CN103858249A - 有机电致发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及具有至少两个发光层的有机电致发光器件,其中所述两个发光层包含磷光掺杂剂。

Description

有机电致发光器件
技术领域
本发明涉及具有至少两个发光层的有机电致发光器件,其中所述两个发光层包含磷光掺杂剂。
背景技术
例如在US4539507、US5151629、EP0676461和WO98/27136中描述了其中有机半导体用作功能材料的有机电致发光器件(OLED)的结构。在有机电致发光器件领域中的一个进展是发白色光的OLED。这些发白色光的OLED可用于单色的白光显示器,或在具有滤色器的情况下用于全色显示器。它们还适用于照明应用。基于低分子量化合物的发白色光的有机电致发光器件通常具有至少两个发光层。具有恰好两个发光层的电致发光器件特别是用于无源阵列应用,其中,根据现有技术,通常仅荧光发光体用于这种目的。电致发光器件通常具有至少三个发光层,这些发光层显示蓝色、绿色和橙色或红色发光。荧光或磷光发光体用于所述发光层中,其中磷光发光体由于其可实现的更高效率而显示出显著的优势。在例如WO2005/011013中描述了具有至少一个磷光层的这种发白色光的OLED的一般结构。由于可实现的效率更高,仅包括磷光发光体层的发白色光的OLED将会是合乎需要的。然而,由于蓝色磷光发光体通常还不满足一般性要求,特别是在工作寿命方面还不满足一般性要求,因此根据现有技术在大部分应用中使用混合式OLED,即,发荧光的蓝色发光体层与发磷光的橙色或红色和绿色发光体层组合(在三色白光的情况下),或者发荧光的蓝色发光体层与发磷光的黄色至橙色发光体层组合(在二色白光的情况下)。
这种混合式OLED的基本问题在于,用于蓝色荧光发光体层中的常规的基质和发光体材料通常具有对于磷光掺杂剂过低的三重态能级,这可能导致三重态激子经由所述蓝色发光体层而灭失。这导致OLED的效率较低。为获得白色混合式OLED的最大效率,必须小心以防止三重态激子的这种灭失。通过在磷光发光体层和荧光发光体层之间使用有机中间层,可以防止三重态激子的灭失。然而,对这种类型的中间层的材料的要求非常高,以使得它们一方面防止三重态激子的灭失,并且另一方面还不对有机电致发光器件的效率、寿命或电压具有不利的影响,这意味着可能难以实现这种类型的中间层。
根据现有技术,防止三重态激子经由荧光层而灭失的另一种可能性在于,将OLED实施为所谓的“堆叠OLED”或“串联OLED”,其中将一个或多个磷光层布置于一个电致发光单元中,并且将一个或多个荧光层布置于另一个电致发光单元中(例如,Y.-S.Tyan等人,SID-Symposium Digest,2009年,895)。因此可防止在荧光发光体层和磷光发光体层之间的直接接触。这种结构的优势在于,在荧光发光体层和磷光发光体层之间的有机中间层不是必须的。此外,所述串联OLED的每个单独的电致发光单元经受的电流荷载将低于所有发光层以一个直接在另一个之上的方式布置情况中的电流荷载。
在串联OLED中,两个或更多个电致发光单元以串联方式垂直连接,其中电荷产生层存在于单独的电致发光单元之间(例如T.-W.Lee等人,Appl.Phys.Lett.(应用物理快报)2008,92,043301)。通常通过彼此连结n-传导层(或传导电子注入层)和p-传导层(或传导空穴注入层)来形成所述电荷产生层。根据现有技术使用的p-传导层例如包含p-掺杂的有机空穴传输材料,其中所述掺杂剂例如是F4-TCNQ或WO3,或无机材料,例如氧化铟锡(ITO)、V2O5、WO3或MoO3。所述n-传导层通常是掺杂的有机电子传输层,其中使用的掺杂剂包含具有低逸出功的金属,例如Cs、Li或Mg,或金属碳酸盐。
通常,在所述磷光发光体层中仅使用黄色磷光掺杂剂是不够的。因此,通常在串联OLED的磷光电致发光单元中组合绿色磷光掺杂剂和橙色或红色磷光掺杂剂。这可通过如下方式来实施:将两种掺杂剂都掺杂至同一发光体层中,或者在单独的发光体层中存在这两种掺杂剂。然而,这两种方法都有不足。因此,如果将两种磷光掺杂剂都掺杂至一个发光体层中,则获得比较差的寿命。相比之下,如果在两个单独的发光体层中存在两种磷光发光体,那么尽管获得良好的寿命,然而随该寿命观察到强烈色差,其中该寿命不能归因于发光体之一的老化。
因为这在实践中通常并不是进展,即使工作寿命获得了改进,但这伴随有相对大的色差,因此本发明所基于的技术问题是为这两个磷光层提供如下的器件结构,其具有寿命相当好或得到改进的磷光发光单元,并且同时随该寿命具有小的色差。
发明内容
令人预料不到地,已经发现,具有下文所限定结构的OLED解决了这个问题,并且在寿命非常好的同时还导致非常小的色差。
因此,本发明涉及一种有机电致发光器件,其以如下的顺序包括:阳极,磷光发光体层1,与发光体层1直接接触的磷光发光体层2,和阴极,其特征在于,光体层1包含空穴传导基质材料和两种不同的磷光发光体,且发光体层2包含电子传导基质材料和磷光发光体,其中发光体层2的磷光发光体具有与发光体层1的较短波磷光发光体相同的最大发光(Emissionsmaximum)。
在图1中示意性描绘了本发明OLED的结构。在此处1表示阳极,2表示包含空穴传导基质材料和两种不同磷光发光体的发光体层1,3表示包含电子传导基质材料和所述较短波磷光发光体的发光体层2,和4表示阴极。所述OLED还可以包括在图1中未绘出的另外的层。这还可以是串联OLED。这示意性描绘于图2中。在此处1表示阳极,2表示包含空穴传导基质材料和两种不同磷光发光体的发光体层1,3表示包含电子传导基质材料和所述较短波磷光发光体的发光体层2,5表示还可以由多个单独层构成的电荷产生层,6表示另外的发光层,和4表示阴极。
在本发明意义上的基质材料是如下的材料,其可用于发光层中从而在其中以通常<25%的体积浓度掺杂入发光材料,但其本身不显著促成发光,与掺杂入的发光体材料不同。在发光体层中显著促成发光的材料和不显著促成发光的材料,以及可因此被认为是发光体的材料和因此被认为是基质材料的材料,可通过如下方法来识别:比较其中存在发光体层的OLED的电致发光光谱和单独的材料的光致发光光谱。在此处以250ml溶剂中1.5mg的浓度在溶液中测量单独的材料的光致发光光谱,其中在室温下实施该测量,并且其中以所述浓度溶解所述物质的任何溶剂都是适当的。特别适当的溶剂通常是甲苯,但也可以是二氯甲烷。
在本发明意义上的磷光化合物,其存在于本发明有机器件的磷光发光层中,是如下的化合物,该化合物在室温下显示的发光来自于自旋多重度>1的激发态,特别是来自激发三重态。在本发明的意义上,所有发光的过渡金属络合物,特别是所有发光的铱、铂和铜化合物,都被认为是磷光化合物。
在本发明意义上的荧光化合物,其可以例如作为发光体存在于串联OLED的一个电致发光单元中,是如下的化合物,该化合物在室温下显示来自激发单重态的发光。在本发明的意义上,所有发光的仅由元素C、H、N、O、S、F、B和P构建的化合物,特别是旨在被认为是荧光化合物。
所述有机电致发光器件不必仅包括由有机或有机金属材料构建的层。因此,阳极、阴极、电荷产生层和/或一个或多个另外的层还可以包含无机材料或完全由无机材料构建。
在本发明的意义上,“较短波磷光发光体”是指该发光体在光致发光中的最大发光的波长比其它磷光发光体的短。在此处以250ml溶剂中1.5mg的浓度在溶液中测量单独的材料的光致发光光谱,其中在室温下实施该测量,并且其中以所述浓度溶解所述物质的任何溶剂都是适当的。特别适当的溶剂通常是甲苯,但也可以是二氯甲烷。在本发明的一种优选实施方式中,所述较短波磷光发光体的最大发光在如下的波长处,该波长比较长波磷光发光体最大发光的波长短10至140nm,特别优选在如下的波长处,该波长比较长波磷光发光体最大发光的波长短50至110nm。
在本发明的意义上,“相同的最大发光”是指所述发光体在光致发光中的最大发光的区别最大为10nm。在此处如上文所述测量光致发光光谱。
在本发明的一种优选实施方式中,在发光体层2中的磷光发光体与发光体层1中的较短波磷光发光体相同。
在本发明的一种优选实施方式中,磷光发光体层1是发黄色、橙色或红色光的层,且磷光发光体层2是发绿色或黄色光的层。
发黄色光的层在此处是指如下的层,其最大光致发光在540至570nm的范围中。发橙色光的层是指如下的层,其最大光致发光在570至600nm的范围中。发红色光的层是指如下的层,其最大光致发光在600至750nm的范围中。发绿色光的层是指如下的层,其最大光致发光在490至540nm的范围中。发蓝色光的层是指如下的层,其最大光致发光在440至490nm的范围中。所述层的最大光致发光在此处通过如下方式确定:测量层厚度是50nm的层的光致发光光谱,其中该层具有与所述有机电致发光器件中的组成相同的组成,即,包含发光体和基质。
在本发明的一种优选实施方式中,根据本发明的两个发光体层,发光体层1和发光体层2,总体上发射具有颜色坐标0.45≤CIE x≤0.58、优选0.48≤CIE x≤0.55的光。
在本发明意义上的空穴传导材料,其用作发光体层1中的基质材料,优选地是如下的材料,该材料具有≥–5.5eV、优选≥–5.3eV的HOMO(最高占据分子轨道)。在此处通过在下文实施例部分概括性详细描述的量子化学计算确定HOMO。
所述空穴传导基质材料的三重态能量T1优选地≥2.3eV,特别优选≥2.6eV。所述三重态能量T1在此处应大于最长波发光体的三重态能量。
在本发明意义上的电子传导材料,其用作发光体层2中的基质材料,优选地是如下的材料,该材料的LUMO(最低未占分子轨道)的范围是–2.3eV至–3.1eV,优选–2.6eV至–2.9eV。在此处通过在下文实施例部分概括性详细描述的量子化学计算确定LUMO。
发光体层2还可以包含电子传导基质材料和至少一种另外的基质材料的混合物。如果该发光体层除所述电子传导基质材料外还包含一种或多种另外的基质材料,则所述另外的一种或多种基质材料的LUMO优选比所述电子传导基质材料的LUMO大+0.2eV。
所述电子传导基质材料的三重态能量T1优选地≥2.5eV,特别优选≥2.7eV。所述三重态能量T1在此处应大于所述磷光发光体的三重态能量。
分子的三重态能量T1被定义为在分子基态能量和该分子最低三重态能量之间的能差。在此处通过在下文实施例部分概括性详细描述的量子化学方法确定三重态能量T1
在本发明的一种优选实施方式中,在发光体层1中,所述较短波磷光发光体以3至25体积%的浓度,特别优选以5至15体积%的浓度存在。此外,在发光体层1中,所述较长波磷光发光体优选以2至15体积%的浓度,特别优选以3至10体积%的浓度存在。
优选地,在此处选择在发光体层1中所述两种磷光发光体的浓度比,以使得总体发光的至少90%来源于所述较长波磷光发光体。这可通过如下方法来确定:构建对比OLED,其中在发光体层2中省去掺杂剂,从而仅发光体层1发光。这种对比OLED的电致发光光谱与所使用两种发光体的光致发光光谱之间的定量比较,使得能够评价何种发光体以何等强度促成发光。
在本发明的另外的优选实施方式中,在发光体层2中,所述磷光发光体以2至20体积%的浓度,特别优选5至15体积%的浓度存在。在本发明的优选实施方式中,发光体层2包含确切地一种磷光发光体。
在本发明的另外的优选实施方式中,发光体层1的层厚度为5至50nm,特别优选10至30nm。
在本发明的又一另外优选的实施方式中,发光体层2的层厚度为5至50nm,特别优选10至30nm。
上文和下文所述的本发明实施方式可根据需要彼此组合。优选地,将如上文和下文所优选提及的实施方式彼此组合。
发光体层2中的电子传导基质材料不受进一步的限制,并且多类物质通常适用于该目的。适当并且优选的电子传导基质材料选自三嗪、嘧啶和芳族酮。
在本发明的优选实施方式中,所述电子传导基质材料是三嗪衍生物或嘧啶衍生物,其被至少一个芳族或杂芳族环系取代,优选被至少两个芳族或杂芳族环系取代,和特别优选被三个芳族或杂芳族环系取代。可用作电子传导材料的适当的三嗪衍生物是下式(1)或(2)的化合物,适当的嘧啶衍生物是下式(3)、(4)或(5)的化合物,
Figure BDA0000487267760000081
其中以下限定适用于使用的符号:
Ar1在每次出现时相同或不同地是具有5至60个芳族环原子的单价的芳族或杂芳族环系,所述环系在每种情况下可以被一个或多个基团R1取代;
Ar2是具有5至60个芳族环原子的二价的芳族或杂芳族环系,所述环系可以被一个或多个基团R1取代;
R1在每次出现时相同或不同地是H,D,F,Cl,Br,I,CHO,C(=O)Ar3,P(=O)(Ar3)2,S(=O)Ar3,S(=O)2Ar3,CR2=CR2Ar3,CN,NO2,Si(R2)3,B(OR2)2,B(R2)2,B(N(R2)2)2,OSO2R2,具有1至40个C原子的直链的烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团或者具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团或者具有3至40个C原子的支链或环状的烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基基团,其中所述基团中的每个可以被一个或多个基团R2取代,其中一个或多个非相邻的CH2基团可以被R2C=CR2、C≡C、Si(R2)2、Ge(R2)2、Sn(R2)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR2、P(=O)(R2)、SO、SO2、NR2、O、S或CONR2代替,并且其中一个或多个H原子可以被D、F、Cl、Br、I、CN或NO2代替,或者具有5至60个芳族环原子的芳族或杂芳族环系,所述环系在每种情况下可以被一个或多个基团R2取代,或者具有5至60个芳族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,所述基团可以被一个或多个基团R2取代,或这些体系的组合;在此处两个或更多个相邻的取代基R1也可以彼此形成单环或多环的脂族或芳族环系;
Ar3在每次出现时相同或不同地是具有5至40个芳族环原子的芳族或杂芳族环系,所述环系可以被一个或多个基团R2取代;
R2在每次出现时相同或不同地是H,D,CN,或者具有1至20个C原子的脂族、芳族和/或杂芳族烃基团,其中H原子还可以被D或F代替;在此处两个或更多个相邻的取代基R2也可以彼此形成单环或多环的脂族或芳族环系。
在本发明意义上的芳基基团包含至少6个C原子;在本发明意义上的杂芳基基团包含至少2个C原子和至少1个杂原子,条件是C原子和杂原子的总和至少是5。所述杂原子优选选自N、O和/或S。芳基基团或杂芳基基团在此处被认为是指简单的芳族环,即苯,或者简单的杂芳族环,例如吡啶、嘧啶、噻吩等,或者稠合的芳基或杂芳基基团,例如萘、蒽、芘、喹啉、异喹啉等。
在本发明意义上的芳族环系在所述环系中含有至少6个C原子。在本发明意义上的杂芳族环系在所述环系中包含至少2个C原子和至少一个杂原子,条件是C原子和杂原子的总和至少为5。所述杂原子优选选自N、O和/或S。在本发明意义上的芳族或杂芳族环系旨在被认为是指不必仅包含芳基或杂芳基基团的体系,而是其中多个芳基或杂芳基基团还可被短的非芳族单元例如C、N或O原子或羰基基团所连接。因此,例如,诸如9,9'-螺二芴、9,9-二芳基芴、三芳基胺、二芳基醚、二芳基甲烷、茋、二苯甲酮等的体系,也旨在被认为是指在本发明的意义上的芳族环系。芳族或杂芳族环系同样旨在被认为是指其中多个芳基或杂芳基基团通过单键彼此连接的体系,例如联苯、三联苯或联吡啶。
为了本发明的目的,其中单独的H原子或CH2基团还可被上述基团取代的C1至C40烷基基团,特别优选被认为是指如下的基团:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-甲基丁基、正戊基、仲戊基、叔戊基、2-戊基、新戊基、环戊基、正己基、仲己基、叔己基、2-己基、3-己基、新己基、环己基、2-甲基戊基、正庚基、2-庚基、3-庚基、4-庚基、环庚基、1-甲基环己基、正辛基、2-乙基己基、环辛基、1-二环[2.2.2]辛基、2-二环[2.2.2]辛基、2-(2,6-二甲基)辛基、3-(3,7-二甲基)辛基、三氟甲基、五氟乙基和2,2,2-三氟乙基。C2至C40烯基基团优选被认为是指乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、环戊烯基、己烯基、环己烯基、庚烯基、环庚烯基、辛烯基和环辛烯基。C2至C40炔基基团优选被认为是指乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基和辛炔基。C1至C40烷氧基基团特别优选被认为是指甲氧基、三氟甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基或2-甲基丁氧基。在每一情况下也可以被上述基团R取代并且可以通过任何希望的位置与所述芳族或杂芳族环系连接的具有5-60个芳族环原子的芳族或杂芳族环系,特别是被认为是指来源于如下物质的基团:苯、萘、蒽、菲、苯并蒽、芘、
Figure BDA0000487267760000101
苝、荧蒽、苯并荧蒽、并四苯、并五苯、苯并芘、联苯、偶苯、三联苯、三聚苯、芴、苯并芴、二苯并芴、螺二芴、二氢菲、二氢芘、四氢芘、顺式或反式茚并芴、顺式或反式单苯并茚并芴、顺式或反式二苯并茚并芴、三聚茚、异三聚茚、螺三聚茚、螺异三聚茚、呋喃、苯并呋喃、异苯并呋喃、二苯并呋喃、噻吩、苯并噻吩、异苯并噻吩、二苯并噻吩、吡咯、吲哚、异吲哚、咔唑、吲哚并咔唑、茚并咔唑、吡啶、喹啉、异喹啉、吖啶、菲啶、苯并-5,6-喹啉、苯并-6,7-喹啉、苯并-7,8-喹啉、吩噻嗪、吩
Figure BDA0000487267760000102
嗪、吡唑、吲唑、咪唑、苯并咪唑、萘并咪唑、菲并咪唑、吡啶并咪唑、吡嗪并咪唑、喹喔啉并咪唑、唑、苯并
Figure BDA0000487267760000104
唑、萘并唑、蒽并
Figure BDA0000487267760000112
唑、菲并
Figure BDA0000487267760000113
唑、异唑、1,2-噻唑、1,3-噻唑、苯并噻唑、哒嗪、苯并哒嗪、嘧啶、苯并嘧啶、喹喔啉、1,5-二氮杂蒽、2,7-二氮杂芘、2,3-二氮杂芘、1,6-二氮杂芘、1,8-二氮杂芘、4,5-二氮杂芘、4,5,9,10-四氮杂苝、吡嗪、吩嗪、吩嗪、吩噻嗪、荧红环、二氮杂萘、氮杂咔唑、苯并咔啉、菲咯啉、1,2,3-三唑、1,2,4-三唑、苯并三唑、1,2,3-
Figure BDA0000487267760000116
二唑、1,2,4-
Figure BDA0000487267760000117
二唑、1,2,5-
Figure BDA0000487267760000118
二唑、1,3,4-
Figure BDA0000487267760000119
二唑、1,2,3-噻二唑、1,2,4-噻二唑、1,2,5-噻二唑、1,3,4-噻二唑、1,3,5-三嗪、1,2,4-三嗪、1,2,3-三嗪、四唑、1,2,4,5-四嗪、1,2,3,4-四嗪、1,2,3,5-四嗪、嘌呤、蝶啶、吲嗪和苯并噻二唑。
在式(1)至(5)的化合物中,至少一个基团Ar1优选地选自下式(6)至(13)的基团,其它的基团Ar1具有上文示出的含义,
Figure BDA00004872677600001110
Figure BDA0000487267760000121
其中R1具有上文所述的相同含义,虚线键代表与所述三嗪单元的连接,此外:
X在每次出现时相同或不同地是选自B(R1)、C(R1)2、Si(R1)2、C=O、C=NR1、C=C(R1)2、O、S、S=O、SO2、N(R1)、P(R1)和P(=O)R1的二价桥连基;
m在每次出现时相同或不同地是0、1、2或3;
o在每次出现时相同或不同地是0、1、2、3或4。
X优选在每次出现时相同或不同地代表NR1或C(R1)2
特别优选的基团Ar1选自下式(6a)至(13a)的基团,
Figure BDA0000487267760000122
Figure BDA0000487267760000131
其中使用的符号和标记具有上文所述的相同的含义。X在此处优选相同或不同地选自C(R1)2、N(R1)、O和S,特别优选C(R1)2或N(R1)。
优选的式(1)和(3)至(5)的化合物含有一个或两个,特别是一个上文提及的式(6)至(13)的基团,并含有两个或一个如下的基团,其选自苯基,1-萘基,2-萘基,邻、间或对联苯基,其中的每个可以被一个或多个基团R1取代。
在式(2)的化合物中,优选的基团Ar2选自下式(14)至(20)的基团,
Figure BDA0000487267760000132
Figure BDA0000487267760000141
其中使用的符号和标记具有上文所述的相同的含义,虚线键代表与两个三嗪单元的连接。
特别优选的基团Ar2选自下式(14a)至(20a)的基团,
Figure BDA0000487267760000151
其中使用的符号和标记具有上文所述的相同的含义。X在此处优选相同或不同地选自C(R1)2、N(R1)、O和S,特别优选C(R1)2或N(R1)。
此外,优选上文提及的式(2)的化合物,其中所述基团Ar2选自上文提及的式(14)至(20),且Ar1在每次出现时相同或不同地选自上文提及的式(6)至(13),或者苯基,1-或2-萘基,邻、间或对联苯基,其中的每个可以被一个或多个基团R1取代,但优选未被取代。
适当的三嗪衍生物的实例是下文描绘的结构1至150。完全类似地,在所述结构中含有嘧啶基团以代替所绘出三嗪基团的嘧啶衍生物是适当的。
Figure BDA0000487267760000152
Figure BDA0000487267760000161
Figure BDA0000487267760000171
Figure BDA0000487267760000181
Figure BDA0000487267760000191
Figure BDA0000487267760000201
Figure BDA0000487267760000211
Figure BDA0000487267760000221
Figure BDA0000487267760000241
含有吡嗪基团以代替三嗪基团的上述化合物的衍生物同样是适当的,其中这些基团同样可以被取代。
在另外优选的本发明实施方式中,所述电子传导基质材料是芳族酮。
在本申请意义上的芳族酮被认为是指两个芳基或杂芳基基团或者芳族或杂芳族环系直接与其直接键合的羰基基团。
在本发明的优选实施方式中,所述芳族酮是下式(21)的化合物,
Figure BDA0000487267760000251
其中R1具有上文提及的含义,且Ar在每次出现时相同或不同地代表具有5至60个芳族环原子的芳族或杂芳族环系,所述环系在每种情况下可以被一个或多个基团R1取代。
适当的式(21)化合物特别是在WO2004/093207和WO2010/006680中公开的酮。以参考方式将这些酮并入本发明中。
根据式(21)化合物的定义可清楚地得出,式(21)化合物不必仅含有一个羰基基团,而是还可以含有多个羰基基团。
在式(21)化合物中的基团Ar优选地是具有6至40个芳族环原子的芳族环系,即,其不含任何杂芳基基团。如上文所限定的,所述芳族环系不必仅含有芳族基团,而是两个芳基基团还可以被非芳族基团间断,例如被另外的羰基基团间断。
在另外优选的本发明实施方式中,所述基团Ar含有不超过两个稠合的环。因此其优选仅由苯基和/或萘基基团构建,特别优选仅由苯基基团构建,但不含任何更大的稠合的芳族基团,例如蒽。
优选的与所述羰基基团键合的基团Ar是苯基,2-、3-或4-甲苯基,3-或4-邻二甲苯基,2-或4-间二甲苯基,2-对二甲苯基,邻、间或对叔丁基苯基,邻、间或对氟苯基,二苯甲酮,1-、2-或3-苯基甲酮,2-、3-或4-联苯基,2-、3-或4-邻三联苯基,2-、3-或4-间三联苯基,2-、3-或4-对三联苯基,2'-对三联苯基,2'-、4'-或5'-间三联苯基,3'-或4'-邻三联苯基,对-、间,对-、邻,对-、间,间-、邻,间-或邻,邻-四联苯基,五联苯基,六联苯基,1-、2-、3-或4-芴基,2-、3-或4-螺-9,9'-二芴基,1-、2-、3-或4-(9,10-二氢)菲基,1-或2-萘基,2-、3-、4-、5-、6-、7-或8-喹啉基,1-、3-、4-、5-、6-、7-或8-异喹啉基,1-或2-(4-甲基萘基),1-或2-(4-苯基萘基),1-或2-(4-萘基萘基),1-、2-或3-(4-萘基苯基),2-、3-或4-吡啶基,2-、4-或5-嘧啶基,2-或3-吡嗪基,3-或4-哒嗪基,2-(1,3,5-三嗪)基,2-、3-或4-(苯基吡啶基),3-、4-、5-或6-(2,2'-联吡啶基),2-、4-、5-或6-(3,3'-联吡啶基),2-或3-(4,4'-联吡啶基),和这些基团中的一个或多个的组合。
所述基团Ar可以被一个或多个基团R1取代。这些基团R1优选在每次出现时相同或不同地选自H,D,F,C(=O)Ar3,P(=O)(Ar3)2,S(=O)Ar3,S(=O)2Ar3,具有1至4个C原子的直链烷基基团或者具有3至5个C原子的支链或环状的烷基基团,所述基团中的每个可被一个或多个基团R2取代,其中一个或多个H原子可被D或F代替,或具有6至24个芳族环原子的芳族环系,该环系可以被一个或多个基团R2取代,或这些体系的组合;两个或更多个相邻的取代基R1在此处也可以彼此形成单环或多环的脂族或芳族环系。如果从溶液中施加所述有机电致发光器件,则具有最高达10个C原子的直链、支链或环状的烷基基团也优选作为取代基R1。所述基团R1在每次出现时相同或不同地特别优选地选自H、C(=O)Ar3或具有6至24个芳族环原子的芳族环系,它们可以被一个或多个基团R2取代,但优选是未被取代的。
在本发明的另外优选的实施方式中,所述基团Ar3在每次出现时相同或不同地是具有6至24个芳族环原子的芳族环系,其可被一个或多个基团R2取代。Ar3在每次出现时相同或不同地特别优选为具有6至12个芳族环原子的芳族环系。
特别优选如下的二苯甲酮衍生物,其在3,5,3',5'-位置中的每一个上被具有5至30个芳族环原子的芳族或杂芳族环系取代,所述的芳族或杂芳族环系又可以被一个或多个如上定义的基团R1取代。此外优选被至少一个螺二芴基团取代的酮。
因此,优选的芳族酮还是下式(22)至(25)的化合物:
Figure BDA0000487267760000271
其中Ar和R1具有与如上对于式(21)所述的相同的含义,此外:
Z在每次出现时相同或不同地是CR1或N;
n在每一次出现中相同或不同地是0或1。
在式(22)、(24)和(25)中的Ar优选代表具有5至30个芳族环原子的芳族或杂芳族环系,其不包含具有超过10个芳族环原子的稠合的芳基基团,优选根本不包含稠合的芳基基团,并且其可被一个或多个基团R1取代。特别优选上文优选提及的基团Ar。同样特别优选上文优选提及的基团R1
可用作中间层中电子传导材料的式(21)至(25)的适当化合物的实例是下文描绘的化合物(1)至(59)。
Figure BDA0000487267760000272
Figure BDA0000487267760000281
Figure BDA0000487267760000291
Figure BDA0000487267760000311
Figure BDA0000487267760000331
在发光体层1中的空穴传导基质材料优选地是芳族的单胺、二胺、三胺或四胺,其中该胺还可以以咔唑或另外的桥连化合物的形式存在。
优选的芳族胺是下式(26)至(32)的化合物,
Figure BDA0000487267760000341
其中R1具有上文提及的含义,且以下限定适用于使用的其它符号:
Ar4在每次出现时相同或不同地是具有5至60个芳族环原子的二价、三价或四价的芳族或杂芳族环系,所述环系可以被一个或多个基团R1取代;
Ar5在每次出现时相同或不同地是具有5至60个芳族环原子的单价的芳族或杂芳族环系,所述环系可以被一个或多个基团R1取代,与同一氮原子键合的两个基团Ar5或与同一氮原子键合的一个基团Ar4与一个基团Ar5在此处可通过单键或如下的桥连基而彼此连接,所述桥连基选自B(R1)、C(R1)2、Si(R1)2、C=O、C=NR1、C=C(R1)2、O、S、S=O、SO2、N(R1)、P(R1)和P(=O)R1
如果在每种情况下键合到同一氮原子的两个基团Ar5或一个基团Ar4与一个基团Ar5通过单键而彼此连接,则因此形成咔唑。
在式(27)、(28)、(29)和(32)化合物中的Ar4是二价基团,在式(30)化合物中的Ar4是三价基团,而在式(31)化合物中的Ar4是四价基团。
此处优选Ar4和Ar5不含如下的稠合的芳基或杂芳基基团,其具有超过两个彼此直接稠合至其上的芳族或杂芳族六元环。Ar4和Ar5特别优选完全不含彼此直接稠合至其上的芳族或杂芳族六元环。
可优选用作发光体层1中空穴传导基质材料的另外的化合物是下式(33)和(34)的化合物,
Figure BDA0000487267760000351
其中使用的符号具有上文提及的含义。
优选的实施方式是下式(33a)和(34a)的化合物,
Figure BDA0000487267760000352
其中使用的符号具有上文提及的含义。
在中间层中的适当的空穴传导化合物的实例是下文描绘的芳族胺。
Figure BDA0000487267760000361
在发光体层1或发光体层2中使用的适当的磷光化合物特别是如下的化合物,其在适当激发时发光,优选在可见区发光,并且还含有至少一个如下的原子,该原子的原子序数大于20,优选大于38且小于84,特别优选大于56且小于80。所使用的磷光发光体优选地是过渡金属化合物,特别是含有铜、钼、钨、铼、钌、锇、铑、铱、钯、铂、银、金或铕的化合物,特别是含有铱、铂或铜的化合物。
特别优选的有机电致发光器件包含至少一种式(35)至(38)的化合物作为磷光化合物,
Figure BDA0000487267760000371
其中R1具有如上文对于式(1)所述的相同的含义,且以下限定适用于使用的其它符号:
DCy在每次出现时相同或不同地是如下的环状基团,所述环状基团含有至少一个供电子原子,优选氮、处于卡宾形式的碳或磷,所述环状基团经由所述供电子原子与金属键合,并且所述环状基团又可以具有一个或多个取代基R1;基团DCy和CCy经由共价键彼此连接;
CCy在每次出现时相同或不同地是如下的环状基团,所述环状基团含有如下碳原子并且又可以具有一个或多个取代基R1,所述环状基团经由所述碳原子与金属键合;
A在每次出现时相同或不同地是单阴离子的二齿螯合配体,优选为二酮阴离子配体。
由于在多个基团R1之间形成环系,在所述基团DCy和CCy之间也可以存在桥连基。此外,由于在多个基团R1之间形成环系,在两个或三个配体CCy-DCy之间或者在一个或二个配体CCy-DCy与配体A之间也可以存在桥连基,得到多齿或多足的配体体系。这在式(38)的Pt络合物的情况下是特别优选的,其中在两个CCy-DCy配体之间的桥连基优选地选自NR1或C(R1)2
如下的申请公开了上述发光体的实例:WO2000/70655、WO2001/41512、WO2002/02714、WO2002/15645、EP1191613、EP1191612、EP1191614、WO2004/081017、WO2005/033244、WO2005/042550、WO2005/113563、WO2006/008069、WO2006/061182、WO2006/081973和WO2009/146770。通常,如根据现有技术所用于磷光OLED的和如在有机电致发光领域的普通技术人员所已知的所有磷光络合物都是适当的,并且本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下能够使用其它的磷光化合物。特别地,本领域普通技术人员知道何种磷光络合物发出具有何种发光颜色的光。
适当的磷光发光体的实例显示于下表中。
Figure BDA0000487267760000381
Figure BDA0000487267760000401
Figure BDA0000487267760000411
Figure BDA0000487267760000421
Figure BDA0000487267760000431
Figure BDA0000487267760000451
Figure BDA0000487267760000461
下文描述了所述OLED的其它层的优选实施方式。
在本发明的优选实施方式中,根据本发明的有机电致发光器件另外包括发蓝色光的、特别是发蓝色荧光的发光体层,且所述器件是发白色光的有机电致发光器件。这种有机电致发光器件的特征在于,其总体上发射具有如下CIE颜色坐标的光,该CIE颜色坐标的范围是0.25<CIE x<0.45和0.25<CIE y<0.48,优选0.28<CIE x<0.38和0.29<CIE y<0.38,特别优选0.30<CIE x<0.35和0.31<CIE y<0.35。可选地,还优选在如下范围中的CIE颜色坐标:0.38<CIE x<0.47和0.38<CIE y<0.44,特别优选0.41<CIE x<0.46和0.40<CIE y<0.43。
在本发明的一种优选实施方式中,所述发蓝色荧光的发光体层布置在发光体层2的阴极侧上,并通过至少一个其它的层与发光体层2隔开,即,不与发光体层2直接相邻。
在本发明的另一种优选实施方式中,所述发蓝色荧光的发光体层布置在发光体层2的阳极侧上,并通过至少一个其它的层与发光体层2隔开,即,不与发光体层2直接相邻。
在一种特别优选的本发明实施方式中,将所述发蓝色光的发光体层与上文提及的发光体层2隔开的层中的至少一个是电荷产生层,即,根据本发明的有机电致发光器件是串联的OLED。
在本发明的一种优选实施方式中,所述发蓝色荧光的发光体层包含至少一种发蓝色荧光的掺杂剂和至少一种基质材料。
适当的发蓝色荧光的掺杂剂例如选自单苯乙烯基胺、二苯乙烯基胺、三苯乙烯基胺、四苯乙烯基胺、苯乙烯基膦、苯乙烯基醚和芳基胺。单苯乙烯基胺被认为是指包含一个取代或未取代的苯乙烯基基团和至少一个胺,优选芳族胺的化合物。二苯乙烯基胺被认为是指包含两个取代或未取代的苯乙烯基基团和至少一个胺,优选芳族胺的化合物。三苯乙烯基胺被认为是指包含三个取代或未取代的苯乙烯基基团和至少一个胺,优选芳族胺的化合物。四苯乙烯基胺被认为是指包含四个取代或未取代的苯乙烯基基团和至少一个胺,优选芳族胺的化合物。所述苯乙烯基基团特别优选是茋,其也可以被进一步取代。以类似胺的方式,定义相应的膦和醚。在本发明意义上的芳基胺或芳族胺被认为是指包含三个直接键合到氮上的取代或未取代的芳族或杂芳族环系的化合物。这些芳族或杂芳族环系中的至少一个优选是稠合环系,特别优选具有至少14个芳族环原子的。其优选的实例是芳族蒽胺、芳族芘胺、芳族芘二胺、芳族胺或者芳族
Figure BDA0000487267760000482
二胺。芳族蒽胺被认为是指其中二芳基氨基基团直接与蒽基团优选在9-位或在2-位键合的化合物。以与芳族蒽胺类似的方式定义芳族的芘胺、芘二胺、胺和
Figure BDA0000487267760000484
二胺,其中在芘上的二芳基氨基基团优选在1-位或在1,6-位键合。另外优选的掺杂剂选自茚并芴胺或茚并芴二胺,例如根据WO2006/108497或WO2006/122630的,苯并茚并芴胺或苯并茚并芴二胺,例如根据WO2008/006449的,和二苯并茚并芴胺或二苯并茚并芴二胺,例如根据WO2007/140847的。来自苯乙烯基胺类的掺杂剂的实例是取代或未取代的三茋胺,或描述于WO2006/000388、WO2006/058737、WO2006/000389、WO2007/065549和WO2007/115610中的掺杂剂。另外,适当的荧光掺杂剂是公开在WO2010/012328中的稠合烃。
用于所述荧光掺杂剂,特别是用于上述掺杂剂的适当的主体材料(基质材料),例如选自以下的类别:寡聚芳烃(例如根据EP676461的2,2',7,7'-四苯基螺二芴,或二萘基蒽),特别是含有稠合芳族基团的寡聚芳烃,特别是蒽,寡聚芳乙烯(例如根据EP676461的DPVBi或螺-DPVBi),多足金属络合物(例如根据WO2004/081017的),空穴传导化合物(例如根据WO2004/058911的),电子传导化合物,特别是酮、氧化膦、亚砜等(例如根据WO2005/084081和WO2005/084082的),阻转异构体(例如根据WO2006/048268的),硼酸衍生物(例如根据WO2006/117052的),苯并蒽衍生物(例如根据WO2008/145239或WO2011/012212的苯并[a]蒽衍生物)和苯并菲衍生物(例如根据WO2010/083869的苯并[c]菲衍生物)。特别优选的主体材料选自寡聚芳烃类,其含有萘,蒽,苯并蒽,特别是苯并[a]蒽,苯并菲,特别是苯并[c]菲,和/或芘,或这些化合物的阻转异构体。用于所述荧光发光体的非常特别优选的基质材料是蒽衍生物。在本发明意义上的寡聚芳烃旨在被认为是指其中至少三个芳基或亚芳基基团彼此键合的化合物。
除如上所述的阴极、阳极和发光层之外,所述有机电致发光器件也可以包括在附图1或附图2中没有描绘的另外的层。这些例如在每一情况下选自一个或多个空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、电子阻挡层、激子阻挡层、电荷产生层和/或有机或无机p/n结。此外,所述的层,特别是所述电荷传输层,也可以被掺杂。所述层的掺杂对于改进电荷传输可能是有利的。然而,应该指出,这些层的每一个都没有必要必须存在,并且所述层的选择总是取决于使用的化合物。
使用这种类型的层对于本领域普通技术人员是已知的,并且在不需要创造性劳动的情况下,本领域普通技术人员能够为此目的使用根据现有技术已知用于该类型层的所有材料。
本发明电致发光器件的阴极优选包含具有低逸出功的金属、金属合金或多层结构,其包含不同金属,例如碱土金属、碱金属、主族金属或镧系元素(例如Ca、Ba、Mg、Al、In、Mg、Yb、Sm等)。在多层结构的情况下,除所述金属之外,也可以使用具有相对高的逸出功的其它金属,例如Ag,在这种情况下,通常使用所述金属的组合,例如Mg/Ag、Ca/Ag或Ba/Ag。同样优选金属合金,特别是包含碱金属或碱土金属和银的合金,特别优选Mg和Ag的合金。也可以优选在金属阴极和所述有机半导体之间引入具有高介电常数的材料的薄中间层。适合于该目的的例如是碱金属或碱土金属氟化物,以及相应的氧化物或碳酸盐(例如LiF、Li2O、CsF、Cs2CO3、BaF2、MgO、NaF等),还有有机碱金属络合物,例如Liq(羟基喹啉锂)。该层的层厚度优选为0.5至5nm。
本发明电致发光器件的阳极优选包含具有高逸出功的材料。该阳极优选具有相对于真空大于4.5eV的逸出功。适于该目的的一方面是具有高氧化还原电势的金属,例如Ag、Pt或Au。另一方面,也可以优选金属/金属氧化物电极(例如Al/Ni/NiOx、Al/PtOx)。为促进光的耦合输出,所述电极中的至少一个在此处必须是透明或部分透明的。此处优选的阳极材料是导电的混合的金属氧化物。特别优选氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。此外优选导电的、掺杂的有机材料,特别是导电的掺杂聚合物。
所述器件被相应地结构化(取决于应用)、提供以电触点并最终被密封,因为这种类型器件的寿命在水和/或空气存在下急剧缩短。
如上文所已经描述的,根据本发明的有机电致发光器件优选为串联的OLED,其中所述电致发光单元中的一个包含根据本发明的发光体层1和2,且另一个电致发光单元是发蓝色光的单元,即,包含发蓝色光的发光体层。所述两个电致发光单元通过电荷产生层彼此隔开。所述电荷产生层在此处可以是根据现有技术用于这种目的的所有层。所述电荷产生层在此处通常通过彼此连结n-传导层(或传导电子注入层)和p-传导层(或传导空穴注入层)而形成。根据现有技术使用的p-传导层例如包含p-掺杂的有机空穴传输材料,其中该掺杂剂例如是F4-TCNQ或WO3,或无机材料,例如氧化铟锡(ITO)、V2O5、WO3或MoO3。所述n-传导层通常是掺杂的有机电子传输层,其中使用的掺杂剂包含具有低逸出功的金属,例如Cs、Li或Mg,或金属碳酸盐。
对于所述有机电致发光器件的其它层,通常可以使用根据现有技术用于有机电致发光器件中的所有其它材料,还可以与根据本发明的中间层组合。
可用于本发明有机电致发光器件的空穴注入或空穴传输层中或电子传输层中的适当的电荷传输材料,例如是在Y.Shirota等人Chem.Rev.(化学综述)2007年,107(4),953-1010中公开的化合物,及茚并芴胺和衍生物(例如根据WO2006/122630或WO2006/100896的)、公开在EP1661888中的胺衍生物、六氮杂苯并菲衍生物(例如根据WO2001/049806的)、含有稠合芳族基团的胺衍生物(例如根据US5,061,569的)、公开在WO95/09147中的胺衍生物、单苯并茚并芴胺(例如根据WO2008/006449的)或二苯并茚并芴胺(例如根据WO2007/140847的)。另外适合的空穴传输和空穴注入材料是上述化合物的衍生物,如在JP2001/226331、EP676461、EP650955、WO2001/049806、US4780536、WO98/30071、EP891121、EP1661888、JP2006/253445、EP650955、WO2006/073054和US5061569中所公开的。
可用于所述电子传输层的材料是根据现有技术在所述电子传输层中用作电子传输材料的所有材料。特别适当的是铝的络合物,例如Alq3,锆络合物,例如Zrq4,苯并咪唑衍生物,三嗪衍生物,例如上述式(1)或(2)的化合物,嘧啶衍生物,例如上述式(3)至(5)的化合物,或芳族酮,例如上述式(21)至(25)的化合物。适当的材料例如是下表中列出的材料。此外,适当的材料是上述化合物的衍生物,如在JP2000/053957、WO2003/060956、WO2004/028217和WO2004/080975中所公开的。
也可以优选使用两个隔开的电子传输层。这可能在所述电致发光器件的颜色位置的亮度依赖性方面具有优势(例如见WO2010/102706)。
此外可以掺杂一个或多个电子传输层。适当的掺杂剂是碱金属或碱-金属化合物,例如Liq(羟基喹啉锂)。在本发明的优选实施方式中,特别是当所述电子传输材料是苯并咪唑衍生物或三嗪衍生物时,掺杂所述电子传输层。那么优选的掺杂剂是Liq。
此外优选如下的有机电致发光器件,其特征在于通过升华方法涂覆一个或多个层,其中在真空升华设备中,在低于10-5毫巴,优选低于10-6毫巴的初始压力下气相沉积所述材料。然而,应当指出,所述压力还可以甚至更低,例如低于10-7毫巴。
同样优选如下的有机电致发光器件,其特征在于借助于OVPD(有机气相沉积)方法或借助于载气升华涂覆一个或多个层,其中,在10-5毫巴至1巴之间的压力下施加所述材料。该方法中的特别的例子是OVJP(有机物蒸气喷印)方法,其中该材料通过喷管直接施加并且因此是结构化的(例如M.S.Arnold等人,Appl.Phys.Lett.(应用物理快报)2008年,92,053301)。
此外优选如下的有机电致发光器件,其特征在于从溶液中,例如通过旋涂,或借助于任何希望的印刷方法,例如丝网印刷、柔性版印刷、平版印刷、LITI(光引发热成像,热转印)、喷墨印刷或喷嘴印刷,来制造一个或多个层。为了该目的,可溶性化合物是必要的。通过对所述化合物的适当取代,可实现高溶解度。此处不仅可以施加单独的材料的溶液,并且可以施加包含多种化合物、例如基质材料和掺杂剂的溶液。
也可通过从溶液施加一个或多个层并通过气相沉积施加一个或多个其它的层,制造所述有机电致发光器件。
本领域普通技术人员通常已知这些方法,并且在不需要创造性劳动的情况下,本领域普通技术人员能够将所述方法应用于本发明的有机电致发光器件。
本发明的有机电致发光器件具有以下优于现有技术的令人预料不到的优点:
1.本发明的有机电致发光器件具有非常好的寿命。因此,该寿命与包括两个单独发光层的电致发光器件的寿命相当。
2.本发明的有机电致发光器件同时随该寿命具有非常小的色差。该色差在此处与如下情况下获得的色差相当:将不同发光的发光体引入同一发光层中。
上文提及的两种优点同时存在,这是特别令人预料不到的,因为现有技术通常描述如下的具有两个或更多个发光层的有机电致发光器件,其具有好的寿命,或具有小的色差,但其中这些效果不同时存在。
具体实施方式
通过以下实施例更加详细地描述本发明,但不希望由此限制本发明。在不需要创造性劳动的情况下,本领域普通技术人员将能够在公开的整个范围内实施本发明,并因此制造根据本发明的另外的有机电致发光器件。
实施例:
制造和表征有机电致发光器件
可如在例如WO2005/003253中所一般性描述的来制造本发明的电致发光器件。
为清楚起见,下文描绘使用的材料的结构。
Figure BDA0000487267760000531
Figure BDA0000487267760000541
Figure BDA0000487267760000551
通过标准方法来表征这些OLED;为此目的,确定电致发光光谱和颜色坐标(根据CIE1931),作为亮度函数的效率(以cd/A计量),工作电压,其由电流-电压-发光密度特性线(IUL特性线)计算,和寿命(LT70%,初始亮度为4000cd/m2)。另外,然后在寿命测量的过程中颜色坐标偏移,确定在初始颜色和在LT70%时颜色之间的差异。获得的结果总结在表1中。
下文比较多种OLED的结果。这些OLED在每种情况下是如下的OLED,其在不同层结构中包含两种不同颜色的磷光发光体(根据本发明,或作为对比)。
实施例1:
通过以下的层结构实现本发明实施例1a-c:50nm的HIM/10nm的HAT-CN/50nm的HIM/20nm的NPB/20nm的混合层,其在1a的情况下由HTM(90%)、TEG1(5%)、TER1(5%)组成,在1b的情况下由HTM(80%)、TEG1(10%)、TER1(10%)组成,在1c的情况下由HTM(75%)、TEG1(15%)、TER1(10%)组成/20nm的混合层,其由TMM1(85%)和TEG1(15%)组成/10nm的TMM2/45nm的混合层,其由ETM(50%)和Liq(50%)组成/100nm的Al。
实施例2(对比例):
通过以下的层结构实现实施例2:50nm的HIM/10nm的HAT-CN/50nm的HIM/20nm的NPB/20nm的混合层,其由HTM(95%)和TER1(5%)组成/20nm的混合层,其由TMM1(85%)和TEG1(15%)组成/10nm的TMM2/45nm的混合层,其由ETM(50%)和Liq(50%)组成/100nm Al。
根据本发明的实施例1a恰好对应于对比例2的结构,区别在于在发光体层1中不仅掺杂了5%的TER1,还另外掺杂了5%的TEG1。从性能数据可清楚地得出,与实施例2相比,在具有非常相似的总体颜色和效率的情况下,在1a的情况下还实现了显著改进的寿命。另外,随寿命的色差减小。
实施例1b和c显示,通过改变在发光体层1中的发光体的浓度,可轻微地改变颜色、效率和寿命。然而,保留了根据本发明的改进寿命和色差更小的效果。因此,效果并不是仅基于非常特定地选择发光体浓度。
实施例3(对比例):
通过以下的层结构实现实施例3:50nm的HIM/10nm的HAT-CN/50nm的HIM/20nm的NPB/20nm的混合层,其由NPB(95%)、TER1(5%)组成/20nm的混合层,其由TMM1(85%)和TEG1(15%)组成/10nm的TMM2/45nm的混合层,其由ETM(50%)和Liq(50%)组成/100nm的Al。
实施例3对应于实施例2,区别在于,用于橙色掺杂剂的基质是广泛的材料NPB,而不是HTM。与根据本发明的实施例1a相比,在此处也产生了更差的寿命和增大的色差。这个实施例旨在显示,色差不取决于发光体层1的基质的选择,而是取决于是否根据本发明将两种发光体或仅一种发光体掺杂至该层中。
实施例4(对比例):
通过以下的层结构实现实施例4:50nm的HIM/10nm的HAT-CN/50nm的HIM/30nm NPB/30nm的混合层,其由TMM1(84.7%)、TEG1(15%)、TER1(0.3%)组成/10nm的TMM2/45nm的混合层,其由ETM(50%)和Liq(50%)组成/100nm的Al。
这个对比例仅包括一个发光层,以如下方式将两种发光体都掺杂至该发光层中,该方式使得这两种发光体以平衡比例同样发光。在这种情况下,发光体浓度不能在大的范围内变化,而是相反,必须非常敏感地精确调节,从而获得平衡的混合颜色。由此产生了15%的TEG1和0.3%的TER1的所述浓度。从性能数据可清楚地得出,尽管在这种情况下随寿命出现非常小的色差,但该寿命本身为350小时,非常短,显著短于在其它对比例情况下的寿命。
总体上,所述实施例由此显示,根据本发明的双掺杂发光体层与单掺杂发光体层的组合,能够实现小的色差,其小于在两个单掺杂层的组合的情况下的色差,还能够实现非常长的寿命。在此处特别令人预料不到的是:在色差方面,获得的结果可视为两种色差(在使用两个单掺杂情况下的强色差和在使用双掺杂情况下的小色差)的平衡或平均。相比之下,在本发明结构情况下的寿命并不是在双掺杂情况下的短寿命与约为在两个单掺杂组合情况下的两倍长的寿命的平均,而是与所有对比结构相比得到了显著改进。
为了证明这种特性不是基于对基质或发光体材料的特定选择,下文示出了根据本发明的另外的实施例,使用其它材料以及例如基于Pt而非Ir的发光体实现了该实施例。
实施例5:
通过以下的层结构实现本发明实施例5:50nm的HIM/10nm的HAT-CN/50nm的HIM/20nm的NPB/20nm的混合层,其由HTM2(75%)、TEG1(15%)、TER1(10%)组成/20nm的混合层,其由TMM1(45%)、TMM3(40%)和TEG1(15%)组成/10nm的TMM1/45nm的混合层,其由ETM(50%)和Liq(50%)组成/100nm的Al。
实施例6(对比例):
通过以下的层结构实现实施例6:50nm的HIM/10nm的HAT-CN/50nm的HIM/20nm的NPB/20nm的混合层,其由HTM2(85%)、TER1(10%)组成/20nm的混合层,其由TMM1(45%)、TMM3(40%)和TEG1(15%)组成/10nm的TMM1/45nm的混合层,其由ETM(50%)和Liq(50%)组成/100nm的Al。
实施例5和6由相同的层结构组成,区别在于,与对比例6中使用单掺杂相比,在实施例5中在发光体层1中使用根据本发明的双掺杂。两种情况的直接比较又显示了本发明的优势。在这种情况下,两种层结构都可实现非常好的寿命,但在实施例5的情况下还改进了色差。
此外,与实施例2和3(HTM)相比,在实施例5和6中使用了不同了空穴传导基质材料(HTM2),其基于单胺的化学结构完全不同于HTM的化学结构。该实施例旨在显示,本发明结构的优势不限于特定种类的空穴传导基质。
另外,实施例5和6在第二发光体层中包含混合基质(包含TMM1和TMM3)。混合基质代替单种基质可(在OLED情况下并不总是)用于改进整体性能数据。然而,所述实施例还由此显示,在其中OLED在其它处包括另外优化的层的情况下还保留本发明结构的优势。
实施例7:
通过以下的层结构实现本发明的实施例5:50nm的HIM/10nm的HAT-CN/50nm的HIM/20nm的NPB/20nm的混合层,其由HTM(85%)、TEG2(10%)、TER2(5%)组成/20nm的混合层,其由TMM1(95%)和TEG2(5%)组成/10nm的TMM2/45nm的混合层,其由ETM(50%)和Liq(50%)组成/100nm的Al。
实施例8(对比例):
通过以下的层结构实现实施例8:50nm的HIM/10nm的HAT-CN/50nm的HIM/20nm的NPB/20nm的混合层,其由HTM(95%)和TER2(5%)组成/20nm的混合层,其由TMM1(95%)和TEG2(5%)组成/10nm的TMM2/45nm的混合层,其由ETM(50%)和Liq(50%)组成/100nm的Al。
在实施例7和8中,使用基于Pt而非Ir的其它磷光发光体。由于TER2与TER1相比更深的红色发光,产生了更深的橙色的混合颜色,导致所产生效率和寿命的绝对值低于在前述实施例中的。然而,不考虑这点,使用本发明双掺杂发光体层1同样导致了寿命的显著改进,和色差的轻微改进。
实施例9:
通过以下的层结构实现本发明的实施例9:50nm的HIM/10nm的HAT-CN/50nm的HIM/20nm的NPB/20nm的混合层,其由HTM2(75%)、TEG1(15%)、TER1(10%)组成/20nm的混合层,其由TMM1(45%)、TMM3(40%)和TEG3(15%)组成/10nm的TMM1/45nm的混合层,其由ETM(50%)和Liq(50%)组成/100nm的Al。
实施例10:
通过以下的层结构实现本发明的实施例10:50nm的HIM/10nm的HAT-CN/50nm的HIM/20nm的NPB/20nm的混合层,其由HTM2(75%)、TEG3(15%)、TER1(10%)组成/20nm的混合层,其由TMM1(45%)、TMM3(40%)和TEG1(15%)组成/10nm的TMM1/45nm的混合层,其由ETM(50%)和Liq(50%)组成/100nm的Al。
根据本发明的实施例9和10具有与本发明实施例5相似的结构,区别在于,在此处在两个发光体层中不使用相同的短波长(发绿色光)掺杂剂,而是使用两种不同的掺杂剂,TEG1和TEG3,其最大发射的差别小于10nm。在此处实施例6又可用作对比例,该比较显示,在实施例9和10中的本发明层结构导致随老化的色差减小。
表1:器件的结果

Claims (17)

1.有机电致发光器件,其以如下的顺序包括:
阳极,磷光发光体层1,与发光体层1直接接触的磷光发光体层2,和阴极,其特征在于,光体层1包含空穴传导基质材料和两种不同的磷光发光体,且发光体层2包含电子传导基质材料和磷光发光体,其中发光体层2的磷光发光体具有与发光体层1的较短波磷光发光体相同的最大发光。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于发光体层2的磷光发光体与发光体层1的较短波磷光发光体相同。
3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件,其特征在于磷光发光体层1是发黄色、橙色或红色光的层,且磷光发光体层2是发绿色或黄色光的层。
4.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的有机电致发光器件,其特征在于发光体层1和发光体层2总体上发射具有颜色坐标0.45≤CIE x≤0.58的光。
5.根据权利要求1至4中的一项或多项所述的有机电致发光器件,其特征在于在发光体层1中的空穴传导基质材料是如下的材料,其具有≥–5.5eV,优选≥–5.3eV的HOMO。
6.根据权利要求1至5中的一项或多项所述的有机电致发光器件,其特征在于所述空穴传导基质材料的三重态能量T1大于最长波发光体的三重态能量。
7.根据权利要求1至6中的一项或多项所述的有机电致发光器件,其特征在于在发光体层2中的电子传导基质材料是如下的材料,该材料的LUMO的范围是–2.3eV至–3.1eV,优选–2.6eV至–2.9eV。
8.根据权利要求1至7中的一项或多项所述的有机电致发光器件,其特征在于发光体层2包含电子传导基质材料和至少一种另外的基质材料的混合物。
9.根据权利要求1至8中的一项或多项所述的有机电致发光器件,其特征在于在发光体层2中的电子传导基质材料的三重态能量T1是≥2.5eV,优选≥2.7eV。
10.根据权利要求1至9中的一项或多项所述的有机电致发光器件,其特征在于在发光体层1中,所述较短波磷光发光体以3至25体积%的浓度存在,且在发光体层1中,所述较长波磷光发光体以2至15体积%的浓度存在,和特征在于在发光体层2中,所述磷光发光体以2至20体积%的浓度存在。
11.根据权利要求10所述的有机电致发光器件,其特征在于发光体层2中的电子传导基质材料选自式(1)至(5)的化合物,
Figure FDA0000487267750000021
其中以下限定适用于使用的符号:
Ar1在每次出现时相同或不同地是具有5至60个芳族环原子的单价的芳族或杂芳族环系,所述环系在每种情况下可以被一个或多个基团R1取代;
Ar2是具有5至60个芳族环原子的二价的芳族或杂芳族环系,所述环系可以被一个或多个基团R1取代;
R1在每次出现时相同或不同地是H,D,F,Cl,Br,I,CHO,C(=O)Ar3,P(=O)(Ar3)2,S(=O)Ar3,S(=O)2Ar3,CR2=CR2Ar3,CN,NO2,Si(R2)3,B(OR2)2,B(R2)2,B(N(R2)2)2,OSO2R2,具有1至40个C原子的直链的烷基、烷氧基或硫代烷氧基基团或者具有2至40个C原子的直链烯基或炔基基团或者具有3至40个C原子的支链或环状的烷基、烯基、炔基、烷氧基或硫代烷氧基基团,其中所述基团中的每个可以被一个或多个基团R2取代,其中一个或多个非相邻的CH2基团可以被R2C=CR2、C≡C、Si(R2)2、Ge(R2)2、Sn(R2)2、C=O、C=S、C=Se、C=NR2、P(=O)(R2)、SO、SO2、NR2、O、S或CONR2代替,并且其中一个或多个H原子可以被D、F、Cl、Br、I、CN或NO2代替,或者具有5至60个芳族环原子的芳族或杂芳族环系,所述环系在每种情况下可以被一个或多个基团R2取代,或者具有5至60个芳族环原子的芳氧基或杂芳氧基基团,所述基团可以被一个或多个基团R2取代,或这些体系的组合;在此处两个或更多个相邻的取代基R1也可以彼此形成单环或多环的脂族或芳族环系;
Ar3在每次出现时相同或不同地是具有5至40个芳族环原子的芳族或杂芳族环系,所述环系可以被一个或多个基团R2取代;
R2在每次出现时相同或不同地是H,D,CN,或者具有1至20个C原子的脂族、芳族和/或杂芳族烃基团,其中H原子还可以被D或F代替;在此处两个或更多个相邻的取代基R2也可以彼此形成单环或多环的脂族或芳族环系;
或者特征在于发光体层2中的电子传导基质材料选自式(21)的化合物,
Figure FDA0000487267750000031
其中R1具有上面提及的含义,且Ar在每次出现时相同或不同地代表具有5至60个芳族环原子的芳族或杂芳族环系,所述环系在每种情况下可以被一个或多个基团R1取代。
12.根据权利要求1至11中的一项或多项所述的有机电致发光器件,其特征在于在发光体层1中的空穴传导基质材料选自式(26)至(32)的化合物,
Figure FDA0000487267750000041
其中R1具有上面提及的含义,且以下限定适用于使用的其它符号:
Ar4在每次出现时相同或不同地是具有5至60个芳族环原子的二价、三价或四价的芳族或杂芳族环系,所述环系可以被一个或多个基团R1取代;
Ar5在每次出现时相同或不同地是具有5至60个芳族环原子的单价的芳族或杂芳族环系,所述环系可以被一个或多个基团R1取代,与同一氮原子键合的两个基团Ar5或与同一氮原子键合的一个基团Ar4与一个基团Ar5在此处可通过单键或如下的桥连基而彼此连接,所述桥连基选自B(R1)、C(R1)2、Si(R1)2、C=O、C=NR1、C=C(R1)2、O、S、S=O、SO2、N(R1)、P(R1)和P(=O)R1
或者选自式(33)和(34)的化合物,
Figure FDA0000487267750000051
其中使用的符号具有上面提及的含义。
13.根据权利要求1至12中的一项或多项所述的有机电致发光器件,其特征在于存在的磷光化合物是至少一种式(35)至(38)的化合物,
Figure FDA0000487267750000052
其中R1具有如权利要求10中所述的相同的含义,且以下限定适用于其它符号:
DCy在每次出现时相同或不同地是如下的环状基团,所述环状基团含有至少一个供电子原子,优选氮、处于卡宾形式的碳或磷,所述环状基团经由所述供电子原子与金属键合,并且所述环状基团又可以具有一个或多个取代基R1;基团DCy和CCy经由共价键彼此连接;
CCy在每次出现时相同或不同地是如下的环状基团,所述环状基团含有如下碳原子并且又可以具有一个或多个取代基R1,所述环状基团经由所述碳原子与金属键合;
A在每次出现时相同或不同地是单阴离子的二齿螯合配体,优选为二酮阴离子配体。
14.根据权利要求1至13中的一项或多项所述的有机电致发光器件,其特征在于还另外存在发蓝色光的发光体层,和所述器件是发白色光的有机电致发光器件。
15.根据权利要求14所述的有机电致发光器件,其特征在于所述有机电致发光器件是串联的OLED,且在所述发蓝色光的发光体层和发光体层2之间存在电荷产生层。
16.根据权利要求15所述的有机电致发光器件,其特征在于通过彼此连结n-传导层和p-传导层来形成所述电荷产生层,其中所述p-传导层包含p-掺杂的有机空穴传输材料或包含无机材料,和所述n-传导层是掺杂的有机电子传输层。
17.用于制造根据权利要求1至16中的一项或多项所述的有机电致发光器件的方法,其特征在于通过升华方法,或通过有机气相沉积方法,或借助于载气升华,或从溶液中,或通过任何希望的印刷方法,来制造一个或多个层。
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