專利名稱：發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備的制作方法
本申請是申請?zhí)枮?0804375.2、申請日為2000年12月26日、發(fā)明名稱為“發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備”的專利申請的分案申請。
本發(fā)明涉及一種發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備(以下將電致發(fā)光稱作EL)，更具體地涉及一種具有效率高且壽命長的發(fā)出白光的有機EL設備。
利用電致發(fā)光的有機電致發(fā)光設備由于自發(fā)射而具有高的可自辨別性，而且由于它們是完全固體設備而具有優(yōu)異的耐沖擊性。因此，電致發(fā)光設備已受關注地在各種顯示器裝置中用作發(fā)光設備。
電致發(fā)光設備包括其中使用無機化合物作為發(fā)光材料的無機電致發(fā)光設備和其中使用有機化合物作為發(fā)光材料的有機電致發(fā)光設備。已深入研究將有機電致發(fā)光設備實際用作下一代的發(fā)光設備，因為所加電壓可較大程度地降低，設備尺寸也可容易地減小，電能消耗低并有可能平面發(fā)光且容易發(fā)出三原色。
至于有機電致發(fā)光設備的結(jié)構(gòu)，基本結(jié)構(gòu)包括陽極/有機發(fā)光層/陰極。將空穴注入和傳輸層或電子注入層適當加入該基本結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是已知的。這種結(jié)構(gòu)的例子包括結(jié)構(gòu)陽極/空穴注入和傳輸層/有機發(fā)光層/陰極和結(jié)構(gòu)陽極/空穴注入和傳輸層/有機發(fā)光層/電子注入層/陽極。
最近已積極開發(fā)用于顯示器裝置的有機EL設備。尤其是，可發(fā)出白光的設備是開發(fā)的一個主要課題。發(fā)出白光的有機EL設備可用作單色顯示器和背光的光源。另外，如果將彩色濾光片連接到顯示器裝置上，發(fā)出白光的有機EL設備可用于全色顯示器。
例如，發(fā)出白光的有機EL設備公開于美國專利5503910，其中將發(fā)出藍光的發(fā)光層和發(fā)出綠光的發(fā)光層的層壓品用作發(fā)光介質(zhì)層，并將發(fā)出紅光的熒光化合物加入發(fā)光介質(zhì)層中。發(fā)出白光的有機EL設備公開于美國專利5683828，它具有一層通過將包含硼的配合物化合物加入發(fā)出藍綠光的發(fā)光層中而得到的發(fā)光介質(zhì)，該配合物是一種發(fā)出紅光的熒光化合物。發(fā)出白光的有機EL設備公開于日本專利申請公開No.Heisei 10(1998)-308278，它具有通過將苯并噻噸衍生物加入發(fā)出藍綠光的發(fā)光層中而得到的發(fā)光介質(zhì)，該衍生物是一種發(fā)出紅光的熒光化合物。
盡管發(fā)出白光，但美國專利5503910公開的設備的發(fā)光效率低至約1流明/瓦且壽命短至約1000小時。盡管發(fā)出白光，但美國專利5683828公開的設備的發(fā)光效率低至約2.6cd/A。盡管發(fā)出白光，但日本專利申請公開No.Heisei 10(1998)-308278公開的設備的發(fā)光效率低至約1流明/瓦。在發(fā)光效率和壽命方面，沒有能夠充分滿足實際應用要求的設備。
本發(fā)明的一個目的是提供一種發(fā)出白光且性能足夠?qū)嶋H應用，即發(fā)光效率高至5流明/瓦或更高和5cd/A或更高且壽命長至10000小時或更高的有機電致發(fā)光設備。
本發(fā)明人在深入研究之后實現(xiàn)了以上目的，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果發(fā)光介質(zhì)層包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料和具有至少一種選自熒蒽骨架結(jié)構(gòu)、并五苯骨架結(jié)構(gòu)和苝骨架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的熒光化合物，那么包含位于電極對之間的這層發(fā)光介質(zhì)的有機EL設備就具有高發(fā)光效率和長壽命且發(fā)出白光。本發(fā)明在此認識的基礎上完成。
本發(fā)明提供了一種發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，包括一對電極和一層位于該電極對之間的發(fā)光介質(zhì)，其中發(fā)光介質(zhì)層包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料和具有至少一種選自熒蒽骨架結(jié)構(gòu)、并五苯骨架結(jié)構(gòu)和苝骨架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的熒光化合物。


圖1給出了本發(fā)明發(fā)出白光的有機EL設備的結(jié)構(gòu)的一個例子。
圖2給出了本發(fā)明發(fā)出白光的有機EL設備的結(jié)構(gòu)的另一例子。
圖3給出了本發(fā)明發(fā)出白光的有機EL設備的結(jié)構(gòu)的另一例子。
圖4給出了本發(fā)明發(fā)出白光的有機EL設備的結(jié)構(gòu)的另一例子。
本發(fā)明有機EL設備的結(jié)構(gòu)如圖1所示包括一對電極和一層位于該電極對之間的發(fā)光介質(zhì)。
發(fā)光介質(zhì)層包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料和具有至少一種選自熒蒽骨架結(jié)構(gòu)、并五苯骨架結(jié)構(gòu)和苝骨架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的熒光化合物。
發(fā)光介質(zhì)層包含有機化合物作為其主要組分，而且是一種能夠提供用于傳輸和復合由電極注入的電子和空穴的區(qū)域的介質(zhì)。該層可包含單層或多層。如果發(fā)光介質(zhì)層包含多層，構(gòu)成發(fā)光介質(zhì)層的各層包括空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層。
在本發(fā)明中，可以使用各種層結(jié)構(gòu)。
(1)在類似于圖1所示結(jié)構(gòu)的第一結(jié)構(gòu)中，發(fā)光介質(zhì)層包括含有發(fā)出藍光的發(fā)光材料和熒光化合物的發(fā)光層A。
發(fā)光介質(zhì)層可包含發(fā)出藍光的發(fā)光層和上述的發(fā)光層A。
在該結(jié)構(gòu)中，發(fā)光介質(zhì)層可包含發(fā)光層A和非發(fā)光層A的有機層。例如，按照圖2所示，發(fā)光層A可與電荷傳輸層如空穴注入層、空穴傳輸層和電子傳輸層層壓。該電荷傳輸層和發(fā)光層A可按照與圖2所示相反的順序?qū)訅?。該層壓品也可包含非電荷傳輸層的層，如電子隔絕層、空穴隔絕層、有機半導體層、無機半導體層和用于粘附性改進的層。
優(yōu)選的是，上述發(fā)光層A包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料和發(fā)出藍光的熒光摻雜劑和/或發(fā)出藍光的發(fā)光層包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料和發(fā)出藍光的熒光摻雜劑。
(2)在如圖3所示的第二結(jié)構(gòu)中，發(fā)光介質(zhì)層包括包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料的發(fā)光層B和包含熒光化合物的層。包含熒光化合物的層和發(fā)光層B可按照與圖3所示相反的順序?qū)訅?。電荷傳輸層和其它層，如電子隔絕層、空穴隔絕層、有機半導體層、無機半導體層和用于粘附性改進的層可位于所述包含熒光化合物的層或發(fā)光層B與電極之間。
優(yōu)選在該結(jié)構(gòu)中，發(fā)光層B是發(fā)出藍光的發(fā)光層，包含熒光化合物的層是包含發(fā)光材料和熒光化合物并發(fā)出黃色、橙色或紅光的發(fā)光層，且所述發(fā)出藍光的發(fā)光層包含一種發(fā)出藍光的發(fā)光材料和一種發(fā)出藍光的摻雜劑。作為包含在包含熒光化合物層中的發(fā)光材料，優(yōu)選發(fā)出藍光或綠光的發(fā)光材料。
(3)在如圖4所述的第三結(jié)構(gòu)中，發(fā)光介質(zhì)層包含發(fā)出藍光的發(fā)光層和熒光化合物層。該熒光化合物層和發(fā)出藍光的發(fā)光層可按照與圖4所示相反的順序?qū)訅?。電荷傳輸層和其它層，如電子隔絕層、空穴隔絕層、有機半導體層、無機半導體層和用于粘附性改進的層可位于所述熒光化合物層或發(fā)出藍光的發(fā)光層與電極之間。
熒光化合物層是包含20-100％重量的熒光化合物并發(fā)出黃色、橙色或紅光的層。優(yōu)選在上述結(jié)構(gòu)中，發(fā)光層是發(fā)出藍光的發(fā)光層且熒光化合物層是包含熒光化合物并發(fā)出黃色、橙色或紅光的發(fā)光層。更優(yōu)選，發(fā)出藍光的發(fā)光層包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料和發(fā)出藍光的熒光摻雜劑。作為包含在熒光化合物層中的發(fā)光材料，優(yōu)選發(fā)出藍色或綠光的發(fā)光材料。
如上所述，在第一至第三結(jié)構(gòu)中，發(fā)光層A、發(fā)光層B和發(fā)出藍光的發(fā)光層可包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料和發(fā)出藍光的熒光摻雜劑以增強發(fā)出藍光的性能。發(fā)出藍光的熒光摻雜劑是一種加入用于增強發(fā)光層性能的化合物。發(fā)出藍光的熒光摻雜劑的優(yōu)選例子包括苯乙烯基胺、被胺取代的苯乙烯基化合物和具有稠合芳環(huán)的化合物。發(fā)出藍光的熒光摻雜劑的加入量為0.1-20％重量。發(fā)出藍光的熒光摻雜劑的電離能優(yōu)選小于主要組分的電離能，這樣可提高電荷注入性能。
上述發(fā)光介質(zhì)層可包含空穴傳輸材料或空穴注入材料。
上述發(fā)光介質(zhì)層可包含空穴傳輸層或空穴注入層。
上述發(fā)光介質(zhì)層可包含電子傳輸材料或電子注入材料。
上述發(fā)光介質(zhì)層可包含電子傳輸層或電子注入層。
接觸陽極的發(fā)光介質(zhì)層優(yōu)選包含一種氧化劑。作為包含在發(fā)光介質(zhì)層中的氧化劑，優(yōu)選具有電子接受性能或電子受體的氧化劑。氧化劑的優(yōu)選例子包括路易斯酸、各種醌衍生物、二氰基喹啉并二甲烷衍生物(dicyanoquinodimethane)、以及由芳族胺和路易斯酸形成的鹽。路易斯酸的優(yōu)選例子包括氯化鐵、氯化銻和氯化鋁。
接觸陰極的有機發(fā)光介質(zhì)優(yōu)選包含一種還原劑。還原劑的優(yōu)選例子包括堿金屬、堿土金屬、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、稀土元素氧化物、堿金屬鹵化物、堿土金屬鹵化物、稀土元素鹵化物、以及由堿金屬和芳族化合物形成的配合物化合物。堿金屬的優(yōu)選例子包括Cs、Li、Na和K。
無機化合物層可位于至少一個電極和發(fā)光介質(zhì)層之間。優(yōu)選用于無機化合物層的無機化合物的例子包括各種氧化物、氮化物和氧化物氮化物如堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、稀土元素氧化物、堿金屬鹵化物、堿土金屬鹵化物、稀土元素鹵化物、SiOX、AlOX、SiNX、SiON、AlON、GeOX、LiOX、LiON、TiOX、TiON、TaOX、TaON、TaNX和C。尤其是，作為接觸陽極的層的組分，SiOX、AlOX、SiNX、SiON、AlON、GeOX、和C是優(yōu)選的，因為可形成用于注入的穩(wěn)定界面層。作為接觸陰極的層的組分，LiF、MgF2、CaF2和NaF是優(yōu)選的。
用于本發(fā)明的具有至少一種選自熒蒽骨架結(jié)構(gòu)和苝骨架結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的熒光化合物包括以下由通式[1’]、[2’]和[1]-[18]表示的化合物。
X＝Z＝Y(jié)[1’] X＝W [2’] 在以上結(jié)構(gòu)式中，Z表示任何以下通式(1)-(6)所示的四價基團
X和Y分別獨立地表示任何以下通式(7)-(10)所示的二價基團
且W表示任何以下通式(11)-(13)所示的二價基團
在以上通式(1)-(13)中，R0-R99分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、氰基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷基、具有6-10個碳原子的取代或未取代環(huán)烷基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷氧基、具有1-30個碳原子的取代或未取代氨基、具有6-20個碳原子的取代或未取代芳氧基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷氧基羰基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳烷基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳族烴基、或具有5-30個碳原子的取代或未取代雜環(huán)基團，且由R0-R99表示的相鄰基團可相互鍵接形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。



在以上通式[1]-[16]中，X1-X20分別獨立地表示氫原子、具有1-20個碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基、具有1-20個碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷氧基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳氧基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基氨基、具有1-30個碳原子的取代或未取代烷基氨基、具有7-30個碳原子的取代或未取代芳烷基氨基、或具有8-30個碳原子的取代或未取代鏈烯基，且由X1-X20表示的相鄰取代基和相鄰基團可相互鍵接形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)，而且，如果相鄰取代基是芳族基團，這些取代基可以是相同的基團。
由通式[1]-[16]表示的化合物優(yōu)選具有氨基或鏈烯基。

在以上通式[17]和[18]中，R1-R4分別獨立地表示具有1-20個碳原子的烷基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基，任何的由R1和R2表示的基團對和由R3和R4表示的基團對可通過碳碳鍵、-O-或-S-相互鍵接，R5-R16分別獨立地表示氫原子、具有1-20個碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷基、具有1-20個碳原子的直鏈、支鏈或環(huán)狀烷氧基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳氧基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基氨基、具有1-30個碳原子的取代或未取代烷基氨基、具有7-30個碳原子的取代或未取代芳烷基氨基、或具有8-30個碳原子的取代或未取代鏈烯基，且由R5-R16表示的相鄰取代基和相鄰基團可相互鍵接形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。優(yōu)選在以上通式中，至少一個由R5-R16表示的取代基具有胺或鏈烯基基團。
可用于本發(fā)明的具有至少一種并五苯結(jié)構(gòu)的熒光化合物的例子包括以下由通式[19]和[20]表示的化合物。

在以上通式[19]中，R1-R14分別獨立地表示氫原子、具有1-10個碳原子的烷基、具有6-20個碳原子的芳氧基、具有6-20個碳原子的芳烷基、具有6-30個碳原子的芳基、具有6-30個碳原子的芳基氨基、具有2-20個碳原子的烷基氨基、或具有6-30個碳原子的芳烷基氨基，由R1-R14表示的基團可以被取代，且至少一對由R1-R14表示的相互鄰近的基團不是氫原子并形成一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

在以上通式[20]中，R15-R26分別獨立地表示氫原子、具有1-10個碳原子的烷基、具有6-20個碳原子的芳氧基、具有6-20個碳原子的芳烷基、具有6-30個碳原子的芳基、具有6-30個碳原子的芳基氨基、具有2-20個碳原子的烷基氨基、或具有6-30個碳原子的芳烷基氨基，由R15-R26表示的基團可以被取代，且至少一對由R15-R26表示的相互鄰近的基團不是氫原子并形成一個環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且Ar1和Ar2相互獨立地代表具有6-30個碳原子的取代或未取代的芳基或具有5-30個碳原子的取代或未取代的雜環(huán)基團。
優(yōu)選具有熒蒽骨架結(jié)構(gòu)或苝骨架結(jié)構(gòu)的熒光化合物具有電子給予基團，以獲得高的效率和長的壽命。作為電子給予基團，優(yōu)選取代和未取代的芳基氨基。
具有熒蒽骨架結(jié)構(gòu)、并五苯骨架結(jié)構(gòu)或苝骨架結(jié)構(gòu)的熒光化合物優(yōu)選具有5個或更多的稠環(huán)，更優(yōu)選6個或更多的稠環(huán)，因為具有這種結(jié)構(gòu)的熒光化合物的熒光峰值波長在540-650納米，且由發(fā)藍光的發(fā)光材料發(fā)出的光和由熒光化合物發(fā)出的光結(jié)合發(fā)出白光。
熒光化合物優(yōu)選具有多個熒蒽骨架結(jié)構(gòu)或多個苝骨架結(jié)構(gòu)，因為發(fā)光在黃色至紅色的區(qū)域中。更優(yōu)選該熒光化合物具有電子給予基團和熒蒽骨架結(jié)構(gòu)或苝骨架結(jié)構(gòu)，且熒光峰值波長在540-650納米。
優(yōu)選用于本發(fā)明的發(fā)出藍光的發(fā)光材料是苯乙烯基衍生物、蒽衍生物或芳族胺。
上述苯乙烯基衍生物優(yōu)選為至少一種選自二苯乙烯基(distyryl)衍生物、三苯乙烯基衍生物、四苯乙烯基衍生物和苯乙烯基胺衍生物的化合物。
上述的蒽化合物優(yōu)選為一種具有苯基蒽骨架結(jié)構(gòu)的化合物。
上述芳族胺優(yōu)選為一種具有2-4個被芳族基團取代的氮原子的化合物，更優(yōu)選一種具有2-4個被芳族基團取代的氮原子并具有至少一個鏈烯基的化合物。
上述苯乙烯基衍生物和蒽衍生物的例子包括以下由通式[i]-[v]表示的化合物。上述芳族胺的例子包括以下由通式[vi]和[vii]表示的化合物。

在以上通式中，R1’-R10’分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、氰基、硝基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷氧基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳氧基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷基硫基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基硫基、具有7-30個碳原子的取代或未取代芳基烷基、具有5-30個碳原子的未取代單環(huán)、具有10-30個碳原子的取代或未取代稠合多環(huán)基團、或具有5-30個碳原子的取代或未取代雜環(huán)基團。
Ar1和Ar2分別獨立地表示具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基或取代或未取代鏈烯基。上述基團中的取代基是具有1-20個碳原子的取代或末取代烷基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷氧基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳氧基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷基硫基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基硫基、具有7-30個碳原子的取代或未取代芳基烷基、具有5-30個碳原子的未取代單環(huán)、具有10-30個碳原子的取代或未取代稠合多環(huán)基團、或具有5-30個碳原子的取代或未取代雜環(huán)基團。

在以上通式中，R1’-R10’分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、氰基、硝基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷氧基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳氧基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷基硫基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基硫基、具有7-30個碳原子的取代或未取代芳基烷基、具有5-30個碳原子的未取代單環(huán)、具有10-30個碳原子的取代或未取代稠合多環(huán)基團、或具有5-30個碳原子的取代或未取代雜環(huán)基團。
Ar3和Ar4分別獨立地表示具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基或取代或未取代鏈烯基。上述基團中的取代基是具有1-20個碳原子的取代或未取代烷基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷氧基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳氧基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷基硫基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基硫基、具有7-30個碳原子的取代或未取代芳基烷基、具有5-30個碳原子的未取代單環(huán)、具有10-30個碳原子的取代或未取代稠合多環(huán)基團、具有5-30個碳原子的取代或未取代雜環(huán)基團、或具有4-40個碳原子的取代或未取代鏈烯基。
n表示數(shù)字1-3，m表示數(shù)字1-3且n+m≥2。

在以上通式[ii]中，R1’-R8’分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、氰基、硝基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷氧基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳氧基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷基硫基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基硫基、具有7-30個碳原子的取代或未取代芳基烷基、具有5-30個碳原子的未取代單環(huán)、具有10-30個碳原子的取代或未取代稠合多環(huán)基團、或具有5-30個碳原子的取代或未取代雜環(huán)基團。
Ar3和Ar4分別獨立地表示具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基或取代或未取代鏈烯基。上述基團中的取代基是具有1-20個碳原子的取代或未取代烷基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷氧基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳氧基、具有1-20個碳原子的取代或未取代烷基硫基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基硫基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基烷基、具有5-30個碳原子的未取代單環(huán)、具有10-30個碳原子的取代或未取代稠合多環(huán)基團、具有5-30個碳原子的取代或未取代雜環(huán)基團、或具有4-40個碳原子的取代或未取代鏈烯基。

在以上通式中，R1”-R10”分別獨立地表示氫原子、可被取代的鏈烯基、烷基、環(huán)烷基、芳基、可被取代的烷氧基、芳氧基、烷基氨基、芳基氨基或雜環(huán)基團。a和b分別表示整數(shù)1-5，而且如果任何的a和b表示整數(shù)2或更高，多個R1”或R2”可表示相同或不同的基團，多個由R1”或R2”表示的基團可相互鍵接形成環(huán)，且一對由R3”和R4”、R5”和R6”、R7”和R8”、或R9”和R10”表示的基團可通過該對內(nèi)的鍵接而形成環(huán)。L1表示單鍵、-O-、-S-、-N(R)-、或亞芳基，其中R表示可被取代的烷基或芳基。

在以上通式中，R11”-R20”分別獨立地表示氫原子、可被取代的鏈烯基、烷基、環(huán)烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、烷基氨基、芳基氨基或雜環(huán)基團。c、d、e和f分別表示整數(shù)1-5，而且如果任何的c、d、e和f表示整數(shù)2或更高，多個R11”、R12”、R16”或R17”可表示相同或不同的基團，多個由R11”、R12”、R16”或R17”表示的基團可相互鍵接形成環(huán)，且一對由R13”和R14”、或R18”和R19”表示的基團可通過該對內(nèi)的鍵接而形成環(huán)。L2表示單鍵、-O-、-S-、-N(R)-、或亞芳基，其中R表示可被取代的烷基或芳基。

在以上通式中，Ar3’、Ar4’和Ar5’分別獨立地表示具有6-40個碳原子的取代或未取代一價芳族基團，至少一個由Ar3’-Ar5’表示的基團具有苯乙烯基且g表示整數(shù)1-4。

在以上通式中，Ar6’、Ar7’、Ar9’、Ar11’和Ar12’分別獨立地表示具有6-40個碳原子的取代或未取代一價芳族基團，Ar8’和Ar10’分別獨立地表示具有6-40個碳原子的取代或未取代二價芳族基團，至少一個由Ar6’-Ar12’表示的基團具有苯乙烯基或亞苯乙烯基且h和k分別表示整數(shù)0-2。
優(yōu)選地，上述發(fā)出藍光的熒光摻雜劑為至少一種選自苯乙烯基胺、被胺取代的苯乙烯基化合物、和具有稠合芳環(huán)的化合物的化合物。
上述苯乙烯基胺和上述被胺取代的苯乙烯基化合物的例子包括以下由通式[viii]和[ix]表示的化合物。上述具有稠合芳環(huán)的化合物的例子包括以下由通式[x]表示的化合物。

在以上通式中，Ar1’、Ar2”和Ar3’分別獨立地表示具有6-40個碳原子的取代或未取代亞芳基，至少一個由Ar1’-Ar3’表示的基團具有苯乙烯基且p表示整數(shù)1-3。

在以上通式中，Ar4”和Ar5’分別獨立地表示具有6-30個碳原子的亞芳基，E1和E2分別獨立地表示具有6-30個碳原子的芳基、烷基、氫原子或氰基，q表示整數(shù)1-3，且U和V中的至少一個表示具有氨基的取代基。優(yōu)選該氨基是芳基氨基。

在以上通式中，A表示具有1-16個碳原子的烷基或烷氧基、具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基、具有6-30個碳原子的取代或未取代烷基氨基、或具有6-30個碳原子的取代或未取代芳基氨基，B表示具有10-40個碳原子的稠合芳環(huán)且r表示整數(shù)1-4。
本發(fā)明通過以下實施例更具體地描述。但本發(fā)明不局限于這些實施例。
實施例1有機EL設備的制備(第一結(jié)構(gòu)的一個例子熒蒽骨架結(jié)構(gòu)) 將具有ITO(In-Sn-O)透明電極線(由GEOMATEC公司制造)的25毫米×75毫米×1.1毫米厚的玻璃基材用異丙醇在超聲波下清洗5分鐘，然后通過UV臭氧清洗處理30分鐘。將具有透明電極線的清潔玻璃基材在真空蒸氣沉積裝置中連接到基材夾具上。在放置有透明電極線的基材面上，形成厚度為60納米的N，N’-二(N，N’-二苯基-4-氨基苯基)-N，N-二苯基-4，4’-二氨基-1，1’-聯(lián)苯膜(TPD232膜)，使得該膜覆蓋透明電極線。TPD232膜用作空穴注入層。然后，在TPD232膜上形成厚度為20納米的4，4’-二[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(NPD膜)。NPD膜用作空穴傳輸層。在NPD膜上，將具有以下所示結(jié)構(gòu)的苯乙烯基衍生物DPVBi和具有同樣下示結(jié)構(gòu)的熒光化合物E1(熒光峰值波長565納米)進行蒸氣沉積，使得重量比為40∶0.04，然后形成厚度為40納米的膜。該膜用作發(fā)出白光的發(fā)光層。在以上形成的膜上，形成厚度為20納米的三(8-羥基喹啉)鋁(Alq膜)。Alq膜用作電子注入層。隨后，將Li(鋰，由SAES GETTERS公司制造)和Alq進行二元蒸氣沉積，并形成作為電子注入層的Alq:Li膜(陰極)。在所形成的Alq:Li膜上，將金屬鋁蒸汽沉積并形成金屬陰極。如此形成了有機EL設備。
評估所得有機EL設備的性能。在將ITO陽極連接到正極(+)上并將鋁陰極連接到負極(-)上的條件下，施加5V直流電壓。發(fā)出亮度為181cd/m2的白光，最大亮度為110000cd/m2且發(fā)光效率為8.8cd/A。色度坐標為(0.36，0.32)且可確定發(fā)出白光。如果在1000cd/m2的起始亮度下在恒定電流下驅(qū)動該設備，壽命長至1800小時。

實施例2有機EL設備的制備(第二結(jié)構(gòu)的一個例子熒蒽骨架結(jié)構(gòu)) 將具有ITO(In-Sn-O)透明電極線(由GEOMATEC公司制造)的25毫米×75毫米×1.1毫米厚的玻璃基材用異丙醇在超聲波下清洗5分鐘，然后通過UV臭氧清洗處理30分鐘。將具有透明電極線的清潔玻璃基材在真空蒸氣沉積裝置中連接到基材夾具上。在放置有透明電極線的基材面上，形成厚度為60納米的TPD232膜，使得該膜覆蓋透明電極線。TPD232膜用作空穴注入層。然后，在TPD232膜上形成厚度為20納米的NPD膜。如果形成NPD膜，加入上述的熒光化合物(E1)，使得NPD與E1的重量比為20∶0.1。NPD膜用作發(fā)出黃橙光并具有空穴傳輸性能的發(fā)光層。在NPD膜上，形成厚度為40納米的DPVBi膜作為發(fā)出藍光的發(fā)光層。在以上形成的膜上，形成厚度為20納米的Alq膜。Alq膜用作電子注入層。隨后，將Li(鋰，由SAES GETTERS公司制造)和Alq進行二元蒸氣沉積，并形成作為電子注入層的Alq:Li膜(陰極)。在所形成的Alq:Li膜上，將金屬鋁蒸汽沉積并形成金屬陰極。如此形成了有機EL設備。
評估所得有機EL設備的性能。在將ITO陽極連接到正極(+)上并將鋁陰極連接到負極(-)上的條件下，施加5V直流電壓。發(fā)出亮度為151cd/m2的白光，最大亮度為80000cd/m2且發(fā)光效率為6.8cd/A。如果在1000cd/m2的起始亮度下在恒定電壓下驅(qū)動該設備，壽命長至1100小時。
實施例3有機EL設備的制備(第三結(jié)構(gòu)的一個例子熒蒽骨架結(jié)構(gòu)) 將具有ITO(In-Sn-O)透明電極線(由GEOMATEC公司制造)的25毫米×75毫米×1.1毫米厚的玻璃基材用異丙醇在超聲波下清洗5分鐘，然后通過UV臭氧清洗處理30分鐘。將具有透明電極線的清潔玻璃基材在真空蒸氣沉積裝置中連接到基材夾具上。在放置有透明電極線的基材面上，形成厚度為60納米的TPD232膜，使得該膜覆蓋透明電極線。TPD232膜用作空穴注入層。然后，在TPD232膜上形成厚度為20納米的NPD膜。NPD膜用作空穴傳輸層。在NPD膜上，將上述的熒光化合物(E1)進行蒸氣沉積并形成厚度為3納米的膜。該膜用作熒光化合物層并發(fā)出橙光。在如此形成的膜上，將苯乙烯基衍生物DPVBi進行蒸氣沉積并形成厚度為40納米的膜。該膜用作發(fā)出藍光的發(fā)光層。在以上形成的膜上，形成厚度為20納米的Alq膜。Alq膜用作電子注入層。隨后，將Li(鋰，由SAES GETTERS公司制造)和Alq進行二元蒸氣沉積，并形成作為電子注入層的Alq:Li膜(陰極)。在所形成的Alq:Li膜上，將金屬鋁蒸汽沉積并形成金屬陰極。如此形成了有機EL設備。
評估所得有機EL設備的性能。在將ITO陽極連接到正極(+)上并將鋁陰極連接到負極(-)上的條件下，施加5V直流電壓。發(fā)出亮度為131cd/m2的白光，最大亮度為60000cd/m2且發(fā)光效率為5.8cd/A。如果在1000cd/m2的起始亮度下在恒定電壓下驅(qū)動該設備，壽命長至1400小時。
實施例4有機EL設備的制備(將空穴傳輸材料加入發(fā)光層的一個例子) 將具有ITO(In-Sn-O)透明電極線(由GEOMATEC公司制造)的25毫米×75毫米×1.1毫米厚的玻璃基材用異丙醇在超聲波下清洗5分鐘，然后通過UV臭氧清洗處理30分鐘。將具有透明電極線的清潔玻璃基材在真空蒸氣沉積裝置中連接到基材夾具上。在放置有透明電極線的基材面上，形成厚度為60納米的TPD232膜，使得該膜覆蓋透明電極線。TPD232膜用作空穴注入層。然后，在TPD232膜上形成厚度為20納米的NPD膜。NPD膜用作空穴傳輸層。在NPD膜上，將上述的熒光化合物(E1)、作為空穴傳輸材料的NPD、和作為發(fā)藍光的材料的苯乙烯基衍生物DPVBi進行混合，使得重量比為20∶20∶0.04，然后由該混合物形成一種膜。該膜用作發(fā)出白光的發(fā)光層。在以上形成的膜上，形成厚度為20納米的Alq膜。Alq膜用作電子注入層。隨后，將Li(鋰，由SAES GETTERS公司制造)和Alq進行二元蒸氣沉積，并形成作為電子注入層的Alq:Li膜(陰極)。在所形成的Alq:Li膜上，將金屬鋁蒸汽沉積并形成金屬陰極。如此形成了有機EL設備。
評估所得有機EL設備的性能。在將ITO陽極連接到正極(+)上并將鋁陰極連接到負極(-)上的條件下，施加5V直流電壓。發(fā)出亮度為131cd/m2的白光，最大亮度為120000cd/m2且發(fā)光效率為8.0cd/A。如果在1000cd/m2的起始亮度下在恒定電壓下驅(qū)動該設備，壽命長至2000小時。
實施例5有機EL設備的制備(第一結(jié)構(gòu)的一個例子并五苯骨架結(jié)構(gòu)) 按照實施例1的相同步驟制備出有機EL設備，只是將苯乙烯基衍生物DPVBi、作為發(fā)藍光的熒光摻雜劑的具有下示結(jié)構(gòu)的PAVB、和具有下示結(jié)構(gòu)的熒光化合物F1(熒光峰值波長595納米)蒸氣沉積在NPD膜上，使得重量比為40∶1∶0.05，然后形成厚度為40納米的膜。
評估所得有機EL設備的性能。在將ITO陽極連接到正極(+)上并將鋁陰極連接到負極(-)上的條件下，施加6V直流電壓。發(fā)出亮度為319cd/m2的白光，最大亮度為100000cd/m2且發(fā)光效率為7.28cd/A。色度坐標為(0.33，0.34)且可確定發(fā)出白光。如果在1 000cd/m2的起始亮度下在恒定電壓下驅(qū)動該設備，壽命長至3500小時。

實施例6有機EL設備的制備(第二結(jié)構(gòu)的一個例子并五苯骨架結(jié)構(gòu)) 將具有ITO(In-Sn-O)透明電極線(由GEOMATEC公司制造)的25毫米×75毫米×1.1毫米厚的玻璃基材用異丙醇在超聲波下清洗5分鐘，然后通過UV臭氧清洗處理30分鐘。將具有透明電極線的清潔玻璃基材在真空蒸氣沉積裝置中連接到基材夾具上。在放置有透明電極線的基材面上，形成厚度為60納米的TPD232膜，使得該膜覆蓋透明電極線。TPD232膜用作空穴注入層。然后，在TPD232膜上形成厚度為20納米的NPD膜。在NPD膜上，將苯乙烯基衍生物DPVBi和熒光化合物(F1)進行蒸氣沉積，使得重量比為2∶0.026，然后形成厚度為2納米的膜。該膜用作發(fā)橙光的發(fā)光層。在所形成的膜上，將苯乙烯基衍生物DPVBi和作為發(fā)藍光的熒光摻雜劑的PAVB進行蒸氣沉積，使得重量比為38∶1，然后形成厚度為38納米的膜。該膜用作發(fā)出藍光的發(fā)光層。在以上形成的膜上，形成厚度為20納米的Alq膜。Alq膜用作電子注入層。隨后，將Li(鋰，由SAES GETTERS公司制造)和Alq進行二元蒸氣沉積，并形成作為電子注入層的Alq:Li膜(陰極)。在所形成的Alq:Li膜上，將金屬鋁沉積并形成金屬陰極。如此形成了有機EL設備。
評估所得有機EL設備的性能。在將ITO陽極連接到正極(+)上并將鋁陰極連接到負極(-)上的條件下，施加5.5V直流電壓。發(fā)出亮度為233cd/m2的白光，最大亮度為80000cd/m2且發(fā)光效率為6.85cd/A。如果在1000cd/m2的起始亮度下在恒定電壓下驅(qū)動該設備，壽命長至2100小時。
對比例1 按照實施例1的相同步驟制備有機EL設備，只是使用一般用作發(fā)橙光的熒光化合物的紅熒烯替代熒光化合物(E1)。
評估所得有機EL設備的性能。在將ITO陽極連接到正極(+)上并將鋁陰極連接到負極(-)上的條件下，施加6V直流電壓。發(fā)出亮度為140cd/m2的白光，最大亮度為60000cd/m2且發(fā)光效率為4.0cd/A。發(fā)光效率明顯低于實施例中的結(jié)果。如果在1000cd/m2的起始亮度下在恒定電壓下驅(qū)動該設備，壽命短至560小時。
正如以上詳述，本發(fā)明的有機EL設備發(fā)出白光且發(fā)光效率高至5流明/瓦或更高和5cd/A或更高，而且在普通使用條件下的壽命長至10000小時或更高。即，該有機EL設備具有足夠?qū)嶋H應用的性能。該有機EL設備有利地用作各種顯示器裝置中的發(fā)光設備。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，包括一對電極和一層位于該電極對之間的發(fā)光介質(zhì)，其中所述發(fā)光介質(zhì)層包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料和具有苝骨架結(jié)構(gòu)的熒光化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述發(fā)光介質(zhì)層包括含有發(fā)出藍光的發(fā)光材料和熒光化合物的發(fā)光層A。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述發(fā)光介質(zhì)層包括發(fā)出藍光的發(fā)光層和發(fā)光層A，所述發(fā)光層A含有發(fā)出藍光的發(fā)光材料和所述熒光化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述發(fā)光介質(zhì)層包括發(fā)光層B和包含熒光化合物的層，所述發(fā)光層B包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述發(fā)光介質(zhì)層包括發(fā)出藍光的發(fā)光層和包含熒光化合物的層。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述發(fā)光層A包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料和發(fā)出藍光的熒光摻雜劑。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述發(fā)光層A包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料和發(fā)出藍光的熒光摻雜劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述發(fā)光層B包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料和發(fā)出藍光的熒光摻雜劑。
9.根據(jù)權(quán)利要求3的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中發(fā)出藍光的所述發(fā)光層包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料和發(fā)出藍光的熒光摻雜劑。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中發(fā)出藍光的所述發(fā)光層包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料和發(fā)出藍光的熒光摻雜劑。
11.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中發(fā)光介質(zhì)層包含空穴傳輸材料或空穴注入材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中發(fā)光介質(zhì)層包含空穴傳輸層或空穴注入層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中發(fā)光介質(zhì)層包含電子傳輸材料或電子注入材料。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中發(fā)光介質(zhì)層包含電子傳輸層或電子注入層。
15.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中接觸陽極的發(fā)光介質(zhì)層包含一種氧化劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中接觸陰極的發(fā)光介質(zhì)層包含一種還原劑。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中一層無機化合物位于至少一個電極與發(fā)光介質(zhì)層之間。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中發(fā)出藍光的發(fā)光材料是苯乙烯基衍生物、蒽衍生物或芳族胺。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中苯乙烯基衍生物是至少一種選自二苯乙烯基衍生物、三苯乙烯基衍生物、四苯乙烯基衍生物和苯乙烯基胺衍生物的化合物。
20.根據(jù)權(quán)利要求18的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述蒽衍生物是一種具有苯基蒽骨架結(jié)構(gòu)的化合物。
21.根據(jù)權(quán)利要求18的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述芳族胺是一種具有2-4個被芳族基團取代的氮原子的化合物。
22.根據(jù)權(quán)利要求18的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述芳族胺是一種具有2-4個被芳族基團取代的氮原子并具有至少一個鏈烯基的化合物。
23.根據(jù)權(quán)利要求6的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述發(fā)出藍光的熒光摻雜劑是至少一種選自苯乙烯基胺、被胺取代的苯乙烯基化合物、和具有稠合芳環(huán)的化合物的化合物。
24.根據(jù)權(quán)利要求7的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述發(fā)出藍光的熒光摻雜劑是至少一種選自苯乙烯基胺、被胺取代的苯乙烯基化合物、和具有稠合芳環(huán)的化合物的化合物。
25.根據(jù)權(quán)利要求8的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述發(fā)出藍光的熒光摻雜劑是至少一種選自苯乙烯基胺、被胺取代的苯乙烯基化合物、和具有稠合芳環(huán)的化合物的化合物。
26.根據(jù)權(quán)利要求9的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述發(fā)出藍光的熒光摻雜劑是至少一種選自苯乙烯基胺、被胺取代的苯乙烯基化合物、和具有稠合芳環(huán)的化合物的化合物。
27.根據(jù)權(quán)利要求10的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述發(fā)出藍光的熒光摻雜劑是至少一種選自苯乙烯基胺、被胺取代的苯乙烯基化合物、和具有稠合芳環(huán)的化合物的化合物。
28.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述熒光化合物具有電子給予基團。
29.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，其中所述熒光化合物的熒光峰值波長為540-650納米。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備，它發(fā)出白光且性能足夠?qū)嶋H應用，即，具有高的發(fā)光效率和長的壽命。這種發(fā)出白光的有機電致發(fā)光設備包括一對電極和一層位于該電極對之間的發(fā)光介質(zhì)，其中所述發(fā)光介質(zhì)層包含發(fā)出藍光的發(fā)光材料和具有至少一種選自熒蒽骨架結(jié)構(gòu)、并五苯骨架結(jié)構(gòu)和苝骨架結(jié)構(gòu)的熒光化合物。
文檔編號H05B33/14GK101175348SQ200710167410
公開日2008年5月7日 申請日期2000年12月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月28日
發(fā)明者福岡賢一, 田上早苗, 細川地潮 申請人:出光興產(chǎn)株式會社