CN101803059B - 稳定的发白光的oled器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有阳极和阴极的白色发光OLED器件，所述OLED器件包含：第一发光层，所述第一发光层设置于所述阳极上方，并且包含第一主体材料和第一发光材料，其中，所述第一主体材料为一种以上单蒽衍生物与一种以上芳香胺衍生物的混合物，其中，所述单蒽衍生物的体积分数范围设置为相对于总层体积的大于50％且小于或等于95％，所述芳香胺衍生物的体积分数范围设置为相对于总层体积的1％～40％，并且其中所述第一发光材料在光谱的黄色至红色部分具有峰值发射；设置于所述第一发光层上方或下方的第二发光层，其中，所述第二发光层在光谱的蓝色至青色部分具有峰值发射。

Description

稳定的发白光的OLED器件
技术领域
本发明涉及提供具有改善的寿命的白色发光有机电致发光器件。
背景技术
有机发光二极管器件(也称为OLED器件)通常包含基片、阳极、由有机化合物制成的空穴输送层、具有适当掺杂物的有机发光层、有机电子输送层和阴极。OLED器件因其低驱动电压、高亮度、广视角和用于全色平面发光显示器的能力而引人注目。邓青云等在其美国专利4,769,292和4,885,211中描述了这种多层的OLED器件。
取决于其LEL(发光层)的发光性质，OLED可以发出不同颜色的光，例如红色、绿色、蓝色或白色。近来，对于将宽谱带OLED结合到诸如固态光源、彩色显示器或全色显示器等各种应用装置中的需求日益增加。宽谱带发光意味着OLED发出遍及可见光谱的足够宽谱的光，从而这样的光能够与滤光片或变色模块结合使用而生产具有至少两种不同颜色的显示器或全色显示器。特别是，存在对于在光谱的红色、绿色和蓝色部分能够充分发光的白色发光OLED的需求，其中发白光的电致发光(EL)层可用于形成多色器件。各像素与作为滤色器阵列(CFA)的一部分的滤色器元件结合，以实现像素化的多色显示。有机EL层为所有像素所共有，观看者所感觉到的最终颜色由该像素的对应的滤色器元件所控制。因此，多色或RGB器件可以在无需对有机EL层进行任何图案化的条件下制造。白色CFA顶部发光器件的实例如美国专利6,392,340中所示。
为实现OLED的宽谱带发光，需要激发多于一种的分子，因为在通常条件下每种分子仅发出光谱较窄的光。具有主体材料和一种以上发光掺杂物的发光层在主体材料向掺杂物的能量传递不完全时可以实现同时由主体和掺杂物发光，从而导致在可见光谱内的宽谱带发光。然而，为实现具有一个发光层的宽谱带OLED，发光掺杂物的浓度必须得到精细的控制，而这将带来制造上的困难。较之具有一个发光层的器件，具有两个以上发光层的宽谱带OLED能够具有更好的颜色和更高的发光效率，并且对于掺杂剂浓度的变化耐受性更高。还发现，具有两个发光层的宽谱带OLED通常比具有一个发光层的OLED更稳定。
J.Shi已经报道过产生白光的OLED器件(美国专利5,683,823)，其中发光层包含均匀地分散在主体发光材料中的红色和蓝色发光材料。在JP07-142169中，Sato等公开了一种能够发白光的OLED器件，所述OLED器件通过下述方式制成：紧邻空穴输送层形成蓝色发光层，然后形成具有含有红色荧光层的区域的绿色发光层。Kido等在Science，267，1332(1995)和Applied Physics Letters，64，815(1994)中报道了一种产生白光的OLED器件。在该器件中，使用具有不同载流子输送性质的三个各自发蓝光、绿光或红光的发光层来产生白光。Littman等在美国专利5,405,709中公开了另一种发白光的器件，所述器件能够响应于空穴-电子复合而发射白光，并包含从蓝绿色到红色的可见光范围内的荧光。再近些时候，Deshpande等在Applied Physics Letters，75，888(1999)中公布了一种白色OLED器件，所述白色OLED器件使用经空穴阻挡层分隔开的红色、蓝色和绿色发光层。
Kobori等在日本未审查专利申请2001-52870中教导了将包含蒽衍生物与芳香胺的混合物的主体用于蓝色发光层和其它发光层(如果存在)。他们公开了具有以此方式构造的两个发光层的白色发光OLED。在所公开的实施例中，两个发光层都包含比例为25％/75％的芳香胺与双蒽化合物的混合物作为主体。第一发光层(其较靠近阳极)包含红荧烯衍生物作为黄色发光材料，其以很小的百分比掺杂到主体中。为使其发白光，在第一发光层上设置第二发光层(较靠近阴极)。第二发光层使用经芳基胺取代的苯乙烯衍生物作为掺杂到主体中的蓝色发光化合物。在该实施例中，电子输送层设置在第二发光层上方，碱金属卤化物电子注入层(CsI)布置在电子输送层的上方，并将Mg:Ag合金阴极沉积在CsI的上方。
虽然JP 2001-52870中所公开的OLED提供了具有良好寿命的充分的白色，但其并不是稳定的配方。例如，仅除去碱金属卤化物电子注入层就将导致向黄光发射的强烈偏移，会有90％以上的发光来自第一发光层。这还将导致效率和寿命的显著降低。此外，还已表明，对于蓝色而言，寿命的缩短特别显著。在本领域中已经知道，Mg:Ag阴极在无碱金属卤化物层的情况下提供良好的性能。从制造方面考虑，仅仅基于碱金属卤化物层的有无的这种性能的巨大偏移是不可接受的。这表明，该结构的颜色、效率和寿命是非常敏感的。在制造中，OLED配方对于在制造过程中可能出现的变化必须非常稳定。这些变化中有一些涉及制造公差，并可包括化学组成变化、厚度变化、电子注入和空穴注入性质变化等等。一些其它变化涉及包括阴极在内的工艺和材料的选择的自由度。出于各种原因(反射率、电导率、制造容易性)，人们希望改变阴极而无需重新设计器件。
尽管存在这些优点，但提供具有更长使用寿命的白色发光OLED器件的需要仍然存在。
发明内容
本发明的一个目的在于提供增强了稳定性的改进的OLED结构。
该目的通过下述具有阳极和阴极的白色发光OLED器件而实现，所述器件包含：
a.第一发光层，所述第一发光层设置于所述阳极上方，并且含有第一主体材料和第一发光材料，其中，所述第一主体材料是一种以上单蒽衍生物与一种以上芳香胺衍生物的混合物，其中所述单蒽衍生物的体积分数范围设置为相对于总层体积的大于50％且小于或等于95％，所述芳香胺衍生物的体积分数范围设置为相对于总层体积的1％～40％，并且其中所述第一发光材料在光谱的黄色至红色部分具有峰值发射；
b.设置于所述第一发光层上方或下方的第二发光层，其中，所述第二发光层在光谱的蓝色至青色部分具有峰值发射；并且
c.其中，对所述第一发光层和所述第二发光层的峰值发射进行选择以使由所述OLED器件共同产生白光。
该目的也可以通过下述具有阳极和阴极的白色发光OLED器件而实现，所述器件包含：
a.第一发光层，所述第一发光层设置于所述阳极上方，并且含有第一主体材料和第一发光材料，其中，所述第一主体材料是一种以上单蒽衍生物与一种以上芳香胺衍生物的混合物，其中所述单蒽衍生物的体积分数范围设置为相对于总层体积的大于50％且小于或等于95％，所述芳香胺衍生物的体积分数范围设置为相对于总层体积的1％～40％，并且其中所述第一发光材料在光谱的绿色至红色部分具有峰值发射；
b.设置于所述第一发光层上方或下方的第二发光层，其中，所述第二发光层在光谱的蓝色至青色部分具有峰值发射；
c.设置为比所述第一发光层和所述第二发光层更靠近所述阳极的第三发光层；并且
d.其中，对所述第一发光层、所述第二发光层和所述第三发光层的峰值发射进行选择以使由所述OLED器件共同产生白光。
优点
本发明的一个优点在于，提供了具有改善的发光寿命而同时保持有良好的电压要求和量子效率的OLED器件。
附图说明
图1显示了本发明的白色发光OLED器件的一个实施方式的截面图；
图2显示了本发明的白色发光OLED器件的另一个实施方式的截面图；
图3显示了本发明的白色发光OLED器件的又一个实施方式的截面图；
图4显示了本发明的白色发光OLED器件的再一个实施方式的截面图；
图5显示了一系列OLED器件的电压、量子效率和寿命的测量结果；并且
图6显示了另一系列OLED器件的电压、量子效率和寿命的测量结果。
具体实施方式
术语“OLED器件”使用的是包含有机发光二极管作为像素的显示器件的本领域内所公知的意义。其可以指具有单个像素的器件。OLED显示器是包含多个可以是不同颜色的像素的OLED器件。术语“像素”采用的是其在本领域中所公知的用法，用于指定显示面板的独立于其它区域的受激发光的区域。据认为，在全色系统中，若干不同颜色的像素将被一起使用，以产生宽范围的颜色，观看者可将这样的组称为单个像素。为便于这里的讨论，这样的组将被认为是若干不同颜色的像素。全色系统是能在可见光谱的红色、绿色和蓝色区域发光并且可以以色调的任意组合来显示图像的系统。色调是指在可见光谱内发光的光强分布，不同的色调表现颜色的视觉上可辨别的差异。红色、绿色和蓝色构成了三原色，通过适当混合可由所述三原色产生所有其它颜色。根据本公开内容，宽谱带发光是指在可见光谱的多个部分(例如红色和绿色)具有显著的分量的光。宽谱带发光也可以包含下述情况：在光谱的红色、绿色和蓝色部分发光，以产生白光。白光是使用者所感觉到的具有白色的光，或者是其发射光谱足以与滤色器结合使用从而形成实际上的全色显示的光。由此，术语“白色发光OLED器件”是指即使如滤色器等器件阻止了一些色调传递至观看者，其内部也能产生白光的器件。
参见图1，图1显示了本发明的一个实施方式的白色发光OLED器件10的像素的截面图。OLED器件10包含基片20、两个隔开的电极(阳极30和阴极90)和两个发光层(设置于阳极30上方的第一发光层51和设置于第一发光层51上方或下方的第二发光层52)。第一发光层51在可见光谱的黄色至红色部分具有峰值发射。第二发光层52在可见光谱的蓝色至青色部分具有峰值发射。分别对第一发光层51和第二发光层52的峰值发射进行选择以使由OLED器件10共同产生白光。例如，第一发光层51可以发黄光，而第二发光层52可以发蓝光。在另一实施例中，第一发光层51可以发红光，而第二发光层52可以发青光。
诸如此处所述的发光层等发光层响应于空穴-电子复合而发光。诸如来自供体材料的蒸发、溅射、化学气相沉积、电化学沉积或者辐射热转移等任何适当的方法都可以沉积所需要的有机发光材料。本发明中的发光层通常包含一种以上主体材料，所述主体材料掺杂有一种以上发光客体化合物或掺杂物，其中发光主要来自掺杂物，下面将对此进行更详细的描述。对掺杂物进行选择，以产生具有特定光谱的色光，并拥有其它所需要的性质。掺杂物通常以0.01重量％～15重量％的比例涂布在主体材料中。
第一发光层51含有第一主体材料和第一发光材料。第一主体材料是一种以上单蒽衍生物与一种以上芳香胺衍生物的混合物。单蒽衍生物的体积分数范围设置为相对于总层体积的大于50％且小于或等于95％。芳香胺衍生物的体积分数范围设置为相对于总层体积的1％～40％。理想的是，单蒽衍生物为9，10-二芳基蒽，已知它的一些衍生物(式A)构成了一类有用的能够支持电致发光的主体材料，并且特别适于波长长于400nm的发光，例如蓝光、绿光、黄光、橙光或红光
其中，R1、R2、R3和R4表示在各环上的一个以上的取代基，各取代基各自选自以下组：
组1：氢或具有1～24个碳原子的烷基；
组2：具有5～20个碳原子的芳基或具有取代基的芳基；
组3：必须具有4～24个碳原子以实现萘基、芘基或苝基的稠合芳环；
组4：实现呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基或其它杂环体系的稠合杂芳环所必需的具有5～24个碳原子的杂芳基或具有取代基的杂芳基；
组5：具有1～24个碳原子的烷氧基氨基、烷基氨基或芳基氨基；和
组6：氟、氯、溴或氰基。
特别有用的是下述化合物，其中，R1和R2(有时也包括R3)表示附加的芳环，例如组3。用作发光层中的主体的可用的蒽材料的具体实例包括：
Figure GPA00001032756700071
Figure GPA00001032756700081
在本发明中特别有用的是9-(1-萘基)-10-(2-萘基)蒽，例如结构A10。
芳香胺主体材料包括空穴输送材料。用作发光层中的主体的空穴输送材料是公知的，包括如芳香叔胺等化合物，其中芳香叔胺被认为是含有至少一个仅键合到碳原子的三价氮原子的化合物，所述三价氮原子中的至少一个是芳环的组成部分。在一种形式下，芳香叔胺可以是芳基胺，例如单芳基胺、二芳基胺、三芳基胺或聚芳基胺。Klupfel等在美国专利3,180,730中说明了示例性的单体三芳基胺。在Brantley等的美国专利3,567,450和3,658,520中，公开了其它合适的三芳基胺，所述三芳基胺取代有一个以上的乙烯基，或者包含至少一个含有活性氢的基团。
更优选的一类芳香叔胺是美国专利4,720,432和5,061,569中所描述的包含至少两个芳香叔胺部分的那类芳香叔胺。这些化合物包括由结构式B表示的那些化合物。
Figure GPA00001032756700082
其中：
Q1和Q2是独立地选择的芳香叔胺部分；并且
G为诸如亚芳基、环亚烷基或亚烷基等碳-碳键合的连接基团。
这种芳香叔胺有一类是四芳基二胺。理想的四芳基二胺包括通过亚芳基连接的两个二芳基氨基。可用的四芳基二胺包括由式C表示的那些化合物。
Figure GPA00001032756700091
其中：
各Are是独立地选择的亚芳基，例如亚苯基或蒽部分；
n是1～4的整数；并且
Ar、R7、R8和R9是独立地选择的芳基。
前述结构式B和C的各种烷基、亚烷基、芳基和亚芳基部分又均可被取代。典型的取代基包括烷基、烷氧基、芳基、芳氧基和诸如氟、氯和溴等卤素。各种烷基和亚烷基部分通常含有1～约6个碳原子。环烷基部分可以含有3～约10个碳原子，但是通常含有5、6或7个碳原子，例如环戊基、环己基和环庚基环结构。芳基和亚芳基部分通常是苯基和亚苯基部分。有用的是，空穴输送主体材料是N，N，N′，N′-四芳基联苯胺，其中式C的Are表示亚苯基并且n等于2。
除如上所述的主体材料之外，第一发光层51还包含一种以上掺杂物作为第一发光材料。第一发光材料在可见光谱的黄色至红色部分具有峰值发射，因此所使用的掺杂物在该区域中具有发射。发光的黄色掺杂物可以包括以下结构的化合物：
Figure GPA00001032756700101
其中A1～A6和A’1～A’6表示在各环上的一个以上的取代基，并且其中各取代基各自选自以下类别之一：
类别1：氢或具有1～24个碳原子的烷基；
类别2：具有5～20个碳原子的芳基或具有取代基的芳基；
类别3：可实现稠合芳环或环体系的含有4～24个碳原子的烃；
类别4：诸如噻唑基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基或者其它杂环体系等具有5～24个碳原子的杂芳基或具有取代基的杂芳基，这些杂芳基或具有取代基的杂芳基通过单键相连或实现稠合杂芳环体系；
类别5：具有1～24个碳原子的烷氧基氨基、烷基氨基或芳基氨基；或
类别6：氟、氯、溴或氰基。
具体可用的黄色掺杂物的实例如美国专利第7252893号中所示，通过援引将其内容并入本说明书中。
红色发光掺杂物可以包括具有以下结构E的二茚并苝化合物：
Figure GPA00001032756700102
其中：
X1～X16独立地选为氢或下述取代基，所述取代基包括：具有1～24个碳原子的烷基；具有5～20个碳原子的芳基或具有取代基的芳基；实现一个以上稠合芳环或环体系的含有4～24个碳原子的烃基；或卤素，条件是对这些取代基进行选择以使发射最大值在560nm～640nm之间。
Hatwar等在美国专利第7,247,394号(通过援引将其内容并入本说明书中)中展示了此类可用的红色掺杂物的说明性实例。
一些其它红色掺杂物属于由式F表示的DCM类染料：
Figure GPA00001032756700111
(式F)
其中，Y1～Y5表示一个以上独立地选自以下基团的基团：氢、烷基、具有取代基的烷基、芳基或具有取代基的芳基；Y1～Y5独立地包含无环基团或者可以成对地结合以形成一个以上的稠合环；条件是Y3和Y5不会共同形成稠合环。Ricks等展示了DCM类的具体可用的掺杂物的结构。
第二发光层52包含主体和掺杂物。主体可以是蒽衍生物或包含蒽衍生物和芳香胺的混合物。如上所述，蒽衍生物可以是具有结构A的化合物，不同之处在于，对于第二发光层52而言，主体不限于单蒽。因此，具有结构A的R1或R2可以包含实现蒽的稠合芳环所必需的碳原子。如果蒽衍生物是单蒽，则其可以与第一发光层51中所使用的单蒽相同，也可以与其不同。蒽主体可以以75体积％～99体积％的浓度范围存在。芳香胺共主体(如果使用)可以如上所述，并可以以1体积％～20体积％的浓度范围存在。掺杂物可以以1体积％～10体积％的浓度范围存在。蓝色发光掺杂物可以包括具有结构G的二(吖嗪基)氮烯硼络合物：
Figure GPA00001032756700112
其中：
A和A’表示独立的吖嗪环体系，所述吖嗪环体系对应于含有至少一个氮的6元芳环体系；
(Xa)n和(Xb)m表示一个以上独立地选择的取代基，并包括无环取代基，或者结合起来以形成稠合于A或A’的环；
m和n独立地为0～4；
Za和Zb为独立地选择的取代基；
1、2、3、4、1’、2’、3’和4’独立地选择为碳原子或氮原子；并且
条件是对Xa、Xb、Za和Zb、1、2、3、4、1’、2’、3’和4’进行选择以提供蓝色发光。
Ricks等公开了上述种类的掺杂物的一些实例。理想的是，该类掺杂物在第二发光层52中的浓度为0.1％～5％。
另一类蓝色掺杂物为苝类。具体可用的苝类蓝色掺杂物包括苝和四叔丁基苝类(TBP)。
另一类蓝色掺杂物包括诸如二苯乙烯基苯、苯乙烯基联苯和二苯乙烯基联苯等苯乙烯基芳烃和二苯乙烯基芳烃的蓝色发光的衍生物，包括Helber等在美国专利5,121,029和美国第2006/0093856号公报中所述的化合物。在提供蓝色发光的这些衍生物中，在第二发光层52中具体可用的是取代有二芳基氨基的那些衍生物，此处将它们称为氨基苯乙烯基芳烃掺杂物。其实例包括：具有下示通式结构H1的二[2-[4-[N，N-二芳基氨基]苯基]乙烯基]-苯：
Figure GPA00001032756700121
具有下示通式结构H2的[N，N-二芳基氨基][2-[4-[N，N-二芳基氨基]苯基]乙烯基]联苯：
Figure GPA00001032756700131
和具有下示通式结构H3的二[2-[4-[N，N-二芳基氨基]苯基]乙烯基]联苯：
Figure GPA00001032756700132
在式H1～H3中，X1～X4可以相同或不同，并各自表示一个以上取代基，例如烷基、芳基、稠合芳基、卤素或氰基。在一个优选实施方式中，X1～X4各自为烷基，各含有1～约10个碳原子。Ricks等公开了这一类别的特别优选的蓝色掺杂物。当使用此类蓝色掺杂物时，理想的是，第二发光层52的主体材料为蒽主体并且不含芳香胺衍生物。这些掺杂物在第二发光层52中的可用的浓度范围为0.5％～10％。有用的是，对第一发光层51和第二发光层52进行设置以使得第一发光层51比第二发光层52更靠近阳极30。
可用在本发明中的其它OLED器件层在本领域中已经得到了较详尽的描述，OLED器件10和本说明书中所描述的其它这样的器件可以包括常用于这些器件的层。OLED器件通常在基片(例如OLED基片20)上形成。所述基片在本领域中已经得到了较详尽的描述。底电极形成在OLED基片20上方，并且最常见的是被构造为阳极30，尽管本发明的实践不限于这种构造。当通过阳极查看EL发射时，阳极应该对于所关注的发射是透明的，或者是基本上透明的。用于本发明中的常见透明阳极材料是氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化锡，但也可以使用其它金属氧化物，这些金属氧化物包括但不限于铝或铟掺杂的氧化锌、氧化镁铟和氧化镍钨。除这些氧化物外，还可以使用诸如氮化镓等金属氮化物、诸如硒化锌等金属硒化物和诸如硫化锌等金属硫化物作为阳极。对于仅通过阴极电极查看EL发射的应用，阳极的透射特性并不重要，因此可以使用许多种导电材料，而无论其透明、不透明或反射与否。用于本发明的示例性导体包括但不限于金、铱、钼、钯和铂。典型的阳极材料，无论透射与否，都具有不小于4.0eV的功函数。诸如蒸发、溅射、化学气相沉积或电化学沉积等任何适当的工艺都可以沉积所需的阳极材料。使用公知的光刻法，可使阳极材料图案化。
可以在阳极上方形成和设置空穴输送层40。空穴输送层40可以包含OLED器件中有用的任何空穴输送材料。它们的许多实例在本领域中都是已知的。诸如来自供体材料的蒸发、溅射、化学气相沉积、电化学沉积、热转移或激光热转移等任何适当的工艺都可以沉积所需的空穴输送材料。用于空穴输送层中的空穴输送材料包括上述作为发光主体的空穴输送化合物。
电子输送层60可以包含OLED器件中有用的任何电子输送材料。它们的许多实例在本领域中都是已知的。电子输送层60可以含有一种以上金属螯合化羟基喹啉酮化合物(metal chelated oxinoid compound)，包括羟基喹啉自身的螯合物，其也常称作8-羟基喹啉(8-quinolinol或8-hydroxyquinoline)。其它电子输送材料包括如美国专利4,356,429中所公开的各种丁二烯衍生物和如美国专利4,539,507中所描述的各种杂环荧光增白剂。氮茚、噁二唑、三唑、吡啶噻二唑、三嗪、邻菲咯啉衍生物和一些噻咯(silole)衍生物也是可用的电子输送材料。
最常被构造为阴极90的上电极形成在电子输送层上方。如果器件是顶部发光的，则该电极必须是透明的或接近透明的。对于这种应用，金属必须要薄(优选小于25nm)或者必须使用透明导电氧化物(例如氧化铟锡、氧化铟锌)，或者组合使用这些材料。美国专利5,776,623中已经较详细地描述了光透明的阴极。如果器件是底部发光的，则阴极可以是已知可用于OLED器件中的任何导电材料。蒸发、溅射或化学气相沉积可以沉积阴极材料。如果需要，可以通过许多公知的方法来实现图案化，所述方法包括但不限于掩模沉积、如美国专利5,276,380和EP 0 732 868中所述的整体阴影掩模(integral shadow masking)、激光烧蚀和选择性的化学气相沉积。
OLED器件10还可以包含其它层。例如，可以如U.S.4,720,432、U.S.6,208,075、EP 0 891 121 A1和EP 1 029 909 A1所述，在阳极上方形成空穴注入层35。在阴极90与电子输送层60之间还可以存在电子注入层，例如碱金属或碱土金属、碱金属卤化物盐、或碱金属或碱土金属掺杂的有机层。
现在参见图2，图2显示了本发明的另一个实施方式的白色发光OLED器件的像素的截面图。OLED器件12与上述OLED器件10相似，但在第一发光层51与第二发光层52之间还包含不发光的间隔层55。间隔层55包含一种以上主体材料和一种以上稳定化材料。间隔层55中的主体材料是空穴输送材料，并可以是单一组分，或者是以空穴输送材料为主要主体组分的多组分混合物。间隔层55中的稳定化材料可以是以5体积％～50体积％的浓度范围提供的一种以上单蒽衍生物。空穴输送材料可以是以50％～95％的体积分数范围提供的上述芳香胺衍生物。Hatwar等已在美国专利申请第11/393,316号中描述了这种层。
现在参见图3，图3显示了本发明的白色发光OLED器件的又一个实施方式的截面图。OLED器件14包含基片20、两个隔开的电极(即阳极30和阴极90)和三个发光层，即设置于阳极30上方的第一发光层51、设置于第一发光层51上方或下方的第二发光层52和比第一发光层51和第二发光层52更靠近阳极30的第三发光层。第一发光层51在可见光谱的绿色至红色部分具有峰值发射。第二发光层52在可见光谱的蓝色至青色部分具有峰值发射。第三发光层53在可见光谱的黄色至红色部分具有峰值发射。分别对第一发光层51、第二发光层52和第三发光层53的峰值发射进行选择以使由OLED器件14共同产生白光。例如，第一发光层51可以发绿光，第二发光层52可以发蓝光，第三发光层53可以发红光。在另一实施例中，第一发光层51可以发黄光，第二发光层52可以发蓝光，第三发光层53可以发红光。在又一实施例中，第一发光层51可以发绿光，第二发光层52可以发蓝光，第三发光层53可以发黄光。
第一发光层51包含如上所述的主体材料。第一发光层51还包含一种以上掺杂物作为第一发光材料，所述第一发光材料在可见光谱的绿色至红色部分具有峰值发射。可用于该层中的黄色和红色发光掺杂物的实例在前文中已经描述过了。绿色发光掺杂物的实例是公知的，例如可以是具有以下结构的喹吖啶酮化合物：
Figure GPA00001032756700161
其中，取代基R1和R2独立地为烷基、烷氧基、芳基或杂芳基；并且取代基R3～R12独立地为氢、烷基、烷氧基、卤素、芳基或杂芳基，并且临近的取代基R3～R10可以可选地连接形成一个以上的环体系，包括稠合芳环和稠合杂芳环，条件是对取代基进行选择以使发射最大值在510nm～540nm之间。烷基、烷氧基、芳基、杂芳基、稠合芳环和稠合杂芳环取代基可以得到进一步取代。可用的喹吖啶酮的一些实例包括US5,593,788和US2004/0001969A1中所公开的那些化合物。可用的喹吖啶酮绿色掺杂剂的实例包括：
Figure GPA00001032756700171
现在参见图4，图4显示了本发明的白色发光OLED器件的再一个实施方式的截面图。OLED器件16与上述OLED器件14相似，但如上所述，在第一发光层51与第二发光层52之间还包含不发光的间隔层55。
通过以下比较例，可以更好地理解本发明及其优点。实施例4和5是本发明的一个实施方式的代表性实例，而实施例1～3是出于比较和表明趋势的目的而显示的非发明性OLED器件的实例。实施例9和10是本发明的另一个实施方式的代表性实例，而实施例6～8是出于比较和表明趋势的目的而显示的非发明性OLED器件的实例。被描述为真空沉积的层通过在约10-6托的真空下由加热的舟中蒸发而沉积。在沉积OLED层之后，将各器件转移至干燥箱中以进行封装。OLED的发光面积为10mm2。除褪色稳定性在80mA/cm2下测量之外，在电极上施加20mA/cm2的电流来测试器件。实施例1～10的结果提供在表1中。
实施例1(比较用)
1.通过使用氧化铟锡(ITO)的溅射在清洁的玻璃基片上进行沉积，以形成60nm厚的透明电极。
2.使用等离子体氧蚀刻处理如上制备的ITO表面。
3.通过真空沉积10nm厚的六氰基六氮杂苯并菲(CHATP)层作为空穴输入层(HIL)来进一步处理如上制备的基片。
Figure GPA00001032756700181
4.通过真空沉积120nm厚的4，4′-二[N-(1-萘基)-N-苯氨基]联苯(NPB)层作为空穴输送层(HTL)来进一步处理如上制备的基片。
5.通过真空沉积40nm厚的NPB(作为主体)及2％的发黄橙光的掺杂物二苯基四叔丁基红荧烯(PTBR)的黄色发光层来进一步处理如上制备的基片。
Figure GPA00001032756700182
6.通过真空沉积30nm厚的蓝色发光层来进一步处理如上制备的基片，所述蓝色发光层包含28nm厚的9-(1-萘基)-10-(2-萘基)蒽(NNA)主体和2nm厚的NPB共主体及作为发蓝光的掺杂物的1％的BEP。
Figure GPA00001032756700183
7.真空沉积30nm厚的混合电子输送层，所述混合电子输送层包含15nm厚的4，7-二苯基-1，10-邻菲咯啉(也称为bathophen或Bphen)和15nm厚的作为共主体的三(8-羟基喹啉)铝(III)(ALQ)及2％的Li金属。
8.向基片上蒸发沉积100nm厚的铝层，以形成阴极层。
实施例2(比较用)
如以上实施例1所述构造OLED器件，不同之处在于步骤5如下：
5.通过真空沉积40nm厚的黄色发光层进一步处理如上制备的基片，所述黄色发光层包含30nm厚的NPB(作为主体)和10nm厚的作为共主体的NNA及2％的发黄橙光的掺杂物PTBR。
实施例3(比较用)
如以上实施例1所述构造OLED器件，不同之处在于步骤5如下：
5.通过真空沉积40nm厚的黄色发光层进一步处理如上制备的基片，所述黄色发光层包含20nm厚的NPB(作为主体)和20nm厚的作为共主体的NNA及2％的发黄橙光的掺杂物PTBR。
实施例4(发明性)
如以上实施例1所述构造OLED器件，不同之处在于步骤5如下：
5.通过真空沉积40nm厚的黄色发光层进一步处理如上制备的基片，所述黄色发光层包含15nm厚的NPB(作为主体)和25nm厚的作为共主体的NNA及2％的发黄橙光的掺杂物PTBR。
实施例5(发明性)
如以上实施例1所述构造OLED器件，不同之处在于步骤5如下：
5.通过真空沉积40nm厚的黄色发光层进一步处理如上制备的基片，所述黄色发光层包含10nm厚的NPB(作为主体)和30nm厚的作为共主体的NNA及2％的发黄橙光的掺杂物PTBR。
实施例6(比较用)
如以上实施例1所述构造OLED器件，不同之处在于步骤6如下：
6.通过真空沉积30nm厚的蓝色发光层进一步处理如上制备的基片，所述蓝色发光层包含30nm厚的NNA主体及3％的[N，N-二-对甲苯基氨基][2-[4-[N，N-二-对甲苯基氨基]苯基]乙烯基]联苯作为发蓝光的掺杂物。
实施例7(比较用)
如以上实施例6所述构造OLED器件，不同之处在于步骤5如下：
5.通过真空沉积40nm厚的黄色发光层进一步处理如上制备的基片，所述黄色发光层包含30nm厚的NPB(作为主体)和10nm厚的作为共主体的NNA及2％的发黄橙光的掺杂物PTBR。
实施例8(比较用)
如以上实施例6所述构造OLED器件，不同之处在于步骤5如下：
5.通过真空沉积40nm厚的黄色发光层进一步处理如上制备的基片，所述黄色发光层包含20nm厚的NPB(作为主体)和20nm厚的作为共主体的NNA及2％的发黄橙光的掺杂物PTBR。
实施例9(发明性)
如以上实施例6所述构造OLED器件，不同之处在于步骤5如下：
5.通过真空沉积40nm厚的黄色发光层进一步处理如上制备的基片，所述黄色发光层包含15nm厚的NPB(作为主体)和25nm厚的作为共主体的NNA及2％的发黄橙光的掺杂物PTBR。
实施例10(发明性)
如以上实施例6所述构造OLED器件，不同之处在于步骤5如下：
5.通过真空沉积40nm厚的黄色发光层进一步处理如上制备的基片，所述黄色发光层包含10nm厚的NPB(作为主体)和30nm厚的作为共主体的NNA及2％的发黄橙光的掺杂物PTBR。
这些实施例的测试结果显示在下表1中。相对于其各自的比较例，发明性实施例(4、5、9和10)显示出随着单蒽主体百分比的增加，褪色稳定性呈现改善的趋势。这一点在图5和图6中也得到了表现，图5显示了实施例1～5的褪色稳定性(三角)、电压(菱形)和量子效率(方形)数据的曲线，图6显示了实施例6～10的相同数据的曲线。图5表明，随着单蒽百分比的增加，褪色稳定性显著提高，同时量子效率略有增加，而所需电压仅略有增加。图6表明，实施例的褪色稳定性显著增加，而量子效率和电压要求却几乎未变。表1还表明诸如发光效率、功率效率和流明/瓦等其它重要性质都未发生大幅改变。因此，本发明提供了具有改善的发光寿命而同时保持有良好的电压要求和量子效率的OLED器件。
本发明通过具体引用其某些优选实施方式而进行了详细的描述，但是应该理解，在本发明的实质和范围内可以实施各种变化和修改。
零部件列表
10    OLED器件
12    OLED器件
14    OLED器件
16    OLED器件
20    基片
30    阳极
35    空穴注入层
40    空穴输送层
51    第一发光层
52    第二发光层
53    第三发光层
55    间隔层
60    电子输送层
90    阴极

Claims (25)

1.一种具有阳极和阴极的白色发光OLED器件，所述OLED器件包含：
a.第一发光层，所述第一发光层设置于所述阳极上方，并且含有第一主体材料和第一发光材料，其中，所述第一主体材料是一种以上单蒽衍生物与一种以上芳香胺衍生物的混合物，其中所述单蒽衍生物的体积分数范围设置为相对于总层体积的大于50％且小于或等于95％，所述芳香胺衍生物的体积分数范围设置为相对于总层体积的1％～40％，并且其中所述第一发光材料在光谱的黄色至红色部分具有峰值发射；
b.设置于所述第一发光层上方或下方的第二发光层，其中，所述第二发光层在光谱的蓝色至青色部分具有峰值发射；
c.其中，对所述第一发光层和所述第二发光层的峰值发射进行选择以使由所述OLED器件共同产生白光；并且
d.所述器件还包含位于所述阳极与所述阴极之间并与所述阳极接触的由六氰基六氮杂苯并菲(CHATP)构成的空穴输入层
Figure FDA0000146327800000011
2.如权利要求1所述的白色发光OLED器件，其中，所述单蒽为9，10-二芳基蒽。
3.如权利要求2所述的白色发光OLED器件，其中，所述单蒽为9-(1-萘基)-10-(2-萘基)蒽。
4.如权利要求1所述的白色发光OLED器件，其中，所述第二发光层含有蒽主体。
5.如权利要求4所述的白色发光OLED器件，其中，所述第二发光层不含芳香胺衍生物。
6.如权利要求5所述的白色发光OLED器件，其中，所述第二发光层含有氨基苯乙烯基芳烃掺杂物。
7.如权利要求6所述的白色发光OLED器件，其中，所述氨基苯乙烯基芳烃掺杂物在所述第二发光层中的浓度为0.5％～10％。
8.如权利要求4所述的白色发光OLED器件，其中，所述第二发光层还包含芳香胺衍生物共主体。
9.如权利要求8所述的白色发光OLED器件，其中，所述第二发光层含有二(吖嗪基)氮烯硼烷络合物掺杂物。
10.如权利要求9所述的白色发光OLED器件，其中，所述二(吖嗪基)氮烯硼烷络合物掺杂物的浓度为0.1％～5％。
11.如权利要求1所述的白色发光OLED器件，其中，所述第一发光层比所述第二发光层更靠近所述阳极。
12.如权利要求1所述的白色发光OLED器件，其中，所述第一发光层发黄光，并且在所述第一发光层和所述第二发光层之间还包含不发光的间隔层。
13.一种具有阳极和阴极的白色发光OLED器件，所述OLED器件包含：
a.第一发光层，所述第一发光层设置于所述阳极上方，并且含有第一主体材料和第一发光材料，其中，所述第一主体材料是一种以上单蒽衍生物与一种以上芳香胺衍生物的混合物，其中所述单蒽衍生物的体积分数范围设置为相对于总层体积的大于50％且小于或等于95％，所述芳香胺衍生物的体积分数范围设置为相对于总层体积的1％～40％，并且其中所述第一发光材料在光谱的绿色至红色部分具有峰值发射；
b.设置于所述第一发光层上方或下方的第二发光层，其中，所述第二发光层在光谱的蓝色至青色部分具有峰值发射；
c.设置为比所述第一发光层和所述第二发光层更靠近所述阳极的第三发光层；
d.其中，对所述第一发光层、所述第二发光层和所述第三发光层的峰值发射进行选择以使由所述OLED器件共同产生白光；并且
e.所述器件还包含位于所述阳极与所述阴极之间并与所述阳极接触的由六氰基六氮杂苯并菲(CHATP)构成的空穴输入层
Figure FDA0000146327800000031
14.如权利要求13所述的白色发光OLED器件，其中，所述单蒽为9，10-二芳基蒽。
15.如权利要求14所述的白色发光OLED器件，其中，所述单蒽为9-(1-萘基)-10-(2-萘基)蒽。
16.如权利要求13所述的白色发光OLED器件，其中，所述第二发光层含有蒽主体。
17.如权利要求16所述的白色发光OLED器件，其中，所述第二发光层不含芳香胺衍生物。
18.如权利要求17所述的白色发光OLED器件，其中，所述第二发光层含有氨基苯乙烯基芳烃掺杂物。
19.如权利要求18所述的白色发光OLED器件，其中，所述氨基苯乙烯基芳烃掺杂物在所述第二发光层中的浓度为0.5％～10％。
20.如权利要求13所述的白色发光OLED器件，其中，所述第二发光层还包含芳香胺衍生物共主体。
21.如权利要求20所述的白色发光OLED器件，其中，所述第二发光层含有二(吖嗪基)氮烯硼烷络合物掺杂物。
22.如权利要求21所述的白色发光OLED器件，其中，所述二(吖嗪基)氮烯硼烷络合物掺杂物的浓度为0.1％～5％。
23.如权利要求13所述的白色发光OLED器件，其中，所述第一发光层比所述第二发光层更靠近所述阳极。
24.如权利要求23所述的白色发光OLED器件，其中，所述第三发光层发红光，并且所述第一发光层发绿光或黄光。
25.如权利要求23所述的白色发光OLED器件，其中，所述第三发光层发黄光，并且所述第一发光层发绿光。
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