TW200913776A

TW200913776A - Organic photoelectric device and material used therein

Info

Publication number: TW200913776A
Application number: TW097120386A
Authority: TW
Inventors: Ho-Kuk Jung; Eui-Su Kang; Myeong-Soon Kang; Jin-Seong Park; Eun-Sun Yu; Dal-Ho Huh; Mi-Young Chae; Jang-Hyuk Kwon; Jin Jang; Tae-Jin Park; Woo-Sik Jeon
Original assignee: Cheil Ind Inc
Priority date: 2007-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2009-03-16
Also published as: WO2008147154A3; US20100176380A1; CN101679854A; JP2010528485A; KR20080106130A; EP2164923A4; WO2008147154A2; EP2164923A2

Description

200913776 擊九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係關於有機電光元件及其所用之材料。更特定 S之，本發明係關於具有高效率及低驅動電壓且可以扩= 製造成本之簡化結構製造之有機電光元件及其所料。孓材【先前技術】有機電光元件為一種需要藉由使用電洞或電子在電極 Γ 與有機材料之間交換電荷的元件。 ° 舉例而言，有機電光元件包括有機發光二極體 (OLED)、有機太陽能電池、有機感光鼓、有機電晶體、有機記憶體元件…等，且其需要電洞注人或輸送材料、電子注入或輸送材料或發光材料。雖然在以下描述中主要描述有機發光二極體，但電洞注入或輸送材料、電子注入或輸送材料及發光材料在有機電光元件中以類似原理起作用。 \ 有機發光二極體為藉由將電荷施加於有機材料而使電此轉化成光之元件，且具有功能有機材料層插於陽極與陰極之間的結構。其在西元一九六十年代首次被評述[美國專利3172862 J· Chem. Phys. 38 2042 1963]，且 Eastman Kodak 之 C’W. Tang揭不在低電壓下顯示高亮度發光之雙層有機發光二極體[Appl. Phys. Lett. 51，913 1987]。近來之有機發光一極體已在色彩、發光效率及元件穩定性方面得以明顯 7 200913776 改良。此等改良促使引起對該等有機發光二極體用於下一代平板顯示器之注意。磷光有機發光二極體之效率理論上可為螢光有機發光一極體效率之五倍（理論效率為i 〇〇% )，所以其有望得以廣泛利用。與螢光有機發光二極體相比，藉由在固體螢光主體中摻雜5至10莫耳％之磷光摻雜材料，磷光有機發光二極體可顯示更高發光特徵及效率特徵。此外，外量子政率可克服螢光材料之外量子效率限制。圖1為習知磷光有機發光二極體（〇LED )之橫截面不意圖。參考圖1，習知有機發光二極體由以下各物依次形成：一陽極120，其安置於一基板u〇上；一電洞輸送層（HTL ) 130 ’其安置於陽極120上，且將自陽極120注入之電洞輪送至安置於電洞輸送層（HTl) 13〇上之一發射層（EML ) 140 ; —電洞抑制層（HBL ) 15〇，其安置於毛射層上且防止電洞到達一陰極丨7〇 ; 一電子輸送層（etl ) 160，其安置於電洞抑制層上，且將自陰極注入之電子輸达至發射層；及一陰極17〇，其安置於電子輸送層上。該夕層結構之問題在於由於大量處理而製造成本較高，且在於有機材料之數目及有機材料之間的界面之數目較高而致使驅動電壓增加。圖2為習知磷光有機發光二極體（〇led )之能量圖。參考圖2’磷光有機發光二極體之發射層結構包括在發射層中具有較大能帶隙之主體有機材料，以捕獲發射層中之二重激發態。發光過程包括以下步驟：吸收能量至螢光主 8 200913776 體之單重激發態（A)，由於發光而轉移至磷光摻雜劑之三重激發態（B)以損失能量，及回至基態。習知磷光有機發光二極體中所用之螢光主體在單重激發態（A)與三重激發態（c)之間具有過大之能量差以將能量轉移至磷光摻雜劑之三重激發態（B)，藉此引起發光效率降低之問題。此外，因為電子由於螢光主體之高能量障壁及低電子遷移率而難以注入，所以應包括將電子輸送至發射層之電子輸送層，且應包括電洞抑制層以防止電洞到達陰極。由此引起以下問題.製造成本增加難以實現元件尺寸縮減，由於電子輸送層及電洞抑制層而使有機發光二極體之結構變仔更複雜，且由於螢光主體之單重激發態（Λ)與三重激發態（C )之間的能量差很大而使發光效率降低。另方面，近來積極研究之顯現白光之方法，包括使用紅色）、G(綠色）及B(藍色）發射層之每一者之色獨立披覆去 '包括形成白色發射層及使用彩色濾光片及匕括开/成藍色發射層及使用變色材料以顯現綠色及紅色之方法。圖3為根據三色獨立披覆法之習知白色有機發光二極體（OLED)之橫截面示意圖。參考圖3，習知有機發光二極體由以下各物&次形成：板 ’陽極120 ’其安置於基板上；一電洞輸送層（HTL) 13G，其安置於陽極12()上且將電洞輸送至一發射層140 ’紅色發射層（R EML ) 141，其安置於電洞輸 9 200913776 送層130上；一綠色發射層（G EML ) i 42，其安置於紅色發射層141上；一藍色發射層（b emL) 143，其安置於綠色發射層142上；一電洞抑制層（HBL) 15〇，其安置於藍色發射層143上；一電子輸送層（ETL)16〇;及一陰極17〇, 其安置於電子抑制層150上。藉由二色獨立披覆法製造之有機發光二極體（OLED ) 為如圖3中所示形成R、G及B有機層之方法’其包括使用金屬蔽蔭遮罩而僅在所要像素上蒸鍍所選低分子有機材 { 料，但由於製造精度及由遮罩厚度引起之蒸鍍層的不均勻性，使得對顯示器尺寸增加存在限制。當添加白色發光像素時，藉由三色獨立披覆法製造之面板可改良效率且減少功率消耗，因此關於其之研究正積極進行。此外，使用白色發射層及彩色滤光片之方法及變色方法正漸漸盛行。特定言之，形成白色發射層及使用彩色滤光片之方法的優點包括：歸因於簡單有機層而能擴大尺寸及高解析度，及應用習知液晶工業發展方法中tft之 ij 製造裝置或材料。然而對於白色材料，彩色溏光片之總通過效率低至 1/3’因此需要高效率材料。此外’白色材料壽命不足，因此商業化迫在眉睫。【發明内容】為解決該等問題，本發明之目的為提供一種有機電光元件’其具有高效率及低驅動電壓，V以簡化的薄結構來製造且降低製造成本。 200913776 本發明之另一目的為提供一種有機電光元件，即射層包括摻雜在主體上之少量磷光摻雜劑，其亦顯示率及低驅動電壓。欢本發明之另一目的為提供一種主體材料，其具有新有效能量轉移及電子輸送特徵，聽夠提供有機電光、之低分子發射層結構。本發明之具體實例不限於以上技術目的，且熟習此技術者可瞭解其他技術目的。 $ 為達成以上目的，本發明之一具體實例提供一種有機電光元件’該有機電光元件包括：一基板；一陽極，其安置於該基板上；-電洞輸送層（HTL)，其安置於該陽極上；一發射層，其安置於該電洞輸送層（HTL· )上；及—陰極，其安置於該發射層上。發射層包括主體及鱗光摻雜劑，且主體之還原電位或氧化電位與磷光摻雜劑之還原電位或氧化電位之間的差小於〇.5 eV。主體之單重激發態與三重激發態之間的能量差為〇 3 eV或更小，且較佳為〇.2…或更小。主體為由以下式丨或2表示之有機金屬錯合物。 [化學式1]

ML

[化學式2] 200913776 MLtL2 在以上各式中，M係選自由以下各物組成之群：Li Na、Mg、K、Ca、Al、Be、Zn、Pt、Ni、Pd 及 Μη，且 L h及L2獨立地為配位基。l〗與L2相同或不同。主體亦可由以下式3表示。 [化學式3]

在上式中：八1至獨立地為CH (其中R!及R2係獨立地選自由以下各物組成之群··氫、鹵素、腈、氰基、硝基、醯胺、羰基、酯、經取代或未經取代之烷基、經取代或未經取代之烧氧基、經取代或未經取代之烯基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未經取代之芳基胺、經取代或未經取代之雜芳基胺、經取代或未經取代之雜環、經取代或未經取代之胺基及經取代或未經取代之環烷基，或Αι至八6之R 及R2中之至少一者與Ai至Αό之至少—不相鄰Ri及h相 12 200913776 連以形成稠環）； 86獨立地為CR3R4或NR5 (其中h及心獨為氫_素、腈、氰基、硝基、醯胺、羰基、酯；經取代或未^取代之烧基、經取代或未經取代之烧氧基、經取代或未經取代之烯基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未、.、工取代之芳基胺、經取代或未經取代之雜芳基胺、經取代或未經取代之雜環、經取代或未經取代之胺基、經取代或未經取代之環烷基，或Βι至1之R3、心及&中 f ；之至少—者與Βι至B6之至少一不相鄰R3、R4及R5相連以形成稠環）；或 A1至之Ri及R2中之至少一者與至b6之^、R4 及Rs中之至少一者相連以形成稠環；卩、9及1'獨立地為〇或1之整數； L係選自由〇r6及〇SiR7R8組成之群（其中R6、R7及

Rs獨立地為芳基、經炫基取代之芳基、芳基胺、環燒基及雜環）； I . Μ係選自由以下各物組成之群：Li、Na、Mg、K、Ca、 A1、Be、Zn、pt、Ni、Pd 及 Μη ; x為氧或硫； η為金屬價數，且a及b獨立地為ο或i。以發光材料之總量（主體與磷光摻雜劑之和）計，包括0.5至20重量％之量的鱗光掺雜劑。發射層係藉由同時沈積或披覆主體及磷光摻雜劑而形成0 13 200913776 有機電光元件可進一步包括安置於發射層上之電洞抑制層或電子輸送層（ETL )。有機電光元件可進一步包括安置於發射層上之電洞抑制層及安置於電洞抑制層上之電子輸送層（ETL )。在下文中’將詳細描述本發明之其他具體實例。根據本發明，因為不存在電洞抑制層及電子輸送層，所以有機電光元件進一步改良注入電子之能力，且改良自主體之單重激發_至構光摻雜劑之三重激發態的能量轉移放率因此，其提供磷光有機電光元件特徵，諸如高效率及低驅動電壓。此外，藉由簡化該結構，可降低製造成本。因本發明之有機電光元件可應用於薄膜電晶體液晶顯丁益（TFT-LCD )之背光源、主動式矩陣有機發光顯示器之發光零件、照明元件…等。【實施方式】下文將參考隨附圖式詳細描述本發明之例示性具體實例。然而’此等具體實例僅為例示性的，且本發明：不限於此，而係由隨附申請專利範圍之範疇界定。圖4為根據本發明之一具體實例之鱗光有機發光二極體（OLED)的橫截面示意圖，且圖5顯示圖4中所示之蝓光有機發光二極體（OLED )之發光機制。 —一參考® 4及圖5,本發明之有機發光二極體係藉由依 -人文置基板210、陽極220、電洞輸送層23〇、發射層及陰極250而形成。首先，將陽極220安置於基板21〇上。 14 200913776 ♦ 基板210車交佳為具有優良整體透明性、表面平滑性、操作簡便性及拒水性之玻璃基板或透明塑膠基板。基板之厚度較佳在0_3與1_1 mm之間。車乂佳地，陽極220包括具有足以促進電洞注入電洞輸运層（HTL )中之南功函數的材料。陽極材料可包括：金屬，諸如鎳 '始、釩、鉻、鋼、鋅、銥、金或其合金；金屬氧化物，諸如氧化鋅、氧化銦、氧化銦錫（ITO)、氧化 r銦辞（IZ〇);金屬與氧化物，諸如ZnO與A卜或Sn0j η Sb，導電聚合物，諸如聚甲基喧吩）、聚[3,4-(伸乙_ι，2_ 一氧基)噻吩](聚伸乙二氧基噻吩:pEDT卜聚吡咯及聚苯胺，但不限於以上各者。陽極較佳為透日月ιτ〇 (氧化鋼锡）電極。較佳地，在清洗形成有陽極22〇之基板後進行臭氧處理。清洗方法使用有機溶劑，諸如異丙醇（ιρΑ )、丙酮…等。將電洞輸送層（HTL) 230安置於陽極220表面上。 I」用於形成電洞輸送層230之材料不受限制，但可包括選自由以下各物組成之群之至少一者：丨，3,5•三咔唑基苯、4,4，· 雙咔唑基聯苯、聚乙烯咔唑、間雙咔唑基苯基（ biscarbazolylphenyl )、4,4，-雙咔唑基 _2,2，_ 二甲基聯苯、 4,4’，4"-三（N-咔唑基）三苯胺、丨义^三^•咔唑基苯基）苯、 1，3,5-參（2-咔唑基-5-曱氧基苯基）苯、雙（4_咔唑基笨基）矽烷、N，N’-雙（3-甲基苯基）_N，N，_二苯基聯苯卜4,4，二胺 (TPD)、N，N’-二（萘-1-基）_N，N、二苯基聯苯胺（α_Νρ〇)、 15 200913776 4. N，N'-二苯基_N，N，_雙（卜萘基Η1，Γ_聯苯）_4,4，-二胺 (ΝΡΒ )、IDE320 (由 Idemitu 製造）、聚（9,9_二辛基第共 _ N-(4-丁基苯基）二苯胺）（TFB)及聚（9,9_二辛基苐-共-雙· N，N-苯基-i，4-苯二胺（pfb)。電洞輸送層230較佳具有5 nm至200 nm之範圍内的厚度。當電洞輸送層（HTL) 230之厚度小於5 nm時，電洞輸送特徵劣化；另一方面，當其大於2〇〇 nm時並非較佳，此係因為驅動電壓增加。 ί 將發射層240安置於電洞輸送層（ΗΊχ ) 23〇之表面上。本發明之有機發光二極體之發射層24〇係藉由同時沈積或披覆主體有機材料及磷光摻雜劑而形成。用於形成發射層240之主體材料為主體之還原電位或氧化電位與磷光摻雜劑之還原電位或氧化電位之間的差小於0_5 eV之有機金屬錯合物，且下文將對其進行詳細描述。磷光摻雜劑之實例包括選自由Ir、pt、几、Eu、〇s、

Ti、Zr、Hf及Tm組成之群之至少一者，且更特定言之， v 其可包括雙噻吩基吡啶乙醯基丙酮酸銥、雙（1_苯基異喹啉）乙醯基丙酮酸銥、雙（苯并噻吩基吡啶）乙醯基丙酮酸銥、雙（2-苯基苯并嗟嗤）乙醯基丙酮酸銥、參（2_苯基^比啶）銥 (Ir(PPy)3)、參（4-聯苯t定）銥、參（苯基吼幻銥、參（卜苯基異喧琳）銀（Mpiq)3)、雙（2_苯基喹啉）乙醯基丙酮酸銥 (Ir(phq)2acac)…等，但不限於以上各者。沈積可藉由諸如蒸鍍、濺鍍、電漿電鍍及離子電鍍之方法執行，且披覆法可包括旋塗、浸塗及淋塗。 16 200913776 ▲ Ί»射層240較佳具有在1 〇至500 nm之範圍内之厚度’且更佳其在30 nm至5〇 nnl之範圍内。當發射層240 之厚度小於10 nm時並非較佳，此係因為漏電流增加，從而使政率及壽命降低；當其大於5〇〇 nm時，驅動電壓顯著增加。陰極250較佳具有低功函數以促進電子注入。陰極材料之特定實例可包括諸如以下之金屬：鎂、鈣、鈉、鉀、欽、銦、紀、經、亂、銘、銀、錫、錯 '铯、鋇…等，或其合金，但不限於以上各者。可提供具有多層結構之電子注入層（EIL)/陰極，諸如 LiF/A 卜 u〇2/A 卜 UF/Ca、LiF/Ai、

BaF2/Ca、CsF/A卜Cs2C03/A1.._等。陰極較佳使用諸如鋁之金屬電極材料。陰極250之厚度較佳在5〇至3〇〇 nm之範圍内。如圖5中所示，當在兩電極22〇與25〇之間施加電壓時，電洞經由陽極220注入且電子經由陰極25〇注入。在本發明之有機發光二極體中，自陰極25〇植入之電 l- 子直接轉移至發射層240中。自電洞輸送層230轉移之電洞與自陰極25〇轉移之電子在發射層240上相遇，從而經由再組合形成激子，且激子之電能轉化成光能。發出對應於發射層之能帶隙的顏色之光。更特定言之，發射層240之材料藉由在發射層24〇中自所注入之電洞及電子形成激子而發光。當僅使用一種發射材料時，其由於激子分子之間的相互作用而引起色純度 17 200913776 改變及發光效率降低之問題。劑系統。目此’其-般使用主體/摻雜主體/摻雜劑系統如下進杆. 订*當電洞及電子激發主體 Τ，摻雜劑吸收所產生之能量，且再次發光。根據本發明之一具體實伽氧仆+办&、八遐貫例，主體為主體之還原電位或电位與嶙光摻雜劑之還原雷" 於電位或氧化電位之間的差小 f. k. 、，5 eV、較佳〇.4 eV或更小日击a 材料。各主齅夕》s爺更佳〇.2 eV或更小之有機 /礼化電位與磷光掺雜劑之還屌也位或乳化電位之間的差疋原單重勃鉻％】於〇.5 eV時，可實現自主體送。然而，在碟光…：更有效能量輪在％先有機發光二極體（OLED )巾，_ 成激子，此仫ra去兩肢、uulu中，難以聲明’藉由使用電子輸送快且電S =快夕根據本趙，便易於形成激子。電子易於注入之有機材料主 ^ 式1或2表示之有機金屬錯合物。 L化學式1]

ML

[化學式2] MLlL2 在以上各式t Μ係選自由以下各物組成之群乙i、 18 200913776

Na、Mg、κ、Ca、A卜 Be、Zn、Pt、州、Pd 及 Μη，且 L L〗及L2獨立地為配位基。L】與L2可相同或不同。更特定言之，主體可為以下式3之有機金屬錯合物。 [化學式3]

Μ-(L)a 隹上式中： A1至、獨立地為CR〆2 (其中心及I係獨立地選自 t以下各物組成之群：氫、函素、腈、氰基、硝基、醯胺、羰基、酯、經取代或未經取代之烷基、經取代或未經取代之=氧基1取代或未經取代之烯基、經取代或未經取代之方基、經取代或未經取代之芳基胺、經取代或未經取代之雜芳基胺、經取代或未經取代之雜環、經取代或未經取代之fe基及經取代或未經取代之環烧基，連以形成稠環）；至B6獨立地為CR3R4或Nr5 (其中R3、R 立地為氫、齒素、腈、氰基、硝基、醢胺、羰基、酯、5,經 19 200913776 取代或未經取代之烷基、經取代或未經取代之烷氧基、經取代或未經取代之烯基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未經取代之芳基胺、經取代或未經取代之雜芳基胺、經取代或未經取代之雜環、經取代或未經取代之胺基、經取代或未經取代之環烷基，或Βι至1之R3、心及&中之至）一者與Bl至B6之至少一不相鄰R3、R4及R5相連以形成稠環）；或、至八6之心及&中之至少一者與心至&之& 及尺5中之至少一者相連以形成稠環； p、q及r獨立地為〇或1之整數； L係選自由〇r6或〇SiR7R8組成之群（其中&、&或 r8獨立地為芳基、經烧基取代之芳基、芳基胺、環烧基或 M係選自由以下各物組成之群：Li、Na、Mg、K、Ca、 A卜 Be、Zn、pt、Ni、Pd 及 Μη ; x為氧或硫；為金屬價數，且a&b獨立地為0或1。在本說明書中，當未作特別規定時，烷基係指Ο至 C3二烷基且較佳為C1至C20烷基，烷氧基係指C1至C30 ::基且較佳為C1至C20烷氧基’芳基係指C6至C50 =且&佳為C6至C3〇芳基’環烧基係指C3 S C50環、'且較佳為C4至C3〇環烧基，鹵素係指F、CbBr或卜 .^ 烯基係私C2至C30烯基且較佳為C2至c 烯基，雜搭# & ^ ，、係指C2至C30雜環烷基或C2至C30雜芳基， 20 200913776 且胺基係指C1至C3 0胺基。在本說明書中，當未作特別規定時，經取代之烷基、規氧基、关；Ml ^ 土、裱烷基、烯基、芳基胺、雜芳基胺或雜環係指經至少—v 一個選自由以下各基組成之群之取代基取代的基團：芳其土、雜芳基、烧基、胺基、烧氧基、鹵素（F、ci、 Br或〖）及硝基。上式3之特定實例由以下式5至36表示。 [式6] [式7]

[式5] [式8] [式 9] [式 10] ί:

[式 12] 21 200913776

[式 13] [式 14]

[式 15]

[式Π] [式 18] 22 200913776

[式 19]

[式 20]

23 200913776 [式 23] [式 24]

[式 25] [式 26]

[式 27]

[式 29]

[式 28]

[式 30] 24 200913776 ΟΎ>

> [式 31] [式 32]

Μ—0- N N〆入 ^ 0 [式 33] [式 34]

在以上式5至36中，Μ係根據價數來確定，且係選 25 200913776 蜱自由以下各物組成之群：Li、Na、Mg、Κ、Ca、A卜Be、 Zn、Pt、Ni、Pd 及 Mn。有機金屬錯合物較佳具有l〇·6 cm2/Vs或更高之電子遷移率。杈佳地’選擇由式1或2表示之金屬（μ)及配位基 (L、Ll及)以滿足以下方程式1或2，以使主體與磷光摻雜劑之還原/氧化電位之間的差小於0.5 eV。 [方程式1]

|Hr-Dr|< 〇.5 eV [方程式2] |H0-D0|< 0.5 eV 在方程式1中’ Hr為主體之還原電位且Dr&磷光摻雜劑之還原電位，在方程式2中，Η為拿〇為主體之氧化電位且 D0為碟光摻雜劑之氧化電位。主體較佳為具有強螢光之螢光主體。較佳地，主體滿足方程式1及2之、疋條件，且主體之螢光量子產率為0_01或更高且更佳為〇1或更高。較佳地’主體之三重激發態能量箄 _ _ 此里寻於或高於磷光摻雜劑之三重激發態能量。主體之單重激發態與三重激發態之間的能量差為03 26 200913776 eV或更小且較佳為〇 2 eV或更小。若主體之單重激發態與三重激發態之間的能量差在〇.3 eV以内，則主體具有優 =電荷遷移特徵且遷移電荷之能障較低，從而可自陰極穩疋地提供電子至發射層’即使不存在電子輸送層亦如此。用本發明之主體及磷光摻雜劑所形成之發射層24〇具有等於或快於電洞遷移率之電子遷移率。以土光材料（主體+摻雜劑）之總重量計，磷光摻雜 d係以0.5至20重量％添加至發射層中，且其較佳在μ 至1〇重量％之範圍内，更佳在0.5至5重量％之範圍内，且進-步更佳纟0.5至3重量％之範圍内。當磷光摻雜劑以20重量％以上添加時，磷光摻雜劑中發生猝滅 (㈣㈣ng)，從而使發光效率降低。當其少於〇 5重量。時並非較佳’此係因為能量無法自主體轉移至磷光推雜劑發生非輕射㈣滅（_ihilati()n)，從而使元件之率及壽命降低。双本發明^體之還原電位或氧化電位與碟光摻雜劑之 ::電位或乳化電位之間的能量差小以促進低濃度下古摻雜量。因此，可節約阿成本％光掺雜劑，從而可降低製造元件之成本。之還原電位或氧化電位與鱗光摻雜劑之 =化電位之間的能量差為。.2ev或更小時，構光推：劑之置可減少至1重量％或更少。雜 ^外，參考圖i，在習知磷光有機發光二中，電洞抑制層15〇係安置於發射層⑷上，以防止當電) 27 200913776 洞經由發射層140傳至陰極17〇時使元件壽命及效率降低。另一方面，在圖4中所示之本發明之磷光有機發光二極體中，因為用於形成激子之區域存在於電洞輸送層a% 之界面上，且其具有高能量之螢光主體單重激發態，所以可防止電洞到達陰極250,即使不安裝單獨的電洞抑制層亦如此。因此，藉由省去電子輸送層及電洞抑制層來簡化結構，攸而可實現元件之尺寸縮減。雖然其無電子輸送層且無電洞抑制層，但可產生具有足夠低電壓及高效率之有機發光二極體。A進一步增加發光效率，其可進一步包括電子輸送層或電洞抑制層之有機薄膜。在此狀況下，有機薄臈之厚度較佳在10至30 nm之範圍内。

V 或者，其可包括電子輸送層與電洞抑制層兩者。較佳地，電子輸送層具有在1〇S3〇nm||圍内之厚度，且電同抑制層具有在5 i 1〇 nm範圍内之厚度。若電子輪送層或電洞抑制層以該範圍内之厚度來安置，财機發光二極體之發光效率得以進一步改良。 I射層240之主體材料較佳經披覆以提供電子輸送層及电洞抑制層。根據主體材料之特徵，在發射I鳩之表面上形f之薄層充當電子輸送層及/或電洞抑制層。自陽㉟220庄入電洞輸送層23〇中之電洞乃輸送至發曰240巾。為解決陽極22〇與電洞輸送層（htl) _ 之間的界面劣化之胡韻 ’可在陽極220與電洞輸送層 I HTL ) 230之間推_半—， v包括電洞注入層（HIL )(圖中未 28 200913776 不），以改良具有合適表面能之界面特徵。電同主入層（HIL )係藉由蒸鍍或旋塗以銅酞菁 )m MTDATA (其為星射狀胺（starburst amine ))、 ^^PEDQT.PSS (其為導電聚合物組合物）等而形成。田屯/同/主入層以此方式形成時，陽極220與發射層240 、妾觸電阻可降j氏’且帛極至發射I 之電洞輸送能力得以改良，Μ & -Γ入γ & 艮攸而可全面改良有機發光二極體之驅動電壓及壽命特徵。田電/同庄入層之厚度小於5 nm時並非較佳，此係因為由於電洞注入層太薄而難以進行電洞注入；當電洞注入層（HIL)之厚度大於1〇〇 nm時並非較佳，此係因為透光率降低或驅動電壓增加。因此，可形成厚度在5 nm至2〇〇範圍内之電洞注入層’且厚度較佳在2〇 nm至1〇〇 nm範圍内。根據本發明之另一具體實例，藉由使用藍色主體及紅色摻雜劑或黃色摻雜劑作為發射層材料來提供白色有機發光二極體（OLED )。該白色有機發光二極體係藉由將陽極 320、電洞輸送層330、白色發射層34〇及陰極35〇依次安置於基板310上來製造。發射層340係藉由同時沈積或彼覆選自由以下各物組成之群之主體/摻雜劑組合而形成：藍色主體與紅色糝雜劑，藍色主體與黃色摻雜劑，藍色主體與綠色及紅色摻雜劑，及藍色主體與綠色及黃色摻雜劑。主體為主體之還原電位或氧化電位與磷光摻雜劑之還原電位或氧化電位之間 29 200913776 的差小於0.5 eV、較佳〇·4 eV或更小且更佳〇 2eV或更小之有機材料。因此，較佳地，其可為由以上式丨至36表示之有機金屬錯合物。白色發射層340使用自主體之單重激發態轉移至磷光摻雜劑之三重激發態的能量轉移現象’及同時使用自主體之三重激發態轉移至磷光摻雜劑之三重激發態的能量轉移現象’來發出白光。 +參考圖7,為研究白色發射層34〇之發射機制，使用藍色主體與紅色摻雜劑及藍色主體與黃色推雜劑作為其實例。其吸收光至藍色螢光主體之單重態，且在回至藍色榮光主體之基態時失去能量，因此藍色螢光發光；且藍色螢 =主體之單重態轉移至紅色或黃色磷光摻雜劑之三重激發 :三藍色螢光主體之三重態轉移至紅色或黃色磷光態ΐ發出Γ4且ί去能量’因此其在回至鱗光推雜劑之基 :色戈！或黃色磷光。因此，藉由將藍色螢光發射與色或只色磷光發射混合而發出白光。根據本發明之另一具體式之白芦“ a 、體實例’可形成呈多層發射層形式之白色發射層340。舉例上各物組成之群之多層發射層.二、可形成為選自由以下及包括駐丰：I括藍色主體之第一發射層之二色摻雜劑之第二發射層，包括藍色主體之苐-發射層及包括藍匕括藍色主層，包括藍色I色接雜劑之第二發射紅色摻雜劑之第專1層及包括藍色主體及綠色及之第-發射層及一包體及、、彔色掺雜劑之第二發射 30 200913776 層，但不限於以上各者β 與習知白色有機發光二極體之能量轉移相比，該具體貝例之具有低分子的單發射層結構之白色有機發光二極體藉由包括含某種主體/磷光摻雜劑組合的發射層，而進步改良自主體之單重激發態至摻雜劑之三重激發態之能里轉移，因此藉由使用單一發射層就可實現高效率及低驅動包壓且Λ現白光。因此，由於省去電洞抑制層及電子輸送層而簡化結構且降低製造成本。

雖然上文詳細描述有機發光二極體（OLED )，但莫他有機電光元件可以相同方式使用。。。本發明之有機電光元件可應用於薄膜電晶體液晶顯示益（TFT-LCD)之背光源、主動式矩陣聚合物發光顯示器之發光零件、照明元件…等，但不限於以上各者。以下實施例更詳細地說明本發明。妙个\明然而，應瞭解本發明不受此專貫施例限制。實施例：主ϋ及摻雜锹材料：有機發光二極體（OLED )之發鼾思& „ Α 發射層材料包括具有以下悲樣之主體及摻雜劑。HOMO (氧仆番a、 κ λ 電位）及LUMO (還原電位）之值係經由循環伏安法量測。 [式 37] 31 200913776

[式 38]

[式 39]

32 200913776 [式 41]

[表1] HOMO(eV) LUMO(eV) 三重態能量 (eV) 主體化學式37 Bebq2 -5.5 -2.8 -3.0 化學式38 Bepbo2 -5.9 -2.8 -3.1 化學式39 Bepbt2 -5.8 -2.8 -3.1 化學式40 Bepp2 -5.6 -2.6 -2.9 化學式41 Liqin -5.5 -3.1 -3.2 CBP -5.8 -2.5 -3.0 螢光量子產率 0.3 0.3 0.2 0.3 0.2

Ir(ppy)3 摻雜劑 Ir(phq)2acac Ir(piq)3 -4·2·0 5· 5·5· . 嶋 ^ 2. ο· 3·3·3· 两 ·ν2· 3·-3·-3·

實施例l及比較實施例l:綠色有機發光二桎H (OLED)之製造實施例 1 將 Corning 15 Ω/cm2 ( 1200 A) ITO 玻璃基板切成 5〇 mmx50 mmx〇_7 mm之尺寸，在異丙醇及純水中各進行 33 200913776 音波清洗5分鐘，且進行UV及臭氧清洗30分鐘。將N，N'-二（1-萘基）-N,N'-二苯基聯苯胺（NPD)蒸鍍於基板表面上以提供40 nm厚度之電洞輸送層（HTL )。在電洞輸送層（HTL )之表面上同時沈積由上式40表示之主體材料（Bepp2)及參（2-苯基吡啶）銥（Ir(ppy)3)摻雜劑以提供發射層，且在該發射層上沈積LiF/Al陰極以提供綠色有機發光二極體（OLED )。各層之厚度及所用材料描述於下表2中。比較實施例1 根據與實施例1相同之程序製造綠色有機發光二極體 (OLED)，其中例外為使用 CBP ( 4,4’-队；^'-二咔唑-聯苯）主體及Ir(ppy)3摻雜劑做為發射層材料，且進一步將BAlq 電洞抑制層、Alq3電子輸送層及LiF電子注入層依次披覆於發射層上。 [表2] 電洞輸送層 (HTL) 發射層電洞抑制層電子輸送層 (ETL) 陰極實施例 1 NPD 40 nm Βερρ2:Ιι·(ρργ)3 8 重量％ 50 nm - - LiF( 1 nm)/Al 100 nm 比較實施例1 NPD 40 nm CBP:Ir(ppy)3 8 重量％ 30 nm BAlq (5 nm) Alq3 30 nm LiF( 1 nm)/Al 100 nm 量測實施例1及比較實施例1之綠色有機發光二極體之接通電壓、驅動電壓、發光效率、最大效率及色彩座標， 34 200913776 且結果顯示於下表3中。 [表3] 通壓 iLl/m #電0在:d 動壓v>&oo/m 驢電(V在10:d/ 發光效率 (在 1000 cd/m2) 最大效率電流電功率 (cd/A) (lm/W) 電流電功率 (cd/A) cm(x，y) 實施例1比較實施例 19.18 12.05 19.95 18.85 0.32,0.59 19.92 6.52 2236 10.95 0.31,0.60 〜細列1及比較實施例1之各綠色有機二極體之! 電壓）特徵及V-L(電壓-亮度）特徵分別顯示圖發光效率（電流效率）及電功率效率分顯示於圖9A及圖9B中。鑒於表3及圖8A至圖9B之結果，證實與比較實施 1之具有使用CBP之多結構的有機發光二極體相比，實例1之有機發光二極體（0LED)㉟夠實現低驅動電壓 =率特徵。此係因為比較實施例kCBP主體由於能 2思而不允許電荷容易地自電洞輸送層（肌）或電抑制層植入發射声，曰實例1之主體由於能帶隙小而 35 200913776 實現電荷容易地植入。因為貫施例1中所用主體之還原電位或氧化電位與摻雜知丨之還原電位或氧化電位之間的差小於〇 . 5 eV，所以能里遷移比該差在0.5 eV以上之CBp之能量遷移容易，且此等主體之LUMO激發態與Ir(ppy)3摻雜劑之三重激發態處於類似能級，從而將電荷捕獲減至最少。此外’在實施例1中，可提供具有不含電洞抑制層且不含電子輸送層（ETL)之簡單結構之綠色有機發光二極 ' 體（OLED )，此係因為該綠色有機發光二極體（〇LED ) 具有低驅動電壓及高效率特徵。實施例2-11及比較實施例2:紅色有機發光二極艟 (OLED)之製造實施例2 將 Corning 15 Ω/cm2 ( 1200 A) ITO 玻璃基板切成 50 mmx50 mmx〇.7 mm之尺寸，在異丙醇及純水中各進行超 _ 音波清洗5分鐘，且進行UV及臭氧清洗3 0分鐘。 ^ 將N，N'-二萘基）-N，N'_二苯基聯苯胺（NPD )以40 nm 之厚度蒸鑛於基板表面上以提供電洞輸送層（HTL )。在電洞輸送層（HTL )之表面上同時沈積由上式37表示之Bepqz主體材料及參（1-苯基異喹啉）銥（Ir(piq)3)掺雜劑以提供發射層，且在該發射層上沈積LiF/Al陰極以提供紅色有機發光二極體（OLED )。各層之厚度及所用材料顯示於下表4中。貫施例3 36 200913776 將 Corning 15 Ω/cm2 ( 1200 A) ITO 玻璃基板切成 50 mmx50 mmx〇.7 mm之尺寸，在異丙醇及純水中各進行超音波清洗5分鐘，且進行uv及臭氧清洗30分鐘。將N，N'-二G-萘基）-Ν，Ν·-二苯基聯苯胺（NPD)以40nm 之厚度蒸鍍於基板表面上以提供電洞輸送層（HTL )。在電洞輸送層之表面上同時沈積由上式37表示之

Bepq2主體材料及參（1•苯基異喹啉）銥（Ir(piq)3)摻雜劑以提供發射層。 ( 將由化學式8表示之化合物以5 nm之厚度蒸鍍於發射層之表面上以提供電子輸送層。在電子輸送層上沈積 LiF/Al陰極以提供紅色有機發光二極體。各層之厚度及所用材料顯示於下表4中。實施例4 將 Corning 15 n/cm2 ( 1200 A) IT〇玻璃基板切成 5〇 mmx50 mmx〇.7 mm之尺寸，在異丙醇及純水中各進行超音波清洗5分鐘，且進行uv及臭氧清洗3〇分鐘。 V 將PEDOT:PSS旋塗於基板表面上以提供40 nm厚之電洞注入層（HIL )。將N，N’-二（1-萘基）_Ν，Νι。苯基聯苯胺（NpD)以的础之厚度蒸鍍於電洞注入層之表面上以提供電洞輸送層 (HTL)。曰在電洞輸送層之表面上同時沈積由上式37表示之主體材料及參（1•苯基異啥琳）銥（Ir(piq)3)摻雜劑以提供發射層。 37 200913776 將由化學式8表示之化合物以5 nm之厚度蒸鍍於發射層之表面上以提供電子輸送層。在電子輸送層上沈積

LlF/Al陰極以提供紅色有機發光二極體。各層之厚度及所用材料顯示於下表4中。實施例5 將 C〇rning 15 n/cm2 ( 12〇〇 A) IT〇玻璃基板切成 5〇 mmx50 mmx〇_7 mm之尺寸，在異丙醇及純水中各進行超音波清洗5分鐘，且進行uv及臭氧清洗3〇分鐘。將N，N’-二（1·萘基）_N，N,-二苯基聯笨胺（NPD)以40nm 之厚度蒸鑛於基板表面上以提供電洞輸送層（HTL )。在電洞輸送層（HTL)表面上同時沈積由上式4〇表示之主體材料（Bepp2)及參〇_苯基異喹啉）銥（ir(piq)3)摻雜劑以提供發射層，且在該發射層上進一步沈積uf電子 /主入層（EIL )及A1陰極以提供紅色有機發光二極體。各層之厚度及所用材料顯示於下表4中。 f施例6 根據與實施例 (OLED )，其中例外為下表4中表示之Bebpt2主體及ir(piq)3摻雜相同之程序製造紅色有機發光二極所示之量的由化學式劑用作發射層材料。體 39 竇施例1 光二極表示之根據與實施例5相同之程庠制a >办往斤製造紅色有機體，其中例外為下表4中所示之量的由化學式 Bepb〇2主體及Ir(piq)3摻雜劑用作發射層材' 實滅例8 -11 38 200913776 根據與實施例5相同之程序製造紅色有機發光二極體，其中例外為下表4中所示之量的由化學式37表示之 Bebq2主體及Ir(piq)3摻雜劑用作發射層材料。 [表4] 電洞注入層電洞輸送層發射層電洞抑制層電子輸送層陰極實施例2 - NPD 40 nm Bepq2:Ir(piq)3 10重量％ 50 nm - 画 LiF(5 nm)/Al 100 nm 實施例3 - NPD 40 nm Bepq2:Ir(piq)3 10重量％ 50 nm - - LiF(5 nm)/Al 100 nm 實施例4 PEDOT:PSS 40 nm NPD 40 nm Bepq2:Ir(piq)3 10重量％ 50 nm - 化學式8 (5 nm) LiF(5 nm)/Al 100 nm 貫施例5 - NPD 40 nm Bepp2:Ir(piq)3 8重量％ 50 nm - - LiF(l nm)/Al 100 nm 實施例6 - NPD 40 nm Bebpt2:Ir(piq)3 8重量％ 50 nm - - LiF(l nm)/Al 100 nm 實施例7 - NPD 40 nm Bepbo2：Ir(piq)3 8重量％ 50 nm - - LiF(l nm)/Al 100 nm 實施例8 - NPD 40 nm Bebq2:Ir(piq)3 10重量％ 50 nm - - LiF(l nm)/Al 100 nm 39 200913776 實施例9 - NPD 40 nm Bebq2:Ir(piq)3 8重量％ 50 nm - - LiF(l nm)/Al 100 nm 實施例10 NPD 40 nm Bebq2:Ir(piq)3 6重量％ 50 nm - - LiF(l nm)/Al 100 nm 實施例11 - NPD 40 nm Bebq2：Ir(piq)3 4重量％ 50 nm - - LiF(l nm)/Al 100 nm 比較實施例2 - NPD 40 nm CBP:Ir(piq)3 8重量％ 30 nm BAlq (5 nm) Alq3 20 nm LiF(l nm)/Al 100 nm 量測實施例2-11及比較實施例2之各紅色發光二極體之接通電壓、驅動電壓、發光效率、最大發光效率及色彩座標，且結果顯示於下表5中。 [表5] 接通電驅動電壓壓 (V， (V，在1 在 1000 cd/m2) cd/m2) 發光效率 (在 1000 cd/m2) 電流電功率 (cd/A) (lm/W) 最大效率 CIE (x，y) 電流電功率 (cd/A) (lm/W) 實施例實施"J3實施H4 ·2·4 ·2 6.2 9.84 10.24 0.67, 0.33 4.1 8.57 11.22 0.66, 0.33 6.4 10.65 12.78 0.66, 0.33 200913776

實施W實施修實施W實施娜實施W實施例10實施例11比較實施W 2· 4· 9. 6· 11 2- 67494978 900 .0775 5. 75 2· 92 3 3· 98 6 2 6· 2 8 40 65 4· 06 8 6 6· 67 7 2 6 3 6, 3 7, 2 75 2 7, 2 6·36·3·6·36 3 6·36 3 ο· ο. ο·ο·°·ο· ο· ο· ο· ο·°·ο· 34 72 67 00 60,31 罝測實施例2-4 <各紅色有機發光二極體以測定卜特徵及電功率效率，.且量測Ι-ν特徵之結果顯示於圖Μ 且量測電功率效率之結果顯示於圖11中。量測實施例5及比較實施例2之各紅色有機發光二體（OLED)之〗-V特徵及V_L特徵，且結果分別顯示圖12A及12B中。其發光效率（電流效率）及電功率效 41 200913776 分別顯示於圖13A及圖13B中。貫施例8_ 11之各紅色有機發光二極體之I-V特徵及ν· L特徵分別顯示於圖14八及14Β + ;且其發光效率（電流效率）及電功率效率分別顯示於圖15Α及圖15Β中。 ,鑒於表5及圖10至圖15Β之結果，證實與比較實施例2之具有使用CBp之多結構的有機發光二極體相比，實施:"-ιι之有機發光二極體（〇LED)可實現低驅動電壓 :尚效率特徵。此係因為比較實施例2之CBp主體由於能帶隙大，而不允許電荷容易地自電洞輸送層（HTL)或電洞抑制層植人發射層，而實施例2_n之主體由於能帶隙小而可實現電荷容易地植入。因為實施例2-U中所用主體之還原電位或氧化電位盘摻雜劑之還原電位或氧化電位之間的差小於〇·5 ^，所以能量遷移比該差在G_5 eV以上< CBp之能量遷移容易，且此等主體之LUMO激發態類似於摻雜劑之Ir(pig)3三重激發態之能級，使得電荷捕獲減至最少。此外，在實施例2-11中，可提供具有不含電洞抑制層且不3電子輸运層之簡單結構之紅色有機發光二極體，此係，為該紅色有機發光二極體（〇Led) $有低驅動電壓及高效率特徵。 —此外，證實藉由考慮有機發光二極體之色彩座標之恆定值’不存在諸如在有機層 < 間的|面處常發生之上升激發錯合物（lift-up exciplex)或電致錯合物（electr〇plex)的問題。因此，可改良發光效率、界面黏著性及色純度。 42 200913776 實施例12-15 :視摻雜濃度而定之有機發光二極醴 (OLED)特徵實施例12-15 將 Corning 15 n/cm2 ( 1200 A) ITO 玻璃基板切成 50 mmx50 ηπηχ〇·7 mm之尺寸，在異丙醇及純水中各進行超音波清洗5分鐘，且進行UV及臭氧清洗3 0分鐘。將N，N'-二（1-萘基）-N,N’-二苯基聯苯胺（NPD)以40nm 之厚度蒸鍍於基板表面上以提供電洞輸送層（HTL )。同時沈積由化學式33表示之主體材料（Bepq2)及雙（2-苯基喧琳）乙醯基丙酮酸銀（Ir(phq)2acac )摻雜劑以提供發射層。接著，沈積LiF電子注入層及A1陰極以提供紅色有機發光二極體。各層之厚度及所用材料顯示於下表6中。 [表6]紅色磷光有機發光二極體（OLED)之結構電洞輸送層（HTL) 發射層陰極實施例12 NPD 40 nm Bepq9:Ir(phq)7acac 0.5 重量％50mn LiF ( 1 nm) / A1100 nm 實施例13 NPD 40 nm Bepq2:Ir(phq)2acac 1重量％ 50 nm LiF (lnm) / A1 100nm 實施例14 NPD 40 nm Bepq2:Ir(phq)2acac 1.5 —量％ 50 nm LiF (lnm) / A1100 nm 實施例15 NPD 40 nm Bepq2:Ir(phq)2acac 2重量％ 50 nm LiF (lnm) / A1 100 nm 量測實施例1 2-1 5之各紅色有機發光二極體之接通電壓、驅動電壓、發光效率、最大發光效率及色彩座標，且結果顯示於下表7中。 43 200913776 [表7] 實施例12實施例13實施例14實施例15 接通電壓 (V，在1 cd/m2) 驅動電壓（V，在 1000 cd/m2) 發光效率 (在 1000 cd/m2) 電流電功率 (cd/A) (lm/W) 最大效率電流電功率 (cd/A) (lm/W) CIE (x，y) 2.1 3.7 20.96 18.29 21.25 24.62 0.61, 0.38 2.1 3.7 20.53 23.14 26.53 29.58 0.62, 0.37 2.1 3.6 22.61 19.73 23.46 29.94 0.62, 0.37 2.1 3.6 21.45 18.72 22.73 27.94 0.62, 0.37 施例12-15之各紅色有機發光二極體之[_ν特徵及寺徵分別顯示於圖16A及⑽中，且其發光效率（電率）及電功率效率分別顯示於圖1 7Λ及圖17B中。 *圖1 6A到1 7B中所* ’在實施例12-1 5中， :PCh主體之還原電位或氧化電位與摻雜劑之還原電或氧化電位之間的差小於〇.5eV，所以能量輸送快。此為主體之—重激發態靠近摻雜劑之三重激發態，所進此里轉移而改良低掺雜濃度下之發光效率。因為主鱗光材料，所以自主體之單重激發態至摻雜劑之三重 44 200913776 激發態的能量轉移變得更容易。實旅例16:白色有讒磬先二接n之製造將 Corning 15 Ω/cm2 ( 1200 A) ITO 玻璃基板切成 50 mmx50 mmx〇_7 mm之尺寸，在異丙醇及純水中各進行超音波清洗5分鐘’且進行UV及臭氧清洗30分鐘。將 N，N’-二（1-萘基）-N,N，-二苯基聯苯胺（NPD)W 4〇nm 之厚度蒸鍍於基板表面上以提供電洞輸送層（HTL )。以40 nm厚度塗覆由化學式33表示之主體材料 (Bebqz )以形成第一發射層；接著同時沈積由化學式33 表不之主體材料及lr(phq)2acac摻雜劑（摻雜劑量：8重量 %)以提供具有10 nm厚度之第二發射層。在第二發射層上沈積UF電子注入層（叫及八丨陰極以提供白色有機發光二極體（OLED)。實施例16之白色有機發光二極體之I-v特徵及v_l特徵分別顯示於B 18A及圖18B中。此外，實施例Μ之白色有機發光二極體之發光效率（電流效率）及電功率效率分別顯示於圖1 9A及圖19B中。、赛於圖18A至圖19B之結果，證實太恭一个貰本發明之白色發光 —極體可實現低驅動電壓及高效率特徵。 ,η. β . 俠5之，證實可徒ί、具有不含電洞抑制層且不含電 3电卞输迗層之簡單社白色有機發光二極體。 …構之因為在本發明中主體之還原電位或氧之還原電位或氧化電位之間的差較小，、摻雜劑能量遷移比該差在0.5 eV以上之CB eV ’所以之月b 2：遷移容易。 45 200913776 此外’由於主體之快速電子轉移能力，所以其使電荷平衡，因此形成激子。因為新穎主體之單重激發態之位能與摻雜劑之二重激發態之位能之間的能量差較小且其為螢光主體，所以可實現快速能量轉移及優良元件特徵。雖然已結合目刖遇為係貫用例示性具體實例的具體實例描述本發明’但應瞭解本發明不限於所揭示之具體實例，相反，其意欲涵蓋包括在隨附申請專利範圍之精神及範疇内的各種修改及等效配置。【圖式簡早說明】圖1為習知磷光有機發光二極體（〇LED)之橫截面示意圖。圖2為磷光有機發光二極體（〇LED )之能量圖。圖3為習知白色有機發光二極體（〇led )之橫截面示意圖。圖4為根據本發明之一具體實例之磷光有機發光二極體（OLED )的橫截面示意圖。 I 圖5顯示圖4中所示之磷光有機發光二極體（〇lEd) 的發光機制。圖6為白色磷光有機發光二極體（〇lED )之橫戴面示意圖。圖7顯示圖6中所示之白色磷光有機發光二極體 (OLED )之發光機制。圖8A及8B分別顯示實施例1及比較實施例1之綠色有機發光二極體（OLED)的I-V (電流-電壓）及V-L (電 46 200913776 壓-亮度）特徵。圖9A及9B顯示實施例丨及比較實施例1之綠色有機發光一極體（OLED )之發光效率及電功率效率。圖10顯示實施例2-4之紅色有機發光二極體（〇LED) 之1-V (電流-電壓）特徵。圖11顯示實施例2-4之紅色有機發光二極體（〇LEd ) 之發光效率特徵。圖12 A及1 2b分別顯示實施例5及比較實施例2之紅色有機發光二極體（OLED)之I-v (電流_電壓）及v_L (電壓-亮度）特徵。圖1 3 A及1 3B顯示實施例5及比較實施例2之紅色有機發光二極體（OLED)之發光效率及電功率效率。圖14A及14B分別顯示實施例8_u之紅色有機發光一極體（OLED)之I-V (電流_電壓）及v_l (電壓_亮度）特徵。圖15A及15B顯示實施例8_u之紅色有機發光二極 %. 體（OLED )之發光效率及電功率效率。圖16A及16B分別顯示實施例12_15之紅色有機發光二極體（OLED )之I-v (電流_電壓）及v_L (電壓_亮度）特徵。圖17A及17B顯示實施例12_15之紅色有機發光二極體（OLED )之發光效率及電功率效率。圖1 8 A及1 8B分別顯示實施例丨6之白色有機發光二極體（OLED )之ι·ν (電流-電壓）及％ (電壓_亮度） 47 200913776 特徵。圖1 9A及1 9B顯示實施例1 6之白色有機發光二極體 (OLED )之發光效率及電功率效率。【主要元件符號說明】 11 0 :基板 120 :陽極 1 3 0 :電洞輸送層 140 :發射層 ( 141:紅色發射層 142 :綠色發射層 143 :藍色發射層 1 5 0 :電洞抑制層 160 :電子輸送層 170 :陰極 2 1 0 :基板 220 :陽極 ί 230 :電洞輸送層 240 :發射層 250 :陰極 3 10 :基板 320 :陽極 3 3 0 :電洞輸送層 340 :白色發射層 350 :陰極 48

Claims

200913776 十、申請專利範圍： l一種有機電光元件，其包含：一基板；一陽極，其安置於該基板上；一電洞輸送層（HTL)，其安置於該陽極上；一發射層，其安置於該電洞輸送層（HTL· )上；及一陰極，其安置於該發射層上， # 之其中該發射層包含一主體及一磷光摻雜劑，且該主體 '2還原電位$氧化電位與㈣光摻雜劑 < 還原t位或氧化书位之間的差小於0.5 eV。體之t如申請專利範圍帛1項之有機電光元件，其中該主化番，原電位或氧化電位與該磷光摻雜劑之還原電位或氧化電位之間的差為〇 4eV或更小。體之3:申請專利範圍帛1項之有機電光元件，其中該主化雷電位或氧化電位與該磷光摻雜劑之還原電位或氧 I 匕電位之間的差為0.2eV或更小。體申“利範圍帛1項之有機電光元件’其中該主 ,丨早重激發態與三重激發態之間的能量差為0.3 eV或更 .如中請專利範圍帛i項之有機電光元件，其中該主由以下- 式或2表示之有機金屬錯合物： [化學式1] ml 49 200913776 [化學式2] ML!L2 其中，在以上各式中，Μ係選自由以下各物組成之群： Li、Na、Mg、Κ、Ca、Al、Be、Zn、Pt、Ni、Pd 及 Μη，且L、L,及L2獨立地為配位基。 6. 如申請專利範圍第5項之有機電光元件，其中上式 2之L,與L2相同或不同。 7. 如申請專利範圍第1項之有機電光元件，其中該主體為由以下式3表示之有機金屬錯合物： [化學式3] α6<(Αι)ρ、α2

其中，在上式中， A!至A6獨立地為CR,!^ (其中R!及R2係獨立地選自由以下各物組成之群：氫、鹵素、腈、氰基、硝基、醯胺、 50 200913776 羰基、酯、經取代或未經取代之烷基、經取代或未經取代之烷氧基、經取代或未經取代之烯基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未經取代之芳基胺、經取代或未經取代之雜方基胺、經取代或未經取代之雜環、經取代或未經取代之胺基及經取代或未經取代之環烷基，或Αι至、之& 及中之至少一者與、至、之至少一不相鄰&及&相連以形成稠環）；至B6獨立地為CR3r4或NRs (其中&、心及心獨立地為氫、自素、腈、氰基、墙基、醯胺、叛基、醋；經取代或未經取代之烷基、經取代或未經取代之烷氧基、經取代或未經取代之烯基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未經取代之芳基⑯、經取代或未經取代之雜芳基胺、經取代或未經取代之雜環、經取代或未經取代之胺基、經取代^經取代之環烧基，或Μ ^之R3、^及心中之至少-者與1至b6之至少一不相鄰R3、Rj &相連以形成稠環）；或 51 200913776 x為氧或硫； η為金屬價數；且 a及b獨立地為0或1。 8.如申請專利範圍第7項之有機電光元件，其中該主體係選自由以下式5至36表示之有機金屬錯合物及其混合物組成之群： [式5] [式6] [式7]

、 ^>M [式 8] [式 9] [式 10]

[式 12] [式 11]

52 200913776 [式 13] [式 14]

[式Π] [式 18]

[式 19] 53 200913776

[式 20]

[式 21] [式 22]

[式 25] [式 26] 54 200913776

[式 29] [式 30] i.

[式 31] [式 32] 〇^。〉卜。^0 N N〆人 ^ 0 55 200913776

[式 36]

[式 35]

其中，在以上各式中，Μ係根據價數來確定，且係選自由以下各物組成之群：Li、Na、Mg、Κ、Ca、Al、Be、 Zn、Pt、Ni、Pd 及 Μη。 9.如申請專利範圍第1項之有機電光元件，其中該主體具有0.01或更高之螢光量子產率。 I 〇.如申請專利範圍第9項之有機電光元件，其中該主體具有0.1或更高之螢光量子產率。 II ·如申請專利範圍第1項之有機電光元件，其中以該發光材料（主體+摻雜劑）之總重量計，包括0.5至20重量％之量的該磷光摻雜劑。 12.如申請專利範圍第11項之有機電光元件，其中以 56 200913776 該發光材料（主體+摻雜劑）之總重量計，包括〇.5至5 重量°/°之量的該磷光摻雜劑。 13.如申請專利範圍第12項之有機電光元件，其中以該發光材料（主體+摻雜劑）之總重量計，包括0_5至5重量％之量的該磷光摻雜劑。 14. 如申請專利範圍第13項之有機電光元件，其中以該發光材料（主體+摻雜劑）之總重量計，包括〇·5至1 重畺％之量的該填光摻雜劑。 15. 如申請專利範圍第丨項之有機電光元件其中該主體具有10·6 cm1 2/Vs或更高之電子遷移率。 16_如申請專利範圍第1項之有機電光元件，其中該元進步包含女置於该發射層上之一電洞抑制層或一電子輸送層（ETL )。 17.如申請專利範圍第i項之有機電光元件，其中該元

雷、乂包3女置於該發射層上之-電洞抑制層及安置於以電洞抑制層上之—電子輪送層（etl)。 18.如申請專利範圍第17 電洞抑制層或該電子輸送層（所形成。項之有機電光元件，其中該 ETL )係由該發射層之主體項之有機電光元件，其中該碘 Tb、Eu、〇s、Ti、Zr、Hf 及 2〇. 一種有機電光元件，其包含一基板； 57 1 9.如申請專利範圍第^ 2 光摻雜劑包含選自由Ir、Pt Tm組成之群之至少一者。 200913776 一陽極，其安置於該基板上；一電洞輸送層（HTL )，其安置於該陽極上；一發射層，其安置於該電洞輸送層（HTL )上；及一陰極，其安置於該發射層上，其中該發射層包含一主體及一磷光摻雜劑， «» 、Λ* Μ王體之還原電位或氧化電位與該填光摻雜劑之還原電位或& 電位之間的差為0.4 eV或更小，且以該發光材料（主體+摻雜劑）之總重量計，包括 (重量％或更少之量的該磷光摻雜劑。 21. 如申請專利範圍第2〇項之有機電光元件，其中以該發光材料（主體+摻雜劑）之總重量計，包括〇 5'至M 重量％之量的該磷光摻雜劑。 22. 如申請專利範圍帛2G項之有機電光元件，其中該主體具有0_01或更高之螢光量子產率。八 23. 如申請專利範圍帛22項之有機電光元件，其中該主體具有0.1或更高之螢光量子產率。 / ( 24·如申請專利範圍第20項之有機電光元件，其中該主體為由以下式3表示之有機金屬錯合物： [化學式3] 58 200913776

其中，在上式中， f

Ai至Αό獨立地為CR〗!^ (其中r】及r2係獨立地選自由以下各物組成之群：氫、鹵素、腈、氰基、；6肖基、醯胺、幾基、酯、經取代或未經取代之烷基、經取代或未經取代之烧氧基、經取代或未經取代之烯基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未經取代之芳基胺、經取代或未經取代之雜芳基胺、經取代或未經取代之雜環、經取代或未經取代之胺基及經取代或未經取代之環烷基，或Αι至a6之Ri 及R2中之至少一者與A!至八6之至少一不相鄰及r2相連以形成稠環）；至B6獨立地為CR3R4或NR5 (其中、R4及心獨立地為氫、鹵素、腈、氰基、硝基、醯胺、羰基、酯；經取代或未經取代之烧基、經取代或未經取代之烷氧基、經取代或未、工取代之烯基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未、’I取代之芳基胺、經取代或未經取代之雜芳基胺、經取代或未經取代之雜環、經取代或未經取代之胺基、經取代或未經取代之環烷基’或B1至1之R 中 59 200913776 之至少一者與\至b6之至少以形成稠環）；或不相鄰 1^3、尺4及尺5相連 A < a ——

至B6之R3、R 口、4及1：獨立地為（）或1 之整數；及R5 8 '紐·成之群（其中r6、r7及 t芳基、芳基胺、環烷基及 L係選自由〇R6及〇SiR7H8組成二反8獨立地為芳基、經烷基取代之芳武雜環）； Μ係選自由以下各物組成之群：u A1、B e、 Na、Mg、K、Ca、 Zn、Pt、Ni、Pd 及 Mn ; x為氧或硫； n為金屬價數；且 a及b獨立地為〇或1。 25‘一種有機金屬錯合物’其中該化合物係用於有機電光元件之發射層材料，且係由以下式3表示： [化學式3] αρ(Αι)ρ、Α2

Β4、(β3)0 其中，在上式中， 60 200913776 A】至Αό獨立地為CRiR2 (其中心及&係獨立地選自由以下各物組成之群：氫、齒素、腈、氰基、硝基、醯胺、羰基、酯、經取代或未經取代之烷基、經取代或未經取代之烷氧基、經取代或未經取代之烯基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未經取代之芳基胺、經取代或未經取代之雜芳基胺、經取代或未經取代之雜環、經取代或未經取代之胺基及經取代或未經取代之環烷基，或A,至、之& 及K中之至少一者與Αι至Μ之至少一不相鄰心及&相連以形成稠環）；至B6獨立地為CR3R4或Nr5 (其中r3、R4及Rs獨立地為氫、齒素、腈、氰基、硝基、醯胺、羰基、酯；經取代或未經取代之烷基、經取代或未經取代之烷氧基、經取代或未經取代之烯基、經取代或未經取代之芳基、經取代或未經取代之芳基胺、經取代或未經取代之雜芳基胺、經取代或未經取代之雜環、經取代或未經取代之胺基、經取代或未經取代之環烷基，或至B6之R3、R4及R5中之至少一者與至b6之至少一不相鄰r3、R4及R5相連以形成稠環）；或至A6之R丨及r2中之至少一者與B!至B6之R3、尺4 及Rs中之至少一者相連以形成稠環；卩、9及1：獨立地為〇或1之整數； L係選自由〇r6及〇siR7R8組成之群（其中r6、r7及 R8獨立地為芳基、經烧基取代之芳基、芳基胺、環烧基及雜環）； 200913776 Μ係選自由以下各物組成之群：Li、Na、Mg、Κ、Ca、 Be、Ζη、Pt、Ni、Pd 及 Μη ; X為氧或硫； η為金屬價數；且 a及b獨立地為0或1。 26.如申請專利範圍第25項之有機金屬錯合物，其中該主體係選自由以下式5至36表示之有機金屬錯合物及其混合物組成之群： [式5] [式6] [式7]

[式 8] [式 9] [式 10]

[式 11] [式 12] 62 200913776

[式 13] [式 14]

[式 15] [式 16]

[式 17] [式 18] 63 200913776

[式 19]

Μ —Ο

[式 20]

64 200913776 [式 23] [式 24]

[式 27] [式 28]

[式 29]

65 200913776

Μ係根據價數來確定

[式 32]

[式 34]

[式 36]

，且係選 66 200913776 自由 Zn、以下各物組成之群：Li、Na、Mg、Κ、Ca、A1 Pt、Ni、Pd 及 Μη。 Be、、圖式：如次頁 67