專利名稱：有機發(fā)光材料及有機發(fā)光裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光材料及發(fā)光裝置，特別是涉及一種有機發(fā)光材料及有機發(fā)光裝置。
背景技術：
隨著電子技術進步，重量輕、效率高的顯示器亦隨著蓬勃地發(fā)展，例如液晶顯示器(LCD)，然而液晶顯示器仍然存在著一些缺點，例如其視角不夠廣，應答時間不夠快而無法使用在高速的動畫下，而且其需要使用背光板因而增加了耗電量。
有鑒于此，有機發(fā)光二極體(Organic Light-Emitting Diode)以其自發(fā)光、無視角、省電、制程容易、成本低、高應答速度以及全彩化等優(yōu)點，使有機發(fā)光二極體具有極大的應用潛力，可望成為下一代的平面顯示器及平面光源照明，包括特殊光源及一般照明。
有機發(fā)光二極體是包括一基板、一第一電極、一有機官能層以及一第二電極。當施以一直流電流在有機發(fā)光二極體時電洞是由第一電極注入，同時電子由第二電極注入，此時，由于外加電場所造成的電位差，使得載子在有機官能層中移動、相遇而產(chǎn)生再結合，而由電子與電洞結合所產(chǎn)生的激子(exciton)能夠激發(fā)有機官能層中的發(fā)光分子，然后激發(fā)態(tài)的發(fā)光分子以光的形式釋放出能量。于此，有機官能層是可包含一電洞注入層、一電洞傳輸層、一發(fā)光層、一電子傳輸層與一電子注入層，其中，發(fā)光層的發(fā)光色度是依照材料基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間的能階差而有所不同。有機發(fā)光元件，可依照有機官能性材料的分子量不同分為小分子有機發(fā)光元件(smallmolecule OLED，SM-OLED)與高分子有機發(fā)光元件(polymer light-emittingdevice，PLED)兩大類。
承上所述，有機官能層的材料研究已經(jīng)發(fā)展了一段相當長的時間，其中，螢光材料經(jīng)常被用在發(fā)光層中。另外，除了螢光材料外，磷光材料也受到相當程度的重視，如Applied Physics letters，vol 74，No.3，P442-444，1999；Applied Physics letters，vol 75，No.1，P4-6，1999；US patent 6097147，6303238，6310360。在有機發(fā)光材料中，大部分所發(fā)的光為螢光，也就是由單重態(tài)(singlet)的激發(fā)態(tài)回到基態(tài)(ground state)所釋放出來的光。但根據(jù)spinmultiplicity，這種單重態(tài)占所有激發(fā)態(tài)的比率只有25％，其他75％為三重態(tài)(triplet)的磷光型式。但并非所有的激發(fā)態(tài)多會以光的形式釋放出能量，其中會有部分以內(nèi)部轉換，系統(tǒng)內(nèi)交錯(ISC)，或是系統(tǒng)內(nèi)的衰退等形式消耗掉能量。目前而言，能夠將激發(fā)態(tài)電子的三重態(tài)以磷光方式發(fā)光的材料都是有機金屬化合物，而其中心金屬都是過渡金屬，如鋨(Os)，銥(ir)，鉑(Pt)，銪(Eu)，釕(Ru)等。而其配位基則是含氮的雜環(huán)化合物。
近年來，在使用磷光材料所制備的有機發(fā)光二極體中，大多使用CBP這一類含有carbazole的材料當作發(fā)光層中的主發(fā)光材料，如下列H-1以及H-2，然而，這一類的材料穩(wěn)定性較差，而導致使用磷光材料的有機發(fā)光二極體操作壽命縮短，進而降低此類材料的實用程度。
為突破磷光材料在有機發(fā)光二極體的應用限制，本發(fā)明亟思一種可以解決此項課題的“有機發(fā)光材料及有機發(fā)光裝置”，本發(fā)明人基于從事此類產(chǎn)品設計制造多年豐富的實務經(jīng)驗及專業(yè)知識，并配合學理的運用，積極加以研究創(chuàng)新，以期創(chuàng)設一種新型結構的有機發(fā)光材料及有機發(fā)光裝置，能夠改進一般現(xiàn)有的有機發(fā)光材料，使其更具有實用性。經(jīng)過不斷的研究、設計，并經(jīng)反復試作樣品及改進后，終于創(chuàng)設出確具實用價值的本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有的有機發(fā)光材料存在的缺陷，而提供一種新的高穩(wěn)定性的有機材料，所要解決的技術問題是使磷光材料能突破目前應用于有機發(fā)光裝置中所受到的限制、增長磷光的有機發(fā)光裝置的操作壽命，從而更加適于實用。
本發(fā)明的另一目的在于，提供一種有機發(fā)光裝置，所要解決的技術問題是使磷光材料能突破目前應用于有機發(fā)光裝置中所受到的限制、增長磷光的有機發(fā)光裝置的操作壽命，且由于本發(fā)明的有機發(fā)光材料具有良好的電洞傳輸能力，因此能整合有機發(fā)光裝置中的發(fā)光層與電洞傳輸層，是以能夠有效降低元件膜層的復雜性，大幅簡化有機膜層的制程，以及更有效率地制造出高效率與高操作壽命的有機發(fā)光裝置，從而更加適于實用。
為達上述目的，依本發(fā)明的一種有機發(fā)光材料，是用于一有機發(fā)光裝置的一發(fā)光層，有機發(fā)光材料是具有下式(1)的結構 式(1)其中，R1、R2、R3、R4是選自氫原子、碳數(shù)1～6個的取代的烷基(alkyl)、碳數(shù)1～6個的不取代的烷基、碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或是碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基，Ar1、Ar2、Ar3、Ar4是選自碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基。
為達上述目的，依本發(fā)明的一種有機發(fā)光材料，是用于一有機發(fā)光裝置的一電洞傳輸發(fā)光層，有機發(fā)光材料是具有下式(8)的結構 式(8)其中，R1’、R2’、R3’、R4’是選自氫原子、碳數(shù)1～6個的取代的烷基(alkyl)、碳數(shù)1～6個的不取代的烷基、碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或是碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基，Ar1’、Ar2’、Ar3’、Ar4’是選自碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基。
為達上述目的，依本發(fā)明的一種有機發(fā)光裝置，包含一基板、一第一電極、一第二電極以及一發(fā)光層，第一電極、發(fā)光層與第二電極是依序形成于基板的上，發(fā)光層是具有一磷光物質(zhì)與一有機發(fā)光材料，有機發(fā)光材料是具有下的結構， 式(15)
其中，R1”、R2”、R3”、R4”是選自氫原子、碳數(shù)1～6個的取代的烷基(alkyl)、碳數(shù)1～6個的不取代的烷基、碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或是碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基，Ar1”、Ar2”、Ar3”、Ar4”是選自碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基。
為達上述目的，依本發(fā)明的一種有機發(fā)光裝置，包含一基板、一第一電極、一第二電極以及一電洞傳輸發(fā)光層，第一電極、發(fā)光層與第二電極是依序形成于基板的上，電洞傳輸發(fā)光層是具有一磷光物質(zhì)與一有機發(fā)光材料，有機發(fā)光材料是具有下式(22)的結構， 式(22)其中，R1、R2、R3、R4是選自氫原子、碳數(shù)1～6個的取代的烷基(alkyl)、碳數(shù)1～6個的不取代的烷基、碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或是碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基，Ar1、Ar2、Ar3、Ar4是選自碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基。
借由上述技術方案，本發(fā)明有機發(fā)光材料及有機發(fā)光裝置至少具有下列優(yōu)點本發(fā)明的有機發(fā)光材料及有機發(fā)光裝置是含有三苯基胺(triarylaminegroup)化合物，但其中并不包含carbazole的衍生物。與習知技術相比，本發(fā)明的有機發(fā)光材料的穩(wěn)定性高，能夠增長發(fā)射磷光的有機發(fā)光裝置的操作壽命。另外，由于本發(fā)明的有機發(fā)光材料具有良好的電洞傳輸能力，因此能整合有機發(fā)光裝置中的發(fā)光層與電洞傳輸層，是以能夠有效降低元件膜層的復雜性，大幅簡化有機膜層的制程，以及更有效率地制造出高效率與高操作壽命的有機發(fā)光裝置。
綜上所述，本發(fā)明特殊結構的有機發(fā)光材料及有機發(fā)光裝置，其提供了高穩(wěn)定性的有機發(fā)光材料，以及具有高效率與高操作壽命的有機發(fā)光裝置。其具有上述諸多的優(yōu)點及實用價值，并在同類產(chǎn)品中未見有類似的結構設計公開發(fā)表或使用而確屬創(chuàng)新，其不論在產(chǎn)品的結構或功能上皆有較大的改進，在技術上有較大的進步，并產(chǎn)生了好用及實用的效果，且較現(xiàn)有的有機發(fā)光材料及有機發(fā)光裝置具有增進的多項功效，從而更加適于實用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價值，誠為一新穎、進步、實用的新設計。
上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，以下特舉出多個較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是選自本發(fā)明第一實施例中有機發(fā)光裝置的一示意圖。
圖2是選自(縱座標)強度與(橫座標)波長的一光譜示意圖。
圖3是選自(縱座標)操作壽命與(橫座標)時間的一示意圖。
1有機發(fā)光裝置11發(fā)光層12基板 13第一電極14第二電極 15電洞傳輸層16電洞注入層 17電洞阻擋層18電子傳輸層 19電子注入層具體實施方式
第一實施例請參閱圖1所示，依據(jù)本發(fā)明第一實施例的有機發(fā)光材料，是用于一有機發(fā)光裝置1的一發(fā)光層11，有機發(fā)光材料是具有下式(1)的結構 式(1)其中，R1、R2、R3、R4是選自氫原子、碳數(shù)1～6個的取代的烷基(alkyl)、碳數(shù)1～6個的不取代的烷基、碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或是碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基，Ar1、Ar2、Ar3、Ar4是選自碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基。
于此，就R1、R2、R3、R4而言，碳數(shù)1～6個的取代的烷基是選自取代的甲基、取代的乙基、取代的丙基、取代的異丙基、取代的丁基、取代的異丁基、取代的第二丁基、取代的第三丁基、取代的直鏈(linear chain)戊基、取代的分支鏈(branched)戊基、取代的直鏈(linear chain)己基或取代的側鏈(side chain)己基；碳數(shù)1～6個的不取代的烷基是選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、直鏈(linear chain)戊基、分支鏈(branched)戊基、直鏈(linear chain)己基或側鏈(side chain)己基。就Ar1、Ar2、Ar3、Ar4而言，碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基是選自取代的苯基、取代的萘基、取代的蒽基、取代的菲基、取代的芘基、取代的聯(lián)苯基、取代的聯(lián)三苯基、取代的三苯胺基(triphenylamine)、取代的呋喃基(furan)、取代的噻吩基(thiophene)或吲哚基(indole)；碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基是選自苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、聯(lián)苯基、聯(lián)三苯基、三苯胺基(triphenylamine)、呋喃基(furan)、噻吩基(thiophene)或吲哚基(indole)。
其中，碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基的取代基是選自碳數(shù)1-6個的烷基(舉例而言但不限定為甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、直鏈戊基、分支鏈戊基、直鏈己基以及分支鏈己基等)、碳數(shù)3-6個的環(huán)烷基(舉例而言但不限定為環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基以及環(huán)己基等)、碳數(shù)1-6個的烷氧基(舉例而言但不限定為甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、直鏈戊氧基、分支鏈戊氧基、直鏈己氧基以及分支鏈己氧基等)、碳數(shù)5-18個的芳氧基(舉例而言但不限定為苯氧基、甲苯氧基以及萘氧基等)、碳數(shù)7-18個的芳烷氧基(舉例而言但不限定為苯乙氧基以及萘甲氧基等)、碳數(shù)5-16個的芳基所取代的胺基(舉例而言但不限定為二苯胺基、二甲苯胺基、萘基苯胺基)、硝基、氰基、碳數(shù)1-6個的酯基以及鹵素。舉例而言，依本實施例的有機發(fā)光材料可以是但不限定為具有下列的結構式的化合物


另外，如圖1所示，有機發(fā)光裝置1是包含一基板12、一第一電極13、發(fā)光層11、一第二電極14，第一電極13、發(fā)光層11與第二電極14是依序形成于基板12上。
在本實施例中，基板12可以是柔性(flexible)基板或是剛性(rigid)基板。同時，基板12亦可以是塑膠(plastic)基板或是玻璃基板。其中，柔性基板與塑膠基板可為聚碳酸酯(polycarbonate，PC)基板、聚酯(polyester，PET)基板、環(huán)烯共聚物(cyclic olefin copolymer，COC)基板或(金屬鉻化合物基材)-環(huán)烯共聚物(metallocene-based cyclic olefin copolymer，mCOC)基板。另外，基板12亦可以是硅基板。
另外，第一電極13是利用濺鍍(sputtering)方式或是離子電鍍(ionplating)方式形成于基板上。在此，第一電極13通常作為陽極且其材質(zhì)通常為一透明的可導電的金屬氧化物，例如銦錫氧化物(ITO)、鋁鋅氧化物(AZO)、銦鋅氧化物(IZO)或是鎘錫氧化物(CdSnO)。
再者，發(fā)光層11是利用蒸鍍(evaporation)、旋轉涂布(spin coating)、噴墨印刷(ink jet printing)或是印刷(printing)等方式形成于第一電極13上。此外，發(fā)光層11所發(fā)射的光線可為藍光、綠光、紅光、白光、其他的單色光或單色光組合成的彩色光。在本實施例中，發(fā)光層11是發(fā)射一磷光。
另外，發(fā)光層11更包含一磷光物質(zhì)，磷光物質(zhì)是可為任何的習知磷光材料(可參考US 20020190250A1、WO 01/41512、WO 00/57676)。在本實施例中，磷光物質(zhì)是選自下式(2)、式(3)、式(4)、式(5)、式(6)及式(7)結構的至少其中之一，式(2)、 式(3)、 式(4)、 式(5) 式(6)式(7)其中，在式(2)、式(3)、式(4)與式(5)中，M1是選自銥(Iridium)金屬、銠(Rhodium)金屬、釕(Ruthenium)金屬或是鋨(Osmium)金屬，M2是選自鉑(Platinum)金屬或是鈀(Palladium)金屬，LA是以氮與SP2混層(hydride)的碳與金屬M相連接，其中，LA可以是LA1、LA2、LA3、LA4、LA5、LA6、LA7、LA8、LA9、LA10、LA11、LA12、LA13、LA14或LA15。LA1、LA2、LA3、LA4、LA5、LA6、LA7、LA8、LA9、LA10、LA11、LA12、LA13、LA14或LA15是列于下方
于此，R5、R6、R7與R8是選自氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、芳香基(aryl group)、推電子基(electron donating group)或是拉電子基(electronwithdrawing group)；另外，LB是選自陰離子雙牙配位基(anion bidentateligands)，其中，LB可以是LB1、LB2、LB3、LB4、LB5、LB6或LB7。LB1、LB2、LB3、LB4、LB5、LB6或LB7是列于下方
在式(6)中，M3是選自鉑金屬或是鈀金屬，R9、R12、R15與R18是選自氫原子、烷基、噻吩(thienyl)或芳香基，R10、R11、R13、R14、R16、R17、R19與R20是選自鹵素是氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、噻吩、芳香基、推電子基或是拉電子基。
在式(7)中，M4是選自銪(Europium)金屬，R21、R22與R23是選自氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、噻吩、芳香基、推電子基或是拉電子基，R24與R25是選自烷基、芳香基、噻吩或鹵烷基。在本實施例中，磷光物質(zhì)是可為奈米級粉體。
因此，舉例而言，依本發(fā)明第一實施例中磷光材料可以是具有下列的結構式的化合物



在本實施例中，磷光物質(zhì)的含量是約介于0.5wt％至20wt％之間。
另外，第二電極14是形成于有機官能層11上。于此，第二電極14是使用蒸鍍或是濺鍍(sputtering)等方法形成于有機官能層11上。另外，第二電極14的材質(zhì)是可選自但不限定為鋁(Al)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、銦(In)、錫(Sn)、錳(Mn)、銀(Ag)、金(Au)及含鎂的合金(例如鎂銀(Mg:Ag)合金、鎂銦(Mg:In)合金、鎂錫(Mg:Sn)合金、鎂銻(Mg:Sb)合金及鎂碲(Mg:Te)合金等。
當然，有機發(fā)光裝置1亦可包含一電洞傳輸層15，其是位于第一電極13與發(fā)光層11之間。
當然，有機發(fā)光裝置1亦可包含一電洞注入層16，其是位于第一電極13與發(fā)光層11之間。
在本實施例中，電洞傳輸層15與電洞注入層16的材料可以由任何一種三苯基胺材料所組成的，如前述H-3至H-16，但不以前述材料為限。
當然，有機發(fā)光裝置1亦可包含一電洞阻擋層17，其是位于發(fā)光層11與第二電極14之間。在此，電洞阻擋層17的材料是具有阻擋電洞傳遞的功能，但是HOMO(Ip)值必須比發(fā)光層要高。
當然，有機發(fā)光裝置1亦可包含一電子傳輸層18，其是位于發(fā)光層11與第二電極14之間。
于此，一般常用的電洞阻擋層17與電子傳輸層18的材料如下列E-1至E-7為例，但不以下列材料為限。

(E-7)當然，有機發(fā)光裝置1亦可包含一電子注入層19，其是位于發(fā)光層11與第二電極14之間。
電洞注入層16、電洞傳輸層15、發(fā)光層11、電洞阻擋層17、電子傳輸層18以及電子注入層19總稱為有機官能層。
承上所述，有機官能層通常為一層以上的沉積構造，以下列舉數(shù)種位于第一電極與第二電極之間的有機官能層的沉積構造(1)第一電極/電洞傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/第二電極；(2)第一電極/電洞傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/電子注入層/第二電極；(3)第一電極/電洞傳輸層/發(fā)光層/電洞阻擋層/電子傳輸層/電子注入層/第二電極；(4)第一電極/電洞注入層/電洞傳輸層/發(fā)光層/電洞阻擋層/電子傳輸層/電子注入層/第二電極；(5)第一電極/電洞注入層/電洞傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/電子注入層/第二電極；(6)第一電極/電洞注入層/發(fā)光層/電子傳輸層/電子注入層/第二電極；(7)第一電極/電洞注入層/發(fā)光層/電洞阻擋層/電子傳輸層/電子注入層/第二電極；(8)第一電極/發(fā)光層/電子傳輸層/電子注入層/第二電極；(9)第一電極/發(fā)光層/電洞阻擋層/電子傳輸層/電子注入層/第二電極。
第二實施例依據(jù)本發(fā)明第二實施例的有機發(fā)光材料，是用于一有機發(fā)光裝置的一電洞傳輸發(fā)光層，有機發(fā)光材料是具有下式(8)的結構
式(8)其中，R1’、R2’、R3’、R4’是選自氫原子、碳數(shù)1～6個的取代的烷基(alkyl)、碳數(shù)1～6個的不取代的烷基、碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或是碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基，Ar1’、Ar2’、Ar3’、Ar4’是選自碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基。
在本實施例中，電洞傳輸發(fā)光層是同時具有電洞傳輸層以及發(fā)光層的整合功能，而本實施例的有機發(fā)光層是用于此電洞傳輸發(fā)光層中。
本實施例的有機發(fā)光材料、有機發(fā)光裝置、電洞傳輸層與發(fā)光層的功能與特征皆與第一實施例中的相同元件相同，在此不再贅述。
第三實施例依照本發(fā)明第三實施例的有機發(fā)光裝置，包含一基板、一第一電極、一第二電極以及一發(fā)光層，第一電極、發(fā)光層與第二電極是依序形成于基板的上，發(fā)光層是具有一磷光物質(zhì)與一有機發(fā)光材料，有機發(fā)光材料是具有下式(15)的結構， 式(15其中，R1”、R2”、R3”、R4”是選自氫原子、碳數(shù)1～6個的取代的烷基(alkyl)、碳數(shù)1～6個的不取代的烷基、碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或是碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基，Ar1”、Ar2”、Ar3”、Ar4”是選自碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基。
本實施例的有機發(fā)光裝置更包含一電洞注入層、一電洞傳輸層、一電洞阻擋層、一電子傳輸層以及一電子注入層。
本實施例中的所有元件的功能與特征皆與第一實施例的相同元件相同，在此亦不再贅述。
第四實施例依據(jù)本發(fā)明第四實施例的有機發(fā)光裝置，包含一基板、一第一電極、一第二電極以及一電動傳輸發(fā)光層，第一電極、發(fā)光層與第二電極是依序形成于基板的上，電洞傳輸發(fā)光層是具有一磷光物質(zhì)與一有機發(fā)光材料，有機發(fā)光材料是具有下式(22)的結構，
式(22)其中，R1、R2、R3、R4是選自氫原子、碳數(shù)1～6個的取代的烷基(alkyl)、碳數(shù)1～6個的不取代的烷基、碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或是碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基，Ar1、Ar2、Ar3、Ar4是選自碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基。
本實施例的有機發(fā)光裝置更包含一電洞注入層、一電洞阻擋層、一電子傳輸層以及一電子注入層。
本實施例中的所有元件的功能與特征皆與第二實施例的相同元件相同，在此亦不再贅述。
為使本發(fā)明上述實施例的內(nèi)容更容易理解，以下將舉數(shù)個實驗例、比較例以及半衰期實驗。
實驗例1首先，提供一個100mm×100mm的基板，然后于此基板上鍍上110nm厚度的氧化銦錫，并經(jīng)由黃光蝕刻形成10mm×10mm發(fā)光區(qū)域的圖樣后，在真空度10-5Pa下進行真空蒸鍍，先鍍上10nm厚的電洞注入材料(前述的H-11)，蒸鍍速率是維持在0.2nm/sec；接著，鍍上40nm厚的電洞傳輸材料(前述的H-9)，蒸鍍速率是維持在0.2nm/sec；然后，以共蒸鍍的方式鍍上(前述的H-9，TD-1)以作為一發(fā)光層(其中TD-1含量為8wt％)，其厚度約為30nm，蒸鍍速率是維持在0.2nm/sec；接著，鍍上前述的E-3作為電洞阻擋層，其厚度約為10nm。再來，鍍上前述的E-2作為電子傳輸層，其厚度約為30nm，蒸鍍速率是0.2nm/sec；最后，以LiF(1.2nm)及Al(150nm)為材料鍍于上述的電子傳輸層上，以作為陰極。如此，本發(fā)明實施例的有機發(fā)光裝置便制作完成。
而針對所制得的有機發(fā)光裝置的發(fā)光特性量測是利用直流(DC)電壓來驅動電激發(fā)光裝置，并利用Keithly 2000量測，結果顯示發(fā)光顏色為紅色。此外，有機發(fā)光裝置的EL光譜量測是利用Otsuka Electronic Co.的光譜儀，并使用photodiode array當作為偵測器，所測得的光譜圖形是如圖2所示，其顯示發(fā)光波長在638nm。觀察所制得的電激發(fā)光裝置的電流-亮度值(I-B)及電流-電壓值(I-V)可以得知，當施加7.5V的電壓給所制得的有機發(fā)光裝置時，可以得到亮度3335cd/m2、電流密度86mA/cm2、發(fā)光效率1.88lm/W和3.88cd/A，C.I.E.＝(0.68，0.31)。
實驗例2參照實驗例1的做法，先鍍上30nm厚的電洞注入材料(前述的H-11)，蒸鍍速率是維持在0.2nm/sec；然后，以共蒸鍍的方式鍍上(前述的H-9，TD-1)以作為一發(fā)光層(其中TD-1含量為8wt％)，其厚度約為50nm，蒸鍍速率是維持在0.2nm/sec；接著，鍍上前述的E-3作為電洞阻擋層，其厚度約為10nm；然后，鍍上前述的E-2作為電子傳輸層，其厚度約為30nm，蒸鍍速率是0.2nm/sec；最后，以LiF(1.2nm)及Al(150nm)為材料鍍于上述的電子傳輸層上，以作為陰極。如此，本發(fā)明實施例的有機發(fā)光裝置便制作完成。
而針對所制得的有機發(fā)光裝置的發(fā)光特性量測是利用直流(DC)電壓來驅動電激發(fā)光裝置，并利用Keithly 2000量測，結果顯示發(fā)光顏色為紅色。此外，電激發(fā)光裝置的EL光譜量測是利用Otsuka Electronic Co.的光譜儀，并使用photodiode array當作為偵測器，所測得的光譜圖形是如圖2所示，其顯示發(fā)光波長在638nm。觀察所制得的電激發(fā)光裝置的電流-亮度值(I-B)及電流-電壓值(I-V)可以得知，當施加7.5V的電壓給所制得的有機發(fā)光裝置時，可以得到亮度4672cd/m2、電流密度102mA/cm2、發(fā)光效率1.93lm/W和4.60cd/A，C.I.E.＝(0.68，0.31)。
比較例參照實驗例1的做法，先鍍上10nm厚的電洞注入材料(前述的H-11)，蒸鍍速率是維持在0.2nm/sec；接著，鍍上40nm厚的電洞傳輸材料(前述的H-9)，蒸鍍速率是維持在0.2nm/sec；然后，以共蒸鍍的方式鍍上(前述的H-1，TD-1)以作為一發(fā)光層(其中TD-1含量為8wt％)，其厚度約為30nm，蒸鍍速率是維持在0.2nm/sec；接著，鍍上前述的E-4作為電洞阻擋層，其厚度約為10nm；然后，鍍上前述的E-2作為電子傳輸層，其厚度約為30nm，蒸鍍速率是0.2nm/sec；最后，以LiF(1.2nm)及Al(150nm)為材料鍍于上述的電子傳輸層上，以作為陰極。如此，比較例的有機發(fā)光裝置便制作完成。
而針對所制得的有機發(fā)光裝置的發(fā)光特性量測是利用直流(DC)電壓來驅動電激發(fā)光裝置，并利用Keithly 2000量測，結果顯示發(fā)光顏色為紅色。此外，有機發(fā)光裝置的EL光譜量測是利用Otsuka Electronic Co.的光譜儀，并使用photodiode array當作為偵測器，所測得的光譜圖形是如圖2所示，其顯示發(fā)光波長在638nm。觀察所制得的有機發(fā)光裝置的電流-亮度值(I-B)及電流-電壓值(I-V)可以得知，當施加7.5V的電壓給所制得的電激發(fā)光裝置時，可以得到亮度3657cd/m2、電流密度78mA/cm2、發(fā)光效率1.55lm/W和4.68cd/A，C.I.E.＝(0.69，0.31)。
半衰期實驗將元件在常溫定電流密度40mA/cm2操作下，觀察其亮度對時間的變化，結果如圖3所示?？梢院苊黠@的看出，本發(fā)明中實驗例1與實驗例2的半衰期壽命都比比較例有明顯的改善。
本發(fā)明的有機發(fā)光材料及有機發(fā)光裝置是含有三苯基胺(triarylaminegroup)化合物，但其中并不包含carbazole的衍生物。與習知技術相比，本發(fā)明的有機發(fā)光材料的穩(wěn)定性高，能夠增長發(fā)射磷光的有機發(fā)光裝置的操作壽命。另外，由于本發(fā)明的有機發(fā)光材料具有良好的電洞傳輸能力，因此能整合有機發(fā)光裝置中的發(fā)光層與電洞傳輸層，是以能夠有效降低元件膜層的復雜性，大幅簡化有機膜層的制程，以及更有效率地制造出高效率與高操作壽命的有機發(fā)光裝置。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內(nèi)，當可利用上述揭示的技術內(nèi)容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種有機發(fā)光材料，是用于一有機發(fā)光裝置的一發(fā)光層或電洞傳輸發(fā)光層，有機發(fā)光材料是具有下式(1)的結構 式(1)其中，R1、R2、R3、R4是選自氫原子、碳數(shù)1～6個的取代的烷基(alkyl)、碳數(shù)1～6個的不取代的烷基、碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或是碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基，Ar1、Ar2、Ar3、Ar4是選自碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基。
2.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光材料，其特征在于，其中碳數(shù)1～6個的取代的烷基是選自取代的甲基、取代的乙基、取代的丙基、取代的異丙基、取代的丁基、取代的異丁基、取代的第二丁基、取代的第三丁基、取代的直鏈(linear chain)戊基、取代的分支鏈(branched)戊基、取代的直鏈(linear chain)己基或取代的側鏈(side chain)己基，碳數(shù)1～6個的不取代的烷基是選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、直鏈(linear chain)戊基、分支鏈(branched)戊基、直鏈(linear chain)己基或側鏈(side chain)己基，碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基是選自取代的苯基、取代的萘基、取代的蒽基、取代的菲基、取代的芘基、取代的聯(lián)苯基、取代的聯(lián)三苯基、取代的三苯胺基(triphenylamine)、取代的呋喃基(furan)、取代的噻吩基(thiophene)或吲哚基(indole)，碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基是選自苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、聯(lián)苯基、聯(lián)三苯基、三苯胺基(triphenylamine)、呋喃基(furan)、噻吩基(thiophene)或吲哚基(indole)。
3.根據(jù)權利要求2所述的有機發(fā)光材料，其特征在于，其中碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基的取代基是選自碳數(shù)1-6個的烷基、碳數(shù)3-6個的環(huán)烷基、碳數(shù)1-6個的烷氧基、碳數(shù)5-18個的芳氧基、碳數(shù)7-18個的芳烷氧基、碳數(shù)5-16個的芳基所取代的胺基、硝基、氰基、碳數(shù)1-6個的酯基以及鹵素。
4.根據(jù)權利要求3所述的有機發(fā)光材料，其特征在于其中碳數(shù)1-6個的烷基是選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、直鏈戊基、分支鏈戊基、直鏈己基以及分支鏈己基，碳數(shù)3-6個的環(huán)烷基是選自環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基以及環(huán)己基，碳數(shù)1-6個的烷氧基是選自甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、直鏈戊氧基、分支鏈戊氧基、直鏈己氧基以及分支鏈己氧基，碳數(shù)5-18個的芳氧基是選自苯氧基、甲苯氧基以及萘氧基，碳數(shù)7-18個的芳烷氧基是選自苯乙氧基以及萘甲氧基，碳數(shù)5-16個的芳基所取代的胺基是選自二苯胺基、二甲苯胺基、萘基苯胺基。
5.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光材料，其特征在于，其中發(fā)光層是發(fā)射一磷光。
6.根據(jù)權利要求1所述的有機發(fā)光材料，其特征在于，其中發(fā)光層更包含一磷光物質(zhì)，磷光物質(zhì)是選自下式(2)、式(3)、式(4)、式(5)、式(6)及式(7)結構的至少其中之一， 式(2)、式(3)、式(4)、式(5) 式(6) 式(7)其中，M1是選自銥(Iridium)金屬、銠(Rhodium)金屬、釕(Ruthenium)金屬或是鋨(Osmium)金屬，M2是選自鉑(Platinum)金屬或是鈀(Palladium)金屬，M3是選自鉑金屬或是鈀金屬，M4是選自銪(Europium)金屬，LA是選自LA1、LA2、LA3、LA4、LA5、LA6、LA7、LA8、LA9、LA10、LA11、LA12、LA13、LA14或LA15，LB是選自LB1、LB2、LB3、LB4、LB5、LB6或LB7、R5、R6、R7與R8是選自氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、芳香基(aryl group)、推電子基(electron donating group)或是拉電子基(electron withdrawinggroup)，R9、R12、R15與R18是選自氫原子、烷基、噻吩(thienyl)或芳香基，R10、R11、R13、R14、R16、R17、R19與R20是選自氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、噻吩、芳香基、推電子基或是拉電子基，R21、R22與R23是選自氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、噻吩、芳香基、推電子基或是拉電子基，R24與R25是選自烷基、芳香基、噻吩或鹵烷基
7.根據(jù)權利要求6所述的有機發(fā)光材料，其特征在于其中所述的磷光物質(zhì)的含量是約介于0.5wt％至20wt％之間。
8.一種有機發(fā)光裝置，其包含一基板；一第一電極；一第二電極；以及一發(fā)光層，第一電極、發(fā)光層與第二電極是依序形成于基板的上，發(fā)光層是具有一磷光物質(zhì)與一有機發(fā)光材料，有機發(fā)光材料是具有下的結構， 式(15)其中，R1”、R2”、R3”、R4”是選自氫原子、碳數(shù)1～6個的取代的烷基(alkyl)、碳數(shù)1～6個的不取代的烷基、碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或是碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基，Ar1”、Ar2”、Ar3”、Ar4”是選自碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基。
9.根據(jù)權利要求8所述的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中所述的碳數(shù)1～6個的取代的烷基是選自取代的甲基、取代的乙基、取代的丙基、取代的異丙基、取代的丁基、取代的異丁基、取代的第二丁基、取代的第三丁基、取代的直鏈(linear chain)戊基、取代的分支鏈(branched)戊基、取代的直鏈(linear chain)己基或取代的側鏈(side chain)己基，碳數(shù)1～6個的不取代的烷基是選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、直鏈(linear chain)戊基、分支鏈(branched)戊基、直鏈(linear chain)己基或側鏈(side chain)己基，碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基是選自取代的苯基、取代的萘基、取代的蒽基、取代的菲基、取代的芘基、取代的聯(lián)苯基、取代的聯(lián)三苯基、取代的三苯胺基(triphenylamine)、取代的呋喃基(furan)、取代的噻吩基(thiophene)或吲哚基(indole)，碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基是選自苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、聯(lián)苯基、聯(lián)三苯基、三苯胺基(triphenylamine)、呋喃基(furan)、噻吩基(thiophene)或吲哚基(indole)。
10.根據(jù)權利要求9所述的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中所述的碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基的取代基是選自碳數(shù)1-6個的烷基、碳數(shù)3-6個的環(huán)烷基、碳數(shù)1-6個的烷氧基、碳數(shù)5-18個的芳氧基、碳數(shù)7-18個的芳烷氧基、碳數(shù)5-16個的芳基所取代的胺基、硝基、氰基、碳數(shù)1-6個的酯基以及鹵素。
11.根據(jù)權利要求10所述的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中所述的碳數(shù)1-6個的烷基是選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、直鏈戊基、分支鏈戊基、直鏈己基以及分支鏈己基，碳數(shù)3-6個的環(huán)烷基是選自環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基以及環(huán)己基，碳數(shù)1-6個的烷氧基是選自甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、直鏈戊氧基、分支鏈戊氧基、直鏈己氧基以及分支鏈己氧基，碳數(shù)5-18個的芳氧基是選自苯氧基、甲苯氧基以及萘氧基，碳數(shù)7-18個的芳烷氧基是選自苯乙氧基以及萘甲氧基，碳數(shù)5-16個的芳基所取代的胺基是選自二苯胺基、二甲苯胺基、萘基苯胺基。
12.根據(jù)權利要求8所述的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中所述的磷光物質(zhì)是選自下式(16)、式(17)、式(18)、式(19)、式(20)及式(21)結構的至少其中之一， 式(16) 式(17) 式(18) 式(19) 式(20) 式(21)其中，M1”是選自銥(Iridium)金屬、銠(Rhodium)金屬、釕(Ruthenium)金屬或是鋨(Osmium)金屬，M2”是選自鉑(Platinum)金屬或是鈀(Palladium)金屬，M3”是選自鉑金屬或是鈀金屬，M4”是選自銪(Europium)金屬，LA”是選自LA1”、LA2”、LA3”、LA4”、LA5”、LA6”、LA7”、LA8”、LA9”、LA10”、LA11”、LA12”、LA13”、LA14”或LA15”，LB”是選自LB1”、LB2”、LB3”、LB4”、LB5”、LB6”或LB7”，R5”、R6”、R7”與R8”是選自氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、芳香基(aryl group)、推電子基(electron donating group)或是拉電子基(electron withdrawing group)，R9”、R12”、R15”與R18”是選自氫原子、烷基、噻吩(thienyl)或芳香基，R10”、R11”、R13”、R14”、R16”、R17”、R19”與R20”是選自氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、噻吩、芳香基、推電子基或是拉電子基，R21”、R22”與R23”是選自氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、噻吩、芳香基、推電子基或是拉電子基，R24”與R25”是選自烷基、芳香基、噻吩或鹵烷基
13.根據(jù)權利要求12所述的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中所述的磷光物質(zhì)的含量是約介于0.5wt％至20wt％之間。
14.一種有機發(fā)光裝置，其包含一基板；一第一電極；一第二電極；以及一電洞傳輸發(fā)光層，第一電極、發(fā)光層與第二電極是依序形成于基板的上，電洞傳輸發(fā)光層是具有一磷光物質(zhì)與一有機發(fā)光材料，有機發(fā)光材料是具有下式(22)的結構， 式(22)其中，R1、R2、R3、R4是選自氫原子、碳數(shù)1～6個的取代的烷基(alkyl)、碳數(shù)1～6個的不取代的烷基、碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或是碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基，Ar1、Ar2、Ar3、Ar4是選自碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基或碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基。
15.根據(jù)權利要求14所述的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中所述的碳數(shù)1～6個的取代的烷基是選自取代的甲基、取代的乙基、取代的丙基、取代的異丙基、取代的丁基、取代的異丁基、取代的第二丁基、取代的第三丁基、取代的直鏈(linear chain)戊基、取代的分支鏈(branched)戊基、取代的直鏈(linear chain)己基或取代的側鏈(side chain)己基，碳數(shù)1～6個的不取代的烷基是選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、直鏈(linear chain)戊基、分支鏈(branched)戊基、直鏈(linear chain)己基或側鏈(side chain)己基，碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基是選自取代的苯基、取代的萘基、取代的蒽基、取代的菲基、取代的芘基、取代的聯(lián)苯基、取代的聯(lián)三苯基、取代的三苯胺基(triphenylamine)、取代的呋喃基(furan)、取代的噻吩基(thiophene)或吲哚基(indole)，碳數(shù)6～40個的不取代的芳香族基是選自苯基、萘基、蒽基、菲基、芘基、聯(lián)苯基、聯(lián)三苯基、三苯胺基(triphenylamine)、呋喃基(furan)、噻吩基(thiophene)或吲哚基(indole)。
16.根據(jù)權利要求15所述的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中所述的碳數(shù)6～40個的取代的芳香族基的取代基是選自碳數(shù)1-6個的烷基、碳數(shù)3-6個的環(huán)烷基、碳數(shù)1-6個的烷氧基、碳數(shù)5-18個的芳氧基、碳數(shù)7-18個的芳烷氧基、碳數(shù)5-16個的芳基所取代的胺基、硝基、氰基、碳數(shù)1-6個的酯基以及鹵素。
17.根據(jù)權利要求16所述的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中所述的碳數(shù)1-6個的烷基是選自甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、直鏈戊基、分支鏈戊基、直鏈己基以及分支鏈己基，碳數(shù)3-6個的環(huán)烷基是選自環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基以及環(huán)己基，碳數(shù)1-6個的烷氧基是選自甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、直鏈戊氧基、分支鏈戊氧基、直鏈己氧基以及分支鏈己氧基，碳數(shù)5-18個的芳氧基是選自苯氧基、甲苯氧基以及萘氧基，碳數(shù)7-18個的芳烷氧基是選自苯乙氧基以及萘甲氧基，碳數(shù)5-16個的芳基所取代的胺基是選自二苯胺基、二甲苯胺基、萘基苯胺基。
18.根據(jù)權利要求14所述的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中所述的磷光物質(zhì)是選自下式(23)、式(24)、式(25)、式(26)、式(27)及式(28)結構的至少其中之一， 式(23) 式(24) 式(25) 式(26)、 式(27) 式(28)其中，M1是選自銥(Iridium)金屬、銠(Rhodium)金屬、釕(Ruthenium)金屬或是鋨(Osmium)金屬，M2是選自鉑(Platinum)金屬或是鈀(Palladium)金屬，M3是選自鉑金屬或是鈀金屬，M4是選自銪(Europium)金屬，LA是選自LA1、LA2、LA3、LA4、LA5、LA6、LA7、LA8、LA9、LA10、LA11、LA12、LA13、LA14或LA15，LB是選自LB1、LB2、LB3、LB4、LB5、LB6或LB7，R5、R6、R7與R8是選自氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、芳香基(aryl group)、推電子基(electrondonating group)或是拉電子基(electron withdrawing group)，R9、R12、R15與R18是選自氫原子、烷基、噻吩(thienyl)或芳香基，R10、R11、R13、R14、R16、R17、R19與R20是選自氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、噻吩、芳香基、推電子基或是拉電子基，R21、R22與R23是選自氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、噻吩、芳香基、推電子基或是拉電子基，R24與R25是選自烷基、芳香基、噻吩或鹵烷基
19.根據(jù)權利要求18所述的有機發(fā)光裝置，其特征在于其中所述的磷光物質(zhì)的含量是約介于0.5wt％至20wt％之間。
全文摘要
本發(fā)明是關于一種有機發(fā)光材料及有機發(fā)光裝置。一種有機發(fā)光材料，是用于一有機發(fā)光裝置的一發(fā)光層，有機發(fā)光材料具有下式(1)的結構，其中，R
文檔編號H05B33/14GK1814693SQ20051000504
公開日2006年8月9日 申請日期2005年1月31日 優(yōu)先權日2005年1月31日
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