,614,175、US6,753,098和US6,759,146中所公開(kāi)的OLED那樣。在此這些專利的全部?jī)?nèi)容作為參考。在共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/133,975[A4037-US-NP]中描述了在層疊OLED的發(fā)光區(qū)內(nèi)采用混合區(qū)，在此引入該專利的全部?jī)?nèi)容作為參考。
依照本發(fā)明的用于任何顯示器件的發(fā)光區(qū)可以包括如此處公開(kāi)的這些材料的任何合適的材料。例如，發(fā)光區(qū)可以包括下列材料中兩種或多種的任何一種或混合物分子(小分子)電致發(fā)光材料、聚合物電致發(fā)光材料、以及無(wú)機(jī)電致發(fā)光材料。此處公開(kāi)了分子(小分子)電致發(fā)光材料和聚合物電致發(fā)光材料的例子。無(wú)機(jī)電致發(fā)光材料的例子包括例如磷光體，像ZnS、ZnSe、ZnTe、CdS、CdSe、CdTe等，這些磷光體可以進(jìn)一步包括摻雜劑，像Cu、Mn和鑭。無(wú)機(jī)電致發(fā)光材料的其它例子包括GaAs、GaP、GaAsp、GaAlAs、InGa、SiC、GaN、AlInGap、InGaN、InSe等，并且這些材料可以進(jìn)一步包括摻雜劑，像Zn、O、N、Si等。
發(fā)光區(qū)的厚度可以例如在從約1nm到約1000nm的范圍內(nèi)變化。在一些實(shí)施方式中，發(fā)光區(qū)具有從約20nm到約200nm的厚度。在其它一些實(shí)施方式中，發(fā)光區(qū)具有從約50nm到約150nm的厚度。層疊OLED中單獨(dú)發(fā)光區(qū)的厚度可以依據(jù)具體目的按需選擇。在一些實(shí)施方式中，發(fā)光區(qū)可以具有相同或不同的厚度。
陰極可以包括任何合適的金屬，例如包含功函例如在從約4eV到約6eV的高功函組分的金屬，或者包含功函例如在從約2.5eV到約4eV的低功函組分的金屬。陰極可以包括低功函(小于約4eV)的金屬和至少一種其它金屬的組合。低功函金屬與第二種或其它金屬的有效比在重量百分比從小于約0.1％到約99.9％的范圍內(nèi)，更具體地說(shuō)，在重量百分比從約3％到約45％的范圍內(nèi)。低功函金屬的示例性例子包括但不限于堿金屬，如鋰或鈉；2A族或堿土金屬，如鈹，鎂，鈣或鋇；以及III族金屬，包括稀土金屬以及錒族元素，如鈧，釔，鑭，鈰，銪，鋱或錒。鋰，鎂和鈣是優(yōu)選的低功函金屬。在此引入作為參考的美國(guó)專利US4,885,211中的Mg-Ag合金陰極披露了一種合適的陰極結(jié)構(gòu)。另一種陰極結(jié)構(gòu)披露在此引入作為參考的美國(guó)專利US5,429,884中，其中陰極由鋰合金和其它高功函金屬形成，如鋁和銦。另一種適合于陰極的材料是鋁金屬。
陰極可以包括至少一種透明導(dǎo)電材料，像例如氧化銦錫(ITO)，以及其它材料，像例如美國(guó)專利US5,703,436和US5,707,745所披露的，在此引入這些專利的全部?jī)?nèi)容作為參考。
陰極還可以包括金屬-有機(jī)物混合層，并且具有如美國(guó)專利US6,841,932和美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/401,238所描述的結(jié)構(gòu)，這些專利的全部?jī)?nèi)容被引入在此作參考。
陰極的厚度可以例如在從約10納米到約500納米的范圍內(nèi)，具體地，在從約25納米到約300納米的范圍內(nèi)，然而，處于這些范圍之外的厚度也是可以采用的?？梢杂萌魏魏线m的薄膜成形法來(lái)形成陰極。形成陰極的示例性方法包括真空氣相沉積法、電子束沉積法和濺射沉積法。
依照本發(fā)明的層疊OLED或顯示器件的至少一個(gè)中間電極包括設(shè)置在兩個(gè)電荷注入層之間的MOML。包括MOML的中間電極的結(jié)構(gòu)可以依據(jù)預(yù)定目的或用途按需選擇。在一個(gè)實(shí)施方式中，MOML設(shè)置在空穴注入層與電子注入層之間。在另一個(gè)實(shí)施方式中，MOML設(shè)置在兩空穴注入層之間。在又一個(gè)實(shí)施方式中，MOML設(shè)置在兩電子注入層之間。中間電極也可以包括多個(gè)MOML。在層疊OLED包括多個(gè)中間電極而且至少兩中間電極包括MOML的實(shí)施方式中，MOML和/或電荷注入層的結(jié)構(gòu)和組成可以相同或不同。
MOML包括金屬材料和有機(jī)材料。適合用在中間電極內(nèi)的金屬有機(jī)物混合層包括那些披露在美國(guó)專利US6,841,932和美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/401,238(以美國(guó)專利申請(qǐng)No.2003/0234609公布)中的材料，在此引入這些專利的全部?jī)?nèi)容作為參考。
用于MOML含金屬材料包括例如金屬和無(wú)機(jī)金屬化合物。如此處使用的，用語(yǔ)“含金屬材料的金屬”(該用語(yǔ)放在一系列具體元素金屬的前面)既指的是元素金屬，又指的是無(wú)機(jī)金屬化合物的金屬組分。這些金屬可以是但不限于是例如Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、In、Sn、Pb、Sb、Bi、Se、Te、Ce、Nd、Sm和Eu。在一些實(shí)施方式中，術(shù)語(yǔ)“金屬”包括Sb、Se和Te。在一些實(shí)施方式中，金屬合金能夠用于形成MOML。金屬合金中的一種金屬視為是含金屬材料；金屬合金中的另一種金屬或其它金屬視為是MOML的額外組分或額外多種組分。例如，與有機(jī)材料組合的二元金屬合金將視為是三元MOML。
用于MOML的無(wú)機(jī)金屬化合物可以是金屬鹵化物(例如，氟化物、氯化物、溴化物、碘化物)，金屬氧化物、金屬氫氧化物、金屬氮化物、金屬硫化物、金屬碳化物、以及金屬硼化物。合適的金屬鹵化物可以是但不限于是例如LiF、LiCl、LiBr、LiI、NaF、NaCl、NaBr、NaI、KF、KCl、KBr、KI、RbF、RbCl、CsF、CsCl、MgF2、CaF2、SrF2、AlF3、AgCl、AgF和CuCl2。合適的金屬氧化物可以是但不限于是Li2O、Ca2O、Cs2O、In2O3、SnO2、ZnO、ITO、Cu2O、CuO、Ag2O、NiO、TiO、Y2O3、ZrO2、Cr2O3。合適的金屬氫氧化物可以是但不限于是AgOH。合適的金屬氮化物可以是但不限于是LaN、YN和GaN。合適的金屬硫化物可以是但不限于是ZnS、Sb2S3、Sb2S5和CdS。合適的金屬碳化物可以是但不限于是Li2C、FeC和NiC。合適的金屬硼化物可以是但不限于是CaB6。
用于MOML的無(wú)機(jī)材料包括例如(i)非金屬元素材料，像C、Si和Ge；(ii)這些非金屬元素材料的無(wú)機(jī)化合物，像SiC、SiO、SiO2、Si3N4；以及(iii)無(wú)機(jī)金屬化合物，像此處所描述的那些。由于存在著針對(duì)金屬的單獨(dú)組分種類(在用于MOML的一系列組分中)，因此不再將金屬劃分為無(wú)機(jī)材料。
如此處所述的，一些金屬化合物已經(jīng)公知是導(dǎo)電的和吸收光的。因此在一些實(shí)施方式中有機(jī)化合物和這些金屬化合物的混合物能夠?qū)崿F(xiàn)目前OLED所期望的特性。在一些實(shí)施方式中，能夠在MOML內(nèi)使用的含金屬材料可以是金屬化合物，尤其是既可以導(dǎo)電又可以吸收光的金屬化合物，像例如Ag2O、Cu2O、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、NiO、V2O5、ZnS、ZnO、In2O3和SnO2。
用于MOML的合適的有機(jī)材料可以例如是在制作顯示器件的發(fā)光區(qū)時(shí)采用的電致發(fā)光材料，這樣的電致發(fā)光材料如此處所述的。例如，用于MOML的合適的有機(jī)材料可以包括分子(小分子)有機(jī)化合物，像金屬羥喹啉酸化合物，金屬螯合物，芳香叔胺，吲哚并咔唑，卟啉，酞菁，三嗪，蒽，和噁二唑；以及聚合物，像聚噻吩，聚芴，聚苯撐，聚苯胺，聚對(duì)苯乙烯。還可以用在MOML內(nèi)的其它有機(jī)化合物包括聚碳酸酯，聚乙烯，聚苯乙烯，有機(jī)染料和顏料(例如，紫環(huán)酮(perinone)，香豆素以及其它稠合的芳環(huán)化合物)。
MOML可以是“二元MOML”(具有兩種組分)，“三元MOML”(具有三種組分)，“四元MOML”(具有四種組分)，或者具有多于四種組分的其它MOML。二元、三元以及四元MOML描述在美國(guó)專利US6,841,932和美國(guó)專利申請(qǐng)No.10/401,238所描述的結(jié)構(gòu)，在此引入這些專利的全部?jī)?nèi)容作為參考。在這些實(shí)施方式中，含金屬材料、有機(jī)化合物和任何其它額外組分的選擇是在MOML應(yīng)當(dāng)具有所需性質(zhì)的基礎(chǔ)上做出的。除能夠減少光反射外，MOML可以任意地具有一個(gè)或多個(gè)額外的期望性質(zhì)，包括例如電學(xué)導(dǎo)電性質(zhì)，或者為了實(shí)現(xiàn)由MOML在顯示器件內(nèi)的位置所要求的其它功能(例如若MOML是鄰近發(fā)光區(qū)的電極的一部分，則需要能夠有效地注入電荷)使MOML需要具有的任何其它性質(zhì)。在顯示器件包括多個(gè)MOML的情形中，這些MOML可以具有相同或不同的材料組成(關(guān)于組分及它們的濃度)。
注意，在特定的MOML類型中，用于這些組分的合適材料的系列可以重疊。例如，在“二元MOML”中，用于第二種組分(即有機(jī)材料)的合適材料與選擇用于第三種組分的“有機(jī)材料”相同。另外，在“二元MOML”中，用于第一種組分(即無(wú)機(jī)含金屬材料)的合適材料與選擇用于第三種組分的“金屬”和“無(wú)機(jī)材料”重疊。然而，即使在特定MOML類型中用于這些組分的合適材料的系列相互重疊，只要在該MOML類型中所選擇的組分彼此不同，即每種選擇的組分都是唯一的，則就不存在著不一致。
總的來(lái)說(shuō)，MOML可以包括從約5vol.％到約95vol.％的有機(jī)化合物和從約95vol.％到約5vol.％的含金屬材料。在其它實(shí)施方式中，MOML可以包括從約5vol.％到約30vol.％的含金屬材料和從約70vol.％到約95vol.％的有機(jī)金屬。更優(yōu)選的范圍取決于具體選擇的材料。
在一些實(shí)施方式中，MOML在整個(gè)MOML厚度上具有幾乎均勻的組成。為了獲得這種幾乎均勻的組成，可以用“可控混合比法”(例如，旋涂和共沉積)制備MOML。因而，在一些實(shí)施方式中，從不同組分的混合比可以被控制到確定的水平這個(gè)意義上講，MOML是可控組成的混合物，其中上述控制借助于控制例如每種不同組分的蒸發(fā)率進(jìn)行，這些不同的組分同時(shí)從多個(gè)單獨(dú)蒸發(fā)源蒸發(fā)。在一些實(shí)施方式中，在MOML內(nèi)不同組分的比通常保持相同，而且不隨時(shí)間發(fā)生變化(即，在MOML內(nèi)的這些組分在制造后立即測(cè)量的比與幾天之后或更長(zhǎng)時(shí)間之后測(cè)量的比相同)。
在其它一些實(shí)施方式中，MOML在整個(gè)MOML厚度上具有不均勻的組成。可以用共沉積來(lái)制造這種不均勻組成的MOML(例如，通過(guò)在形成MOML期間改變MOML材料的共沉積率)。由于層內(nèi)擴(kuò)散或?qū)娱g擴(kuò)散，在MOML的某些實(shí)施方式中，經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)的時(shí)間周期后，通常均勻的組成(當(dāng)用“可控混合比法”制備時(shí))會(huì)出現(xiàn)向不均勻組成的變化。另外，可以利用材料的層內(nèi)擴(kuò)散來(lái)制備MOML。因?yàn)橄旅娴脑?，擴(kuò)散是制作MOML的一種較不優(yōu)選的方法(a)擴(kuò)散可能需要很長(zhǎng)時(shí)間(數(shù)天，數(shù)周，數(shù)月或更長(zhǎng))；(b)混合比會(huì)隨時(shí)間變化；以及(c)很難控制對(duì)MOML材料所期望的比。
在一些實(shí)施方式中，如果沿與MOML的厚度相平行的方向在MOML制作期間或制作后立即測(cè)量，其中一種組分在不超過(guò)5nm的距離上的濃度變化至少為5％的話，則由相同組分但以不同濃度構(gòu)成的相鄰MOML被看作不同的MOML而不是具有不均勻組成的單MOML。
在一些實(shí)施方式中，MOML通常是基本透明的，也是電學(xué)導(dǎo)電的。電學(xué)導(dǎo)電的MOML具有不超過(guò)例如約100,000歐姆，特別是不超過(guò)約5,000歐姆的截面(即，跨越MOML厚度)歐姆電阻。在一些實(shí)施方式中，MOML具有不超過(guò)1,000歐姆的截面歐姆電阻。然而，在其它一些實(shí)施方式中，MOML可以被視為電學(xué)不導(dǎo)電的，例如其具有的歐姆電阻值在某些地方高于在此描述的示例性范圍。
一般地，MOML基本上是透明的。在一些實(shí)施方式中，基本透明的MOML在至少一部分可見(jiàn)光范圍內(nèi)(即電磁輻射在400-700nm范圍內(nèi))可以具有例如至少50％的透光率，典型地至少75％的透光率。
任何合適的技術(shù)和裝置都可以用來(lái)形成MOML和顯示器件的其它部分。例如，可以采用熱沉積(即物理氣相沉積PVD)，旋轉(zhuǎn)涂覆，濺射，電子束，電弧，化學(xué)氣相沉積(CVD)等。前兩種技術(shù)，尤其PVD是較理想的方法。在PVD的情形中，借助于例如共蒸發(fā)MOML的各種組分，單獨(dú)地控制每種材料的沉積率以獲得期望的混合比，以此來(lái)形成MOML。較佳的混合比取決于對(duì)特定材料組合的試驗(yàn)和誤差依據(jù)。用語(yǔ)“可控混合比法”指的是旋轉(zhuǎn)涂覆和共沉積。共沉積指的是熱沉積(即物理氣相沉積PVD)、濺射、電子束、電弧、化學(xué)氣相沉積(CVD)等。
中間電極的電子注入層可以包括任何合適的電子注入材料。合適的電子注入材料包括如此處所述那些適合于形成陰極的材料。其它合適的電子注入材料包括金屬，例如但不限于Ca、Li、K、Na、Mg、Al、In、Y、Sr、Cs、Ba、Sc及其化合物。電子注入材料還可以是無(wú)機(jī)材料，包括但不限于SiO、SiO2、LiF、CsF、MgF2、BaO及其混合物。在一個(gè)實(shí)施方式中，電子注入材料是Mg和Ag的混合物。
中間電極的空穴注入層包括任何合適的空穴注入材料。在一些實(shí)施方式中，空穴注入層可以包括如此處所述適合用作陽(yáng)極的空穴注入材料。
在其它一些實(shí)施方式中，空穴注入材料包括受受電子材料，可以氧化發(fā)光區(qū)內(nèi)的有機(jī)化合物。合適的受受電子材料包括像在Kido等人的美國(guó)專利US6,423,429中所述的那些無(wú)機(jī)化合物，該專利的全部?jī)?nèi)容被引入在此作參考。這些無(wú)機(jī)化合物包括路易斯酸，像FeCl3、AlCl3、GaCl3、InCl3、SbCl5及其組合物。合適的電子接收有機(jī)材料包括但不限于三硝基芴酮，和2，3，5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基喹啉并二甲烷(F4-TCNQ)。如上所述包含受電子材料的空穴注入層可以任意地包括諸如空穴傳輸材料的有機(jī)材料。合適的空穴傳輸材料包括前述的那些材料，這些材料包含但不限于N，N’-二(萘基-1-基)-N，N’-二苯基-聯(lián)苯胺(“NPB”)，4，4’，4”-三(N，N-二苯基胺基)三苯基胺基(mTDATA)、2，5-二-叔丁基苯基-N，N’-二苯基-N，N’-雙(3-甲基苯基-(1，1’-聯(lián)苯基)-4，4’-二胺(BP-TPD)、N，N’-二苯基-N，N’-雙(3)甲基苯基-(1，1’-聯(lián)苯基)-4，4’-二胺(TPD)、酞菁銅(CuPc)、酞菁氧礬(VOPc)、聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)(PEDOT)、聚苯胺(Pani)等。這類空穴注入層可以接受化學(xué)氣相沉積技術(shù)。包含受電子材料以及任意的空穴傳輸材料的陽(yáng)極結(jié)構(gòu)描述在共同未決的美國(guó)專利申請(qǐng)No.11/133,977[A3618-US-NP]中，在此引入該專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容作為參考。在一些實(shí)施方式中，中間電極的空穴注入層包括僅僅一種受電子材料或幾種受電子材料的組合。在其它一些實(shí)施方式中，中間電極的空穴注入層包括一種受電子材料或幾種受電子材料和空穴傳輸材料的組合。在一些實(shí)施方式中，在中間電極的空穴注入層內(nèi)受電子材料與空穴傳輸材料的比在體積百分比從約10％∶90％到約90％∶10％的范圍內(nèi)。
中間電極的厚度可以依據(jù)具體目的或預(yù)定用途隨需要進(jìn)行選擇。在一些實(shí)施方式中，中間電極的總厚度約為5nm到250nm。包含設(shè)置在第一與第二電荷注入層之間的MOML的中間電極的厚度在一些實(shí)施方式中為約10nm到約100nm。在一些實(shí)施方式中，MOML的厚度可以在從約5nm到約100nm的范圍內(nèi)。另外，可以選擇MOML的厚度和/或金屬濃度以提供期望的透明度或?qū)щ娐?。通常，MOML隨著厚度的減小和/或金屬濃度的增加變得更加透明和更加導(dǎo)電。電荷注入層可以獨(dú)立地具有從約0.1nm到約50nm的厚度。在一些實(shí)施方式中，電荷注入層獨(dú)立地具有從約1nm到約25nm的厚度。
在一些實(shí)施方式中，可以用下面說(shuō)明性的PVD過(guò)程來(lái)形成MOML(i)共蒸發(fā)無(wú)機(jī)金屬化合物，有機(jī)化合物，以及任何任意的另外組分；(ii)共蒸發(fā)元素金屬，有機(jī)化合物，以及任何任意的另外成分，其中在該過(guò)程期間或在MOML內(nèi)，元素金屬被轉(zhuǎn)化成(i)的無(wú)機(jī)金屬化合物；或者通過(guò)(iii)共蒸發(fā)與(ii)的元素金屬的不同無(wú)機(jī)化合物，有機(jī)化合物，以及任何任意的另外組分，其中在該過(guò)程期間或在MOML內(nèi)，不同的無(wú)機(jī)金屬化合物金屬被轉(zhuǎn)化成(i)的無(wú)機(jī)金屬化合物?；蛘撸琈OML可以通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂覆例如聚合物溶液來(lái)形成，該聚合物溶液包含無(wú)機(jī)的含金屬化合物和任何其它任意的組分。
參見(jiàn)下面的實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明依照本發(fā)明的層疊OLED。這些實(shí)施例僅用作說(shuō)明層疊OLED的目的，而不作為本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式的限制。
實(shí)施例制備依照本發(fā)明采用中間電極的層疊OLED器件I，II和III，這些器件具有如圖6所示的通用結(jié)構(gòu)。如圖6所示，層疊OLED600包括玻璃基板610，ITO陽(yáng)極620，發(fā)光區(qū)(1)630，發(fā)光區(qū)(2)650，陰極660，以及設(shè)置在發(fā)光區(qū)(1)與發(fā)光區(qū)(2)之間的中間電極640。中間電極640包括設(shè)置在電子注入層642與空穴注入層646之間的MOML 644。這些器件采用物理氣相沉積法在真空中(5×10-6Torr)制備。位于涂覆有IT的玻璃基板上的陽(yáng)極用作底陽(yáng)極。陰極660是Mg和Ag的混合物。中間電極的發(fā)光區(qū)和各層的組成和厚度示出在表1中。
通過(guò)以25mA/cm2驅(qū)動(dòng)這些器件，來(lái)評(píng)價(jià)它們的發(fā)射性能。各個(gè)器件的亮度和驅(qū)動(dòng)電壓也示出在表1中。
表1

如表1所示，包括含有MOML的中間電極的層疊OLED顯示出非常高的亮度。對(duì)這些器件的穩(wěn)定性測(cè)試同樣表明，這些器件可以具有半衰期為數(shù)千個(gè)小時(shí)的高穩(wěn)定性。
盡管已經(jīng)描述了各個(gè)具體的實(shí)施方式，但是對(duì)于申請(qǐng)人或者本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，可以對(duì)本發(fā)明做出各種替代、修改、變形、改進(jìn)和實(shí)質(zhì)上的等同。因此，所提交的可以進(jìn)行修改的權(quán)利要求書(shū)旨在包括所有這些替代、修改、變形、改進(jìn)和實(shí)質(zhì)上的等同。
權(quán)利要求
1.一種層疊有機(jī)發(fā)光器件，包括第一電極；第二電極；設(shè)置在第一電極與第二電極之間的多個(gè)發(fā)光區(qū)；以及一個(gè)或多個(gè)中間電極，中間電極設(shè)置在相繼的發(fā)光區(qū)之間，其中所述一個(gè)或多個(gè)中間電極其中至少之一是金屬-有機(jī)物混合層電極，該金屬-有機(jī)物混合層電極包括第一電荷注入層、第二電荷注入層以及設(shè)置在第一與第二電荷注入層之間的金屬-有機(jī)物混合層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述金屬-有機(jī)物混合層電極的所述第一和第二電荷注入層獨(dú)立地選自于由空穴注入層和電子注入層構(gòu)成的組中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述金屬-有機(jī)物混合層電極的金屬-有機(jī)物混合層獨(dú)立地包括體積百分比在從約5％到約95％范圍內(nèi)的金屬材料和體積百分比在從約5％到約95％的范圍內(nèi)的有機(jī)材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述金屬-有機(jī)物混合層電極的金屬-有機(jī)物混合層包括體積百分比在從約5％到約30％范圍內(nèi)的金屬材料和體積百分比在從約95％到約70％范圍內(nèi)的有機(jī)材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第一電荷注入層是電子注入層，并且所述第二電荷注入層是空穴注入層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第一電荷注入層是空穴注入層，并且所述第二電荷注入層是電子注入層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第一電荷注入層是空穴注入層，并且所述第二電荷注入層是空穴注入層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第一電荷注入層是電子注入層，并且所述第二電荷注入層是電子注入層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述中間電極其中至少之一或多個(gè)包括空穴注入層，該空穴注入層包含選自下組的受電子材料，該組包括FeCl3、AlCl3、InCl3、GaCl3、SbCl5、三硝基芴酮、2，3，5，6-四氟-7，7，8，8四氰基喹啉并二甲烷及它們的組合物。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述空穴注入層還包括選自下組的空穴傳輸材料，該組包括N，N’-二(萘基-1-基)-N，N’-二苯基-聯(lián)苯胺、4，4’，4”-三(N，N-二苯基胺基)三苯基胺基、2，5-二-叔丁基苯基-N，N’-二苯基-N，N’-雙(3-甲基苯基-(1，1’-聯(lián)苯基)-4，4’-二胺、N，N’-二苯基-N，N’-雙(3)甲基苯基-(1，1’-聯(lián)苯基)-4，4’-二胺、酞菁銅、酞菁氧礬、聚(3，4-亞乙二氧基噻吩)、聚苯胺及它們的組合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述中間電極中至少一個(gè)或多個(gè)包括電子注入層，該電子注入層包含選自下組的材料，該組包括Ca、Li、K、Na、Mg、Al、In、Y、Sr、Cs、Cr、Ba、Sc、Si及其化合物。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其征在于，所述金屬-有機(jī)物混合層電極的金屬-有機(jī)物混合層包括金屬材料，該金屬材料包含選自下組的金屬，該組包括Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、In、Sn、Pb、Sb、Bi、Se、Te、Ce、Nd、Sm、Eu及其組合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述電荷注入層獨(dú)立具有從約0.1nm到約50nm的厚度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，每個(gè)所述中間電極的金屬-有機(jī)物混合層獨(dú)立地具有從約5nm到約100nm的厚度。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)中間電極獨(dú)立地具有從約5nm到約250nm的厚度。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述有機(jī)發(fā)光器件包括兩個(gè)或多個(gè)中間電極，該中間電極包括設(shè)置在第一與第二電荷注入層之間的金屬-有機(jī)物混合層，而且各個(gè)中間電極的電荷注入層具有相似的電荷注入功能。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述有機(jī)發(fā)光器件包括兩個(gè)或多個(gè)中間電極，所述中間電極包括設(shè)置在第一與第二電荷注入層之間的金屬-有機(jī)物混合層，而且所述這些電荷注入層具有不同的電荷注入功能。
18.一種顯示器件，包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件。
19.一種層疊有機(jī)發(fā)光器件，包括陽(yáng)極；陰極；設(shè)置在所述陽(yáng)極與所述陰極之間的多個(gè)發(fā)光區(qū)；以及設(shè)置在相繼的發(fā)光區(qū)之間的中間電極，至少一個(gè)中間電極獨(dú)立地包括i)空穴注入層；ii)電子注入層；以及iii)設(shè)置在空穴注入層與電子注入層之間的金屬-有機(jī)物混合層。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述空穴注入層和電子注入層每個(gè)都獨(dú)立地具有從約0.1nm到約50nm的厚度，而且金屬-有機(jī)物混合層具有從約5nm到約100nm的厚度。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，中間電極的所述金屬-有機(jī)物混合層包括金屬材料，該金屬材料包含選自下組的金屬，該組包括Li、Na、K、Rb、Cs、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、B、Al、Ga、In、Sn、Pb、Sb、Bi、Se、Te、Ce、Nd、Sm、Eu及其組合物，而且電子注入層包括選自下組的材料，該組包括Ca、Li、K、Na、Mg、Al、In、Y、Sr、Cs、Cr、Ba、Sc、Si及其化合物；所述空穴注入層包含選自下組的受電子材料，該組包括FeCl3、AlCl3、InCl3、GaCl3、SbCl5、三硝基芴酮、2，3，5，6-四氟-7，7，8，8四氰基喹啉并二甲烷及其組合物。
22.一種顯示器件，包括根據(jù)權(quán)利要求19所述的層疊有機(jī)發(fā)光器件。
全文摘要
一種層疊OLED包括第一電極，第二電極，設(shè)置在第一電極與第二電極之間的多個(gè)發(fā)光區(qū)，以及設(shè)置在連續(xù)的發(fā)光區(qū)之間的中間電極。至少一個(gè)中間電極包括設(shè)置在第一電荷注入層與第二電荷注入層之間的金屬－有機(jī)物混合層。
文檔編號(hào)H01L51/54GK1866574SQ20061008101
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月20日
發(fā)明者H·阿茲茲, 波波維克, J·A·科甘, 納曼尼亞·斯蒂丹諾維奇 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社