專利名稱：白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能發(fā)出白光的有機(jī)電致發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
通常，已知多種使用有機(jī)電致發(fā)光裝置顯示全色彩圖像的方法。在這些方法中，白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置發(fā)出白光，然后白光經(jīng)過RGB顏色過濾器過濾后得到紅色、綠色和藍(lán)色的光。
在上述方法中使用白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置在日本專利NO3451680有記載。該文獻(xiàn)公開了白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置具有發(fā)光層，該發(fā)光層由藍(lán)色發(fā)光層、綠色發(fā)光層和紅色發(fā)光層組成。藍(lán)色發(fā)光層由摻雜了紅色摻雜染料的綠色發(fā)光化合物組成。當(dāng)在白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置上施加電壓時(shí)，每種發(fā)光層發(fā)出它特定的顏色。因此，白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置能發(fā)出白光。
這些白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置能用在很多領(lǐng)域，例如電視顯示器、數(shù)碼相機(jī)顯示器等。如果它們被用作顯示器，則需要調(diào)整它們的發(fā)光強(qiáng)度。
但是，在上述文獻(xiàn)所公開的白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置中，如果為了調(diào)整發(fā)光強(qiáng)度而改變施加在裝置上的電壓時(shí)，則從電致發(fā)光裝置中發(fā)出的光的色度也會(huì)隨之改變。也就是說，上述文獻(xiàn)公開的電致發(fā)光裝置中發(fā)出的白光的色彩平衡依賴于所施加的電壓而變化。
本發(fā)明的概述本發(fā)明的目的在于提供一種白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置，它能發(fā)出具有很高的色彩純度的白光。本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置，它能發(fā)出具有色彩平衡性的白光，該色彩平衡性不會(huì)隨著電致發(fā)光裝置上所施的電壓變化而改變。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種發(fā)出白光的有機(jī)電致發(fā)光裝置，它在基底(ITO包被的玻璃)的陽(yáng)極和陰極之間包含有機(jī)層。有機(jī)層至少具有發(fā)藍(lán)光的第一藍(lán)色發(fā)光層，發(fā)綠光的第一綠色發(fā)光層，以及發(fā)紅光的紅色發(fā)光層。紅色發(fā)光層包含了摻雜有至少一種黃色摻雜染料和紅色摻雜染料的藍(lán)色發(fā)光化合物。
優(yōu)選地，藍(lán)色發(fā)光化合物是空穴-傳導(dǎo)化合物(hole-transportingcompound)。優(yōu)選地，有機(jī)層從陽(yáng)極按順序是紅色發(fā)光層、第一藍(lán)色發(fā)光層和第一綠色發(fā)光層。
如果紅色發(fā)光層包含黃色摻雜染料和紅色摻雜染料，則黃色摻雜染料的量高于紅色摻雜染料的量。
有機(jī)層從陽(yáng)極一側(cè)按順序可以是第一藍(lán)色發(fā)光層、紅色發(fā)光層和第一綠色發(fā)光層。
有機(jī)層可以在紅色發(fā)光層和第一綠色發(fā)光層之間有第二藍(lán)色發(fā)光層。
有機(jī)層可以在第二藍(lán)色發(fā)光層的陽(yáng)極一側(cè)具有第二綠色發(fā)光層。
優(yōu)選地，有機(jī)層在最接近陽(yáng)極一側(cè)具有空穴注入層(hole injection layer)，空穴注入層含有CuPc和MTDATA。
根據(jù)本發(fā)明，提供了一種用于發(fā)光的有機(jī)電致發(fā)光裝置，該裝置在基底的陽(yáng)極和陰極之間包含發(fā)光的有機(jī)層。有機(jī)層在最接近陽(yáng)極一側(cè)具有空穴注入層，空穴注入層含有CuPc和MTDATA。
在本發(fā)明中，空穴注入層可以具有包含CuPc的第一空穴注入層和包含MTDATA的第二空穴注入層。進(jìn)一步，空穴注入層可以包含CuPc和MTDATA的混合物。
圖1是在本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式中顯示有機(jī)電致發(fā)光裝置的示意透視圖；圖2是在本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式中顯示有機(jī)電致發(fā)光裝置的示意透視圖；圖3是在本發(fā)明第三個(gè)實(shí)施方式中顯示有機(jī)電致發(fā)光裝置的示意透視圖；圖4是在本發(fā)明第四個(gè)實(shí)施方式中顯示有機(jī)電致發(fā)光裝置的示意透視圖
圖5是在本發(fā)明第五個(gè)實(shí)施方式中顯示有機(jī)電致發(fā)光裝置的示意透視圖；圖6是在本發(fā)明第六個(gè)實(shí)施方式中顯示有機(jī)電致發(fā)光裝置的示意透視圖；圖7是在實(shí)施例1中測(cè)得的電致發(fā)光譜的點(diǎn)(plot)；圖8是實(shí)施例1中的色度坐標(biāo)圖；圖9是在實(shí)施例2中測(cè)得的電致發(fā)光譜的點(diǎn)；圖10是實(shí)施例2中的色度坐標(biāo)圖；圖11是在實(shí)施例3中測(cè)得的電致發(fā)光譜的點(diǎn)；圖12是實(shí)施例3中的色度坐標(biāo)圖；圖13是在實(shí)施例4中測(cè)得的電致發(fā)光譜的點(diǎn)；圖14是實(shí)施例4中的色度坐標(biāo)圖；圖15是在實(shí)施例5中測(cè)得的電致發(fā)光譜的點(diǎn)；圖16是實(shí)施例5中的色度坐標(biāo)圖；圖17是在實(shí)施例6中測(cè)得的電致發(fā)光譜的點(diǎn)；圖18是實(shí)施例6中的色度坐標(biāo)圖；圖19是在實(shí)施例7中測(cè)得的電致發(fā)光譜的點(diǎn)；圖20是實(shí)施例7中的色度坐標(biāo)圖；圖21是在實(shí)施例8中測(cè)得的電致發(fā)光譜的點(diǎn)；圖22是實(shí)施例8中的色度坐標(biāo)圖；圖23是在實(shí)施例9中測(cè)得的電致發(fā)光譜的點(diǎn)；圖24是實(shí)施例9中的色度坐標(biāo)圖；圖25是在實(shí)施例10中測(cè)得的電致發(fā)光譜的點(diǎn)；圖26是在實(shí)施例11中測(cè)得的電致發(fā)光譜的點(diǎn)；圖27是在對(duì)比實(shí)施例1中測(cè)得的電致發(fā)光譜的點(diǎn)；圖28是實(shí)施例10中的色度坐標(biāo)圖；圖29是表示實(shí)施例10中所施加的電壓和電流強(qiáng)度之間關(guān)系圖；圖30是表示實(shí)施例11和對(duì)比實(shí)施例1中所施加的電壓和電流強(qiáng)度之間關(guān)系圖；圖31是表示實(shí)施例10中電流強(qiáng)度和發(fā)光效率之間的關(guān)系圖；
圖32是表示實(shí)施例11和對(duì)比實(shí)施例1中電流強(qiáng)度和發(fā)光效率之間的關(guān)系圖；圖33是實(shí)施例12、13和14中測(cè)得的電流發(fā)光譜的點(diǎn)；圖34是實(shí)施例12、13和14中電流強(qiáng)度和發(fā)光水平之間的關(guān)系圖；以及圖35是實(shí)施例12、13和15中電流強(qiáng)度和發(fā)光效率之間的關(guān)系圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明將結(jié)合附圖中的具體實(shí)施方式
來詳細(xì)描述。
圖1是一個(gè)白色有機(jī)電致發(fā)光裝置，本發(fā)明的第一個(gè)具體實(shí)施方式
就使用該裝置。白色有機(jī)電致發(fā)光裝置20具有基本單元(基底)10，安置在基本單元10上的陽(yáng)極11，安置在陽(yáng)極11上的有機(jī)層21，安置在有機(jī)層21上的電子注入層17，以及安置在電子注入層17上的陰極18。
基本單元(基底)10是由具有光傳遞特性的玻璃材料形成的。陽(yáng)極11是一種包含ITO(銦錫氧化物)的半透明層。陽(yáng)極11的厚度大約為100nm。位于陽(yáng)極11處的有機(jī)層21發(fā)出白光，如下述。白光通過陽(yáng)極11和基本單元10而從電致發(fā)光裝置20中發(fā)出。
有機(jī)層21從陽(yáng)極11側(cè)按順序是空穴注入層19、空穴傳遞層12、藍(lán)色發(fā)光層13、紅色發(fā)光層15、綠色發(fā)光層16和電子傳遞層25。每一層和相鄰的層緊密堆放?？昭ㄗ⑷雽?9和電子傳遞層25中的至少一種能省略。
空穴注入層19包含MTDATA(4，4’，4”-tris(3-甲基-苯基-苯基-氨基)三苯胺)，如化學(xué)式[4]所示。空穴注入層19的厚度為大約10nm到60nm，優(yōu)選約15nm。在有機(jī)層21中，空穴注入層19能從陽(yáng)極11中有效注入空穴。此外，空穴注入層19可由AlF3、HFO3、Ta2O5或CuPc(銅苯二甲藍(lán)染料)制得，如化學(xué)式[4-2]所示，并且可以由CuPc和MTDATA的混合物制得。當(dāng)空穴注入層19由有機(jī)化合物如CuPc、MTDATA或它們的混合物制得時(shí)，空穴注入層19的厚度優(yōu)選為大約10nm至80nm。當(dāng)空穴注入層19是由CuPc和MTDATA的混合物制得時(shí)，CuPc和MTDATA的重量比范圍為1∶1至1.5∶1。
空穴傳遞層12包含空穴傳遞化合物，優(yōu)選具有式[5]的結(jié)構(gòu)。
式[5]中的R1，R2，R3和R4是芳基。此外，本發(fā)明中的芳基包含烷基取代的芳基。R1，R2，R3和R4可以是相同的芳基或不同的芳基。此外，空穴傳遞化合物優(yōu)選滿足結(jié)構(gòu)式[6]或[7]。
結(jié)構(gòu)式[6]或[7]，R1，R2，R3和R4是氫原子或具有1-3個(gè)碳原子的烷基。R1，R2，R3和R4可以是相同的烷基或不同的烷基。R1，R2，R3和R4在苯或萘骨架的任意位置上分別取代。尤其優(yōu)選，空穴傳遞化合物是NPB(N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-對(duì)二氨基聯(lián)苯)，如式[8]所示，或TPD(N，NO-二苯基-N，NO-二(3-甲基苯基)-1，10-二苯基-4，4’-二胺)，如圖[9]所示。空穴傳遞層12可以包含上述化合物的兩種或兩種以上的混合物?？昭▊鬟f層12的厚度為大約20nm到100nm，優(yōu)選為大約40nm到90nm。空穴傳遞層12能有效傳遞從陽(yáng)極11注入的空穴，至發(fā)光層13、15和16。
藍(lán)色發(fā)光層13包含藍(lán)色發(fā)光化合物作為主體化合物，并摻雜有藍(lán)色摻雜染料14a。也就是說，藍(lán)色發(fā)光層13是由藍(lán)色發(fā)光化合物和藍(lán)色摻雜染料14a形成的，其中摻雜染料均勻地分散在藍(lán)色發(fā)光化合物中。藍(lán)色發(fā)光層13的厚度為大約10nm到30nm，優(yōu)選為15nm到20nm。
藍(lán)色發(fā)光層13的藍(lán)色發(fā)光化合物是例如蒽衍生物或苯乙烯基衍生物。苯乙烯基衍生物優(yōu)選滿足結(jié)構(gòu)式[10]。
式[10]的R1，R2，R3，R4，R5和R6是氫原子或芳基(優(yōu)選苯基)。R1，R2和R3中的至少一個(gè)是芳基(優(yōu)選苯基)，優(yōu)選R1，R2和R3中的至少二個(gè)是芳基(優(yōu)選苯基)。R4，R5和R6中的至少一個(gè)是芳基(優(yōu)選苯基)，優(yōu)選R4，R5和R6中的至少二個(gè)是芳基(優(yōu)選苯基)。此外，R1，R2，R3，R4，R5和R6可以是相同的芳基或不同的芳基。
苯乙烯基衍生物優(yōu)選如式[11]所示的DPVBi(1，4-二(2，2-二苯基乙烯基)二苯基)，或ADS082(4，4’-二(二苯基亞乙烯基)二苯基)。蒽衍生物優(yōu)選如式[12]所示的β-ADN(9，10-二(2-萘基)蒽)，或如式[13]所示的TBADN(2-t-丁基-9，10-二(2-萘基)蒽)。在該實(shí)施方式中，上述化合物中的兩種或多種的混合物能用作藍(lán)色發(fā)光化合物，但優(yōu)選僅采用DPVBi或ADS082作為藍(lán)色發(fā)光化合物。
藍(lán)色摻雜染料14a是如式[14]所示的二萘嵌苯衍生物或Pe(二萘嵌苯)。二萘嵌苯衍生物具有二萘嵌苯骨架，其中一個(gè)或多個(gè)烷基在任意位置被取代。二萘嵌苯衍生物優(yōu)選如式[15]所示的TBPe(四(t-丁基)二萘嵌苯)。這些化合物中的兩種或兩種以上形成的混合物可被用作藍(lán)色摻雜染料41a。藍(lán)色發(fā)光層13不可以和藍(lán)色摻雜染料14a摻雜。此外，相對(duì)于藍(lán)色發(fā)光層13的藍(lán)色發(fā)光化合物(主體化合物)，藍(lán)色摻雜染料14a的含量在2到4重量百分?jǐn)?shù)(優(yōu)選為3％重量百分比)。
紅色發(fā)光層15包含作為主體化合物的藍(lán)色發(fā)光化合物，并摻雜了黃色摻雜染料14b和紅色摻雜染料14c。也就是說，紅色發(fā)光層15是由藍(lán)色發(fā)光化合物和黃色以及紅色摻雜染料14b和14c形成的，摻雜染料分散到藍(lán)色發(fā)光化合物中。
在紅色發(fā)光層15中，黃色摻雜染料14b的重量含量高于紅色摻雜染料14c的重量含量。黃色摻雜染料14b和紅色摻雜染料14c的重量比范圍為1.8∶1到2.2∶1，優(yōu)選2∶1。黃色摻雜染料14b和紅色摻雜染料14c的總重量含量為0.1-2wt％，優(yōu)選為0.1-1.5wt％，相對(duì)于紅色發(fā)光層15的藍(lán)色發(fā)光化合物，更優(yōu)選約1wt％。紅色發(fā)光層15的厚度優(yōu)選為5nm至30nm，更優(yōu)選為10到20nm。
此外，紅色發(fā)光層15不一定需要同時(shí)含有黃色摻雜染料14b和紅色摻雜染料14c。也就是，發(fā)光層15可以只含有黃色摻雜染料14b和紅色摻雜染料14c中的一種。在這種情況下，黃色摻雜染料14b或紅色摻雜染料14c相對(duì)于紅色發(fā)光層15中的藍(lán)色發(fā)光化合物(主體化合物)的含量在0.5-1.5wt％之間，優(yōu)選為1wt％。
紅色發(fā)光層15的主體化合物選自上述的藍(lán)色發(fā)光化合物。即，紅色發(fā)光層15的主體化合物是例如苯乙烯基衍生物或蒽衍生物。苯乙烯基衍生物優(yōu)選是具有結(jié)構(gòu)式[10]的化合物，優(yōu)選為結(jié)構(gòu)式[11]所示的DPVBi，或上述的ADS082。蒽衍生物優(yōu)選為如結(jié)構(gòu)式[12]所示的β-ADN，或結(jié)構(gòu)式[13]所示的TBADN。上述化合物的兩種或多種形成的混合物可以被用作紅色發(fā)光層15的主體化合物，但是優(yōu)選僅采用DPVBi或ADS082中的一種作為主體化合物。更優(yōu)選的是，紅色發(fā)光層15的主體化合物與藍(lán)色發(fā)光層13的主體化合物相同。
黃色摻雜染料14b是具有萘并萘(naphthacene)骨架的化合物，其中芳基(例如苯基)(優(yōu)選2至6個(gè)芳基)在任意位置被取代。黃色摻雜染料14b是如結(jié)構(gòu)式[16]所示的Rubrene。
紅色摻雜染料14c是例如滿足結(jié)構(gòu)式[17]的化合物。
式[17]中的R1，R2，R3，R4和R5是氫原子或具有1-6個(gè)碳原子的烷基。R1，R2，R3，R4和R5可以是相同的烷基或不同的烷基。紅色摻雜染料14c優(yōu)選為如結(jié)構(gòu)式[18]所示的DCM2(4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-(2-(2，3，6，7-四-氫-1H，5H-苯)[ij]quinolizin-8-基)-4H-吡喃)，或如結(jié)構(gòu)式[19]所示的DCJTB(4-(二氰基亞甲基)-2-t-丁基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛尼定基-9-烯基)-4H-吡喃)。此外，紅色摻雜染料14c可以是如結(jié)構(gòu)式[20]所示的羅丹明6G，或如結(jié)構(gòu)式[21]所示的DCM。進(jìn)一步，上述化合物中的兩種或多種形成的混合物可用作紅色摻雜染料14c。優(yōu)選的，僅采用DCJTB和DCM2中的一種作為紅色摻雜染料14c。
黃色摻雜染料14b的能帶間隙和紅色摻雜染料14c的能帶間隙比藍(lán)色發(fā)光化合物的能帶間隙要小。此外，能帶間隙是HOMO(占據(jù)的最高分子軌道)能量水平和LUMO(最低的未占據(jù)的分子軌道)能量水平間的差異。
綠色發(fā)光層16包含綠色發(fā)光化合物，它是烷基化合物，例如優(yōu)選為如結(jié)構(gòu)式[22]所示的Alq3(三-(8-羥基-喹啉)-鋁)。當(dāng)然，綠色發(fā)光層16可以從其它有機(jī)化合物中形成。此外，綠色發(fā)光層16可包含摻雜了綠色摻雜染料的有機(jī)化合物(例如Alq3)。綠色摻雜染料為如結(jié)構(gòu)式[23-1]所示的coumarin 6，或如結(jié)構(gòu)式[23-2]所示的C545T(10-(1，3-苯并噻唑-2-基)-1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氫-1H，5H，11H-吡喃[2，3-f]吡啶[3，2，1-ij]-喹啉-11-酮)，等。綠色發(fā)光層16的厚度優(yōu)選為10nm至50nm，更優(yōu)選為25nm。
電子傳遞層25包含類似于綠色發(fā)光層16的烷基化合物，例如Alq3。但是，電子傳遞層25可以從其它化合物中制得。電子傳遞層25的厚度為大約20nm至30nm，優(yōu)選為大約25nm。
陽(yáng)極11和陰極18與電池22相連，其中陽(yáng)極和陰極之間插入了有機(jī)層21。陰極18由鋁構(gòu)成。電子注入層17位于陰極18和有機(jī)層21之間。電子注入層17能輕易地從陰極18中獲得電子至有機(jī)層21中。電子注入層17由Al:Li(鋁-鋰)或LiF(氟化鋰)構(gòu)成。電子注入層17的厚度為大約0.7nm。
陽(yáng)極11的每一層，有機(jī)層21，電子注入層17和陰極1 8在基本單元10上依次通過蒸氣沉積形成，例如化學(xué)蒸氣沉積(CVD)或物理蒸氣沉積(PVD)。此外，摻雜染料和藍(lán)色發(fā)光化合物(主體化合物)同時(shí)通過蒸氣沉積而成，從而形成藍(lán)色發(fā)光層13和紅色發(fā)光層16。
當(dāng)從電池22上往陽(yáng)極11和陰極18之間施加電壓時(shí)，則空穴從陽(yáng)極11中注入，電子從陰極18中注入。從陽(yáng)極11中注入的空穴被空穴注入層19攝取，然后通過空穴傳遞層12傳遞給藍(lán)色、紅色和綠色發(fā)光層13、15和16。另一方面，從陰極18中注入的電子被電子注入層17攝取，然后通過電子傳遞層25傳遞給藍(lán)色、紅色和綠色發(fā)光層13、15和16。空穴和電子結(jié)合在一起，然后在發(fā)光層13、15和16的界面上形成電子空穴對(duì)(exciton)。
這些電子空穴對(duì)分散開，然后在藍(lán)色發(fā)光層13上發(fā)出藍(lán)光。由于黃色摻雜染料14b激發(fā)狀態(tài)下的能量水平低于藍(lán)色發(fā)光化合物激發(fā)狀態(tài)下的能量水平，因此紅色發(fā)光層15中的電子空穴對(duì)的能量從藍(lán)色發(fā)光化合物中轉(zhuǎn)移到黃色摻雜染料14b。然后，由于紅色摻雜染料14c激發(fā)狀態(tài)下的能量水平低于黃色摻雜染料14b激發(fā)狀態(tài)下的能量水平，因此黃色摻雜染料14b中的能量轉(zhuǎn)移到了紅色摻雜染料14c中。因而，在紅色發(fā)光層15中得到了具有高色彩純度的紅光。通過電子空穴對(duì)在綠色發(fā)光層16中得到了綠光。在各自的發(fā)光層中得到了藍(lán)光、紅光和綠光，因此電致發(fā)光裝置20發(fā)出白光。此外，電子傳遞層25包含綠色發(fā)光化合物(Alq3)，但是在該層中電子和空穴并沒有結(jié)合在一起，因此電子傳遞層25不發(fā)光。
圖2顯示了第二個(gè)具體實(shí)施方式
中的白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置。第二具體實(shí)施方式
中的電致發(fā)光裝置20具有和第一個(gè)具體實(shí)施方式
相同的結(jié)構(gòu)，除了在有機(jī)層21上的層狀的序列不同。
在第二個(gè)具體實(shí)施方式
中，有機(jī)層21從陽(yáng)極11側(cè)開始的序列為空穴注入層19、空穴傳遞層12、紅色發(fā)光層15、藍(lán)色發(fā)光層13、綠色發(fā)光層16和電子傳遞層25。此外，有機(jī)層21中每一層的結(jié)構(gòu)和第一具體實(shí)施方式
相同。因此，有機(jī)層21中每一層結(jié)構(gòu)的解釋在此就省略了。
圖3是第三個(gè)具體實(shí)施方式
中的白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置。第三個(gè)具體實(shí)施方式
和第一個(gè)具體實(shí)施方式
的區(qū)別之處在于有機(jī)層21具有兩個(gè)藍(lán)色發(fā)光層。即，第三個(gè)具體實(shí)施方式
的有機(jī)層21具有第一藍(lán)色發(fā)光層13a和第二藍(lán)色發(fā)光層13b。
在第三個(gè)具體實(shí)施方式
中，有機(jī)層21從陽(yáng)極11側(cè)開始的序列為空穴注入層19、空穴傳遞層12、第一藍(lán)色發(fā)光層13a、紅色發(fā)光層15、第二藍(lán)色發(fā)光層13b、綠色發(fā)光層16和電子傳遞層25。
第一藍(lán)色發(fā)光層13a和第二藍(lán)色發(fā)光層13b都具有和第一個(gè)具體實(shí)施方式
中的藍(lán)色發(fā)光層13相同的結(jié)構(gòu)，因此和第一具體實(shí)施方式
相同，層13a和13b包含摻雜了藍(lán)色摻雜染料的藍(lán)色發(fā)光化合物。第一和第二發(fā)光層13a和13b可能含有摻雜了相同或不同的藍(lán)色摻雜染料的相同或不同的藍(lán)色發(fā)光化合物。
在該實(shí)施方式中，第一和第二發(fā)光層13a和13b的厚度優(yōu)選分別是大約5nm至15nm。層13a、13b和15的總厚度優(yōu)選不超過50nm。該實(shí)施方式中的其它結(jié)構(gòu)和第一個(gè)實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)相同，因此省略了相關(guān)的解釋。
圖4是第四個(gè)具體實(shí)施方式
中的白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置。第四個(gè)具體實(shí)施方式
和第三個(gè)具體實(shí)施方式
的區(qū)別之處在于有機(jī)層21具有第一綠色發(fā)光層16a和第二綠色發(fā)光層16b。
在第四個(gè)具體實(shí)施方式
中，有機(jī)層21從陽(yáng)極11側(cè)開始的序列為空穴注入層19、空穴傳遞層12、第一藍(lán)色發(fā)光層13a、第二綠色發(fā)光層16b、紅色發(fā)光層15、第二藍(lán)色發(fā)光層13b、第一綠色發(fā)光層16a和電子傳遞層25。
第二綠色發(fā)光層16b包含藍(lán)色發(fā)光化合物作為主體化合物，并摻雜了綠色摻雜染料14d。即，第二綠色發(fā)光層16b由藍(lán)色發(fā)光化合物和分散至藍(lán)色發(fā)光化合物中的綠色摻雜染料14d構(gòu)成。
作為第二綠色發(fā)光層16b的藍(lán)色發(fā)光化合物與上述第一實(shí)施方式中用作藍(lán)色發(fā)光層13的藍(lán)色發(fā)光化合物類似。
第二綠色發(fā)光層16b的主體化合物與第一和/或第二藍(lán)色發(fā)光層13a、13b的主體化合物相同，或者是與第一和/或第二藍(lán)色發(fā)光層13a、13b的主體化合物不同。
綠色摻雜染料14d是如結(jié)構(gòu)式[23-1]所示的coumarin 6，或如結(jié)構(gòu)式[23-2]所示的C545T。第一綠色發(fā)光層16a的結(jié)構(gòu)和第一個(gè)實(shí)施方式中的綠色發(fā)光層16的結(jié)構(gòu)相同。
優(yōu)選地，第一和第二藍(lán)色發(fā)光層13a和13b、第二綠色發(fā)光層16b和紅色發(fā)光層15的厚度每個(gè)分別在大約5-15nm，更優(yōu)選為5-10nm。優(yōu)選層13a、13b、16b和15的總厚度優(yōu)選不超過50nm。此外，第四個(gè)實(shí)施方式中的其它結(jié)構(gòu)和第三個(gè)實(shí)施方式中的結(jié)構(gòu)相同，因此省略了相關(guān)的解釋。
更進(jìn)一步，在第四個(gè)具體實(shí)施方式
中，第一藍(lán)色發(fā)光層13a、第二綠色發(fā)光層16b、紅色發(fā)光層15和第二藍(lán)色發(fā)光層13b的序列可以變化。例如，有機(jī)層21從陽(yáng)極11側(cè)開始的序列為第一藍(lán)色發(fā)光層13a、紅色發(fā)光層15、第二綠色發(fā)光層16b和第二藍(lán)色發(fā)光層13b。
此外，與第一個(gè)實(shí)施方式類似，空穴注入層19和電子傳遞層25中的至少一個(gè)可以在第二、第三和第四個(gè)實(shí)施方式中省略。
圖5是第五個(gè)具體實(shí)施方式
中的白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置。第五實(shí)施方式中的白色有機(jī)電致發(fā)光裝置40具有基本單元10，安置在基本單元10上的陽(yáng)極11，安置在陽(yáng)極11上的有機(jī)層21，安置在有機(jī)層21上的電子注入層17，以及安置在電子注入層17上的陰極18。基本單元10和陽(yáng)極11具有和第一個(gè)實(shí)施方式中的基本單元和陽(yáng)極相同的結(jié)構(gòu)。有機(jī)層21發(fā)出的白光通過陽(yáng)極11和基本單元10從電致發(fā)光裝置20中發(fā)出。
有機(jī)層21從陽(yáng)極11側(cè)按序列依次為空穴注入層19、紅色發(fā)光層35、藍(lán)色發(fā)光層13和綠色發(fā)光層16。
與第一個(gè)實(shí)施方式相似，空穴注入層19包含例如化學(xué)結(jié)構(gòu)式[4]所示的MTDATA。空穴注入層19可由結(jié)構(gòu)式[4-2]所示的AlF3、HfO3、Ta2O5或CuPc(銅苯二甲藍(lán)染料)構(gòu)成，也可由CuPc和MTDATA的混合物構(gòu)成。當(dāng)空穴注入層19是由有機(jī)化合物如AlF3、HfO3、Ta2O5等構(gòu)成時(shí)，空穴注入層19的厚度不超過5nm。當(dāng)空穴注入層19是由有機(jī)化合物如CuPc，MTDATA，或其混合物構(gòu)成時(shí)，空穴注入層19的厚度優(yōu)選為大約10nm-80nm。當(dāng)空穴注入層19是由CuPc和MTDATA的混合物制得時(shí)，CuPc和MTDATA的重量比范圍為1∶1至1.5∶1。
紅色發(fā)光層35包含空穴傳遞化合物作為主體化合物，并摻雜了黃色摻雜染料14b和紅色摻雜染料14c。即，紅色發(fā)光層35是由空穴傳遞化合物和均勻分散在空穴傳遞化合物中的黃色和紅色摻雜染料14b和14c構(gòu)成的。在該實(shí)施方式中，空穴傳遞化合物PL光譜的峰波長(zhǎng)位于藍(lán)色波長(zhǎng)范圍(400-500nm)，因此空穴傳遞化合物是藍(lán)色發(fā)光化合物。
在紅色發(fā)光層35中作為主體化合物的空穴傳遞化合物是滿足結(jié)構(gòu)式[5]的化合物，優(yōu)選滿足結(jié)構(gòu)式[6]或[7]。空穴傳遞化合物優(yōu)選是NPB(N，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-對(duì)二氨基聯(lián)苯)，如式[8]所示，或TPD(N，N’-二苯基-N，N’-二(3-甲基苯基)-1，10-二苯基-4，4’-二胺)，如式[9]所示。紅色發(fā)光層35可以包含上述化合物的兩種或兩種以上的混合物。但是，僅僅NPB和TPD之一優(yōu)選作為紅色發(fā)光層35的空穴傳遞化合物。紅色發(fā)光層35的厚度為大約20nm到60nm，優(yōu)選為大約40nm。
在紅色發(fā)光層35中，黃色摻雜染料14b的重量含量高于紅色摻雜染料14c的重量含量。黃色摻雜染料14b和紅色摻雜染料14c的重量比范圍為1.8∶1到2.2∶1，優(yōu)選為2∶1。
黃色摻雜染料14b優(yōu)選為與第一個(gè)實(shí)施方式相同的萘并萘衍生物。萘并萘衍生物具有一個(gè)萘并萘骨架，其中芳基(優(yōu)選苯基)(優(yōu)選2-6個(gè)芳基)在任意位置被取代。黃色摻雜染料14b是如結(jié)構(gòu)式[16]所示的Rubrene。紅色摻雜染料14c優(yōu)選滿足式[17]，更優(yōu)選為如式[18]所示的DCM2，或如式[19]所示的DCJTB。但是，紅色摻雜染料14c可以是如結(jié)構(gòu)式[20]所示的羅丹明6G，或如結(jié)構(gòu)式[21]所示的DCM。進(jìn)一步，上述化合物中的兩種或多種形成的混合物可用作紅色摻雜染料14c。優(yōu)選的，僅采用DCJTB和DCM2中的一種作為紅色摻雜染料14c。相對(duì)于紅色發(fā)光層35的空穴傳遞化合物(主體化合物)，黃色摻雜染料14b和紅色摻雜染料14c的總重量含量為0.1-2wt％。相對(duì)于紅色發(fā)光層35的空穴傳遞化合物(主體化合物)，黃色摻雜染料14b的含量為0.5-1.5wt％(優(yōu)選1wt％)，紅色摻雜染料14c的含量為0.25-0.75wt％(優(yōu)選0.5wt％)。
藍(lán)色發(fā)光層13包含藍(lán)色發(fā)光化合物作為主體化合物，并摻雜了藍(lán)色摻雜染料14a。即，藍(lán)色發(fā)光層13是由藍(lán)色發(fā)光化合物以及分散其中的藍(lán)色摻雜染料14a構(gòu)成的。藍(lán)色發(fā)光層13的藍(lán)色發(fā)光化合物是例如蒽衍生物或苯乙烯基衍生物。苯乙烯基優(yōu)選滿足結(jié)構(gòu)式[10]，這點(diǎn)與實(shí)施方式1相同。苯乙烯基衍生物優(yōu)選如式[11]所示的DPVBi(1，4-二(2，2-二苯基乙烯基)二苯基)，或ADS082(4，4’-二(二苯基亞乙烯基)二苯基)。蒽衍生物優(yōu)選如式[12]所示的β-ADN(9，10-二(2-萘基)蒽)，或如式[13]所示的TBADN(2-t-丁基-9，10-二(2-萘基)蒽)。在該實(shí)施方式中，上述化合物中的兩種或多種的混合物能用作藍(lán)色發(fā)光化合物，但優(yōu)選僅采用DPVBi或ADS082作為藍(lán)色發(fā)光化合物。
藍(lán)色摻雜染料14a是如式[14]所示的二萘嵌苯衍生物或Pe(二萘嵌苯)，這與第一個(gè)實(shí)施方式相同。二萘嵌苯衍生物優(yōu)選如式[15]所示的TBPe(四(t-丁基)二萘嵌苯)，這與第一個(gè)實(shí)施方式相同。這些化合物中的兩種或兩種以上形成的混合物可被用作藍(lán)色摻雜染料14a。
藍(lán)色發(fā)光層13的厚度優(yōu)選在大約10nm-30nm之間，更優(yōu)選20nm。相對(duì)于藍(lán)色發(fā)光層13的藍(lán)色發(fā)光化合物(主體化合物)，藍(lán)色摻雜染料14a的含量為2-4wt％，優(yōu)選3wt％。此外，藍(lán)色發(fā)光層13并不一定要摻雜藍(lán)色摻雜染料14a。
綠色發(fā)光層16包含綠色發(fā)光化合物，它優(yōu)選是烷基化合物，例如可以是如結(jié)構(gòu)式[22]所示的Alq3(三-(8-羥基-喹啉)-鋁)。當(dāng)然，綠色發(fā)光層可以從其它有機(jī)化合物中形成。綠色發(fā)光層16的厚度為大約10nm至30nm，優(yōu)選為20nm。
如上所述，紅色發(fā)光層35的厚度大于綠色發(fā)光層16或藍(lán)色發(fā)光層13的厚度，優(yōu)選是綠色發(fā)光層16或藍(lán)色發(fā)光層13的厚度的兩倍。
此外，綠色發(fā)光層16可包含摻雜了綠色摻雜染料的有機(jī)化合物(例如Alq3)。綠色摻雜染料是coumarin 6或C545T(如結(jié)構(gòu)式[23-1]或[23-2]等所示)。
陽(yáng)極11和陰極18與電池22相連，其中陽(yáng)極和陰極之間插入了有機(jī)層21。電子注入層17位于陰極18和有機(jī)層21之間。
當(dāng)從電池22上往陽(yáng)極11和陰極18之間施加電壓時(shí)，則空穴從陽(yáng)極11中注入，電子從陰極18中注入。從陽(yáng)極11中注入的空穴被空穴注入層19攝取到紅色發(fā)光層35。紅色發(fā)光層35起到空穴傳遞層的作用，因此，攝取到紅色發(fā)光層35的空穴被紅色發(fā)光層35傳遞到藍(lán)色和綠色發(fā)光層13和16。另一方面，從陰極18中注入的電子被電子注入層17攝取，然后傳遞給紅色、藍(lán)色和綠色發(fā)光層35、13和16?？昭ê碗娮咏Y(jié)合在一起，然后在發(fā)光層13、15和16的界面上形成電子空穴對(duì)。
由于黃色摻雜染料14b激發(fā)狀態(tài)下的能量水平低于藍(lán)色發(fā)光化合物激發(fā)狀態(tài)下的能量水平，因此紅色發(fā)光層35中的電子空穴對(duì)的能量從NPB(藍(lán)色發(fā)光化合物)中轉(zhuǎn)移到黃色摻雜染料14b。然后，由于紅色摻雜染料14c激發(fā)狀態(tài)下的能量水平低于黃色摻雜染料14b激發(fā)狀態(tài)下的能量水平，因此黃色摻雜染料14b中的能量轉(zhuǎn)移到了紅色摻雜染料14c中。因而，在紅色發(fā)光層35中得到了具有高色彩純度的紅光。通過電子空穴對(duì)分別在藍(lán)色和綠色發(fā)光層13和16中得到了藍(lán)光和綠光。在各自的發(fā)光層中得到了藍(lán)光、紅光和綠光，因此電致發(fā)光裝置20發(fā)出白光。
如上所述，紅色發(fā)光層35不僅摻雜了紅色摻雜染料14c，而且還有黃色摻雜染料14b，因而紅色發(fā)光層35能發(fā)出具有高色彩純度的鮮艷的紅光。因此，白色有機(jī)電致發(fā)光裝置20能發(fā)出具有高色彩純度的白光。
在第五個(gè)實(shí)施方式中，紅色發(fā)光層35是由具有高度空穴傳遞特性的藍(lán)色發(fā)光化合物(NPB)形成的。即，在第五個(gè)實(shí)施方式中，有機(jī)層21不需要具有空穴傳遞層；因而，白色有機(jī)電致發(fā)光裝置可由非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)獲得。當(dāng)然，空穴傳遞層可以通過與第一個(gè)實(shí)施方式類似的方法在紅色發(fā)光層35和空穴注入層19之間構(gòu)成。
此外，如上所述，當(dāng)所施加的電壓變化時(shí)，白色有機(jī)電致發(fā)光裝置40發(fā)出的白光的色彩平衡會(huì)發(fā)生同樣的變化。
此外，紅色發(fā)光層35可以只摻雜有紅色摻雜染料14b和黃色摻雜染料14c中的一種。在這種情況下，紅色摻雜染料14b或黃色摻雜染料14c相對(duì)于主體化合物的含量在0.5-2.0wt％之間，優(yōu)選為1wt％。
當(dāng)然，除了上述化合物以外的其它化合物也可在上述的實(shí)施方式中用作為每層的化合物來構(gòu)成白色有機(jī)電致發(fā)光裝置。
圖6顯示了第六個(gè)具體實(shí)施方式
中的白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置。除了空穴注入層19不同，第六個(gè)具體實(shí)施方式
中的電致發(fā)光裝置40具有和第一個(gè)具體實(shí)施方式
相同的結(jié)構(gòu)。因此，除了空穴注入層19不同，第六個(gè)具體實(shí)施方式
中有機(jī)層21具有和第五個(gè)具體實(shí)施方式
相同的結(jié)構(gòu)。
在第六個(gè)具體實(shí)施方式
中，空穴注入層(空穴緩沖層)19是由第一空穴注入層19a和第二空穴注入層19b組成。第一空穴注入層19a和第二空穴注入層19b按順序置于陽(yáng)極11上。第一空穴注入層19a包含如式[4-2]所示的CuPc，第二空穴注入層19b包含如式[4]所示的MTDATA。
第二空穴注入層19b的厚度大于第一空穴注入層19a的厚度，大約為12nm-18nm的范圍。第一空穴注入層19a的厚度為大約2nm至8nm。
在第六個(gè)實(shí)施方式中，由于采用CuPc和MTDATA形成了空穴注入層19，在發(fā)光層35、13和16中注入的空穴可以減少。因此，在每一個(gè)發(fā)光層中，空穴的數(shù)目是與電子的數(shù)目平衡的，從而有機(jī)電致發(fā)光裝置40的發(fā)光效率會(huì)提高。
在第六個(gè)具體實(shí)施方式
中，如果僅僅空穴注入層19是由CuPc和MTDATA形成的，則空穴注入層19可以是由與第五個(gè)實(shí)施方式類似的單層組成。即，空穴注入層19可由CuPc和MTDATA的混合物形成。在這種情況下，CuPc和MTDATA的重量比范圍為1∶1至1.5∶1，空穴注入層19的厚度與第五個(gè)實(shí)施方式類似，在大約10nm到80nm的范圍。
此外，除了空穴注入層19，有機(jī)層21的結(jié)構(gòu)不限于上文所述的結(jié)構(gòu)，可采用其它的結(jié)構(gòu)。
在第一到第六個(gè)實(shí)施方式中，如上述的實(shí)施方式，基本單元10在陽(yáng)極11一側(cè)形成。并且，在上述的實(shí)施方式中，基本單元10可以在陰極18一側(cè)形成。此外，陰極18可由光透過性化合物構(gòu)成，白光可通過陰極18發(fā)出。進(jìn)一步，除了玻璃以外，基本單元10還可以由其它材料例如樹脂構(gòu)成。
實(shí)施例下面將采用實(shí)施例和對(duì)比例來詳細(xì)解釋本發(fā)明。請(qǐng)注意，這些實(shí)施例并不是用來限制本發(fā)明的。
實(shí)施例1實(shí)施例1對(duì)應(yīng)于第一個(gè)實(shí)施方式。但是，在實(shí)施例1中，有機(jī)層21沒有空穴注入層19和電子傳遞層21。此外，紅色發(fā)光層15僅摻雜了紅色摻雜染料14c，藍(lán)色發(fā)光層13沒有摻雜藍(lán)色摻雜染料14a。即，實(shí)施例1的白色有機(jī)電致發(fā)光裝置的構(gòu)建如下所述。首先，能傳導(dǎo)光的玻璃盤被制成基本單元10，在玻璃盤上蒸氣沉積ITO，從而形成厚度為100nm的陽(yáng)極11。接著，在陽(yáng)極11上蒸氣沉積結(jié)構(gòu)式[8]所示的NPB，從而形成厚度為90nm的空穴傳遞層12。ADS082(4，4’-二(二苯基亞乙烯基)-二苯基)，即藍(lán)色發(fā)光化合物被蒸氣沉積到空穴傳遞層12上，從而形成厚度為20nm的藍(lán)色發(fā)光層13。接著，在藍(lán)色發(fā)光層13上同時(shí)蒸氣沉積ADS082以及如結(jié)構(gòu)式[19]所示的DCJTB，從而形成厚度為10nm的紅色發(fā)光層15。在紅色發(fā)光層15上蒸氣沉積如結(jié)構(gòu)式[22]所示的Alq3，從而形成厚度為25nm的綠色發(fā)光層16。接著，在綠色發(fā)光層16上蒸氣沉積LiF，從而形成厚度為0.7nm的電子注入層17。在電子注入層17上蒸氣沉積鋁，從而形成陰極18，根據(jù)上述步驟獲得了白色有機(jī)電致發(fā)光裝置20。此外，蒸氣沉積為實(shí)施例1中的PVD真空沉積。
實(shí)施例2實(shí)施例2對(duì)應(yīng)于第二個(gè)實(shí)施方式。除了藍(lán)色發(fā)光層13和紅色發(fā)光層15的位置顛倒之外，實(shí)施例2和實(shí)施例1具有相同的結(jié)構(gòu)。即，紅色發(fā)光層15、藍(lán)色發(fā)光層13和綠色發(fā)光層16按順序置于實(shí)施例2的白色有機(jī)電子發(fā)光裝置20的陽(yáng)極11一側(cè)。
實(shí)施例3實(shí)施例3對(duì)應(yīng)于第二個(gè)實(shí)施方式。除了空穴傳遞層12的厚度不同之外，實(shí)施例3和實(shí)施例2具有相同的結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例3中，空穴傳遞層12的厚度為40nm。
實(shí)施例4實(shí)施例4對(duì)應(yīng)于第三個(gè)實(shí)施方式。在實(shí)施例4中，有機(jī)層21沒有空穴注入層19和電子傳遞層25，紅色發(fā)光層15僅摻雜了紅色摻雜染料14c，第一和第二藍(lán)色發(fā)光層13a和13b沒有摻雜藍(lán)色摻雜染料14a。
也就是說，實(shí)施例4的白色有機(jī)電致發(fā)光裝置按下述方法制備到。首先，如實(shí)施例1的方法，形成基本單元10、陽(yáng)極11和空穴傳遞層12。接著，用ADS082在空穴傳遞層12上形成具有厚度為5nm的第一藍(lán)色發(fā)光層13a。再接著，用ADS082和結(jié)構(gòu)式[19]所示的DCJTB在第一藍(lán)色發(fā)光層13a上形成厚度為10nm的紅色發(fā)光層15。用ADS082在紅色發(fā)光層15上形成具有厚度為15nm的第二藍(lán)色發(fā)光層13b。和實(shí)施例1一樣，在第二藍(lán)色發(fā)光層13b上形成綠色發(fā)光層16、電子注入層17和陰極18，根據(jù)上述步驟獲得了白色有機(jī)電致發(fā)光裝置20。
實(shí)施例5-6實(shí)施例5-6對(duì)應(yīng)于第三個(gè)實(shí)施方式。除了第一和第二藍(lán)色發(fā)光層13a和13b以及紅色發(fā)光層15的厚度不同外，實(shí)施例5和6具有和實(shí)施例4相同的結(jié)構(gòu)。
也就是說，在實(shí)施例5中，第一藍(lán)色發(fā)光層13a、紅色發(fā)光層15和第二藍(lán)色發(fā)光層13b的厚度分別為10nm、10nm和10nm。
在實(shí)施例6中，第一藍(lán)色發(fā)光層13a、紅色發(fā)光層15和第二藍(lán)色發(fā)光層13b的厚度分別為15nm、10nm和5nm。
實(shí)施例7實(shí)施例7對(duì)應(yīng)于第四個(gè)實(shí)施方式。但是，在實(shí)施例7中，有機(jī)層21沒有空穴注入層19和電子傳遞層25，紅色發(fā)光層15僅摻雜了紅色摻雜染料14c，第一和第二藍(lán)色發(fā)光層13a和13b沒有摻雜藍(lán)色摻雜染料14a。
也就是說，實(shí)施例7的白色有機(jī)電致發(fā)光裝置按下述方法制備到。首先，如實(shí)施例1的方法，形成基本單元10、陽(yáng)極11和空穴傳遞層12。接著，用ADS082在空穴傳遞層12上形成具有厚度為10nm的第一藍(lán)色發(fā)光層13a。再接著，用ADS082和coumarin 6在第一藍(lán)色發(fā)光層13a上形成厚度為5nm的第二綠色發(fā)光層16b。用ADS082和DCJTB在第二綠色發(fā)光層16b上形成具有厚度為5nm的紅色發(fā)光層15。接著，用ADS082在紅色發(fā)光層15上形成具有厚度為10nm的第二藍(lán)色發(fā)光層13b。然后，用Alq3在第二藍(lán)色發(fā)光層13b上形成具有厚度為25nm的第一綠色發(fā)光層16a。再接著，和實(shí)施例1一樣，在第一綠色發(fā)光層16a上形成電子注入層17和陰極18，根據(jù)上述步驟獲得了白色有機(jī)電致發(fā)光裝置20。
實(shí)施例8實(shí)施例8對(duì)應(yīng)于第四個(gè)實(shí)施方式。除了第一藍(lán)色發(fā)光層13a、第二綠色發(fā)光層16b以及紅色發(fā)光層15的厚度和層結(jié)構(gòu)序列不同外，實(shí)施例8具有和實(shí)施例7相同的結(jié)構(gòu)。
在實(shí)施例8中，在空穴傳遞層12上依次排列著厚度為5nm的第一藍(lán)色發(fā)光層13a、厚度為5nm的紅色發(fā)光層15、厚度為5nm的第二綠色發(fā)光層16b和厚度為10nm的第二藍(lán)色發(fā)光層13b。
實(shí)施例9除了空穴傳遞層12和綠色發(fā)光層16以外，實(shí)施例9具有和實(shí)施例6相同的結(jié)構(gòu)。也就是說，在實(shí)施例9中，采用結(jié)構(gòu)式[9]所示的TPD形成了厚度為40nm的空穴傳遞層12。此外，綠色發(fā)光層16的厚度為20nm。
另外，在實(shí)施例1到9中，相對(duì)于形成紅色發(fā)光層15的藍(lán)色發(fā)光化合物(主體化合物)，紅色摻雜染料14c的含量為2wt％。另一方面，相對(duì)于形成第一綠色發(fā)光層16a的藍(lán)色發(fā)光化合物(主體化合物)，綠色摻雜染料14d的含量為1wt％。
實(shí)施例10實(shí)施例10對(duì)應(yīng)于第五個(gè)實(shí)施方式。實(shí)施例10的白色有機(jī)電致發(fā)光裝置40具有摻雜了黃色摻雜染料14b和紅色摻雜染料14c的紅色發(fā)光層。
也就是說，實(shí)施例10的白色有機(jī)電致發(fā)光裝置按下述方法制備。首先，如實(shí)施例1中的方法形成基本單元10和陽(yáng)極11。接著，用MTDATA形成具有厚度為60nm的空穴注入層19。再接著，用NPB、Rubrene和DCJTB在空穴注入層19上形成厚度為40nm的紅色發(fā)光層35。用DPVBi和TPBe在紅色發(fā)光層35上形成具有厚度為20nm的藍(lán)色發(fā)光層13。接著，用Alq3在藍(lán)色發(fā)光層13上形成具有厚度為20nm的綠色發(fā)光層16。再接著，和實(shí)施例1一樣，在綠色發(fā)光層16上順次形成電子注入層17和陰極18，根據(jù)上述步驟獲得了白色有機(jī)電致發(fā)光裝置40。
在實(shí)施例10中，相對(duì)于形成藍(lán)色發(fā)光層13的DPVBi(藍(lán)色發(fā)光化合物)，TBPe的含量為3wt％。此外，相對(duì)于形成紅色發(fā)光層35的NPB(藍(lán)色發(fā)光化合物)，Rubrene和DCJTB的含量分別為1wt％和0.5wt％。
實(shí)施例11除了紅色發(fā)光層35僅摻雜了黃色摻雜染料14b外，實(shí)施例11具有和實(shí)施例10相同的結(jié)構(gòu)。也就是說，紅色發(fā)光層35由NPB和Rubrene構(gòu)成。相對(duì)于形成紅色發(fā)光層35的NPB(藍(lán)色發(fā)光化合物)，Rubrene的含量分別為1wt％。
實(shí)施例12除了Rubrene的含量和層的厚度不同以外，實(shí)施例12具有和實(shí)施例11相同的結(jié)構(gòu)。也就是說，相對(duì)于實(shí)施例12中形成紅色發(fā)光層35的NPB(藍(lán)色發(fā)光化合物)，Rubrene的含量分別為2wt％。此外，空穴注入層19、紅色發(fā)光層35、藍(lán)色發(fā)光層13和綠色發(fā)光層16的厚度分別為30nm、40nm、20nm和20nm。
實(shí)施例13除了空穴注入層19不同以外，實(shí)施例13具有和實(shí)施例12相同的結(jié)構(gòu)?？昭ㄗ⑷雽?9是由實(shí)施例12中的結(jié)構(gòu)式[4]所示的MTDATA形成的，但是在實(shí)施例13中，它是由結(jié)構(gòu)式[4-2]所示的CuPc構(gòu)成的。
實(shí)施例14實(shí)施例14對(duì)應(yīng)于第六個(gè)實(shí)施方式。除了空穴注入層19不同以外，實(shí)施例14具有和實(shí)施例12相同的結(jié)構(gòu)?？昭ㄗ⑷雽?9是由實(shí)施例14中的MTDATA和CuPc形成的。MTDATA和CuPc的重量比為1.2∶1。此外，為了形成實(shí)施例14中的空穴注入層，MTDATA和CuPc被同時(shí)蒸氣沉積。
實(shí)施例15實(shí)施例15對(duì)應(yīng)于第六個(gè)實(shí)施方式。除了空穴注入層19和Rubrene的含量不同以外，實(shí)施例15具有和實(shí)施例11相同的結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例15中，空穴注入層19從陽(yáng)極11按順序具有第一空穴注入層19a和空穴注入層19b。第一空穴注入層19a是由CuPc構(gòu)成的，第二空穴注入層19b由MTDATA形成。第一空穴注入層19a和第二空穴注入層19b分別具有5nm和15nm的厚度。
此外，相對(duì)于形成紅色發(fā)光層35的NPB(藍(lán)色發(fā)光化合物)，Rubrene的含量為2wt％。
對(duì)比例1對(duì)比例1中的白色有機(jī)電致發(fā)光裝置按下述方法制備，來說明實(shí)施例的效果。首先，如實(shí)施例10中的方法形成基本單元10、陽(yáng)極11和空穴注入層19。接著，用NPB在空穴注入層上形成厚度為20nm的空穴傳遞層。再接著，用DPVBi和TBPe在空穴傳遞層上形成厚度為10nm的藍(lán)色發(fā)光層。接著，用Rubrene和Alq3在藍(lán)色發(fā)光層上形成具有厚度為10nm的紅色發(fā)光層。此后，用Alq3在紅色發(fā)光層上形成厚度為20nm的綠色發(fā)光層。和實(shí)施例1一樣，在綠色發(fā)光層上形成了電子注入層和陰極，根據(jù)上述步驟獲得了對(duì)比例1的白色有機(jī)電致發(fā)光裝置。
在對(duì)比例1中，相對(duì)于形成藍(lán)色發(fā)光層的DPVBi(藍(lán)色發(fā)光化合物)，TBPe的含量為3wt％。此外，相對(duì)于形成紅色發(fā)光層的Alq3(綠色發(fā)光化合物)，Rubrene的含量分別為1wt％。
另外，與實(shí)施例1相同，通過蒸氣沉積形成了實(shí)施例2-14和對(duì)比實(shí)施例1中電致發(fā)光裝置的每一層。
圖7-24顯示了當(dāng)施用4、6、8和10V電壓時(shí)，實(shí)施例1-9中的電致發(fā)光譜和色度坐標(biāo)。
如圖8所示，實(shí)施例1中的白色有機(jī)電致發(fā)光裝置發(fā)出的幾乎都是白光(除了當(dāng)施加10V電壓時(shí)候外)。當(dāng)施加的電壓在4V到8V范圍變化時(shí)，色度的差異非常小。
如圖9-12所示，當(dāng)實(shí)施例2和3中施加的電壓在4V-10V之間變化時(shí)，色度的差異非常小。但是，如色度坐標(biāo)所示，實(shí)施例2和3中的白色有機(jī)電致發(fā)光裝置發(fā)出的光接近黃色。
如圖7-12所示，當(dāng)施加的電壓在第一和第二個(gè)實(shí)施方式中變化時(shí)，白色有機(jī)電致發(fā)光裝置發(fā)出的光的色彩平衡沒有變化。此外，當(dāng)在陽(yáng)極一側(cè)按順序放置藍(lán)色發(fā)光層、紅色發(fā)光層和綠色發(fā)光層時(shí)，得到了非常純的白色。
圖13-18分別是實(shí)施例4、5和6的電致發(fā)光光譜和色度坐標(biāo)。當(dāng)裝置具有兩個(gè)藍(lán)色發(fā)光層時(shí)，白色有機(jī)電致發(fā)光裝置也發(fā)出幾乎都是白色的光，這可以從實(shí)施例4、5和6的結(jié)果看出來。此外當(dāng)所施加的電壓變化時(shí)，實(shí)施例4、5和6的色度沒有變化，這與實(shí)施例1、2和3類似。
圖19-22分別是實(shí)施例7和8的電致發(fā)光光譜和色度坐標(biāo)。當(dāng)裝置在兩個(gè)藍(lán)色發(fā)光層中間具有綠色發(fā)光層時(shí)，白色有機(jī)電致發(fā)光裝置發(fā)出的幾乎都是白光，這可以從實(shí)施例7和8的結(jié)果看出來。當(dāng)所施加的電壓變化時(shí)，實(shí)施例7和8的色度沒有變化，這與實(shí)施例1-6類似。
圖23和24為實(shí)施例9的電致發(fā)光光譜和色度坐標(biāo)。白色有機(jī)電致發(fā)光裝置發(fā)出白光，當(dāng)空穴傳導(dǎo)層在NPB到TPD之間變化時(shí)，該白光的色彩平衡不會(huì)因?yàn)樗┘拥碾妷憾兓?br>
圖25、26和27是當(dāng)所施加的電壓在4V-9V之間變化時(shí)，實(shí)施例10、11和對(duì)比例1的電致發(fā)光譜。圖25、26和27中的電致發(fā)光譜是標(biāo)準(zhǔn)譜。在每一個(gè)電壓(4-9V)下測(cè)到的光譜的最高峰的電致發(fā)光強(qiáng)度被調(diào)整到1.0，從而得到標(biāo)準(zhǔn)譜。
如圖25和26所示，當(dāng)所施加的電壓在4V和8V之間變化時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)譜和實(shí)施例10和11中的譜幾乎相同。也就是說，當(dāng)所施加的電壓變化時(shí)，實(shí)施例10和11中色彩平衡沒有變化。此外，圖28中的色度坐標(biāo)顯示了實(shí)施例10中所施加的電壓和色度間的關(guān)系，因而實(shí)施例10中的色彩平衡并不隨圖中所施加的電壓的變化而改變。
另一方面，在對(duì)比例1的標(biāo)準(zhǔn)譜中，580nm附近峰的電致發(fā)光強(qiáng)度隨著所施加的電壓的增加而下降。也就是說，當(dāng)所施加的電壓從5V增加到9V時(shí)，對(duì)比例1中黃光和紅光強(qiáng)度降低，電致發(fā)光裝置發(fā)出的光的色彩平衡發(fā)生變化。
圖29和30顯示了在實(shí)施例10、11和對(duì)比例1中，在陽(yáng)極和陰極上所施加的電壓與電流強(qiáng)度的關(guān)系。圖31和32為電流強(qiáng)度和發(fā)光效率之間的關(guān)系。如圖31和32所示，實(shí)施例1和2中的電致發(fā)光裝置的發(fā)光效率比對(duì)比例1更高。此外，在4、6和8V電壓下測(cè)到的實(shí)施例10的電致發(fā)光裝置的亮度分別為31,886和7352cd/m2。因此第五個(gè)實(shí)施方式的電致發(fā)光裝置在高電壓下發(fā)出高亮度的光。
圖33顯示當(dāng)在電致發(fā)光裝置上施加相同的9V電壓時(shí)，實(shí)施例12-14中的電致發(fā)光光譜。圖34顯示在實(shí)施例12-14中的電流強(qiáng)度和亮度的關(guān)系。
如圖33和34所示，CuPc用作空穴注入層19的發(fā)光效率高于使用MTDATA的發(fā)光效率。此外，當(dāng)CuPc和MTDATA的混合物用作空穴注入層19時(shí)，令人驚訝的是，發(fā)光效率大大提高了。
圖35為實(shí)施例12、13和15中的電流強(qiáng)度和發(fā)光效率之間的關(guān)系。如圖35所示，與CuPc或MTDATA構(gòu)成的空穴注入層19相比，由CuPc層和MTDATA層構(gòu)成的空穴注入層19的發(fā)光效率大大改善了。
盡管本發(fā)明的實(shí)施方式結(jié)合附圖進(jìn)行了描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員進(jìn)行的顯而易見的修飾和變動(dòng)都是屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)出白光的有機(jī)電致發(fā)光裝置，包含一有機(jī)層，該有機(jī)層在基底的陽(yáng)極和陰極之間，所述的有機(jī)層至少具有能發(fā)出藍(lán)光的第一藍(lán)色發(fā)光層，能發(fā)出綠光的第一綠色發(fā)光層，以及發(fā)紅光的紅色發(fā)光層，該紅色發(fā)光層包含藍(lán)色發(fā)光化合物，該化合物摻雜了黃色摻雜染料和紅色摻雜染料中的至少一種。
2.權(quán)利要求1所述的裝置，其中藍(lán)色發(fā)光化合物是空穴傳遞化合物。
3.權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述的空穴傳遞化合物滿足下述結(jié)構(gòu)式 且式中R1、R2、R3和R4為芳基。
4.權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述的空穴傳遞化合物是NPB。
5.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的有機(jī)層從所述陽(yáng)極處按順序具有所述的紅色發(fā)光層，所述的第一藍(lán)色發(fā)光層和所述的第一綠色發(fā)光層。
6.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的紅色發(fā)光層包含所述紅色摻雜燃料，該紅色摻雜染料滿足式[2]的結(jié)構(gòu) 且式中R1、R2、R3、R4和R5為氫原子或具有1-6個(gè)碳原子的烷基。
7.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的紅色發(fā)光層包含所述的黃色摻雜染料和所述的紅色摻雜染料。
8.權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述的黃色摻雜染料的含量高于所述的紅色摻雜染料的含量。
9.權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述的黃色摻雜染料和所述的紅色摻雜染料的重量比范圍為1.8∶1到2.2∶1。
10.權(quán)利要求7所述的裝置，其中，相對(duì)于所述藍(lán)色發(fā)光化合物的重量，黃色摻雜染料和紅色摻雜染料的總重量不超過2％。
11.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的第一藍(lán)色發(fā)光層包含藍(lán)色摻雜染料。
12.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的藍(lán)色發(fā)光化合物滿足結(jié)構(gòu)式[3] 且式中R1、R2、R3、R4、R5和R6為氫原子或芳基；R1、R2和R3中的至少一個(gè)為芳基，R4、R5和R6中的至少一個(gè)為芳基。
13.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的有機(jī)層從所述陽(yáng)極處按順序具有所述的第一藍(lán)色發(fā)光層，所述的紅色發(fā)光層和所述的第一綠色發(fā)光層。
14.權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述的有機(jī)層在所述的紅色發(fā)光層和所述的第一綠色發(fā)光層之間具有第二藍(lán)色發(fā)光層。
15.權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述的有機(jī)層在所述的第二藍(lán)色發(fā)光層的陽(yáng)極一側(cè)具有第二綠色發(fā)光層。
16.權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述的有機(jī)層在所述陽(yáng)極的最接近一側(cè)具有空穴注入層，所述的空穴注入層包含CuPc和MTDATA。
17.一種用來發(fā)光的有機(jī)電致發(fā)光裝置，包含在基底的陽(yáng)極和陰極之間發(fā)光的有機(jī)層，所述的有機(jī)層在最近陽(yáng)極的一側(cè)具有空穴注入層，所述的空穴注入層包含CuPc和MTDATA。
18.權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述的空穴注入層具有包含CuPc的第一空穴注入層，和包含MTDATA的第二空穴注入層。
19.權(quán)利要求17所述的裝置，其中所述的空穴注入層包含CuPc和MTDATA的混合物。
全文摘要
白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置在基底的陽(yáng)極和陰極之間具有一個(gè)有機(jī)層。有機(jī)層具有至少一個(gè)藍(lán)色發(fā)光層、一個(gè)紅色發(fā)光層和一個(gè)綠色發(fā)光層。紅色發(fā)光層包含了摻雜有至少一種黃色摻雜染料14b和紅色摻雜染料14c的藍(lán)色發(fā)光化合物。當(dāng)在陽(yáng)極和陰極之間加上電壓時(shí)，發(fā)光層分別發(fā)出藍(lán)色、紅色和綠色光，因此白色的有機(jī)電致發(fā)光裝置20發(fā)出白光。
文檔編號(hào)C09K11/06GK1610468SQ20041008618
公開日2005年4月27日 申請(qǐng)日期2004年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月24日
發(fā)明者橫山明聰 申請(qǐng)人:賓得株式會(huì)社, 愛帝士科技顧問公司