專利名稱：用于低電壓電致發(fā)光器件的有機元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機發(fā)光二極管(OLED)電致發(fā)光(EL)器件，所述器件含有發(fā)光 層和位于發(fā)光層和陰極之間的包含除8-喹啉酚根以外的環(huán)金屬化絡(luò)合物的層。
背景技術(shù)：
雖然有機電致發(fā)光(EL)器件已被人們知道二十多年的時間了，但其性能局限性 阻礙了許多期望的應(yīng)用。最簡單形式的有機EL器件包括用于空穴注入的陽極、用于電子注 入的陰極和夾在這些電極之間以支持電荷復(fù)合產(chǎn)生發(fā)光的有機中間層。這些器件通常也稱 為有機發(fā)光二極管或0LED。有代表性的早期有機EL器件為Gurnee等于1965年3月9日授 權(quán)的美國專利3，172,862 ；Gurnee于1965年3月9日授權(quán)的美國專利3，173,050 ；Dresner, "Double Injection Electroluminescence in Anthracene ( Jl^SA %It^jfe ) RCA Review, 30, 322, (1969)；禾口 Dresner 于 1973 年 1 月 9 日授權(quán)的美國專利 3，710，167。這些 器件中的有機層通常由多環(huán)芳烴組成，非常厚(遠(yuǎn)大于1 μ m)。因此，工作電壓非常高，通常 大于100V。更近來的有機EL器件包括由位于陽極和陰極之間的極薄的層(例如< Ι.Ομπι) 組成的有機EL元件。本文中，術(shù)語“有機EL元件”包括位于陽極和陰極之間的層。減小厚 度降低有機層的電阻且能使器件在更低的電壓下操作。在首次描述于US 4，356，429中的 基礎(chǔ)雙層EL器件結(jié)構(gòu)中，特別選擇與陽極相鄰的EL元件的一層有機層來傳輸空穴，因此稱 為空穴傳輸層，特別選擇附加層有機層來傳輸電子，稱為電子傳輸層。已注入的空穴和電子 在有機EL元件內(nèi)復(fù)合導(dǎo)致有效電致發(fā)光。還提出包括位于空穴傳輸層和電子傳輸層之間的有機發(fā)光層(LEL)的三層有機 EL器件，例如C. Tang等公開的器件(J. Applied Physics，第65卷，3610 (1989))。發(fā)光層 通常由摻雜有客體材料(也稱為摻雜劑)的主體材料組成。此外，在US 4，769，292中還提 出包括空穴注入層(HIL)、空穴傳輸層(HTL)、發(fā)光層(LEL)和電子傳輸/注入層(ETL)的 四層EL元件。這些結(jié)構(gòu)改進(jìn)器件的效率。自這些早期發(fā)明以后，人們對器件材料進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)得到改進(jìn)特征性能，例如 顏色、穩(wěn)定性、發(fā)光效率和可制造性，例如在US5, 061，569,US 5，409，783,US 5，554，450,US 5，593，788、US 5，683，823、US 5，908，581、US 5，928，802、US 6，020，078 和 US 6，208，077
等公開的器件。盡管有這些發(fā)展，仍需要提供高發(fā)光效率以及高色純度和長壽命的有機EL器件 元件，例如發(fā)光材料(有時稱為摻雜劑)。更具體地講，需要能調(diào)節(jié)發(fā)光材料的發(fā)射波長以 用于各種應(yīng)用。例如除了需要發(fā)藍(lán)光、發(fā)綠光和發(fā)紅光的材料以外，還需要發(fā)藍(lán)-綠光、發(fā) 黃光和發(fā)橙光的材料，以調(diào)制發(fā)白光的電致發(fā)光器件。例如通過發(fā)射多種顏色的組合，例如藍(lán)_綠光和紅光或藍(lán)光和黃光的組合，器件可發(fā)白光。白色EL器件優(yōu)選的光譜和精確顏色取決于預(yù)期的應(yīng)用。例如如果具體的應(yīng)用 需要無需隨后改變觀察者所察覺的色彩的處理即可察覺為白色，則希望EL器件發(fā)出的光 的 CIE(Commission International d' Eclairage, 1931)色坐標(biāo)(CIEx, CIEy)為(0.33， 0. 33)。對于其他應(yīng)用，特別是其中將EL器件發(fā)出的光進(jìn)一步加工以改變所察覺的色彩的 應(yīng)用，對于EL器件發(fā)出的光為灰白色(例如藍(lán)白色、綠白色、黃白色或紅白色)也是令人滿 意或甚至合乎需要的。在全色彩顯示器中白色EL器件可與濾色片一起使用。在其他多色彩或功能色彩 顯示器中白色EL器件也可與濾色片一起使用。用于這種顯示器的白色EL器件易制造，且 在顯示器的各象素中產(chǎn)生可靠的白光。盡管將OLED稱為白色，看起來可為白色或灰白色， 對于這種應(yīng)用，與通過各濾色片的光譜組分在該光中具有足夠強度的要求相比，OLED發(fā)出 的光的CIE坐標(biāo)不太重要。因此，需要提供高發(fā)光強度的新型材料用于白色OLED器件?？捎玫囊活愲娮觽鬏敳牧蠟檠苌越饘衮系泥感穷惢衔锏牟牧希?括喔星本身的螯合劑，通常也稱為8-羥基喹啉(8-quinolinol)或8_羥基喹啉 (8-hydroxyquinoline)0三(8_喹啉酚根)合鋁(III)(也稱為Alq或Alq3)和其他金屬 和非金屬喔星螯合劑為本領(lǐng)域眾所周知的電子傳輸材料。Tang等在US 4，769，292和VanSlyke等在US 4，539，507中教導(dǎo)在發(fā)光層或發(fā)光 區(qū)中使用Alq作為電子傳輸材料來降低EL器件的驅(qū)動電壓。Baldo等在US 6，097，147和Hung等在US 6，172，459中教導(dǎo)使用與陰極相鄰的有 機電子傳輸層，使得當(dāng)電子從陰極注入電子傳輸層時，電子穿過電子傳輸層和發(fā)光層。在發(fā)光層中使用空穴傳輸材料和電子傳輸材料的混合層為眾所周知的。例如參見 US 2004/0229081、US 6，759，146,US 6，759，146,US 6，753，098 和 US 6，713，192 及其引用 的參考文獻(xiàn)。Kwong及同事在US 2002/0074935中描述了包含有機小分子空穴傳輸材料、有 機小分子電子傳輸材料和磷光摻雜劑的混合層。Tamano等在US 6，150,042中教導(dǎo)了在有機EL器件中使用空穴注入材料。給出了 用于器件的電子傳輸材料的實例，其中包括電子傳輸材料的混合物。Seo等在US2002/0086180中教導(dǎo)了使用作為電子傳輸材料的Bphen(也稱為4， 7- 二苯基-1，10-菲咯啉或紅菲繞啉)和作為電子注入材料的Alq的1 1的混合物形成 電子傳輸混合層。但是，Seo等的Bphen/Alq混合物的穩(wěn)定性差。US 2004/0207318和US 6，396，209描述了一種包括電子傳輸有機化合物和包含
堿金屬離子、堿土金屬離子或稀土金屬離子中的至少一種的有機金屬絡(luò)合物的混合層的 OLED結(jié)構(gòu)。JP 2000053957教導(dǎo)了在發(fā)光層或電子注入/傳輸層中使用發(fā)光體，WO 9963023 教導(dǎo)了在發(fā)光層或電子注入/傳輸層中使用有機金屬絡(luò)合物，但未教導(dǎo)使用這種材料的混 合物用于電子注入/傳輸層。US 2004/0067387教導(dǎo)了在電子傳輸/電子注入層中使用一種或多種式I的化合 物(蒽結(jié)構(gòu))，且可加入一種或多種非式I的化合物(包括Alq3)。Alq3不是本發(fā)明可用的 組分。US 6，468，676教導(dǎo)了有機金屬鹽、鹵化物或有機金屬絡(luò)合物用于電子注入層。所
16述有機金屬絡(luò)合物為至少一種選自列舉的金屬絡(luò)合物的物質(zhì)。未指出將碳環(huán)化合物混合。Zhryuan 等在中國半導(dǎo)體雜志(Chinese Journal of Semiconductors)，第 21 卷， 第2部分(2000)，第184頁教導(dǎo)了紅熒烯和苯基吡啶鈹鐺(BePP2)的混合物作為白色OLED 的黃色發(fā)光層。使用紅熒烯作為摻雜劑需要紅熒烯的存在量為2-3%體積。共同轉(zhuǎn)讓的美國專利序列號11/076，821、11/077，218和11/116，096描述了第一 化合物與為低電壓電子傳輸材料的第二化合物混合，在OLED器件中發(fā)光層的陰極一側(cè)上 形成層，得到的OLED器件的驅(qū)動電壓甚至低于含有低電壓電子傳輸材料的器件的驅(qū)動電 壓。在某些情況下，基于功函數(shù)小于4. 2eV的金屬的金屬材料包括在該層中。有機金屬絡(luò)合物例如8-喹啉酚根合鋰(也稱為8-羥基喹啉根合鋰或Liq)用于 EL器件，例如參見WO 0032717和US 2005/0106412。特別是描述了可用的8-喹啉酚根合 鋰和Alq的具體混合物，例如見述于US 6，396，209和US 2004/0207318。但是，這些器件不具有所有所需的EL特性(在兼有高亮度和低驅(qū)動電壓方面)。 因此，盡管有這些發(fā)展，仍需要降低OLED器件的驅(qū)動電壓，同時保持良好的亮度。發(fā)明_既述本發(fā)明的一個實施方案提供了一種OLED器件，所述器件按次序包括陰極、發(fā)光層 和陽極以及位于所述陰極和所述發(fā)光層之間的另外層(further layer)，所述另外層包含 式(4')表示的環(huán)金屬化絡(luò)合物
權(quán)利要求
一種OLED器件，所述器件按次序包括陰極、發(fā)光層和陽極以及位于所述陰極和所述發(fā)光層之間的(A)第一層和(B)附加層，所述第一層包含(a)10％體積或以上的稠環(huán)芳族化合物和(b)至少一種堿金屬或堿土金屬的鹽或第一層絡(luò)合物，所述附加層包含堿金屬或堿土金屬的絡(luò)合物。
2.權(quán)利要求1的器件，其中所述稠環(huán)芳族化合物用式(3)表示
3.權(quán)利要求2的器件，其中獨立選自苯基、聯(lián)苯基、萘基和蒽基，W1-W8獨立選 自S、燒基禾口苯基。
4.權(quán)利要求2的器件，其中所述蒽基選自
5.權(quán)利要求1的器件，其中所述稠環(huán)芳族化合物用式(1)表示
6.權(quán)利要求1的器件，其中所述稠環(huán)芳族化合物用式(2)表示
7.權(quán)利要求1的器件，其中所述發(fā)光層包含第一蒽類化合物和至少一種摻雜劑，且所 述稠環(huán)芳族化合物為第二蒽類化合物。
8.權(quán)利要求7的器件，其中所述第一和第二蒽類化合物用式(12)獨立表示
9.權(quán)利要求8的器件，其中所述第一和第二蒽類化合物獨立選自
10.權(quán)利要求7的器件，其中所述發(fā)光層中的摻雜劑選自香豆素、若丹明、喹吖啶酮或 蒽的衍生物。
11.權(quán)利要求10的器件，其中所述發(fā)光層中的摻雜劑選自
12.權(quán)利要求10的器件，其中所述發(fā)光層中的摻雜劑用下式表示
13.權(quán)利要求12的0LED，其中所述發(fā)光層中的摻雜劑選自和
全文摘要
本發(fā)明提供了一種OLED器件，所述器件按次序包括陰極、發(fā)光層和陽極以及位于所述陰極和所述發(fā)光層之間的另外層，所述另外層包含式(4′)表示的環(huán)金屬化絡(luò)合物，其中Z和虛線弧表示與M一起形成5-元或6-元環(huán)所需的兩個或三個原子和鍵；M表示周期表IA、IIA、IIIA或IIB族元素；其余的變量見述于說明書，條件是所述絡(luò)合物不包含8-喹啉酚根配體。這種器件具有降低的驅(qū)動電壓。
文檔編號H01L51/54GK101976730SQ20101028139
公開日2011年2月16日 申請日期2006年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月26日
發(fā)明者J·P·史賓樂, K·P·可路貝, T·K·哈特瓦, W·J·貝格里, 廖良生 申請人:全球Oled科技有限責(zé)任公司