TWI354694B - Materials and structures for enhancing the perform - Google Patents
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1354694 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明有關有機發光裝置（OLEDs)，尤其有關用於 置中之材料。 裝 【先前技術】 户利用有機材料之光電子褒置因數項因素而需求漸高。許 多用以製造該等裝置之材料相對平價，故有機光電子裝置 相對於無機裝置具有成本優勢之潛力。此外，有機材料之 2有性質’諸如其可撓性，使其極適於特定應用，諸如製 造於可撓性基材上。有機光電子裝置之實例包括有機發光 裝置（OLEDs)、有機光電晶體、有機光電伏打電池、及有機 光檢波②。就QLEDs而|，該有機材料可具有優於習用材 料之性能。例如，有機發光層發射光之波長通常以適當之 摻雜劑即可調整。 本發月所使用之冑機’一辭係包含聚合物材料及可用以 製k有機光电子裝置之小分子有機材料。”小分子”表示非 聚。物之任何有機材料，而"小分子，，實際上可相當的大。 小分子於某些情況下可包含重現單元。例如，使用長鍵烧 基作為取代基並不會使分子被剔除於"小分子"之群外。小 分子亦可摻人聚合物内，例如作為聚合物主鏈上之側基或 作為主鏈之—部分。小分子亦可作為樹枝狀體之核心部 分，該樹枝狀體係由建構於該核心部分上之―系列化學外 忒所組成。樹枝狀體之核心部分可為螢光或磷光小分子發 光劑。接m狀體可為"小分子”，且相信目前使用於〇LEDs 92428.doc 1354694 領域中之所有樹枝狀體皆為小分子》 OLEDs係利用在該裝置兩端施加電壓時發光之有機薄 膜。OLEDs變成使用於諸如平板顯示器、照明及後照光之 應用中愈來愈受重視之技術。有數種OLED材料及結構係描 述於於美國專利第5,844,363號、第6,303,238號及第5,707,745 號t，以引用方式將全文内容併入本文。 OLED裝置通常（但非始終）係經由至少一電極發射光 線，有機光電子裝置中可使用一或多個透明電極。例如， 透明電極材料，諸如氧化銦錫（ITO)，可作為底電極。亦可 使用透明頂電極，諸如美國專利第5,7〇3,436號及第 5,707,745號所揭示，以引用方式將全文内容併人。對於預 定僅經由底電極發光之裝置而言，該頂電極不需透明，且 可包含具有高度電導係數之反射性厚金屬層。相同地，就 經僅由頂電極發光之裝置而言’該底電極可為不透明且/或 反射性。當電極不需透明時，使用反射性電極可藉由將光 線反射回該透明電極而增加經由另-電極發射之光量。亦 可製造完全透明裝置，纟中兩電極皆透明。亦可製造側面 發光型〇LEDS，且該等裝置中之-或兩電極可為不透明或 為反射性。 本發明所使用之"頂丨丨係矣 知表不離该基材最遠，而"底"係表示 最接近例如’就具有兩電極之裝置而言，底電極 =為=近基材之電極’通常係為所製造之第一電極。低 电極具有兩表面，底表 ^取诙迎及基材，頂表面最遠離該 基材。S弟一層被描述 1孓弟一層上時，該第一層 92428.doc 1354694 係配置成最遠離基材。該第—及第二層之間可有立他声 除非表明該第-層係與該第二層"物理性接觸"。例如\ 陰極可描述成·，配置於一陽極上"，即使 ： 【發明内容】 裡有機層。 本發明提供-種裝置，具有—陽極、一陰極、及一配置 於該陽極與該陰極之間的第—有機層。當在該陽極㈣陰 極之間施加電1時，該第—有機層可發料光。亦配置: 放置於該第一有機層與該陰極之間的第二有機層。該第二 有機層係與該第-有機層直接接觸。該第二有機層可包含 具有以下結構之材料：
Μ可為選自Ti、Zr、Hf、Nb、Re、“及以之群。取代基^ 至Rl〇可選自由烷基及芳基所組成之群。^至尺⑺各可表示 未經取代、單-、二-或三-取代。該第層可包含多'有 小於約2.0德拜（debyes)之偶極矩的材料，使得該裝置具有 至少約3°/。之未經修飾外量子效率，及於約1〇ls光子/sr_sec 之原始光子通量下至少約1000小時之使用壽命。該第二有 機層可包含具有複數個配位體之金屬錯合物，其中各配位 92428.doc 『1354694 體對金屬錯合物之最高佔用分子軌道及最低未佔用分子軌 道具有相同貢獻。該第二有機層可與該陰極直接接觸，或 該第二有機層與該陰極之間可有一不同之有機層。其他具 有醌醇根配位體之金屬錯合物可加以使用。 【實施方式】 通常，OLED係包含至少一層配置於一陽極與一陰極之間 且電連於該陽極及該陰極之有機層。施加電流時，陽極注 射電洞且陰極注射電子至該有機層（等）内。所注射之電洞及 電子各向著具有相反電荷之電極移動。當電子及電洞定域 於相同分子時，形成了”激子”，即具有激發能態之定域電 子-電洞對。當激子經由光電放射機制弛張時發出光線。在 某些情況下，該激子可定域於一激態二聚物（excimer)或激 態錯合物（exciplex)上。亦可能發生非輻射機制，諸如熱弛 張，但通常視為非期望狀況。 原始OLEDs使用自其單重態發光（"螢光"）之發光分子，如 例如美國專利第4,769,292號所揭示，以引用方式全文併作 參考。螢光發射通常在短於毫微秒之時段内發生。 最近，已出示具有自三重態發光（"磷光"）之發光材料的 OLEDs。Baldo 等人，"Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices," Nature, vol. 395，151-154，1998; (”Baldo-I")and Baldo等人，"Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence," Appl. Phys. Lett., vol. 75，No. 3, 4-6 (1999)("Baldo-ir)，以引用方式全文併入本中。磷光可稱為 92428.doc -10- 1354694 "禁帶"躍遷，因為該躍遷需要改變自旋狀態，而量子力學 顯示不利於該躍遷。結果，磷光通常在超過至少1〇毫微秒 之時段内發生，通常大於100毫微秒。若磷光之天然輻射期 太長’則三重態可能藉由非輻射機制衰變，故不發光。有 機鱗光亦經常在處於極低溫下之含有具未共用電子對的雜 原子之分子中見到。2,2，-聯吡啶係為該種分子。非輻射衰 變機制一般係溫度相依性，故在液態氮溫度下具有磷光之 材料無法於室溫下具有磷光。然而，如Baldo所示，此項問 題可藉著選擇在室溫下發磷光之磷光化合物而得到解決。 通常，相信OLED中之激子係於約3:1比例下產生，即， 約75%三重態及25%單重態。參照，Adachi等人，”Nearly 100% Internal Phosphorescent Efficiency In An Organic Light Emitting Device，" J. Appl· Phys.，90, 5048 (2001)，以 引用方式將全文併入。在許多情況下，單重態激子經由，'系 統間跨越（intersystem crossing)”即可將其能量躍遷成三重 激態，而三重態激子則無法立即將其能量躍遷成單重激 態。結果，使用磷光OLEDs理論上可有100%内部量子效率。 在螢光裝置中，三重態激子之能量通常損失於非輻射衰變 過程，將該裝置加熱，導致遠較為低之内部量子效率。採 用自三重激態發射之磷光材料的OLEDs係揭示於例如美國 專利第6,303,238號中，以引用方式全文併入。 磷光可能發生在產生發射衰變之自三重激態到達中°間非 三重態的躍遷之前。例如，配位於鑭系元素之有機分子經 常自定域於該鑭系金屬上的激態發射磷光。然而，該等材 92428.doc 11 1354694 料並非直接自三重激態發射磷光，而是自位在鑭系金屬離 子中心之原子激態發射。二酮銪（eur〇piuni diketonate)錯合 物係例示此等類型令之一種。 來自三重態之磷光可藉著將有機分子侷限（以經由鍵結 為佳）於尚原子序之原子附近而強於螢光。此種稱為重原子 效應之現象係因為稱為自旋執道耦合之機制而產生。該種 磷光躍遷可在自有機金屬分子諸如三（2_苯基吡啶）銥（m) 之激態金屬-對-配位體電荷轉移（MLCT)的狀態中發現。 製 圖1出示有機發光裝置100。圖中並未完全按照比例繪 。裝置100可包括一基材11〇、一陽極115、一電洞注射層 120、一電洞傳遞層125、一電子阻隔層13〇、一發光層135、 -電洞阻隔層M0、一電子傳遞層145、一電子注射層⑼、 一保護層155、及一陰極16〇{>陰極16〇係為具有一第一導電 層162及—第二導電層164之複合陰極。裝置刚可藉著依序 沉積所述薄層而製得。 基材110可為提供所需之結構性質的任何適當之基材。基 材110可為可撓性或剛性。基材11()可為透明、半透明或不 透明。塑料及玻璃係為較佳剛性基材的實例。塑料及金屬 猪係為較佳可撓性基㈣㈣。基材u何為何體材料， 利於電路之製造。例如，基材11G可㈣晶圓，其表層製有 電路，可控制後續沉積於該基材上的0LEDS。可使用豆他 =基：110之材料及厚度可經選擇，以得到所需之結構 及光學性質。 陽極115可為任何充分導電 以將電洞傳遞至該有機層的 92428.doc -12· 1354694 適當陽極。陽極115之材料最好具有高於約4電子伏特之功 函數（"高功函數材料”）。較佳陽極材料係包括導電性金屬氧 化物，諸如氡化銦錫（ITO)及氡化銦鋅（IZ〇)、氧化物鋁鋅 (AIZnO)及金屬《陽極115(及基材11〇)可充分透明以產生' 底部發光型裝置。較佳透明基材及陽極組合物係沉積於玻 璃或塑料（基材）上之市售ITO(陽極可撓性且透明之基材_ 陽極組合物係揭示於美國專利第5,844,363號中，以引用方 式全文併入。陽極115可為不透明且/或反射性。反射性陽 極115可能有利於某些頂部發光型增加自裝置頂部發射之 _ 光量。陽極115之材料及厚度可經選擇，以得到所需之導電 性及光學性質。畲陽極Π5係透明時，特定材料可有一厚产 範圍，厚至足以提供所需之電導係數，但薄至足以提供所 需之透明度。可使用其他陽極材料及結構。 : 電洞傳遞層125可包含可傳遞電洞之材料。電洞傳遞層 130可為本質（未經摻雜）或經摻雜。摻雜可用以增進電導係 數。α-NPD及TPD係為本質電洞傳遞層之實例。p型摻雜之 電洞傳遞層的-實例係為摻雜有莫耳比為处⑽心叫 φ 的m-MTDATA，如F〇rrest等人之美國專利申請案序號 10/173,862所揭示，以引用古士人―版λ 乂力用方式全文併入。可使用其他電洞 傳遞層。 發光層135可包—種在陽極115與陰極16〇之間通以電流 時可發光之有機材料。發光層135較佳含有碟光發射材料，' 唯亦可使用螢光發射材料。填光材料係因為該等材料之較-高發光效率而較佳。發光層135亦可包含一宿主材料，其可 92428.doc -13- 1354694 傳遞電子及/或電洞’摻雜有可捕捉電子電洞、及/或激子之 發光材料使激子經由光電放射機制而自發光材料弛張。 發光層135可包含單—種綜合有傳遞及發光性質之材料。不 論該發光材料係、摻雜劑或主要組份，發光層135皆可包含其 他材料諸如調整該發光材料之發射的摻雜劑。發光層135 可夕種發光材料’其可結合而發射所需光譜之光。填 光發射材料之實例包括Ir(ppy)3。螢光發射材料之實例包括 DCM及DMQA。宿主材料之實例係包括叫、cBp及mcp。 發光及宿主材料之實例係揭示於Th0mpson等人之美國專利 第6,3〇3,238號中’以引用方式全文併人。發光材料可依數 種方式包含於發光層135中。例如，發光性小分子可推入聚 合物中。可使用其他發光層材料及結構。 電子傳遞層140可包括可傳遞電子之材料。電子傳遞層 140可為本質（未搀雜）或經摻雜。摻雜可用以增進電導係 數。Alq3#為本質電子傳遞層之實例。n型摻雜之電子傳遞 層的實例係'為摻雜有莫耳比為丨：丨之Li的Bphen，如&⑽丈 等人之美國專利申請案序m〇/173,682中，以引用方式全文 併入。可使用其他電子傳遞層。 該電子傳遞層之電荷載流成份可加以選擇，使得電子可 自該陰極充分注射至該電子傳遞層之讀〇(最低未佔用分 子軌道）能階内。”電荷載流成份”係為具有實際傳遞電子之 LUMO的材料。此種成份可為基f材料，或可為換雜劑。 有機材料之LUMO能階通常可由該材料之電子親和力定 性’而陰極之相對電子注射效率通常可由該陰極材料之^ 92428.doc -14- 1354694 函數來定性。此意為電子傳遞層及相鄰陰極之較佳性質可 就該ETL之電荷載流成份的電子親和力及該陰極材料之功 函數而定。尤其，為達到高度電子注射效率，陰極材料之 功函數最好未較電子傳遞層之電荷載流成份的電子親和力 咼出約0.75電子伏特以上，未高出約〇 5電子伏特以上更 佳。該電子傳遞層之電荷載流成份的電子親和力最好大於 陰極材料之功函數。相同考慮亦適用於欲注射電子之任何 層。 陰極160可為任何技術界已知之材料或材料組合物，使得 陰極160可傳遞電子，並將其注射至裝置1〇〇之有機層内。 陰極160可為透明或不透明，且可為反射性。金屬及金屬氧 化物係為適當之陰極材料的實例。陰極16〇可為單一層，或 可具有複合結構。圖1出示具有薄金屬層162及較厚導電性 金屬氧化物層164的複合陰極16〇。在複合陰極中，較厚層 164之較佳材料係包括IT〇、IZ〇及其他技術界已知之材料。 以引用方式全文併入之美國專利第5,7〇3,436號及第 5’707’745號揭示包括複合陰極之陰極實例，該複合陰極具 有金屬薄層諸如Mg:Ag，且覆有.透明、導電性、濺鍍沉積 之ITO層。陰極ι60與底層有機層接觸之部分，不論是單層 陰極160、複合陰極之金屬薄屢162、或某些其他部分，皆 以具有低於約4電子伏特之材料（"低功函數材料"）製得^ 佳。可使用其他陰極材料及結構。 ‘”’
阻隔層可用以減少脫離該發光層之電荷載體（電子或電 洞）及/或激子的數目。電子阻隔層13〇可配置於發光層US 92428.doc 1354694 與電洞傳遞層125之間，以阻隔電子在電洞傳遞層125方向 上脫離發光層135。相同地，電洞阻隔層140可配置於發光 層135與電子傳遞層145之間，以阻隔電洞於電子傳遞層140 方向上脫離發光層135。阻隔層亦可用以阻隔激子擴散離開 該發光層。阻隔層之理論及用途係詳述於Forrest等人之美 國專利第6,097,147號及美國專利申請案序號10/173,682 中，以引用方式全文併入。一般相信習用”阻隔層"藉著表 現一個電荷載體及/或激子難以跨越之能障來減少脫離該 發光層的電荷載體及/或激子之數目。例如，電洞傳遞通常 被推論與半導體之最高佔用分子軌道（HOMO)有關。”電洞 阻隔”材料因此可推論為具有遠低於欲阻隔電洞之材料的 HOMO能階之材料。若在習用能階圖上較低，貝|J第一 HOMO 能階被視為”低於”第二HOMO能階，表示第一HOMO能階具 有較表2中之第二HOMO能階更趨負性之值。例如，Ir(ppy)3 具有-4.85電子伏特之HOMO能階。Boron-1具有-6.49電子伏 特之HOMO能階，較Ir(ppy)3低1.64電子伏特，使其成為優 越之電洞阻隔劑。21卩4具有-5.00之11〇]^〇，僅較11^?7)3低 0.15電子伏特，故預測電洞阻隔性極低或沒有。mer-GaQ3 具有-4.63電子伏特之只01^0能階，大於11^?7)3，故預測完 全無電洞阻隔性。若該發光層包含具有不同能階之不同材 料，則此等各種材料作為電洞阻隔層之功效可能相異，因 其阻隔層與被阻隔層之間的HOMO能階差值明顯，而非絕 對HOMO能階。但是，絕對HOMO能階可用以決定化合物對 於特定發光層是否為良好之電洞阻隔劑。例如，具有約-5.15 92428.doc -16- 1354694 電子伏特或更大之H0M0能階的材料可視為所需發光材料 If(PP)〇3之合理電洞阻隔材料。通常，H〇M〇能階較相鄰層 低至）0.25之層可視為具有某些電洞阻隔性質。以至少〇 3 電子伏特之能階差值為佳’而至少〇 7電子伏特之能階差值 更佳。相同地，相信激子能量通常與材料之能帶隙有關。 "激子阻隔”材料通常可想成具有遠高於欲阻隔激子之材料 的此帶隙之材料。例如，能帶隙較相鄰材料高約0.1電子伏 特或以上之材料可視為良好之激子阻隔材料。 通常’注射層包含可改善自一層(諸如一電極或一有機層) 將電荷載體注射至相鄰有機層内之材料。注射層亦可行使 電荷傳遞功能。裝置_中，電社射層〗射為改善自陽 5至電洞傳遞層丨25内之電洞注射的任何層。係為 可作為自ITO陽極115及其他陽極之電洞注射f。裝置⑽ 中’電子注射層150可為改善進入電子傳遞層145内之電子 注射的任何層。LiF/A1係為可作為自相鄰層進入電子傳遞 層内之電子注射層的材料。其他材料或材料組合物可使用 於’主射層。視特疋裝置之結構而定，注射層可配置於異於 圖所不之裝置100上。注射層之其他實例係提供於[^等人之 美國專利申請案序號G9/931 948巾以引用方式全文併入。 電洞注射層可包含溶液沉積材料，諸如旋塗之聚合物，例 如PEDOT.PSS ’或其可為氣相沉積小分子材料，例如CuPc 或 MTDATA。 電洞注射層（肌）可用以平面化或润濕陽極表面，及提供 自陽極進入電洞注射材料内之有效電洞注射。電洞注射層 92428.doc 17 1354694 亦了 3有具homo(最高佔用分子執道）能階之電荷載流成 伤’该能階有利地配合（如其中所述之相對電離勢（IP)能所 · 定義）位於HIL之一側上的相鄰陽極層及位於hIL相反側上 之電洞傳遞層。該"電荷載流成份，，係為產生實際傳遞電洞 之homo的材料。此成份可為HIL之基質材料，或其可為摻 雜劑。使用經摻雜之HIL容許針對電性質來選擇該摻雜劑， 而針對形態性質諸如潤濕、可撓性、拿刃性等來選擇宿主材 料。HIL材料之較佳性質係使得電洞可有效地自陽極注射至 HIL材料内。尤其，HIL之電荷載流成份較好係具有較陽極 % 材料之IP高出不超過約0.7電子伏特之Ip。該電荷載流成份 以具有較該陽極材料大不超過約〇·5電子伏特之Ip更佳。相 同考慮適用於欲注射電洞之任何層。Hil材料與一般使用於 . OLED之電洞傳遞層的習用電洞傳遞材料的進一步區別是 - 該HIL材料可具有實質上低於習用電洞傳遞材料之電洞傳 導性的電洞傳導性。本發明HIL之厚度可厚至足以幫助平面 化或潤濕陽極層表面。例如，對極光滑之陽極表面而言， 可接受低達10奈米之HIL厚度。然而，因為陽極表面傾向極 · 為粗糙，故某些情況可能期望有高達50奈米之HIL厚度。 保護層可用以在後續製造過程中保護底下薄層。例如， 用以製造金屬4金屬氧化物頂電極之方法可能損傷有機 層，保護基層可用以降低或消除該種損傷。在裴置100中， 保護層155可減少底層有機層在陰極16〇製造期間的損傷。4 較佳情況是保護層對於其傳遞之載體類型（裝置1〇〇為電子） _ 具有高載體移動性，故不會大幅增加裴置1〇〇之操作電壓。 92428.doc •18· 1354694
CuPc、BCP、及各種金屬乃花青係為可使用於保護層之材 料的實例。可使用其他材料或材料組合物。保護層155之厚 度最好係厚至足以使底下薄層幾乎或完全不會因為在沉積 有機保護層160之後所進行之製造過程而損傷，但卻不致厚 至大幅增加裝置100之操作電壓。保護層155可經摻雜，以 增加其電導係數。例如，CuPc或BCP保護層160可摻雜Li。 保護層之更詳細描述可參考Lu等人之美國專利申請案序號 〇9/931，948中，以引用方式全文併入。 圖2出示倒置之OLED 200。該裝置包括一基材21〇，一陰 極215, 一發光層220, 一電洞傳遞層225，及一陽極23〇。 裝置200可藉著依序沉積所述薄層而製得β因為最常用之 OLED構型係具有一配置於該陽極上之陰極而裝置2⑽具有 配置於陽極230下方之陰極215,故裝置2〇〇可稱為，，倒置"〇哪。 與裝置100所述相同之材料可使用於裝置2〇〇之對應薄層 中。圖2提供某些層如何可自裝置1〇〇之結構略去某些層二 一實例。 圖1及2所說明之簡易層狀結構係以非限制實例提供，應 明瞭本發明具體實例可與各種其他結構結合使用。所述2 材料及結構係例示性質，可使用其他材料及結構。功^ OLEDs可藉著料同方式結合所述各種薄層而達成，丄可 基於設計、性能及成本因素而完全 3可 ⑨云溥層。亦可包括盆 他未詳述之薄層。可使用除詳述者外 八 供之實例中許多皆將各種薄層插述為包 ，、、匕處楗 ώ平 材料，<日/¾ 明瞭可使用材料之組合物，諸如宿主成份 92428.doc -19· 1354694 物，或更平常之混合物。而且，該薄層可具有各種子芦 此處賦予各種薄層之名稱並非意圖嚴格限制。例如，在麥 置200中，電洞傳遞層225傳遞電洞，且將電洞注射至發光 層220内，且可描述為電洞傳遞層或電洞注射層。—具體實 例中，OLED可描述為具有夾置於一陰極與一陽極之間之 有機層"。此有機層可包含單一層，或可進一步包含多個 不同有機材料層’如例如圖1及2所述。 未詳述之結構及材料亦可使用，諸如包含聚合物材料之 OLEDs (PLEDs) ’諸如Friend等人所揭示之美國專利第 5,247,190號中，該案以引用方式全文併入。進一步實例， 可使用具有單一有機層之〇LEDs。OLEDs可為疊層，例如 Forrest等人之美國專利第5,707,745號所描述，以引用方式 全文併入。該OLED結構可脫離圖丨及2所說明之單純層狀結 構。例如，該基材可包括一傾斜之反射性表面，以改善外 耦合（out-coupling)，諸如Forrest等人之美國專利第 6,091，195號所述之台面結構（111683价11(^11]：6)，及/或31^〇化 等人之美國專利第5,834,893號所述之坑槽結構（pit structure)，以引用方式全文併入。 除非另有陳述，否則各個具體實例之任何層皆可藉任何 適當之方法沉積。就有機層而言，較佳方法包括熱蒸發； 喷墨，諸如美國專利第6,〇13,982號及第6,〇87,196號所述， 以引用方式全文併入；有機氣相沉積（〇VPD)，諸如F〇rrest 等人之美國專利第6,337,102號所描述，以引用方式全文併 入；及有機蒸汽喷射印刷（〇VJp)，諸如美國專利申請案編 92428.doc -20, 1354694 號10/233,470所描述，以引用方式全文併入。其他適當之沉 積方法包括旋塗法及其他以溶液為主之方法。以溶液為主 之方法以於氮或惰性氛圍中進行為佳。就其他層而言，較 佳方法係包括熱蒸發。較佳圖案化方法包括經由光罩來沉 積；冷焊，諸如美國專利第6,294,398號及第6,468,819號所 描述，以引用方式全文併入；及綜合某些沉積方法諸如喷 墨及OVJD之圖案化。其他方法亦可使用。欲沉積之材料可 經修飾，以使其與特定沉積方法相容。例如，取代基諸如 分支鏈或未分支鏈、且較佳含有至少3個碳之烷基及芳基， 可使用於小分子中，以增進其進行溶液加工之能力。可使 用具有20個碳或以上之取代基，而3至2〇個碳係為較佳範 圍。具有不對稱結構之材料可具有優於具有對稱結構者之 溶液加工性，因為不對稱材料可具有較低之再結晶傾向 樹枝狀體取代基可用以增進小分子進行溶液加工之能力 本發明具體實例所製造之裝置可收納於各種商品中，包 括平板顯示器、電腦螢幕、電視、廣告板、内部或外部照 明及/或信號用之燈具、平視型顯示器、全透明顯示器、可 撓性顯tf 3、雷射印表機、電話、行動電話、個人數位助 理（PDAS)、膝上型電腦、數位照相機、照相攝影機、觀景 窗、㈣顯示器、交通卫具、大型牆、劇院或體育館榮幕 或私。各種控制機制皆可用以控制本發明所製造之裝 置’包括被動陣列及主動陣列。冑多裝置意圖使用於對人 類舒適之溫度範圍，諸如邮至赃，室溫（2〇至25。〇更佳。 此處所描述之材料及結構可於除OLEDs以外之裝置中具 92428.doc •21 · 1354694 有應用。例如，其他光電子裝置諸如有機太陽能電池及有 機光檢波益可採用該等材料及結構。更廣泛言之，有機穿 置諸如有機電晶體可採用該等材料及結構。 本發明所使用之"溶液可加工"係表示可於液體介質中溶 解、分散、或傳遞且/或自該液體介質沉積，或為溶液或為 懸浮液形式。 本發明一具體實例中，有機增進層係配置於有機發光裝 置之陰極與發光層之間。該有機增進層係與該發光層直接 接觸。較佳具體實例中，有機增進層亦與陰極直接接觸。 使用有機增進層可有簡化之裝置結構，此牵涉在製造過程 中較少之加工步驟。例如，可略去電洞阻隔層。此外，在 某些具體實例中’可省略分隔之電子傳遞層。 圖3出示具有與陰極直接接觸之有機增進層之裝置300, 因為存有分隔電子傳遞層，裝置3〇〇包括一基材31〇，一陽 極315，一電洞注射層320，一電洞傳遞層325，一發光層 335’ 一有機增進層340，一電子傳遞層345’及一陰極360。 陰極360係包括一第一導電層362及一第二導電層364。此等 薄層與圖1相同名稱之基材丨1〇，陽極丨15，電洞注射層120， 電洞傳遞層125，發光層135，電子傳遞層145，及陰極16〇 相同般地操作。 有機增進層340可改善裝置效能。有機增進層34〇並非必 要為電洞阻隔層’且可具有大於發光層335之HOMO能階， 較發光層335低不超過〇.3電子伏特，或較發光層335低不超 過〇.7電子伏特。該有機發光層包含多種材料，諸如宿主及 92428.doc -22- 1354694 摻雜劑，發光層之HOMO能階視為傳遞電洞之成份者，此 通常係為具有最高HOMO能階之成份，其限制條件為該成 份係存在量可感受量，例如約3%或更高。例如，在具有包 含摻雜Ir(PPy)3之CBP的發光層之裝置中，Ir(ppy)32H〇M〇 能階（其係-4.85電子伏特）係為與電荷傳遞有關之H〇M〇能 階，因其高於CBP之HOMO能階·5·32電子伏特。在非必要 限制於本發明如何運作之任何理論下，相信有機增進層34〇 藉著改善進入發光層335之電子注射，且/或藉著具有較佳 之電導係數，而改善裝置效能。可助於達成此等性質之因 素包括於有機增進層340中使用具有低偶極矩之材料、及/ 或使用具有配位體之金屬錯合物，其中各個配位體皆因該 金屬錯合物之對稱性而對金屬錯合物之h〇m〇&lum〇軌 道有相同貢獻。在部分具體實例中，有機增進層34〇可作為 電洞阻隔層，可進一步提升裝置效能，但此並非必要。 圖4出示具有與該陰極直接接觸之有機增進層的裝置 400。裝置400包括一基材41〇，一陽極415，一電洞注射層 420, 一電洞傳遞層425’ 一發光層435，一有機增進層44〇, 及一陰極460。陰極460包括一第一導電層462及一第二導電 層464。此等薄層係如同圖丨具有相同名稱之基材"ο、陽極 115、電洞注射層120、電洞傳遞層125、發光層⑶、及陰 極160般地操作。有機增進層44〇係依如同圖3之有機增進層 340的方式操作。 在圖4之具體實例中，有機增進層440係同時與發光層435 及陰極460兩者直接接觸，除有機增進層44〇外並無分隔電 92428.doc •23· 1354694 子傳遞層。結果，裝置製造相對於在發光層與陰極之間具 有多個薄層之裝置較為簡易。然而，已發現裝置之使用壽 命及效率的效能等同於具有配置於發光層與陰極之間的分 隔電子傳遞及電洞阻隔層之較複雜裝置。 圖3及圖4兩圖之具體實例中，有機增進層係直接與發光 層接觸。應明瞭此等圖中所出示之其他層可能並非必要， 且可添加附加層。此外，雖然圖3及4兩者皆出示陰極位於 頂面之裝置’但應明瞭其他具體實例可使用位於底部之陰 於具體實例中，本發明描述為有機增進層之材料亦可 作為電子傳遞層，如圖1及2所說明。此等材料因其預測之 同特性電導係數，而可為較佳電子傳遞材料，尤其是期望 未經摻雜之電子傳遞層時。 本發明之一具體實例中，有機增進層可包括含有以下結 構之金屬錯合物：
Μ係為選1 〜 - Mn、Tc
Ge、Sn、及pd所組成之群的金屬。 係、為可連接於該金屬之二配位基配 -群的金屬。Zr及Hf係較佳金屬。χ .~配位基配位體的數目。例如，若 92428.doc •24· 1354694 Μ係為Zr或Hf，則x係為4。Rai及Rbi各表示無取代、單-' 二-或三-取代。若有取代基，則該等取代基可個別選自由下 列組成之群：烷基及芳基。I係為由1至X之整數，且表示在 不同配位體上之Rai及Rbi可相異之概念。若Ral=Ra2=Ra3 等等直至Rax，且Rbl=Rb2=Rb3等等至Rbx，則所有配位體 皆相同。 在本發明之一具體實例中，有機增進層可包括具有以下 結構之金屬錯合物：
Μ係為選自由 Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Mo、W、 Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Ni、Pd、Pt、Zn、Cd、Hg、
Ge、Sn、及Pd所組成之群的金屬。Zr及Hf係較佳金屬。x 係為可連接於該金屬之二配位基配位體的數目。例如，若 Μ係為Zr或Hf，則X係為4。Rai及Rbi各表示無取代、單-、 二-或三-取代。若有取代基，則該等取代基可個別選自由下 列組成之群：烷基及芳基。i係為由1至X之整數，且表示在 不同配位體上之Rai及Rbi可相異之概念。若Ral=Ra2=Ra3 等等直至Rax，且Rbl=Rb2=Rb3等等至Rbx，則所有配位體 皆相同。R可為任何配位體，且y可為由零至可配位於金屬 92428.doc -25- 1354694 上且仍可有所示之X配位體的配位體數目之住何整數.。若y 大於1 ’則多個尺配位體可為相同配位體，或可為相異配位 a£s 體0 本發明之一具體實例中，該有機增進層可包含具有以下 結構之材料：
Μ係為選自Ti、Zr、Hf、Nb、Re、減以所組成之群的金 屬。較佳金屬包括 Zr及 Hf。Rl、R2、R_3、R4、R5、R6、 R7及R8各表示無取代、單_、二_或三_取代。若有取代基， 則取代基可個別選自由以下組成之群：芳基及烷基。 本發明較佳具體實例中，有機增進層可包含具以下結構 之 ZrQ4 或 HfQ4 : 92428.doc -26- 1354694
典型磷光型裝置中，相信在電子與電洞於發光層中相遇 且重組時而形成激子。亦相信此重組通常發光在極接近電 子注射至發光區内之處。此種現象有數項可能因素。首先， 鱗光發射材料可具有較佳之電洞傳遞性質，使得磷光發射 層具有高於電子移動性之電洞移動性，而電洞較電子（其傳 遞較緩慢）迅速地傳遞跨越該發光層。其次，電洞可較電子 更立即地注射至發光層内。”電洞阻隔"層可用以防止電洞 脫離該發光層。在電洞阻隔層具有低於欲阻隔電洞之相鄰 層（通常為發光層）的HOMO能階時，可發生某些程度之電洞 阻隔。有效之電洞阻隔層通常具有遠低於相鄰層之h〇m〇 能階’諸如低0.25電子伏特，以低0.3電子伏特為佳，而低 0.7電子伏特更佳^ " 在非必要將本發明運作方式限制於任何特定理論之下， 相信該有機增進層可使電子有效地注射至該發光層内。取 代或附加於"阻隔”電洞（其隨之等待電子慢慢流入發光層 内），該有機增進層可導致電子溢流，在到達發光層邊緣^ 前與電洞重組。較佳之電子注射性可導致有機增進層材料 92428.doc •27· 1354694 或材料等之數項性質中之—。 於"—具體實例令，伯田4 a 增進層可導致較佳之#二3具有低偶極矩之材料的有機 之裝置效能。在不相 制於本發明如何〜將所有具體實例限 …一 論下，相信低偶極矩可改盖 自該有機增進層進入發光層 ° 极π ΛΑ六各 W < €于左射性，因為明顯之偶 2的存在可能導致可捕捉或減慢電荷移動之局部電場。 發明部分具體實財，财機增進心具有適於電洞阻 隔之能量，因為較佳之電子注射而可能不需要電洞阻隔。 該有機增進層可具有通常不認為可作為電洞阻隔層之 homo能階。例如’該有機增進層之咖〇能階可大於發光 層’此情況下’預測完全無任何電洞阻隔。進一步實例中， 有機增進層之HOMO能階可低於發光層，但差異可小至預 期沒有明顯之電洞阻隔。例如’能階差可低於約〇25電子 伏特、約0.3電子伏特或約〇·7電子伏特。 於-具體實例中，相信使用包含金屬錯合物（具有各對該 金屬錯合物之最高佔用分子軌道及最低未佔用分子軌道具 相同貢獻）之有機增進層可導致較佳裝置效能。在想將所有 具體實例限制於本發明如何運作之特定理論下，相信此種 對稱能量結構可改善自有機增進層進入該發光層的電子注 射，因為HOMO及LUMO之對稱性可使電荷跳動較不對稱同 質物更佳。較佳之電子注射可有較佳裝置效能，而非必要 使用前文針對低偶極矩材料所述之阻隔層。 若假設電洞傳遞主要發生在金屬醌醇鹽之醌醇根配位體 上，則配位體軌道之能量對稱性可能在材料電導係數中扮 92428.doc -28· 1354694 應瞭解本文所述之各種具體實例皆僅供例示， 發明範圍。例如，本文所述之材料及姓 不限制 久、，，。構中許多皆可使用 其他材料及結構來取代，而不偏離發 |月之精神。應明 發明發揮作用之各種理論不受限制H 料 之理論不構成限制。雖然許多本發明具體 1 ! ·!在不使用 電洞阻隔下得到較佳之裝置效能，但應瞭解部分本發明具 體實例可結合有電洞阻隔。 〃 材料定義： 本發明所使用之縮寫係表示下列材料： CBP ： 4,4'-N，N'-二咔唑·聯笨 m-MTDATA : 4,4’，4"-三（3-甲基苯基笨基胺基）三笨胺
Alq3 : 8-三-羥基喳啉鋁（III)
Bphen ： 4,7-二苯基-1，10-菲繞琳 n-BPeen : η型摻雜之BPhen(換雜鐘） f4-tcnq ： 四氟-四氰基-對苯釀二甲苯 p-MTDATA : p型摻雜之m-MTDATA(摻雜 F4-TCNQ)
Ir(ppy)3 : 三（2-苯基p比咬）銀
Ir(ppz)3 : 三（1-苯基吡唑根基，N，C(2')銥（III) BCP : 2,9-二曱基-4,7-二苯基·1，10-菲繞啉 ΤΑΖ ： 3-苯基-4-(1’-莕基）-5-苯基-1，2,4-三唑
CuPc : 銅酞花青 ITO ： 氧化銦錫 NPD ： 莕基-苯基-二胺 TPD ： Ν，Ν·-二雙（3-甲基苯基）-N，N'-二雙-(苯基）-聯 92428.doc -30- 1354694 演著重要角色。藉DFT計算（B3LYP 6-31G*)使用Spartan 02 套裝軟體解決金屬醌醇鹽、BA1Q、ZrQ4及A1Q3之LUMO電 子密度相片。BA1Q之LUMO軌道幾乎均勻分佈於彼此相對 反式之兩醌醇根配位體上。軌道密度之輕微差異可能係因 來自聯苯氧基配位體之孤立電子對的影響所致，該配位體 可在非晶形薄膜中任意定向。ZrQ4之X-射線結構已描述於 文獻中。參照 Lewis 等人，”X-ray crystal structure of tetrakis(8-quinolinolato)zirconium(IV), a dodecahedral M(AB)4 system," J_ Chem_ Soc. Chem. Commun. 1974，1046-1047，以引 用方式併入。ZrQ4具有S4對稱。因此，ZrQ4iLUMO具有 更大之同等性，且在所有四個醌醇根配位體上具有對稱電 子密度。但A1Q3之LUMO相當不同。因為A1Q3係為不對稱 子午線異構物，所有三種醌醇根配位體皆具有不相等之能 量。導致一能量最低之配位體，其中預測幾乎所有電子密 度皆屬於LUMO。mer-AlQ3之此種性質已藉DFT計算播述於 文獻中，且與A1Q3之假說表面異構物比較。參照Curioni等 人，"ab initio calculations of its structural and electronic properties in neutral and charged states," Chem. Phys. Lett. 1998，294，263-271，以引用方式併入。預測A1Q3之表面異 構物因其C3對稱性而具有類似ZrQ4之能量同等性》 因為預測電子主要歸屬於LUMO軌道’故具有較高對稱 性之分子可對分子上之負電荷顯示較大之離域性。電荷增 加之離域性可增加體積電導係數、電子移動性及農置之操 作穩定性。 92428.doc 1354694 苯胺 BAlq : 雙（2-甲基-8-»奎琳根基）4-苯基驗铭（in) mCP ： 1，3-N，N-二咔唑-苯 DCM ： 4-(二氰基伸乙基）-6-(4-二甲胺基苯乙烯基·2_ 曱基）-4H-〃比喃 DMQA ： Ν，Ν’-二甲基喳吖啶 PEDOT:PSS .聚（3，4-伸乙基二氧基Ρ塞吩）與聚苯乙稀基續 酸鹽（PSS)之含水分散液 ZrQ4 : 四（8-羥基喳啉根）鍅（ιν) HfQ4 : 四（8-羥基喳啉根）铪（ιν) GaQ3 : 三（8-羥基喳啉根）鎵（πΐ) PBD ： 2-(4-聯苯基）-5-苯基·ι，3,4_噁二唾 TPBi ： 2,2’，2’’-(1，3,5-苯三基）三（1_笨基_111_苯并咪 唑） 硼1 : 1,4-雙（二苯基硼基）苯 硼2 : 實驗 二（2,3,5,6-四甲基苯基）甲删院 包括如何製得 條件、程序參 圍0 現在描述本發明明球之代表性具體實例， 該等具體實例。應明瞭該特定方法、材料、 數、裝置及其類者，並非必然限制本發明範 裝置製造及測定 使用高度真空〆托耳)熱蒸發來沉積所有薄層製造; 置，基材及陽極除外，係得自Applied Films ^
Longmont, CO. 〇 92428.doc -31- 1354694 就所有裝置而言，基材皆為1.1毫米厚之鈉鈣玻璃，陽極 為約1200人之氧化銦錫（ITO)。有機層可下文所述般地沉積 於陽極上。隨之將陰極沉積於該等有機層上。該陰極係包 含10人之LiF，隨之為1,000 A之A卜所有裝置皆以玻璃蓋封 包，在製造之後即時於氮手套箱（<1 ppm H20及02)中以環 氧樹脂密封，包裝内納入吸濕劑。於室溫下在定向電流下 進行使用壽命測試。使用壽命定義為原始亮度（L〇)降低至 50%所需的時間。 裝置1至4及10至11 就裝置1至4及10-11而言，有機疊層係由100 A厚作為電 洞注射層（HIL)之銅酞花青（CuPc)、300 A作為電洞傳遞層 (HTL)之4,4’-雙[N-(l-莕基）-N-苯基胺基]聯苯（a -NPD)、 300 Α作為發光層（EML)之摻雜有6重量％ fac-三（2-苯基吡 啶）銥[Ir(ppy)3]之4,4'-雙（N-咔唑基）聯笨（CBP)組成。在EML 上，沉積如表1所列之一或兩電子傳遞層（ETL)，ETL2係直 接沉積於EML上，而ETL1 (當存在時）係沉積於ETL2上。 ETL2係為100 A厚，且在各裝置中係為金屬醌醇鹽（參照表 1，ETL2欄）。該ETL1係為400 A厚，且於各裝置中係為金 屬醌醇鹽。該陰極係直接沉積於ETL1上，或在不存有ETL1 之裝置中係沉積於ETL2上。 裝置5至9 就實施例5至9中每個實施例而言，有機疊層分包括如同 裝置1至4及10至11之CuPc HIL、a -NPD HTL、及摻雜有6 重量％ Ir(ppy)3之CBP EML。ETL2係為400 Α厚，且在各裝 92428.doc •32· ^^4694 置中係為金屬醌醇鹽（參照附表，ETL2欄）。無ETL1層，且 陰極係直接沉積於ETL2上。 針對裝置1至11之每一裝置測量電流_電壓_亮度（IVL)特 性及操作壽命，且列於表1中。外量子效率係於6〇〇 cd/m2 下加以比較，此亮度係為發綠光裝置之一般亮度。該效率 可稱為"未經修飾外量子效率"，因為未採用增加外耦合之 策略，諸如將基材粗糙化。為了比較有機層結構相對於其 他裝置對效率之影響，應比較具有類似外耦合之裝置，或 應進行什鼻以調整任何外搞合改善的效果。
Zrq4
Hfg4 ΒΑΪ^ Gaq3 _1 ΕΤΓΐ~~~^600~「在 L〇=600 cd/m2下之 外量子效率 —Alq3 .Alqs_ALai Alq3 5.01 5.29 6.13 2.76 cd/m2 下 100 小時所保留 之亮度％ 一 52 ~ _未測定 95 "~束測定~~
忒等裝置說明緊鄰於EML之有機增進層之低偶極矩及高 度對稱性可改善裝置效能。例如，裝置8具有介於陽離子性 與EML之間的單層Alq3。裝置⑴類似於裝置8，但包括介 92428.doc -33· 1354694 於Alq3與EML之間的ZrQ4或HfQ4附加層。裝置1及2因為此 附加層而具有較裝置8改良之效能。因為針對ZrQ4、HfQ4 及Alq3計算之HOMO能階約略相同（表2)，故不以一般推測 與HOMO能階有關之電洞阻隔性來說明效能差異。ZrQ4及 HfQ4具有零偶極矩，而Alq3具有約4.42德拜之偶極矩。相信 此偶極矩差值可導致裝置1及2較裝置8優越。相同地，相信 ZrQ4及HfQ4具有對稱性，使得各配位體對於金屬錯合物之 HOMO及LUMO軌道具相同貢獻，而A1Q3則否。相信此對稱 性差值亦可使得裝置1及2之效能較裝置8優越。 裝置3類似於裝置1及2，但具有緊鄰於EML之Gaq3層，且 具有較差效能。相信GaQ3層係為mer-及fac-異構物之組合 物。兩異構物皆具有高偶極矩，個別為6.32德拜及8.85德 拜。該mer-異構物具有高於Ir(ppy)3之HOMO，而fac-異構物 具有僅較Ir(ppy)3低0.08電子伏特之HOMO能階，使得電洞 阻隔應性極低或完全沒有。極低或完全無電洞阻隔性及高 偶極矩之組合導致較差之效能。 裝置1及2與裝置3比較進一步證明雖然電洞阻隔性可影 響裝置效能，但低偶極矩及對稱性亦可具有影響。裝置3具 有緊鄰於EML之BAlq層。HOMO較Ir(ppy)3低0.26電子伏特 之BAlq係為Ir(ppy)3裝置之邊界電洞阻隔材料。BAlq亦具有 2.17德拜之偶極矩，具有對於分子之HOMO及LUMO能階具 有不同貢獻之配位體。裝置1及2個別具有緊鄰於EML之 ZrQ4及HfQ4層。此等材料並非良好電洞阻隔劑，HOMO能 階個別僅較Ir(ppy)3低0.15電子伏特及0.2電子伏特。但ZrQ4 92428.doc -34- 1354694 及HfQ4具有零偶極矩，且兩 厶遥扭人此 白為金屬錯合物，具有各因 金屬錯合物之對稱性而對金 、苦曰士 屬錯合物之HOMO及LUMO執 道具有相同貢獻之配位體，可暮 導致·#同於裝置3之效率。 裝置5及6顯示該陰極與發光 u曰 < 間僅有一早層之簡化裝 置、，，。構可表現效率及使用壽命皆 „ r白艮好之裝置效能，即使該 早層並非必然作為來自發光層 w 70增之電洞阻隔劑時亦鈇。 計算 ^ 密度功能計算係使用Spartan 〇2套裝軟體（購自 wavefunction Inc. of Irvine，CA^B3LYp/6 3iG*能階下進 仃。針對含有重金屬之物種諸如Ir(ppy)3及HfQ4使用虛擬電 位選擇，其他物種則否。計算導致最小化基態平衡幾何（假 设氣相），偶極矩之大小及方向係以德拜單位表示。密度功 能計算已於文獻中證明可定性預測有機及無機化合物之能 量及結構。說明書中皆使用此等計算值。 表2 化合物 HOMO(eV) LUMO (eV) 偶 --*---- mer-AlQ3 -5.00 -1.73 4.42 BA1Q -5.11 -1.76 2 17 mer-GaQ3 -4.63 -1.91 6 32 fac-GaQ3 -4.93 -1.66 8.85 ZrQ4 -5.00 -1.65 0 00 — HfQ4 -5.05 -1.68 〇 〇3 BCP -5.87 -1.17 2 RQ ' PBD -5.85 -1.66 - 〇 -7 3 75 TAZ -5.71 -1.66 6.00 TPBi -5.70 -1.25 5 63 〜 fac-Ir(ppy)3 -4.85 -1.21 6 14 〜 CBP -5.32 -1.23 0.00 Boron-1 -6.49 -2.02 〇 〇〇 〜 Boron-2 -5.80 -1.38 0.02 92428.doc •35· 二所丁之0LED材料系列的偶極矩有注意到數個趨勢。 P二預測三·醌醇鹽諸如AM及〜及證-_3具有較雙· "现及四-賊醇鹽諸如BA1Q、ZrQ4及哪高之偶極矩〇該 二-酉昆㈣可具有兩種不同之異構物結構，表面（㈣及子午 線(―。如該計算所示，心倘之偶極矩遠高於其子午 構物。雖，然表面異構物較對稱，但該配位體之偶極矩 °才曰向相同方向，綜合效果。四如林錯合物ZrQ4之結晶結 構顯示該錯合物具有S4對稱，即使該錯合物可能不位於S4 點群中。結果，該錯合物具有零偶極矩。如同核磁共振光 譜（NMR)所確認，HfQ4具有類似於Zrw之結構特性，因此 假定具有如同ZrQ4之結構構型。 亦發現具有缺電子性含氮雜環之材料（一般於磷光 OLEDs中使用電洞阻隔材料）具有高於電洞阻隔性芳族烴
或其具有較高結構對稱性之衍生物諸如Boron]及B〇r〇n_2 面之偶極矩。
雖係針對特定實施例及較佳具體實例描述了本發明，但 應明瞭本發明不受限於此等實施例及具體實例。本發明所 申請包括來自本文所述之特定實施例及較佳具體實例為熟 習此技術者所熟知的變化形式。 【圖式簡單說明】 圖1出示一有機發光裝置，具有分隔之電子傳遞、電洞傳 遞、及發光層，及其他層。 圖2出示倒置之有機發光裝置，不具有分隔電子傳遞層。 圖3出示具有不與該陰極直接接觸之有機增進層的裝置。 92428.doc •36- 1354694 圖4出示具有直接與陰極接觸之有機增進層的裝置。 【主要元件符號說明】 100 有機發光裝置 110 基材 115 陽極 120 電洞注射層 125 電洞傳遞層 130 電子阻隔層 135 發光層 140 電洞阻隔層 145 電子傳遞層 150 電子注射層 155 保護層 160 陰極 162 第一導電層 164 第二導電層 200 倒置之OLED 210 基材 215 陰極 220 發光層 225 電洞傳遞層 230 陽極 300 裝置 3 10 基材310 92428.doc -37· 1354694 315 陽極 320 電洞注射層320 325 電洞傳遞層325 335 發光層 340 有機增進層 345 電子傳遞層 360 陰極 362 第一導電層362 364 第二導電層364 400 裝置 410 基材 415 陽極 420 電洞注射層 425 電洞傳遞層 435 發光層 440 有機增進層 460 陰極 462 第一導電層 464 第二導電層
92428.doc •38-
Claims (1)
1354694
第093108952號專利申請案 中文申請專利範圍替換本(100年9月） .十、申請專利範圍： ，1. 一種裝置，其包含： 一陽極； 一陰極； 一第一有機層，配置於該陽極與該陰極之間，其中該 第一有機·層可在該陽極與該陰極之間施加電壓時發射填 光； 一第二有機層，配置於該第一有機層與該陰極之間， 其中該第二有機層係與該第一有機層直接接觸，且其中 該第二有機層係包含具有以下結構之材料：
其中： Μ係為選自由Ti、Zr、Hf、Nb、Re、Sn及Ge所組成之群 的金屬； FU、R2、R3、R4、R5、R6、R7 及 R8各表示無取代、單-、 二-或三-取代，且其中該等取代基係個別選自由以下組成 之群：烷基及芳基。 2.如請求項1之裝置，其中Μ係為Zr。 92428-1000927.doc 1354694 3.如=求項1之裝置，其中Μ係為Hf。 — 4‘如。月求項1之裝置，其中Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7 * 及尺8各表示無取代。 5· # °月求'項 2之裝置’其中 Rl、R2、R3、R4、R5、R6、R7 及R8各表示無取代。 6·如明求項1之裝置，其中該第二有機層係與該陰極直接接 觸。 7. 如明求項1之裝置，其進一步包含一第三有機層配置於 該第二有機層與該陰極之間。 8. 一種裝置，其包含： 一陽極； 一陰極； 一第一有機層，配置於該陽極與該陰極之間，其中該 第一有機層可在該陽極與該陰極之間施加電壓時發射磷 光； 一第二有機層，配置於該第一有機層與該陰極之間， 其中該第二有機層係與該第一有機層直接接觸，且其中 該第二有機層係包含具有以下結構之材料：
92428-1000927.doc -2- S 1354694 其中： 係為2至4之整數，界疋賊醇根配位體（qUin〇iate Hgands) 之數量； y係為〇至3之整數； Μ係為選自由Ca、Sr、Ba、Ti、Zr、财、v、灿、m〇、w、 Mn、Tc、Re、Fe、Ru、〇s、犯、pd、pt、zn、cd、珣、 Ge、Sn、及Pd所組成之群的金屬； i係由1至x ; Rai及Rbi各表示無取代、單·、二或三取代且其中該 等取代基係個別選自由以下組成之群：院基及芳基；且 R係為任何配位體。 9. 10. 11. 如請求項8之裝置，其中Rai於各個配位體上係相同，而 Rbi於各個配位體上係相同。 ㈣以8以置’其中㈣二有機層係、與該陰極直接接 觸。 如請求項8之裝置，其中該第二有機層係包含具有以下結 構之材料：
其中y=0且2SXS4。 ....：· 92428-1000927.doc 12 — 占士- 二求項1ϋ置’其中該第二有機層係與該陰極 接觸。 13. 一種裝置，其包含： 一陽極； —陰極； 第一有機層，配置於該陽極與該陰極之間，其中該 光；有機層可在該陽極與該陰極之間施加電壓時發射填 L——. 其中訪一有機層’配置於該第一有機層與該陰極之間， 談兹_帛一有機層係與該第一有機層t接接觸，且其中 “一有機層係包含具有以下結構之材料： 14.如請求項13 接觸。
之裝置 其中該第二有機層係與該陰極直接 其包含： —種裝置 一 1%極 一陰極 92428-1000927.doc S -4- 第有機層，配置於該陽極與該陰極之間其中該 有機層可在肖陽極與該陰極之間施加電壓射填 光； 有機層，配置於該第一有機層與該陰極之間， 其：該第二有機層係與該第-有機層直接接觸，且其中 該第二有機層係包含具有以下結構之材料：
16. 17. 如請求項15之裝置，其中兮笛_ 丹甲这第一有機層係與該陰極直接 接觸。 一種裝置，其包含： 一陽極； —陰極； 第有機層，配置於該陽極與該陰極之間，其中該 第—有機層可在該陽極與該陰極之間施加電壓時發射墙 光； 一第二有機層，配置於該第一有機層與該陰極之間， 其中該第二有機層係與該第一有機層直接接觸，且其中 該第二有機層係包含偶極矩低於約2.0德拜之有機材料， 92428-1000927.doc 1354694 且其最高佔用分子軌道能階較該第一有機層中有機材料 之最高佔用分子軌道能階低不超過〇 7電子伏特。 18. 如請求項17之裝置，其中該第二有機材料係包含最高佔 用刀子軌道能階較該第一有機層中電洞傳遞材料之最高 佔用分子軌道能階低不超過0.3電子伏特的材料。 19. 如請求項17之裝置，其中該第二有機材料係包含最高佔 用分子軌道能階較該第一有機層中電洞傳遞材料之最高 佔用分子軌道能階低不超過0.25電子伏特的材料。 鲁20·如請求項17之裝置，其中該第二有機材料係包含最高佔 用分子軌道能階高於該第一有機層中電洞傳遞材料之最 高佔用分子軌道能階的材料。
92428-1000927.doc 6-
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