含有摻雜的三嗪電子傳輸層的有機發光器件的製作方法
2023-05-31 01:21:16
專利名稱：含有摻雜的三嗪電子傳輸層的有機發光器件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種含有摻雜的三嗪電子傳輸層的有機發光器件。
背景技術：
有機發光器件(OLED)對顯示應用有用，並且尤其是移動手持顯示應用有用。通常，OLED包括陽極、陰機和在陽極和陰極之間的發光區域。發光區域能夠含有一層或多層並且通常在那些層中至少之一包括至少一電致發光材料。OLED通常製造為包括空穴傳輸材料和發射電子傳輸材料的分開的層。在許多公知的OLED顯示中，為了提高效率或者增加OLED的穩定性，空穴傳輸和電子傳輸層摻雜有機染料。
簡單OLED可以包括導電地夾有陽極和陰極之間的有機發光材料層，該陽極通常包括諸如氧化銦錫的透明導體，而該陰極通常為低功函金屬，諸如鎂、鈣、鋁、或者與其它的合金。OLED的工作原理是在電場作用下正電荷(空穴)和負電荷(電子)分別從陽極和陰極注入發光層，並且複合以形成隨後發光的激子狀態。許多現有技術的OLED是由有機發光材料和相對極性的電極的層迭構成的，該器件包括單晶材料，諸如單晶蒽作為發光物質，諸如在美國專利No.3,530,329中所述。然而，這種器件可以需要100V或者更大數量級的激發電壓。
OLED還可以形成為雙層結構，包括與支持空穴傳輸的陽極相鄰的一有機層以及與支持電子傳輸的陰極相鄰的另一有機層，並且該發光區域用作器件的電致發光區域。另一器件構造包括三個單獨的層空穴傳輸層、發光層和電子傳輸層，這些層按順序層迭並且夾在陽極和陰極之間，從而電荷的複合產生對螢光材料的激發。
在小分子OLED中，三(8-羥基喹啉)鋁(AlQ3)是適用的電子傳輸材料並且已經廣泛地用於OLED的電子傳輸層中。三嗪由於其更高的電子遷移率可是AlQ3的更好替代物。更高的電子遷移率可以導致基本上較低的OLED驅動電壓並且因此相對低的功耗。例如，在OLED的電子傳輸層中在AlQ3之外使用三嗪可以導致驅動電壓的降低並且功耗降低30％。在美國專利No.6,225,467和No.6,229,012中公開了使用三嗪作為電子傳輸材料(在此引入作為參考)。
在三嗪可以在OLED中提供極佳的電子遷移率時，與公知的其它電子傳輸材料相比三嗪可以展示相對低的形態穩定性。形態不穩定可以在OLED顯示中導致不均勻以及結構缺陷。從而，需要電子材料能夠提供所需的電子遷移率並且形態穩定。
發明內容
根據一實施方式，本發明提供了一種有機發光器件，含有(a)陰極；(b)發光區域；以及(c)陽極，其中所述發光區域含有電子傳輸層，該電子傳輸層含有摻雜有機材料和無機材料中至少之一的三嗪。
根據另一實施方式，本發明提供了一種含有至少一有機發光器件的顯示器，所述有機發光器件含有(a)陰極；(b)發光區域；以及(c)陽極，其中所述發光區域含有電子傳輸層，該電子傳輸層含有摻雜有機材料和無機材料中至少之一的三嗪。
根據再一實施方式，本發明提供了一種含有摻雜有機材料和無機材料其中至少之一的三嗪的電子傳輸材料。
圖1所示為根據本發明的有機發光器件；以及圖2所示為根據本發明的另一有機發光器件。
具體實施例方式
這裡公開的OLED含有陰極、發光區域以及陽極。發光區域指在陽極和陰極之間能夠提供發光的區域。該發光區域含有至少一層。例如，發光區域包括兩層或三層。發光區域包括電致發光材料，例如有機電致發光材料。有機電致發光材料可以出現在發光區域的任意層中。OLED能夠含有在發光區域的電子和空穴傳輸材料。電子和空穴傳輸材料可以分別出現在電子和空穴傳輸層中。電子和空穴傳輸層能夠在發光區域中，或者他們可以在與分光區域分開的多層中。
發光區域能夠含有電致發光層和/或電子傳輸層。根據本公開，發光區域含有包含三嗪和摻雜劑的層。電致發光層能夠含有摻雜後的三嗪。另外，或者代作為替換，電子傳輸層能夠含有摻雜的三嗪。
「摻雜劑」是指混合中的組分。例如，當混合物中的材料不含有佔多數的該混合物時該材料能夠被稱為摻雜劑。根據一實施方式，摻雜劑通常指在混合中相對於混合物的總量其體積百分比小於50％。根據本發明另一實施方式，摻雜劑通常指在混合物中相對於該混合物的總量其體積百分比小於20％。
在一實施方式中並且參照圖1，OLED 10順序含有諸如玻璃的支撐基板20；諸如氧化銦錫的陽極30，其厚度為大約1nm到大約500nm，諸如從大約30nm到100nm；可選緩衝層40，例如酞菁銅染料或者等離子聚合的CHF3，厚度為約1nm到大約300nm；可選空穴傳輸層50，諸如厚度為大約1nm到大約200nm的N，N』-二(萘-1-基)-N，N』-二苯基-聯苯胺(NPB)，例如從大約5nm到大約100nm；含有諸如含有AlQ3的化合物的電致發光層60，該層厚度為大約5nm到大約300nm，諸如從大約10nm到大約100nm；含有諸如厚度為大約5nm到300nm的摻雜有AlQ3的4，4』-雙-[2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪基)]-1，1』-聯苯(T1)的電子傳輸層70，例如從大約5nm到大約100nm，以及隨即接觸的低功函金屬陰極80。在該陰極80上形成可選的保護層90。如圖2所示，根據另一實施方式，在OLED 15中，該支撐基板20與陰極80相鄰，並且可選的保護層90與陽極30相鄰。
在各種實施方式中，OLED包括支撐基板20。該支撐基板20的示例性實施例包括玻璃等以及包括諸如MYLAR的聚酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碸、石英等的聚合物組分。如果其他基板可以有效支撐其他層並且不會干擾器件功能性能也可以選擇其他類型基板20。該基板20的厚度範圍為從大約25μm到大約1,000μm或者更多，例如根據器件的結構要求，範圍可以是從大約50μm到約500μm。
根據各種實施方式，該OLED可以包含鄰近基板的陽極30。陽極的適用非限制實施例包括諸如氧化銦錫、氧化錫、金、鉑的正電荷注入電極，或者其他適用材料，諸如導電碳、諸如聚苯胺、聚吡咯等的π-共軛聚合物，其功函數等於或者大於大約4ev(電子伏特)，並且具體地，從大約4eV到6eV。該陽極的厚度的範圍為從約1nm到約500nm，同時根據該陽極材料的光學常數選擇適當範圍。在美國專利No.4,885,211(在此引入其公開作為參考)中說明陽極的其它適用形式。
可選地提供有緩衝層40以與陽極相鄰。用於便於諸如來自陽極的空穴有效注入並提高陽極和空穴傳輸層之間粘接性(因此還提高器件工作穩定性)的緩衝層包括諸如聚苯胺及其摻入酸的形式、聚吡咯、聚(對苯乙炔)，以及公知的半導體有機材料的導電材料；在美國專利No.4,356,429(在此引入其全部內容作為參考)中公開的卟啉衍生物，諸如1，10，15，20-四苯基-21H，23H-卟啉銅(II)；酞菁銅、四甲基酞菁銅；酞菁鋅；酞菁二氧化鈦；酞菁鎂等。該緩衝層包括適於用作電子空穴傳輸材料的叔胺。可以通過諸如汽相沉積或者旋轉塗敷的公知方法將以上化合物其中之一形成薄膜製備緩衝層。因此不具體限制緩衝層的厚度，其厚度範圍可以在從大約5nm到大約300nm，例如從大約10nm到大約100nm。
在各種實施方式中，該OLED 10包括含有空穴傳輸材料的可選空穴傳輸層50。該空穴傳輸材料的適用但非限定實施例包括諸如NPB的芳香叔胺；N，N』-二苯基-N，N』-雙(3-甲基苯基)-1，1-聯苯基-4，4』-二胺(TPD)；N，N』-雙(對苯基)-N，N』-二苯基聯苯胺(BP-TPD)，以及在美國專利No.4,539,507中公開的芳香叔胺，在此引入該專利作為參考。適用的芳香叔胺的實施例包括雙(4-二甲基氨基-2-甲基苯基)苯基甲烷；N，N，N-三(對甲苯基)胺、1，1-雙(4-二-對甲苯基氨基苯基)環己烷；1，1-雙(4-二-對甲苯基氨基苯基)-4-苯基環己烷；N，N』-聯苯基-N，N』-雙(3-甲基苯基)-1，1』-聯苯基-4，4』-二胺；N，N』-二苯基-N，N』-雙(3-甲基苯基)-1，1』-聯苯基-4，4』-二胺；N，N』-二苯基-N，N』-雙(4-甲氧基苯基)-1，1』-聯苯基-4，4』-二胺；N，N，N』，N』-四-對甲苯基-1，1』-聯苯基-4，4』-二胺；N，N』-二-1-萘基-N，N』-二苯基-1，1』-聯苯基-4，4』-二胺等。
適於用作空穴傳輸材料的另-類芳香叔胺為多核芳香胺，諸如N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-間甲苯基氨基)-4-聯苯基]苯胺；N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-間甲苯基氨基)-4-聯苯基]-間甲苯胺；N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-間甲苯基氨基)-4-聯苯基]-對甲苯胺；N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-對甲苯基氨基)4-聯苯基]苯胺；N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-對甲苯基氨基)-4-聯苯基]-間甲苯胺；N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-對甲苯基氨基)-4-聯苯基]-對甲苯胺；N，N-雙-(4』-(N-苯基-N-對氯苯基氨基)-4-聯苯基)-間甲苯胺；N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-間氯苯基氨基)-4-聯苯基]-間甲苯胺；N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-間氯苯基氨基)-4-聯苯基]-對甲苯胺；N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-間甲苯基氨基)-4-聯苯基]-對氯苯胺；N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-對甲苯基氨基)-4-聯苯基]-間氯苯胺；以及N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-間甲苯基氨基)-4-聯苯基]-1-氨基萘，等。
其他適用的空穴傳輸材料包括如N，N′-二咔唑基-4，4′-聯苯基(CBP)、4，4′-雙(3，6-二甲基咔唑-9-基)1，1』-二苯基(TPCB)以及4，4』-雙(9-咔唑基)-1，1』-聯苯基化合物的咔唑。4，4』-雙(9-咔唑基)-1，1』-聯苯基化合物的示例性實施例包括4，4』-雙(9-咔唑基)-1，1』-聯苯基和4，4』-雙(3-甲基-9-咔唑基)-1，1』-聯苯基等。另一類適於空穴傳輸的材料為吲哚並，包括5，11-二-萘基-5，11-二氫化吲哚並[3，2-b]咔唑(NIC)。
OLED 10含有電致發光層60，其含有電致發光材料。例如，適用的發光材料包括諸如聚(對苯乙烯)(PPV)、聚(2-甲氧基-5(2-乙基己氧基)1，4-對苯乙烯(MEHPPV)、聚(2，5-二烷氧基對苯乙烯基)(PDMeOPV)以及在美國專利No.5,247,190中公開的其它材料的聚對苯撐乙烯；諸如聚(對苯撐)、梯形-聚-對-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-(6，7，12，12-四烷基茚並芴)以及諸如芴-胺共聚物的含芴烯的共聚物的聚芴(參見例如，Bernius等人「Developmental Progress Of Electroluminescent Polymeric Materials AndDevices」Proceedings of SPIE Conference on Organic Light Emitting Materials andDevices III，Denver，Colo.，July 1999，Volume 3797，p.129)。
另一類適用於電致發光層的電致發光材料包括在美國專利No.4,539,507、No.5,151,629、No.5,150,006、No.5,141,671和No.5,846,666(在此引入該專利作為參考)中公開的金屬羥喹啉酸化合物。示例性實施例包括AlQ3、雙(8-羥基喹啉酸)-(4-苯並苯酚)鋁鹽(Balq)。這類材料的其它實施例包括三(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[苯並{f}-8-喹啉酸]鋅鹽、雙(10-羥基苯並[h]喹啉酸)鈹鹽等以及在美國專利No.5,846,666中公開的金屬硫代羥喹啉酸化合物，諸如由雙(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[苯並{f}-8-喹啉硫羥酸]鋅鹽、雙[3-甲基苯並{f}-8-喹啉硫羥酸]鋅鹽、雙[3，7-二甲基苯並{f}-8-喹啉硫羥酸]鋅鹽等構成的金屬硫代羥喹啉酸化合物。適用的材料包括雙(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[苯並{f}-8-喹啉硫羥酸]鋅鹽。
另一類可以在電致發光層中使用的電致發光材料含有芪衍生物，諸如在美國專利No.5,516,577中公開的(在此引入該專利作為參考)。一適用的芪衍生物為4，4′，-雙(2，2，-二苯基乙烯基)聯苯。另一類可以在電致發光層中使用的電致發光材料含有蒽衍生物，諸如，例如N，N』-二(萘-1-基)-N，N』-二苯基-聯苯胺、2-t-丁基-9，10-二(2-萘基)蒽、2-(1，1，-二甲基乙基)-9，10-雙(2-萘基)蒽、9，10-二(2-萘基)蒽(DNA)、9，10-二(2-苯基)蒽(DPA)、9-雙(苯基)蒽(BPA)、2-t-丁基-9，10-二(2-萘基)蒽、9，1-二(2-萘基)蒽、9，10-二(2-苯基)蒽、9，9-雙[4(9-蒽基)苯基]芴、以及9，9-雙[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]芴。在美國專利No.6,465,115(對應於EP1009044A2)、美國專利No.5,972,247、美國專利No.6,479,172以及美國專利No.5,935,721中公開了其它適用蒽，在此結合該專利作為參考。
又一類適於在電致發光層中使用的電致發光材料為噁二唑金屬螯化物。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-聯苯基-2-(2-羥基苯基)-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[5-聯苯基-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-對甲苯基-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[2-(2-羥基苯基)-5-對甲苯基-1，3，4-噁二唑]鈹；雙[5-(對叔丁基苯基)-2-(2-羥基苯基)-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[5-(對叔丁基苯基)-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-對吡啶基-1，3，4-噁二唑]鋅；雙[2-(2-羥基苯基)-5-對吡啶基-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]鈹等。以及在美國專利No.6,057,048中公開的那些三嗪。
電致發光層還可以包括含量範圍在從重量百分比為約0.01％到約49％的摻雜劑，例如重量百分比從約1％到約20％。摻雜劑能夠是電致發光材料。能夠在電致發光層中使用的摻雜劑材料的實施例包括螢光材料，諸如香豆素、二氰基亞甲基吡喃、聚甲炔、氧雜苯並蒽、氧雜蒽、吡喃鎓、喹諾酮(carbostyl)、苝等。另-類適用的螢光材料是喹吖啶酮染料。喹吖啶酮染料的示例性實施例包括喹吖啶酮、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-苯並喹吖啶酮、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-苯並喹吖啶酮等，其公開在美國專利No.5,227,252、No.5,276,383、以及No.5,593,788(在此將各專利結合進來作為參考)。
另一類能夠用作摻雜劑的螢光物質是稠環螢光染料。示例性的適用的稠環螢光染料包括如美國專利No.3,172,862(在此引用該專利作為參考)所公開的二萘嵌苯、紅熒烯、蒽、六苯並苯、菲(phenanthrecene)、芘等等。其糨的螢光材料包括丁二烯，諸如在美國專利No.4,356,429和No.5,516,577(在此引用各專利作為參考)所公開的1，4-二苯基丁二烯和四苯基丁二烯、和芪等。可以使用的螢光材料的其它實施例為美國專利No.5,601,903(在此引用該專利作為參考)所述的那些。
為了獲得低驅動電壓，電致發光層的厚度為從約5nm到約50nm。根據一實施方式，厚度範圍為從約10nm到約40nm。在另一實施方式中，厚度範圍為從約15nm到約30nm。根據其它實施方式，厚度的範圍從約40nm到約20nm。根據再一實施方式，電致發光層的厚度小於約20nm。
根據各種實施方式中，電致發光材料層60能夠含有具有不同電子和空穴傳輸能力的至少兩種材料，並且能夠具有小於約50nm的厚度，如同在同一日期提交的代理案號為0010.0025的美國專利申請No.11/122,288中所述(這裡引入該公開作為參考)。
在各種實施方式中，這裡所公開的OLED含有包含有摻雜有有機材料和無機材料至少之一的三嗪的電子傳輸層70。許多三嗪可以用來形成電子傳輸層70。適用的三嗪包括在專利號為No.6,225,467和No.6,229,012美國專利(在此引入作為參考)中公開的內容。適合的三嗪的非限定性實施例包括4，4』-雙-[2-(4，6-二苯基-13，5-三嗪基)]-1，1』-聯苯(T1)；2，4，6-三(4-聯苯基)-1，3，5-三嗪；2，4，6-三[4-(4』-甲基聯苯基)]-1，3，5-三嗪；2，4，6，-三[4-(4』-叔丁基聯苯基)-1，3，5-三嗪、2，4，6-三[4-(3』，4』-二甲基聯苯基)]-1，3，5-三嗪；2，4，6-三[4-(4』-甲氧基聯苯基)]-1，3，5-三嗪；2，4，6-三[4-(3』-甲氧基聯苯基)]-1，3，5-三嗪；2，4-雙(4-聯苯基)-6-苯基-1，3，5-三嗪；2，4-雙(4-聯苯基)-6-間甲苯基-1，3，5-三嗪；4，4』-雙-[2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪基)]-1，1』-聯苯；4，4』-雙-[2-(4，6-二-對甲苯基-1，3，5-三嗪基)]-1，1』-聯苯；4，4』-雙-[2-(4，6-二-間甲苯基-1，3，5-三嗪基)]-1，1』-聯苯；4，4』-雙-[2-(4，6-二-對甲氧基苯基-1，3，5-三嗪基)]-1，1』-聯苯；4，4』-雙-[2-(4，6-二-間甲氧基苯基-1，3，5-三嗪基)]-1，1』-聯苯；4，4』-雙-[2-(4-β-萘基-6-苯基-1，3，5-三嗪基)]-1，1』-聯苯；4，4』-雙-[2-(4，6-二-聯苯基-1，3，5-三嗪基)]-1，1』-聯苯；4-[2-(4，6-二-聯苯基-1，3，5-三嗪基)]-4』-[2-(4，6-二-間甲苯基-1，3，5-三嗪基)]-1，1』-聯苯；2，7-雙-[2-(4，6-二-苯基-1，3，5-三嗪基)]氟；2，7-雙-[2-(4，6-二-苯基-1，3，5-三嗪基)]-9，9-二甲基芴；2，7-雙-[2-(4，6-二-苯基-1，3，5-三嗪基)]-9，9-二乙基芴；2，7-雙-[2-(4，6-二苯基-1，3，5-三嗪基)]-9，9-二苯基芴；2，7-雙-[2-(4，6-二-苯基-1，3，5-三嗪基)]-9，10-二氫菲；4，9-雙-[2-(4，6-二-苯基-1，3，5-三嗪基)]氧芴；4，9-雙-[2-(4，6-二-苯基-1，3，5-三嗪基)]硫芴；2，7-雙-[2-(4，6-二-苯基-1，3，5-三嗪基)]-9，9-二甲基-9-矽雜芴等。
電子傳輸層能夠整個由摻雜的三嗪構成，或者能夠包括與其它材料結合的摻雜的三嗪，例如，諸如在美國專利No.5,516,577中公開的芪衍生物的其它電子傳輸材料，在此引入該專利作為參考。適用的芪衍生物是4，4′，-雙(2，2，-二苯基乙烯基)聯苯。再一類能夠與摻雜的三嗪結合的適用的電子傳輸材料為在美國專利No.5,846,666(在此引入其公開作為參考)中所述的金屬硫代羥喹啉酸化合物。在一些實施方式中，電子傳輸層70含有體積百分比至少50％的三嗪。
在各種實施例中，三嗪摻雜有至少一材料。摻雜劑材料的出現能夠極大地提高三嗪電子傳輸層的形態穩定性並且極大地減少，如果不能防止，在OLED顯示的使用壽命上結構缺陷的發展。摻雜劑選自各種材料，諸如有機和無機材料。例如，摻雜劑能夠選自諸如金屬羥喹啉酸化合物和芪的有機電子傳輸材料，前面已經給出了其實施例；諸如芳香叔胺、咔唑、吲哚並咔唑、以及二咔唑的有機空穴傳輸材料，前面已經給了其實施例；以及諸如蒽、稠環有機染料和烴材料的有機雙極傳輸材料，前面已經給出了其實施例。摻雜劑的濃度能夠是相對電子傳輸層體積的約49％或者更少。根據另一實施方式中，摻雜劑能夠以體積百分比約25％或者更少的量出現。根據再一實施方式，摻雜劑以體積百分比小於約20％，例如體積百分比小於約10％。
適於作摻雜劑的電子和空穴傳輸材料包括這裡認為在可選的空穴傳輸層50和電致發光層60中可以使用的那些材料。例如，適用的有機摻雜劑包括AlQ3、NPB、諸如BH2的蒽、以及諸如二萘嵌苯和紅熒烯的烴。可以用作摻雜劑的適用的雙極傳輸材料包括，例如，2-(1，1-二甲基乙基)-9，10-雙(2-萘基)蒽、9，10-二(2-萘基)蒽(DNA)、9，10-二(2-苯基)蒽(DPA)、9-雙(苯基)蒽(BPA)，螺旋-BPA和螺旋-DPA、諸如2，5，8，11-四-t-丁二嵌萘苯(BD2)的二萘嵌苯、諸如紅熒烯的並四苯、以及其他普通烴材料。適用的有機摻雜劑包括這裡公開的那些摻雜劑而不是包括含碳的摻雜劑。適用的無機摻雜劑包括SiO、SiO2、以及諸如Li、Cs、K、Na、Mg、以及Sc的金屬，以及含有上述任意的化合物，諸如LiF。摻雜劑還能夠選自這裡認為可以用於電致發光層60的電致發光材料。
在各種實施方式中，OLED包括陰極80。陰極80能夠含有任意適用的材料，諸如金屬。該材料能夠具有高功函化合物、例如，從約4.0eV至約6.0ev。該陰極能夠含有低功函化合物，諸如具有例如從約2.5eV至約4.0eV的金屬。陰極能夠由低功函金屬(約4eV，例如從約2eV至約4eV)和至少一其它金屬的組合得到。
低功函金屬與第二或者其他附加金屬的有效比例重量上低於約0.1％到99.9％。低功函金屬的示例性實施例包括諸如鋰或者鈉的鹼金屬；諸如鈹、鎂、鈣或者鋇的2A族或者鹼土金屬，以及包括稀土金屬以及諸如鈧、釔、鑭、鈰、銪、鋱、或者錒的錒族金屬的III族金屬。鋰、鎂和鈣為適用的低功函金屬。
陰極80的厚度範圍為從約10nm到約500nm。美國專利No.4,885,211(這裡引入其公開作為參考)的Mg:Ag陰極構成一適用陰極結構。在美國專利No.5,429,884(這裡引入其公開作為參考)中描述了另一適用陰極，其中該陰極由具有諸如鋁和銦的其他高功函金屬的鋰合金構成。
可以通過傳統方法構造這裡公開的OLED。在各種實施方式中，設置諸如玻璃的支撐基板20。在該玻璃上設置陽極30並且該陽極30由厚度為從約1nm到約500nm的氧化銦錫構成，例如，從約30nm到約100nm(在整個公開中，厚度範圍為所提供實例的厚度範圍，也可以選擇其他適用厚度)。可以選擇性地設置和該陽極接觸的緩衝層40，並且該緩衝層40可以由厚度為約5nm到約500nm的導電組分或者空穴傳輸材料構成，例如約10nm到約100nm。在該陽極30或者緩衝層40上設置可選的有機空穴傳輸層50，該可選的有機空穴傳輸層50厚度為約1nm到約200nm，例如約5nm到約100nm。設置電致發光層60與該空穴傳輸層50接觸。設置電子傳輸層70與電致發光層60接觸，該電子傳輸層70厚度為從約5nm到約300nm，諸如從約1nm到約200nm，例如從約5nm到約100nm。包括諸如低功函金屬的陰極80與該電子傳輸層70接觸。
根據本公開，這裡所公開的OLED的實施方式可以在交流(AC)和/或直流(DC)驅動條件下工作。在某些情況，尤其在高溫設備工作條件下，AC驅動條件適於提供延長的工作壽命。適合工作電壓為獲得至少大約100cd/m2亮度的驅動電流所需的外部施加的驅動電壓，並且通常亮度至少約為500cd/m2，諸如亮度為約1000cd/m2。該電壓範圍為約0.5伏特到約20伏特，諸如約1伏特到約15伏特。根據各種實施方式，工作電壓低於約6V，例如低於約5.5V。適合的工作電流範圍為約1mA/cm2到約1000mA/cm2，諸如從約10mA/cm2到約200mA/cm2，例如約25mA/cm2。也可以使用該範圍之外的工作電壓和電流。
這裡公開的摻雜的三嗪材料在小分子OLED、聚合物OLED以及混合設備(包括小分子和聚合物材料的混合物)能夠適於作電子傳輸材料。由於它們的極佳的電子傳輸性能並且形態穩定性，他們還能夠用於需要高效電子傳輸性能的其它有機電子器件中，諸如在感光器、薄膜電晶體、太陽能電池、傳感器等。
實施例以下實施例為示例性的並非對本發明的限制。
採用物理汽相沉積製造一組發綠光的OLED。所有器件包括塗敷在玻璃基板上的氧化銦錫和Mg:Ag陰極。所有器件具有位於陽極和陰極之間的三層發光區域，該三層發光區域包括(1)60nm NPB空穴傳輸層；(2)15nm電致發光層，其包括AlQ3+0.8％10-2(苯並噻唑基)-2，3，6，7-四氫基-1，1，7，7-四甲基-1H，5H，11H-(1)苯並焦吡喃基(6，7，-8-ij)喹嗪-11-酮(C545T)；以及(3)45nm電子傳輸層。下述製造，器件在25mA/cm2恆定電流下工作。在該電流下測量並記錄各器件的驅動電壓和亮度，如同在器件製造(t0)以及50小時(t50)之後，立即傳導的視覺檢查結構。
對照器件1在高驅動電壓下工作。對照器件2在低驅動電壓下工作，但是在50小時之後其外觀不再均勻表明低形態穩定性。另一方面，本發明的器件3-5，在5.1V甚至更低的驅動電壓下工作，並且在50小時保持均勻的外觀表面所述器件表現出令人滿意的形態穩定性。
對於說明書和所附權利要求書，除非另有說明，在說明書和權利要求中使用的表示數量、百分比或比例的任意數值以及其它數值都可以理解為通過術語「大約」在所有實例中可以修改上述數值。因此，除非具體指出，在說明書和所附權利要求中提到的數字參數為可以根據本公開要獲得的理想特性改變的近似值。至少，不希望限定權利要求等同範圍的申請，至少應該根據記載的主要數字數量並通過將其應用於普通完整技術中解釋該數字參數。
應該注意除非特別以及明確限定為一個指示物，在說明書和所附權利要求中所用到的單數形式「一(a)」、「一個(an)」和「該(the)」包括多個指示物。因此，例如，「一摻雜物』』包括兩種或者多種摻雜物。希望不限定這裡所用到的術語「包括」及其語法變形，從而使得所列出的項目不排除可能替代或者添加到所列項目種的其他可能項目。
儘管描述的是具體的實施方式，但是應用者或其他的熟練技術人員將能夠聯想到那些目前無法預見或目前可能無法預見的替代方案、修改、變型、改進和基本上等同的技術方案。因此，提交的且可能修改的所附權利要求意欲涵蓋所有這些替代方案、修改、改進和基本上等同的技術方案。
權利要求
1.一種有機發光器件，含有(a)陰極；(b)發光區域；以及(c)陽極，其中所述發光區域含有電子傳輸層，該電子傳輸層含有摻雜有無機材料和有機材料其中至少之一的三嗪。
2.根據權利要求1所述的器件，其特徵在於，所述發光區域含有多層。
3.根據權利要求1所述的器件，其特徵在於，還含有空穴傳輸材料。
4.根據權利要求3所述的器件，其特徵在於，還含有包含所述空穴傳輸材料的空穴傳輸層。
5.根據權利要求1所述的器件，其特徵在於，所述摻雜劑是選自電子傳輸材料、空穴傳輸材料、雙極電荷傳輸材料、電致發光材料以及螢光染料的有機材料。
6.根據權利要求1所述的器件，其特徵在於，所述摻雜劑含有下述其中至少之一的無機材料SiO、SiO2、Li、Cs、K、Na、Mg、Ca以及Sc。
7.根據權利要求1所述的器件，其特徵在於，所述三嗪為4，4』-雙-[2-(4，6-二苯基-13，5-三嗪基)]-1，1』-聯苯。
8.根據權利要求1所述的器件，其特徵在於，相對於所述電子傳輸層的總體積，所述摻雜劑的體積百分比小於約49％。
9.根據權利要求1所述的器件，其特徵在於，相對於所述電子傳輸層的總體積，所述摻雜劑的體積百分比小於約10％。
10.根據權利要求5所述的器件，其特徵在於，所述摻雜劑選自三(8-羥基喹啉)鋁、N，N』-二(萘-1-基)-N，N』-二苯基-聯苯胺、2-t-丁基-9，10-二(2-萘基)蒽、2-(1，1，-二甲基乙基)-9，10-雙(2-萘基)蒽、9，10-二(2-萘基)蒽、9，10-二(2-苯基)蒽、9-雙(苯基)蒽、二萘嵌苯、2，5，8，11-四-t-丁二嵌萘苯以及紅熒烯。
11.根據權利要求1所述的器件，其特徵在於，所述電子傳輸層含有摻雜有三(8-羥基喹啉)鋁的4，4』-雙-[2-(4，6-二苯基-13，5-三嗪基)]-1，1』-聯苯。
12.根據權利要求11所述的器件，其特徵在於，相對所述電子傳輸材料的總體積，所述三(8-羥基喹啉)鋁的體積百分比小於約49％。
13.根據權利要求11所述的器件，其特徵在於，相對所述電子傳輸材料的總體積，所述三(8-羥基喹啉)鋁的體積百分比小於約20％。
14.根據權利要求11所述的器件，其特徵在於，相對所述電子傳輸材料的總體積，所述三(8-羥基喹啉)鋁的體積百分比小於約5％。
15.根據權利要求4所述的有機發光器件，其特徵在於，所述電子傳輸層含有摻雜有三(8-羥基喹啉)鋁的4，4』-雙-[2-(4，6-二苯基-13，5-三嗪基)]-1，1』-聯苯；所述發光區域含有三(8-羥基喹啉)鋁和蒽其中至少之一；以及所述空穴傳輸層含有N，N』-二(萘-1-基)-N，N』-二苯基-聯苯胺。
16.一種含有至少一有機發光器件的顯示器，所述有機發光器件含有(a)陰極；(b)發光區域；以及(c)陽極，其中所述發光區域含有電子傳輸層，該電子傳輸層含有摻雜有無機材料和有機材料中至少之一的三嗪。
17.根據權利要求16所述的顯示器，其特徵在於，所述有機發光器件還含有空穴傳輸材料。
18.根據權利要求16所述的顯示器，其特徵在於，所述發光區域含有多層。
19.一種含有摻雜有無機材料和有機材料其中至少之一的三嗪的電子傳輸材料。
20.根據權利要求19所述的電子傳輸材料，其特徵在於，含有摻雜有三(8-羥基喹啉)鋁的4，4』-雙-[2-(4，6-二苯基-13，5-三嗪基)]-1，1』-聯苯。
全文摘要
本發明涉及有機發光器件(OLED)，該發光器件包含含有三嗪的電子傳輸層。所述三嗪能夠摻雜有無機材料和有機材料其中至少之一。還公開了含有OLED的顯示器件。
文檔編號H01L51/54GK1858925SQ20061007853
公開日2006年11月8日 申請日期2006年5月8日 優先權日2005年5月4日
發明者H·阿茲茲, 波波維克, J·A·科甘, 胡南星 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社