專利名稱：具有熒蒽大環(huán)物質(zhì)的oled器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)電致發(fā)光(EL)器件，所述器件具有發(fā)光層，并且其中電子輸送層包含特定類型的熒蒽大環(huán)化合物。
背景技術(shù)：
盡管有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件已經(jīng)問世二十余年，但是其性能的局限性對(duì)于許多所需應(yīng)用造成了障礙。最簡單形式的有機(jī)EL器件由以下部分構(gòu)成用于空穴注入的陽極、 用于電子注入的陰極和夾在這兩個(gè)電極之間以支持導(dǎo)致發(fā)光的電荷復(fù)合的有機(jī)介質(zhì)。這些器件通常也被稱作有機(jī)發(fā)光二極管或0LED。早期有機(jī)EL器件的代表有1965年3月9日發(fā)布的Gurnee等的美國專利第3，172，862號(hào)；1965年3月9日發(fā)布的Gurnee的美國專利第 3，173，050 號(hào)；Dresner 的"Double Iniection Electroluminescence in Anthracene，，(RCA Review, 30, 322 (1969))；和 1973 年 1 月 9 日發(fā)布的 Dresner 的美國專利第 3，710，167 號(hào)。 這些器件中的通常由多環(huán)芳香烴構(gòu)成的有機(jī)層非常厚(遠(yuǎn)大于1 μ m)。因此，工作電壓非常高，通常大于100V。較新的有機(jī)EL器件包括由在陽極與陰極之間的極薄的層(例如< Ι.Ομπι)構(gòu)成的有機(jī)EL元件。此處，術(shù)語“有機(jī)EL元件”包括在陽極與陰極之間的層。減小厚度降低了有機(jī)層的電阻，并使器件能夠在低得多的電壓下工作。在美國專利4，356，429率先描述的基本的兩層EL器件結(jié)構(gòu)中，特別選擇EL元件的與陽極相鄰的一個(gè)有機(jī)層以輸送空穴，該有機(jī)層因此而被稱為空穴輸送層，并特別選擇另一有機(jī)層以輸送電子，該有機(jī)層因而被稱為電子輸送層。注入的空穴與電子在有機(jī)EL元件中的復(fù)合導(dǎo)致有效的電致發(fā)光。此外，還已經(jīng)提出了在空穴輸送層與電子輸送層之間含有有機(jī)發(fā)光層(LEL)的三層有機(jī)EL器件，例如為由C. Tang等(J. Applied Physics，第65卷，3610 (1989))所公開的三層有機(jī)EL器件。發(fā)光層通常包含摻雜有客體材料(也被稱為摻雜物)的主體材料。另外，美國專利4，769，292中已提出了一種四層EL元件，所述元件包含空穴注入層(HIL)、空穴輸送層(HTL)、發(fā)光層(LEL)和電子輸送/注入層(ETL)。這些結(jié)構(gòu)使得器件效率得到改進(jìn)。近年來，EL器件已經(jīng)拓展到不僅包括諸如紅色、綠色和藍(lán)色等單色發(fā)射器件，還包括白色器件，即發(fā)射白光的器件。有效的產(chǎn)生白光的OLED器件在工業(yè)中高度期望的，并認(rèn)為其可作為若干應(yīng)用的低成本替代物，所述應(yīng)用例如為薄如紙的光源、LCD顯示器中的背光、汽車頂燈和辦公室照明。產(chǎn)生白光的OLED器件應(yīng)該明亮、有效并且通常具有約為 (0. 33,0. 33)的國際照明委員會(huì)(CIE)色度坐標(biāo)。根據(jù)本公開內(nèi)容，在任何情況下，白光都是指使用者可以感知的具有白色的光。自早期的發(fā)明以來，如美國專利 5，061，569,5, 409，783,5, 554，450,5, 593，788、 5，683，823,5, 908，581,5, 928，802,6, 020，078 和 6，208，077 以及其它文獻(xiàn)中所公開的，器
件材料的進(jìn)一步改進(jìn)導(dǎo)致了如顏色、穩(wěn)定性、發(fā)光效率和可制造性等屬性上的性能改進(jìn)。盡管取得了所有這些進(jìn)展，但是仍持續(xù)需要諸如電子輸送材料和電子注入材料等有機(jī)EL器件組件所述組件將能提供更低的器件驅(qū)動(dòng)電壓從而降低能耗，同時(shí)保持高照明效率和長使用壽命以及高色純度。電子注入層的實(shí)例包括在美國專利第5，608，觀7號(hào)、第5，776，622號(hào)、第 5，776，623號(hào)、第6，137，223號(hào)和第6，140，763號(hào)中描述的那些。電子注入層通常含有功函小于 4. OeV 的材料。在 CRC Handbook of Chemistry and Physics，第 70 版，1989-1990， CRCPress Inc.，第F-132頁中可找到對(duì)功函的定義，在并在第E-93和E-94頁可找到各種金屬的功函列表。這些金屬的典型例包括Li、Na、K、Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Y、La、Sm、Gd、Yb。 含有諸如Li、Cs、Ca、Mg等低功函堿金屬或堿土金屬的薄膜可用于電子注入。另外，摻雜有這些低功函金屬的有機(jī)材料還可有效地用作電子注入層。其實(shí)例為Li或Cs摻雜的Alq。美國專利第6，509，109號(hào)和美國專利申請(qǐng)公開號(hào)20030044643描述了一種有機(jī)電致發(fā)光器件，其中電子注入?yún)^(qū)域含有無氮芳香化合物作為主體材料，和諸如堿金屬化合物等還原性摻雜劑。美國專利第6，396，209號(hào)描述了電子輸送有機(jī)化合物和有機(jī)金屬絡(luò)合物化合物的電子注入層，其含有至少一種堿金屬離子、堿土金屬離子或稀土金屬離子。EL 器件的電子注入層中的有機(jī)鋰化合物的其他實(shí)例包括美國專利申請(qǐng)公開號(hào)20060286405、 20020086180、20040207318、美國專利第 6，396，209 號(hào)、第 6，468，676 號(hào)、JP2000053957 和 W09963023。一類有用的電子輸送材料為衍生自金屬螯合的類羥基喹啉化合物的電子輸送材料，包括羥基喹啉自身(也常稱作8-喹啉醇或8-羥基喹啉)的螯合物。本領(lǐng)域公知三 (8-羥基喹啉)鋁(III)(也稱作Alq或Alq3)和其它金屬和非金屬羥基喹啉螯合物可作為電子輸送材料。Tang等在美國專利第4，769，292號(hào)和VanSlyke等在美國專利第4，539，507 號(hào)中通過教導(dǎo)使用Alq作為發(fā)光層或發(fā)光區(qū)中的電子輸送材料來降低EL器件的驅(qū)動(dòng)電壓。 Baldo等在美國專利第6，097，147號(hào)和Himg等在美國專利第6，172，459號(hào)中教導(dǎo)在陰極附近使用有機(jī)電子輸送層，從而當(dāng)電子由陰極注入電子輸送層中時(shí)，電子既穿過電子輸送層也穿過發(fā)光層。在電子輸送層中使用具有取代基的熒蒽也是已知的，其實(shí)例包括在美國專利申請(qǐng)公開號(hào) 20080007160、20070252516、20060257684、20060097227 和 JP200409144 中描述的器件。JP2003123978 描述了包含 7，14-鏈烯苊并(alkanoacenaphtho) [l，2_k]熒蒽衍生物的有機(jī)電致發(fā)光元件，特別是公開了這種類型的材料在發(fā)光層中的應(yīng)用。盡管取得了所有這些進(jìn)展，但仍存在對(duì)開發(fā)改善OLED器件的效率并降低其驅(qū)動(dòng)電壓的新型化合物的需求，以及提供具有其它改進(jìn)特征的實(shí)施方式的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種OLED器件，所述器件包括陰極、陽極并具有在二者之間的發(fā)光層，并且還包括在所述發(fā)光層和所述陰極之間的第一層，所述第一層含有熒蒽大環(huán)化合物。 所述熒蒽大環(huán)化合物包含7，10-位通過連接基團(tuán)連接的熒蒽核。所述熒蒽核能夠被進(jìn)一步取代，條件是8-位和9-位上的取代基不能結(jié)合而形成五元環(huán)基團(tuán)。所述OLED器件在所述發(fā)光層和所述陰極之間包括至少一個(gè)含有堿金屬物質(zhì)的層。在第二實(shí)施方式中，所述OLED器件包括存在于所述第一層中或位于所述陰極與所述第一層之間的第二層中的堿金屬化合物或有機(jī)堿金屬化合物。在第三實(shí)施方式中，所述OLED器件除了所述熒蒽大環(huán)化合物之外還包含存在于所述第一層中的蒽衍生物。本發(fā)明的器件提供了諸如效率和驅(qū)動(dòng)電壓等改進(jìn)的特征。


圖1顯示了本發(fā)明的OLED器件的一個(gè)實(shí)施方式的截面示意圖。應(yīng)該理解，圖1并非按比例繪制，因?yàn)楦鲗佣己鼙〔⑶也煌膶又g的厚度差異過大，因而無法按比例繪制。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明大體上如上所述。本發(fā)明的OLED器件為多層電致發(fā)光器件，所述器件包含陰極、陽極、一個(gè)或多個(gè)發(fā)光層(LEL)、一個(gè)或多個(gè)電子輸送層(ETL)和一個(gè)或多個(gè)電子注入層(EIL)，可選的是，還包含附加層，例如一個(gè)或多個(gè)空穴注入層、一個(gè)或多個(gè)空穴輸送層、一個(gè)或多個(gè)激子阻擋層、一個(gè)或多個(gè)間隔層、一個(gè)或多個(gè)連接層和一個(gè)或多個(gè)空穴阻擋層。發(fā)光層和陰極之間的第一層包含熒蒽大環(huán)化合物。所述熒蒽大環(huán)化合物有助于使電子從陰極輸送至發(fā)光層。期望的是，所述第一層是電子輸送層。所述電子輸送層的厚度往往為2nm 750nm，經(jīng)常為5nm 50nm，典型為IOnm 40nm。所述電子輸送層還可以再分成兩個(gè)以上的子層，例如，可以將其分為第一輸送層(ETLl)和第二輸送層(ETL2)，而且還可以再分。在一個(gè)實(shí)施方式中，熒蒽大環(huán)化合物存在于作為非發(fā)光層的至少一個(gè)電子輸送層中；也就是，該層應(yīng)當(dāng)提供少于全部器件發(fā)射的25%。期望的是，該層應(yīng)當(dāng)基本上不發(fā)光。所述熒蒽大環(huán)化合物含有熒蒽核，熒蒽核含有4個(gè)成環(huán)的環(huán)(armulated ring)，
所述核的編號(hào)順序如下所示。
權(quán)利要求
1.一種OLED器件，所述器件包括陰極、陽極并具有在二者之間的發(fā)光層，并且還包括在所述發(fā)光層和所述陰極之間的第一層，所述第一層包含熒蒽大環(huán)化合物，所述熒蒽大環(huán)化合物包含7，10-位通過連接基團(tuán)連接的熒蒽核，并且其中所述熒蒽核能夠被進(jìn)一步取代，條件是8-位和9-位上的取代基不能結(jié)合而形成五元環(huán)基團(tuán)；并且其中所述OLED器件在所述發(fā)光層和所述陰極之間包括至少一個(gè)含有堿金屬物質(zhì)的層。
2.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其中，所述連接基團(tuán)具有8個(gè)原子以上且小于30個(gè)原子的長度。
3.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其中，所述連接基團(tuán)具有10個(gè)原子以上且少于20 個(gè)原子的長度。
4.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其中，所述熒蒽大環(huán)化合物含有一個(gè)、且僅含有一個(gè)熒蒽核。
5.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其中，不存在與所述熒蒽核成環(huán)的芳香環(huán)。
6.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其中，所述熒蒽大環(huán)化合物由式(I)表示
7.如權(quán)利要求6所述的OLED器件，其中，L由式⑴表示 -(CY2)n- 式(1)其中各個(gè)Y相同或不同，并且各個(gè)Y表示氫或取代基，條件是相鄰的取代基能夠結(jié)合而形成環(huán)基團(tuán)；和η是8 25。
8.如權(quán)利要求6所述的OLED器件，其中，L由式⑵表示 -(CY2) r-[(CY2)-(X)-(CY2) ]s-(CY2)t- 式(2)其中各個(gè)Y相同或不同，并且各個(gè)Y表示氫或取代基，條件是相鄰的取代基能夠結(jié)合而形成環(huán)基團(tuán)；和各個(gè)X相同或不同，并且各個(gè)X表示CY2、N、0或S ；和r為0 10，t為0 10，s為1 10，條件是選擇r、s和t以使L具有至少8個(gè)原子但少于25個(gè)原子的長度。
9.如權(quán)利要求6所述的OLED器件，其中，R1 &中的每一個(gè)獨(dú)立地表示氫、具有1 對(duì)個(gè)碳原子的烷基或具有6 對(duì)個(gè)碳原子的芳基，條件是相鄰的基團(tuán)不能結(jié)合而形成與所述熒蒽核稠合的芳香環(huán)基團(tuán)。
10.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其中，所述熒蒽大環(huán)化合物由式(II)表示
11.如權(quán)利要求10所述的OLED器件，其中，m為6以上但小于25。
12.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其中，所述堿金屬物質(zhì)包括鋰金屬或有機(jī)鋰化合物。
13.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其中，所述第一層包含堿金屬或有機(jī)堿金屬化合物。
14.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其中，位于所述第一層和所述陰極之間并與所述第一層相鄰的第二層包含堿金屬或有機(jī)堿金屬化合物。
15.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其中，所述第一層包含堿金屬或有機(jī)堿金屬化合物，位于所述第一層和所述陰極之間并與所述第一層相鄰的第二層包含獨(dú)立選擇的堿金屬或獨(dú)立選擇的有機(jī)堿金屬化合物。
16.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其中，所述堿金屬物質(zhì)包含由式(III)表示的化合物(LOf(Q)g 式(III) 其中Q是陰離子有機(jī)配體；和f和g為獨(dú)立選擇的整數(shù)，這些整數(shù)經(jīng)選擇而使該絡(luò)合物呈電中性。
17.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其中，所述堿金屬物質(zhì)包含由式(IV)表示的化合
18.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其中，所述第一層除了所述熒蒽大環(huán)化合物之外還包含式(V)的蒽衍生物R1和R6各自獨(dú)立地表示具有6 M個(gè)碳原子的芳基；
19.如權(quán)利要求1所述的OLED器件，其中，所述熒蒽大環(huán)化合物存在于所述第一層和所述發(fā)光層中。
20.—種OLED器件，所述器件包括陰極、陽極并具有在二者之間的發(fā)光層，并且還包括在所述發(fā)光層和所述陰極之間的第一層，其中所述第一層是不發(fā)光的電子輸送層，并且其中a)所述第一層包含熒蒽大環(huán)化合物，所述熒蒽大環(huán)化合物包含7，10-位通過連接基團(tuán)連接的熒蒽核，其中所述連接基團(tuán)具有至少8個(gè)原子的長度，并且其中所述熒蒽核能夠被進(jìn)一步取代，條件是8-位和9-位上的取代基不能結(jié)合而形成五元環(huán)基團(tuán)；和b)所述第一層包含堿金屬或有機(jī)堿金屬化合物；或位于所述第一層和所述陰極之間并與所述第一層相鄰的第二層包含堿金屬或有機(jī)堿金屬化合物，條件是所述第一層和第二層均能夠包含獨(dú)立選擇的堿金屬或有機(jī)堿金屬化合物。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種OLED器件，所述器件包括陰極、陽極并具有在二者之間的發(fā)光層，并且還包括在所述陰極和所述發(fā)光層之間的第一層，所述第一層含有熒蒽大環(huán)化合物。所述熒蒽大環(huán)化合物包含7，10-位通過連接基團(tuán)連接的熒蒽核。所述熒蒽核能夠被進(jìn)一步取代，條件是8-位和9-位上的取代基不能結(jié)合而形成五元環(huán)基團(tuán)。所述OLED器件在所述發(fā)光層和所述陰極之間包括至少一個(gè)含有堿金屬物質(zhì)的層。期望的是，所述OLED器件包含存在于所述第一層中或存在于位于所述陰極與所述第一層之間的第二層中的堿金屬物質(zhì)。所述OLED器件除了所述熒蒽大環(huán)化合物之外還包含存在于所述第一層中的蒽衍生物。本發(fā)明的器件提供了諸如效率和驅(qū)動(dòng)電壓等改進(jìn)的特征。
文檔編號(hào)H01J1/62GK102349129SQ201080011657
公開日2012年2月8日 申請(qǐng)日期2010年2月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月13日
發(fā)明者W·J·貝格里, 娜塔莎·安德里夫斯基 申請(qǐng)人:全球Oled科技有限責(zé)任公司