CN103262285B - 有机发光器件和铜络合物在电荷运输层中的应用 - Google Patents

有机发光器件和铜络合物在电荷运输层中的应用 Download PDF

Info

Publication number
CN103262285B
CN103262285B CN201180059984.5A CN201180059984A CN103262285B CN 103262285 B CN103262285 B CN 103262285B CN 201180059984 A CN201180059984 A CN 201180059984A CN 103262285 B CN103262285 B CN 103262285B
Authority
CN
China
Prior art keywords
luminescent device
active layer
organic luminescent
layer
anode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201180059984.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103262285A (zh
Inventor
克里斯蒂安·克里斯图卡特
埃尔温·兰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Publication of CN103262285A publication Critical patent/CN103262285A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103262285B publication Critical patent/CN103262285B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • H10K50/155—Hole transporting layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/371—Metal complexes comprising a group IB metal element, e.g. comprising copper, gold or silver
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

一种有机发光器件（100），具有用于发射电磁辐射（114）的有源层（110）。所述有机发光器件还具有阳极（102）和设置在有源层（110）和阳极（102）之间的有机的电荷运输层（108）以用于从阳极（102）到有源层（110）中的载流子运输。由有源层（110）发射的电磁辐射（114）能够经由阳极（102）从有机发光器件（110）中耦合输出。有机的电荷运输层（108）包括铜络合物，所述铜络合物具有至少一个配位体，所述配位体具有根据式I的化学结构：E1和E2彼此分别无关地是下述元素的一种：氧、硫或硒，并且R选自：氢或者取代的或未取代的、枝化的、线状的或环状的碳氢化合物。

Description

有机发光器件和铜络合物在电荷运输层中的应用
技术领域
本发明涉及一种有机发光器件以及铜络合物在具有透明的阳极接触部的电子器件的电荷运输层中的应用。
背景技术
光电子器件设计用于将电能转换成电磁辐射、例如转换成可见光或者用于相反的过程。能够分别提及发射装置或者检测装置。对于电磁器件作为发射装置的一个实例是发光器件，特别是发光二极管(LED)。发光器件典型地包括电极，在所述电极之间设置有源区。能够经由所述电极将电流输送给发光器件，所述电流在有源区中被转换成光能、也就是说转换成电磁辐射。光能经由辐射耦合输出面从发光器件中耦合输出。
一种特别的发光器件是有机发光器件(Organic Light EmittingDevice或者OLED)。OLED在有源层中具有有机层，以便将电能转换成电磁辐射。在OLED经由电极与电流源接触时，不同的载流子类型被注入到有机层中。正载流子、也称作空穴从阳极穿过有机层迁移至阴极，同时电子从阴极穿过有机层迁移至阳极。在此，在有机层中形成电子空穴对形式的激发态，即所谓的激子，所述激子在发射电磁辐射的情况下分解。这种有机发光器件例如从文献[1]中已知。
由有机层发射的电磁辐射经由电极中的至少一个、也就是说经由阳极或阴极从OLED中耦合输出。相应地，电极关于发射的辐射必须是透明的，也就是说，所述电极对于电磁辐射而言必须具有高的透射系数。对于可见光范围中的电磁辐射，例如将基于银(Ag)、金(Au)或者镁(Mg)的薄的金属膜(thin metal film或TMF)用于透明的电极材料。将透明导电氧化物(transparent conductive oxide或TCO)、例如将铟锡氧化物(Indium Tin Oxide或ITO)或者铝掺杂的氧化锌(Aluminum-doped zinc oxide或AZO)用作电极材料同样是可行的。此外能够考虑复合电极，所述复合电极例如具有由TMF和/或TCO构成的层堆。
为了将载流子从电极注入到有源层中，通常设置中间层，借助所述中间层引起从电极到有源层中的载流子运输。特别在阳极侧，这种电荷运输层是值得期望的，以便加强将空穴注入到有源层中。设在阳极侧的电荷运输层也称作空穴运输层(hole transport layer或HTL)。厚的HTL具有下述优点：在OLED工作时抑制自发短路，其中电子不与空穴在有源层中组合成激子，而是穿过有机层并且直接到达阳极。因此，能够确保具有厚的HTL的OLED组件例如在效率或使用寿命方面的性能，有利的是，阳极和有源层之间的相对厚的电荷运输层是尽可能透明的。
发明内容
本发明基于下述问题，提供一种OLED，其中所述OLED本身产生的光能够经由阳极有效地耦合输出，其中所述OLED的特征在于高的电压稳定性。
所述问题通过一种有机发光器件和一种铜络合物的应用来实现。所述有机发光器具有：
-用于发射电磁辐射的有源层；
-阳极；和
-设置在所述有源层和所述阳极之间的有机的电荷运输层，以用于从所述阳极到所述有源层中的载流子运输，
其中由所述有源层发射的电磁辐射能够经由所述阳极从所述有机发光器件中耦合输出，并且
其中所述有机的电荷运输层包括铜络合物，其中所述铜络合物是五氟苯甲酸铜(I)并且所述电荷运输层的掺杂浓度为至少1重量百分比，
-阴极；和
-设置在所述有源层和所述阴极之间的电子运输层，其中所述电子运输层具有n型掺杂的材料。
所述铜络合物在光电子器件的电荷运输层中的应用——所述光电子器件具有透明的阳极和设置在有源层和阴极之间的电子运输层，其中所述电子运输层具有n型掺杂的材料，其中所述铜络合物是五氟苯甲酸铜(I)，并且其中所述电荷运输层的掺杂浓度为至少1重量百分比。
有机发光器件的改进形式和有利的设计方案在本文中说明。
接下来描述的实施形式的不同的设计方案只要可以类似地应用就适用于有机发光器件并且适用于铜络合物在有机的层结构中的应用。
有机发光器件的不同的实施形式具有用于发射电磁辐射的有源层、阳极和设置在有源层和阳极之间的、用于从阳极到有源层中的载流子运输的有机的电荷运输层。由有源层发射的辐射能够经由阳极从有机发光器件耦合输出。有机的电荷运输层具有铜络合物，所述铜络合物具有至少一个配位体，所述配位体具有根据式I的化学结构：
E1和E2彼此分别无关地是下述元素中的一种：氧、硫或硒。R选自：氢或者取代的或未取代的、枝化的、线状的或环状的碳氢化合物。
电荷运输层能够是p型掺杂层，所述p型掺杂层包含在上文中描述的铜络合物作为p型掺杂材料。铜络合物具有极其好的掺杂能力。所述铜络合物改进电荷运输层中的载流子运输，尤其提高空穴在p型掺杂区域中的导电性。总的来说，因此，电荷运输层能够在有源层处提供大量的可自由移动的载流子，由此实现有机发光器件的尤其高的效率。此外，借助作为掺杂材料的铜络合物能够在所发射的辐射的区域中实现高的透明度。掺杂有掺杂材料的基体材料的透射系数允许提供透射系数大于0.9的电荷运输层。因此，暗示地，将铜络合物用作掺杂材料在电磁辐射穿过电荷运输层时引起小于10％的吸收。
由于掺杂材料的高的透明度，能够在阳极和有源层之间提供厚的电荷运输层，而不引起电荷运输层中高的吸收损耗。因此，当在有机发光器件中构造层系统时提高设计自由度，尤其地，电荷运输层的厚度能够关于器件的电压稳定性而增大，而不必承受高的吸收损耗。
应用铜络合物的另一个优点在于原材料的容易的可用性和对掺杂材料的无危险的处理，使得能够对已知的掺杂材料使用低成本且环保的替代方案。
在一些实施形式中，铜络合物是五氟苯甲酸铜(I)。其具有下述结构：
其中位置2至6通过氟化被占据。因此，选择五氟苯甲酸铜(I)首先是有利的，因为借助所述络合物将高的空穴导电性和可见光谱范围中的低吸收相结合。对于100nm厚的由掺杂有五氟苯甲酸铜(I)的(4,4',4”-三(N-(1-萘基)-N-苯基-氨基)三苯胺制成的层而言，能够在420nm波长之上测量到大于93％的透射。
此外，五氟苯甲酸铜(I)尤其适合于在制造有机发光器件时进行处理。所述五氟苯甲酸铜(I)具有仅大约200℃的蒸发温度。其它的用于p型掺杂的掺杂材料、例如V2O5、MoO3、WO3或F4-TCNQ(2,3,5,6-四氟-7,7,8,8四氰基对苯醌二甲烷)具有大得多的蒸发温度。因此，在没有应用特殊的高温蒸发源的情况下就能够处理五氟苯甲酸铜(I)。
在此，能够关于电荷运输层的导电性和稳定性来最佳地选择掺杂材料在材料中的掺杂浓度。在尤其有利的实施形式中，掺杂浓度位于电荷运输层的0.1至50重量百分比之间。大约5重量百分比的值被证实为是尤其有利的。
此外，借助于掺杂浓度能够提高电荷运输层的透明度。高的透明度是必要的，以便避免电荷运输层中的吸收损耗。在此，有利的是，在电荷运输层中提供尤其高的掺杂浓度。掺杂浓度应位于电荷运输层的至少1重量百分比、有利地大于10重量百分比。
在一些实施形式中，电荷运输层具有朝向有源层的掺杂梯度。这意味着，掺杂材料的浓度关于电荷运输层的横截面发生改变。有利地，电荷运输层的掺杂朝向有源层减少。因此，尤其在电荷运输层对阳极的边界面处提供高的掺杂浓度，所述掺杂浓度能够实现从阳极到电荷运输层中的足够容易的注入。
在此，掺杂梯度例如能够通过彼此叠置地施加多个p型掺杂的有机半导体层来实现。同样可以考虑的是，在电荷运输层的制造过程期间，掺杂材料的输送通过适当的过程发生改变，使得随着增加的层厚度实现电荷运输层的逐渐不同的掺杂。同样可以考虑的是，通过适当的输送，例如通过注入掺杂材料时的射束轮廓而得到掺杂材料在基体材料中的期望的分布。
掺杂材料浓度例如能够从阳极侧的100％变化到与有源层的分界面处的0％。例如在阳极侧在电荷运输层中，能够考虑薄的掺杂材料膜。附加地，能够考虑的是，在电荷运输层中引入不同的掺杂材料，从而引起导电性的变化或者适当地形成阳极和有源层的势垒。
附图说明
在下文中根据附图详细阐明有机发光器件的实施例。在此示出：
图1示出有机发光器件的第一实施例的示意图，以及
图2示出有机发光器件的第二实施例的示意图。
具体实施方式
有机发光器件的第一实施例
图1示出有机发光器件100的第一实施例的示意图。
有机发光器件100具有阳极102和阴极104。阳极102和阴极104用作有机发光器件100的电极。所述阳极和阴极与外部电流源106连接、例如与电池或蓄电池连接。在阳极102和阴极104之间设置由有机的和/或无机的半导体材料组成的层堆。阳极102和阴极104分别具有能良好导电的材料，所述材料能够关于其光学特性来选择。在此，阳极102具有透明的材料。所述阳极能够包含TMF、TCO和/或透明的、能导电的聚合物。阴极104同样能够由透明的材料制成。同样可以考虑的是，阴极104由能高导电的、反射的材料制成，所述材料例如包含金属，例如铝、银、铂、铜或金，或者包含合金。
经由阳极102将正载流子(空穴)注入到层堆中，同时经由阴极104将负载流子(电子)注入到层堆中。同时，在阳极102和阴极104之间施加电场E。电场E引起从阳极102注入的空穴穿过层堆朝阴极104的方向迁移。从阴极104注入的电子在电场E的影响下朝阳极102的方向迁移。
层堆具有一组不同的功能层。直接在阳极102上施加空穴运输层108。在空穴运输层108上施加有源层110。在有源层110和阴极104之间设置电子运输层112。
在有机发光器件100的设计方案中，可以考虑的是，能够设有其它的功能层。所述功能层例如能够用于将载流子注入到相邻的层中或者用于载流子到相邻的层中的改进的或者受限的运输。同样可以考虑设有用于提供其它载流子的层，例如所谓的电荷生成层(charge generationlayer)或CGL。
空穴运输层108
空穴运输层108的功能首先在于，保证将正载流子平衡地运输到有源层110中。空穴运输层108能够是p型掺杂的基体材料。具有至少一个配位体的铜络合物用作p型掺杂材料，所述配位体具有根据式I的化学结构：
E1和E2彼此分别无关地是下述元素中的一种：氧、硫或硒。R选自：氢或者取代的或未取代的、枝化的、线状的或环状的碳氢化合物。
在此，下述材料能够用作基体材料部分：
NPB(N,N′-双(1-萘基)-N,N′-双(苯基)-联苯胺)、β-NPB(N,N′-双(萘-2-基)-N,N′-双(苯基)-联苯胺)、TPD(N-N′-双(3-甲基苯基)-N-N′-双(苯基)-联苯胺)、N,N′-双(1-萘基)-N,N′-双(苯基)-2,2′-二甲基联苯胺、Spiro-TPD(N,N′-双(3-甲基苯基)-N,N′-双(苯基)-9,9-螺二芴)、Spiro-NPB(N,N′-双(1-萘基)-N,N′-双(苯基)-9,9–螺二芴)、DMFL-TPD(N,N′-双(3-甲基苯基)-N,N′-双(苯基)-9,9-二甲基芴)、DMFL-NPB(N,N′-双(1-萘基)-N,N′-双(苯基)-9,9-二甲基芴)、DPFL-TPD(N,N′-双(3-甲基苯基)-N,N′-双(苯基)-9,9-二苯基芴)、DPFL-NPB(N,N′-双(萘-1-基)-N,N′-双(苯基)-9,9-二苯基芴)、Sp-TAD(2,2′,7,7′-四(n,n-二苯基氨基)-9,9′-螺二芴)、TAPC(双-[4-(N,N-二甲苯基-氨基)-苯基]环己烷)、Spiro-TTB(2,2′,7,7′-四(N,N-二-甲苯基)氨基-螺-二芴)、BPAPF(9,9-双[4-(N,N-双-联苯基-4-基-氨基)苯基]-9H-芴)、Spiro-2NPB(2,2′,7,7′-四[N-萘基(苯基)-氨基]-9,9-螺二芴)、Spiro-5(2,7-双[N,N-双(9,9-螺-二芴-2-基)-氨基]-9,9-螺二芴)、2,2′-Spiro-DBP(2,2′-双[N,N-双(联苯基-4-基)氨基]-9,9-螺二芴)、PAPB(N,N′-双(菲-9-基)-N,N′-双(苯基)-联苯胺)、TNB(N,N,N′,N′-四-萘-2-基-联苯胺)、Spiro-BPA(2,2′-双[N,N-双-苯基-氨基]-9,9-螺二芴)、NPAPF(9,9-双[4-(N,N-双-萘基-氨基)苯基]-9H-芴)、NPBAPF(9,9-双[4-(N,N′-双-萘-2-基-N,N′-双-苯基-氨基)-苯基]-9H-芴)、TiOPC(酞菁氧钛)、CuPC(酞菁铜)、F4-TCNQ(2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基-醌二甲烷)、m-MTDATA(4,4′,4″-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)三苯胺)、2T-NATA(4,4′,4″-三(N-(萘-2-基)-N-苯基-氨基)三苯胺)、1-TNATA(4,4′,4″-三(N-(1-萘基)-N-苯基-氨基)三苯胺)、NATA(4,4′,4″-三(N,N-双苯基-氨基)三苯胺)、PPDN(吡唑并[2,3-f][1,10]菲咯啉-2,3-二腈)、MeO-TPD(N,N,N′,N′-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺)、MeO-Spiro-TPD(2,7-双[N,N-双(4-甲氧基-苯基)氨基]-9,9-螺二芴)、2,2′-MeO-Spiro-TPD(2,2′-双[N,N′-双(4-甲氧基-苯基)氨基)-9,9-螺二芴)、β-NPP(N,N′-双(萘-2-基)-N,N′-三联苯-1,4-二胺)、NTNPB(N,N′-双-苯基-N,N′-双[4-(N,N-双-甲苯基-氨基)苯基]-联苯胺)或者NPNPB(N,N′-双-苯基-N,N′-双-[4-(N,N-双-苯基-氨基)苯基]-联苯胺)。
在上文中所提到的铜络合物与第二有机半导体层104的基体材料相比是金属有机的受体复合物。受体复合物用作p型掺杂材料。在此，铜络合物能够是孤立的分子。通常铜络合物经由化学键与基体材料的分子化合，例如通过基体材料的的分子作为配位体形成铜络合物的一部分。通常，铜原子与有机配位体络合。有机配位体能够形成适合的官能团，使得能够实现与低聚物或聚合物的化合。
铜络合物能够具有单齿的、三齿的或者四齿的配位体。特别地，所述铜络合物能够包含一个或多个基团C(＝E1)E2，其中配位体的至少一个或多个供体原子E1和E2与铜原子络合。C(＝E1)E2基团在此通常具有负电荷。未去质子化的羧酸或者其同系物同样也能够用作铜络合物的配位体。一般来说，铜络合物的配位体在络合物中提供负电荷，例如通过每羧基基团或者每同系羧基基团一个负电荷。
如果基体材料的分子不与铜原子化合，那么铜络合物就是同配的络合物，其中仅配位体与中心铜原子络合。这种络合物常常具有矩形的或者线状的分子几何形状。这在铜原子之间的相互作用是可忽略的时是尤其适合的。如果基体材料的分子与中心铜原子化合，那么络合物的分子几何形状表现出五角双锥的形状，或者络合物包含方形双锥的分子几何形状。在此，铜络合物通常是电中性的络合物。
铜络合物不仅能够是单核的铜络合物也能够是多核的铜络合物。在多核的铜络合物中，配位体仅能够与一个铜原子或两个铜原子化合。在此，配位体例如能够形成两个铜原子之间的桥键。如果配位体是三齿的或多齿的，那么所述配位体也能够作为桥键化合多个铜原子。在多核的铜络合物的情况下能够在两个或多个铜原子之间存在铜-铜-化合键。因此，应用多核的铜络合物是尤其有利的，因为这样掺杂的有机功能层与由单核的铜络合物掺杂的功能层相比具有更高的使用寿命。这能够通过在电荷运输穿过功能层时络合物的不稳定来解释。在多核的铜络合物的情况下，电荷运输的效果不仅分布到一个也分布到多个铜络合物上。
多核的铜络合物能够具有所谓的“浆轮(paddel-wheel)/叶轮”结构。这尤其适合于铜(II)络合物的情况。一般而言，认为络合物中的叶轮结构具有两个金属原子，其中两个铜原子与作为桥键的多齿的一个或多个配位体化合。
通常所有配位体关于铜原子的配位模式几乎是相同的。因此，关于铜原子和配位体限定二齿的或者四齿的、穿过多核的铜络合物的其中两个铜原子的至少一个旋转轴。在此，方形平面的络合物常常具有至少四齿的旋转轴，同时线状配对的络合物通常具有二齿的旋转轴。
单核的络合物的铜原子或者多核的铜络合物的至少一个铜原子的铜原子能够具有氧化态+2。在这种络合物中，配位体通常以方形平面的几何形状配位。如果铜原子具有氧化态+1，那么铜原子通常线状地配位。
具有Cu(II)原子的铜络合物与具有Cu(I)原子的铜络合物相比始终具有更高的空穴导电性。后者具有封闭的d10层。空穴导电性首先由通过Cu(I)原子产生的路易斯酸引起。相反地，Cu(II)络合物具有未填满的d9构型，由此引起氧化行为。局部的氧化提高空穴密度。然而，Cu(I)络合物的应用能够是有利的，因为Cu(I)络合物通常比相应的Cu(II)络合物更加热稳定。
所描述的铜络合物是常见的，即其是路易斯酸。路易斯酸是下述化合物：所述化合物作用为电子对受体。铜络合物作为路易斯酸的特性与基体材料的分子结合，在所述基体材料中引入作为掺杂材料的铜络合物。基体材料的分子通常作用为相对于铜分子的路易斯酸的路易斯碱。路易斯碱是电子对供体。
铜络合物中的铜原子占据一个可用的、也就是说其它的配位位置。路易斯碱的化合物能够形成到所述配位位置上，所述路易斯碱的化合物例如为芳香环体系、氮原子或胺组分，所述芳香环体系、氮原子或胺组分包含在基体材料中。这例如在插图1和2中示出：
插图1
插图2
具有杂芳香环体系的基团或者胺组分的氮原子也能够与铜原子配位。
配位到铜原子上的配位体能够具有基团R，所述基团R具有取代的或未取代的碳氢化合物基团。碳氢化合物基团能够是线状的、枝化的或者环状的基团。所述基团能够具有1-20个碳。例如，所述基团是甲基基团或者乙基基团。所述基团也能够具有缩合的取代基，如十氢萘基、金刚烷基、环己基或者部分或完全取代的烷基基团。取代的或者未取代的芳香族基团例如是苯基、联苯基、萘基、菲基、苄基或者杂芳残基，例如取代的或未取代的残基，所述残基能够选自插图3的杂环：
插图3
配位到铜原子上的配位体也能够具有基团R，所述基团R包括烷基基团和/或芳基基团。烷基基团和/或芳基基团包含至少一个吸引电子的取代基。铜络合物同样能够包含一种或多种类型的羧酸作为混合体系。
吸引电子的取代基在本公开内容中被理解成下述取代基，所述取代基相对于下述构型降低结合在取代基上的原子中的电子密度，在所述构型中，氢原子取代吸收电子的取代基结合到原子上。
吸引电子的基团例如能够选自：卤素如氯或者尤其是氟、硝基基团、氰基基团或者这些基团的混合物。烷基基团或芳基基团仅能够包含吸引电子的取代基，如所提到的吸引电子的基团或者氢原子。如果配位体具有带有至少一个吸引电子的取代基的烷基基团和/或芳基基团，那么降低了一个或多个铜原子上的电子密度，由此络合物的路易斯酸性提高。
在此，配位体能够代表碳酸CHalxH3-xCOOH的阴离子、尤其是CFxH3-xCOOH和CClxH3-xCOOH的阴离子，其中Hal是卤素原子并且x是0至3的整数。配位体也能够是碳酸CR′yHalxH3-x-yCOOH的阴离子，其中Hal是卤素原子，x是0至3的整数并且y是至少具有值1的整数。残基基团R′是烷基基团、氢原子或芳香族的基团，例如苯基基团或所有迄今已描述过的取代基基团。所述残基基团能够包含吸引电子的取代基、尤其是在更上面描述的吸引电子的取代基。所述残基基团也能够包含具有吸引电子的取代基的苯甲酸的衍生物。配位体例如能够是碳酸R′-(CF2)n-CO2H的阴离子，其中n为1和20之间的整数。例如能够将氟化的、尤其全氟化的同芳环族化合物或杂芳环族化合物作为残基基团来使用。一个实例是氟化的苯甲酸的阴离子：
其中x为1至5的整数。特别地，下述取代基或者通过氯来取代氟的这种取代基能够结合到羧基基团上，所述羧基基团全部是强的路易斯强酸：
此外，下述酸的阴离子能够用作配位体：
其中X能够是氮或碳原子，所述氮或碳原子例如结合到氢原子或氟原子上。例如，原子X中的三个代表氮原子并且两个代表C-F键或者C-H键(作为三嗪衍生物)。下述酸的阴离子也能够用作配位体：
其中萘环由1至7个氟取代基来取代，使得y＝0至4并且x＝0至3，其中y+x＝1至7。
因此，氟和氟化合物作为吸引电子的取代基是尤其有利的，因为包含氟原子的铜络合物在制造有机发光器件时能够容易地蒸发并且聚集在有机层中。能够列出三氟甲基基团作为其它的或者替选的取代基基团。
电子运输层112
电子运输层112的功能首先在于，保证将负载流子平衡地运输到有源层110中。对此，电子运输层112能够具有n型掺杂的材料。对于n型掺杂能够使用具有低逸出功的金属，例如铯、锂或镁。包含所述金属的化合物作为n型掺杂材料同样是适合的，例如Cs2CO3、CsF或LiF。所述掺杂材料被引入到基体材料中。例如TPBi(1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯)是适合作为基体材料的。
有源层110
有源层110具有发光层，所述发光层包括有机的电致发光材料。在电致发光材料中，由于激子的形成并且在随后的分解中引起发射电磁辐射114。电磁辐射114穿过空穴运输层108和阳极102从有机发光器件100中射出。
电致发光材料的选择是不断发展的领域。这种有机的电致发光材料的实施属于：
·(i)聚(对-亚苯基亚乙烯基)和其衍生物，在亚苯基基团上的不同的位置上进行取代；
·(ii)聚(对-亚苯基亚乙烯基)和其衍生物，在亚乙烯基基团上的不同位置上进行取代；
·(iii)聚(对-亚苯基亚乙烯基)和其衍生物，在亚苯基组分上的不同位置上还在亚乙烯基基团上的不同位置上进行取代；
·(iv)聚亚芳基亚乙烯基，其中亚芳基能够是例如萘、蒽、呋喃、噻吩、恶二唑等的这种基团；
·(v)聚亚芳基亚乙烯基的衍生物，其中亚芳基能够如上面的(iv)中一样，并且附加地能够在亚芳基上的不同位置上具有取代基；
·(vi)聚亚芳基亚乙烯基的衍生物，其中亚芳基能够如上面的(iv)中一样，并且附加地能够在亚乙烯基上的不同位置上具有取代基；
·(vii)聚亚芳基亚乙烯基的衍生物，其中亚芳基能够如上面的(iv)中一样，并且附加地能够在亚芳基上的不同位置上和在亚乙烯基上的不同位置上具有取代基；
·(viii)亚芳基-亚乙烯基-低聚物的共聚物，例如在(iv)、(v)、(vi)和(vii)中的这些与非共轭的低聚物的共聚物；以及
·(ix)聚(对-亚苯基)和其衍生物，在亚苯基基团上的不同位置上进行取代，包括梯形聚合物衍生物、例如聚(9,9-二烷基芴)等；
·(x)聚亚芳基，其中亚芳基能够是例如萘、蒽、呋喃、噻吩、恶二唑等的这种基团；和聚亚芳基的在亚芳基基团上的不同位置上被取代的衍生物；
·(xi)低聚亚芳基的共聚物，例如在(x)中的这些与非共轭的低聚物的共聚物；
·(xii)聚喹啉和其衍生物；
·(xiii)聚喹啉与对-亚苯基的共聚物，在亚苯基上例如由烷基基团或烷氧基基团取代，以便获得溶解性；以及
·(xiv)刚性的棒状聚合物，例如聚(对-亚苯基-2,6-苯并二噻唑)、聚(对-亚苯基-2,6-苯并二恶唑)、聚(对-亚苯基-2,6-苯并咪唑)和其衍生物。
发射绿光、红光、蓝光或者白光的聚合物，或者其族、共聚物、衍生物或者其混合物属于其它有机的发射的聚合物，例如应用聚芴的这种聚合物。聚螺芴型的聚合物属于其它的聚合物。
替选地，能够将小的有机分子代替聚合物用作有机的电致发光层来，所述小的有机分子发射荧光和磷光。小分子的有机的电致发光材料的实施属于：
(i)三(8-羟基喹啉)铝，(Alq)；
(ii)1,3-双(N,N-二甲基氨基苯基)-1,3,4-恶二唑(OXD-8)；
(iii)-氧代双(2-甲基-8-喹啉)铝；
(iv)双(2-甲基-8-羟基喹啉)铝；
(v)双(羟基苯并喹啉)铍(BeQ.sub.2)；
(vi)双(二苯基-乙烯基)联苯(DPVBI)；以及
(vii)芳基取代的联苯乙烯(DSA-Amin)。
有源层110能够是发射白光的层。这意味着，所述有源层在整个可见光谱中发射电磁辐射114。这例如能够通过多个有源单层的叠加来实现，其中在每个单层中分别产生色谱。同样可以考虑的是，混合不同的发射材料以用于在有源层110中产生不同的色谱。
在所述实施例中，在具有透明的阳极接触部的光电子器件的电荷运输层中使用铜络合物。在此，铜络合物具有至少一个配位体，所述配位体具有根据式I的化学结构：
其中E1和E2彼此分别无关地是下述元素的一种：氧、硫或硒，并且R选自：氢或者取代的或未取代的、枝化的、线状的或环状的碳氢化合物。
在此，铜络合物尤其能够应用在转化的或者透明的有机发光器件的电荷运输层中。铜络合物能够作为p型掺杂材料引入到基体材料中。通过已经描述的铜络合物的特性，能够提供具有高的效率的、良好的电压稳定性和长的使用寿命的器件。通过在p型掺杂的层中应用铜络合物，附加地在器件第一次运行时避免起始强的亮度降低(也称为初始降低，initial drop)。尤其也能够实现器件亮度的根据老化近似线性的下降。
通过应用铜络合物，此外可行的是，将TCO材料作为单层或者作为复合电极的一部分借助于溅射工艺或者借助于原子层沉积(atomiclayer deposition或者ALD)作为顶部阳极而施加到器件上。因此可以制造具有发射颜色的低视角相关性和良好效率的有机发光器件。也能够制造大面积的器件，其中能够弃用金属的带状导线，例如所谓的汇流条(busbar)。此外，能够制造透明的有机发光器件，所述有机发光器件对于环境光具有大于50％至大于60％的透明度。
此外，通过将容易可用的铜络合物用作p型掺杂材料得到显著地节约成本的潜力，因为尤其p型掺杂的层通常是有机发光器件的有机层堆的总堆厚度的显著的部分。
有机发光器件的第二实施例
图2示出有机发光器件200的第二实施例的示意图。除了关于图1描述的第一实施例的设计方案之外，有机发光器件200具有衬底202，在所述衬底上施加电极和有机的层堆。衬底202不是有机发光器件200的必要组件。所述衬底用于层堆的机械稳定。同时，所述衬底能够是有机发光器件200的未在图中示出的封装件的组件。衬底202同样能够结合有机发光器件100的第一实施例或其它实施例来设置。所述衬底同样能够设在阴极104上。在这种情况下，提及转化的OLED。
如果衬底202由阳极202覆盖，那么所述衬底在由有源层110发射的辐射的光谱范围中是透明的。为了得到有机发光器件200的机械稳定性，能够使用下述材料：例如玻璃、蓝宝石或者可弯曲的膜例如塑料。同样能够使用透明的半导体载体，如SiC、GaN、InN或类似的材料。如果衬底202安置在不透明的阴极104上，那么能够使用反射材料，例如对衬底具有良好导热性的材料。
有机发光器件200具有透明的阴极204，也就是说，阴极204对于从有源层110发射的辐射具有高的透射系数。对此，阴极204能够由与阳极102类似的材料形成。电子在阴极材料中高的迁移率进而高的电导率是重要的。此外，电子运输层108同样能够设计成是透明的。对此适当的材料是本领域技术人员所熟悉的。如此，在有源层110中发射的辐射206的一部分能够经由阴极104耦合输出。有机发光器件200因此经由阳极102和阴极104发射辐射。因为在有机发光器件200中应用的材料全部具有高的透射系数，所以有机发光器件200在不工作时显现为是透明的。也提及透明的OLED。
正好在制造透明的OLED时，所描述的铜络合物是特别有利的。因为HTL在许多结构中是有机层堆的层厚度的显著部分，所以通过应用铜络合物而实现的电荷运输层的高透明度证实为对整个OLED的高透明度是重要的。此外，铜络合物也能够用在有机发光器件的其它的p型掺杂的功能层中。
结论
为了阐明所基于的思想，根据一些实施例对有机发光器件进行了描述。在此，实施例不局限于特定的特征组合。当一些特征和设计方案仅结合特定实施例或者单个实施例描述时，这些特征和设计方案也能够分别与其它实施例的其它特征相组合。同样可能的是，在实施例中省略或者添加单独描述的特征或者特定的设计方案，只要保持实现一般教导。参考文献
在本文中引用下述公开文献：
[1]DE 101 35 513A1。
附图标记列表
有机发光器件 100
阳极 102
阴极 104
电流源 106
空穴运输层 108
有源层 110
电子运输层 112
发射的辐射 114
有机发光器件 200
衬底 202
透明的阴极 204
发射的辐射 206
电场 E

Claims (9)

1.有机发光器件(100，200)，具有
-用于发射电磁辐射的有源层(110)；
-阳极(102)和
-设置在所述有源层(110)和所述阳极(102)之间的有机的电荷运输层(108)，以用于从所述阳极(102)到所述有源层(110)中的载流子运输，
其中由所述有源层(110)发射的电磁辐射(114)能够经由所述阳极(102)从所述有机发光器件(100，200)中耦合输出，并且
其中有机的所述电荷运输层(108)包括铜络合物，其中所述铜络合物是五氟苯甲酸铜(I)并且所述电荷运输层(108)的掺杂浓度为至少1重量百分比，
-阴极(104)和
-设置在所述有源层(110)和所述阴极(104)之间的电子运输层(112)，其中所述电子运输层具有n型掺杂的材料。
2.根据权利要求1所述的有机发光器件(100，200)，其中所述铜络合物被作为掺杂材料引入到基体材料中。
3.根据权利要求2所述的有机发光器件(100，200)，其中所述基体材料具有1-TNATA(4,4’,4”-三(N-(1-萘基)-N-苯基-氨基)三苯胺)。
4.根据权利要求2所述的有机发光器件(100，200)，其中有机的所述电荷运输层(108)具有大于10重量百分比的掺杂材料浓度。
5.根据权利要求2所述的有机发光器件(100，200)，其中有机的所述电荷运输层(108)具有大于5重量百分比的掺杂材料浓度。
6.根据权利要求2所述的有机发光器件(100，200)，其中所述电荷运输层(108)具有从所述阳极(102)朝向所述有源层(110)的掺杂梯度。
7.根据权利要求6所述的有机发光器件(100，200)，其中所述电荷运输层(108)的掺杂朝向所述有源层(110)降低。
8.根据权利要求1或2所述的有机发光器件(100，200)，所述有机发光器件具有在所述有源层(110)中所发射的电磁辐射(114，206)的光谱范围中透明的阴极。
9.铜络合物在光电子器件(100)的电荷运输层(108)中的应用，所述光电子器件具有透明的阳极(102)和设置在有源层(110)和阴极(104)之间的电子运输层(112)，其中所述电子运输层具有n型掺杂的材料，其中所述铜络合物是五氟苯甲酸铜(I)，并且其中所述电荷运输层(108)的掺杂浓度为至少1重量百分比。
CN201180059984.5A 2010-12-13 2011-11-24 有机发光器件和铜络合物在电荷运输层中的应用 Active CN103262285B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010062877A DE102010062877A1 (de) 2010-12-13 2010-12-13 Organisches Lichtemittierendes Bauelement und Verwendung eines Kupferkomplexes in einer Ladungstransportschicht
DE102010062877.8 2010-12-13
PCT/EP2011/070934 WO2012079956A1 (de) 2010-12-13 2011-11-24 Organisches lichtemittierendes bauelement und verwendung eines kupferkomplexes in einer ladungstransportschicht

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103262285A CN103262285A (zh) 2013-08-21
CN103262285B true CN103262285B (zh) 2016-10-12

Family

ID=45217517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180059984.5A Active CN103262285B (zh) 2010-12-13 2011-11-24 有机发光器件和铜络合物在电荷运输层中的应用

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9520575B2 (zh)
EP (1) EP2652809B1 (zh)
JP (1) JP5788018B2 (zh)
KR (1) KR101645784B1 (zh)
CN (1) CN103262285B (zh)
DE (1) DE102010062877A1 (zh)
WO (1) WO2012079956A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010062877A1 (de) * 2010-12-13 2012-06-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organisches Lichtemittierendes Bauelement und Verwendung eines Kupferkomplexes in einer Ladungstransportschicht
KR101614043B1 (ko) * 2012-05-31 2016-04-20 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광소자
JP2015012105A (ja) * 2013-06-28 2015-01-19 日立化成株式会社 有機発光素子
DE102014114224A1 (de) 2014-09-30 2016-03-31 Osram Oled Gmbh Organisches elektronisches Bauteil, Verwendung eines Zinkkomplexes als p-Dotierungsmittel für organische elektronische Matrixmaterialien
DE102016101710A1 (de) 2016-02-01 2017-08-03 Osram Oled Gmbh OLED und Verfahren zur Herstellung einer OLED
EP3583636B1 (en) * 2017-02-20 2023-05-24 Novaled GmbH Electronic semiconducting device, method for preparing the electronic semiconducting device and compound
US20210074933A1 (en) * 2018-01-02 2021-03-11 The University Of Hong Kong Luminescent gold(iii) compounds with thermally stimulated delayed phosphorescence (tsdp) property for organic light-emitting devices and their preparation
CN109411626B (zh) * 2018-10-30 2021-03-02 京东方科技集团股份有限公司 有机发光器件及其制备方法、照明装置

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008270674A (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Matsushita Electric Works Ltd 有機発光素子
JP2010186809A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Mitsubishi Chemicals Corp 有機電界発光素子用組成物および有機電界発光素子
CN102576802A (zh) * 2009-09-18 2012-07-11 欧司朗光电半导体有限公司 有机电子器件和用于掺杂有机半导体基质材料的掺杂剂

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6541909B1 (en) * 1999-03-02 2003-04-01 Nec Corporation Organic electroluminescent device with doped transport layer(s) and production method
DE10135513B4 (de) 2001-07-20 2005-02-24 Novaled Gmbh Lichtemittierendes Bauelement mit organischen Schichten
EP2169028B1 (en) * 2002-03-22 2018-11-21 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Material for organic electroluminescent devices and organic electroluminescent devices made by using the same
DE102004010954A1 (de) * 2004-03-03 2005-10-06 Novaled Gmbh Verwendung eines Metallkomplexes als n-Dotand für ein organisches halbleitendes Matrixmaterial, organisches Halbleitermaterial und elektronisches Bauteil
JP2010153284A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Hitachi Displays Ltd 有機発光表示装置
DE102010013495A1 (de) * 2010-03-31 2011-10-06 Siemens Aktiengesellschaft Dotierstoff für eine Lochleiterschicht für organische Halbleiterbauelemente und Verwendung dazu
DE102010062877A1 (de) * 2010-12-13 2012-06-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Organisches Lichtemittierendes Bauelement und Verwendung eines Kupferkomplexes in einer Ladungstransportschicht

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008270674A (ja) * 2007-04-24 2008-11-06 Matsushita Electric Works Ltd 有機発光素子
JP2010186809A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Mitsubishi Chemicals Corp 有機電界発光素子用組成物および有機電界発光素子
CN102576802A (zh) * 2009-09-18 2012-07-11 欧司朗光电半导体有限公司 有机电子器件和用于掺杂有机半导体基质材料的掺杂剂

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010062877A1 (de) 2012-06-21
US20130334519A1 (en) 2013-12-19
KR20130116301A (ko) 2013-10-23
EP2652809B1 (de) 2015-07-01
US9520575B2 (en) 2016-12-13
JP5788018B2 (ja) 2015-09-30
CN103262285A (zh) 2013-08-21
EP2652809A1 (de) 2013-10-23
KR101645784B1 (ko) 2016-08-04
JP2014504454A (ja) 2014-02-20
WO2012079956A1 (de) 2012-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103262285B (zh) 有机发光器件和铜络合物在电荷运输层中的应用
JP5710704B2 (ja) 有機発光素子およびその製造方法
KR101786534B1 (ko) 광전자 컴포넌트 및 광전자 컴포넌트를 생성하기 위한 방법
CN103262284B (zh) 光电子器件和在电荷生成层序列中的铜络合物的应用
US10333089B2 (en) Organic light-emitting device and method for producing an organic light-emitting device
Matsushima et al. Enhanced hole injection and transport in molybdenum-dioxide-doped organic hole-transporting layers
Zang et al. Organic–inorganic hybrid thin film light-emitting devices: interfacial engineering and device physics
US20160155991A1 (en) Organic Light-Emitting Component and Method for Producing an Organic Light-Emitting Component
CN103493236A (zh) 光电子器件和铜络合物作为掺杂材料以用于对层进行掺杂的应用
TW200909561A (en) Use of metal complex as p-dopant for organic semiconductor matrix material, organic semiconductor material and organic electroluminescence
US8569743B2 (en) Light-emitting component
Bulovi et al. Molecular organic light-emitting devices
CN110268544A (zh) 有机电致发光器件
KR101691438B1 (ko) 광전자 컴포넌트 및 광전자 컴포넌트를 생성하기 위한 방법
KR102650149B1 (ko) 금속 함유 층을 제조하는 공정
US20200185624A1 (en) Organic Electronic Component Having a Charge-Carrier Generation Layer
US10608197B2 (en) Organic light-emitting component and lamp
US11211590B2 (en) Organic light-emitting component having a light-emitting layer as part of a charge generation layer
WO2017081074A1 (en) Metallic layer comprising alkali metal and second metal
WO2015152148A1 (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子
US10811608B2 (en) N-doped semiconducting material comprising two metal dopants
JP2016096123A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス素子、及びその製造方法、並びに有機エレクトロルミネッセンス照明装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20160607

Address after: Regensburg, Germany

Applicant after: OSRAM OPTO SEMICONDUCTORS GMBH

Address before: Regensburg, Germany

Applicant before: Osram Opto Semiconductors GmbH

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant