TW541854B

TW541854B - Electroluminescent device

Info

Publication number: TW541854B
Application number: TW090128576A
Authority: TW
Inventors: Poopathy Kathirgamanathan
Original assignee: Elam T Ltd
Priority date: 2000-11-21
Filing date: 2001-11-19
Publication date: 2003-07-11
Also published as: WO2002043447A3; EP1336209A2; JP2004535651A; US20030215669A1; WO2002043447A2; GB0028436D0; AU2002223840A1

Description

A7 541854 B7 --*------- 五、發明說明（I ) 本發明關於電致發光裝置。在被電流通過時能發出光線的材料係周知的且用於廣範圍的顯不器應用中。液晶裝置及以無機半導體爲基礎的裝置係被廣用著，然而這些具有高能量消耗、高製造成本、低量子效率及不能造平板顯示器的缺點。已經有提議使用有機聚合物於電致發光裝置中，但是不可能獲得純顏色，它們的製造係困難的且效率比較低。另一種已經被提議的化合物是醌酸鋁，但是其需要使用摻雜劑以獲得顏色範圍，而且其效率比較低。專利申g靑案WO98/58037敘述一範圍的鑭系錯合物，其可用於電致發光裝置中，而且具有改良的特性及給予較佳的結果。專利申請案 PCT/GB98/01773 、 PCT/GB99/03619、PCT/GB99/04030、PCT/GB99/04024、 PCT/GB99/04028、PCT/GB00/00268 敘述使用稀土族螯合物的電致發光錯合物、結構及裝置。美國專利5128587敘述一種電致發光裝置，其由一夾插於高工作函數的透明電極與低工作函數的第二電極之間的鑭系稀土元素的有機金屬錯合物所構成，並具有電洞傳輸層插置於電致發光層與透明高工作函數電極之間，且具有電子傳輸層插置於電致發光層與電子注入式低工作函數陽極之間。需要電洞傳輸層和電子傳輸層來改良裝置的工作和效率。電洞傳輸層係用於傳輸電洞及阻止電子，因此防止電子移動進入電極內而沒有與電洞結合。因此，載體的再結合主要係發生在發射極層。 3 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f · *1 n ϋ n n n n )PJa n n n (a n n I I I 1· 1· n n n _ 尺度適闬中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）> 541854 A7 广____B7____ 五、發明說明（> ) 我們現已經設計出具有改良的電洞傳輸層的電致發光裝置，該層係一種共轭聚合物。美國專利5807627揭不一種電致發光裝置，其中在電致發光層中有共軛聚合物。該共軛聚合物係被定義爲主鏈完全共軛的聚合物，且具有沿著鍵之長度延伸的^分子軌域，或是爲實質共軛的，但在共軛中沿著主鏈無規或規則的間斷。它們可爲均聚物或共聚物。本發明提供一種電致發光裝置，其包括⑴第一電極， (ii)一由共軛聚合物所形成的電洞傳輸層，（iii)一由電致發光材料所構成的層，及(iv)第二電極。所用的共軛聚合物可爲任何所揭示的共軛聚合物或參考 US 5807627、PCT/WO90/13148 及 PCT/W092/03490。較佳的共軛聚合物係聚(對伸苯基伸乙烯基)-PPV及含 PPV的共聚物。其它較佳的聚合物係聚(2,5·二烷氧基伸苯基伸乙烯基），如聚（2-甲氧基_5·(2-甲氧基戊氧基-1，4·伸苯基伸乙烯基）、聚（2-甲氧基戊氧基>1，心伸苯基伸乙烯基）、聚（2-甲氧基-5-(2·癸氧基-1,4-伸苯基伸乙烯基）及其它聚 (2,5·二烷氧基伸苯基伸乙烯基），其中至少一個烷氧基係長鏈增溶性烷氧基，聚苐及寡聚苐，聚伸苯基及寡聚伸苯基，聚憩及寡聚憩，聚噻吩及寡聚噻吩。在PPV中’伸苯環視需要可帶有一或多個取代基，例如各獨立地選自於烷基，較佳爲甲基，烷氧基，較佳爲甲氧基或乙氧基。可使用任何含有經取代的衍生物之聚（伸芳基伸乙烯基 4 ^3、尺度適用帽國家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱) · — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------tT---------f拳---------------------- A7 541854 ____B7 _ 五、發明說明（ϊ ) )，而聚（伸苯基伸乙烯基）中的伸苯環可經一稠環系統如愨或萘環所替代，且可增加各聚伸苯基伸乙烯基部分中的伸乙烯基數目，例如最高達於7或更高。可由 US 5807627 、 PCT/WO90/13148 和 PCT/W092/03490中所述的方法來製造共軛聚合物。電洞傳輸層的厚度較佳係20nm至200nm。可由在適當溶劑中的溶液將共軛聚合物沈積到基板上〇視情況地，在電致發光層與第二電極之間可有一電子注入層' 稀土螯合物係已知的，其在紫外輻射中會螢光。A.P. Sinha(有機化學的光譜學，第2冊，學術版1971)敘述數類的具有不同之單齒和二齒配位體的稀土螯合物。 G· Kallistratos(chimica Chronika，New Series，11，249-266(1982))敘述具有芳族錯合劑的第πια族金屬、鑭系元素、锕系元素。此參考案特別揭示二苯基·膦醯胺三苯基正磷之 Eu(III)、Tb(III)、U(III)及 U(IV)錯合物。 EP 0744451A1亦揭示過渡元素或鑭系元素或锕系元素金屬的螢光性螯合物，而可用的已知螯合物係爲那些揭示於上述參考案中者，包括那些基於二酮及三酮成分者。具有未經塡滿的內殻之任何金屬離子係可用當作該金屬，且較佳的金屬係選自於Sm(III)、Eu(II)、Eu(III)、 Tb(III)、Dy(III)、Yb(III)、Lu(III)、Gd(III)、Gd(III)U(III) 、Tm(III)、Ce(III)、Pr(III)、Nd(III)、Pm(III)、Dy(III) ' 5 本纸張尺度適闬由國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） ~ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

^>1 — I I----I I I I I I--— — — — — — — — III — — I 541854 A7 ------^_______ 五、發明說明（〇〇

Ho(III)、Er(III)、Yb(III) 〇本發明中可用的電致發光化合物係爲通式(La)M鸯其中Μ籠土元素、_職雜系元素，以髓 < 物，而η係Μ的價態。 ^ 本發明中可用的較佳電致發光化合物係爲下式者 — Lp 其中La和Lp係有機配位體，M係稀土元素、過渡金鞫、鑭系元素或锕系元素，且η係金屬Μ的價態。配位體l 可爲相同或不同，而且可有許多相同或不同的配位體Lp。例如在αοα^κι^κυΜαρ)中，μ係稀土元素、_ 金屬、鑭系元素或锕系元素，（Ll)(L2)(L3)(L··)係相同磲不同的有機錯合物，（Lp)係中性配位體。配位鹘 (L〗)(L2)(L3)(L··)的總電荷係等於金屬M的價態。若有對應於Μ之III價態的三個基La，則錯合物具有武 (LDO^KL^VKLp)且不同的基可爲相同或相異〇

Lp可爲單齒、二齒或多齒的，且可有一或多個配位體

Lp 〇較宜地’ Μ係爲具有未經塡滿的內殼之金屬離子，且較佳的金屬係選自於 Sm(III)、Eu(II)、Eu(III)、Tb(III)、 Dy(III)、Yb(III)、Lu(III)、Gd(III)、Gd(III)U(III)、Tm(III) 、Ce(III)、Pr(III)、Nd(III)、Pm(III)、Dy(III)、Ho(III)、 6 本紙张尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---^ · I---- I . .線丨, A7 541854 B7____ 五、發明說明（< )

Er(III)、Yb(III)，且更佳 Eu(III)、Tb(III)、Dy(III)、 Gd(III)。本發明中可用的其它電致發光化合物係爲通式 (LoOnM^Ms者，其中係與上述Μ相同，M2係非稀土金屬，La係如上述，而n係和M2的組合價態。該錯合物可亦包括一或多個中性配位體Lp，俾使錯合物具有通式 (LoOnMWdLp)，其中Lp係如上述。金屬M2可爲任何不是稀土元素、過渡金屬、鑭系元素或銅系元素的金屬，可用的金屬之例子包括鋰、鈉、鉀、鉚、鉋、鈹、鎂、耗、緦、鋇、銅(I)、銅(II)、銀、金、録、鎘、硼、銘、鎵、姻、鍺、錫(II)、錫(IV)、銻(II)、銻(IV)、鈴(II)、鉛(IV)，在不同價態的過渡金屬之第一、第二和第三族金屬，例如鐘、鐵、釕、餓、鈷、鎳、鈀(II)、鈀(IV)、鉑(Π)、鉑(IV)、鎘、鉻、鈦、釩、銷、鉅、鉬、铑、銥、鈦、鈮、钪、釔〇例如在(Ι^)〇12)(ί3)α··)Μ(ΐ4))中，Μ係稀土元素、過渡金屬、鑭系元素或锕系元素，（LDa^KLaL··)係相同戌同的有機錯合物。 ^

本發明中可用的其它有機金屬錯合物係二核、H核及多核有機金屬錯合物，例如爲下式者 X (Lm)xM】—M2(Ln)y，例如 (ϋη 7 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ·· 訂--------線本紙張尺度適闬中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） A7 541854 _B7__ 五、發明說明（b ) 其中L係橋連配位體，Mi係稀土金屬，而M2爲吣或非稀土金屬，Lm和Ln爲相同或不同的如上定義的有機配位體La，X係吣的價態，y係⑷的價態。在這些錯合物中，可有金屬對金屬的鍵結或於和 M2間可有一或多個橋連配位體，而基Lm和Ln可爲相同或不同。三核的意思爲有三個稀土金屬經由金屬對金屬的鍵結而連接，即下式 (Lm)x Μ ! Μ3 ( Ln )y ——( Lp )z 或 (Lm)xM 1 - M3 (Ln )y

(LP?), 其中]Vh、]\42和M3係相同或不同的稀土金屬，而Lm、Ln 和Lp係有機配位體La，x係％的價態，y係M2的價態，2係]\43的價態，Lp可相同或不同於Lm和Ln。可經由金屬對金屬之鍵結及/或經由中間的橋連原子、配位體或分子團將稀土金屬與非稀土金屬連接在一起。例如，金屬可由橋連配位體所連接，例如 8 (請先閱讀背面之;i意事項再填寫本頁)

I I I I i 1 ·111!111· — — — — — — — — — — — —--III — _ _ I — I 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 541854 A7 B7 五、發明說明（ (Lm)xM 1 M3 ( Ln )y ( Lp )2 或其中L係橋連配位體。多核係意味有超過三個金屬被金屬對金屬之鍵結及/或經 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 由中間的配位體所連接 Μ \—Μ2—Μ3—Μ 4 或 Μι —Μ 2——Μ 4—Μ 3 或或 M1 M7 M4 M3 其中M丨、M2、M3和M4係稀土金屬，而L係橋連配位體本紙张尺度適用由國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 541854 A7

(I)

(Π) B7 五、發明說明（< ) 金屬M2可爲任何不是稀土元素、過渡金屬、鑭系元素或銅系元素的金屬，可用的金屬之例子包括鋰、鈉、紳 '铷、鉋、鈹、鎂、鈣、緦、鋇、銅、銀、金、鋅、鎘、硼、鋁、鎵、銦、鍺、錫、銻U，及過渡金屬之第一、第二和第三族金屬’例如鐘、鐵、釕、餓、鈷、鎳、鈿、舶、鎘、鉻、鈦、釩、鉻、鉅，、铑、銥、鈦、鈮、钪、釔等。較宜地，La係選自於卜二酮，如下式者

其中R!、R2和R3可爲相同或不同且係選自於氫，及經取代和未經取代的烴基，如經取代和未經取代的脂族基，經取代和未經取代的芳族、雜環和多環結構，氟碳化物，如二芴甲基，鹵素，如氟，或硫苯基；Ri、化2和尺3亦可形成經取代或未經取代的稠合芳族、雜環和多環結構，且可與單體如苯乙烯共聚合。X係Se、s或〇，γ可爲氫、經取代或未經取代的烴基，如經取代和未經取代的芳族、雜瓌和多環結構，氟，氟碳化物，如三芴甲基，_素，如氟或硫苯基或腈。 R】及/或R2及/或R3的例子包括脂族、芳族及雜 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^---------線 Φ--------------------- ‘尸3^由國國家標準（CNS)A4規格⑵0 x 297公爱- A7 541854 _____ B7 五、發明說明（：（）氧基、芳氧基及羧基，經取代和未經取代的苯基、氟苯基、聯苯基、菲、憩、萘基及芴基烷基如第三丁基，雜環基如咔唑。某些不同基Loc亦可爲相同或不同的帶電荷基，如羧酸酯基，俾使基L!可如上定義且基L2、L3…可爲帶電荷的基如

(IV) 其中R係如上定義的R!，或基Ll、L2可如上定義，且L3 等係其它帶電荷的基。

Ri、R〗和R3亦可爲〇 x 其中X係0、S、Se或NH。 (V) 較佳的部分R!係三氟甲基CF3，而該二酮的例子係苯甲醯三氟丙酮、對氯苯甲醯三氟丙酮、對溴三氟丙酮、對苯基三氟丙酮、卜萘甲醯基三氟丙酮、2-萘甲醯基三氟丙酮、2-菲醯基三氟丙酮、3-菲醯基三氟丙酮、9-菲醯基三氟丙酮三氟丙酮、肉桂醯基三氟丙酮及2-噻吩甲醯基三氟丙酮。 11 本紙張尺度適用中國g家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ---訂---------線

I I I 541854 A7 B7 五、發明說明（不同的基La可爲相同或不同的下式配位體

其中X係0、S或Se，而R!、化和R3係如上述。不同的基La可爲相同或不同的醌酸酯(quinolate)衍生物，如

R會I

N (VH) 或

(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

I · n Bn n tfl n II n 一.‘ · βϋ n i flu ·ϋ n —Ml I 其中R係烴基、脂族、芳族或雜環羧基、芳氧基、羥基或烷氧基，例如8羥基醌酸酯衍生物或 12 本紙張尺度適用☆國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 541854 A7 B7 五、發明說明（

B r2‘ 或 (X) 其中Ri、R2和R3係如上述或係Η或F，例如Ri和R2係烷基或烷氧基 s — 〇

N

S-〇〇/\ 0 CF3 CXI) 或

P

(XII) 如上述，不同的基La亦可爲相同或不同的羧酸酯基例如

R5 — C

A 13 本紙張尺度適用出國國家標準（CNS)A4規格（210 χ 297公t ) (請先53讀背面之注意事項再填寫本頁)

ϋ B— n n n n n^OJ« 1 n (I n n n I 541854 A7 B7 五、發明說明（\> ) 其中R5係經取代或未經取代的芳族、多環或雜環聚吡啶基，R5亦可爲2-乙基己基，所以Ln係2-乙基己酸酯，或R5 可爲椅型結構，俾使Ln係2-乙醯基環己酸酯，或La可爲〇

0

其中R係如上述，例如院基或多環之環。不同的基La亦可爲 /' I1 I ^2-N, -X 烯基、胺基或稠環，如環狀

N (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 0--------訂---------線丨赢

R2—N R, 或 ;c-^ N-〇 (XVI) 或

(XVII) 14 本紙张尺度適用由國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 541854

'發明說明（

Ph I :ρ-Ph Ph 其中R、R!和112係如上述基Lp可選自於

Ph

I

0 二丨丨__ P —N

I

Ph 其中各Ph可爲相同或不同且可爲苯基(opNp)或經取代的苯基、其它經取代或未經取代的芳基、經取代或未經取代的雜環或多環基、經取代或未經取代的稠合芳基，如萘基、憩、菲或芘基。取代基例如可爲烷基、芳烷基、烷氧基、芳族、雜環、多環基、鹵素如氟、氰基、胺基、經取代的胺基等。第1和2圖中給予例子，其中R、Rl、R2、& 和R4可爲相同或不同且係選自於氫、烴基、經取代或未經取代的芳族、雜環或多環結構，氟碳化物如三芴甲基，幽素如氟或硫苯基；R、Rl、R2、&和I亦可形成經取代或未經取代的稠合芳族、雜環和多環結構，且可與單體如苯 ___ 15 P氏張尺度適以關家標準（α^)Αϋ— x 297公爱） -------------0--------訂！-----線_ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 541854 A7 B7

Ri

或

五、發明說明（) 乙烯共聚合。R、K、R2、R3和R4亦可爲不飽和伸烷基如乙烯基或以下基 —C 一 CH2 ~ CH2 一 R 其中R係如上述。

Lp亦可爲下式化合物

其中R!、112和R3係如上定義，例如第3圖中所示的紅菲羅林(bathophen)，其中R係如上或 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線

Ri (XXil)

R

R1 其中R!、R2和R3係如上定義 Lp亦可爲 16 本紙m尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210x297公釐） A7 541854 ___B7 五、發明說明（/ )

Ph I Ph 1 Ph 1 Ph j 1 - S =P -N一 1 —P=s 1 〇=P 一 - 1 —N —--P- Ph Ph 或 Ph Ph (XXIV) (xxv)- 其中Ph係如上。第4.圖中顯示Lp螯合物的其它例子，第5圖中顯示芴和芴衍生物例子’而第6至8圖顯示如所示的式之化合物〇

La和Lp的特定實例係三吡啶基和TMHD，及TMHD 錯合物、a，a，，a”三吡啶基、皇冠醚、環烷、冷烷、肽花青、噗啉、乙二胺四胺(EDTA)、DCTA、DTPA及TTHA。其中TMHD係2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酸基，而OPNP係二苯膦醯胺、三苯基正磷。第9圖中顯示多胺的式子。另外，可由溶液旋轉塗佈或由固態真空沈積以將材料沈積，例如可用濺射或任何其它傳統的方法。可藉由材料在有機溶劑中的溶液之蒸發而直接地使電致發光材料沈積於基板上。所用的溶劑係視材料而定，但是氯化烴如二氯甲烷、正甲基吡咯啶酮、二甲亞碾、四氫呋喃、二甲基甲醯胺等在許多案例中係適用的。第一電極較佳係一種透明基板，如導電玻璃或塑膠材 17 本紙張尺度剌巾關家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱)'" ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) <11 I I I I I « — 111 — — — — — — — — — — — — — — — — — — A7

541854 料’其充當陽極，較佳的基板係導電玻璃，如經銦錫氧化物塗覆的玻璃，但是可以使用任何導電性或具有導電層如金屬或導電性聚合物的玻璃。亦可以使用導電性聚合物及經導電性聚合物塗覆的玻璃或塑膠材料當作基板。^籍由材料在有機溶劑中的溶液之蒸發而直接地使電致發光^料沈積於基板上。所用的溶劑係視材料而定，但是氯化煙如二氯甲烷、正甲基吡咯啶酮、二甲亞碾、四氫呋喃、二甲基甲醯胺等在許多案例中係適用的。另外，可由溶液旋轉塗佈或由固態真空沈積以將材料沈積，例如可用濺射或任何其它方法。視情況地，電洞傳輸材料可與電致發光材料混合及與它共沈積。 ' 除了本發明中所用的共轭聚合物外，亦可以有其它的電洞傳輸材料層。這些電洞傳輸材料用當作一種緩衝層，力於本發明中所用的電極和共輥聚合物電洞傳輸材料之間 Ο 該電洞傳輸材料的例子爲芳族胺錯合物，如聚（乙嫌咔哩）、N，N，-二苯基-N，N，-雙（3-甲基苯基）」，！，_聯苯基_4,4、一胺(TPD)、胺基取代的芳族化合物之未經取代或經取代的聚合物、聚本胺、經取代的聚苯胺、聚噻吩、經取代的聚噻吩、聚矽烷等等。聚苯胺的例子係爲以下之聚合物 Γ%先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) —Aw --訂------ 線-

(210x297 公t ) 541854 A7 B7 五、發明說明Μ

(XXVI) 其中R係在鄰位或間位且係氫、C1-18烷基、C1-6烷氧基、胺基、氯、溴、羥基或以下基

其中R係烷基或芳基，而R’係氫、C1-6烷基或芳基，與至少一個上述式I之其它單體。本發明中可用的聚苯胺係具有通式

(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 參 n n n n n n n J'-I in «1« J n n ‘ 兮口線其中Ρ係1至10，而η係1至20，R係如上定義，X係陰離子，較佳選自於 Cl、Br、S04、BF4、PF6、Η2Ρ〇3、 h2po4、芳基磺酸根、芳烴二羧酸根、聚苯乙烯磺酸根、聚丙烯酸酯烷基磺酸根、乙烯苯磺酸根、纖維素磺酸根、樟腦磺酸根、纖維素磺酸根或全氟化聚陰離子。芳基磺酸根的例子爲對甲苯磺酸根、苯磺酸根、9,10- 19 本紙張尺度適用*國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） A7 541854 五、發明說明（θ〉愨醌磺酸根及憩磺酸根，芳烴二羧酸根的例子爲肽酸根，而芳烴羧酸根的例子爲苯甲酸根。聚苯胺可由八聚物所形成，即ρ爲4。聚苯胺的導電性係取決於質子化程度，而最大導電度爲當質子化程度爲 40至60%時，例如約50%，例如

較佳的聚苯胺之導電度爲lxlO·1 Siemen cm·1之級數或更高。. 可藉由形成質子化的聚苯胺及脫質子化而控制質子化程度。在 A· G.MacDimarmid 及 A. F. Epstein，Faraday Discussions，Chem Soc.88 P319 1989 中敘述聚苯胺的製備方法。芳環可爲經取代或未經取代的，例如經C1-20烷基如乙基所取代。聚苯胺可爲苯胺之共聚物，且較佳的共聚物係苯胺與鄰茴香胺、間胺苯磺酸或鄰胺基酚之共聚物或鄰甲苯胺與鄰胺基酚、鄰乙基苯胺、鄰伸苯二胺或胺基憩之共聚物。可用的其它胺基取代芳族化合物之聚合物包括經取代或未經取代的聚胺基萘、聚胺基憩、聚胺基菲等，及任何其它聚芳族化合物的聚合物。聚胺基憩及其製造方法係揭示於美國專利6，153,726號中。芳環可爲未經取代或經取代，例如經如上定義的基R所取代。 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） --------------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 541854 - --------— ________—一五、發明說明（、，）

可藉由傳統的方法，例如藉由真空蒸發、旋轉塗佈、化學沈積、直接電沈積等將聚苯胺沈積在第一電極上。較宜地，聚苯胺的厚度係使得層爲導電性的且透明的，而較佳可爲20nm至200nm。聚苯胺爲可經摻雜的或未經摻雜的，當它們爲經摻雜的時，可將它們溶解在溶劑中及沈積成爲薄膜，當它們爲未經摻雜的時，它們係固體且可藉= 真空蒸發，即昇華來沈積。 S 胺基取代的芳族化合物之聚合物如以下所言的聚苯胺係可用當緩衝層，具有其它電洞傳輸材料或與其它電洞傳輸材料配合。第11、12、13和14圖顯示某些其它電洞傳輸材料的結構式，其中Rl、h和h可爲相同或不同且係選自於氫、及經取代和未經取代的烴基，如經取代和未經取代的脂族基，經取代和未經取代的芳族、雜環和多環結構，氟碳化物，如三芴甲基，鹵素，如氟，或硫苯基；、心和& 亦可形成經取代或未經取代的稠合芳族、雜環和多環結構，且可與單體如苯乙烯共聚合。X係Se、S或〇，γ可爲氫、經取代或未經取代的烴基，如經取代和未經取代的芳族、雜環和多環結構，氟，氟碳化物，如三芴甲基，鹵素，如氟或硫苯基或腈。 R!及/或R2及/或I的例子包括脂族、芳族及雜環烷氧基、方氧基及竣基，經取代和未經取代的苯基、氟苯基 '聯本基、非、憩、萘基及莽基院基如第三丁基，雜環基如咔唑。 21 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -------^---------線本紙张尺度適用中國國家標準（CNtS)a4規格（210 X 297公釐） A7 541854 ---——__B7 " - 五、發明說明（，）、〜一視情況地，在陰極與電致發光材料層之間可有〜電子注入材料層，電子注入材料係一種當被電流通過時會傳輸電子的材料，包含金屬錯合物，如金屬醌酸鹽，例如: 銘、酸鋰、氰基憩，如9，1()_二氰基憩、氰基取代的芳』化合物、四氰醌基二甲烷，一種聚苯乙烯磺酸鹽，或〜種具有第10圖所示結構式的化合物，其中苯基可經如上定義的取代基R所取代。代替一分離的層，電子注入材料可與電致發光材料混合及與它共沈積。一電洞傳輸材料、電致發光材料和電子注入材料可混在一起以形成一層，其使結構簡化。第二電極的功能爲當作陰極且可爲任何低工作函數的金屬，例如鋁、鈣、鋰、銀/鎂合金、稀土金屬合金等，其中鋁係較佳的金屬。金屬氟化物如鹼金屬、稀土金屬或其合金可用當作第二電極，例如藉由具有一金屬氟化物層形成在金屬上。本發明的顯示器可爲單色或多色的。電致發光稀土螯合化合物係已知的，其將放出一範圍的光線，例如紅、綠和藍光及白光，且例子係揭示於專利申請案WO98/58307 、PCT/GB98/01773、PCT/GB99/03619、PCT/GB99/04030 ' PCT/GB99/0424、PCT//GB99/0428、PCT/GB00/00268，且可用於形成發出該些顏色的OLED。因此，可藉由配置三個獨立的背板，各在光學系統的不同側發出不同的主要單色，由其另一側可見到合倂的色像，而形成全彩顯示器。另外，可製造發出不同顏色的稀土螯合物電致發光化合 22 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 541854 A7 五、發明說明（^ ) 物，俾使三個相鄰的奮 '綠光及藍光。紋j =之相鄰二麵畫雜生紅光發白光的獅器。錢例中，場_濾色片可安裝於兩個電極之一或令卻可由矽所形成，而電致發光材料 y 土由作囊素。較宜地，各畫素包括至少一層稀土螯合電致發光材料，p t f 1 僧 ^ 且一（至少半）透明電極在遠離基板的一面係與有機層接觸。、—較且纟也$板係屬結晶砂者，且基板的表面可被抛光或=滑化’以在電極或電致發光化合物沈積之前產生平坦的衣面。另外’可用一層導電性聚合物來塗覆非平面化的砂基板’以便在沈積其它材料之前產生光滑、平坦的表面在一實施例中’各晝素包括與基板接觸的金屬電極。視金屬和透明電極的相對工作函數而定，任一者皆可當作陽極，而以另一者當作陰極。當矽基板係陰極時，一經銦錫氧化物塗覆的玻璃可充當陽極，而光線係經過陽極發射出。當矽基板當作陽極時，陰極可由一具有適當工作函數的透明電極所形成，例如由一經銦鋅氧化物塗覆的玻璃，其中銦鋅氧化物具有低工作函數。陽極可具有一形成在上的金屬透明塗層，其給予適當的工作函數。這些裝置有時稱爲頂部發射裝置或背部發射裝置。金屬電極可由數金屬層所構成，例如由較高工作函數 23 木紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線- A7 541854 _B7_ 五、發明說明（〆）的金屬如鋁沈積在基板上，且一較低工作函數的金屬如鈣沈積在該較高工作函數的金屬上。在另一例子中，更一層導電性聚合物係位於一穩定的金屬如鋁之頂上。較宜地，電極亦充當各畫素之背後的鏡子，且係沈積在基板之平面化表面上或沈入其內。然而替代地，可有一毗鄰於基板的光線吸收用黑層。在猶另一實施例中，藉由暴露於適當的水溶液中以形成導電性畫素墊之陣列（其充畫素電極的底部接觸），而使得底部導電性聚合物層之選擇區域成爲不導電的。如WO00/60669中所述的，各畫素所發出的光線亮度較佳係爲可用類比方式控制的，即藉由調整矩陣電路所施加的電壓或電流或藉由輸入一在各畫素電路中被轉變成類比信號的數位信號。基板較佳亦提供數據驅動器、數據轉換器及掃描驅動器，以便處理資訊、將畫素陣列定址，俾產生影像。當使用視外加電壓而發出不同顏色光線的電致發光材料時，可藉由調整矩陣變換電路來控制各畫素的顏色。在一實施例中，藉由一包括電壓控制元件及可變電阻元件（它們可方便地由金屬-氧化物·半導體場效應電晶體 (MOSFET)所形成）的開關或由一主動矩陣電晶體來控制各畫素。以下參照實例來更進一步說明本發明。實例1 一經ITO塗覆的玻璃片（ixicm2)具有一部分是被濃鹽 , ___ 24 本紙张尺度適用—標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) "" --------------------訂·--------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 541854 _B7___ 五、發明說明（） x=0.32、y=0.61(CIE色圖1931)的色座標發出。第19圖中 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 顯示發光量相對於電壓的繪圖，第20圖中顯示發光量相對於電流密度的繪圖，第21圖中顯示電流密度相對於電壓的繪圖，第22圖中顯示電流效率相對於電流密度的繪圖。圖式簡單說明第1、2a及2b圖給予基Lp的例子；第3圖顯示紅菲羅林；第4a到41圖顯示Lp螯合物的例子；第5a到5f圖顯示芴和芴衍生物例子；第6a到6e、7a到7f及8a到8h圖顯示如所示的式之化合物；第9圖顯示多胺的式子；第10圖顯示電子注入材料之例子；第11、12a到12d、13a到13c、14a到14d圖顯示電洞傳輸材料的結構式；第15圖顯示發光量相對於電壓的繪圖；第16顯示發光量相對於電流密度的繪圖；第17圖顯示電流密度相對於電壓的繪圖；第18圖顯示電流效率相對於電流密度的繪圖；第19圖顯示發光量相對於電壓的繪圖；第20圖顯示發光量相對於電流密度的繪圖；第21圖顯示電流密度相對於電壓的繪圖；及第22圖顯示電流效率相對於電流密度的繪圖。 26 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims

A8B8C8D8 541854 六、申請專利範圍 1·一種電致發光裝置，包括⑴第一電極，（ii)一由共軛聚合物所形成的電洞傳輸層，（iii)一由電致發光材料所構成的層，及(iv)第二電極。 2·如申請專利範圍第1項之電致發光裝置，其中共軛聚合物係聚(對伸芳基伸乙烯基)及其經取代的衍生物。 3·如申請專利範圍第2項之電致發光裝置，其中共軛聚合物係選自於聚(對伸苯基伸乙嫌基)_PPV及含ppv的共聚物。 4·如申請專利範圍第3項之電致發光裝置，其中ppv 中的伸苯環帶有一或多個取代基。 5. 如申日F3專利軺圍果3項之電致發光裝置，其中聚(對伸本基伸乙細基）中的伸苯環係被一種稠環系統如憩或伸萘環所替代。 /丁、 6. 如申請專利範圍第2至5項中任一項之電致發光裝置’其中各聚伸苯基伸乙烯基部分中的伸乙烯基之數目係大於1。 7. 如申請專利範圍第2項之電致發光裝置，其中共軛聚合物係選自於聚(2,5-二烷氧基伸苯基伸乙烯基），聚(2_ 甲氧基-5-(2-甲氧基戊氧基-1，4-伸苯基伸乙烯基）、聚(2_甲氧基戊執基)-1，4-伸本基伸乙稀基、聚(2·甲氧基-5-(2-癸氧基-1，4-伸苯基伸乙烯基)及其它聚(2,5-二烷氧基伸苯基伸乙烯基），彼特具有至少一個烷氧基係長鏈增溶性院氧基。 8·如申g靑專利範圍弟1至5項中任一項之電致發光裝置，其中電致發光材料具有通式M(La)n其中]VI係稀土金 1 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21G X 297公f 〜 -— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝訂ί 541854 as ?! D8 六、申請專利範圍屬、過渡金屬、鑭系元素或锕系元素，L〇t係有機配位體，而η係Μ的價態。 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 9·如申請專利範圍第1至5項中任一項之電致發光裝置，其中電致發光材料係下式的有機金屬錯合物 (Lap-M<—Lp 其中La和Lp係有機配位體，μ係稀土元素、過渡金屬、鑭系元素或锕系元素，且11係金屬Μ的價態，其中配位體 La可爲相同或不同。 1〇·如申請專利範圍第1項之電致發光裝置，其中電致發光化合物係式(La)nMM2的錯合物’其中M2係非稀土金屬，La係如上述，η係Μ和M2的組合價態，或電致發光化合物係(La)nMM2(Lp)的錯合物，其中Lp係如上述，而金屬M2係爲任何不是稀土元素、過渡金屬、鑭系元素或锕系元素的金屬。 11.如申請專利範圍第1至5項中任一項之電致發光裝置，其中電致發光材料係下式的二核、三核及多核有機金屬錯合物， (Ln^xM!—M2(Ln)y，或 (Lm )x Μ，M2 ( Ln )y 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 x 297公釐) 541854 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍其中L係橋連配位體，Μ!係稀土金屬，而M2爲Μ!或非稀土金屬，Lm和Ln爲相同或不同於如上定義的有機配位體La，X係吣的價態，y係M2的價態，或 (Lm)xM ! M3 ( Ln )y—M2 ( Lp )2 或 (Lm)xM ! - M3 (Ln(LP)Z 其中M!、M2和M3係相同或不同的稀土金屬，而Lm、Ln 和Lp係有機配位體La，x係吣的價態，y係M2的價態，2係M3的價態，Lp可相同或不同於Lm和Ln，或八、 (Lm)xM 1 M3(Ln)y M2 ( Lp )2 或 L (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 裝訂：或 M i —M2—M3—NI4 或本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 x 297公釐） 541854 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 Μ 1 —M2—Μ 4—Μ 3 或 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Μ1; - 'μ2 丨夕(、丨 μ3— μ4 或

其中Μ4係Mi，L係橋連配位體，且其中稀土金屬和非稀土金屬可經由金屬對金屬之鍵結及/或經由中間的橋連原子、配位體或分子團而連接在一起，或其中有超過三個金屬被金屬對金屬之鍵結及/或經由中間的配位體所連接。 12. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之電致發光裝置，其中電致發光材料具有通式M(La)n，其中Μ係選自於 Sm(III)、Eu(II)、Eu(III)、Tb(III)、Dy(III)、Yb(III)、 Lu(III)、Gd(III)、Gd(III)U(III)、Tm(III)、Ce(III) ' Pi:(III) 、Nd(III)、Pm(III)、Dy(III)、Ho(III)、Er(III)及 Yb(III)。 13. 如申請專利範圍第1至5項中任一項之電致發光裝置，其中電致發光材料係下式的有機金屬錯合物 (La)>M—Lp 其中La和Lp係有機配位體，Μ係選自於Sm(III)、Eu(II) 4 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 χ 297公釐） 541854 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 --------------------_!ϊ裝-…… (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 、Eu(III)、Tb(III)、Dy(III)、Yb(III)、Lu(III)、Gd(III)、 Gd(III)U(III)、Tm(III)、Ce(III)、Pr(III)、Nd(III)、Pm(III) 、Dy(III)、Ho(III)、Er(III)及 Yb(III)，且 n 係金屬 M 的價態，其中配位體La可爲相同或不同。 14. 如申請專利範圍第10項之電致發光裝置，其中M2 係選自於鋰、鈉、鉀、铷、絶、鈹、鎂、鈣、緦、鋇、銅、銀、金、鋅、鎘、硼、鋁、鎵、銦、鍺、錫、銻、鉛，及過渡金屬之第一、第二和第三族金屬，例如錳、鐵、釕、餓、銘、鎳、、鈾、鋪、鉻、鈦、釩、銷、鉅、鉬、铑、銥、鈦、鈮、銃及釔。 15. 如申請專利範圍第8項之電致發光裝置，其中La 具有本文中的式(I)至(XVII)。 16. 如申請專利範圍第9項之電致發光裝置，其中La具有本文中的式(I)至(XVII)。 17. 如申請專利範圍第10項之電致發光裝置，其中La 具有本文中的式⑴至(XVII)。 18. 如申請專利範圍第11項之電致發光裝置，其中La 具有本文中的式(I)至(XVII)。 19. 如申請專利範圍第12項之電致發光裝置，其中La 具有本文中的式(I)至(XVII)。 20. 如申請專利範圍第13項之電致發光裝置，其中La 具有本文中的式(I)至(XVII)。 21. 如申請專利範圍第14項之電致發光裝置，其中La 具有本文中的式⑴至(XVII)。 5 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） 541854 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 22··如申請專利範圍第1至5項中任一項之電致發光裝置’其中％致發光材料係下式的有機金屬錯合物 —Lp 其中La和Lp係有機配位體，M係稀土元素、過渡金屬、鑭系元素或锕系元素，且η係金屬Μ的價態，其中配位體 La可爲相同或不同，其中Lp具有第1至8圖的式子或式 (XVIII)至(XXV)。 23. —種電致發光裝置，包括⑴第一電極，（ϋ)一由第一電洞傳輸材料所形成的電洞傳輸層，（iii)一由包含共軛聚合物的第二電洞傳輸材料所形成的電洞傳輸層，（iv)—由電致發光材料所構成的層，及(v)第二電極。 24. 如申請專利範圍第23項之電致發光裝置，其中第一電洞傳輸材料係芳族胺錯合物。 25·如申請專利範圍第23項之電致發光裝置，其中第一電洞傳輸材料係聚（乙烯咔唑）、N，N，_二苯基_N，N，_雙（3-甲基苯基）-1，Γ-聯苯基_4,4，-二胺(TPD)、胺基取代的芳族化合物之未經取代或經取代的聚合物、聚苯胺、經取代的聚苯胺、聚噻吩、經取代的聚噻吩及聚矽烷。 26·如申請專利範圍第25項之電致發光裝置，其中第一電洞傳輸材料係式XXVI或XVII的聚苯胺。 27·如申請專利範圍第23項之電致發光裝置，其中在陰極和電致發光材料層之間有一電子注入材料層。 6 表紙張尺度i用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公變) ' - (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) :裝訂 %- 541854 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 28. 如申請專利範圍第27項之電致發光裝置，其中電子注入材料係選自於金屬醌酸鹽、氰基憩、9，10-二氰基憩、聚苯乙烯磺酸鹽、醌酸鋁及醌酸鋰或具有第10圖的式子〇 29. 如申請專利範圍第27項之電致發光裝置，其中第二電極係鋁、鈣、鋰或銀/鎂合金。 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝、1T·. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)