CN1505450A

CN1505450A - 有机电致发光器件

Info

Publication number: CN1505450A
Application number: CNA200310119851A
Authority: CN
Inventors: Д; 中川敏; 竹内万善; 长柄良明
Original assignee: Toyoda Automatic Loom Works Ltd
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2002-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2004-06-16
Also published as: US20040124766A1; TWI273862B; EP1414081A2; KR100683465B1; KR20040036624A; KR100576590B1; TW200412196A; EP1414081A3; KR20050100569A; JP2004200141A; US20070035238A1

Abstract

本发明的有机电致发光器件包括基板，阳极，含有发光层的有机层，能够透射光的阴极。阴极具有钙电子注入层和银保护层。保护层覆盖电子注入层的表面。

Description

有机电致发光器件

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光(EL)器件。

背景技术

典型的有机EL器件具有基板；置于基板上的阳极；置于阳极上包括发光层的有机层；和置于有机层上的阴极。其中发光层发出的光从有机EL器件的基板面射向外部的有机EL器件称为底部发射类型，而其中光从有机EL器件背对着基板面的一侧射出的有机EL器件称为顶部发射类型。

有机EL器件的阴极通常由功函数相对低的纯金属形成，例如像锂、镁、钙、和铝、它们的金属氧化物、或它们的金属合金。由于发光层发出的光经有机EL器件的基板面射出，因此阴极不一定能够传输光。在日本公开专利说明书Nos.4-212287和9-232079中，公开了含有改进阴极的底部发射类型的有机EL器件。

在日本专利公开说明书No.4-212287中公开的阴极包括合金层和置于合金上的金属层。该合金层由包含至少6mol％的碱金属的合金形成。该金属层由不包含任何碱金属，并且是具有抗腐蚀性的金属形成，厚度至少为50nm。

在日本专利公开说明书No.9-232079中公开的阴极也包括一个合金层，和置于该合金层上的一个金属层。该合金层是由一种含有0.5-5原子％的功函数不超过2.9eV的至少一种碱金属和碱土金属的合金形成，厚度为5-50nm。该金属层由功函数至少为3.0eV的金属形成，厚度为50-300nm。与金属层相比，该合金层位于有机层附近。阴极中所含氧的浓度不超过1原子％。

另一方面，在日本公开专利说明书No.2001-43980中公开了顶部发射型的有机EL器件。该有机EL器件的阴极包括电子注入层，和置于电子注入层上的透明的导电层。电子注入层由金属形成，厚度为0.5-20nm。导电层由铟-锌-氧-基材料形成，厚度为200nm。

发明内容

本发明的目的是提供一种含有新型阴极的有机EL器件。

为达到上述目的，本发明提供一种有机电致发光器件。该有机电致发光器件包含基板、阳极、阴极、和有机层。阳极和阴极各自位于基板的上面或上方。阳极和阴极中的一个是位于另一个的上方。有机层位于阴极和阳极之间。有机层至少有一个发光层。阴极有一个电子注入层和一个保护层。电子注入层有第一表面和第二表面。第一和第二表面位于电子注入层的相反的一侧上。第一表面面对有机层。第二表面背离有机层。保护层覆盖第二表面以保护电子注入层。电子注入层由纯金属、金属合金、或金属化合物制成。保护层由纯金属或金属合金制成。阴极是能够透射光。

根据下面的详细说明，结合相应的附图，本发明的其他方面和优点将变得显而易见，并通过实例阐明本发明的原理。

附图简述

参考以下对目前优选的实施方案并结合附图的描述，可以很好地了解本发明，及其目的和优点。

图1是本发明的第一个实施方案的有机EL器件示意图；和

图2是本发明的第二个实施方案的有机EL器件示意图。

优选实施方式

参照图1描述本发明的第一个实施方案。

如图1所示，有机EL器件10包括基板11，置于基板11上的阳极12，置于阳极12上的有机层13，和置于有机层13上的阴极14。有机EL器件10是“顶部发射型”的有机EL器件，它通过有机EL器件10位于和基板11相对的一侧上的部分输出光。

基板11是由玻璃形成并且能够透射可见光。由铬形成、厚度为200nm的阳极12反射可见光。

有机层13包括一个空穴注入层15，空穴传输层16，和发光层17。层15-17是按照从面对阳极12一侧到阴极14的次序排列的。空穴注入层15是由铜酞菁(CuPc)形成，并且厚度为10nm。空穴传输层16是由在末端苯基的间位带有甲基的三苯胺的四聚物(TPTE)形成，并且厚度为10nm。发光层17是由一种8-喹啉醇衍生物的铝配合物，或三(8-喹啉醇)合铝(Alq3)形成，并且厚度为65nm。

阴极14能够透射可见光，并带有电子注入层18和保护层19。电子注入层18是由钙(Ca)形成，厚度不超过50nm。保护层19由银(Ag)形成，厚度不超过50nm。保护层19覆盖背离有机层13的电子注入层18的表面，以保护电子注入层18。电子注入层18和保护层19分别有至少50％的可见光透射率。这里意味着电子注入层18和保护层19是透明的。

电子注入层18的厚度优选5-50nm。在这种情况下，电子注入层18很好地透射可见光，并且电子注入层18的表面电阻率也不是很高。保护层19的厚度优选5-20nm，更优选7-11nm。当厚度小于5nm时，难以形成令人满意的保护层19；而当厚度大于20nm时，保护层19不能很好地透射可见光。当保护层19的厚度在7-11nm之间时，保护层19能够很好地透射可见光，而且，保护层19的表面电阻率也不会很高。

钙的功函数是2.9eV，Alq3的最低空分子轨道(LUMO)能级是大约-3.1eV。即，形成电子注入层18的材料的功函数不超过形成发光层17的材料的LUMO能级的绝对值，发光层17是有机层13邻接电子注入层18的邻接部分和邻接层。

形成保护层19的银是金属元素中具有最低电阻率的元素。即，银的电阻率低于形成电子注入层18的钙的电阻率。因此，形成保护层19的材料的电阻率低于形成电子注入层18的材料的电阻率。

保护层19是防止电子注入层18变质如氧化的层。优选作为电子注入层18的材料通常具有高的反应性。当仅仅是由电子注入层18构成阴极14时，很容易发生变质如氧化。然而，由于保护层19的存在，变质被抑制了。

应当注意的是，玻璃盖(未示出)置于有机EL器件10中背对基板11的一侧上，用以防止有机层13接触氧气或水汽。

现在对生产有机EL器件的方法进行描述。

在生产有机EL器件时，首先在基板11上形成阳极12。对于阳极12，通过溅射方法在基板11上形成厚度为200nm的铬薄膜，然后通过刻蚀使薄膜在光刻过程中形成图案。

接着，在阳极12上相继形成空穴注入层15，空穴传输层16，和发光层17，以构成有机层13。这些层15-17都是在不高于5×10^-5Pa的压力下，通过蒸汽淀积法形成。再接着，在有机层13上相继形成电子注入层18和保护层19，以构成阴极14。18-19两层都是在不超过5×10^-5Pa的压力下，通过蒸汽淀积法形成。层15-19分别在相同的蒸汽淀积装置中形成。最后，用玻璃盖盖住基板11，例如，在氮气环境下用玻璃盖密封阳极12、有机层13、和阴极14。

下面描述有机EL器件的操作。

当直流电压施加到有机EL器件10的阳极12和阴极14之间时，空穴从阳极12经空穴注入层15注入到空穴传输层16中，注入的空穴传输到发光层17。另一方面，电子从阴极14的电子注入层18注入到发光层17。在发光层17，空穴和电子相互复合，因此，发光层17的Alq3进入一种激发状态。Alq3在返回到基态时发射光。

关于图1的有机EL器件10(实施例1)和常规有机EL器件(比较例1)，我们测量它们的发光特性。表1显示了电流密度为11mA/cm²时的结果。“底部发射型”的常规有机EL器件具有厚度为200nm的ITO阳极和厚度为150nm的铝阴极。

表1

	峰波长(nm)	亮度(cd/m²)	施加电压(V)	功率效率(lm/w)	电流效率(cd/A)
	峰波长(nm)	亮度(cd/m²)	施加电压(V)	功率效率(lm/w)	电流效率(cd/A)	实施例1	540	1009.6	5.1	5.7	9.2
比较例1	541	1005.2	53	5.4	9.1	实施例1	540	1009.6	5.1	5.7	9.2

如表1所示，与常规有机EL器件相比，有机EL器件10的施加电压稍低，并在亮度、功率效率、和电流效率方面都有优势。因此，有机EL器件10的发光特性等于或优于常规有机EL器件是显而易见的。

本发明的第一个实施方案提供了以下优点。

阴极14并非由金属氧化物如ITO形成，而由金属形成。因而，防止了由金属氧化物形成所带来的缺点。

电子注入层18和保护层19很薄。因此，即使通过蒸汽淀积法形成层18和19，生产能力也不会有很大的下降。在通过蒸汽淀积法形成层18和19时，在形成阴极14时大量的热量没有施加到有机层13中，因此，在形成阴极14时，有机层13劣化、性能改变、或损伤的可能性得到明显减少。

因为阴极14有充足的实用电阻率(resistivity)，因此阴极14不需要退火。当阴极14不被退火时，有机层13也不会被迄今所使用的退火处理所损伤。

不需要在有机层13和阴极14之间设置一层(防损伤层)以防止在形成阴极14时有机层13被损伤。这防止了在形成防损伤层时有机层13劣化。也防止了由防损伤层的存在所带来的透射率的下降。而且，由于没有提供防损伤层，形成的有机EL器件可能比常规有机EL器件更薄。

由于形成电子注入层18的材料的功函数比形成发光层17的LUMO能级的绝对值要小，所以电子可以令人满意地从电子注入层18注入到发光层17中。因此，发光层17的发光效率得到了提高。

由于形成电子注入层18的材料是钙，所以电子注入层18注入到有机层13的电子注入效率相应提高。

由于形成电子注入层18的材料是钙，电子注入层18的可见光透射率相对较高。这提高了有机EL器件的亮度。

保护层19成形为比电子注入层18更厚。因此，与成形为比保护层19更厚的电子注入层18的构造相比，保护层19可以更有效地保护电子注入层18。

形成保护层19的材料比形成电子注入层18的材料具有更低的电阻率，并成形为比电子注入层18要厚。因此，与成形为比保护层19更厚的电子注入层18的构造相比，整个阴极14的电阻更低。

由于使用了金属中具有最小电阻率的银作为保护层19的材料，因此相比使用其它金属来说，驱动有机EL器件10所需要的施加电压降低。

由于有机层13或阴极14是在相同的蒸汽淀积装置里通过蒸汽淀积而形成的，因此，相比常规的有机EL器件，有机EL器件10具有更高的生产能力。而且，在形成有机层13以后，中间产物不必传送到其它装置中用以形成阴极14，和在传送过程中，环境中的微粒不会粘附到有机层13的表面。

现在参照图2来描述本发明的第二种实施方案。

图2的有机EL器件20与图1的有机EL器件10在有机层的构造上不同，其它组件构造与有机EL器件10相同。与图1的有机EL器件10相似的组件用相同的参考数字表示，并省略其详细描述。

如图2所示，有机EL器件20包含基板11，置于基板11上的阳极12，置于阳极12上的有机层21，和置于有机层21上的阴极14。

有机层21包括空穴注入层15，空穴传输层16，和发光层22。发光层22包含发红光层22a，发蓝光层22b，和发绿光层22c。层15，16，22a，22b和22c是按照从面对阳极12的一侧到阴极14的次序排列的。

发红光层22a是由作为基质(host)的TPTE和作为掺杂剂的DCJT形成。DCJT由下面的化学式1代表。发红光层22a包含0.5wt％的DCJT(相对于TPTE)。发红光层22a的厚度为5nm。

化学式1

发蓝光层22b是由作为基质的4，4-双(2，2-二苯基-乙烯(ethenyl)-1-基)-联苯(DPVBi)和作为掺杂剂的4，4’-(双(9-乙基-3-咔唑亚乙烯基)-1，1’-联苯(BCzVBi)形成。发蓝光层22b包含5.0wt％的BCzVBi(相对于DPVBi)。发蓝光层22b的厚度为30nm。

发绿光层22c是由作为基质的Alq3和作为掺杂剂的10-(2-苯并噻唑基)-2，3，6，7-四氢-1，1，7，7-四甲基-1H，5H，11H-[1]苯并吡喃并[6，7，8-ij]喹嗪-11-酮(C545T)组成。发绿光层22c包含1.0wt％的C545T(相对于Alq3)。发绿光层22c的厚度为20nm。

空穴注入层15、空穴传输层16、发红光层22a、发蓝光层22b、和发绿光层22c相继在阳极12上形成，以提供有机层21。这些层15、16、22a、22b和22c在不高于5×10^-5Pa的压力下通过蒸汽淀积而形成。

关于图2的有机EL器件20(实施例2)和常规有机EL器件(比较例2)，我们测量它们的发光特性。表2显示了电流密度为11mA/cm²时的结果。“底部发射型”的常规有机EL器件具有厚度为200nm的ITO阳极和厚度为200nm的铝阴极。

表2

	峰波长(nm)	亮度(cd/m²)	施加电压(V)	功率效率(lm/w)	电流效率(cd/A)
	峰波长(nm)	亮度(cd/m²)	施加电压(V)	功率效率(lm/w)	电流效率(cd/A)	实施例2	460，515，600	1392.3	7.8	5.1	12.6
比较例2	460，520，595	1305.0	7.5	5.0	11.9	实施例2	460，515，600	1392.3	7.8	5.1	12.6

如表2所示，与常规有机EL器件相比，有机EL器件20的施加电压略高，并在亮度、功率效率、和电流效率方面较优。因此，有机EL器件20的发光特性等于或优于常规有机EL器件是显而易见的。

除了第一个实施方案的优点外，本发明的第二个实施方案还提供了以下优点。

当有机EL器件20与彩色滤波器结合时，有机EL器件20可用作全色显示器。这是因为发光层22发射白光。

对于本领域技术人员来说应该是显而易见的是，在没有背离其宗旨和范围之内，本发明在许多其它具体构造方面可以加以变化。特别是，本发明使用以下构造实施应该是可以被理解的。

当阴极14被与其形状和大小相似的ITO电极替换时，阴极14的电阻率可以不超过ITO电极的电阻率。可选择性地，阴极14的片电阻率可以大于0Ω/片且不大于10Ω/片。在这种情况下，阴极14由于没有失效所以不需要退火。

本发明不限于“顶部发射型”的有机EL器件，而且还可以用“底部发射型”的有机EL器件实现。

底部发射型的有机EL器件包括基板；置于基板上的阴极；置于阴极上包括发光层在内的有机层，以及置于有机层上的阳极。基板和阴极能够透射光，因此由发光层发射出的光可以通过阴极和基板输出。图1和图2的有机EL器件10和20就是这种情况，底部发射型的阴极含有一个电子注入层和一个保护层。

当阴极被与其形状和尺寸相似的ITO电极替换时，底部发射型的阴极的电阻率可以不超过ITO电极的电阻率。可选地，底部发射型的阴极的表面电阻率可以大于0Ω/片并不大于10Ω/片。

底部发射型的阳极能够透射光。在这种情况下，像通过阴极和基板输出那样，从发光层发射出的光通过阳极输出。

电子注入层18可以由除了钙之外的纯金属，或金属合金或金属化合物形成。由于纯金属和金属合金的电阻率相比金属化合物通常要低，所以电子注入层18优选由纯金属或金属合金形成。

电子注入层18优选含有碱金属如锂、钠、钾、铷和铯，或者碱土金属如钙、钡、锶和镭。即，电子注入层18优选由碱金属、碱土金属、含有碱金属或碱土金属的合金，或含有碱金属或碱土金属的金属化合物构成。电子注入层18更优选由碱金属或碱土金属组成。理由是碱金属或碱土金属的功函数比其他金属要小。

例如，碱金属和碱土金属的功函数，锂为2.93eV，钾为2.28eV，铯为1.95eV，钙为2.9eV；其他金属的功函数铝为4.28eV，银为4.26eV，铬为4.5，铜为4.65eV，镁为3.36eV，和钼为4.6eV。就可用性来说，优选的碱金属和碱土金属是锂、钾、铯和钙。

构成电子注入层18的金属化合物优选具有低功函数。在功函数值方面金属化合物具有较大的范围。优选具有相对低功函数的金属化合物，其功函数为：碳化钕为2.24-4.10eV，碳化钽为3.05-3.98eV，二氧化钍为1.66-6.32eV，碳化钛为2.35-4.09eV，碳化锆为2.18-4.22eV。

当电子注入层18是由三钙材料形成时，那么形成电子注入层18的材料的功函数优选不超过发光层17或发绿光层22c的LUMO能级的绝对值。

当电子注入层18是由金属合金而非钙形成时，电子注入层18的化学稳定性在许多情况下都得以提高。

当电子注入层18是由非钙材料形成时，那么形成电子注入层18的材料优选具有高的电子注入特性。具有高的电子注入特性的材料是，例如纯金属。

电子注入层18不必具有均匀的厚度，而且可以有针孔。电子注入层18表面覆盖有保护层19。因此，当保护层19没有针孔时，甚至带有针孔的电子注入层18也不会造成任何问题。当保护层19的厚度为7-11nm时，电子注入层18的针孔可以令人满意地补偿。

电子注入层18可以形成海岛(insular)型。海岛型的电子注入层18表示了电子注入层18的平均厚度不超过构成电子注入层的化合物的单分子薄膜的厚度。当电子注入层是由多种化合物构成时，其平均厚度可以不超过每一种化合物的单分子薄膜的平均厚度值。

当保护层19是由非银材料形成时，形成保护层19的材料的电阻率优选低于形成电子注入层18的材料的电阻率。碱金属与碱土金属比较，碱土金属具有更低的电阻率。例如，钙的电阻率是3.91×10^-6Ωm，钾的电阻率是6.15×10^-6Ωm，锂的电阻率是8.55×10^-6Ωm。具有低电阻率的金属例子包括银(1.59×10^-6Ωm)，铜(1.67×10^-6Ωm)，铝(2.65×10^-6Ωm)，和金(2.35×10^-6Ωm)。

阳极12是将空穴注入到有机层13或21的电极。因此，只要能够赋予阳极12需要的性质，形成阳极12的材料不受限制。形成阳极12的材料例子包括金属氧化物或金属氮化物如铟-锡-氧化物(ITO)，铟-锌-氧化物(IZO)，氧化锡，氧化锌，锌铝氧化物，和氮化钛；金属如金，铂，银，铜，铝，镍，钴，铅，钼，钨，钽，和铌；这些金属的合金或碘化铜的合金；导电聚合物如polyanyline，聚噻吩，聚吡咯，聚苯撑1，2亚乙烯基，聚(3-甲基噻吩)，和聚苯撑硫化物。阳极12可以仅由一种上述材料形成，或也可以由多种材料的混合物形成。而且，也可以形成由多层相同组分或不同组分构成的多层结构。

由于空穴容易被注入，因此优选形成阳极12的材料具有较高的功函数。铬的功函数为4.5eV，镍的功函数为5.15eV，金的功函数为5.1eV，钯的功函数为5.55eV，ITO的功函数为4.8eV，铜的功函数为4.65eV。与阳极12的空穴注入层15接触的表面功函数优选为至少4eV。

当阳极12置于发光层17的光射出面上时，射出光的透射率优选不少于10％。当从发光层17或22发射出的光在可见光区时，优选ITO构成阳极12，因为ITO在可见光区域里具有高的透射率。

阳极12可以具有反射从发光层17或22发射出的光的能力。形成用于反射光的阳极12的材料例子包括金属，合金，和金属化合物。

选择性地，阳极12可以不能反射从发光层17或22发射出的光。然而，与不具有反射性能的阳极12的模式相比，当阳极12具有反射性能时，通过阴极14输出的光的数量将增加。这是因为从发光层17或22直接到达阳极12的光，被阳极12反射然后通过阴极14输出。因此，从发光层17或22发射出的光通过阴极14被有效输出，从而减少了功耗。

当电极12的电阻较高时，可以设置辅助电极以降低电阻。辅助电极是部分置于阳极12上的金属或层压金属如铜，铬，铝，钛，铝合金，和银合金。

阳极12可以由已知的薄膜形成方法形成，如溅射法，离子电镀法，真空蒸汽淀积法，旋涂法，和电子束蒸汽淀积法。为了清洗阳极12的表面，需要进行紫外臭氧清洗或等离子体清洗。当进行等离子体清洗时，阳极12的表面的功函数可能被改变。为了抑制有机EL器件10或20发生短路或产生故障，通过使等价直径小型化的方法或对形成的薄膜抛光的方法，可以控制阳极12的表面粗糙度为每平方的平均值不超过20nm。

阳极12的厚度优选5nm-1μm，特别优选10nm-1μm，更优选10nm-500nm，但更优选10nm-300nm，最优选10nm-200nm。

阳极12的片电阻率优选数百Ω/片或更少，更优选5-50Ω/片。

基板11可以不是透明的。然而，当基板11置于发光层17或22的光射出一侧时，对于从发光层17或22发射出的光来说，基板11构造成透明的。

基板11可以由硬质材料形成如金属和陶瓷制品，或柔性材料如树脂。基板11通常是片型膜件。既然构成有机EL器件10或20的每一层都非常薄，因此设置基板11以支持有机EL器件10或20。基板11是其上层压了许多层的膜件，因此优选具有平面扁平度。基板11的例子包括玻璃基板，硅基板，陶瓷基板如石英基板，塑料基板，金属基板和复合基板如在支撑膜件上形成金属箔片的基板。

有机层13或21的结构并不限于象图1和2的有机EL器件10和20中那样包括空穴注入层15，空穴传输层16，和发光层17或22的结构。例如，空穴注入层15和空穴传输层16中的一个或两个可以除去。可选择性地，可以在阳极12和发光层17或22之间设置由空穴注入层材料和空穴传输层组成的混和层。还可选择性地，电子传输层也可以置于发光层17或22与电子注入层18之间。

更具体地，有机层13可以有，例如，下面的层结构。

(1)空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层；

(2)空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子注入传输层；

(3)空穴注入传输层/发光层/电子传输层/电子注入层；

(4)空穴注入传输层/发光层/电子注入传输层；

(5)空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层；

(6)空穴传输层/发光层/电子注入传输层；

(7)发光层/电子传输层/电子注入层；

(8)发光层/电子注入传输层；或

(9)发光层

有机层13的每个例子中的层都按照从面对阳极12的一侧向阴极14的次序排列的。需要指出的是有机层13的例子中的电子注入层不同于阴极14的电子注入层。有机层13的电子注入层是从阴极14出来的电子被注入的层。

有机层13所需的每一种功能都可以通过有机层13中的单个层或多个层来实现。这些功能包括从阴极14中注入电子的功能，从阳极12注入空穴的功能，至少传输电子和空穴之一的功能，和发光的功能。

自然地，形成空穴注入层15，空穴传输层16，和发光层17和22的有机材料并不限于在第一和第二种实施方案中所述的材料。

代替CuPc，空穴注入层15可以由一种三苯胺的二聚物(TPD)或其中TPD的两个苯基被萘基取代的化合物形成。

代替TPTE，空穴传输层16可以由三硝基芴酮(TNF)或一种具有噁二唑或三唑结构的化合物形成。

发光层17或22除了可以由除上述实施方案中的材料之外的材料形成。

在下文将要描述的例子里，有机层13或21是由空穴注入传输层，发光层，和电子注入传输层所构成，也将描述采用另一种结构的例子。

《空穴注入传输层》

空穴注入传输层，即从阳极出来的空穴被注入并将被注入的空穴传输到发光层的传输层，置于阳极和发光层之间。空穴注入传输层的电离电位被设定介于阳极功函数和发光层的电离电位之间，通常其值设为5.0-5.5eV。

包括空穴注入传输层的有机EL器件具有以下特性。

(1)驱动电压低。

(2)从阳极到发光层的空穴注入稳定。因此，装置寿命延长。

(3)阳极和发光层之间的粘着力增加。因此，发光表面的均匀性提高。

(4)阳极表面的突出部分被覆盖。因此，装置的缺陷减少。

当发光层发出的光通过空穴注入传输层输出时，形成用于透射发出的光的空穴注入传输层。在能够形成空穴注入传输层的材料中，在形成薄膜时，适当地选择透射发出的光的材料。通常，空穴注入传输层对于所发出的光的透射率优选高于10％。用于形成空穴注入传输层的材料没有特别限制，只要能赋予空穴注入传输层具有上述性质的材料即可。材料可以任意选自和使用已知用作光导装置的空穴注入的材料和已知用作常规有机EL器件的空穴注入传输层的材料。

形成空穴注入传输层的材料例子包括酞菁衍生物，三唑衍生物，三芳基甲烷衍生物，三芳基胺衍生物，噁唑衍生物，噁二唑衍生物，1，2-二苯乙烯衍生物，吡唑啉衍生物，吡唑啉酮衍生物，聚硅烷衍生物，咪唑衍生物，苯二胺衍生物，氨基取代的芳基烯丙酰芳烃(chalcone)衍生物，苯乙烯基蒽衍生物，芴酮衍生物，腙衍生物，硅氮烷衍生物，苯胺共聚物，卟啉化合物，聚芳基烷烃衍生物，聚对亚苯基-1，2亚乙烯基及其衍生物，聚噻吩及其衍生物，聚-N-乙烯基咔唑衍生物，导电性高分子低聚物如噻吩低聚物，咔唑衍生物，喹吖啶酮化合物，芳香叔胺化合物，苯乙烯胺化合物，和含有芳香二甲基亚基的化合物。

三芳基胺衍生物的例子包括三苯胺的二聚物到四聚物，4，4’-双[N-苯基-N-(4”-甲基苯基)-氨基]-联苯，4，4’-双[N-苯基-N-(3”-甲基苯基)氨基]联苯，4，4’-双[N-苯基-N-(3”-甲氧基苯基)氨基]联苯，4，4’-双[N-苯基-N-(1”-萘基)氨基]联苯，3，3’-二甲基-4，4’-双[N-苯基-N-(3”-甲基苯基)氨基]联苯，1，1-双[4’-[N，N-二(4”-甲基苯基)氨基]苯基]环己烷，9，10-双[N-(4’-甲基苯基)-N-(4”-正丁基苯基)氨基]菲，3，8-双(N，N-二苯基氨基)-6-苯基菲啶，4-甲基-N，N-双[4”，4-二[N’，N”-二(4-甲基苯基)氨基]联苯-4-基]苯胺，N，N”-双[4-(二苯氨基)苯基]-N，N’-二苯基-1，3-二氨基苯，N，N’-双[4-(二苯基氨基)苯基]-N，N’-二苯基-1，4-二氨基苯，5，5”-双[4-(双[4-甲基苯基]氨基)苯基]-2，2’：5’，2”-三噻吩)，1，3，5-三(二苯基氨基)苯，4，4’，4”-三(N-咔唑基)-三苯基胺，4，4’，4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯基胺，4，4’，4”-三[N，N-双(4-叔-丁基联苯-4””-基)氨基]三苯基胺，和1，3，5-三[N-(4’-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯。

卟啉化合物的例子包括卟吩，1，10，15，20-四苯基-21H，23H-卟吩铜(II)，1，10，15，20-四苯基-21H，23H-卟吩锌(II)，和5，10，15，20-四(五氟代苯基)-21H，23H-卟吩。

酞菁衍生物的例子包括硅酞菁氧化物，铝酞菁氯化物，酞菁(不含金属的)，二锂酞菁，铜四甲基酞菁，铜酞菁，铬酞菁，锌酞菁，铅酞菁，钛酞菁氧化物，镁酞菁，和铜八甲基酞菁。

芳香叔胺化合物和苯乙烯胺化合物的例子包括N，N，N’，N’-四苯基4，4’-二氨基苯，N，N’-二苯基-N，N’-双-(3-甲基苯基)-[1，1’-联苯基]4，4’-二胺，2，2-双(4-二-对-甲苯基氨基苯基)-丙烷，1，1-双(4-二-对-甲苯基氨基苯基)环己烷，N，N，N’，N’-四-对-甲苯基-4，4’-二氨基苯，1，1-双(4-二-对-甲苯基氨基苯基)-4-苯基环己烷，双(4-二甲基氨基-2-甲基苯基)-苯基甲烷，双-(4-二-对-甲苯基氨基苯基)苯基甲烷，N，N’-二苯基-N，N’-二(4-甲氧基苯基)-4，4’-二氨基联苯，N，N，N’N’-四苯基-4，4’-二氨基苯基醚，4，4’-双(二苯基氨基)四苯基，N，N，N-三(对-甲苯基)胺，4-(二-对-甲苯基氨基)-4’-[4(二-对-甲苯基氨基)苯乙烯基]-1，2-二苯乙烯，4-N，N-二苯基氨基-(2-二苯基乙烯基)苯，3-甲氧基-4’-N，N’-二苯基氨基均二苯代己烯，和N-苯基咔唑。

咔唑衍生物的例子包括咔唑联苯，N-甲基-N-苯基腙-3-亚甲基-9-乙基咔唑，聚乙烯基咔唑，N-异丙基咔唑，和N-苯基咔唑。

空穴注入传输层可以由上面所描述的材料之一形成，也可以由多种上面所描述的材料的混合物形成。而且，空穴注入传输层可以具有由相同组分或不同组分的多个层构成的复合层结构。

空穴注入传输层通过已知的薄膜形成方法形成于阳极上，如真空蒸汽淀积法，旋涂法，铸造法，和LB法。空穴注入传输层的厚度优选5nm-5μm。

《发光层》

发光层主要由有机材料构成。空穴和电子分别在阳极一侧和阴极一侧注入发光层。发光层至少传输空穴或电子之一以使空穴和电子复合，使之激发以获得激发态，然后在返回到基态时发光。

因此，形成发光层的有机材料包括以下功能：

(1)能够从空穴注入传输层或阳极注入空穴的功能；

(2)能够从电子注入传输层或阴极注入电子的功能；

(3)通过电场力传输至少注入的空穴和电子之一的功能；

(4)与电子和空穴复合以获得激发态(激发)的功能；和

(5)当从激发态返回到基态时产生光的功能。

具有上述所述功能的材料的代表性例子包括Alq3和铍-苯并喹啉醇(BeBq2)。材料的其它例子包括苯并噁唑基荧光增白剂如2，5-双(5，7-二-叔戊基-2-苯并噁唑基)-1，3，4-噻二唑，4，4’-双(5，7-戊基-2-苯并噁唑基)-1，2-二苯乙烯，4，4’-双[5，7-二-(2-甲基-2-丁基)-2-苯并噁唑基]-1，2-二苯乙烯，2，5-双(5，7-二-叔戊基-2-苯并噁唑基)噻吩，2，5-双([5-α，α-二甲基苄基]-2-苯并噁唑基)噻吩，2，5-双[5，7-二(2-甲基2-丁基)-2-苯并噁唑基]-3，4-二苯基噻吩，2，5-双(5-甲基-2-苯并噁唑基)噻吩，4，4’-双(2-苯并噁唑基)联苯，5-甲基-2-[2-[4-(5-甲基-2-苯并噁唑基)苯基]乙烯基]苯并噁唑，和2-[2-(4-氯苯基)乙烯基]萘并[1，2-d]噁唑；苯并噻唑基荧光白剂例如2，2’-(对-苯撑1，2亚乙烯基)-二苯并噻唑；苯并咪唑基荧光白剂例如2-[2-[4-(2-苯并咪唑基)苯基]乙烯基]苯并咪唑和2-[2-(4-羧基苯基)-乙烯基]苯并咪唑；8-羟基喹啉基金属配合物例如双-(8-喹啉醇)合镁，双(苯并-8-喹啉醇)合锌，双-(2-甲基-8-喹啉醇)合氧化铝，三(8-喹啉醇)合铟，三(5-甲基-8-喹啉醇)合铝，8-喹啉醇合锂，三(5-氯-8-喹啉醇)合镓，双(5-氯-8-喹啉醇)合钙，和聚[锌-二(8-羟基-5-喹啉酮基)甲烷；金属螯合物喔星(oxynoid)化合物如二锂epinedridione；基于苯乙烯基苯化合物例如1，4-双(2-甲基苯乙烯基)苯，1，4-双(3-甲基苯乙烯基)苯，1，4-双(4-甲基苯乙烯基)苯，苯乙烯基苯，1，4-双(2-乙基苯乙烯基)苯，1，4-双(3-乙基苯乙烯基)苯，和1，4-双(2-甲基苯乙烯基苯)2-甲基苯；二苯乙烯基吡嗪衍生物有例如2，5-双(4-甲基苯乙烯基)吡嗪，2，5-双(4-乙基苯乙烯基)吡嗪，2，5-双[2-(1-萘基)-乙烯基]吡嗪，2，5-二[2-(4-联苯基)乙烯基]吡嗪，和2，5-双(4-甲氧基苯乙烯基)吡嗪，2，5-双[2-(1-芘基)乙烯基]吡嗪；萘酰亚胺(naphtalimide)衍生物；苝衍生物；噁二唑衍生物；醛连氮(aldazine)衍生物；环戊二烯衍生物；苯乙烯胺衍生物；香豆素基衍生物；芳香二甲基衍生物；蒽；水杨酸盐；芘；蒄；和磷光荧光材料如面-三(2-苯基吡啶)铱，双(2-苯基吡啶根-N，C2’)铱(乙酰基丙酮盐)，6-二(氟代苯基)-吡啶根-N，C2’]铱(乙酰基丙酮盐)，铱(III)二[4，6-二(氟代苯基)-吡啶根-N，C2’]吡啶甲酸盐，铂(II)(2-(4’，6’-二氟代苯基)吡啶根-N，C2’)(2，4-戊二酸盐)，铂(II)(2-(4’6’-二氟代苯基)吡啶根-N，C2’)(6-甲基-2，4-庚二酸盐-o，o)和双(2-(2’-苯并[4，5-α]噻吩基)吡啶根-铂(II)(2-(4’，6’-二氟代苯基)吡啶根-N，C3’)铱(乙酰基丙酮盐)。

发光层可以含有基质和掺杂剂。基质注入并传送载流子，并通过空穴和电子的复合达到激发态。达到激发态的基质材料将激发能转移给掺杂剂。掺杂剂在返回基态时产生光。选择性地，基质将载流子输送到掺杂剂，在掺杂剂中空穴与电子进行复合，并且掺杂剂在返回基态时产生光。

基质中包括的材料实例包括二苯乙烯基亚芳基衍生物，二苯乙烯基苯衍生物，二苯乙烯基胺衍生物，喹啉醇基金属配合物，三芳基胺衍生物，偶氮甲碱衍生物，噁二唑衍生物，吡唑喹啉衍生物，silole衍生物，萘衍生物，蒽衍生物，二咔唑衍生物，苝衍生物，低聚噻吩衍生物，香豆素衍生物，芘衍生物，四苯基丁二烯衍生物，苯并吡喃衍生物，铕配合物，红荧光烯衍生物，喹吖啶酮衍生物，三唑衍生物，苯并噁唑衍生物，和苯并噻唑衍生物。

掺杂剂通常包括荧光材料或磷光材料。

荧光材料是具有荧光性质的材料，在从激发态转变到基态时发出光。荧光材料在从基质处获得能量时转变到基态，并能够在室温下从激发态单线态产生光发射。可选择性地，当从基质传输的空穴和电子彼此复合时，荧光材料转变到激发态，并在返回基态时发光。优选荧光材料具有高荧光量子效率。荧光材料的数量优选为基质的量的至少0.01％重量并优选不超过20％重量。

荧光材料的例子包括铕配合物，苯并吡喃衍生物，若丹明衍生物，苯并噻吨衍生物，卟啉衍生物，香豆素衍生物，铕配合物，红荧烯衍生物，nailered，2-(1，1-二甲基乙基)-6-(2-(2，3，6，7-四氢-1，1，7，7-四甲基-1H，5H-苯并(ij)喹啉-9-基)乙烯基)-4H-吡喃-4H-亚基)丙二腈(CCJTB)，DCM，香豆素衍生物，喹吖酮衍生物，二苯乙烯基胺衍生物，芘衍生物，苝衍生物，蒽衍生物，苯并噁唑衍生物，苯并噻唑衍生物，苯并咪唑衍生物，衍生物，菲衍生物，二苯乙烯基苯衍生物，四苯基丁二烯衍生物，和红荧烯衍生物。

香豆素衍生物的例子包括由下面的化学式2所代表的化合物。

化学式2

在化学式2中，R¹至R⁵各自独立地代表氢原子或烃基，并且烃基可含有一个或多个以上取代基。在R¹至R⁵中优选的烃基例子包括具有多达5个碳数的短链的脂肪烃基如甲基、乙基、丙基、异丙基、异丙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、丁基、异丁基、仲-丁基、叔-丁基、2-丁烯基、1，3-丁二烯基、戊基、异戊基、新戊基、叔-戊基和2-戊烯基；脂环族烃基如环丙基、环丁基、环戊基、环己基和环己烯基；芳香烃基如苯基、邻-甲苯基、间-甲苯基、对-甲苯基、二甲苯基、2，4，6三甲苯基、邻-异丙苯基、间-异丙苯基、对-异丙苯基和联苯基。烃基中的一个或多个氢原子可以被取代，例如，被醚基如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲-丁氧基、叔-丁氧基、戊氧基、异戊氧基、苯氧基和苄氧基取代；酯基如乙酰氧基、苯甲酰氧基、甲酯基、乙酯基和丙酯基；卤素如氟、氯、溴和碘。根据有机EL器件的应用，优选的香豆素衍生物是R²-R⁵都是脂肪烃基的化合物。特别是，其中R²-R⁵都是甲基的香豆素衍生物在物理性质和经济效率方面都更比较好。

在化学式2中，R⁶-R¹³中各自独立代表氢原子和取代基。R⁶-R¹³中的取代基的例子包括具有多达20个碳原子的脂族烃基如甲基、乙基、丙基、异丙基、异丙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、丁基、异丁基、仲-丁基、叔-丁基、2-丁烯基、1，3-丁二烯基、戊基、异戊基、新戊基、叔-戊基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、2-戊烯基、己基、异己基、5-甲基己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基和十八烷基；脂环烃基如环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环己烯基和环庚基；芳香烃基如苯基、邻-甲苯基、间-甲苯基、对-甲苯基、二甲苯基、2，4，6三甲苯基、邻-异丙苯基、间-异丙苯基、对-异丙苯基、苄基、苯乙基和联苯基；醚基如甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲-丁氧基、叔-丁氧基、戊氧基、苯氧基和苄氧基；酯基如甲酯基、乙酯基、丙酯基、乙酰氧基和苯甲酰氧基；卤素如氟、氯、溴和碘；羟基；羧基；氰基；和硝基。

香豆素衍生物的更具体的例子包括下面化学式3-26所代表的化合物。通常，包括化学式3-26代表的化合物的香豆素衍生物有高的熔点和玻璃转化温度。因此，香豆素衍生物有高的热稳定性。

化学式3

化学式4

化学式5

化学式6

化学式7

化学式8

化学式9

化学式10

化学式11

化学式12

化学式13

化学式14

化学式15

化学式16

化学式17

化学式18

化学式19

化学式20

化学式21

化学式22

化学式23

化学式24

化学式25

化学式26

磷光材料是具有磷光性质的物质，当从激发态跃迁到基态时发光。磷光材料当从基质上获得能量时跃迁到基态，并能够在室温下处于激发态的单重态和三重态发出光发射。可选择性地，当从基质传输的空穴和电子彼此复合时，荧光材料跃迁到激发态。磷光材料的数量相对于基质的量，优选为至少0.01％重量且优选不超过30％重量。

磷光材料的例子包括面(fac)-三(2-苯基吡啶)铱，双(2-苯基吡啶根合-N，C2’)铱(乙酰丙酮化物)，6-二(氟代苯基)-吡啶根-N，C2’)铱(乙酰丙酮化物)，铱(III)双[4，6-二(氟代苯基)-吡啶根-N，C2’]吡啶甲酸盐，铂(II)(2-(4’，6’-二氟苯基)吡啶根-N，C2’)(6-甲基-2，4-庚二酸盐-O，O)，和二(2-(2’-苯并[4，5-a]噻吩基)吡啶根-铂(II)(2-(4’，6’-二氟苯基)吡啶根-N，C3’)铱(乙酰丙酮化物)。

通常，在许多场合磷光重金属配合物用作磷光材料。例如，具有绿磷光的三(2-苯基吡啶)铱和具有红磷光的2，3，7，8，12，13，17，18-八乙基-21H23H-卟吩合铂(II)也用作磷光材料。在这些物质中，中心金属可能改变成另一种金属或非金属。

发光层可以由已知的薄膜形成方法如真空蒸汽淀积法，旋涂法，铸造法，和LB法形成于空穴注入传输层上。

根据形成发光层的材料类型，发光层的厚度优选1-100nm，更优选为2-50nm。

当发光层的单层包括多种掺杂剂时，发光层发射有混合色的光，或发射两种或多种光束。当发光层的单层包括相对基质具有较低能级的第一掺杂剂和相对第一掺杂剂具有较低能级的第二掺杂剂时，能量从基质转移到第一掺杂剂，然后从第一掺杂剂移到第二掺杂剂。

利用基质传输载流子给掺杂剂，并在掺杂剂中使传输的载流子复合的机理，载流子移动的效率得以提高。

需要注意的是从发光层发出光的色度，色饱和度，亮度，发光亮度等特性可以通过选择形成发光层的材料类型，调整加入掺杂剂的量，和调整发光层的厚度来调整。

如上所述，发光层可以有层压结构，和每一层可以发射波长不同于至少另一层的光。当发光层具有下面的层压结构时，发光层能够发射白光。

(1)发红光层/发蓝光层/发绿光层；

(2)发红光层/发绿光层/发蓝光层；

(3)发绿光层/发蓝光层/发红光层；

(4)发绿光层/发红光层/发蓝光层；

(5)发蓝光层/发红光层/发绿光层；

(6)发蓝光层/发绿光层/发红光层；

(7)发红光和绿光层/发蓝光层；

(8)发蓝光层/发红光和绿光层；

(9)发红光层/发绿光和蓝光层；

(10)发绿光和蓝光层/发红光层；

(11)发红光和蓝光层/发绿光层；

(12)发绿光层/发红光和蓝光层；

(13)发红光、绿光和蓝光层(发白光层)

在发光层的每一个例子中的层是按照面对阳极一侧朝向阴极的次序排列的。

发光层可以构造成发射具有互补颜色关系的光如蓝和黄，淡蓝和橙色，以及绿色和紫色的结构。在这种情况下，发光层作为一个整体发射白光。不用说，发光层也可以构造成发射除白光以外其它颜色的光。

对于发蓝光层，优选地，发射颜色是蓝色的掺杂剂与基质混合，例如，通过共同蒸汽淀积，发蓝光层形成在红光和绿光发射层的阴极一侧上。

发射颜色是蓝色的掺杂剂例子包括二苯乙烯基胺衍生物，芘衍生物，苝衍生物，蒽衍生物，苯并噁唑衍生物，苯并噻唑衍生物，苯并咪唑衍生物，衍生物，菲衍生物，二苯乙烯基苯衍生物，和四苯基丁二烯类。

用于蓝色发射层的基质例子包括二苯乙烯基亚芳基衍生物，1，2二苯乙烯衍生物，咔唑衍生物，三芳基胺衍生物，蒽衍生物，芘衍生物，蒄衍生物，和双(2-甲基-8-喹啉醇)(对-苯基苯酚)合铝(Blq)。

发射颜色是红色的掺杂剂例子包括铕配合物，苯并吡喃衍生物，若丹明衍生物，苯并噻吨衍生物，卟啉衍生物，nailered，2-(1，1-二甲基乙基)-6-(2-(2，3，6，7-四氢-1，1，7，7-四甲基-1H，5H-苯并(ij)喹啉(quinolidinyl)-9-基)-乙烯基)-4H-吡喃-4H-次基)丙烷二腈(DCJTB)，和DCM。

发射色是绿色的掺杂剂例子包括香豆素衍生物和喹吖啶酮衍生物。

用于发红光层和发绿光层的基质例子包括二苯乙烯基亚芳基衍生物，二苯乙烯基苯衍生物，二苯乙烯基胺衍生物，喹啉醇基金属配合物，三芳基胺衍生物，噁二唑衍生物，Silole衍生物，二咔唑衍生物，低聚噻吩衍生物，苯并吡喃衍生物，三唑衍生物，苯并噁唑衍生物，和苯并噻唑衍生物。基质优选的例子包括Alq3，三苯基胺的四聚物，和4，4’-双(2，2’-二苯基乙烯基)联苯(DPVBi)。

对于发射多种颜色如红和蓝光的发光层来说，发射相应颜色的掺杂剂和基质可以通过共同蒸汽淀积混合。

调整发光层的发射颜色的技术包括下面的(1)到(3)。这些技术中的一种或多种可以用来调整发射颜色。

(1)设置彩色滤光片的技术。彩色滤光片限制透射的波长以调整发射颜色。作为彩色滤光片，例如，使用已知材料：氧化钴用作蓝光滤光片，氧化钴和氧化铬的混合材料用作绿光滤光片，氧化铁用作红光滤光片。如此，可以使用已知的薄膜方法形成滤光片，如真空蒸汽淀积法。

(2)添加一种材料到发光层中来促进和抑制光发射的技术。例如，当加入一种所谓的助掺杂剂，即从基质上接受能量和将能量转移到掺杂剂处的助掺杂剂，能量容易从基质转移到掺杂剂。助掺杂剂可以选自所述基质和掺杂剂例子中的材料。

(3)加入一种用于转变从发光层发射出的光波长的材料的技术。这种材料的例子包括一种将光转换成另一种具有低能量波长的荧光转换材料。荧光转换材料的类型根据要从有机EL器件发出的光的目标波长以及从发光层发出的光的波长进行适当选择。加入的荧光转换材料的量适当地选自这样的范围：即依照材料的类型不会发生浓度猝灭，但对于未固化透明树脂，优选量为10^-5-10^-4摩尔/公升。可以只使用一种类型的荧光转换材料，或也可以使用多种类型。组合使用多种类型，除了蓝，绿和红光外，通过组合也能够发射白颜色或中性颜色的光。荧光转换材料的例子包括以下材料(a)到(c)。

(a)被紫外线激发而发出蓝光的荧光转换材料的具体例子包括1，2-二苯乙烯基颜料如1，4-双(2-甲基苯乙烯)苯和反-4，4’-二苯基1，2-二苯乙烯；香豆素基颜料如7-羟基-4-甲基香豆素；和芳香二亚甲基基颜料如4，4’-双(2，2-二苯基乙烯基)联苯。

(b)被蓝光激发而发出绿光的荧光转换材料的具体例子包括香豆素颜料如2，3，5，6-1H，4H-四氢-8-三氟代甲基喹啉并(9，9a，1-gh)香豆素(香豆素153)。

(c)被具有蓝光到绿光波长的光激发而发出橙色到红色光波长的荧光转换材料的具体例子包括菁基颜料如4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(对-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃，4-(二氰基亚甲基)-2-苯基-6-(2-(9-久落尼定基(julolidyl)乙烯基)-4H-吡喃，4-(二氰基亚甲基)-2，6-二(2-(9-久落尼定基)乙烯基)-4H-吡喃，和4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(2-(9-久落尼定基)乙烯基)-4H-吡喃和4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(2-(9-久落尼定基)乙烯基)-4H-噻喃；吡啶基颜料如高氯酸1-乙基-2-(4-(对-二甲氨基苯基)-1，3-丁二烯基)吡啶鎓(吡啶1)，黄嘌呤基染料如若丹明B和若丹明6G；和噁嗪颜料。

《电子注入传输层》

置于阴极和发光层之间的电子注入传输层，将从阴极注入的电子传输到发光层。

电子注入传输层能赋予有机EL器件下列性质。

(1)驱动电压降低。

(2)从阴极到发光层的电子注入稳定。因此，装置寿命延长。

(3)阴极和发光层之间的粘着力提高。因此，光发射表面的均匀性提高。

(4)阴极表面的突起被覆盖。因此，减少器件缺陷。

形成电子注入传输层的材料任意选自于用作光电导装置的电子注入材料的已知材料和在常规有机EL器件的电子注入传输层中使用的已知材料。通常，使用其电子亲和力介于阴极功函数和发光层的电子亲和力之间的材料。

形成电子注入传输层的物质的具体例子包括噁二唑衍生物如1，3-双[5’-(对-叔-丁基苯基)-1，3，4-唑(zzol)2’-基]苯和2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑；三唑衍生物如3-(4’-叔-丁基苯基)-4-苯基-5-(4”-二苯基)-1，2，4-三唑；三嗪衍生物；苝衍生物；喹啉衍生物；喹喔啉衍生物；二苯醌衍生物；硝基取代的芴酮衍生物；噻喃二氧化物衍生物；蒽醌二甲烷衍生物；噻喃二氧化物衍生物；杂环四羧酸酸酐如萘苝；碳化二酰亚胺；亚芴基甲烷衍生物；蒽醌二甲烷衍生物；蒽酮衍生物；二苯乙烯基吡嗪衍生物；Silole衍生物；菲咯啉衍生物；咪唑并吡啶衍生物；有机金属配合物如二(10-苯并[h]喹啉醇)铍，5-羟基黄酮铍盐和5-羟基黄酮铝盐；和8-羧基喹啉的金属配合物或它的衍生物如包含喔星(如8-喹啉醇或8-羟基喹啉)螯合物的金属螯合物喔星(oxynoid)化合物。金属螯合物喔星化合物的例子包括三(8-喹啉醇)合铝，三(5，7-二氯-8-喹啉醇)合铝，三(5，7-二溴-8-喹啉醇)合铝，和三(2-甲基-8-喹啉醇)合铝。例子也包括上述所述的金属配合物的中心金属被铟，镁，铜，钙，锡，锌或铅取代的金属配合物。也优选使用无金属配合物，金属酞菁，或末端被烷基或砜基取代的配合物。

电子注入传输层可以仅由上述材料中的一种形成，或由多种材料的混合物形成。电子注入传输层也可以具有由相同组分或不同组分的多层构成的多层结构。

电子注入传输层可以由已知的薄膜形成方法形成，如喷镀处理，离子电镀法，真空蒸汽淀积法，旋涂法，和电子束蒸汽淀积法。电子注入传输层的厚度优选5nm-5μm。

应当注意的是，当电子注入传输层被置于发光层光的光射的一侧时。该层对于射出的光来说必须是透明的。对于射出的光的透光率优选大于10％。

《其它层和添加剂》

在本实施方案的有机EL器件中，也可以设置除上述的层之外的已知层，或者也可以加入已知添加剂如掺杂剂到组成的层中。

例如，在配置层组成实例中的上述层如电子传输层，空穴传输层，和空穴注入层时，注意这些层所起的功能(载流子传输功能，载流子注入功能)，从上述的材料中选择合适的材料，并且可以用制备上述层的相同方式制备这些层。

也可以设置用以增强层之间的粘着力和增强电子或空穴注入特性的层。例如，也可以在层之间设置阴极界面层(混合电极)，这可以通过对形成阴极的材料和形成电子注入传输层的材料进行共同蒸汽淀积获得。因此，减轻了存在于发光层和阴极之间的能量势垒。也增强了阴极和电子注入传输层之间的粘着力。

形成阴极界面层的材料并没有特别限制，只要求材料能将上述性质赋予阴极界面层。这样的材料例子包括碱金属和碱土金属的氟化物，氧化物，氯化物，和硫化物如：氟化锂，氧化锂，氟化镁，氟化钙，氟化锶，和氟化钡。阴极界面层也可以由一种材料或多种材料形成。

阴极界面层的厚度优选0.1nm-10nm，更优选0.3nm-3nm。关于阴极界面层的厚度，可以形成均匀的，非均匀的，或海岛型的层，并可以通过已知的薄滤光片形成法形成，如真空蒸汽淀积法。

在上述至少一个中间层中也可以使用抑制空穴，电子或激子移动的层(阻滞层)。例如，可以在邻近发光层的阴极一侧上设置空穴阻滞层以达到抑制空穴通过发光层的传递而在发光层中有效复合电子的目的。形成空穴阻滞层的材料例子包括已知的材料如三唑衍生物，噁二唑衍生物，BAlq，和菲咯啉衍生物，但并不限于这些材料。

可选择性地或附带地也可以在至少一个中间层中设置减轻空穴和电子的注入势垒的层(缓冲层)。例如，为了减轻对于空穴注入的注入势垒，也可以在阳极和空穴注入传输层之间或邻近阳极层压的有机层之间插入缓冲层。作为形成缓冲层的材料，使用已知的材料如铜酞菁，但这并不特别限制。

代替玻璃盖，也可以在背对基板的有机EL器件10的一侧上设置密封层或钝化薄膜，用以防止有机层13接触氧气或水汽。形成密封层的材料实例包括有机聚合材料，无机材料，和光固化树脂，这些材料可以单独使用也可以多种材料结合使用。上述的荧光转换材料也可以被添加到形成密封层的材料中。密封层也可以具有单层结构或多层结构。

有机聚合材料的例子包括氟基共聚物树脂如氯三氟乙烯聚合物，二氯二氟乙烯聚合物，和氯三氟乙烯和二氯二氟乙烯的聚合物；丙烯酸类树脂如聚甲基丙烯酸酯和聚丙烯酸酯；环氧树脂；硅酮树脂；环氧硅酮树脂；聚苯乙烯树脂；聚酯树脂；聚碳酸酯树脂；聚酰胺树脂；聚酰亚胺树脂；聚酰胺酰亚胺树脂；聚对二甲苯树脂；聚乙烯树脂；和聚苯醚树脂。无机材料的例子包括聚硅烷(polysilazane)，金刚石薄膜，无定型二氧化硅，绝缘玻璃，金属氧化物，金属氮化物，金属碳化物，和金属硫化物。

有机EL器件也可以用惰性材料如石蜡，液体石蜡，硅油，氟代烃油，和添加沸石的氟代烃油进行密封和保护。

不必说，有机EL器件可以通过罐密封来加以保护。具体地，为了隔绝外界的水气或氧气，有机层可以通过密封构件如密封板和密封容器来密封。密封构件可以仅置于有机EL器件的后表面一侧(电极一侧)或整个有机EL器件都被密封构件覆盖。只要有机层被密封并隔绝外界空气，那么不用特别限定密封构件的形状，大小，和厚度。形成密封构件的材料例子包括玻璃；金属如不锈钢和铝；塑料如聚氯三氟乙烯，聚酯，聚碳酸酯；和陶瓷。

当在有机EL器件中设置密封构件时，也可以使用密封剂或粘合剂。当用密封构件代替使用密封剂覆盖整个有机EL器件时，密封构件可以相互热粘合。密封剂的例子包括紫外线固化树脂，热固化树脂，和双液型固化树脂。

而且，也可以在密封容器和有机EL器件之间的空隙插入吸湿剂或惰性溶液。吸湿剂的例子包括氧化钡，氧化钠，氧化钾，氧化钙，硫酸钠，硫酸钙，硫酸镁，五氧化二磷，氯化钙，氯化镁，氯化铜，氟化铯，氟化铌，溴化钙，溴化钒，分子筛，沸石，和氧化镁。惰性溶液的例子包括石蜡；液体石蜡；氟基溶剂如全氟代烷烃，全氟代胺，和全氟代醚；氯基溶剂；和硅油。

空穴注入传输层或电子注入传输层可以掺杂有机发射材料或掺杂剂如荧光材料和磷光材料以便发光。

当阴极由金属如铝形成时，置于邻近阴极的有机层部分可以掺杂碱金属或碱金属化合物以减轻阴极和有机层间的能量势垒。由于加入的金属或金属化合物能降低有机层产生阴离子，电子注入特性得到提高，并且降低了外加电压。碱金属化合物的例子包括氧化物，氟化物，和锂螯合物。

本发明的实例和实施方案应当认为是作为说明性而非限定性的，本发明并不限于本文所给出的详细内容，而可以在附加的权利要求的范围和等同方案内对本发明进行修改。

Claims

1、一种有机电致发光器件，其特征在于：

基板；

各自位于基板之上或基板上方的阳极和阴极，其中阳极和阴极之一位于另一个的上方；和

位于阳极和阴极之间的有机层，其中有机层具有至少一个发光层；

其中阴极具有电子注入层和保护层，电子注入层具有第一表面和第二表面，第一表面和第二表面位于电子注入层的对立面上，第一表面面对有机层，第二表面背离有机层，保护层覆盖第二表面以保护电子注入层，电子注入层由纯金属，金属合金，或金属化合物制成，保护层由纯金属或金属合金制成。

2、根据权利要求1的有机电致发光器件，其特征在于阴极具有的电阻率不大于由氧化铟锡组成并在形状和大小上与所述阴极相似的另一种阴极的电阻率。

3、根据权利要求1的有机电致发光器件，其特征在于阴极具有的片电阻率大于0Ω/片并不大于10Ω/片。

4、根据权利要求1到3中任一项的有机电致发光器件，其特征在于阴极位于阳极上方，其中阴极能够透射光，且由发光层发出的光通过阴极从有机电致发光器件输出。

5、根据权利要求1到3中任一项的有机电致发光器件，其特征在于阳极位于阴极上方，其中基板和阴极能够透射光，且其中由发光层发出的光通过阴极和基板从有机电致发光器件输出。

6、根据权利要求1到3中任一项的有机电致发光器件，其特征在于电子注入层和保护层是透明的。

7、根据权利要求1到3中任一项的有机电致发光器件，其特征在于有机层包括与电子注入层邻接的邻接部分，并且其中电子注入层是由功函数不超过邻接部分的最低未占分子轨道能级的绝对值的材料制成。

8、根据权利要求1到3中任一项的有机电致发光器件，其特征在于有机层具有包括与电子注入层邻接的邻接层在内的多个层，并且其中电子注入层是由功函数不超过邻接层的最低未占分子轨道能级的绝对值的材料制成。

9、根据权利要求1到3中任一项的有机电致发光器件，其特征在于电子注入层包括碱金属或碱土金属。

10、根据权利要求9的有机电致发光器件，其特征在于电子注入层是由钙形成。

11、根据权利要求1到3中任一项的有机电致发光器件，其特征在于保护层是由电阻率低于形成电子注入层的材料的电阻率的材料形成。

12、根据权利要求11的有机电致发光器件，其特征在于保护层是由银形成。

13、根据权利要求1到3中任一项的有机电致发光器件，其特征在于保护层具有7-11nm的厚度。

14、根据权利要求1到3中任一项的有机电致发光器件，其特征在于有机层包括至少两个发光层，其中这些发光层用于发射相互不同颜色的光。

15、根据权利要求14的有机电致发光器件，其特征在于发光层的数量是三层。

16、根据权利要求15的有机电致发光器件，其特征在于颜色是绿、蓝和红色。