具有包含無機材料的陽極覆蓋層的oleds的製作方法

2024-02-17 13:37:15

專利名稱：具有包含無機材料的陽極覆蓋層的oleds的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種有機發光器件。更具體而言，本發明涉及一種具有包含無機材料的陽極覆蓋層的有機發光器件。
背景技術：
有機發光器件(這裡稱為「OLED」或「OLEDs」)代表顯示器領域有前景的技術。對於彩色顯示器應用，需要具有令人滿意性能的發紅光、發綠光和發藍光的OLEDs。雖然就效率和亮度而言，OLEDs可以用於大多數顯示器應用中，但它們的亮度穩定性仍然是一個限制因素，特別是對於發藍光的OLEDs。雖然新近的發展已經實現了半衰期超過10,000小時的發紅光和發綠光的OLEDs，由此使得它們適用於許多商業應用(例如航空電子學和汽車顯示器，以及個人和手持電子儀器)，但是發藍光的OLEDs的亮度穩定性在許多情況下仍然限制在約1,000小時，使得它們不適合於許多這類應用。因此，仍然需要由本發明的實施方案來解決提高通常發出各種顏色，尤其是發出藍色的OLEDs的亮度穩定性問題，以使得它們適用於各式各樣的商業性應用。
下列文獻提供背景信息Vong等的美國專利6,734,625 B2。
Aziz等的美國專利申請公開2002/0180349 A1。
Lamansky等的美國專利申請公開2004/0004433 A1。
Chengfeng Qiu等的「用於有機發光二極體的金屬或氧化物封端的氧化銦錫陽極的對比研究(Comparative Study of Metal or OxideCapped Indium-Tin Oxide Anodes for Organic Light-EmittingDiodes)」Journal of Applied Physics，第93卷，第6期，第3253-3257頁(2003年3月15日)。
Yulong Shen等的「用於改進有機發光二極體的空穴注入的氧化銦錫的改性(Modification of Indium Tin Oxide for Improved HoleInjection in Organic Light Emitting Diodes)」，Advanced Materials，第13卷，第16期，第1234-1238頁(2001年8月16日)。
I-Min Chan等的「通過在氧化銦錫陽極上沉積氧化鎳增強有機發光器件中的空穴注入(Enhanced Hole Injections in Organic Light-Emitting Devices by Depositing Nickel Oxide on Indium Tin OxideAnode)」，Applied Physics Letters，第81卷，第10期，第1899-1901頁(2002年9月2日)。
Chieh-Wei Chen等的「使用表面改性銀陽極的頂部發射有機發光器件(Top-Emitting Organic Light-Emitting Devices Using Surface-Modified Ag Anode)」，Applied Physics Letters，第83卷，第25期，第5127-5129頁(2003年12月22日)。
Wenping Hu等的「通過用CuOx薄層塗布氧化銦錫電極降低有機電致發光器件的操作電壓(Lowering of Operational Voltage ofOrganic Electroluminescent Devices by Coating Indium-Tin-OxideElectrodes with a Thin CuOx Layer)」，Applied Physics Letters，第80卷，第15期，第2640-2641頁(2002年4月15日)。
Chengfeng Qiu等的「用於有機發光二極體的塗布氧化鐠的陽極(Praseodymium Oxide Coated Anode for Organic Light-EmittingDiode)」，Applied Physics Letters，第80卷，第19期，第3485-3487頁(2002年5月13日)。
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L.S.Hung等的「通過低頻等離子體聚合CHF3在有機發光二極體中進行的陽極改性(Anode Modification in Organic Light-EmittingDiodes by Low-Frequency Plasma Polymerizaiton of CHF3)」，AppliedPhysics Letters，第78卷，第5期，第673-675頁(2001年1月29日)。
Soo-Jin Chua等的「聚合物電致發光器件中電極遷移的穩定化(Stabilization of Electrode Migration in Polymer ElectroluminescentDevices)」，Applied Physics Letters，第81卷，第6期，第1119-1121頁(2002年8月5日)。
S.Karg等的「帶有聚苯胺陽極的聚合物發光二極體亮度和使用壽命的增加(Increased Brightness and Lifetime of Polymer Light-Emitting Diodes With Polyaniline Anodes)」，Synthetic Metals，第80卷，第111-117頁(1996)。
Z.B.Deng等的「使用SiO2緩衝層在有機電致發光器件中亮度和效率的提高(Enhanced Brightness and Efficiency in OrganicElectroluminscent Devices Using SiO2Buffer Layers)」Applied PhysicsLetters，第74卷，第15期，第2227-2229頁(1999年4月12日)。
Hongjin Jiang等的「通過插入Si3N4層改進有機發光二極體性能(Improvement of Organic Light-Emitting Diodes Performance by theInsertion of a Si3N4Layer)」，Thin Solid Films，第363卷，第25-28頁(2000)。
A.Gyoutoku等的「使用碳底層的有機電致發光點陣顯示器(AnOrganic Electroluminescent Dot-Matix Display Using CarbonUnderlayer)」，Synthetic Metals，第91卷，第73-75頁(1997)。

發明內容
在本發明的實施方案中，提供一種有機發光器件，它包括陰極；包括有機電致發光材料和電荷傳輸材料的層；包括電子接受材料的層；陽極覆蓋層；陽極；和按順序在陰極之前或在陽極之後的基材。
在進一步的實施方案中，提供一種有機發光器件，它包括陰極；包括藍色有機電致發光材料和電荷傳輸材料的層；包括電子接受材料的層；陽極覆蓋層，包括金屬元素、或金屬合金或金屬元素和金屬合金的混合物；陽極；和按順序在陰極之前或在陽極之後的基材。
另外的實施方案包括一種有機發光器件，該器件包括陰極；包括有機電致發光材料的層；包括電子接受材料的層；包含無機材料的陽極覆蓋層；陽極；和按順序在陰極之前或在陽極之後的基材，其中選擇陽極覆蓋層以提供亮度穩定性比大於1的器件。
在其它實施方案中，提供一種有機發光器件，該器件包括陰極；包括有機電致發光材料的層；包括電子接受材料的層；陽極覆蓋層，包括金屬元素、或金屬合金或金屬元素和金屬合金的混合物；陽極；和按順序在陰極之前或在陽極之後的基材，其中選擇陽極覆蓋層以提供亮度穩定性比大於1的器件。
具體實施例方式
如此處所使用的，「亮度穩定性」或「穩定性」是指OLED發光的持續時間；除非另有說明，敘述的任意「亮度穩定性」值是以小時計的OLED的半衰期，其中半衰期是發出的光在初始強化時間(burn-inperiod)之後密度下降50％的時間長度。
術語「層」表示單塗層，該塗層通常具有不同於相鄰層組成的組成。
一層、兩層、三層或更多層相鄰層可以總稱為「區域」。
術語「區段」是指在層中的功能區域，其中在層中可能存在一個、兩個、三個或更多個「區段」(即功能區域)。
為了方便起見，包括有機電致發光材料的層在此稱為「電致發光層」。
為了方便起見，包括電子接受材料的層在此稱為「電子接受層」。
對於確定的層，可能不存在用於將這些層指定為屬於OLED的特定區域(例如「陰極」、「發光區域」、「陽極覆蓋區域」、「陽極」和「基材」)的普遍接受的分類體系。例如，在涉及「陽極覆蓋區域」的部分描述了陽極覆蓋層，但是陽極覆蓋層(和「陽極覆蓋區域」)可以非此即彼地指定為「陽極」的部分。此外，在某些實施方案中，電子接受層可以被描述為「發光區域」的部分，然而在其它實施方案中，電子接受層可以被描述為「陽極覆蓋區域」的部分。雖然OLED區域名稱是有用的分類體系，但是應該認識到，本發明並不受任何任意將某些層命名為一個區域的部分或另一個相鄰區域的部分的限制。
本發明的實施方案包括在OLED結構中按順序插在每個電致發光層、電子接受層和陽極覆蓋層之前或之後，同時保持陰極、電致發光層、電子接受層、陽極覆蓋層和陽極的總體順序(此處稱為「總體順序」)的一個或多個附加層，其中基材可以在陰極之前或陽極之後。例如，在存在兩個陽極覆蓋層的實施方案中，電子接受層可以夾在兩個陽極覆蓋層之間；在這種實施方案中，在電子接受層之前存在另外的陽極覆蓋層沒有破壞總體順序，因為電子接受層仍然在電致發光層之後，並且在電子接受層之後存在陽極覆蓋層。
本發明的OLEDs層可以是透明(透光的)或不透明的(不透光的)，取決於OLED面對觀察者的一側。在實施方案中，陽極側面、或陰極側面、或陽極側面和陰極側面兩者均可以是透光的。在實施方案中，本發明的OLEDs的透光層的可見光透光度例如至少為約70％，或至少約90％。現在將在構成本發明OLED實施方案中討論示例性材料。
陰極陰極由一層、兩層或多層組成。陰極的厚度可以介於例如約10納米至約1,000納米的範圍。也可以使用該範圍之外的厚度。
陰極可以包含適宜的電子注射材料，如包括高逸出功組分的金屬，例如逸出功為約4eV至約6eV的金屬，或包括低逸出功組分的金屬，例如逸出功為約2eV-約4eV的金屬。陰極可以包含低選出功(小於約4eV)的金屬和至少一種其它金屬的組合。低逸出功金屬與第二或其它金屬的有效比為小於約0.1wt％-約99.9wt％。低逸出功金屬的示例性實例包括但是不限於鹼金屬如鋰或鈉；2A族或鹼土金屬如鈹、鎂、鈣或鋇；包括稀土金屬和錒系金屬的III族金屬如鈧、釔、鑭、鈰、銪、鋱或錒。優選的低選出功金屬是鋰、鎂和鈣。美國專利4,885,211、美國專利4,720,432和美國專利5,703,436公開的Mg-Ag合金陰極是用於形成陰極的示例性陰極材料，其所公開內容在此全部引入作為參考。在實施方案中，陰極包括公開於美國專利申請公開2002/0180349 A1的金屬-有機物混合層(MOML)，該專利申請公開的內容在此全部引入作為參考。在美國專利5,429,884中公開了其它示例性的陰極，其公開內容在此全部引入作為參考。陰極可以由鋰合金和其它高逸出功金屬如鋁和銦組成。
任選地，陰極可以進一步包括與發光區域接觸的獨立電子注射層。可以用於電子注射層的適宜材料的實例包括鹼土金屬氧化物如SrO、CaO、BaO、Li2O及其它，如在此全部引入作為參考的美國專利5,457,565和5,739,635中公開的內容，和其他金屬氧化物如Al2O3、SiO和SiO2。可以用於電子注射層的優選類別的金屬化合物是鹼金屬滷化物，例如LiF、LiCl、NaCl、KF、KCl、CsF以及其它公開於上述參考的美國專利5,739,635中的化合物以及公開於美國專利5,776,622中的內容，其公開內容在此全部引入作為參考。
一種基本上透明、透光的陰極可以包含非常薄的基本上透明的一層或多層金屬層，該層包括逸出功為約2eV至約4eV的金屬，如Mg、Ag、Al、Ca、In、Li、Ba、Cs和它們的合金，如Mg∶Ag合金，該合金由例如約80-95體積％的Mg和約20-約5體積％的Ag組成，和Li∶Al合金，該合金由例如約90-99體積％的Al和約10-約1體積％的鋰組成，等等，並且該層具有的厚度為例如約10-約200，尤其是約30-約100。當然，也可以使用該範圍之外的厚度。
在OLED的實施方案中，其中當陽極透光時，陰極可以是不透明的(即不透光)。這種不透明陰極由本文公開的材料生產，並且其厚度範圍為例如約50納米-約2毫米。
發光區域1.電致發光材料和電荷傳輸材料發光區域由有機電致發光材料和任選的本文公開的其它材料組成，其中發光區域包含一層、兩層或多層。發光區域中一層是包括一種、兩種或更多種有機電致發光材料的電致發光層。
其中在存在兩種或更多種有機電致發光材料的層中，每種有機電致發光材料以任意適宜的體積比存在，例如約99(第一種材料)∶1(第二種材料)-約1(第一種材料)∶99(第二種材料)。
適宜的有機電致發光材料包括例如聚苯乙炔，如聚對苯乙炔(「PPV」)、聚(2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1，4-亞苯基亞乙烯基)(「MeHPPV」)和聚(2，5-二烷氧基亞苯基亞乙烯基)(「PDMeOPV」)以及其它公開於美國專利5,247,190中的材料，該專利在此全部引入作為參考；聚亞苯基，例如聚(對亞苯基)(「PPP」)，梯狀-聚對亞苯基(「LPPP」)和聚(聚四氫芘)(「PTHP」)；和聚芴，例如聚(9，9-二正辛基芴-2，7-二基)、聚(2，8-(6，7，12，12-四烷基)茚並芴)和含芴共聚物，如芴-胺共聚物(參見如Bernius等的「電致發光聚合材料和器件的進展(Developmental Progress of Electroluminescent Polymeric Materialsand Devices)」，Proceedings of SPIE Conference on Organic LightEmitting Materials and Devices III，Denver，Colorado，1999年7月，第3797卷，第129頁。)另一類適宜的有機電致發光材料包括但是不限於金屬含氧型(oxinoid)化合物，該化合物公開於美國專利4,539,507；5,151,629；5,150,006；5,141,671和5,846,666，在此全部引入作為參考。示例性的實例包括優選實例三(8-羥基喹啉酸)鋁(「AlQ3」)，以及另一個優選實例雙(8-羥基喹啉合(quinolato))-(4-苯基苯酚合(phenolato))鋁(「Balq」)。這類材料的其他實例包括三(8-羥基喹啉酸)鎵、雙(8-羥基喹啉酸)鎂、雙(8-羥基喹啉酸)鋅、三(5-甲基-8-羥基喹啉酸)鋁、三(7-丙基-8-喹啉併合(quinolinolato))鋁、雙(苯並{f}-8-喹啉酸)鋅、雙(10-羥基苯並[h]喹啉酸)鈹等，以及公開於美國專利5,846,666(其在此全部引入作為參考)的金屬含硫氧型(thioxinoid)化合物，例如雙(8-喹啉硫醇合(thiolato))鋅、雙(8-喹啉硫醇合)鎘、三(8-喹啉硫醇合)鎵、三(8-喹啉硫醇合)銦、雙(5-甲基喹啉硫醇合)鋅、三(5-甲基喹啉硫醇合)鎵、三(5-甲基喹啉硫醇合)銦、雙(5-甲基喹啉硫醇合)鎘、雙(3-甲基喹啉硫醇合)鎘、雙(5-甲基喹啉硫醇合)鋅、雙(苯並{f}-8-喹啉硫醇合)鋅、雙(3-甲基苯並{f}-8-喹啉硫醇合)鋅、雙(3，7-二甲基苯並{f}-8-喹啉硫醇合)鋅等的金屬含硫氧型化合物。優選材料是雙(8-喹啉硫醇合)鋅、雙(8-喹啉硫醇合)鎘、三(8-喹啉硫醇合)鎵、三(8-喹啉硫醇合)銦和雙(苯並{f}-8-喹啉硫醇合)鋅。
更具體地說，一類適宜的有機電致發光材料包括茋衍生物，如公開於美國專利5,516,577中的那些，在此全部引入作為參考。優選的茋衍生物是4，4′-雙(2，2-二苯基乙烯基)聯苯。
另一類適宜的有機電致發光材料是噁二唑金屬螯合物，其公開於與美國專利5,925,472相對應的美國申請No.08/829,398，在此全部引入作為參考。這些材料包括雙[2-(2-羥苯基)-5-苯基-1，3，4-噁二唑合(oxadiazolato)]鋅；雙[2-(2-羥苯基)-5-苯基-1，3，4-噁二唑合]鈹；雙[2-(2-羥苯基)-5-(1-萘基)-1，3，4-噁二唑合]鋅；雙[2-(2-羥苯基)-5-(1-萘基)-1，3，4-噁二唑合]鈹；雙[5-聯苯基-2-(2-羥苯基)-1，3，4-噁二唑合]鋅；雙[5-聯苯基-2-(2-羥苯基)-1，3，4-噁二唑合]鈹；雙(2-羥苯基)-5-苯基-1，3，4-噁二唑合]鋰；雙[2-(2-羥苯基)-5-對甲苯基-1，3，4-噁二唑合]鋅；雙[2-(2-羥苯基)-5-對甲苯基-1，3，4-噁二唑合]鈹；雙[5-(對叔丁基苯基)-2-(2-羥苯基)-1，3，4-噁二唑合]鋅；雙[5-(對叔丁基苯基)-2-(2-羥苯基)-1，3，4-噁二唑合]鈹；雙[2-(2-羥苯基)-5-(3-氟苯基)-1，3，4-噁二唑合]鋅；雙[2-(2-羥苯基)-5-(4-氟苯基)-1，3，4-噁二唑合]鋅；雙[2-(2-羥苯基)-5-(4-氟苯基)-1，3，4-噁二唑合]鈹；雙[5-(4-氯苯基)-2-(2-羥苯基)-1，3，4-噁二唑合]鋅；雙[2-(2-羥苯基)-5-(4-甲氧苯基)-1，3，4-噁二唑合]鋅；雙[2-(2-羥基-4-甲基苯基)-5-苯基-1，3，4-噁二唑合]鋅；雙[2-α-(2-羥基萘基)-5-苯基-1，3，4-噁二唑合]鋅；雙[2-(2-羥苯基)-5-對吡啶基-1，3，4-噁二唑合]鋅；雙[2-(2-羥苯基)-5-對吡啶基-1，3，4-噁二唑合]鈹；雙[2-(2-羥苯基)-5-(2-硫代苯基)-1，3，4-噁二唑合]鋅；雙[2-(2-羥苯基)-5-苯基-1，3，4-噻二唑合]鋅；雙[2-(2-羥苯基)-5-苯基-1，3，4-噻二唑合]鈹；雙[2-(2-羥苯基)-5-(1-萘基)-1，3，4-噻二唑合]鋅；和雙[2-(2-羥苯基)-5-(1-萘基)-1，3，4-噻二唑合]鈹等；以及三嗪，包括公開於2000年1月21日提交的美國申請No.09/489,144和美國專利6,057,048中的，在此全部引入作為參考。
在此描述的藍色有機電致發光材料可以是例如上述公開的聚芴，公開於美國專利6,479,172、美國專利6,562,485、美國專利6,465,115和美國專利6,565,996中的蒽衍生物，如9，10-二苯基蒽(「DPA」)、9，10-雙(4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基)蒽(「ADN」)和叔丁基取代的9，10-雙[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基]蒽(「TBADN」有時也縮寫為「BH2」)，例如如上所述的茋衍生物，例如公開於美國專利6,229,012中的三嗪衍生物，包括二咔唑衍生物的咔唑衍生物，或者如公開於美國申請系列No.10/774,577(2004年2月10日提交)的聯萘基衍生物，其中所引用的專利和申請在此全部引入作為參考。
在此描述的紅色有機電致發光材料可以是例如如上所述的聚芴，聚苯乙炔如MeHPPV或其它如上所述者。在實施方案中，某些發紅光的OLEDs利用自身發出綠光或藍光的電致發光材料，但是該材料摻雜一種或兩種紅色發光物質。
在此描述的綠色有機電致發光材料可以是如上所述的聚芴，如上所述的聚苯乙炔，或金屬螯合物如三(8-羥基喹啉)鋁(「AlQ3」)或其它如上所述的物質。在實施方案中，某些發綠光的OLEDs利用自身發出藍光但是摻雜一種或兩種綠色發光物質的電致發光材料。
發光區域(在電致發光層和/或發光區域的其它層中)可以進一步包括約0.01wt％-約25wt％的發光材料作為摻雜劑。在實施方案中，摻雜劑是有機發光材料，它包括但是不限於在此描述的電致發光材料的類型，其中有機發光摻雜劑可以是例如有機金屬化合物。可以用於發光區域的摻雜劑材料的實例是螢光材料，例如香豆素、二氰基亞甲基吡喃、聚甲炔、氧雜苯並蒽(oxabenzanthrane)、呫噸、吡喃鎓、carbostyl、苝等。另一類優選的螢光材料是喹吖啶酮染料。喹吖啶酮染料的示例性實例包括喹吖啶酮、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，如公開於美國專利5,227,252；5,276,381和5,593,788中，在此均全部引入。另一類可以使用的螢光材料是稠環螢光染料。示例性的適宜的稠環螢光染料包括苝、紅熒烯、蒽、暈苯、phenanthrecene、芘等，如公開於美國專利3,172,862，在此全部引入作為參考。同樣螢光材料包括丁二烯如1，4-二苯基丁二烯和四苯基丁二烯，和芪等，如公開於美國專利4,356,429和5,516,577中，在此全部引入作為參考。其它可以使用的螢光材料的實例是公開於美國專利5,601,903中的那些，在此全部引入作為參考。
另外，發光摻雜劑是公開於美國專利5,935,720(其在此全部引入作為參考)中的螢光染料，例如4-(二氰基亞甲基)-2-I-丙基-6-(1，1，7，7-四甲基julolidyl-9-enyl)-4H-吡喃(DCJTB)；鑭系元素金屬螯合物絡合物，例如三(乙醯丙酮酸根合)(菲咯啉)鋱、三(乙醯丙酮酸根合)(菲咯啉)銪和三(噻吩甲醯三氟丙酮酸根合)(菲咯啉)銪，以及公開於Kido等的「使用鑭系絡合物的發射白光的有機電致發光器件(White lightemitting organic electroluminescent device using lanthanidecomplexes)」，Jpn.J.Appl.Phys.，第35卷，第L394-L396頁(1996)，其在此全部引入作為參考；發磷光材料，例如包含產生強自旋軌道耦合重金屬原子的有機金屬化合物，如公開於Baldo等的「從有機電場致發光器件高效發射有機磷光(Highly efficient organic phosphorescentemission from organic electroluminescent devices)」，Letters toNature，第395卷，第151-154頁(1998)，其在此處全部引入作為參考。實例包括2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H23H-phorpine鉑(II)(PtOEP)和fac三(2-苯基吡啶)銥(Ir(ppy)3)。
產生白光的發光區域可以包含例如兩層或更多層，其中至少一層發藍光，至少一層發黃、橙或紅光。發藍光的一層或更多層可以包含例如一種或多種在此描述的藍色電致發光材料，發黃、橙或紅光的一層或更多層可以由任意能夠在所需顏色範圍發射的電致發光材料組成，或在適宜的電致發光材料中加入如本文所述的發光摻雜劑。替代地，產生白光的發白光區域可以由單層組成，該層由進一步以低濃度包括黃、橙或紅色發光摻雜劑的藍色電致發光材料組成，例如小於約2體積％，通常小於約1體積％，有時甚至小於約0.5體積％，其中低濃度摻雜劑允許部分截留由藍色電致發光材料發出的藍光，當其與來自摻雜劑的發黃、橙或紅光組分結合時，導致發白光。
在實施方案中，發光區域任選地進一步包括一種、兩種或更多種電荷傳輸材料(在發光區域的電致發光層和/或其它層)。在層中存在兩種或更多種電荷傳輸材料時，各個電荷傳輸材料以任意適宜的體積比存在，例如約99(第一種材料)∶1(第二種材料)至約1(第一種材料)∶99(第二種材料)。對於兩種或更多種電荷傳輸材料，各自可以傳輸相同或不同的電荷類型(也就是說空穴或電子)。電致發光材料和電荷傳輸材料的體積比的變化範圍是例如約99(電致發光材料)∶1(電荷傳輸材料)至約1(電致發光材料)∶99(電荷傳輸材料)或90(電致發光材料)∶10(電荷傳輸材料)至約90(電致發光材料)∶10(電荷傳輸材料)，或60(電致發光材料)∶40(電荷傳輸材料)至約40(電致發光材料)∶60(電荷傳輸材料)。
應當理解電致發光材料本身就具有某種程度的電荷傳輸性能。在本發明的實施方案中，如果材料是電致發光的，那麼這種材料就被認為是電致發光材料而不考慮它的電荷傳輸能力(無論是空穴還是電子)。
可以用於發光區域的空穴傳輸材料的實例包括聚吡咯、聚苯胺、聚苯乙炔、聚噻吩、公開於美國專利5,728,801(在此全部引入作為參考)的聚芳胺、以及它們的衍生物，和已知的半導體有機材料，例如卟啉衍生物如1，10，15，20-四苯基-21H，23H-卟啉銅(II)，其公開於在此全部引入作為參考的美國專利4,356,429；銅酞菁、銅四甲基酞菁；鋅酞菁；二氧化鈦酞菁；鎂酞菁；等。
特定種類的空穴傳輸材料是芳族叔胺例如公開於美國專利4,539,507中的那些，其在此全部引入作為參考。適宜的示例性芳族叔胺包括但不限於雙(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』-二苯基-N，N』-雙(3-甲基苯基)-1，1』-聯苯-4，4』-二胺、N，N』-二苯基-N，N』-雙(3-甲基苯基)-1，1』-聯苯-4，4』-二胺、N，N』-二苯基-N，N』-雙(4-甲氧苯基)-1，1』-聯苯-4，4』-二胺、N，N，N』，N』-四-對甲苯基-1，1』-聯苯-4，4′-二胺、N，N』-二-1-萘基-N，N』-二苯基-1，1』-聯苯-4，4』-二胺、N，N』二(萘基-1)-N，N』-二苯基-聯苯胺(「NPB」)及其混合物等。另一類芳族叔胺是多核芳胺。這些多核芳胺的實例包括但是不限於N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-間甲苯氨基)-4-聯苯基]苯胺；N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-間甲苯氨基)-4-聯苯基]-間甲苯胺；N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-間甲苯氨基)-4-聯苯基]-對甲苯胺；N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-對甲苯氨基)-4-聯苯基]苯胺；N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-對甲苯氨基)-4-聯苯基]-間甲苯胺；N，N-雙[4』-(N-苯基-N-對甲苯氨基)-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-間甲苯氨基)-4-聯苯基]-對氯苯胺；N，N-雙-[4』-(N-苯基-N-對甲苯氨基)-4-聯苯基]-間氯苯胺；N，N-雙[4』-(N-苯基-N-間甲苯氨基)-4-聯苯基]-1-氨基萘及其混合物等；4，4′-雙(9-咔唑基)-1，1』-聯苯化合物，例如4，4』-雙(9-咔唑基)-1，1』-聯苯和4，4』-雙(3-甲基-9-咔唑基)-1，1』-聯苯等。
特定種類的空穴傳輸材料是吲哚並咔唑，例如公開於美國專利5,942,340和5,952,115中的那些，其可以在此全部引入作為參考，例如5，11-二萘基-5，11-二氫吲哚並[3，2-b]咔唑和2，8-二甲基-5，11-二萘基-5，11-二氫吲哚並[3，2-b]咔唑；N，N，N』，N』-四芳基聯苯胺，其中芳基可以選自苯基、間甲苯基、對甲苯基、間甲氧苯基、對甲氧苯基、1-萘基、2-萘基等。N，N，N』，N』-四芳基聯苯胺的示例性實例是更優選的N，N』-二-1-萘基-N，N』-二苯基-1，1』-聯苯-4，4′-二胺；N，N』-雙(3-甲基苯基)-N，N』-二苯基-1，1』-聯苯-4，4′-二胺；N，N』-雙(3-甲氧基苯基)-N，N』-二苯基-1，1』-聯苯-4，4』-二胺等。優選的空穴傳輸材料是萘基取代的聯苯胺衍生物。
在實施方案中，發光區域同樣可以包括一種或更多種電子傳輸材料。示例性的電子傳輸材料包括聚芴，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)和含芴的共聚物如芴-胺共聚物，如公開於Bernius等的Proceedings of SPIE Conference on Organic LightEmitting Materials and Devices III，Denver，Colorado，1999年7月，第3797卷，第129頁，其中所公開的內容在此全部引入作為參考。
電子傳輸材料的其它實例是金屬含氧型化合物，噁二唑金屬螯合化合物，三嗪化合物和芪化合物，其實例已經如上詳細描述。電子傳輸材料的其它實例是芳基咪唑衍生物，如公開於美國申請系列No.10/702,859(2003年11月6日提交)，其中所公開的內容在此全部引入作為參考。
在實施方案中，發光區域除有機電致發光材料之外還包括空穴傳輸材料和/或電子傳輸材料時，有機電致發光材料、空穴傳輸材料、和/或電子傳輸材料可以在分離的層中形成，例如公開於美國專利4,539,507；4,720,432和4,769,292的OLEDs；或在相同層中因此形成兩種或更多種材料的混合層，例如公開於美國專利6,130,001和美國申請Nos.09/357,551(相應於美國專利6,392,339)；09/606,670(相應於美國專利6,392,250)；和09/770,159(相應於美國專利6,614,175)的OLEDs。這些專利公開的內容在此全部引入作為參考。
在實施方案中，其中電致發光層包括有機電致發光材料和電荷傳輸材料，這樣的層可以稱為混合的電致發光層。
2.電子接受層在實施方案中，含電子接受材料的電子接受層可以認為是空穴注射層，該層降低陽極覆蓋層和電致發光層之間的空穴注射阻擋層。在實施方案中，電子接受層與電致發光層接觸。電子接受層可以由一種、兩種或更多種電子接受材料組成。其中電子接受層包括兩種或更多種電子接受材料，各個電子接受材料以任意適宜的體積比存在，如約99(第一種材料)∶1(第二種材料)至約1(第一種材料)∶99(第二種材料)。
在一些實施方案中，相對於除去省略電子接受層之外其它情況均相同的對比裝置，包括電子接受層可以降低OLED的驅動電壓和/或提高設備效率。
適宜的電子接受材料包括眾多具有高電子親合力的化合物。適宜的有機電子接受材料包括缺電子化合物，例如公開於Lamansky等的美國專利申請公開2004/0004433，公開的內容在此全部引入作為參考，四氰基喹啉並二甲烷化合物，其中該術語是四氰基喹啉並二甲烷及其衍生物的總稱；噻喃烷化合物，其中該術語是噻喃烷及其衍生物的總稱；聚硝基芴酮化合物，其中該術語是聚硝基芴酮及其衍生物的總稱；四氰基乙烯化合物，其中該術語是四氰基乙烯(TCNE)和其衍生物的總稱；氯醌化合物，其中該術語是指氯醌和其衍生物的總稱；以及通常用作電子接受體的其它化合物。電子接受材料的具體實例包括四氰基喹啉並二甲烷(TCNQ)、四氟四氰基喹啉並二甲烷(F4TCNQ)、四氰基乙烯、氯醌、2-(4-(1-甲基乙基)苯基-6-苯基-4H-噻喃-4-亞基)-丙二腈-1，1-二氧化物(dioxyide)(PTYPD)和2，4，7-三硝基芴酮。其它可能的有機電子接受材料可以是公開於Main等的美國專利申請公開2004/0009418中的那些，其所公開的內容在此全部引入作為參考，例如羧基芴酮丙二腈化合物，其中該術語是羧基芴酮丙二腈(CFM)和其衍生物的總稱；N，N』-雙(二烷基)-1，4，5，8-萘四羧酸二醯亞胺化合物，其中該術語是N，N』-雙(二烷基)-1，4，5，8-萘四羧酸二醯亞胺和其衍生物的總稱；或N，N』-雙(二芳基)-1，4，5，8-萘四羧酸二醯亞胺化合物，其中該術語是N，N′雙(二芳基)-1，4，5，8-萘四羧酸二醯亞胺和其衍生物的總稱；羧基苯甲基萘醌化合物，其中該術語是羧基苯甲基萘醌和其衍生物的總稱；或diphenoquionone化合物，其中該術語是指diphenoquionone和其衍生物的總稱。電子接受材料同樣可以是無機化合物例如Lewis酸化合物如FeCl3、AlCl3、InCl3、SbCl5、GaCl3等，如由Endo等在Jpn.J.Appl Phys.41，L358(2002)中所報導的，其中公開的內容在此全部引入作為參考。其他的電子接受材料可以是富勒烯化合物，其中該術語是富勒烯(例如C60)和其衍生物的總稱。
在實施方案中，電子接受層任選地進一步包括一種、兩種或更多種有機材料。存在兩種或多種有機材料時，各個有機材料以任意適宜的體積比存在，如約99(第一種材料)∶1(第二種材料)至約1(第一種材料)∶99(第二種材料)。有機材料和電荷接受材料體積比的變化範圍是例如約99(有機材料)∶1(電荷接受材料)至約1(有機材料)∶99(電荷接受材料)，尤其是約90(有機材料)∶10(電荷接受材料)至約10(有機材料)∶90(電荷接受材料)。
適宜的有機材料包括例如空穴傳輸材料例如叔芳胺衍生物、吲哚並咔唑衍生物，和卟啉衍生物，包括銅酞菁、銅四甲基酞菁；鋅酞菁；二氧化鈦酞菁；鎂酞菁；等，如上所述的那些。其它適宜的材料包括聚吡咯、聚苯胺、聚苯乙炔、聚噻吩、聚芳胺。
發光區域的厚度和發光區域每層(例如電致發光層、空穴傳輸層、電子傳輸層和電子接受層)的厚度可以在例如約1nm-約1000nm之間變化，通常為約5nm-約200nm，特別是約10nm-約150nm。
陽極覆蓋區域1.陽極覆蓋層在實施方案中，陽極覆蓋層用來提高本發明OLEDs的一種或多種性能，例如提高亮度穩定性。在實施方案中，陽極覆蓋層與電子接受層或陽極接觸，或與電子接受層和陽極二者都接觸。在實施方案中，陽極覆蓋層由例如一種、兩種、三種或更多種適宜的材料組成，無論其是有機和/或無機材料。陽極覆蓋層由兩種或更多種陽極覆蓋無機材料組成時，各個無機材料可以以任意適宜的體積比存在，如約99(第一種材料)∶1(第二種材料)至約1(第一種材料)∶99(第二種材料)。
適合用於陽極覆蓋層的無機材料包括例如含金屬的無機材料和不含金屬的無機材料。不含金屬的示例性無機材料是例如C、Ge、Si、SiO、SiO2或Si3N4。
含金屬的示例性無機材料包括例如
金屬氧化物(例如MgO、Li2O、CaO、Cs2O、Al2O3、In2O3、Cr2O3、CuO、Cu2O、ZnO、ZrO2和SnO2)；金屬氫氧化物(例如Mg(OH)2、Ca(OH)2、LiOH、KOH、Cr(OH)3和NaOH)；金屬滷化物(例如LiF、CsF、MgF2、KF和FeCl3)；金屬硫化物(例如ZnS)；金屬氮化物(例如TiSiN和TaN)；金屬矽化物(例如WSi)；金屬元素(例如Mg、Cr、Au、Ni、Ta、Cu、Ti、Pd和Pt)；和金屬合金(例如Mg-Ag合金、Li-Al合金、Au-Pd合金、Au-Pt合金、Pt-Pd合金和Pd-Ag合金)。
金屬合金可以由兩種、三種或更多種金屬組成，其中金屬可以為任意適宜的體積比，例如約99(第一種金屬)∶1(第二種金屬)至約1(第一種金屬)∶99(第二種金屬)，尤其是約90(第一種金屬)∶10(第二種金屬)至約10(第一種金屬)∶90(第二種金屬)。
在實施方案中，陽極覆蓋區域包含任選存在的有機材料(無論是一種、兩種或更多種有機材料)。在一個實施方案中，有機材料是除無機材料之外陽極覆蓋層的另外一種組分。在另一個實施方案中，存在兩種或更多種陽極覆蓋層時，至少一種陽極覆蓋層可以包括有機材料而沒有任何無機材料，並且至少一種陽極覆蓋層包括無機材料和任選的有機材料。
當在陽極覆蓋層中存在兩種或更多種有機材料時，各個有機材料可以任意適宜的體積比存在，例如約99(第一種材料)∶1(第二種材料)至約1(第一種材料)∶99(第二種材料)。有機材料和無機材料體積比的變化範圍是例如約99(有機材料)∶1(無機材料)至約1(有機材料)∶99(無機材料)，尤其是約90(有機材料)∶10(無機材料)至約10(有機材料)∶90(無機材料)。
適合用於陽極覆蓋區域的有機材料包括例如空穴傳輸材料例如叔芳胺衍生物、吲哚並咔唑衍生物，和卟啉衍生物，包括銅酞菁、銅四甲基酞菁；鋅酞菁；二氧化鈦酞菁；鎂酞菁；等，如在本文描述的那些。其它適宜的空穴傳輸材料包括聚吡咯、聚苯胺、聚苯乙炔、聚噻吩和聚芳胺。用於陽極覆蓋區域的有機材料還可以包括例如電子傳輸材料，如在此描述的那些，例如金屬螯合物或三嗪。
在包括兩種或更多種陽極覆蓋層的實施方案中，對於構成陽極覆蓋層的各個方面，如材料、兩種或更多種材料存在時材料的濃度以及層厚度，陽極覆蓋層可以彼此相同或不同。
在實施方案中，當金屬元素和/或金屬合金用於陽極覆蓋層時，可能出現金屬元素和金屬合金部分或甚至全部化學轉變為一種或多種含金屬的化合物(例如金屬氧化物)，其中轉化可以出現在剛形成陽極覆蓋層之後(1小時或更少)或甚至更久以後(超過1小時)，可能是在製造環境下與其它存在的材料相互作用的產物，或者是與陽極覆蓋層或OLED其餘部分中的其它材料相互作用的產物。
2.電子接受層在實施方案中，與本文所描述的關於發光區域相同的電子接受層可以指定為陽極覆蓋區域的部分，特別是當電子接受層夾在兩個或更多個陽極覆蓋層之間時。
陽極覆蓋層與電子接受層可以是任意適宜的順序。
陽極覆蓋區域的厚度和陽極覆蓋區域各層(例如陽極覆蓋層和電子接受層)的厚度可以在例如約0.1nm-約100nm之間變化，通常為約0.5nm-約50nm，特別是約0.5nm-約15nm。
本發明的實施方案包括透明或半透明的陽極覆蓋區域，因此當透明陽極(例如在可見範圍中陽極透光率至少為約70％，並且通常在可見範圍至少為約90％)，如在底部發射的OLEDs或透明(可看穿的)OLEDs是所需的時，實施方案中本發明的OLEDs適用於多種應用。在陽極覆蓋區域的透明或半透明的實施方案中，通過使用薄層，例如各層為約200埃或更少，優選各層為約100埃或更少，陽極覆蓋區域的透光率在可見範圍內至少為約50％，並且通常在可見範圍內是至少約70％，優選在可見範圍內至少是約90％，使得整個陽極覆蓋區域的透光率在所需的範圍內。當器件發射的光需要通過陽極傳輸，或用於其它包括透明和/或透明或半透明基材(堅硬的透明基材如玻璃或易曲的透明基材如塑料基材)的應用時，這些透明的實施方案尤其適用於陽極發射(有時也稱為底部發射)OLEDs，例如在無源矩陣OLED顯示器和某些有源矩陣顯示器中。
在實施方案中，當陽極覆蓋區域用於帶有不透明陽極的OLED，並因此最大化其透光率變得沒那麼重要時，可以使用較厚層的陽極覆蓋區域，例如約100埃-約2,000埃範圍的層，還可以提供另外的優點，例如增加的機械強度、光學反射率或導電性。在實施方案中，可以使用，某些時候甚至是需要帶有不透明陽極的透明陽極覆蓋區域，例如帶有在可見範圍內反射率為至少約80％的反射陽極，或帶有非反射陽極，例如在可見範圍中反射率至多約50％的陽極。
陽極可以使用任何適宜的陽極，包括光學透明、半透明、不透明、反射和不反射的陽極。陽極是單層或多層的，該層由例如氧化銦錫(ITO)、氧化錫、金、鉑或其混合物組成。其他用於形成陽極的適宜材料包括但是不限於導電碳，π-共軛聚合物例如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等，例如逸出功等於或大於約4eV，或約4eV-約6eV的物質。在實施方案中，陽極可以是氧化鋅基的陽極，其公開於Zugang等的J.Phys.Condens.Matter 8，3221(1996)和Kim等的Appl.Phys.Lett.83，3809(2003)，或者可以是類似於丙三醇摻雜的聚(3，4-亞乙基二氧基-噻吩)-聚(苯乙烯磺酸鹽)(「PEDOTPSS」)或聚苯胺(「PANI」)的導電聚合物陽極，其公開於Kim等的Appl.Phys.Lett.80，3844(2002)和Carter等的Appl.Phys.Lett.70，2067(1997)，其中所公開的內容在此全部引入作為參考。
陽極可以是任意適宜的形式。薄導電層可以塗覆到透光基材，例如透明或基本上透明的玻璃板或塑料薄膜上。有機發光器件的實施方案可以包含透光的陽極，該陽極由塗覆在玻璃上的氧化錫或氧化銦錫形成。同樣，可以使用厚度例如小於約200，特別是約75-約150的非常薄的光透明金屬陽極。這些薄的陽極可以包含金屬如金、鈀等。此外，透明或半透明導電碳或共軛聚合物例如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯等的薄層可以用於形成陽極。這些薄層的厚度可以是例如50-約175。另外適宜的陽極形式公開於美國專利4,885,211，其在此全部引入作為參考。在實施方案中，陽極包括公開於美國專利申請公開2002/0180349 A1中的有機金屬混合層(MOML)，該專利申請公開的內容在此全部引入作為參考。
在透光陽極的實施方案中，陽極的厚度可以在例如約1nm-約5000nm或30nm-約300nm之間的範圍變化。陽極的厚度範圍取決於陽極材料的光學常數。
在OLED的實施方案中，陽極可以是不透明的(即不透光或不透明)。這種不透明陽極由本文所述材料生產，並且其厚度範圍為例如約10納米-約2毫米。不透明陽極可以包含例如矽、鎳、金、銀、銅和/或鉑，它也可以是高反射的，如公開於Chen等的Appl.Phys.Lett.83，5127(2003)，或它可以是不反射的，如公開於美國專利申請公開2002/0180349 A1，其中所公開的內容在此全部引入作為參考。帶有不透明陽極的本發明OLED的實施方案包括通常用於有源矩陣OLED顯示器等的陰極發射OLEDs(例如帶有透明陰極的OLEDs，其中在可見範圍中陰極透光率至少是約70％，並且通常在可見範圍中是至少約80％；同樣有時稱為頂部發射OLEDs)。
基材基材可以是剛性的或撓性的，並可以由一層、兩層、三層或更多層組成。基材的厚度範圍例如是約10-約5,000微米，更特別地是約25-約1,000微米。
基本上透明的基材可以包含各種適宜的材料，包括例如聚合物組分、玻璃、石英等。適宜的聚合物組分包括但是不限於聚酯如MYLAR、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碸等。其它基材材料還可以選自例如可以有效支撐其它層的材料，並不與器件的功能特性相牴觸。
不透明基材可以包含各種適宜的材料，包括例如聚合物組分，像聚酯如MYLAR、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碸等，其包含著色劑或染料例如碳黑。基材還可以由矽例如非晶矽、多晶矽、單晶矽等組成。其它種類的可以用於基材的材料是陶瓷例如像金屬氧化物、滷化物、氫氧化物、硫化物等的金屬化合物。
在實施方案中，本發明的OLED使用導電基材如無定形矽、多矽或撓性金屬箔和帶狀物(例如不鏽鋼帶或鎳帶)。
現在描述本發明OLEDs的示例性構型，其中各種構型具有所述順序。在實施方案中，陰極和陽極之一種或兩者是透光的。
構型1陰極電子傳輸層(發光區域)
電致發光層(發光區域)空穴傳輸層(發光區域)電子接受層(發光區域)包括有機材料的第二陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)包括無機材料的第一陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)陽極基材構型2陰極電子傳輸層(發光區域)電致發光層(發光區域)空穴傳輸層(發光區域)電子接受層(發光區域)包括無機材料的陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)陽極基材構型3陰極電子傳輸層(發光區域)電致發光層(發光區域)空穴傳輸層(發光區域)電子接受層(發光區域)包括有機材料的第三陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)包括無機材料的第二陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)包括有機材料的第一陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)陽極基材構型4陰極電子傳輸層(發光區域)電致發光層(發光區域)空穴傳輸層(發光區域)包括有機材料的第二陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)電子接受層(陽極覆蓋區域)包括無機材料的第一陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)陽極基材構型5陰極電子傳輸層(發光區域)電致發光層(發光區域)空穴傳輸層(發光區域)電子接受層(發光區域)包括無機材料的第五陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)包括有機材料的第四陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)包括無機材料的第三陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)包括有機材料的第二陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)包括無機材料的第一陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)陽極基材構型6陰極電子傳輸層(發光區域)電致發光層(發光區域)空穴傳輸層(發光區域)電子接受層(發光區域)包括無機材料的第三陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)包括有機材料的第二陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)包括無機材料的第一陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)
陽極基材構型7陰極電子傳輸層(發光區域)電致發光層(發光區域)空穴傳輸層(發光區域)電子接受層(發光區域)包括無機材料的第二陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)包括有機材料的第一陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)陽極基材構型8陰極電子傳輸層(發光區域)電致發光層(發光區域)空穴傳輸層(發光區域)電子接受層(發光區域)包括有機材料的第四陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)包括無機材料的第三陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)包括有機材料的第二陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)包括無機材料的第一陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)陽極基材構型9陰極電子傳輸層(發光區域)電致發光層(發光區域)
空穴傳輸層(發光區域)電子接受層(發光區域)包括無機材料的第二陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)包括無機材料的第一陽極覆蓋層(陽極覆蓋區域)陽極基材可以以任意適用技術形成本發明的OLEDs層。可以使用多種形成薄膜的方法，例如真空中熱汽相沉積法。電子束沉積和濺射沉積也可以在適宜的真空沉積方法中。化學氣相沉積同樣可以用作沉積方法。各種材料的沉積速率可以是例如約0.1-約100埃每秒(「A/s」)，或約1-約10A/s。在有些情況下可以形成通過旋塗、列印(例如噴墨印刷)或其它塗布技術形成一種或更多種OLED層。
對於本發明OLEDs的實施方案，提供下列示例性的亮度穩性值(半衰期Lo為約100cd/m2)。
發藍光OLEDs至少約2,000小時、至少約4,000小時或至少約6,000小時。
發綠光OLEDs至少約5,000小時、至少約10,000小時或至少約15,000小時。
發紅光OLEDs至少約2,000小時、至少約4,000小時或至少約6,000小時。
發白光OLEDs至少約4,000小時、至少約8,000小時或至少約12,000小時。
在實施方案中，選擇陽極覆蓋層使得本發明OLEDs的亮度穩定性比是任意適宜值，例如大於1、大於約2、大於約5或大於約10。亮度穩定性比是指在(1)和(2)之間的比例，其中(1)是在包含陽極覆蓋層的本發明OLED的亮度由初始亮度Lo(其中例如Lo＝100cd/m2、300cd/m2、500cd/m2或1000cd/m2)下降一定係數(例如10％、20％、50％等)經過的操作時間，(2)是當在相同初始亮度Lo、相同測試條件下，對比OLED(除去沒有陽極覆蓋層之外，所有的情況都相同)的亮度下降相同係數經過的操作時間，其中測試可以在器件已知的初始強化時間後的任意時間進行。在實施方案中，對於給定初始亮度Lo的本發明OLEDs，取決於選定的特定亮度衰減(dropoff)係數(例如在10％衰減係數的測量穩定性比可能明顯不同或相同於在50％測量的穩定性比)，亮度穩定性比可能發生或不發生明顯變化。在某些實施方案中，亮度穩定性比在不考慮所使用的特定衰減係數時是相對一致的(即在實施方案中，亮度穩定性比與所使用的特定衰減係數相對無關)。對於那些亮度穩定性比依賴於所使用的特定衰減係數並且精確測定亮度穩定性比是重要的實施方案，應當使用10％的衰減係數。與50％衰減係數所需的時間(半衰期)相比，選擇該10％的衰減係數能夠加快測定。
對於那些亮度穩定性比依賴於所使用的特定初始亮度Lo並且精確測定亮度穩定性比是重要的實施方案，應當使用下列初始亮度Lo(所有在平均正向電流密度為31.25mA/cm2下使用AC驅動(driving))發藍光OLEDs300cd/m2；發綠光OLEDs1,000cd/m2；發紅光OLEDs150cd/m2；和發白光OLEDs1,000cd/m2；強化時間取決於OLED的初始亮度，其中，一般而言，所操作的初始亮度越高，強化時間越短。例如，對於在初始亮度為100cd/m2操作的OLED，強化時間通常是操作OLED的第一個100小時並典型地為第一個500小時；對於在初始亮度為300cd/m2操作的OLED，強化時間通常是操作OLED的第一個35小時並典型地為第一個175小時；對於在初始亮度為500cd/m2操作的OLED，強化時間通常是操作OLED的第一個20小時並典型地為第一個100小時；對於在初始亮度1000cd/m2操作的OLED，強化時間通常是操作OLED的第一個10小時並典型地為第一個50小時。
在上下文中提供的具有規定的亮度穩定性比的陽極覆蓋層中的術語「選擇」是指在構成陽極覆蓋層方面，如材料、存在的兩種或多種材料的材料濃度、層厚度和陽極覆蓋層的數目方面所作的選擇，這些方面能夠使得本發明OLEDs顯示出規定的亮度穩定性比。在此討論陽極覆蓋層的示例性實施方案以說明「選擇」。
在由相對於對比OLED的相同初始值其亮度下降特定比例之前，經證明本發明OLED更長的時間使得亮度穩定性比＞1，並表示器件亮度穩定性增加。在實施方案中，亮度穩定性比是任意適宜的值，例如大於1、大於約2、大於約5或大於約10。在實施方案中，本發明OLED的驅動電壓可能低於、等於或高於獲得與對比OLED相同水平的電流密度和/或亮度所需要的驅動電壓，所述對比OLED除去省略了陽極覆蓋層之外，所有其它方面都與本發明的相同。在實施方案中，本發明OLED的驅動電壓不明顯高於(即不超過約5伏特或不超過約3伏特)獲得與對比OLED相同水平的電流密度和/或亮度所需要的驅動電壓，所述對比OLED除去省略了陽極覆蓋層之外，所有其它方面都與本發明相同。
用於亮度穩定性比值的術語「約」是指低於所述數值的偏差例如最高達10％。例如，大於約2的亮度穩定性比包括2、任意大於2的值、和某些小於2的值例如1.80、1.85、1.90、1.91、1.92等。
在實施方案中，相對於除了省略陽極覆蓋層之外所有其它方面都相同的對比OLED，本發明OLEDs可以顯示出一種或多種下列屬性更穩定的亮度；和更穩定的驅動電壓。
現在將相對於具體示例性實施方案對本發明進行更詳細的描述，應該理解為這些實施例僅用於說明，而不擬於將本發明限於本文所述的材料、條件或工藝參數。除非另有說明，所有百分比和份都以體積計。
實施例在以下實施例中，OLEDs的構型如下基材/陽極/陽極覆蓋層/電子接受層/發光區域的一層/發光區域的另一層/陰極。
在以下實施例中，存在多層所述層時，常規是當從左到右讀出這些層時，第一個所述層比其它層更接近陽極。例如，對於「用於組INPB(600)/AlQ3(750)的發光區域層」，NPB層距陽極比AlQ3層更近。
括號中的數是以埃為單位的層厚。通過冒號分開的數(例如1:1)表示材料的體積比。
下面將說明下列術語「ITO」銦錫氧化物。
「NPB」N，N』二(萘-1-基)-N，N』-二苯基-聯苯胺。
「AlQ3」三(8-羥基喹啉酸)鋁；也稱為三(8-羥基喹啉)鋁或三(8-羥基喹啉酸根合)鋁。
「F4TCNQ」四氟四氰基喹啉並二甲烷。
「CuPc」銅酞菁；該有機金屬化合物認為是有機的。
「BH2」叔丁基取代的9，10-雙[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基]蒽；也可以用縮寫TBADN表示。
「BD2」叔丁基取代的。
「Rub」5，6，11，12-四苯基並四苯；也稱為紅熒烯。
在真空(5×10-6託)下在ITO塗覆的玻璃基材上利用物理氣相沉積生產所有組(組I-IX)的全部OLEDs，其中使用UV-臭氧清洗對基材進行預清洗。所有器件具有相同的陽極，該陽極是具有約200nm厚度的ITO。所有器件具有相同的陰極，該陰極由鎂和銀(9∶1體積比)組成，厚度為約120nm。
除非另有說明，在題為「亮度穩定性比(相對於對比例)」的欄目中提供的值是基於下列參數計算的使用AC驅動在平均正向電流密度為約31.25mA/cm2的初始發光(Lo)；初始電壓(Vo)在對比例初始電壓的約5V範圍內。
通過在氮氣氛中使用AC驅動在平均正向電流密度為約31.25mA/cm2下操縱OLEDs，並且使用光電二極體監控器件中亮度的逐漸降低，進行亮度穩定性試驗。記錄在經過約20小時強化時間後從Lo衰減10％經過的時間。使用以下關係式由測定的從Lo衰減10％的時間計算由Lo＝100cd/m2衰減10％的時間。
由Lo＝100cd/m2衰減10％的時間＝(由上述測定的Lo衰減10％的時間)×(上述測定的Lo)/100。
通過「由本發明實施例器件獲得的由Lo＝100cd/m2衰減10％的時間」除以「由對比例器件獲得的由Lo＝100cd/m2衰減10％的時間，該對比器件除去省略陽極覆蓋層以外均與本發明的相同」，來獲得亮度穩定性比(相對於對比例)。
第I組實施例(電致發光顏色綠色)第I組NPB(600)/AlQ3(750)的發光區域層

第II組實施例(電致發光顏色綠色)第II組NPB(200)/NPB+AlQ3(1∶1)(800)/AlQ3(200)的發光區域層

第III組實施例(電致發光顏色綠色)第III組NPB(600)/AlQ3(750)的發光區域層

第IV組實施例(電致發光顏色綠色)第IV組NPB(600)/AlQ3(750)的發光區域層

第V組實施例(電致發光顏色綠色)第V組NPB(600)/AlQ3(750)的發光區域層

第VI組實施例(電致發光顏色綠色)第VI組NPB(600)/AlQ3(750)的發光區域層

第VII組實施例(電致發光顏色藍色)第VII組NPB(300)/NPB+BH2+BD2(49∶49∶2)(300)/BH2(50)/AlQ3(250)的發光區域層

第VIII組實施例(電致發光顏色藍色)第VIII組NPB(300)/BH2(300)/AlQ3(300)的發光區域層

第IX組實施例(電致發光顏色白色)第IX組NPB(300)/NPB+BH2+Rub(49∶49∶2)(300)/BH2(300)/AlQ3(300)的發光區域層

上述實施例僅擬用來舉例說明，本發明並不擬受限於本文中所述的材料、條件或工藝參數。
權利要求
1.一種有機發光器件，其包括陰極；包括有機電致發光材料的層；包括電子接受材料的層；包含無機材料的陽極覆蓋層；陽極；和按順序在陰極之前或在陽極之後的基材，其中選擇陽極覆蓋層以提供亮度穩定性比大於1的器件。
2.權利要求1的器件，其中電致發光層能夠發藍光。
3.權利要求1的器件，其中選擇陽極覆蓋層使得亮度穩定性比大於約10。
4.一種有機發光器件，其包括陰極；包括有機電致發光材料的層；包括電子接受材料的層；陽極覆蓋層，該層包括金屬元素、或金屬合金或金屬元素和金屬合金的混合物；陽極；和按順序在陰極之前或在陽極之後的基材其中選擇陽極覆蓋層以提供亮度穩定性比大於1的器件。
全文摘要
一種有機發光器件，它由以下構成陰極；包括有機電致發光材料的層；包括電子接受材料的層；包含無機材料的陽極覆蓋層；陽極；和按順序在陰極之前或在陽極之後的基材，其中選擇陽極覆蓋層以提供亮度穩定性比大於1的器件。
文檔編號H05B33/14GK1756450SQ20051008788
公開日2006年4月5日 申請日期2005年8月1日 優先權日2004年8月2日
發明者H·阿茲茲, Z·D·波波維克, J·A·科甘 申請人:Lg菲利浦液晶顯示器有限公司