用於低電壓電致發光器件的有機元件的製作方法

2023-04-24 04:50:16

專利名稱：用於低電壓電致發光器件的有機元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有發光層和位於發光層與陰極之間的含有環金屬化的2-(2-羥基苯基)鄰菲咯啉的層的有機發光二極體(OLED)電致放光(EL)器件。
背景技術：
儘管有機電致發光(EL)器件已經問世二十餘年，但是其性能的局限性對於許多希望的應用造成了障礙。最簡單形式的有機EL器件由以下部分構成用於空穴注入的陽極、用於電子注入的陰極和夾在這兩個電極之間的有機介質，該有機介質支持電荷複合從而產生發光。這些器件通常也被稱作有機發光二極體或0LED。早期有機EL器件的代表有1965年3月9日授權的Gurnee等的美國專利第3，172，862號；1965年3月9日授權的 Gurnee 的美國專利第 3, 173, 050 號；Dresner, "Double Injection Electroluminescence in Anthracene」，RCAReview, 30, 322 (1969)；和 1973 年 1 月 9 日授權的 Dresner 的美國專利第3，710，167號。這些器件中的有機層通常由多環芳香烴構成，非常厚(遠大於lym)。 因此，工作電壓非常高，通常大於100V。更近來的有機EL器件包括由位於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，術語「有機EL元件」涵蓋位於陽極和陰極之間的層。減小厚度可降低有機層的電阻且能使器件在低得多的電壓下工作。在首次描述於US4，356，429中的基礎雙層EL器件結構中，專門選擇與陽極相鄰的EL元件的一層有機層來輸送空穴，因此稱為空穴輸送層，並專門選擇另一有機層有機層來輸送電子，稱為電子輸送層。注入的空穴和電子在有機EL元件內複合產生有效的電致發光。自這些早期發明以後，器件材料上的進一步改進產生了如顏色、穩定性、發光效率和製造性等屬性上的改善的性能，例如在US 5，061，569、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
等中所公開的。美國專利第6，653，654號公開了具有二 _2，9_(2_羥基苯基)鄰菲咯啉的第10族金屬絡合物作為發光摻雜劑的OLED器件。美國專利第6，468，676號教導將有機鹼金屬絡合物(包括鄰菲咯啉絡合物)用於發光層和陰極之間的電子注入層。美國專利第6，396，209號描述了一種OLED結構，其包括電子輸送有機化合物和下述有機金屬絡合物的混合層，該有機金屬絡合物包含鹼金屬離子、鹼土金屬離子或稀土金屬離子中的至少一種與2-(羥基苯基)吡啶。同樣，美國專利第6，703，180號和美國專利第7，198，859號也教導位於陰極側上與發光層相鄰的層中的2-(羥基苯基)吡啶的金屬絡合物。W02004/081017公開了在電子輸送層中具有2-(羥基苯基)吡啶的鋁絡合物的OLED。美國專利公報2004/0207318公開了在電子輸送層中具有有機金屬絡合物並在電子注入層中具有電子輸送材料與有機金屬鹽(包括LiQ)的混合物的OLED器件。有機金屬絡合物，例如喹啉鋰(也稱為8-羥基喹啉鋰、鋰8-羥基喹啉合物、8-喹啉合鋰或Liq)等，已用於EL器件，例如參見WO 0032717和美國專利公報2005/0106412。但是，這些器件不具有所有所需的在兼有高亮度和低驅動電壓方面的EL特性。因此，儘管有這些發展，仍需要降低OLED器件的驅動電壓，同時保持良好的亮度。

發明內容
本發明的一個實施方式提供了一種OLED器件，所述OLED器件依次包括陰極、發光層和陽極，並具有位於所述陰極和所述發光層之間的其他層，所述其他層包含2-(2-羥基苯基)鄰菲咯啉衍生物的鹼金屬鹽或鹼土金屬鹽。在另一個實施方式中，所述其他層還包含超過10體積％的選自蒽或並四苯的稠環芳族化合物。在另外的實施方式中，所述其他層與所述發光層直接相鄰，並且還存在位於所述其他層和所述陰極之間的附加層，所述附加層含有有機鹼金屬或鹼土金屬絡合物的環金屬化絡合物。作為選擇，所述其他層與所述陰極直接相鄰，並且還存在位於所述其他層和所述發光層之間的附加層。這樣的器件在維持良好的亮度的同時顯示出降低的驅動電壓。


圖1顯示了本發明的器件的一個實施方式的截面示意圖。圖2和圖3是顯示比較用器件和本發明器件的工作(亮度和電壓)壽命數據的圖。
具體實施例方式本發明所有方面中的OLED器件依次包括陰極、發光層和陽極。正如本文中使用的，如果一層與另一層並列且享有共同的邊界，則兩層「相鄰」。就本發明而言，術語絡合物、有機絡合物和環金屬化絡合物描述鹼金屬或鹼土金屬與有機分子通過配位鍵或配價鍵絡合。用作配體的分子就性質上來說可為單齒、二齒、三齒或多齒的(表明配體中可能的配位原子數)。應理解的是，圍繞金屬離子的配體數應足以使得絡合物為電中性。另外，應理解的是，絡合物可以以各種晶體形式存在，其中可存在多於一種的不同形式的金屬離子，並存在足夠的配體以賦予電中性。配位鍵或配價鍵的定義可見Grant&Hackh' s Chemical Dictionary，第91頁。實質上，當富電子原子(例如0或N)將一對電子給予缺電子原子(例如Al或B)時形成配位鍵或配價鍵。一個這樣的實例見三(8-羥基喹啉)鋁(III)(也稱為Alq)，其中喹啉部分上的氮將其孤對電子給予鋁原子，由此形成雜環或環金屬化的環(稱為絡合物)，因此提供具有總共3個稠環的Alq。這同樣適用於Liq。此處以及在整個本申請中使用的術語碳環和雜環的環或基團一般如Grant&Hackh' s Chemical Dictionary，第 5 片反，McGraw-Hill Book Company 所定義。碳環為僅包含碳原子的任何芳族或非芳族環體系，雜環為同時包含碳原子和非碳原子(例如氮(N)、氧(0)、硫(S)、磷(P)、矽(Si)、鎵(Ga) Jf (B)、鈹(Be)、銦(In) (Al)以及周期表中可用於形成環體系的其他元素)的任何芳族或非芳族環體系。同樣，就本發明的各方面而言，雜環的定義還包括包含配位鍵或配價鍵的那些環。在本發明的第一實施方式中，所述其他層包含2-(2-羥基苯基)鄰菲咯啉衍生物的鹼金屬鹽或鹼土金屬鹽。2-(2-羥基苯基)取代基和鄰菲咯啉核均可被進一步取代(包括稠環取代)。鹼金屬或鹼土金屬是與陰離子羥基形成配位鍵並與鄰菲咯啉的一個或兩個氮原子形成配價鍵的陽離子。所述金屬優選為鹼金屬，最優選為鋰。理想的是，2-(2-羥基苯基)鄰菲咯啉衍生物如式(MC)所表示
權利要求
1.一種OLED器件，所述OLED器件依次包含陰極、發光層和陽極，並具有位於所述陰極和所述發光層之間的其他層，所述其他層包含2-(2-羥基苯基)鄰菲咯啉衍生物的鹼金屬鹽或鹼土金屬鹽。
2.如權利要求1所述的器件，其中，所述2-(2-羥基苯基)鄰菲咯啉衍生物如式(MC)所示
3.如權利要求1所述的器件，其中，所述2-(2-羥基苯基)鄰菲咯啉衍生物的金屬鹽是鹽。
4.如權利要求1所述的器件，其中，所述2-(2-羥基苯基)鄰菲咯啉衍生物的金屬鹽是
5.如權利要求1所述的器件，其中，所述其他層還包含超過10體積％的選自蒽和並四苯的稠環芳族化合物。
6.如權利要求5所述的器件，其中，所述稠環芳族化合物是由式(2)表示的並四苯
7.如權利要求6所述的器件，其中，在式⑵中，Ar1和Ar4為相同的基團；與Ar1和Ar4無關，Ar2和Ar3為相同的基團；R1和R4不為氫並表示相同的基團。
8.如權利要求5所述的器件，其中，所述稠環芳族化合物是由式C3)表示的蒽
9.如權利要求1所述的器件，其中，所述其他層與所述發光層直接相鄰並且還包含位於所述其他層和所述陰極之間的附加層，所述附加層含有由式(4』 )表示的有機鹼金屬或鹼土金屬絡合物的環金屬化絡合物
10.如權利要求9所述的器件，其中，所述附加層中的鹼金屬或鹼土金屬的有機絡合物由式(5)表示
11.如權利要求9所述的器件，其中，所述附加層中的鹼金屬或鹼土金屬的有機絡合物如式(MC)所示
12.如權利要求1所述的器件，其中，所述其他層與所述陰極直接相鄰並且還包含位於所述其他層和所述發光層之間的附加層。
13.如權利要求12所述的器件，其中，所述附加層包含蒽。
全文摘要
本發明提供一種OLED器件，所述OLED器件依次包括陰極、發光層和陽極，並具有位於所述陰極和所述發光層之間的其他層，所述其他層包含2-(2-羥基苯基)鄰菲咯啉衍生物的鹼金屬鹽或鹼土金屬鹽。該器件在維持良好亮度的同時顯示出降低的驅動電壓。
文檔編號B32B9/00GK102574360SQ201080044417
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月4日 優先權日2009年10月5日
發明者K·P·克盧貝克, T·K·哈特瓦, W·J·貝格裡, 廖良生, 曼尤·拉傑斯瓦蘭 申請人:全球Oled科技有限責任公司