CN1728903B - 有机场致发光器件 - Google Patents

Abstract

提供了一种含有有机层的有机场致发光器件。该有机层为由电子传输材料和蓝光发射材料构成的电子传输层。该电子传输层由电子传输材料和蓝光发射材料构成，从而在增加了有机场致发光器件的蓝光发射效率和寿命的同时，该有机场致发光器件的红光和绿光范围的发射效率、驱动电压、色坐标和寿命都没有变化。

Description

有机场致发光器件

发明背景

本申请要求2004年7月29日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请号为10-2004-0059738的优先权，其所公开的内容全文引入本文中作为参考。

1.发明领域

本发明涉及一种有机场致发光器件，特别是，涉及改进了发光效率的有机场致发光器件。

2.相关技术描述

有机场致发光器件为自放射式。也就是说，当电流通过荧光或磷光有机层时，电子和电洞在有机层上结合在一起，从而发出光。有机场致发光器件具有许多优点，包括重量轻、易于生产和高分辨率以及宽视角。另外，有机场致发光器件可以高色纯度、低电能消耗和低驱动电压的完美的实现动态图片。这些优点使得有机场致发光器件适用于便携式电子设备。

有机场致发光器件包括电洞传输层、发射层、电子传输层等，它们都是有机层。有机层的厚度，例如电洞传输层、发射层、电子传输层等的厚度决定了有机场致发光器件的效率、驱动电压、色坐标等。

当增加发射层的厚度时，包括发射层的有机场致发光器件的效率增加。同时，有机场致发光器件的驱动电压增高。

发明概述

本发明提供了一种高效、低驱动电压、良好的色坐标和寿命长的有机场致发光器件。

根据本发明的一个方面，其提供了一种包括了在一对电极之间形成的有机层的有机场致发光器件。该有机层为由电子传输材料和蓝光发射材料构成的电子传输层。

该有机场致发光器件包括作为有机层的发射层，和至少一个选自电洞注入层、电洞传输层、电子注入层和电洞阻挡层的层。

根据本发明的另一方面，提供了一种有机场致发光器件，其包括：第一电极；在第一电极上形成的发射层；在发射层上由电子传输材料和蓝光发射材料构成的电子传输层；和在电子传输层上形成的第二电极。

还可以在第一电极和发射层之间形成至少一个选自电洞注入层和电洞传输层的层。还可以在电子传输层和第二电极之间形成电子注入层。

附图说明

通过参考附图对其示例性实施方案的详细描述将使本发明的上述和其它特征和优点变得更明显，其中：

图1表示根据本发明一实施方案的有机场致发光器件的结构；

图2表示根据本发明另一实施方案的有机场致发光器件的结构；

图3表示根据本发明另一实施方案的有机场致发光器件的结构。

发明详述

根据本发明一实施方案的有机场致发光器件的电子传输层包括电子传输材料和蓝光发射材料，特别是，蓝光磷光或荧光主体材料。

色坐标特性取决于有机场致发光器件中生成蓝光的有机层的厚度。当电子传输层为由电子传输材料和蓝光发射材料构成时，具有电子传输层的有机场致发光器件具有良好的蓝光发射效率和长寿命。特别是，与仅由电子传输材料构成的的电子传输层相比，该电子传输层生成蓝光和绿光更有效、驱动电压更低、色坐标特性更好和寿命更长。

根据本发明一实施方案的电子传输层包括30-70重量份的蓝光发射材料，按电子传输材料为100重量份计。当蓝光发射材料的量小于30个重量份时，这样的电子传输层的使用致使效果很差，这不是所期望的。而当蓝光发射材料的量大于70个重量份时，驱动电压增加而且这样的电子传输层的使用致使效果很差，这也不是所期望的。

电子传输材料的电子迁移率大于电洞迁移率。电子迁移率的范围为1×10^-3-1×10^-5cm²/Vs而电洞迁移率的范围为1×10^-5-1×10^{- 7}cm²/Vs。电子传输材料的实例包括Alq3、PBD、TAZ、BND、DV和OXD，其如下式所示：

蓝光发射材料的最大吸收波长(λmax)为400nm-500nm。蓝光发射材料的实例包括Spiro-DPVBi、化合物(A)、Flrpic、CzTT、蒽、TPB、PPCP、DST、TPA、OXD-4、BBOT、AZM-Zn，其如下式所示，和如式1所示的化合物等。

化合物(A)

[式1]

另外，并入本发明的日本专利2000-192028、2000-191560、2000-48955和2000-7604，日本专利10-11063和美国专利6591636所公开的化合物，可用作电子传输层的蓝光发射材料。

电子传输层的厚度为当电子传输层的厚度小于

时，有机场致发光器件的寿命由于这样低的厚度而降低，这不是所期望的。而当电子传输层的厚度大于时，有机场致发光器件的驱动电压增加，这也不是所期望的。

图1表示根据本发明一实施方案的有机场致发光器件的结构。

参看图1，有机场致发光器件包括顺序堆叠在基层上的第一电极、发射层(EML)、电子传输层(ETL)和第二电极。

图2表示根据本发明另一实施方案的有机场致发光器件的结构。

图2的有机场致发光器件与图1的有机场致发光器件的不同在于在第一电极和EML之间还形成电洞传输层(HTL)。

图3表示根据本发明另一实施方案的有机场致发光器件的结构。

图3的有机场致发光器件与图2的有机场致发光器件的不同在于在第一电极和HTL之间还形成电洞注入层(HIL)，在ETL和第二电极之间还形成电子注入层(EIL)。

生产本发明实施方案的有机场致发光器件的方法将参照图1至图3进行说明。

首先，基层的上表面涂布阳极材料来形成阳极。该阳极用作第一电极。基层为用在有机场致发光器件中的常规基层，优选玻璃基层或透明并且防水的透明塑料基层，其具有光滑的表面并且易于处理。阳极材料可以为透明和高导电性的。阳极材料的实例包括铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、SnO₂、ZnO等等。

阳极形成后，电洞注入层材料任选地真空热沉积在阳极上来形成电洞注入层。或者，该阳极经任选旋转涂布电洞注入层材料来形成电洞注入层。电洞注入层材料可为铜酞菁(CuPc)；星爆式胺例如TCTA、m-MTDATA或HI406(获自Idemitz Co.)等等。电洞注入层的厚度范围为当电洞注入层的厚度小于时，有机场致发光器件的寿命和可靠性降低，这不是所期望的。而当电洞注入层的厚度大于

时，有机场致发光器件的驱动电压增加，这也不是所期望的。

电洞注入层形成后，电洞传输层材料真空热沉积在电洞注入层上来形成电洞传输层。或者，电洞注入层经旋转涂布电洞传输层材料来形成电洞传输层。电洞传输层的厚度范围为当电洞传输层的厚度小于时，电洞传输能力由于厚度低而退化，这不是所期望的。而当HTL的厚度大于时，驱动电压增加，这也不是所期望的。

电洞传输层材料可为N，N’-二(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-[1，1-联苯]-4，4’-二胺(TPD)、N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基联苯胺(α-NPD)、IDE320(获自Idemitz Co.)等等，当然不局限于此。

电洞传输层形成后，接着形成发射层。用于发射蓝光的发射层材料可为噁二唑二聚物染料(Bis-DAPOXP)、螺环化合物(Spiro-DPVBi、Spiro-6P)、三芳基胺化合物、双(苯乙烯基)胺(DPVBi、DSA)、化合物(A)、Flrpic、CzTT、蒽、TPB、PPCP、DST、TPA、OXD-4、BBOT、AZM-Zn等等。用于发射绿光的发射层材料可为Coumarin6、C545T、喹吖啶酮、Ir(ppy)₃等等。用于发射红光的发射层材料可为DCM1、DCM2、铕(噻吩甲酰三氟丙酮)₃(Eu(TTA)₃)、丁基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定-9-烯基)-4H-吡喃(DCJTB)等等。发射层的厚度范围为

当发射层的厚度小于时，器件的寿命降低，这不是所期望的。而当发射层的厚度大于时，器件的驱动电压增加，这也不是所期望的。

发射层形成后，电子传输材料和蓝光发射材料真空沉积在发射层上来形成电子传输层。或者，发射层经旋转涂布电子传输材料和蓝光发射材料来形成电子传输层。电子传输层的厚度如上所述。

任选地，可在发射层和电子传输层之间形成电洞阻挡层。为了形成电洞阻挡层，电洞阻挡材料真空沉积在发射层和电子传输层之间，或者发射层经旋转涂布电洞阻挡材料。电洞阻挡材料具有电子传输能力，并且其电离电势大于发射材料的电离电势。电洞阻挡材料可为Balq、BCP、TPBI等等。电洞阻挡层的厚度范围为当电洞阻挡层的厚度小于

时，电洞阻挡能力弱，这不是所期望的。而当电洞阻挡层的厚度大于

时，驱动电压随之增加，这也不是所期望的。

任选地，可在电子传输层或电洞阻挡层上形成电子注入层。电子注入层可由LiF、NaCl、CsF、Li₂O、BaO、Liq等等构成。然而，电子注入层还可由其它材料构成。电子注入层的厚度范围为

当电子注入层的厚度小于时，电子注入能力减弱，这不是所期望的。而当电子注入层的厚度大于

时，电子注入能力低，这也不是所期望的。

电子注入层形成后，阴极金属真空热沉积在电子注入层上来形成阴极，即第二电极，从而完备该有机场致发光器件。

阴极金属可为Li、Mg、Al、Al-Li、Ca、Mg-In、Mg-Ag等等。

将参照下面的实施例对本发明作进一步详细的描述。下面的实施例用于举例说明而不是用来限定本发明的范围。

实施例1

首先，具有ITO电极的玻璃基层(由Corning Co.获得，表面电阻15Ω/cm²，厚度为)，用作阳极，被分割成50mm×50mm×0.7mm大小。所得的玻璃基层在异丙醇中用超声波清洗5分钟，在纯水中用超声波清洗5分钟，并用紫外光和臭氧清洗30分钟。

接着，IDE406，获自Idemiitz Co.被真空沉积在玻璃基层上来形成厚度为

的电洞注入层。随后，NPB被真空沉积在电洞注入层上来形成厚度为

的电洞传输层。

随后，约98重量份的式1所示的化合物(蓝光主体材料)和约2重量份的BD102(蓝光掺杂剂材料，获自Idemitz Co.)被沉积在电洞传输层上来形成厚度约为的发射层。接着，50重量份用作电子传输材料的Alq3和50重量份用作天蓝光发射材料的式1所示的化合物被一起沉积在发射层上来形成厚度为的电子传输层。

LiF真空沉积在电子传输层上至厚度为

来形成电子注入层，并且Al被沉积在电子注入层上至厚度为来形成阴极，从而形成LiF/Al电极。结果，制成有机场致发光器件。

实施例2

除了用深蓝光发射材料替代式1所示的化合物的天蓝光发射材料来形成电子传输层之外，按照与实施例1相同的方法制得有机场致发光器件。

实施例3

除了用MTDATA构成的电洞发射层、IDE320构成的电洞传输层和BH-013X(获自Idemitsu Co.)构成的发射层作为蓝光主体材料之外，按照与实施例1相同的方法制得有机场致发光器件。

对比实施例1

除了用只由电子传输材料，也就是Alq3，而没有天蓝光发射材料构成的电子传输层之外，按照与实施例1相同的方法制得有机场致发光器件。

对比实施例2

除了用只由电子传输材料而没有天蓝光发射材料构成的电子传输层之外，按照与实施例1相同的方法制得有机场致发光器件。

测量根据实施例1和2，以及对比实施例1和2制得的有机场致发光器件的驱动电压、发光度、效率和色坐标。结果如表1所示。

表1

参照表1，根据实施例1的发射天蓝光的有机场致发光器件，与根据对比实施例1的有机场致发光器件相比，驱动电压低、发光度高、效率高和色坐标特性优异；根据实施例2的发射深蓝光的有机场致发光器件，与根据对比实施例2的有机场致发光器件相比，驱动电压低、发光度高、效率高和色坐标特性优异。

另外，根据实施例1和3制得的有机场致发光器件具有几乎一样的电压、发光度、效率和色坐标特性。

根据本发明具体实施例的有机场致发光器件包括由电子传输材料和蓝光发射材料构成的电子传输层，从而该有机场致发光器件的蓝光发射效率和寿命增加的同时，该有机场致发光器件的红光和绿光范围的效率、驱动电压、色坐标和寿命没有变化。

当本发明通过参考以上示例性的具体实例进行了特别说明和描述时，本领域普通技术人员可以理解在不背离本发明如下属权利要求所述的原理和范围的条件下，可以对其形式和细节进行各种各样的改变。

Claims (11)

1.种有机电子传输层，其由插在一对电极之间的电子传输材料和蓝光发射材料构成，其中蓝光发射材料的量为30-70重量份，按电子传输材料为100重量份计

2.如权利要求1所述的有机电子传输层，其中蓝光发射材料的最大吸收波长为400nm-500nm。

3.如权利要求1所述的有机电子传输层，其中的蓝光发射材料选自下式所示的化合物：

化合物(A)

4.如权利要求1所述的有机电子传输层，其中的电子传输材料选自下式所示的化合物：

5.如权利要求1所述的有机电子传输层，其中的电子传输层的厚度范围为150

-400。

6.一种有机场致发光器件，其包括：

第一电极；

在第一电极上形成的发射层；

在发射层上形成的由电子传输材料和蓝光发射材料构成的电子传输层；和

在电子传输层上形成的第二电极；

其中蓝光发射材料的量为30-70个重量份，按电子传输材料为100重量份计。

7.如权利要求6所述的有机场致发光器件，其中蓝光发射材料的最大吸收波长为400nm-500nm。

8.如权利要求6所述的有机场致发光器件，其中的蓝光发射材料选自下式所示的化合物：

化合物(A)

9.如权利要求6所述的有机场致发光器件，其中的电子传输材料选自下式所示的化合物：

10.如权利要求6所述的有机场致发光器件，其中还在第一电极和发射层之间形成至少一个选自电洞注入层和电洞传输层的层。

11.如权利要求6所述的有机场致发光器件，其中还在电子传输层和第二电极之间形成电子注入层。

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