CN102484215A - 有机发光二极管灯具 - Google Patents

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N·海隆
V·罗斯托弗采夫
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Abstract

本发明提供了有机发光二极管灯具，所述灯具包括图案化的第一电极、第二电极、以及在所述第一电极和第二电极之间的发光层。所述发光层包括具有发射颜色为蓝绿色的第一多个像素和具有发射颜色为红色/桔红色的第二多个像素，所述第二多个像素在所述第一多个像素的侧面。所述发射颜色的相加混合导致总体上发白光。

Description

有机发光二极管灯具
相关专利申请
本专利申请根据35U.S.C.§119(e)要求2009年8月24日提交的临时申请61/236,170的优先权，将所述文献全文以引用方式并入本文。
背景信息
公开领域
本公开一般来讲涉及有机发光二极管(“OLED”)灯具。它也涉及制备此类装置的方法。
相关领域说明
发光的有机电子器件存在于许多不同种类的电子设备中。在所有此类设备中，有机活性层夹置在两个电极之间。电极中的至少一个是透光的以便光能够通过该电极。当所述电极通电时，有机活性层通过透光电极发光。可在发光层和一个或多个电极之间存在附加电活性层。
已知在发光二极管中将有机电致发光化合物用作活性组分。已知诸如蒽、噻二唑衍生物和香豆素衍生物等简单有机分子显示具有电致发光性。在某些情况下，这些小分子材料作为掺杂剂存在于基质材料中以改善加工性能和/或电子性能。发白光的OLED可用于照明应用。
对新OLED装置和制备它们用于照明的方法的需求一直存在。
发明概述
本发明提供了有机发光二极管灯具，所述有机发光二极管灯具包括图案化的第一电极、第二电极、以及在所述第一电极和第二电极之间的发光层，所述发光层包括：
第一多个像素，所述第一多个像素包括具有发射颜色为蓝绿色的第一电致发光材料；和
第二多个像素，所述第二多个像素包括具有发射颜色为红色/桔红色的第二电致发光材料，所述第二多个像素与所述第一多个像素横向间隔开；
其中所述两种发射光的相加混合导致总体上发白光。
本发明也提供了制备OLED灯具的方法，所述方法包括：
提供在其上具有第一图案化电极的基板；
将第一液体组合物沉积成第一像素图案以形成第一沉积组合物，所述第一液体组合物在第一液体介质中包含第一电致发光材料，所述第一电致发光材料具有第一发射颜色；
干燥所述第一沉积组合物以形成第一多个像素；
将第二液体组合物沉积成第二像素图案(其与所述第一像素图案横向间隔开)以形成第二沉积组合物，所述第二液体组合物在第二液体介质中包含第二电致发光材料，所述第二电致发光材料具有第二发射颜色；
干燥所述第二沉积组合物以形成第二多个像素；并且
在所有所述像素上形成第二电极；
其中，其中发射颜色中的一种为蓝绿色，并且发射颜色中的一种为红色/桔红色。
以上综述以及以下发明详述仅出于示例性和说明性的目的，而不是对本发明进行限制，本发明受所附权利要求的限定。
附图简述
附图中示出了实施方案以增进对本文所述概念的理解。
图1(a)是一种现有技术的发白光装置的图示。
图1(b)是另一种现有技术的发白光装置的图示。
图2(a)是OLED显示器的像素格式的图示。
图2(b)是OLED灯具的像素格式的图示。
图3是阳极设计的图示。
图4是OLED灯具的图示。
技术人员理解，附图中的物体是以简洁明了的方式示出的并不一定按比例绘制。例如，图中一些物体的尺寸相对于其它物体可能有所放大以便更好地理解实施方案。
发明详述
许多方面和实施方案已在上文进行了描述，并且仅是示例性而非限制性的。在阅读完本说明书后，技术人员应认识到，在不脱离本发明范围的情况下，其它方面和实施方案也是可能的。
通过阅读以下的发明详述和权利要求，任何一个或多个实施方案的其它特征和有益效果将变得显而易见。发明详述首先着重于定义和术语的阐明，接着描述灯具、材料、方法，最后描述实施例。
1.术语的定义和说明
在提出下述实施方案详情之前，先定义或阐明一些术语。
如本文所用，术语“烷氧基”是指基团RO-，其中R为烷基。
术语“烷基”旨在表示衍生自脂族烃的具有一个连接点的基团，并且包括直链、支链或环状的基团。该术语旨在包括杂烷基。术语“烃烷基”是指不具有杂原子的烷基。在一些实施方案中，烷基具有1-20个碳原子。
术语“芳基”旨在表示衍生自芳族烃的具有一个连接点的基团。术语“芳族化合物”旨在表示包含至少一个具有离域π电子的不饱和环状基团的有机化合物。该术语旨在包括杂芳基。术语“烃芳基”旨在表示环中不具有杂原子的芳香化合物。在一些实施方案中，芳基具有3-30个碳原子。
术语“蓝绿色”是指具有颜色坐标x＝0.16-0.17和y＝0.47-0.52的发射。
术语“颜色坐标”是指根据C.I.E.色度标尺(CommissionInternationale de L′Eclairage，1931)的x-和y-坐标。
术语“CRI”是指CIE显色指数。它是光源与理想或天然光源相比忠实地再现不同物体颜色的能力的定量量度。将参考光源如黑体辐射定义为具有CRI 100。
术语“干燥”旨在表示除去按重量计至少50％的液体介质；在一些实施方案中，按重量计至少75％的液体介质。“部分干燥的”层是其中一些液体介质保留的层。“基本完全干燥的”层是指已经干燥到进一步干燥不会导致任何额外重量损失的程度的层。
术语“电致发光”是指材料响应于通过其的电流发光。“电致发光”是指能够电致发光的材料。
前缀“氟代”表示一个或多个可得氢原子已被氟原子置换。
前缀“杂”表示一个或多个碳原子已被不同的原子置换。在一些实施方案中，所述不同的原子为N、O、或S。
术语“横向间隔开”是指相同平面内的间隔，其中所述平面与第一电极的平面平行。
术语“液体组合物”旨在表示其中材料溶解形成溶液的液体介质，其中材料分散形成分散体的液体介质，或其中材料悬浮形成悬浮液或乳液的液体介质。
术语“液体介质”旨在表示液体材料，其包括纯液体、液体组合物、溶液、分散体、悬浮液和乳液。无论是存在一种还是多种溶剂，均称为液体介质。
术语“灯具”是指发光面板，并且可包括或不包括相关联的外壳和与电源的电连接。
当涉及灯具时，术语“总体发光”是指灯具作为整体的可察觉光输出。
当涉及像素时，术语“节距”是指从像素中心到下一个相同颜色的像素中心的距离。
术语“红色/桔红色”是指发射颜色介于红色至桔红色的范围内并且具有颜色坐标x＝0.60-0.68和y＝0.28-0.38。
术语“甲硅烷基”是指基团R3Si-，其中R为H、D、C1-20烷基、氟代烷基、或芳基。在一些实施方案中，R烷基中的一个或多个碳被Si取代。在一些实施方案中，所述甲硅烷基为(己基)2Si(CH3)CH2CH2Si(CH3)2-和[CF3(CF2)6CH2CH2]2Si(CH3)-。
术语“白光”是指人眼可察觉的白色光。
所有基团可为未取代或取代的。在一些实施方案中，取代基选自D、卤素、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基和氟代烷基。
除非另外指明，所有基团可为未取代或取代的。除非另外指明，在可能的情况下，所有基团可为直链、支链或环状的。在一些实施方案中，取代基选自卤素、烷基、烷氧基、甲硅烷基、硅氧烷、芳基和氰基。
如本文所用，术语“包含”、“包括”、“具有”或它们的任何其它变型均旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括要素列表的工艺、方法、制品或设备不必仅限于那些要素，而是可包括未明确列出的或该工艺、方法、制品或设备所固有的其它要素。此外，除非有相反的明确说明，“或”是指包含性的“或”，而不是指排他性的“或”。例如，以下任何一种情况均满足条件A或B：A是真实的(或存在的)且B是虚假的(或不存在的)，A是虚假的(或不存在的)且B是真实的(或存在的)，以及A和B都是真实的(或存在的)。
同样，使用“一个”或“一种”来描述本文所描述的要素和组分。这样做仅仅是为了方便，并且对本发明的范围提供一般性的意义。这种描述应被理解为包括一个或至少一个，并且该单数也包括复数，除非很明显地另指他意。
对应于元素周期表内列的族序号的使用参见“CRC Handbook ofChemistry and Physics”，第81版(2000-2001)中的“新命名法”公约。
除非另有定义，本文所用的所有技术和科学术语的含义均与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的一样。尽管与本文所描述的方法和材料类似或等同的方法和材料也可用于本发明实施方案的实施或测试中，但是下文描述了合适的方法和材料。除非引用具体段落，本文提及的所有出版物、专利申请、专利以及其它参考文献全文均以引用方式并入本文。如发生矛盾，以本说明书及其包括的定义为准。此外，材料、方法和实施例仅是示例性的，并不旨在进行限制。
本文未描述的有关特定材料、加工方法和电路的许多细节均是常规的，并且可以在有机发光二极管显示器、光电探测器、光伏和半导体构件领域的教科书和其它来源中找到。
2.灯具
已知具有发白光层，其中不同颜色的发射层层叠在彼此顶部，它们在阳极和阴极之间。现有技术的两个示例性装置在图1中示出。在图1a中，阳极3和阴极11之间具有在基板2上层叠的发蓝光层6、发绿光层9和发红光层10。在发光层的任一侧是空穴传输层4、电子传输层8，并且也存在空穴阻挡层7和电子阻挡层5。在图1b中，基板2、阳极3、空穴传输层4、电子传输层8和阴极11如图所示分布。发光层12是基质材料中的黄光和红光发射器的组合。发光层13是基质材料中的发蓝光材料。层14是基质材料的附加层。
本文所述的灯具具有发光层，所述发光层彼此横向而不是以层叠构型来布置。
所述灯具具有第一图案化电极、第二电极、以及在所述第一图案化电极和第二电极之间的发光层。所述发光层包括具有蓝绿色发射的第一多个像素和具有红色/桔红色发射的第二多个像素。多个像素彼此横向间隔开。所述发射颜色的相加混合导致总体上发白光。至少其中一个电极是至少部分地透明的以使产生的光透射。
其中一个电极是阳极，它是尤其对注入的正电荷运送有效的电极。在一些实施方案中，第一电极是阳极。在一些实施方案中，所述阳极成平行条纹图案。在一些实施方案中，所述阳极是至少部分地透明的。
另一个电极是阴极，它是尤其对注入的电子或负电荷运送有效的电极。在一些实施方案中，所述阴极是连续的总体层。单个像素可为任何几何形状。在一些实施方案中，它们是矩形的或椭圆形的。
在一些实施方案中，所述第一多个像素排列成像素的平行条纹。在一些实施方案中，所述第一多个像素和第二多个像素排列成像素的交替平行条纹。
像素分辨率是足够高的，以便不会单独看到所述第一颜色和第二颜色，并且所述总体发射是白光。在一些实施方案中，相同颜色的像素间的节距不大于200微米。在一些实施方案中，所述节距不大于150微米。在一些实施方案中，所述节距不大于100微米。
只要高CRI值是可得到的，则基于高发光效率就可选择电致发光材料。
在一些实施方案中，每种颜色的像素具有不同的尺寸。这可被完成以获得最佳的颜色混合，从而发射白光。在具有平行像素条纹的实施方案中，像素的宽度可不同。当每种颜色在相同操作电压下运行时，可选择宽度以获得合适的颜色平衡。图2提供了这种方法的图示。图2(a)示出了具有相等宽度的像素110和120的OLED显示器100的典型布局。这种布局也可用于本文所述灯具。图2(b)示出了OLED灯具200的布局的一个实施方案，所述灯具具有不同宽度的像素210和220。所述像素节距在图2(a)和2(b)中用“p”表示。
OLED装置也包括用于递送电力至所述装置的电线线路。在一些实施方案中，一些电线线路存在于所述装置的活性区域中，在像素电线之间间隔开。电线线路可存在于每x个像素电线之间，其中x是整数并且所述值由灯具的尺寸和电子需求决定。在一些实施方案中，电线线路每隔10-20个像素电线出现。在一些实施方案中，将所述金属电线线路组装在一起以使每种颜色仅有一个电触头。
将电极组装在一起的做法允许使用简单的传动电子器件并且使随后的维护成本最小化。此类设计可能带来的潜在问题是，任何像素的短路均可能导致整个灯具的短路和重大损伤。在一些实施方案中，这一问题能够通过设计具有单个“弱连接”的像素来解决。因此，在任何一个像素中的短路将仅引起该像素的失效-其余的灯具将继续工作，仅有不引人注意的光输出减少。图3示出了一种可能的阳极设计。将阳极250与金属电线线路260通过窄短截线270相连接。短截线270足以在运行期间输送电流，但如果所述像素短路，它将失效，从而使短路局限于单个像素。
在一些实施方案中，OLED灯具包括岸结构以限定所述像素开口。术语“岸结构”旨在表示上覆基板的结构体，其中所述结构行使将所述基板内或所述基板上的物体、区域、或它们的任何组合与所述基板内或所述基板上的不同物体或不同区域分开的主要功能。
在一些实施方案中，OLED灯具还包括附加层。在一些实施方案中，OLED灯具还包括一个或多个电荷传输层。术语“电荷传输”当涉及层、材料、构件、或结构时旨在表示此类层、材料、构件、或结构促进所述电荷以相对高的效率和小的电荷损失穿过所述层、材料、构件、或结构的厚度进行迁移。空穴传输层有利于正电荷的移动；电子传输层有利于负电荷的移动。虽然电致发光材料也可具有某些电荷传输特性，但术语“电荷传输层、材料、构件、或结构”并不旨在包括其主要功能为发光的层、材料、构件、或结构。
在一些实施方案中，OLED灯具在电致发光层和阳极之间还包括一个或多个空穴传输层。在一些实施方案中，OLED灯具在电致发光层和阴极之间还包括一个或多个电子传输层。
在一些实施方案中，OLED灯具在阳极和空穴传输层之间还包括空穴注入层。术语“空穴注入层”或“空穴注入材料”旨在表示导电的或半导电的材料。空穴注入层可具有有机电子器件中的一个或更多个功能，包括但不限于下层平面化、电荷传输和/或电荷注入特性、杂质如氧气或金属离子的清除、以及其它有利于或改善有机电子器件性能的方面。
OLED灯具的一个实例在图4中示出。OLED灯具300具有基板310，所述基板具有阳极320和电线线路330。岸结构340包含有机层：空穴注入层350、空穴传输层360、以及电致发光层371和372，分别为蓝绿色和红色/桔红色。如图4所示，蓝绿色电致发光层371的厚度大于红色/桔红色电致发光层372的厚度。在一些实施方案中，所述厚度是相同的。在一些实施方案中，蓝绿色电致发光层371的厚度小于红色/桔红色电致发光层372的厚度。电子传输层380和阴极390应用于总体。
可附加地包封OLED灯具以预防由空气和/或水分导致的劣化。多种包封技术是已知的。在一些实施方案中，大面积基板的包封使用薄的不透水玻璃封盖完成，其加入干燥密封以防止水分从包装边缘渗入。包封技术已经在例如公布的美国专利申请2006-0283546中进行了描述。
可存在不同变型的OLED灯具，它们仅有传动电子器件(OLED面板自身在所有情况下相同)的复杂性不同。传动电子器件设计仍可为非常简单的。
在一个实施方案中，选择不同的像素宽度以便获得期望的白点，两种颜色在相同电压(大约5-6V)下运行。将两种颜色组合在一起。所需的传动电子器件因此是简单的稳定直流电压。
在一个实施方案中，选择不同的像素宽度并且通过两个独立的直流电压驱动两种颜色，从而使每种颜色可被独立地调节。这提供了使用者获得可选择的白点(例如模拟日光、白炽灯或荧光灯)的可能性。如果所述颜色随着灯具老化发生变化，这也允许调节色点。这种设计需要两个直流电压。给灯具设定程序，使其在一定颜色范围内循环也是可能的。这在商业性宣传用语或商店展示中有潜在的应用。
在一些实施方案中，需要精确的白点颜色并且老化导致的颜色变化是不可接受的。在这种情况下，选择不同的像素宽度并且通过两个独立的直流电源驱动两种颜色。此外，所述灯具包括外部颜色传感器，它允许自动调节颜色以保持白点颜色。
3.材料
a.电致发光层
任何类型的电致发光(“EL”)材料可用于电致发光层，包括但不限于小分子有机发光化合物、发光金属络合物、共轭聚合物、以及它们的混合物。小分子发光化合物的实例包括但不限于芘、苝类、红荧烯、香豆素、它们的衍生物、以及它们的混合物。金属络合物的实例包括但不限于金属螯合8-羟基喹啉酮化合物，如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)；环金属铱和铂电致发光化合物，如在Petrov等人的美国专利6,670,645以及已公布的PCT专利申请WO 03/063555和WO 2004/016710中所公开的铱与苯基吡啶、苯基喹啉、或苯基嘧啶配体的络合物，以及在例如已公布的PCT专利申请WO 03/008424、WO 03/091688和WO 03/040257中所述的有机金属络合物、以及它们的混合物。Thompson等人在美国专利6,303,238中，以及Burrows和Thompson在已公布的PCT专利申请WO 00/70655和WO01/41512中已描述了包含带电基质材料和金属络合物的电致发光发射层。共轭聚合物的实例包括但不限于聚(苯撑乙烯)、聚芴、聚(螺二芴)、聚噻吩、聚(对亚苯基)、它们的共聚物、以及它们的混合物。
在一些实施方案中，具有蓝绿色发射颜色的第一电致发光材料为铱的有机金属络合物。在一些实施方案中，有机金属铱络合物为具有式IrL3的三环金属络合物或具有式IrL2Y的双环金属络合物，其中Y为单阴离子二齿配体，并且L具有选自式L-1至式L-17的式：
其中
R1至R8相同或不同并且选自H、D、供电子基团和吸电子基团；
R9为H、D、或烷基；并且
*代表与铱配位的点。
通过选择并组合供电子的和吸电子的取代基来调节发射颜色。此外，通过选择双环金属络合物中的Y配体来调节颜色。通过以下方法将颜色变为较短的波长(a)选择一个或多个供电子取代基用于R1至R4；和/或(b)选择一个或多个吸电子取代基用于R5至R8；和/或(c)选择具有配体Y-1的双环金属络合物，如下所示。相反地，通过以下方法将颜色变为较长的波长(a)选择一个或多个供电子取代基用于R1至R4；和/或(b)选择一个或多个吸电子取代基用于R5至R8；和/或(c)选择具有配体Y-2的双环金属络合物，如下所示。供电子取代基的实例包括但不限于烷基、甲硅烷基、烷氧基和二烷基氨基。吸电子取代基的实例包括但不限于F、氟代烷基和氟代烷氧基。也可选择取代基以影响所述材料的其它特性，例如溶解度、空气和水分稳定性、发射寿命、以及其它特性。
在式L-1至L-17的一些实施方案中，R1至R4中的至少其中一个为供电子取代基。在式L-1的一些实施方案中，R5至R8中的至少其中一个为供吸电子取代基。
在式L-1至L-12的一些实施方案中：
R1为H、D、烷基、或甲硅烷基；
R2为H、D、烷基、或甲硅烷基；
R3＝H、D、F、OR10、NR10 2；
R4＝H、D、烷基或甲硅烷基；
R5＝H、D或F；
R6＝H、D、F、CN、烷基、氟代烷基、烷氧基、氟代烷氧基、芳基、或二芳氧基氧膦基；
R7＝H、D、F、烷基、氟代烷基、烷氧基、氟代烷氧基、芳基、或二芳氧基氧膦基；
R8＝H、D、CN、烷基、氟代烷基；
R9＝H、D、烷基或甲硅烷基；和
R10＝烷基，其中相邻的R10基能够被接合以形成饱和环。
在一些实施方案中，Y选自Y-1、Y-2和Y-3
Figure BPA00001515323900121
其中：
R11在每次出现时相同或不同并且选自烷基和氟代烷基；
R12为H、D或F；并且
R13在每次出现时相同或不同并且选自烷基和氟代烷基。
在一些实施方案中，烷基和氟代烷基具有1-5个碳原子。在一些实施方案中，烷基为甲基。在一些实施方案中，氟代烷基为三氟甲基。在一些实施方案中，芳基为杂芳基。在一些实施方案中，杂芳基具有一个或多个氮杂原子。在一些实施方案中，芳基为苯基，其具有一个或多个选自D、F、CN、CF3和芳基的取代基。在一些实施方案中，芳基选自邻氟代苯基、间氟代苯基、对氟代苯基、对氰基苯基和3，5-双(三氟甲基)苯基。在一些实施方案中，二芳氧基氧膦基为二苯基氧膦基。
在一些实施方案中，具有蓝绿色发射颜色的有机金属铱络合物具有式IrL3。在一些实施方案中，所述络合物具有式IrL3，其中L为式L-1，R5、R6、R7和R8中的至少其中一个为F、芳基、杂芳基、或二芳氧基氧膦基。
在一些实施方案中，具有蓝绿色色发射颜色的有机金属铱络合物具有式IrL2Y，并且L＝L-6或L-13。在一些实施方案中，所有R为H或D。
具有蓝绿色色发射颜色的有机金属铱络合物的实例包括但不限于：
Figure BPA00001515323900131
在一些实施方案中，具有红色/桔红色发射颜色的第二电致发光材料为铱的有机金属络合物。在一些实施方案中，有机金属铱络合物为具有式IrL3的三环金属络合物或具有式IrL2Y的双环金属络合物，其中Y为单阴离子二齿配体，并且L具有选自式L-18、L-19、L-20和L-21的式：
Figure BPA00001515323900161
其中：
R1至R6和R21至R30相同或不同并且选自H、D、供电子基团和吸电子基团；并且
*代表与铱配位的点。
如上文所述，通过选择并组合供电子和吸电子的取代基以及选择在双环金属络合物中的Y配体来调节发射颜色。通过以下方法将颜色变为较短的波长(a)选择一个或多个供电子取代基用于R1至R4或R14至R19；和/或(b)选择一个或多个吸电子取代基用于R5至R6或R20至R23；和/或(c)选择具有配体Y-·1的双环金属络合物。相反地，通过以下方法将颜色变为较长的波长(a)选择一个或多个供电子取代基用于R1至R4或R14至R19；和/或(b)选择一个或多个吸电子取代基用于R5至R6或R20至R23；和/或(c)选择具有配体Y-2的双环金属络合物。
在式L-18至L-20的一些实施方案中：
R1至R4和R14至R19相同或不同，并且为H、D、烷基、烷氧基、或甲硅烷基，或在配体L-18中的R1和R2、R2和R3或R3和R4，或在配体L-19和L-20中的R16和R17或R17和R18，或在配体L-21中的R16和R17、R17和R18，或者R18和R19能够被接合在一起以形成烃环或杂环；
R20＝H、D、F、烷基、甲硅烷基、或烷氧基；
R21＝H、D、CN，烷基、氟代烷基、氟代烷氧基、甲硅烷基、或芳基；并且
R22＝H、D、F、CN，烷基、甲硅烷基、烷氧基、氟代烷氧基、或芳基；并且
R23＝H、D、CN、烷基、氟代烷基、氟代烷氧基或甲硅烷基。
在一些实施方案中，Y选自Y-1、Y-2和Y-3
Figure BPA00001515323900171
其中：
R11在每次出现时相同或不同并且选自烷基和氟代烷基；
R12为H、D、或F；并且
R13在每次出现时相同或不同并且选自烷基和氟代烷基。
在所述式的一些实施方案中，烷基、氟代烷基、烷氧基和氟代烷氧基具有1-5个碳原子。在一些实施方案中，烷基为甲基。在一些实施方案中，氟代烷基为三氟甲基。在一些实施方案中，芳基为杂芳基。在一些实施方案中，芳基为N-咔唑基或N-咔唑基苯基。在一些实施方案中，芳基为苯基、取代苯基、联苯、或取代联苯。在一些实施方案中，芳基选自苯基、联苯、对(C1-5)烷基苯基和对-氰基苯基。
在一些实施方案中，L＝L-19并且所述络合物具有式IrL3。在一些实施方案中，L＝L-20并且所述络合物具有式IrL2Y或IrL3。在一些实施方案中，L＝L-21并且所述络合物具有式IrL2Y。在一些实施方案中，Y＝Y-1。在Y-1的一些实施方案中，R11选自甲基和丁基，并且R12为H。
在一些实施方案中，L＝L-18。在L-18的一些实施方案中，所有R＝H或D。
在一些实施方案中，L＝L-19。在L-19的一些实施方案中，R14、R15、R16、R17、R18和R19为H或D。在L-19的一些实施方案中，R20、R21和R22中的至少一个选自甲基、甲氧基和叔丁基。在L-19的一些实施方案中，R16至R19中的至少一个为烷氧基。在L-19的一些实施方案中，R20至R23中的至少一个为烷氧基或氟代烷氧基。
在一些实施方案中，L＝L-20。在L-20的一些实施方案中，R14、R15、R16、R17、R18和R19为H或D。在L-20的一些实施方案中，R22为芳基。在L-20的一些实施方案中，R14和R22中的至少一个为C1-5烷基。
在一些实施方案中，L＝L-21。在L-21的一些实施方案中，R16至R19为H或D。在L-21的一些实施方案中，R14和R22中的至少一个为C1-5烷基。在L-21的一些实施方案中，R20至R23中的至少一个为C1-5烷氧基或氟代烷氧基。
配体L-19的实例包括但不限于下表1和2中给出的那些。配体L-20的实例包括但不限于下表3中给出的那些。
表1：配体L-19。
Figure BPA00001515323900181
Figure BPA00001515323900191
其中R14至R20和R23为H
表2：配体L-19
Figure BPA00001515323900192
Figure BPA00001515323900201
其中Me＝甲基，t-Bu＝叔丁基，并且R23＝H
表3：配体L-20
  配体   R14   R20   R21   R22
  R-52   H   H   H   t-Bu
  R-53   H   H   H   苯基
  R-54   Me   H   H   t-Bu
  R-55   Me   H   H   苯基
  R-56   Me   H   H   联苯
  R-57   Me   H   Me   苯基
其中Me＝甲基，t-Bu＝叔丁基，R15-R19和R23＝H
具有红色/桔红色发射颜色的有机金属铱络合物的实例包括但不限于：
Figure BPA00001515323900202
Figure BPA00001515323900211
Figure BPA00001515323900221
在一些实施方案中，电致发光材料以基质材料中的掺杂剂形式存在。术语“基质材料”旨在表示通常呈层形式的材料，电致发光材料可被加入到所述基质材料中。基质材料可具有或可不具有发射、接收或过滤辐射的电子特性或能力。基质材料已公开于例如美国专利7,362,796和公布的美国专利申请2006-0115676中。
在一些实施方案中，基质材料具有式
Figure BPA00001515323900222
其中：
Ar1至Ar4相同或不同并且为芳基；
Q选自多价芳基
Figure BPA00001515323900231
并且
T选自(CR’)a、SiR2、S、SO2、PR、PO、PO2、BR和R；
R在每次出现时相同或不同并且选自烷基和芳基；
R’在每次出现时相同或不同并且选自H、D和烷基；
a为1-6的整数；并且
m为0-6的整数。
在式I的一些实施方案中，相邻的Ar基团接合在一起形成环如咔唑。在式I中，“相邻”为指Ar基团键合相同的N。
在一些实施方案中，Ar1至Ar4独立地选自苯基、联苯基、三联苯基、四联苯基、萘基、菲基、萘基苯基和菲基苯基。也可使用高于四联苯基的具有5-10个苯环的类似物。
在一些实施方案中，Q为具有至少两个稠合环的芳基。在一些实施方案中，Q具有3-5个稠合的芳环。在一些实施方案中，Q选自
Figure BPA00001515323900232
菲、苯并菲、菲咯啉、萘、蒽、喹啉和异喹啉。
在一些实施方案中，所述基质材料为电子传输材料。在一些实施方案中，所述基质材料选自菲咯啉、喹喔啉、苯基吡啶、苯并二呋喃和金属喹啉酸盐配合物。
在一些实施方案中，基质材料为菲咯啉衍生物，其具有式
Figure BPA00001515323900233
其中：
R24相同或不同并且选自苯基、萘基、萘基苯基、三苯基氨基和咔唑基苯基；
R25和R26相同或不同并且选自苯基、联苯基、萘基、萘基苯基、菲基、三苯基氨基和咔唑基苯基。
在菲咯啉衍生物的一些实施方案中，两个R24均为苯基，并且R25和R26选自苯基、2-萘基、萘基苯基、菲基、三苯基氨基和间咔唑基苯基。
基质材料的一些实例包括但不限于：
Figure BPA00001515323900241
Figure BPA00001515323900251
Figure BPA00001515323900261
存在与电致发光组合物中掺杂剂的量基于所述组合物的总重量一般在3-20重量％范围内；在一些实施方案中，按重量计为5-15％。在一些实施方案中，存在两种基质的组合。
可通过平衡两种颜色的发射实现总体上发白光。在一些实施方案中，如以cd/m2测量的两种颜色的相对发射为如下：
蓝绿色发射＝40-55％，
红色/桔红色发射＝45-60％。
一般来讲，当第二电致发光材料红色加深时，材料的相对发射降低。
b.其它层
用于本文所述的其它层的材料可为任何已知的那些材料，它们用于OLED装置。
阳极是用于注入正电荷载体的尤其有效的电极。它可由例如包含金属、混合金属、合金、金属氧化物或混合金属氧化物的材料制成，或它可为导电聚合物、或它们的混合物。合适的金属包括第11族金属，第4、5和6族的金属，以及第8-10族过渡金属。如果使阳极具有透光性，则一般使用12、13和14族金属的混合金属氧化物，例如氧化铟锡。阳极还可包含有机材料如聚苯胺，如“Flexible light-emitting diodes made from solubleconducting polymer，”Nature第357卷，第477-479页(1992年6月11日)中所述。期望阳极和阴极中的至少一个为至少部分透明的，以使产生的光线能够被观察到。
空穴注入层包括空穴注入材料。空穴注入材料可为聚合物、低聚物、或小分子，并且可为溶液、分散体、悬浮液、乳液、胶态混合物、或其它组合物的形式。
空穴注入层可由聚合物材料所形成，如聚苯胺(PANI)或聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)，所述聚合材料通常掺入有质子酸。质子酸可为例如聚(苯乙烯磺酸)、聚(2-丙烯酰胺-2-甲基-1-丙磺酸)等。空穴注入层可包含电荷转移化合物等，如铜酞菁和四硫富瓦烯-四氰基苯醌二甲烷体系(TTF-TCNQ)。在一个实施方案中，空穴注入层由导电聚合物和成胶体聚合酸的分散体制成。此类物质描述于例如公布的美国专利申请2004-0102577、2004-0127637和2005-0205860和公布的PCT专利申请WO2009/018009中。
空穴传输层包括空穴传输材料。用于空穴传输层的空穴传输材料实例已概述于例如1996年Y.Wang的“Kirk-Othmer Encyclopedia of ChemicalTechnology”第四版，第18卷，第837-860页中。空穴传输分子和空穴传输聚合物均可使用。常用的空穴传输分子包括但不限于：4，4′，4”-三(N，N-二苯基-氨基)三苯胺(TDATA)；4，4′，4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(MTDATA)；N，N′-二苯基-N，N′-双(3-甲基苯基)-[1，1′-联苯基]-4，4′-二胺(TPD)；4，4’-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)；1，3-双(咔唑-9-基)苯(mCP)；1，1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基]环己烷(TAPC)；N，N′-双(4-甲基苯基)-N，N′-双(4-乙基苯基)-[1，1′-(3，3′-二甲基)联苯基]-4，4′-二胺(ETPD)；四-(3-甲基苯基)-N，N，N′，N′-2，5-苯二胺(PDA)；α-苯基-4-N，N-二苯基氨基苯乙烯(TPS)；对-(二乙氨基)苯甲醛二苯腙(DEH)；三苯胺(TPA)；双[4-(N，N-二乙氨基)-2-甲基苯基](4-甲基苯基)甲烷(MPMP)；1-苯基-3-[对-(二乙氨基)苯乙烯基]-5-[对-(二乙氨基)苯基]吡唑啉(PPR或DEASP)；1，2-反式双(9H-咔唑-9-基)环丁烷(DCZB)；N，N，N′，N′-四(4-甲基苯基)-(1，1′-联苯基)-4，4′-二胺(TTB)；N，N’-双(萘-1-基)-N，N’-双(苯基)对二氨基联苯(α-NPB)；和卟啉化合物如酞菁铜。常用的空穴传输聚合物包括但不限于聚乙烯咔唑、(苯基甲基)聚硅烷、聚二氧噻吩、聚苯胺、以及聚吡咯。还可通过将空穴传输分子诸如上述那些掺入到聚合物诸如聚苯乙烯和聚碳酸酯中来获得空穴传输聚合物。在一些情况下，使用三芳基胺聚合物，尤其是三芳基胺-芴共聚物。在一些情况下，所述聚合物和共聚物是可交联的。可交联空穴传输聚合物的实例可见于例如公布的美国专利申请2005-0184287和公布的PCT专利申请WO 2005/052027中。在一些实施方案中，空穴传输层掺入有p型掺杂剂，如四氟四氰基喹啉并二甲烷和苝-3，4，9，10-四羧基-3，4，9，10-二酸酐。
电子传输层不仅可用于促进电子传输，而且还可用作缓冲层或限制层以防止层界面处的电子空穴对的淬灭。优选地，该层促进电子移动性并且减少电子空穴对的淬灭。可用于任选电子传输层中的电子传输材料实例包括金属螯合的8-羟基喹啉酮化合物，包括金属喹啉衍生物如三(8-羟基喹啉)铝(AlQ)、二(2-甲基-8-羟基喹啉)(对苯基酚氧基)铝(III)(BAlq)、四(8-羟基喹啉)铪(HfQ)和四(8-羟基喹啉)锆(ZrQ)；以及唑化合物，如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-
Figure BPA00001515323900281
二唑(PBD)、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-(4-叔丁基苯基)-1，2，4-三唑(TAZ)和1，3，5-三(苯基-2-苯并咪唑)苯(TPBI)；喹喔啉衍生物，如2，3-二(4-氟苯基)喹喔啉；菲咯啉，如4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(DPA)和2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(DDPA)；以及它们的混合物。在一些实施方案中，所述电子传输层还包含n型掺杂剂。N型掺杂剂材料为人们所熟知。n型掺杂剂包括但不限于第1族和第2族金属；第1族和第2族金属盐，如LiF、CsF和Cs2CO3；第1族和第2族金属有机化合物如锂喹啉；以及分子n型掺杂剂，如无色染料、金属配合物，如W2(hpp)4(其中hpp＝1，3，4，6，7，8-六氢-2H-嘧啶并-[1，2-a]-嘧啶)和二茂钴、四硫杂萘并萘、双(亚乙基二硫基)四硫富瓦烯、杂环基团或二价基团、以及杂环基团或二价基团的二聚体、低聚物、聚合物、二螺化合物和多环化物。
阴极是用于注入电子或负电荷载体尤其有效的电极。阴极可为功函低于阳极的任何金属或非金属。用于阴极的材料可选自第1族的碱金属(例如锂、铯)、第2族(碱土)金属、第12族金属，包括稀土元素和镧系元素、以及锕系元素。可使用诸如铝、铟、钙、钡、钐和镁、以及它们的组合的材料。含锂的有机金属化合物LiF、Li2O，含铯的有机金属化合物CsF、Cs2O和Cs2CO3也可沉积在有机层和阴极层之间以降低操作电压。该层可被称为电子注入层。
优选通过平衡发射极层中的正电荷和负电荷来确定每个组件层的材料的选择，以提供具有高电致发光效率的器件。
在一个实施方案中，不同的层具有下列厚度范围：阳极，500-5000
Figure BPA00001515323900291
，在一个实施方案中为1000-2000；空穴注入层，50-2000
Figure BPA00001515323900293
，在一个实施方案中为200-1000；空穴传输层，50-2000
Figure BPA00001515323900295
，在一个实施方案中为200-1000；光敏层，10-2000
Figure BPA00001515323900297
，在一个实施方案中为100-1000
Figure BPA00001515323900298
；电子传输层，50-2000，在一个实施方案中为100-1000；阴极，200-1000
Figure BPA000015153239002911
，在一个实施方案中为300-5000
Figure BPA000015153239002912
。层厚度的期望的比率将取决于所用材料的确切性质。
OLED灯具也可包括提高外部耦合以提高外部耦合效率并预防在装置一侧的光波导。提高光外耦合的类型包括在可视面上的表面膜，其包括规则结构如微球或晶体。另一个方法是使用无规结构以获得光散射如砂光表面和/或应用气凝胶。
本文所述的OLED灯具与现有的照明材料相比具有多个优点。OLED灯具具有比白炽灯泡能量消耗更低的潜力。可达到大于50lm/W的效率。OLED灯具可具有比荧光改善的光质量。显色指数可大于80，与之相比荧光灯泡的显色指数为62。与所有其它照明装置不同，OLED的散射本质减少了对外部散射器的需求。与其它照明装置不同，使用者能用简单的电子器件调节亮度和颜色。
此外，本文所述的OLED灯具与其它发白光的装置相比具有优点。所述结构比具有层叠电致发光层的装置简单的多。它较易于调节颜色。有比通过电致发光材料蒸发形成的装置更高的材料利用率。使用任何类型的电致发光材料以及电致发光聚合物是可能的。
4.方法
用于制备OLED灯具的方法包括：
提供在其上具有第一图案化电极的基板；
将第一液体组合物沉积成第一像素图案以形成第一沉积组合物，所述第一液体组合物在第一液体介质中包含第一电致发光材料，所述第一电致发光材料具有第一发射颜色；
将第二液体组合物沉积成第二像素图案(其与所述第一像素图案横向间隔开)以形成第二沉积组合物，所述第二液体组合物在第二液体介质中包含第二电致发光材料，所述第二电致发光材料具有第二发射颜色；并且
干燥所述第一和第二沉积组合物以形成第一和第二多个像素；并且
在所有所述像素上形成第二电极；
其中，其中发射颜色中的一种为蓝绿色，并且其中发射颜色中的一种为红色/桔红色。
可使用包括连续和不连续技术在内的任何已知液相沉积技术。连续液相沉积技术的实例包括但不限于旋涂、凹版涂布、帘式涂布、浸涂、槽模涂布、喷涂和连续喷涂。非连续沉积技术的实例包括但不限于喷墨印刷、照相凹版印刷和丝网印刷。
干燥步骤可在每种颜色沉积后进行、在所有颜色沉积后进行、或它们的任何组合。可采用任何常规的干燥技术，包括加热、抽真空、以及它们的组合。在一些实施方案中，干燥步骤产生部分干燥的层。在一些实施方案中，多个干燥步骤一起产生基本上完全干燥的层。基本上完全干燥的层的进一步干燥不产生任何其它装置性能上的变化。
在一些实施方案中，干燥步骤在沉积所述两种颜色后进行。在一些实施方案中，所述干燥步骤是一个多阶段方法。在一些实施方案中，干燥步骤具有其中沉积组合物被部分干燥的第一阶段和其中部分干燥的组合物被基本上完全干燥的第二阶段。
在一些实施方案中，所述方法还包括沉积包含化学制品的层。术语“化学围堵层”旨在表示图案层，所述层通过表面能效应而不是物理屏障结构来包含液体材料或限制液体材料的扩散。当涉及层时，术语“被包含”旨在表示该层不会显著扩散到其所沉积的区域之外。术语“表面能”是指由材料产生单位面积表面所需的能量。表面能的特性在于具有给定表面能的液体材料不会润湿具有更低表面能的表面。
在一些实施方案中，所述方法使用具有图案化的ITO和金属电线线路的玻璃基板作为基板。所述基板也可包含岸结构以限定单个像素。可使用任何常规技术如标准光刻技术形成并图案化岸结构。可使用槽模涂布用水溶液涂覆缓冲层，然后通过缝形模头涂敷机二次涂覆空穴传输层。这些层对所有像素来说是常见的，并且因此不进行图案化。可利用喷印设备将发光层图案化。在一些实施方案中，将像素印成柱状，其横向尺寸为约40微米。狭槽冲模方法步骤和喷印均可在标准洁净室环境下进行。接下来将所述装置转移到真空室中以沉积电子传输层和金属阴极。这是仅有的需要真空室设备的步骤。最后，使用如上所述的包封技术将整个灯具密封起来。
应注意的是，上文一般性描述中所描述的行为不是所有都是必需的，一部分具体行为不是必需的，并且除了所描述的那些以外，还可实施一个或多个其它行为。此外，所列行为的顺序不必是实施它们的顺序。
在上述说明书中，已参考具体的实施方案描述了不同概念。然而，本领域的普通技术人员认识到，在不脱离如下文权利要求中所述的本发明范围的情况下，可进行各种修改和变化。因此，说明书和附图应被认为是示例性而非限制性的，并且所有此类修改形式均旨在包括于本发明的范围内。
上文已结合具体的实施方案描述了有益效果、其它优点以及问题的解决方案。然而，有益效果、优点、问题的解决方案、以及可致使任何有益效果、优点或解决方案产生或变得更显著的任何特征不可解释为是任何或所有权利要求的关键、必需或基本特征。
应当认识到，为清楚起见，本文不同实施方案的上下文中所描述的某些特点也可在单个实施方案中以组合方式提供。反之，为简化起见，在单个实施方案上下文中所描述的多个特点也可分别提供，或以任何子组合的方式提供。此外，范围内描述的相关数值包括所述范围内的每个值。

Claims (15)

1.有机发光二极管灯具，所述有机发光二极管灯具包括图案化的第一电极、第二电极、以及在所述第一电极和第二电极之间的发光层，所述发光层包括：
第一多个像素，所述第一多个像素包括具有发射颜色为蓝绿色的第一电致发光材料；和
第二多个像素，所述第二多个像素包括具有发射颜色为红色/桔红色的第二电致发光材料，所述第二多个像素与所述第一多个像素横向间隔开；
其中所述两种发射颜色的相加混合导致总体上发白光。
2.权利要求1的灯具，其中所述具有蓝绿色发射颜色的第一电致发光材料为具有式IrL3的三环金属络合物或具有式IrL2Y的双环金属络合物，其中Y为单阴离子二齿配体，并且L具有选自式L-1至式L-17的式：
Figure FPA00001515323800011
Figure FPA00001515323800021
其中
R1至R8相同或不同并且选自H、D、供电子基团和吸电子基团；
R9为H、D或烷基；并且
*代表与铱配位的点。
3.权利要求2的灯具，其中：
R1为H、D、烷基、或甲硅烷基；
R2为H、D、烷基、或甲硅烷基；
R3＝H、D、F、OR10、NR10 2；
R4＝H、D、烷基、或甲硅烷基；
R5＝H、D或F；
R6＝H、D、F、CN、烷基、氟代烷基、烷氧基、氟代烷氧基、芳基、或二芳氧基氧膦基；
R7＝H、D、F、烷基、氟代烷基、烷氧基、氟代烷氧基、芳基、或二芳氧基氧膦基；
R8＝H、D、CN、烷基、氟代烷基；
R9＝H、D、烷基、或甲硅烷基；并且
R10＝烷基，其中相邻的R10基团能够被接合以形成饱和环。
4.权利要求1的灯具，其中所述第一电致发光材料包括选自以下的材料：
Figure FPA00001515323800041
Figure FPA00001515323800051
5.权利要求1的灯具，其中所述具有红色/桔红色发射颜色的第二电致发光材料为具有式IrL3的三环金属络合物或具有式IrL2Y的双环金属络合物，其中Y为单阴离子二齿配体，并且L具有选自式L-18、L-19、L-20和L-21的式：
Figure FPA00001515323800061
其中：
R1至R6和R14至R23相同或不同并且选自H、D、供电子基团和吸电子基团；并且
*代表与铱配位的点。
6.权利要求5的灯具，其中：
R1至R4和R14至R19相同或不同并且为H、D、烷基、烷氧基、或甲硅烷基，或在配体L-18中的R1和R2、R2和R3或R3和R4，或在配体L-19和L-20中的R16和R17或R17和R18，或在配体L-21中的R16和R17、R17和R18，或R18和R19能够被接合在一起以形成烃环或杂环；
R20＝H、D、F、烷基、甲硅烷基、或烷氧基；
R21＝H、D、CN、烷基、氟代烷基、氟代烷氧基、甲硅烷基、或芳基；并且
R22＝H、D、F、CN、烷基、甲硅烷基、烷氧基、氟代烷氧基、或芳基；并且
R23＝H、D、CN、烷基、氟代烷基、氟代烷氧基或甲硅烷基。
7.权利要求1的灯具，其中所述第二电致发光材料包括选自以下的材料：
Figure FPA00001515323800071
Figure FPA00001515323800081
8.权利要求2的灯具，其中Y选自Y-1、Y-2和Y-3
Figure FPA00001515323800082
其中：
R11在每次出现时相同或不同并且选自烷基和氟代烷基；
R12为H、D、或F；并且
R13在每次出现时相同或不同并且选自烷基和氟代烷基。
9.权利要求5的灯具，其中Y选自Y-1、Y-2和Y-3
Figure FPA00001515323800091
其中：
R11在每次出现时相同或不同并且选自烷基和氟代烷基；
R12为H、D、或F；并且
R13在每次出现时相同或不同并且选自烷基和氟代烷基。
10.权利要求1的灯具，其中如以cd/m2测量的两种颜色的相对发射为如下：
蓝绿色发射＝40-55％，
红色/桔红色发射＝45-605％。
11.权利要求5的灯具，其中所述络合物具有式IrL3，并且L＝L-19。
12.权利要求11的灯具，其中L-19选自R-1至R-51。
13.权利要求5的灯具，其中所述络合物具有式IrL2Y，并且L选自L-20和L-21，并且Y＝Y-1。
14.权利要求13的灯具，其中针对Y-1，R11选自甲基和丁基，并且R12为H。
15.权利要求13的灯具，其中L-20选自R-52至R-57。
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