專利名稱：有機電致發(fā)光器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機電致發(fā)光(EL)器件，更具體地，本發(fā)明涉及具有電子傳輸層的有機電致發(fā)光器件及其制造方法。
背景技術(shù)：
通常，有機電致發(fā)光(EL)器件包括一堆有機層，每層具有與陽極和陰極有關(guān)的功能，所述陽極由諸如氧化銦錫(ITO)的材料制成，所述陰極由諸如鋁(Al)的材料制成。在堆棧(stack)上施加電場以發(fā)光。有機EL器件的特征在于能夠在低電壓下被驅(qū)動，電能消耗相對較低，同時具有輕重量和柔性基質(zhì)。
常規(guī)的有機EL器件根據(jù)其中所用的材料和堆棧結(jié)構(gòu)，以及陽極的表面處理條件，在使用壽命和效率上表現(xiàn)出很大的變化。雖然已花費很大努力試圖提高常規(guī)有機EL器件的使用壽命和效率，但是這種研究基本上沒有獲得滿意的結(jié)果，有機EL器件的使用壽命和效率仍然還是問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決至少以上的問題和/或缺點，并提供至少下文所述的優(yōu)點。
因此，本發(fā)明涉及有機電致發(fā)光器件及其制造方法，所述器件基本上避免了由于相關(guān)技術(shù)的限制和缺點導(dǎo)致的一個或多個問題。
本發(fā)明的目的是，提供具有改進(jìn)的使用壽命和效率的有機電致發(fā)光器件及其制造方法，所述改進(jìn)的使用壽命和效率通過使用新材料形成電子傳輸層而獲得。
本發(fā)明的另一目的是，提供利用簡化制造工藝的有機電致發(fā)光器件及其制造方法，所述簡化制造工藝通過使用新材料形成電子傳輸層而獲得。
為了達(dá)到這些目的和獲得其它優(yōu)點，根據(jù)本發(fā)明，如本文具體和概括描述的，有機電致發(fā)光器件包括堆棧(stack)結(jié)構(gòu)，該堆棧結(jié)構(gòu)包括陽極和陰極之間的發(fā)射層和電子傳輸層，其中電子傳輸層包括與發(fā)射層鄰接的第一層和與陰極鄰接的第二層，第一層是至少兩種材料的混合物，第二層是至少兩種材料的混合物，該至少兩種材料的混合物可以是有機化合物與一種或多種其它有機化合物的混合物，或者可以是金屬或無機化合物與一種或多種其它金屬或無機化合物的混合物，或者可以是一種或多種有機化合物與一種或多種金屬或無機化合物的混合物。
電子傳輸層的第一層或第二層可以屬于第一材料和第二材料的混合物，第一材料(X)與第二材料(Y)的組成比范圍可為1～100∶1到1∶1～100。
此外，電子傳輸層的第一層或第二層可以是第一材料和多種材料的混合物，第一材料(X)與多種材料(Y)的組成比范圍可為1～100∶1到1∶1～100。
電子傳輸層的第一層可包含至少一種具有電洞阻擋性質(zhì)的材料和至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料，電子傳輸層的第二層可包含至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料和至少一種具有利于電子注入或利于電子傳輸性質(zhì)的材料。
具有電洞阻擋性質(zhì)的材料可具有大于0.4V的氧化電位，和大于5.2eV的最高占據(jù)分子軌道(HOMO)的絕對值。
具有電子傳輸性質(zhì)的材料可具有大于1.0×10-6cm2/Vs的遷移率。
具有利于電子注入或利于電子傳輸性質(zhì)的材料可為無機化合物或金屬。
可在電子傳輸層的第一層和第二層之間進(jìn)一步形成由一個或多個亞層組成的第三層。
在本發(fā)明的另一方面中，全色有機電致發(fā)光(EL)器件包括堆棧結(jié)構(gòu)，該堆棧結(jié)構(gòu)包括陽極和陰極之間的發(fā)射層和電子傳輸層，其中發(fā)射層包含至少一種磷光材料，并且其中電子傳輸層可包括與發(fā)射層鄰接的第一層和與陰極鄰接的第二層，所述第一層是至少一種具有電洞(hole)阻擋性質(zhì)的材料和至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物，所述第二層是至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料和至少一種具有利于電子注入或利于電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物。
可在電子傳輸層的第一層和第二層之間進(jìn)一步形成包括一個或多個亞層的第三層，第三層的各個亞層可為選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的至少兩種材料的混合物，或者可為選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的單個材料。
在本發(fā)明的另一方面，有機電致發(fā)光器件包括多個發(fā)射單元，該發(fā)射單元包括陽極和陰極之間的發(fā)射層和電子傳輸層，其中鄰接的發(fā)射單元被夾層分開，并且其中電子傳輸層可包括與發(fā)射層鄰接的第一層和與陰極鄰接的第二層，所述第一層是至少一種具有電洞阻擋性質(zhì)的材料和至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物，所述第二層是至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料和至少一種具有利于電子注入或利于電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物。
在本發(fā)明的另一方面，涉及制造有機電致發(fā)光器件的方法，包括在基質(zhì)上形成第一電極，在第一電極上形成包含至少一種磷光材料的發(fā)射層，在整個發(fā)射層上形成由第一層和第二層構(gòu)成的電子傳輸層，第一層是至少一種具有電洞阻擋性質(zhì)的材料和至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物，第二層是至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料和至少一種具有利于電子注入或利于電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物，并在電子傳輸層上形成第二電極。
應(yīng)該理解，本發(fā)明的以上一般描述和以下詳細(xì)描述是示例性和解釋性的，意在提供如權(quán)利要求所述的本發(fā)明的進(jìn)一步解釋。
本發(fā)明的其他優(yōu)點、目的和特征一部分將在下文的說明書中進(jìn)行描述，一部分由本領(lǐng)域技術(shù)人員查看下文內(nèi)容即可明了，或可從本發(fā)明實施中獲悉。本發(fā)明的目的和優(yōu)點可如附加的權(quán)利要求中具體指出的被認(rèn)識到和獲得。


下面將參考以下附圖詳細(xì)描述本發(fā)明，在附圖中相同的標(biāo)號指代相同的元件，其中圖1a～1e是根據(jù)本發(fā)明的實施方案，在有機EL器件的電子傳輸層中使用的電洞阻擋材料的結(jié)構(gòu)式；圖2a～2h是根據(jù)本發(fā)明的實施方案，在有機EL器件的電子傳輸層中使用的衍生物的結(jié)構(gòu)式；圖3a～3h是根據(jù)本發(fā)明的實施方案，在有機EL器件的電子傳輸層中使用的電子傳輸材料的結(jié)構(gòu)式；
圖4～7是根據(jù)本發(fā)明的實施方案，有機EL器件的截面圖；圖8和9是電子傳輸層中使用材料的IVL性質(zhì)的對比圖；圖10是帶有Balq∶Alq3電子傳輸層的有機E1器件的結(jié)構(gòu)截面；圖11和12是Balq∶Alq3電子傳輸層的組成比例的IVL性質(zhì)對比圖；圖13是具有Balq∶BeBq2電子傳輸層的有機E1器件的截面圖；圖14是電子傳輸層中所用材料的器件使用壽命的對比圖；圖15和16是根據(jù)本發(fā)明的實施方案，有機EL器件的截面圖；圖17和18是Alq3/BeBq2∶LiF電子傳輸層的IVL性質(zhì)的對比圖；圖19～22是BeBq2/LiF/Al電子傳輸層的組成比例的器件性質(zhì)對比圖；圖23所示為BeBq2/LiF/Al電子傳輸層的電子注入時勢壘高度的變化；圖24和25是Balq∶Alq(5∶5)/BeBq2∶LiF(1∶1)電子傳輸層的IVL性質(zhì)的對比圖；和圖26是電子傳輸層中所用材料的器件使用壽命對比圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在詳細(xì)參照本發(fā)明的優(yōu)選實施方案，其實施例在隨附的附圖中說明。所有可能的情況下，在整個圖中均使用相同的標(biāo)號來指示相同或類似的部件。
有機電致發(fā)光(EL)器件通過形成激子而在發(fā)射層內(nèi)產(chǎn)生一定波長的光，所述激子由電子和電洞之間的重組合(recombination)產(chǎn)生，電子和電洞經(jīng)由陰極和陽極而注入。在陽極和發(fā)射層之間插入電洞傳輸層，在陰極和發(fā)射層之間插入電子傳輸層。這種結(jié)構(gòu)是高效的，因為用于通過電子和電洞之間的重組合而發(fā)光的區(qū)域被限定在發(fā)射層中。
此外，為了獲得器件的最優(yōu)發(fā)光效率，調(diào)節(jié)電洞和電子之間的平衡也是重要的，從而注入到發(fā)射層中的載體在接近發(fā)射層中心被激發(fā)。為此目的，考慮到電洞傳輸層和電子傳輸層的傳輸能力，通過調(diào)節(jié)各個堆疊層(stacked layer)的厚度，可獲得最優(yōu)效率。
通常，當(dāng)在有機EL器件上施加前向電壓時，來自陽極的電洞被注入到發(fā)射層，來自陰極的電子被注入到發(fā)射層，導(dǎo)致發(fā)射層中電洞和電子之間的重組合，由此發(fā)光。有機EL器件的內(nèi)部量子效率表示為，器件內(nèi)部產(chǎn)生的光子數(shù)與由外部電極注入的電荷數(shù)的比率。
也即，內(nèi)部量子效率(ηint)由以下方程表示ηint＝γηrηf (方程1)其中，γ是與電子和電洞注入之間的平衡相關(guān)的因子，ηr是由電子電洞重組合產(chǎn)生的單重態(tài)激子的產(chǎn)生效率，ηf是單重態(tài)激子的發(fā)射量子效率。
當(dāng)各自具有自旋S＝1/2的電子和電洞之間重組合時，其在發(fā)射層中形成激子，會產(chǎn)生具有S＝1的三重態(tài)，其中兩個自旋是對稱排列的，和具有S＝0的單重態(tài)，其中兩個自旋是非對稱排列的，三重態(tài)與單重態(tài)的比率為3∶1。大部分分子的基態(tài)是自旋單重態(tài)的。
同樣地，根據(jù)選擇規(guī)則，單重態(tài)激子能夠輻射躍遷到基態(tài)，這稱為熒光。發(fā)光的三重態(tài)激子輻射躍遷到單重態(tài)基態(tài)則優(yōu)選被禁止。三重態(tài)激子也可通過由擾動如自旋軌道耦合而發(fā)光進(jìn)行躍遷，這稱為磷光。
在磷光或熒光有機EL器件中，優(yōu)選保持電子和電洞注入之間的平衡，以獲得其最大效率。平衡因子γ被稱為電荷平衡因子。
在大多數(shù)常規(guī)有機EL器件中，與電子數(shù)相比有過量的電洞被注入到發(fā)射層中。這種過量電洞的注入導(dǎo)致器件效率的降低。當(dāng)阻擋被注入發(fā)射層的電洞以防止這種現(xiàn)象時，這在大多數(shù)情況下會導(dǎo)致相應(yīng)的I-V曲線上電壓的上升。因而，需要這樣的電子傳輸層，其能夠使電子向發(fā)射層的注入最大化，并能夠適當(dāng)?shù)刈钃踝⑷氲桨l(fā)射層中的電洞。
根據(jù)本發(fā)明的實施方案，有機EL器件主要包括基質(zhì)、在基質(zhì)上形成的第一電極、在第一電極上形成的發(fā)射層、在發(fā)射層上形成的第二電極和在至少一個區(qū)域上，即在第一電極和發(fā)射層之間以及第二電極和發(fā)射層之間形成的電子傳輸層。第一電極和第二電極的任何一個可為由透明材料形成的陽極或陰極。
電子傳輸層可包括第一層和第二層，第一和第二層各自可包括選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的至少兩種材料的混合物，第一層的組成可獨立于第二層的組成。
也即，電子傳輸層的第一層或第二層或兩者，可包括有機化合物和一種或多種其它有機化合物的混合物，或者可包括金屬或無機化合物和一種或多種其它金屬或無機化合物的混合物，或者可包括一種或多種有機化合物和一種或多種金屬或無機化合物的混合物。
優(yōu)選地，電子傳輸層的第一層或第二層具有約0.1～200nm的厚度。
電子傳輸層的第一層或第二層或兩者，可包括第一材料和第二材料的混合物，其中第一材料(X)與第二材料(Y)的組成比可為約1～100∶1到1∶1～100。此外，電子傳輸層的第一層或第二層或兩者，可包括第一材料和多種材料的混合物，其中第一材料(X)與多種材料(Z)的組成比可為約1～100∶1到1∶1～100。
電子傳輸層的第一層可被置于鄰接發(fā)射層，并可包括至少一種具有電洞阻擋性質(zhì)的材料和至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料。電子傳輸層的第二層被置于鄰接第一或第二電極，并可包括至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料和至少一種具有利于電子注入性質(zhì)或利于電子傳輸性質(zhì)的材料。
具有電洞阻擋性質(zhì)的材料優(yōu)選具有大于約0.4V的氧化電位，和大于約5.2eV的最高占據(jù)分子軌道(HOMO)的絕對值。通常，因為HOMO的絕對值對于綠色摻雜劑為約5.2eV，對于紅色摻雜劑為約5eV，對于藍(lán)色摻雜劑大于5.1eV，所以具有大于5.2eV的HOMO絕對值的材料優(yōu)選用作電洞阻擋材料，用以阻擋發(fā)射層中形成的電洞和激子。
電洞阻擋材料可為含有取代或未取代的8-羥基喹啉的金屬絡(luò)合物，金屬可選自諸如鋁(Al)、鋅(Zn)、鎂(Mg)和鋰(Li)的金屬?；蛘?，電洞阻擋材料可為取代或未取代的1，10-菲咯啉衍生物，或可為取代或未取代的咔唑衍生物。
如圖1a～1e所示，電洞阻擋材料可選自，例如Balq(合鋁(III)雙(2-甲基-8-喹啉)4-苯基酚鹽)、BCP(2，9-二甲基-4，7-聯(lián)苯基-1，10-菲咯啉)、CBP[4，48-N，N8-二咔唑-1，18-聯(lián)苯]、CF-X和CF-Y的材料。其它材料也是合適的。
優(yōu)選地，具有電子傳輸性質(zhì)的材料具有大于約1.0×10-6cm2/Vs的遷移率?；谒x擇的材料，其它水平的遷移率也是合適的。
如圖2a～2h所示，具有電子傳輸性質(zhì)的材料可選自，例如取代或未取代的鋁(Al)絡(luò)合物、取代或未取代的鈹(Be)絡(luò)合物、取代或未取代的鋅(Zn)絡(luò)合物、取代或未取代的二唑衍生物、取代或未取代的三唑衍生物、取代或未取代的噻吩衍生物、取代或未取代的吡咯衍生物、取代或未取代的硅雜環(huán)戊二烯(sila-cyclopentadiene)衍生物、取代或未取代的蒽衍生物、取代或未取代的芘衍生物和取代或未取代的二萘嵌苯衍生物的材料。其它材料也是合適的。
可選擇地，如圖3a～3h所示，具有電子傳輸性質(zhì)的材料可選自，例如Alq3[三(8-羥基喹啉)-合鋁]，BeBq2[雙(10-羥基苯并[h]喹啉)合鈹]，Zn(oxz)2[雙(2-(2-羥苯基)-苯并-1，3-二唑)合鋅]，PBD[2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基-苯基)-1，3，4-二唑]，TAZ[3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1，2，4-三唑]，Liq[8-喹啉合鋰]，Mgq2[雙(8-喹啉)合鎂]和Znq2[雙(8-喹啉)合鋅]的材料。其它材料也是合適的。
具有利于電子注入性質(zhì)或利于電子傳輸性質(zhì)的材料可為無機化合物或金屬。
此類無機化合物可選自，諸如堿金屬化合物、堿土金屬化合物、土金屬化合物和鑭系化合物的化合物。更具體地，無機化合物可選自諸如LiF，NaF，KF，RbF，CsF，F(xiàn)rF，MgF2，CaF2，SrF2，BaF2，LiCl，NaCl，KCl，RbCl，CsCl和FrCl的鹵化物，以及諸如Li2O，Li2O2，Na2O，K2O，Rb2O，Rb2O2，Cs2O，Cs2O2，LiAlO2，LiBO2，LiTaO3，LiNbO3，LiWO4，Li2CO，NaWO4，KAlO2，K2SiO3，B2O5，Al2O3和SiO2的氧化物。其它化合物也可適用。
金屬可選自，諸如堿金屬、堿土金屬、土金屬、稀土金屬及其合金的金屬。更具體地，金屬可選自Li，Na，K，Cs，Be，Mg，Ca，Sr，Ba，Y，La，Ce，Sm，Gd，Eb，Yb，Al∶Li合金，Mg∶Sr合金和In∶Li合金。其它金屬也可適用。
電子傳輸層的第二層可被置于鄰接第一電極或第二電極，如果該第二層包括至少一種有機化合物或至少一種有機金屬化合物，則所述有機化合物或有機金屬化合物可為如酞菁衍生物和金屬酞青衍生物的化合物，其中其金屬組分為如Co，AlCl，Cu，Li2，F(xiàn)e，Pb，Mg，Na2，Sn，Zn，Ni，Mn，VO，Ag2，MnCl，SiCl2和SnCl2的金屬?；蛘撸袡C化合物或有機金屬化合物可為卟啉衍生物和金屬卟啉衍生物，其中其金屬組分為Co，AlCl，Cu，Li2，F(xiàn)e，Pb，Mg，Na2，Sn，Zn，Ni，Mn，VO，Ag2，MnCl，SiCl2和SnCl2中的任一種。其它用于形成這些化合物的材料也是合適的。
此外，電子傳輸層可包括在電子傳輸層的第一層和第二層之間形成的第三層。電子傳輸層的第三層可包括一個或多個亞層，其可為選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的至少兩種材料的混合物，或者可由選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的單個材料形成。電子傳輸層的第三層可由與電子傳輸層的第一和第二層中相同或不同的材料形成。
以這種方式，可將由新材料制成的電子傳輸層施用到有機EL器件的各種結(jié)構(gòu)上，以提高器件的效率和使用壽命。
圖4～7是根據(jù)本發(fā)明第一至第四實施方案的有機EL器件的截面圖。
如圖4和5所示，電子傳輸層包括與發(fā)射層鄰接的第一層、與電極之一(在此實施例中，是陰極)鄰接的第二層，以及形成于第一層和第二層之間的第三層，該第三層包括一個或多個亞層。在圖5中，電子傳輸層包括與電極之一(在此實施例中，是陽極)鄰接的第一層、與發(fā)射層鄰接的第二層，以及形成于第一層和第二層之間的第三層，該第三層包括一個或多個亞層。在這些構(gòu)造的任一個中，可省略第三層。
可在陽極和發(fā)射層之間形成電洞注入層和電洞傳輸層的至少之一，并可在陰極和電子傳輸層之間形成電子注入層。此外，發(fā)射層可包括至少一種磷光材料。如圖6所示，發(fā)射層也可包括多個層。這樣，根據(jù)本發(fā)明，可制造效率和使用壽命提高的、各種結(jié)構(gòu)的有機EL器件。
根據(jù)本發(fā)明的實施方案，有機EL器件的多結(jié)構(gòu)制造如圖7所示。在此構(gòu)造中，有機EL器件具有多個發(fā)光單元，每個單元包括在陽極和陰極之間的發(fā)射層和電子傳輸層，鄰接的發(fā)光單元被夾層分開。
每個發(fā)光單元包括電子傳輸層，該電子傳輸層包括第一層和第二層，第一層可為至少一種具有電洞阻擋性質(zhì)的材料和至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物，第二層可為至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料和至少一種具有利于電子注入性質(zhì)或利于電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物。
每個發(fā)光單元也可包括第三層，該第三層具有配置于電子傳輸層的第一層和第二層之間的一個或多個亞層。第三層的各個亞層可包括選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的至少兩種材料的混合物，或者可由選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的單個材料形成。發(fā)光單元可具有相同的堆棧結(jié)構(gòu)，或可具有不同的堆棧結(jié)構(gòu)。
下面將描述根據(jù)本發(fā)明制造有機EL器件的方法。
首先，在基質(zhì)上形成第一電極，在第一電極上形成包含至少一種磷光材料的發(fā)射層。然后，基本上在整個發(fā)射層上形成包括第一層和第二層的電子傳輸層，所述第一層是至少一種具有電洞阻擋性質(zhì)的材料和至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物，所述第二層是至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料和至少一種具有利于電子注入性質(zhì)或利于電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物。
如果必要的話，電子傳輸層可在第一層上進(jìn)一步包括第三層，該第三層可包括一個或多個亞層，所述亞層由選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的至少兩種材料的混合物形成，或者由選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的單個材料形成。
然后，優(yōu)選在電子傳輸層上形成第二電極。
這樣，在發(fā)射層包括磷光材料的器件(磷光有機EL器件)中，電子傳輸層(ETL)同時起電洞阻擋作用，因此無需單獨的電洞阻擋層。因此，本發(fā)明通過形成電子傳輸層而提供簡化的制造方法，無需單獨的電洞阻擋層。
更具體地，在制造全色有機電致發(fā)光器件時，若其中紅色發(fā)光層、綠色發(fā)光層和藍(lán)色發(fā)光層的至少一個是熒光發(fā)射層，且其余的層至少有一個是磷光層(磷光-熒光混合有機EL器件)，則本發(fā)明通過均勻形成電子傳輸層而能夠提供簡化的制造方法，所述電子傳輸層基本上在整個磷光和熒光發(fā)射層起電洞阻擋作用，從而無需在磷光發(fā)射層上形成單獨的電洞阻擋層。
為了測試根據(jù)本發(fā)明這樣制造的有機EL器件的性質(zhì)，在用作電子傳輸層的常規(guī)材料的Alq3和用作電洞阻擋材料的Balq[合鋁(III)二(2-甲基-8-喹啉)4-苯基酚鹽]之間比較IVL性質(zhì)。
實施例以下將參考實施例更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。這些實施例僅僅是為了解釋的目的而提供的，不應(yīng)該被認(rèn)為限制本發(fā)明的范圍和主旨。
實施例11)在透明基質(zhì)上形成由氧化銦錫(ITO)制成的陽極，在陽極上施涂厚度為約25nm、由銅酞菁(CuPc)制成的電洞注入層(HIL)。
2)通過在HIL上施涂厚度為約35nm的4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯(lián)苯(NPD)形成電洞傳輸層(HTL)。
3)為了制備綠色發(fā)光層，在HTL上施涂厚度為約25nm、以約1％CO6摻雜的8-羥基喹啉鋁(Alq3)。
4)在發(fā)射層上施涂厚度為約35nm的Alq3(器件A)或Balq(器件B)，以形成電子傳輸層(ETL)。
5)在ETL上施涂厚度為約0.5nm的LiF，以形成電子注入層(EIL)。
6)在EIL上施涂厚度為約150nm的鋁(Al)，以形成陰極。
以這種方式制造的器件A和器件B之間，IVL性質(zhì)的對比如圖8和9所示。在將Alq3用作電子傳輸層的器件A中，電洞用作主要的載體。因此，大量注入的電洞保留在發(fā)射層中。Balq可用來阻擋這種電洞，但是比使用Alq3時顯示出較低的電子遷移率。
如圖8和9所示，可看出，使用Balq作為電子傳輸層的器件B，其在I-V曲線上顯示出的電壓性能比使用Alq3作為電子傳輸層的器件A要高出約1.2V。因而，即使需要具有電洞阻擋性質(zhì)和電子傳輸性質(zhì)的材料，但仍需要開發(fā)滿足上述兩種性質(zhì)的材料。
這樣，本發(fā)明通過使用具有電洞阻擋性質(zhì)的材料和具有電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物作為電子傳輸層的材料，用以保持電子傳輸層的電子傳輸能力，同時阻擋電洞，從而調(diào)節(jié)發(fā)射層中的電洞和電子之間的電荷平衡，已獲得效率提高的有機EL器件。
實施例2圖10是根據(jù)本發(fā)明實施方案的有機EL器件的截面圖。
1)在透明基質(zhì)上形成ITO陽極，在陽極上施涂厚度為約25nm、由銅酞菁(CuPc)制成的電洞注入層(HIL)。
2)在HIL上施涂厚度為約35nm的4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯(lián)苯(NPD)，以形成電洞傳輸層。
3)為了制備綠色發(fā)射層，在HTL上施涂厚度為約25nm、用約1％C545T摻雜的8-羥基喹啉鋁(Alq3)。
4)通過在發(fā)射層上施涂具有優(yōu)良電子遷移率的Alq3和具有優(yōu)良電洞阻擋能力的Balq，施涂厚度為約35nm，從而在發(fā)射層上形成電子傳輸層(ETL)，Balq和Alq3的比例為3∶7體積％(器件C)，或Balq和Alq3的比例為5∶5體積％(器件D)，或Balq和Alq3的比例為7∶3體積％(器件E)。
5)然后，通過在ETL上施涂厚度為約0.5nm的LiF，形成電子注入層(EIL)。
6)然后，通過在EIL上施涂厚度為約150nm的鋁(Al)，形成陰極。
由此制造的器件C、D和E之間，其IVL性質(zhì)的對比如圖11和12所示。從圖11和12可看出，器件C(Balq∶Alq3＝3∶7)顯示出差的I-L性質(zhì)，但是顯示出與單獨使用Alq3的器件A類似的I-V性質(zhì)。器件E(Balq∶Alq3＝7∶3)顯示出優(yōu)良的I-L性質(zhì)，同時在三個器件中顯示出最低的I-V性質(zhì)，但是可看出，器件E與實施例1中示例的、單獨使用Balq的器件B相比，其電壓有所提高。
因此，通過將具有電洞阻擋性質(zhì)的合適材料適當(dāng)?shù)負(fù)饺氲接袡CEL器件的電子傳輸層中，從而將由陽極(ITO)通過電洞傳輸層注入到發(fā)射層中的電洞限制在發(fā)射層內(nèi)，可提高有機EL器件的效率。
下表1示出了在50mA/cm2電流密度下，各自器件之間性質(zhì)的比較。
表1

實施例3下文將參考圖13描述本發(fā)明中可使用的電子傳輸層的另一實施例。
圖13所示的器件是使用BeBq2作為電子傳輸材料和Balq作為電洞阻擋材料來制造的。BeBq2的電子傳輸能力優(yōu)于前面使用的Alq3，因此可進(jìn)一步提高器件的性能。
1)首先，在透明基質(zhì)上形成ITO陽極，并通過在陽極上施涂厚度為約25nm的銅酞菁(CuPc)而形成電洞注入層(HIL)。
2)通過在HIL上施涂厚度為約35nm的4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯(lián)苯(NPD)，形成電洞傳輸層(HTL)。
3)為了制備綠色發(fā)光層，在HTL上施涂厚度為約25nm、以約1％C545T摻雜的8-羥基喹啉鋁(Alq3)。
4)然后，通過在發(fā)射層上施涂具有優(yōu)良電子遷移率的BeBq2和具有優(yōu)良電洞阻擋能力的Balq，施涂厚度為約35nm，從而形成電子傳輸層(ETL)，Balq和BeBq2的比為5∶5體積％(器件F)。
5)然后，通過在ETL上施涂厚度為約0.5nm的LiF，形成電子注入層(EIL)。
6)然后，通過在EIL上施涂厚度為約150nm的鋁(Al)，形成陰極。
下表2示出了在50mA/cm2電流密度下，各自器件之間性質(zhì)的比較。
表2

從表2可看出，使用Balq和BeBq2的混合物作為ETL的器件F，與器件A相比，在I-V性質(zhì)上顯示提高了0.8V，在I-L性質(zhì)上顯示提高了約3820nit。結(jié)果，與器件A的參考值相比，器件F的功效提高了176％。
圖14是器件A和器件F之間使用壽命的比較。如圖14所示，在相同的5,000nit亮度下，與器件A相比，器件F的使用壽命明顯提高了。
下文將討論將本發(fā)明中所用電子傳輸層應(yīng)用至磷光有機EL器件的實施例。
通常，通過各自具有自旋S＝1/2的電子和電洞之間的重組合而在發(fā)射層中形成激子，會導(dǎo)致出現(xiàn)具有S＝1的三重態(tài)，其中兩個自旋是對稱排列的，和具有S＝0的單重態(tài)，其中兩個自旋是非對稱排列的，三重態(tài)與單重態(tài)之間的比率為3∶1。大部分分子的基態(tài)是自旋單重態(tài)。
因此，根據(jù)選擇規(guī)則，單重態(tài)激子能夠輻射躍遷到基態(tài)，這稱為熒光。而發(fā)光的三重態(tài)激子輻射躍遷到單重態(tài)基態(tài)則優(yōu)選被禁止。三重態(tài)激子也可通過由擾動如自旋軌道耦合而發(fā)光進(jìn)行躍遷，這稱為磷光。
磷光器件利用三重態(tài)激子來實現(xiàn)光的發(fā)射。為了將三重態(tài)激子限定在發(fā)射層內(nèi)，從而發(fā)射層中形成的三重態(tài)激子不遷移到陰極，可緊挨發(fā)射層使用電洞阻擋層。也即，磷光有機EL器件可緊挨發(fā)射層使用能夠限定三重態(tài)激子的兩層，電洞阻擋層和電子傳輸層。但是，如果采用如上所述的能夠起兩種作用的電子傳輸層，就不再需要另外的電洞阻擋層。
實施例4圖15和16是根據(jù)本發(fā)明的實施方案，有機EL器件的截面圖。將首先討論圖15所示器件的制造。
1)首先，在透明基質(zhì)上形成ITO陽極，在陽極上施涂厚度為約25nm、由銅酞菁(CuPc)制成的電洞注入層(HIL)。
2)通過在HIL上施涂厚度為約35nm的4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯(lián)苯(NPD)，形成電洞傳輸層(HTL)。
3)為了制備磷光綠色發(fā)光層，在HTL上施涂厚度為約25nm、用約8％三(2-苯基吡啶)銥[Ir(ppy)3]摻雜的4，48-N，N8-二咔唑-1，18-聯(lián)苯(CBP)。
4)然后，施涂厚度為約10nm的三重態(tài)激子阻擋材料2，9-二甲基-4，7-聯(lián)苯基1，10-菲咯啉[BCP]，并施涂厚度為約25nm的Alq3，以形成電子傳輸層(ETL)。
CBP+Ir(ppy)3(8％)/BCP/Alq3---器件G25nm 10nm 25nm5)然后，施涂具有優(yōu)良電子遷移率的BeBq2和具有優(yōu)良電洞阻擋能力的Balq，施涂厚度為約35nm，Balq和BeBq2的比例為5∶5體積％，以形成電子傳輸層(ETL)。
CBP+Ir(ppy)3(8％)/Balq∶BeBq2＝5∶5 ---器件H25nm 35nm6)然后，通過在ETL上施涂厚度為約0.5nm的LiF，形成電子注入層(EIL)。
7)然后，通過在EIL上施涂厚度為約150nm的鋁(Al)，形成陰極。
下表3示出了在25mA/cm2電流密度下，各自綠色磷光器件之間性質(zhì)的比較。
表3

從表3可看出，使用電子傳輸層的本發(fā)明可獲得與使用BCP/Alq3的常規(guī)器件相同的性質(zhì)(lm/W)。因此，本發(fā)明中使用的電子傳輸層有利地提供了簡化的制造方法，并能獲得可與常規(guī)器件相比的性質(zhì)和效率，該常規(guī)器件必須使用獨立的電洞阻擋層才獲得這種結(jié)果。
下面討論如圖16所示的全色面板的制造。
如果所有的紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光器件均使用熒光或磷光材料，則可使用相同的電子傳輸層。但是，如果紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)光器件中的一個或兩個器件使用熒光或磷光材料，則使用磷光材料的器件通常使用阻擋層以阻擋三重態(tài)激子。這樣，使用磷光材料的器件和使用熒光材料的器件，在各自的電子傳輸層的組成上表現(xiàn)出不同，所述電子傳輸層緊挨其各自的發(fā)射層沉積。
各自器件的電子傳輸層可按如下沉積。
作為例述目的，可參考以下綠色磷光器件CBP+Ir(ppy)3/BCP(10nm)/Alq3(25nm)紅色磷光器件Alq3+dcjtb/Alq3(35nm)藍(lán)色磷光器件DPVBi/Alq3(35nm)由于本發(fā)明使用摻有電洞阻擋材料的電子傳輸層，所以通過僅形成單個電子傳輸層，而無需根據(jù)各自相應(yīng)的發(fā)光器件形成具有不同結(jié)構(gòu)的電子傳輸層，這樣可簡化制造方法。
作為例述目的，可參考以下綠色磷光器件CBP+Ir(ppy)3/Balq∶BeBq2＝5∶5(35nm)紅色磷光器件Alq3+dcjtb/Balq∶BeBq2＝5∶5(35nm)藍(lán)色磷光器件DPVBi/Balq∶BeBq2＝5∶5(35nm)這樣，當(dāng)使用普通的電子傳輸層時，可簡化制造方法，并還提高磷光熒光混合器件中的器件效率。
另外，從本發(fā)明的有機EL器件中可看出，由于在注入到發(fā)射層中的載體中，少量載體是電子，提高少量載體的注入能力提高了器件的效率，如I-V曲線和I-L曲線所示。
實施例51)首先，在透明基質(zhì)上形成ITO陽極，通過在陽極上施涂厚度為約25nm的銅酞菁(CuPc)，形成電洞注入層(HIL)。
2)通過在HIL上施涂厚度為約35nm的4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯(lián)苯(NPD)，形成電洞傳輸層(HTL)。
3)為了制備綠色發(fā)光層，在HTL上施涂厚度為約25nm、以約1％C545T摻雜的8-羥基喹啉鋁(Alq3)。
4)然后，通過在發(fā)射層上施涂厚度為約25nm的Alq3，形成電子傳輸層(ETL)的第一層。
5)然后，通過在第一層上施涂厚度為約35nm、比例為1∶1體積％的BeBq2∶LiF，形成電子傳輸層的第二層(器件I)。在此實施例中，電子傳輸層的該第二層也用作電子注入層(EIL)。
6)然后，通過在電子傳輸層的第二層上施涂厚度為約150nm的鋁(Al)，形成陰極。
下表4示出了在50mA/cm2電流密度下，器件A與器件I之間性質(zhì)的比較。
表4

從表4、圖17和圖18可看出，使用BeBq2∶LiF共沉積作為電子傳輸層的第二層的器件I，與器件A相比，在I-V曲線上顯示電壓性質(zhì)提高約1V，在I-L曲線上顯示器件效率增加。
如圖19～23所示，本發(fā)明通過引入如上所述的器件I的結(jié)構(gòu)，降低了電子傳輸層與陰極之間的勢壘高度，從而利于電子注入。因此，本發(fā)明的電壓得以降低，效率得以提高。
實施例6實施例6闡述的情況是，同時施涂如上所述實施例3的電子傳輸層，和如上所述實施例5的電子傳輸層的第二層。
1)首先，在透明基質(zhì)上形成ITO陽極，通過在陽極上施涂厚度為約25nm的銅酞菁(CuPc)，形成電洞注入層(HIL)。
2)通過在HIL上施涂厚度為約35nm的4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯(lián)苯(NPD)，形成電洞傳輸層(HTL)。
3)為了制備綠色發(fā)光層，在HTL上施涂厚度為約25nm、以約1％C545T摻雜的8-羥基喹啉鋁(Alq3)。
4)然后，在發(fā)射層上形成電子傳輸層(ETL)的第一層。通過使電洞阻擋材料(HBM)Balq和利于電子傳輸?shù)腁lq3以5∶5體積％的比例共沉積到發(fā)射層上，共沉積厚度為約25nm，從而形成電子傳輸層的第一層。
5)然后，在電子傳輸層的第一層上形成電子傳輸層的第二層。通過使利于電子傳輸?shù)牟牧螧eBq2和利于電子注入的材料LiF以1∶1體積％的比例共沉積，共沉積厚度為約10nm，從而形成電子傳輸層的第二層。
也即，可如下沉積電子傳輸層的第一層/電子傳輸層的第二層Balq∶Alq3(5∶5)/BeBq2∶LiF(1∶1) 器件J25nm10nm6)然后，通過在電子傳輸層的第二層上施涂厚度為約150nm的鋁(Al)，形成陰極。
如圖24和25所示，由于電子傳輸層的第一層和電子傳輸層的第二層的組合性質(zhì)，這樣制造的器件J顯示出優(yōu)良的性質(zhì)。
下表5示出了在50mA/cm2電流密度下，各自器件之間性質(zhì)的比較。
表5

從表5可看出，當(dāng)單獨施涂電子傳輸層的第一層和電子傳輸層的第二層時，器件的效率分別增加了140％的最大值。相比較，當(dāng)如器件J中同時施涂電子傳輸層的第一和第二層時，可獲得比器件A高約200％的效率。
實施例7實施例7說明另一實施例，其中同時施涂如上所述實施例3的電子傳輸層，和如上所述實施例5的電子傳輸層的第二層。
1)首先，在透明基質(zhì)上形成ITO陽極，通過在陽極上施涂厚度為約25nm的銅酞菁(CuPc)，形成電洞注入層(HIL)。
2)通過在HIL上施涂厚度為約35nm的4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯(lián)苯(NPD)，形成電洞傳輸層(HTL)。
3)為了制備綠色發(fā)光層，在HTL上施涂厚度為約25nm、用約1％C545T摻雜的8-羥基喹啉鋁(Alq3)。
4)然后，在發(fā)射層上形成電子傳輸層(ETL)的第一層。通過使電洞阻擋材料(HBM)Balq和利于電子傳輸?shù)腂eBq2以5∶5體積％的比例共沉積到發(fā)射層上，共沉積厚度為約25nm，從而形成電子傳輸層的第一層。
5)然后，在電子傳輸層的第一層上形成電子傳輸層的第二層。通過使利于電子傳輸?shù)牟牧螧eBq2和利于電子注入的材料LiF以1∶1體積％的比例共沉積，共沉積厚度為約10nm，從而形成電子傳輸層的第二層。
也即，可如下沉積電子傳輸層的第一層/電子傳輸層的第二層Balq∶BeBq2(5∶5)/BeBq2∶LiF(1∶1) 器件K25nm10nm6)然后，通過在電子傳輸層的第二層上施涂厚度為約150nm的鋁(Al)，形成陰極。
由于電子傳輸層的第一層和電子傳輸層的第二層的組合性質(zhì)，這樣制造的器件K顯示出優(yōu)良的性質(zhì)。
下表6示出了在50mA/cm2電流密度下，各自器件之間性質(zhì)的比較。
表6

從表6可看出，當(dāng)單獨施涂電子傳輸層的第一層和電子傳輸層的第二層時，器件的效率分別增加了140％的最大值。相比較，當(dāng)如器件K中同時施涂電子傳輸層的第一和第二層時，可獲得比器件A高約230％的效率。
通過在器件A和K之間比較使用壽命，可看出，如圖26所示，器件K顯示出明顯提高的使用壽命，同時獲得5000nit的亮度，且與實施例3中的器件F相比，具有提高的使用壽命。
實施例8實施例8說明另一實施例，其中同時施涂如上所述實施例3的電子傳輸層，和如上所述實施例5的電子傳輸層的第二層。
1)首先，在透明基質(zhì)上形成ITO陽極，通過在陽極上施涂厚度為約25nm的銅酞菁(CuPc)，形成電洞注入層(HIL)。
2)通過在HIL上施涂厚度為約35nm的4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯(lián)苯(NPD)，形成電洞傳輸層(HTL)。
3)為了制備綠色發(fā)光層，在HTL上施涂厚度為約25nm、以約1％C545T摻雜的8-羥基喹啉鋁(Alq3)。
4)然后，在發(fā)射層上形成電子傳輸層(ETL)的第一層。通過使電洞阻擋材料(HBM)BCP和利于電子傳輸?shù)腂eBq2以5∶5體積％共沉積到發(fā)射層上，共沉積厚度為約25nm，形成電子傳輸層的第一層。
5)然后，在電子傳輸層的第一層上形成電子傳輸層的第二層。通過使利于電子傳輸?shù)牟牧螧eBq2和利于電子注入的材料LiF以1∶1體積％的比例共沉積，共沉積厚度為約10nm，從而形成電子傳輸層的第二層。
也即，可如下沉積電子傳輸層的第一層/電子傳輸層的第二層BCP∶BeBq2(5∶5)/BeBq2∶LiF(1∶1) 器件L25nm 10nm6)然后，通過在電子傳輸層的第二層上施涂厚度為約150nm的鋁(Al)，形成陰極。
由于電子傳輸層的第一層和電子傳輸層的第二層的組合性質(zhì)，這樣制造的器件L顯示出優(yōu)良的性質(zhì)。
下表7示出了在50mA/cm2電流密度下，各自器件之間性質(zhì)的比較。
表7

從表7可看出，當(dāng)單獨施涂電子傳輸層的第一層和電子傳輸層的第二層時，器件的效率分別增加了140％的最大值。相比較，當(dāng)如器件L中同時施涂電子傳輸層的第一和第二層時，可獲得比器件A高約260％的效率。
實施例9實施例9說明這樣的實施例，其使用單個材料作為電子傳輸層的第一層，使用混合材料作為電子傳輸層的第二層。
1)在透明基質(zhì)上形成ITO陽極，通過在陽極上施涂厚度為約25nm的銅酞菁(CuPc)，形成電洞注入層(HIL)。
2)通過在HIL上施涂厚度為約35nm的4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]聯(lián)苯(NPD)，形成電洞傳輸層(HTL)。
3)為了制備綠色發(fā)光層，在HTL上施涂厚度為約25nm、以約1％C545T摻雜的8-羥基喹啉鋁(Alq3)。
4)在發(fā)射層上形成電子傳輸層(ETL)的第一層。電子傳輸層的第一層厚度為約10nm，使用Balq作為電洞阻擋材料(HBM)。
5)在電子傳輸層的第一層上形成電子傳輸層的第二層。通過使利于電子傳輸?shù)牟牧螧eBq2和利于電子注入的材料LiF以1∶1體積％的比例共沉積，共沉積厚度為約25nm，從而形成電子傳輸層的第二層。
也即，可如下沉積電子傳輸層的第一層/電子傳輸層的第二層Balq/BeBq2∶LiF(1∶1) 器件M10nm25nm6)通過在電子傳輸層的第二層上施涂厚度為約150nm的鋁(Al)，形成陰極。
由于電子傳輸層的第一層和電子傳輸層的第二層的組合性質(zhì)，這樣制造的器件M顯示出優(yōu)良的性質(zhì)。
下表8示出了在50mA/cm2電流密度下，各自器件之間性質(zhì)的比較。
表8

從表8可看出，當(dāng)與器件A的效率相比時，器件M顯示出約140％的效率。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的有機EL器件及其制造方法，通過同時施涂電子傳輸層的第一層和電子傳輸層的第二層，提供了明顯提高的器件使用壽命和效率，在電子傳輸層的第一層中，混合電洞阻擋材料和電子傳輸材料，在電子傳輸層的第二層中，混合電子傳輸材料和利于電子傳輸或利于電子注入的材料。
而且，通過使用由第一層和第二層組成的電子傳輸層，本發(fā)明能夠簡化磷光-熒光混合器件的制造方法，在第一層中，混合電洞阻擋材料和電子傳輸材料，在第二層中，混合電子傳輸材料和利于電子傳輸或利于電子注入的材料。
本發(fā)明的電致發(fā)光器件可用于或形成為柔性顯示器，用于電子書、報紙、雜志等，不同類型的便攜器件、電話聽筒、MP3播放器、筆記本電腦等，音頻應(yīng)用、導(dǎo)航應(yīng)用、電視、監(jiān)視器，或使用顯示器的其它類型器件，黑白或彩色均可。
本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可對本發(fā)明做出各種改進(jìn)和變化，而不偏離本發(fā)明的主旨或范圍。因此，本發(fā)明意圖覆蓋對其的改進(jìn)和變化，只要其處于所附權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)。
上述實施方案和優(yōu)點僅僅是示例性的，不應(yīng)認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。本發(fā)明的教導(dǎo)可容易地應(yīng)用到其它類型的設(shè)備上。本發(fā)明的描述是例述性的，并不限制權(quán)利要求的范圍。對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，許多替換、改進(jìn)和變化將是明顯的。在權(quán)利要求中，裝置加功能的條款意在覆蓋本文描述的執(zhí)行所述功能的結(jié)構(gòu)，不僅僅是結(jié)構(gòu)等同物，也包括等同的結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.電致發(fā)光(EL)器件，包括堆棧結(jié)構(gòu)，其包括第一電極和第二電極之間的發(fā)射層和電子傳輸層，其中電子傳輸層包括與發(fā)射層鄰接安置的第一層，第一層包括至少兩種材料的混合物；和與第一和第二電極之一鄰接安置的第二層，第二層包括至少兩種材料的混合物，其中所述至少兩種材料的混合物各包括有機化合物與一種或多種其它有機化合物的混合物，或者其中所述至少兩種材料的混合物各包括金屬或無機化合物與一種或多種其它金屬或無機化合物的混合物，或者其中所述至少兩種材料的混合物各包括一種或多種有機化合物與一種或多種金屬或無機化合物的混合物。
2.權(quán)利要求1的器件，其中電子傳輸層的第一層或第二層的厚度為約0.1～200nm。
3.權(quán)利要求1的器件，其中電子傳輸層的第一層或第二層包括第一材料(X)與第二材料(Y)的混合物，以及其中第一材料(X)與第二材料(Y)的組成比為約1～100∶1到1∶1～100。
4.權(quán)利要求1的器件，其中電子傳輸層的第一層或第二層包括第一材料(X)與多種材料(Z)的混合物，以及其中第一材料(X)與多種材料(Z)的組成比為約1～100∶1到1∶1～100。
5.權(quán)利要求1的器件，其中電子傳輸層的第一層包括至少一種具有電洞阻擋性質(zhì)的材料和至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料，而電子傳輸層的第二層包括至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料和至少一種具有利于電子注入性質(zhì)或利于電子傳輸性質(zhì)的材料。
6.權(quán)利要求5的器件，其中具有電洞阻擋性質(zhì)的材料具有大于約0.4V的氧化電位，和大于約5.2eV的最高占據(jù)分子軌道(HOMO)的絕對值。
7.權(quán)利要求5的器件，其中具有電洞阻擋性質(zhì)的材料是包含取代或未取代的8-羥基喹啉的金屬絡(luò)合物，以及其中金屬選自鋁(Al)、鋅(Zn)、鎂(Mg)和鋰(Li)。
8.權(quán)利要求5的器件，其中具有電洞阻擋性質(zhì)的材料是取代或未取代的1，10-菲咯啉衍生物，或者是取代或未取代的咔唑衍生物。
9.權(quán)利要求5的器件，其中具有電洞阻擋性質(zhì)的材料選自Balq(合鋁(III)雙(2-甲基-8-喹啉)4-苯基酚鹽)，BCP(2，9-二甲基-4，7-聯(lián)苯基-1，10-菲咯啉)，CBP[4，48-N，N8-二咔唑-1，18-聯(lián)苯]，CF-X和CF-Y。
10.權(quán)利要求5的器件，其中具有電子傳輸性質(zhì)的材料具有大于約1.0×10-6cm2/Vs的遷移率。
11.權(quán)利要求5的器件，其中具有電子傳輸性質(zhì)的材料選自取代或未取代的鋁(Al)絡(luò)合物、取代或未取代的鈹(Be)絡(luò)合物、取代或未取代的鋅(Zn)絡(luò)合物、取代或未取代的二唑衍生物、取代或未取代的三唑衍生物、取代或未取代的噻吩衍生物、取代或未取代的吡咯衍生物、取代或未取代的硅雜環(huán)戊二烯衍生物、取代或未取代的蒽衍生物、取代或未取代的芘衍生物和取代或未取代的二萘嵌苯衍生物。
12.權(quán)利要求5的器件，其中具有電子傳輸性質(zhì)的材料選自Alq3[三-(8-羥基喹啉)合鋁]，BeBq2[雙(10-羥基苯并[h]喹啉)合鈹]，Zn(oxz)2[雙(2-(2-羥基苯基)-苯并-1，3-二唑)合鋅]，PBD[2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基-苯基)-1，3，4-二唑]，TAZ[3-(4-聯(lián)苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1，2，4-三唑]，Liq[8-喹啉合鋰]，Mgq2[雙(8-喹啉)合鎂]和Znq2[雙(8-喹啉)合鋅]。
13.權(quán)利要求5的器件，其中具有利于電子注入性質(zhì)或利于電子傳輸性質(zhì)的材料為無機化合物或金屬。
14.權(quán)利要求13的器件，其中若具有利于電子注入性質(zhì)或利于電子傳輸性質(zhì)的材料為無機化合物，則該無機化合物選自堿金屬化合物、堿土金屬化合物、土金屬化合物和鑭系化合物。
15.權(quán)利要求13的器件，其中若具有利于電子注入性質(zhì)或利于電子傳輸性質(zhì)的材料為無機化合物，則該無機化合物為選自LiF，NaF，KF，RbF，CsF，F(xiàn)rF，MgF2，CaF2，SrF2，BaF2，LiCl，NaCl，KCl，RbCl，CsCl和FrCl的鹵化物，和選自Li2O，Li2O2，Na2O，K2O，Rb2O，Rb2O2，Cs2O，Cs2O2，LiAlO2，LiBO2，LiTaO3，LiNbO3，LiWO4，Li2CO，NaWO4，KAlO2，K2SiO3，B2O5，Al2O3和SiO2的氧化物。
16.權(quán)利要求13的器件，其中若具有利于電子注入性質(zhì)或利于電子傳輸性質(zhì)的材料為金屬，則該金屬選自堿金屬、堿土金屬、土金屬、稀土金屬及其合金。
17.權(quán)利要求13的器件，其中若具有利于電子注入性質(zhì)或利于電子傳輸性質(zhì)的材料為金屬，則該金屬選自Li，Na，K，Cs，Be，Mg，Ca，Sr，Ba，Y，La，Ce，Sm，Gd，Eb，Yb，Al:Li合金，Mg:Sr合金和In:Li合金。
18.權(quán)利要求1的器件，其中電子傳輸層的第二層包括至少一種有機化合物或至少一種有機金屬化合物，其中所述至少一種有機化合物或至少一種有機金屬化合物為酞菁衍生物和金屬酞青衍生物，其中金屬組分為Co，AlCl，Cu，Li2，F(xiàn)e，Pb，Mg，Na2，Sn，Zn，Ni，Mn，VO，Ag2，MnCl，SiCl2和SnCl2的任一種，或者其中所述至少一種有機化合物或至少一種有機金屬化合物為卟啉衍生物和金屬卟啉衍生物，其中金屬組分為Co，AlCl，Cu，Li2，F(xiàn)e，Pb，Mg，Na2，Sn，Zn，Ni，Mn，VO，Ag2，MnCl，SiCl2和SnCl2的任一種。
19.權(quán)利要求1的器件，還包括配置于電子傳輸層的第一層和第二層之間的第三層。
20.權(quán)利要求19的器件，其中第三層包括一個或多個亞層。
21.權(quán)利要求19的器件，其中電子傳輸層的第三層包括選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的至少兩種材料的混合物，或者其中電子傳輸層的第三層由選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的單個材料形成。
22.權(quán)利要求19的器件，其中電子傳輸層的第三層由與電子傳輸層的第一和第二層相同的至少兩種材料的混合物形成。
23.權(quán)利要求1的器件，其中在第一電極和第二電極之一與發(fā)射層之間，形成電洞注入層和電洞傳輸層的至少之一。
24.權(quán)利要求1的器件，其中在第一電極和第二電極之一與電子傳輸層之間形成電子注入層。
25.權(quán)利要求1的器件，其中發(fā)射層包括一個或多個層。
26.權(quán)利要求1的器件，其中發(fā)射層包括磷光材料。
27.權(quán)利要求1的器件，其中第一電極和第二電極的至少之一由透明材料形成。
28.全色有機電致發(fā)光(EL)器件，包括堆棧結(jié)構(gòu)，該堆棧結(jié)構(gòu)包括置于陽極和陰極之間的發(fā)射層和電子傳輸層，其中發(fā)射層包括至少一種磷光材料，以及其中電子傳輸層包括與發(fā)射層鄰接安置的第一層，第一層包括至少一種具有電洞阻擋性質(zhì)的材料和至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物；和與陰極鄰接安置的第二層，第二層包括至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料和至少一種具有利于電子注入性質(zhì)或利于電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物。
29.權(quán)利要求28的器件，還包括配置于電子傳輸層的第一層和第二層之間、包括一個或多個亞層的第三層，其中第三層的一個或多個亞層由選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的至少兩種材料的混合物形成，或者其中第三層的所述一個或多個亞層由選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的單個材料形成。
30.有機電致發(fā)光(EL)器件，包括多個發(fā)光單元，每個單元包括置于陽極和陰極之間的發(fā)射層和電子傳輸層，其中鄰接的發(fā)光單元被夾層分開，以及其中電子傳輸層包括與發(fā)射層鄰接安置的第一層，第一層包括至少一種具有電洞阻擋性質(zhì)的材料和至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物；和與陰極鄰接安置的第二層，第二層包括至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料和至少一種具有利于電子注入性質(zhì)或利于電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物。
31.權(quán)利要求30的器件，其中多個發(fā)光單元包括相同或不同的堆棧結(jié)構(gòu)。
32.權(quán)利要求30的器件，還包括配置于電子傳輸層的第一層和第二層之間、包括一個或多個亞層的第三層，其中第三層的一個或多個亞層包括選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的至少兩種材料的混合物，或者其中第三層的一個或多個亞層由選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的單個材料形成。
33.制造有機電致發(fā)光(EL)器件的方法，該方法包括在基質(zhì)上形成第一電極；在第一電極上形成包含至少一種磷光材料的發(fā)射層；基本上在整個發(fā)射層上形成包括第一層和第二層的電子傳輸層，第一層是至少一種具有電洞阻擋性質(zhì)的材料和至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物，而第二層是至少一種具有電子傳輸性質(zhì)的材料和至少一種具有利于電子注入性質(zhì)或利于電子傳輸性質(zhì)的材料的混合物；和在電子傳輸層上形成第二電極。
34.權(quán)利要求33的方法，其中第一電極是陽極，第二電極是陰極。
35.權(quán)利要求33的方法，還包括在第一電極和發(fā)射層之間形成電洞注入層和電洞傳輸層的至少之一。
36.權(quán)利要求33的方法，還包括在第一層上形成包括一個或多個亞層的第三層，其中所述一個或多個亞層包括選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的至少兩種材料的混合物，或者其中所述一個或多個亞層由選自有機化合物、金屬化合物和無機化合物的單個材料形成。
37.權(quán)利要求33的方法，還包括在第二電極和電子傳輸層之間形成電子注入層。
全文摘要
本發(fā)明提供了具有提高的效率和使用壽命的有機電致發(fā)光(EL)器件。該有機電致發(fā)光器件具有堆棧結(jié)構(gòu)，該堆棧結(jié)構(gòu)包括置于陽極和陰極之間的發(fā)射層和電子傳輸層。電子傳輸層包括與發(fā)射層鄰接的第一層和與陰極鄰接的第二層，所述第一層可為至少兩種材料的混合物，第二層可為至少兩種材料的混合物。所述至少兩種材料的混合物可以是有機化合物與一種或多種其它有機化合物的混合物，或者可以是金屬或無機化合物與一種或多種其它金屬或無機化合物的混合物，或者可以是一種或多種有機化合物與一種或多種金屬或無機化合物的混合物。
文檔編號H01L51/54GK1905235SQ20061005914
公開日2007年1月31日 申請日期2006年3月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月25日
發(fā)明者樸相泰, 金明燮, 徐正大, 車隱秀, 李在萬, 成昌濟 申請人:Lg電子株式會社