專利名稱：具有層疊的場致發(fā)光單元的有機(jī)場致發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及提供層疊的有機(jī)場致發(fā)光單元以形成有機(jī)場致發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
有機(jī)場致發(fā)光(EL)器件或者有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)是響應(yīng)外加電勢而發(fā)光的電子器件。OLED的結(jié)構(gòu)依次包括陽極、EL介質(zhì)和陰極。配置在陽極和陰極之間的EL介質(zhì)通常包括有機(jī)空穴傳輸層(HTL)和有機(jī)電子傳輸層(ETL)。在ETL中，在HTL界面附近，空穴和電子復(fù)合并發(fā)光。Tang等(Applied Physics Ltters，51，913(1987)，Journal ofApplied Physics，65，3610(1989)，和普通轉(zhuǎn)讓的US-A-4,769,292)使用這類層狀結(jié)構(gòu)展示了高效率OLED。其后，眾多具有各種層狀結(jié)構(gòu)、包括聚合物材料的OLED被公開，并且器件性能得到改進(jìn)。
OLED的亮度輸出和使用壽命是重要的器件參數(shù)，其受許多因素控制。所述因素之一是驅(qū)動(dòng)電流。Van Slyke等(Applied PhysicsLetters，69，2160 )指出，通常以燭光每平方米(cd/m2)為單位的亮度與通過器件的電流密度成正比，而器件的壽命與電流密度成反比。
因此，在亮度和使用壽命之間不可避免地存在權(quán)衡。因此，實(shí)現(xiàn)高亮度和長使用壽命兩者是非常有利的，并將使OLED能夠用于更加廣闊的應(yīng)用范圍。
改進(jìn)多種色彩或者全色RGB的OLED的亮度和效率的方法由Forrest等公開于US-A-5,703,436。在Forrest的方法中，OLED器件由垂直層疊的許多單獨(dú)尋址OLED單元制造，每個(gè)單元發(fā)射不同顏色的光。在OLED單元之間提供電極(內(nèi)部-電極)，作為獨(dú)立地控制每個(gè)單獨(dú)OLED單元的方法。特別地，該層疊的OLED需要實(shí)質(zhì)上透明的內(nèi)部-電極層，其由具有導(dǎo)電性的金屬或者無機(jī)材料制成。其還需要提供電能的總線以控制每個(gè)單獨(dú)的OLED單元。與OLED顯示器中的常規(guī)RGB子像素的并列式結(jié)構(gòu)相反，F(xiàn)orrest等教導(dǎo)在該發(fā)明中的層疊的定位使每個(gè)彩色子像素能夠覆蓋較大面積，并且因此能夠以較低的電流密度工作。然而，對于所述器件，總電流需量沒有降低，并且以燭光每安培(cd/A)表示的發(fā)光效率實(shí)際上沒有改進(jìn)。在US-A-6,274,980中，Burrows等建議，通過層疊許多的OLED單元，所有這些OLED單元發(fā)射相同的顏色，可以使用Forrest等的方法提高OLED器件的發(fā)光能力。雖然這能夠得到較高的亮度，但整個(gè)OLED器件結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的，需要透明的電極以及用于每一層疊的OLED單元的分離電源。
在Forrest等或者Burrows等的層疊的OLED中的金屬或者無機(jī)內(nèi)部-電極的使用產(chǎn)生幾個(gè)問題。首先，其需要復(fù)雜的布線以在層疊中編址每個(gè)OLED單元。第二，在所述層疊中的OLED單元之間的電極層吸收光，并且如果加工得太厚，引起光損耗，其降低總體光輸出效率。所謂的透明電極是已知的，但是仍然吸收顯著水平的光并且在有機(jī)結(jié)構(gòu)上難以制造。事實(shí)上，Burrows等借助于數(shù)學(xué)模型說明了由內(nèi)部電極層引起的預(yù)期光損耗所引起的發(fā)光效率嚴(yán)重降低。第三，如果為了改進(jìn)光學(xué)性質(zhì)將電極加工得太薄，則薄層電阻過高，使每個(gè)單獨(dú)的OLED元件需要高的驅(qū)動(dòng)電壓，并且在器件范圍內(nèi)發(fā)光不均勻。
在可選設(shè)計(jì)中，Jones等(US-A-6,337,492)公開了層疊的OLED結(jié)構(gòu)，其在單獨(dú)的OLED單元之間具有導(dǎo)體層，而不單獨(dú)地編址層疊中的每個(gè)OLED單元。這些導(dǎo)體層基本上相當(dāng)于Forrest等的內(nèi)部電極層，除了它們沒有連接到電源。雖然這減少了US-A-5,703,436和US-A-6,274,980復(fù)雜的布線問題，但是Jones等公開的器件具有同樣的如上所述的光學(xué)問題。所述導(dǎo)體層優(yōu)選為0.1到15nm厚，和據(jù)說包括透明的金屬合金、金屬氧化物及其他眾所周知的無機(jī)電極材料，他們通常用于OLED器件，所有這些具有有害吸收和光散射作用。Jones等提出所述器件結(jié)構(gòu)可用于產(chǎn)生具有較高的發(fā)光效率和較高的操作穩(wěn)定性的OLED器件，但是沒有提供工作實(shí)施例。Jones等也沒有建議如何產(chǎn)生有用的器件，而不使用導(dǎo)體層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供具有高亮度的OLED。
本發(fā)明的另一目的是提供具有高發(fā)光效率的OLED。
本發(fā)明的另一目的是提供具有延長的壽命的OLED。
本發(fā)明的另一目的是提供容易進(jìn)行彩色調(diào)整的OLED。
本發(fā)明的另一目的是提供具有降低的驅(qū)動(dòng)電壓的層疊的OLED。
本發(fā)明的另一目的是提供具有降低的光學(xué)吸收的層疊的OLED。
本發(fā)明的另一目的是提供具有簡化的制造方法的層疊的OLED。
本發(fā)明的另一目的是促進(jìn)層疊的OLED器件作為燈的用途。
本發(fā)明的另一目的是提供具有高發(fā)光效率和壽命的全色OLED顯示器件。
十分出人意料地，已經(jīng)確定，借助于摻雜有機(jī)材料以改變其電氣性質(zhì)，層疊的有機(jī)場致發(fā)光單元可以有效地連接以提供顯著改進(jìn)的場致發(fā)光器件。
這些目的在層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件中得到實(shí)現(xiàn)，該層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件包括(a)陽極；(b)陰極；(c)配置在所述陽極和所述陰極之間的許多的有機(jī)場致發(fā)光單元；和(d)在每個(gè)相鄰有機(jī)場致發(fā)光單元之間配置的摻雜的有機(jī)連接器。
另一方面，本發(fā)明目的通過制造層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件的方法實(shí)現(xiàn)，該層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件具有至少兩個(gè)有機(jī)場致發(fā)光單元，所述方法包括以下步驟(a)提供連接到陽極的第一有機(jī)場致發(fā)光單元和連接到陰極的第二有機(jī)場致發(fā)光單元；和(b)提供摻雜的有機(jī)連接器，以連接至少所述第一和第二有機(jī)場致發(fā)光單元，這類摻雜的有機(jī)連接器配置在每個(gè)相鄰有機(jī)場致發(fā)光單元之間，借此所述層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件包括僅僅單一的陽極和陰極。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是使層疊的OLED能夠起作用而不需要內(nèi)部電極，由此降低光損耗。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是所述層疊的OLED器件，與常規(guī)非層疊的OLED器件相比，提供顯著改善的按cd/A計(jì)量的發(fā)光效率。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，如果在與常規(guī)OLED相同電流下工作，所述層疊的OLED具有提高的亮度。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，如果在與常規(guī)OLED相同亮度下工作，所述層疊的OLED具有提高的壽命。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，與層疊的OLED的先有技術(shù)相比，所述層疊的OLED具有降低的驅(qū)動(dòng)電壓和提高的光學(xué)輸出。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是所述層疊的OLED可以使用具有僅僅兩個(gè)將所述器件連接到外部回路的電總線導(dǎo)電體的單一電壓源工作。因此，其器件結(jié)構(gòu)比現(xiàn)有技術(shù)中報(bào)導(dǎo)的那些明顯地較不復(fù)雜，并且因此能更為容易和更廉價(jià)地制造。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是所述層疊的OLED可以具有新的調(diào)節(jié)器件發(fā)射顏色的方法，該方法通過混合具有不同的顏色發(fā)射的適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)場致發(fā)光單元來進(jìn)行。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以產(chǎn)生高效率白色場致發(fā)光。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是所述層疊的OLED器件可以有效地用于燈。
為了更充分地理解本發(fā)明中具有有機(jī)EL單元和摻雜的有機(jī)連接器的層疊的OLED的結(jié)構(gòu)和性能，參考圖1描述了現(xiàn)有技術(shù)層疊的OLED。
在圖1中，現(xiàn)有技術(shù)層疊的OLED100具有幾個(gè)OLED單元。為了簡化解釋，我們給出三個(gè)層疊作為例子。OLED單元1、2和3具有他們自己的陽極(11、21和31)、陰極(13、23和33)和有機(jī)EL介質(zhì)(12、22和32)。在層疊的OLED100中每個(gè)OLED單元的陽極優(yōu)選是透明的和由銦錫氧化物(ITO)形成。層疊的OLED100中的每個(gè)OLED單元的陰極優(yōu)選是透明的和由金屬或者金剛石狀碳形成。在所述層疊的OLED100中每個(gè)OLED單元的有機(jī)EL介質(zhì)優(yōu)選包括HTL、至少一個(gè)發(fā)光層(LEL)和ETL。如在面前提及的，因?yàn)閷盈B的OLED100中的每個(gè)OLED單元具有其自己的電極，光學(xué)吸收問題可能是顯著的。
圖2顯示本發(fā)明的層疊的OLED200。該層疊的OLED具有陽極210和陰極240，其中至少一個(gè)是透明的。在所述陽極和所述陰極之間配置的是N個(gè)有機(jī)EL單元220，其中N大于1。這些有機(jī)EL單元，相互順序地層疊并層疊到所述陽極和所述陰極，指示為220.1到220.N，其中220.1是第一EL單元(靠近所述陽極)和220.N是第N個(gè)單元(靠近所述陰極)。在N大于2時(shí)，存在不靠近所述陽極或者陰極的有機(jī)EL單元，并且這些可以稱為中間有機(jī)EL單元。在任何兩個(gè)相鄰有機(jī)EL單元之間配置的是摻雜的有機(jī)連接器230。存在總共N-1個(gè)與N個(gè)有機(jī)EL單元相聯(lián)系的摻雜的有機(jī)連接器，并且它們被指示為230.1到230.(N-1)。有機(jī)連接器230.1是在有機(jī)EL單元220.1和220.2之間的摻雜的有機(jī)連接器，和230.(N-1)是在有機(jī)EL單元220.(N-1)和220.N之間配置的摻雜的有機(jī)連接器。所述層疊的OLED200通過導(dǎo)電體260連接到電壓/電流源250。
層疊的OLED200通過在一對接觸電極、陽極210和陰極240之間借助于電壓/電流源250施加電勢，使得陽極210相對于陰極240處于更正電勢來工作。該外部施加電勢在N個(gè)有機(jī)EL單元中間、與每個(gè)這些單元的電阻成比例地分配。通過所述層疊的OLED的電勢使空穴(帶正電的載體)從陽極210注入第一有機(jī)EL單元220.1，和電子(帶負(fù)電的載體)從陰極210注入第N個(gè)有機(jī)EL單元220.N。同時(shí)，電子和空穴在每一摻雜的有機(jī)連接器(230.1-230.(N-1))中產(chǎn)生并與其分離。例如在摻雜的有機(jī)連接器230.(x-1)(1＜x≤N)中產(chǎn)生的電子被注向所述陽極并進(jìn)入相鄰的有機(jī)EL單元220.(x-1)。同樣地，在摻雜的有機(jī)連接器230.(x-1)中產(chǎn)生的空穴被注向所述陰極并進(jìn)入相鄰的有機(jī)EL單元220.x。隨后，這些電子和空穴在其相應(yīng)的有機(jī)EL單元中復(fù)合而發(fā)出光，其通過OLED的透明電極觀察。
層疊的OLED中的有機(jī)EL單元的數(shù)量原則上等于或者大于2。優(yōu)選，層疊的OLED中的有機(jī)EL單元的數(shù)量使得以cd/A為單位的發(fā)光效率得到改善或者最佳化。
器件結(jié)構(gòu)有機(jī)場致發(fā)光(EL)單元層疊的OLED200中的每個(gè)有機(jī)EL單元220能夠支持空穴和電子傳遞和電子-空穴復(fù)合以產(chǎn)生光。每個(gè)有機(jī)EL單元220可以包括單層或者許多層。有機(jī)EL單元220可以由小分子OLED材料或者聚合物L(fēng)ED材料形成，兩者在本領(lǐng)域中是已知的，或者其結(jié)合。在本領(lǐng)域中存在許多可以用作本發(fā)明有機(jī)EL單元的有機(jī)EL多層結(jié)構(gòu)和材料。所述層疊的OLED器件中的每個(gè)有機(jī)EL單元可以相同或者不同于其他單元。某些有機(jī)EL單元可以是聚合物L(fēng)ED，和其他單元可以是小分子OLED?？梢赃x擇每個(gè)有機(jī)EL單元，以便優(yōu)化性能或者獲得需要的特征，例如通過OLED層疊的光透射率、驅(qū)動(dòng)電壓、發(fā)光效率、發(fā)光顏色、可制造性、器件穩(wěn)定性等等。
圖3舉例說明非限制性的、本發(fā)明有用的實(shí)施方案，層疊的OLED300。在圖3中，存在N個(gè)有機(jī)EL單元320，每個(gè)包括HTL323和ETL327。該基本單元的層狀結(jié)構(gòu)方便地表示為HTL/ETL。摻雜的有機(jī)連接器230也提供在有機(jī)EL單元之間，并且起上面描述的作用。在器件300中，摻雜的有機(jī)連接器促進(jìn)空穴注入一個(gè)有機(jī)EL單元的HTL和電子注入相鄰有機(jī)EL單元的ETL。在每個(gè)有機(jī)EL單元內(nèi)，空穴和電子載體的輸送分別由HTL和ETL支持?？昭ê碗娮虞d體在每個(gè)有機(jī)EL單元內(nèi)在HTL/ETL界面近處或附近復(fù)合，使產(chǎn)生光(場致發(fā)光)。在每個(gè)有機(jī)EL單元中的HTL指示為323.1到323.N，其中在該實(shí)施方案中，323.1是靠近陽極的有機(jī)EL單元320.1中的HTL，和323.N是靠近所述陰極的有機(jī)EL單元320.N中的HTL。類似地，在每個(gè)有機(jī)EL單元中的ETL指示為327.1到327.N。在每個(gè)有機(jī)EL單元中的HTL可以相同或者在使用的材料、層厚度、沉積方法等等方面不同。所述器件中的HTL的性能可以單獨(dú)地優(yōu)化，以獲得需要的性能或者特點(diǎn)，例如通過OLED層疊的光透射率、驅(qū)動(dòng)電壓、發(fā)光效率、發(fā)光顏色、可制造性、器件穩(wěn)定性等等。對于ETL同樣如此。盡管不是必要的，優(yōu)選的是空穴注入層(HIL)321.1在陽極210和第一HTL，323.N之間提供。同樣優(yōu)選的是，但不是必要的，在所述陰極和最后的ETL，327.N之間提供電子注入層(EIL)329.N。HIL和EIL兩者均改進(jìn)從所述電極的電荷注入。雖然未示于圖3，有機(jī)EL單元可以任選地在HTL和摻雜的有機(jī)連接器之間包括HIL。類似地，有機(jī)EL單元可以任選地在ETL和摻雜的有機(jī)連接器之間包括EIL。
圖4舉例說明本發(fā)明另一有用的實(shí)施方案，層疊的OLED400，其中有機(jī)EL單元420包括發(fā)光層(LEL)325，其配置在HTL和ETL之間。該單元結(jié)構(gòu)方便地指示為HTL/LEL/ETL。在該實(shí)施方案中，空穴和電子載體的復(fù)合和場致發(fā)光主要地發(fā)生在LEL中。每個(gè)有機(jī)EL單元中的LEL指示為325.1到325.N，其中在該實(shí)施方案中，325.1是靠近所述陽極的有機(jī)EL單元420.1中的LEL，和325.N是靠近所述陰極的有機(jī)EL單元420.N中的LEL。所述器件中的LEL的性能可以單獨(dú)地優(yōu)化，以獲得需要的性能或者特點(diǎn)，例如通過OLED層疊的光透射率、驅(qū)動(dòng)電壓、發(fā)光效率、發(fā)光顏色、可制造性、器件穩(wěn)定性等等。以上關(guān)于HTL、ETL、HIL和EIL的描述也適用于圖4。
為了最小化層疊的OLED的驅(qū)動(dòng)電壓，希望使每個(gè)有機(jī)EL單元盡可能薄而不損害場致發(fā)光效率。優(yōu)選的是每個(gè)有機(jī)EL單元小于500nm厚和更優(yōu)選為2-200nm厚。同樣優(yōu)選的是在有機(jī)EL單元內(nèi)每個(gè)層厚為200nm或者更小。
摻雜的有機(jī)連接器在相鄰有機(jī)EL單元之間提供的摻雜有機(jī)連接器是關(guān)鍵的，因?yàn)樾枰撨B接以向相鄰有機(jī)EL單元提供有效的電子和空穴注入。本發(fā)明的每個(gè)摻雜有機(jī)連接器包括至少一個(gè)n-型摻雜有機(jī)層，或者至少一個(gè)p-型摻雜有機(jī)層或者這些層的結(jié)合。優(yōu)選，所述摻雜有機(jī)連接器包括n-型摻雜有機(jī)層和p-型摻雜有機(jī)層兩者，他們互相靠近配置以形成p-n異質(zhì)結(jié)。同樣優(yōu)選的是所述n-型摻雜有機(jī)層對面陽極側(cè)配置和所述p-型摻雜有機(jī)層對面陰極側(cè)配置。該構(gòu)造的非限制性例子示于圖5，其中存在兩個(gè)層疊的有機(jī)EL單元，320.1和320.2。ETL、HTL、HIL和EIL的定義如前面的定義。在層疊的OLED500中，n-型摻雜有機(jī)層237提供在ETL327.1和p-型摻雜有機(jī)層233之間。p-型摻雜有機(jī)層233提供在n-型摻雜有機(jī)層237和HTL323.2之間。使用n-型摻雜有機(jī)層、或者p-型摻雜有機(jī)層或者兩者(所述p-n結(jié))的選擇部分地取決于包括所述有機(jī)EL單元的有機(jī)材料。每個(gè)連接器可以被優(yōu)化以使特定的一套有機(jī)EL單元具有最好的性能。這包括選擇材料、層厚度、沉積條件等等。
n-型摻雜有機(jī)層指在摻雜之后所述有機(jī)層具有半導(dǎo)體性能和通過該層的電流基本上由電子負(fù)載。p-型摻雜有機(jī)層指在摻雜之后所述有機(jī)層具有半導(dǎo)體性能和通過該層的電流基本上由空穴負(fù)載。p-n異質(zhì)結(jié)指在p-型層和n-型層相互接觸時(shí)形成的界面區(qū)域(或者接合處)。
每個(gè)摻雜有機(jī)連接器中的n-型摻雜有機(jī)層包括基質(zhì)有機(jī)材料和至少一種n-型摻雜劑。n-型摻雜有機(jī)層中的基質(zhì)材料可以包括小分子材料或者聚合物材料或者其結(jié)合，并且優(yōu)選的是其可以支持電子傳遞。每一摻雜有機(jī)連接器中的p-型摻雜有機(jī)層包括基質(zhì)有機(jī)材料和至少一種p-型摻雜劑?；|(zhì)材料可以包括小分子材料或者聚合物材料或者其結(jié)合，并且優(yōu)選的是其可以支持空穴輸送。在有些情況下，對于n-型和p-型摻雜有機(jī)層兩者可以使用相同基質(zhì)材料，條件是其具有以上所述空穴和電子傳遞性能兩者。n-型摻雜濃度或者p-型摻雜濃度優(yōu)選在0.01-10vol％范圍內(nèi)。每個(gè)摻雜有機(jī)連接器的總厚度通常小于100nm和優(yōu)選在約1到100nm范圍內(nèi)。
用于常規(guī)OLED器件的有機(jī)電子輸送材料對于n-型摻雜有機(jī)層是有用的基質(zhì)材料類別。優(yōu)選的材料是金屬螯合的oxinoid化合物，包括喔星本身(通常也稱為8-羥基喹啉)的螯合物，例如三(8-羥基喹啉)鋁。其他材料包括各種丁二烯衍生物，如由Tang(US-A-4,356,429)公開的，各種雜環(huán)的光學(xué)增亮劑，如由VanSlyke和Tang等(US-A-4,539,507)公開的，三嗪、8-羥基喹啉衍生物和吲哚衍生物。Silole衍生物，例如2，5-雙(2’，2”-bipridin-6-基)-1，1-二甲基-3，4-二苯silacyclopentadiene，如由Murata等報(bào)導(dǎo)的[Applied PhysicsLetters，80，189(2002)]，也是有用的基質(zhì)材料。
用作摻雜的有機(jī)連接器的n-型摻雜有機(jī)層中的n-型摻雜劑的材料包括金屬或者金屬化合物，其具有小于4.0eV的功函。尤其有用的摻雜劑包括堿金屬、堿金屬化合物、堿土金屬和堿金屬化合物。術(shù)語“金屬化合物”包括有機(jī)金屬配合物、金屬有機(jī)鹽和無機(jī)鹽、氧化物和鹵化物。在含金屬的n-型摻雜劑類別之中，Li、Na、K、Rb、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba、La、Ce、Sm、Eu、Tb、Dy或者Yb和其化合物是尤其有用的。用作摻雜的有機(jī)連接器的n-型摻雜有機(jī)層中的n-型摻雜劑的材料還包括有機(jī)還原劑，其具有強(qiáng)電子-給出性能?！皬?qiáng)電子-給出”指所述有機(jī)摻雜劑能夠給出至少某些電荷到所述基質(zhì)，以與基質(zhì)形成電荷-轉(zhuǎn)移配合物。有機(jī)分子的非限制性例子包括雙(亞乙基二硫代)-四硫富瓦烯(BEDT-TTF)、四硫富瓦烯(TTF)和其衍生物。在聚合物基質(zhì)情況下，摻雜劑可以是任何上述材料或者也可以是作為少量組分與基質(zhì)在分子水平分散或者共聚合的材料。
用于常規(guī)OLED器件的空穴輸送材料對于p-型摻雜有機(jī)層是有用的基質(zhì)材料類別。優(yōu)選的材料包括芳香族叔胺，其具有至少一個(gè)三價(jià)的氮原子，其僅僅結(jié)合到碳原子，該碳原子的至少一個(gè)是芳族環(huán)的成員。在一種形式中，芳香族叔胺可以是芳基胺，例如單芳基胺、二芳基胺、三芳基胺或者聚合物芳基胺。其他適合的三芳基胺，其被一個(gè)或多個(gè)乙烯基取代和/或包含至少一個(gè)包含活性氫的基團(tuán)，由Brantley等公開(US-A-3,567,450和US-A-3,658,520)。芳香族叔胺的更優(yōu)選類別是包含至少兩個(gè)芳香族叔胺部分的那些，如Van Slyke和Tang等描述的(US-A-4,720,432和US-A-5,061,569)。非限制性例子包括如N，N’-二(萘-1基)-N，N’-二苯基-聯(lián)苯胺(NPB)和N，N’-二苯基-N，N’-雙(3-甲基苯基)-1，1-二苯基-4，4’-二胺(TPD)和N，N，N’，N’-四萘基-聯(lián)苯胺(TNB)。
在所述摻雜的有機(jī)連接器的p-型摻雜有機(jī)層中用作p-型摻雜劑的材料是具有強(qiáng)吸電子性能的氧化劑?！皬?qiáng)吸電子性能”指所述有機(jī)摻雜劑能夠從所述基質(zhì)接受某些電荷以與所述基質(zhì)形成電荷-轉(zhuǎn)移配合物。某些非限制性例子包括有機(jī)化合物，例如2，3，5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基喹啉并二甲烷(F4-TCNQ)及其他TCNQ衍生物，和無機(jī)氧化劑，例如碘、FeCl3、SbCl5和其它的金屬氯化物。在聚合物基質(zhì)情況下，摻雜劑可以是任何上述材料或者也可以是作為少量組分與基質(zhì)在分子水平分散或者共聚合的材料。
可以用作用于n-型或者p-型摻雜有機(jī)層的基質(zhì)的材料例子包括，但是不局限于各種蒽衍生物，如在以下通式F中和US-A-5,972,247中描述的；某些咔唑衍生物，例如4，4-雙(9-二咔唑基)-聯(lián)苯(CBP)；和二苯乙烯基亞芳基衍生物例如4，4’-雙(2，2’-二苯基乙烯基)-1，1-聯(lián)苯和如US-A-5,121,029描述的。
用于制造本發(fā)明的摻雜有機(jī)連接器的材料對于發(fā)射光是基本上透明的。
本發(fā)明的應(yīng)用本發(fā)明可以用于大多數(shù)的OLED設(shè)備配置中。這些包括非常簡單的、包括單一陽極和陰極的結(jié)構(gòu)，直至更復(fù)雜的器件，例如被動(dòng)和主動(dòng)矩陣顯示器。被動(dòng)的矩陣顯示器由陽極和陰極的正交陣列組成，在其交叉點(diǎn)形成像素，其中每一個(gè)像素起OLED器件的作用，可以與其他像素?zé)o關(guān)地用電激活。在主動(dòng)式矩陣顯示器中，OLED器件的陣列(像素)與薄膜晶體管(TFT)接觸形成，使得每一個(gè)像素由這些TFT獨(dú)立地激活和控制。應(yīng)當(dāng)理解任何器件必須具有產(chǎn)生必要的電壓以使層疊的OLED工作的設(shè)備。
本發(fā)明可以有利地用于以下應(yīng)用，例如通常區(qū)域光照、區(qū)域彩色顯示器、全色顯示器(例如在單元電話、PDA、計(jì)算機(jī)屏幕、電視等等中)、heads-up顯示器、微型顯示器和任何需要提高的亮度或者壽命的器件。以下論述幾個(gè)非限制性例子。
白色發(fā)射器件通過使用RGB層疊，本發(fā)明能夠以與現(xiàn)有技術(shù)OLED器件相比大大提高的效率和使用壽命產(chǎn)生白光。對于該提高的產(chǎn)生白光的一個(gè)應(yīng)用，層疊的OLED一般說來是目的或者其中來源于大的表面積的高度發(fā)光的區(qū)域照明是希望的。圖7舉例說明全部白光發(fā)射結(jié)構(gòu)的例子，其可以用作區(qū)域照明器件或者燈350。在圖7中，陽極210在透明的基材201上形成。交流電源253被連接到DC/脈沖變換器252，其通過電導(dǎo)體260提供電流到燈的陰極240和陽極210。在該例子中，有機(jī)EL單元220.1發(fā)射藍(lán)光、有機(jī)EL單元220.2發(fā)射綠光和有機(jī)EL單元220.3發(fā)射紅光。選擇從每個(gè)有機(jī)EL單元發(fā)光的強(qiáng)度和準(zhǔn)確的色彩，以便它們結(jié)合產(chǎn)生白光或者接近白光。摻雜的有機(jī)連接器230.1和230.2如前面的定義。存在許多其他的有機(jī)EL單元的結(jié)合可用于產(chǎn)生看起來是白色的光。例如，發(fā)射藍(lán)色和黃色光或者發(fā)射紅和青色光或者發(fā)射綠色和洋紅光的雙層結(jié)構(gòu)可用于產(chǎn)生白光。在所有情況下這些單元可以結(jié)合許多次。例如，可以在單一器件中使用幾個(gè)RGB層疊。
另一應(yīng)用是全色顯示器，其中白光通過每一個(gè)像素產(chǎn)生和使用RGB濾光器濾光。即，在顯示器和觀眾之間提供RGB濾光片。這簡化了制造，因?yàn)樵贠LED器件制造之后施加RGB濾光片通常比圖案化RGB發(fā)射像素更容易。雖然有制造優(yōu)點(diǎn)，該RGB濾光片方法的效率損失很大，因?yàn)闉V光片耗損大量產(chǎn)生的光。本發(fā)明高效率RGB層疊可以制造濾光RGB顯示器，其相對于常規(guī)的現(xiàn)有技術(shù)圖案化發(fā)射RGB的OLED就效率而言沒有缺點(diǎn)，并且保持制造優(yōu)點(diǎn)。
圖8和9舉例說明發(fā)射白光的層疊的OLED器件矩陣陣列的非限制性例子，其可用于制造全色矩陣顯示器。圖8是剖面簡圖，顯示可以用于獨(dú)立地激活每個(gè)層疊的OLED器件(即每一個(gè)像素)的電路的例子。該矩陣陣列通常稱為主動(dòng)矩陣陣列。所述主動(dòng)矩陣陣列由以下組成X軸方向信號(hào)線X1，X2，X 3，…，Xn，Y軸方向信號(hào)線Y1，Y2，Y3，…，Ym，電源(Vdd)線Vdd1，Vdd2，Vdd3，….Vddn，用于切換的薄膜晶體管(TFT)TS11，TS21，TS31，…，TS12，TS22，TS23，…，TS31，TS32，TS33，…，TSnm，用于電流控制的薄膜晶體管(TFT)TC11，TC21，TC31，…，TC12，TC22，TC23，TC31，TC32，TC33，…，TCnm，層疊的OLED器件EL11，EL21，EL31.….EL12，EL22，EL23.….EL31，EL32，EL33……ELm，電容器C11，C21，C31，…，C12，C22，C23.…，C31，C32，C33，…，Cnm，X軸方向驅(qū)動(dòng)電路207，Y軸方向驅(qū)動(dòng)電路208，等等。因此，借助于一個(gè)X軸方向信號(hào)線X1到Xn和一個(gè)Y軸方向信號(hào)線Y1到Y(jié)m僅僅選擇一個(gè)像素，和用于切換TS的薄膜晶體管在該像素處于“開”狀態(tài)，并且由于這一點(diǎn)，用于電流控制的薄膜晶體管TC處于“開”狀態(tài)。因此，來自于供電線路Vdd的電流流入有機(jī)EL像素，其導(dǎo)致發(fā)光。
圖9是橫截面的示意圖，其舉例說明全色矩陣顯示器600的三個(gè)像素。顯示器600使用來自層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件(ELnm)的陣列的白光發(fā)射和與該器件對準(zhǔn)的濾色器陣列。濾色片設(shè)置在該器件和觀眾之間。在透明的載體601(通常為玻璃或者石英)上提供了透明的有機(jī)絕緣體層602和603，以及布線、電容器和晶體管，他們對于驅(qū)動(dòng)單獨(dú)的層疊的OLED器件或者陣列中的像素是必需的。因?yàn)榍宄?，每一個(gè)像素中的電線、電容器和晶體管用區(qū)塊ELEC11、ELEC12和ELEC13指示，分別用于驅(qū)動(dòng)EL11、EL12和EL13。在有機(jī)絕緣體層602上提供光學(xué)透明的陽極墊(pad)的陣列，其用導(dǎo)電線路606連接到ELEC11、ELEC12和ELEC13，該導(dǎo)電線路可以是光學(xué)透明的或者可以不是光學(xué)透明的。有機(jī)絕緣體603提供在有機(jī)絕緣體602和陽極墊610上，并且被圖案化以露出陽極墊。在陽極墊和有機(jī)絕緣體603上提供發(fā)白光有機(jī)層605，其包括兩個(gè)或更多有機(jī)EL單元和摻雜有機(jī)連接器的層疊，如本發(fā)明中敘述的，其是產(chǎn)生白光發(fā)射所必需的。例如，紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)射單元的層疊或者藍(lán)色和黃色發(fā)射單元的層疊全部可以是有效的。這些有機(jī)EL單元可以沉積在整個(gè)顯示器件上。之后沉積陰極640，其對于每個(gè)層疊的OLED器件是共同的。在激活時(shí)，白光通過透明的陽極610、透明的有機(jī)絕緣體602發(fā)射，并通過透明的基材601。每個(gè)層疊的OLED器件(像素)的發(fā)射面積由與陽極的接觸面積限定。在透明的基材表面上，相對白光發(fā)射有機(jī)場致發(fā)光器件的矩陣陣列，提供紅色(651)、綠色(652)和藍(lán)色(653)濾光片的陣列，其與每一個(gè)像素對準(zhǔn)定位。因此，在圖9中，由EL11產(chǎn)生的白光看來是紅色的，由EL12產(chǎn)生的白光看來是綠色的和由EL13產(chǎn)生的白光看來是藍(lán)色的。在玻璃基板上沉積濾色陣列的材料和方法是本領(lǐng)域眾所周知的。
顏色-轉(zhuǎn)化顯示器本發(fā)明的另一種應(yīng)用是在器件或者顯示器中的應(yīng)用，其利用藍(lán)色發(fā)射像素和然后使用顏色轉(zhuǎn)化介質(zhì)濾光片以產(chǎn)生紅色和綠色光，如此產(chǎn)生全色顯示。令人遺憾地，藍(lán)色發(fā)射OLED一直是最不有效的并且具有最短的壽命。本發(fā)明(例如藍(lán)色發(fā)射有機(jī)EL單元的層疊)效率和壽命的改進(jìn)在這些器件中具有很多的優(yōu)點(diǎn)。
這類顯示器的非限制性例子示于圖10，并且由在前面圖8中描述的相同的主動(dòng)矩陣線路驅(qū)動(dòng)。全色矩陣顯示器660具有許多如前面在圖9中對于顯示器600描述的相同的部件，但是使用藍(lán)色發(fā)射層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件的陣列和彩色校正濾光片的陣列，該彩色校正濾光片的陣列與該藍(lán)色發(fā)射器件對準(zhǔn)。彩色校正濾光片設(shè)置在該器件和觀眾之間。在矩陣顯示器660中，藍(lán)光發(fā)射有機(jī)層665包括兩個(gè)或更多藍(lán)色發(fā)射有機(jī)EL單元的層疊。在透明的基材表面上，相對藍(lán)光發(fā)射有機(jī)場致發(fā)光器件的矩陣系列，提供藍(lán)色到紅色彩色校正濾光片(661)和藍(lán)色到綠色彩色校正濾光片(662)的陣列，其與每一個(gè)像素對準(zhǔn)定位。這些濾光片吸收藍(lán)光和發(fā)紅色或者綠色熒光。在藍(lán)色發(fā)射區(qū)域663中不需要濾光片，盡管其可以包括透明材料或者藍(lán)色修飾濾色片以調(diào)節(jié)色彩。因此，在圖10中，由EL11產(chǎn)生的藍(lán)光看來是紅色的，由EL12產(chǎn)生的藍(lán)光看來是綠色的和由EL13產(chǎn)生的藍(lán)光看來是藍(lán)色的。在玻璃基板上沉積彩色校正濾光片陣列的材料和方法是本領(lǐng)域眾所周知的。
三重發(fā)射器三重發(fā)射器摻雜劑例如Ir(ppy)3已經(jīng)顯示在低亮度工作時(shí)具有高效率。令人遺憾地，在較高的亮度工作時(shí)，效率以及器件壽命迅速地下降。本發(fā)明(例如，具有三重發(fā)射器的有機(jī)EL單元的層疊)能夠通過在小電流密度下工作以獲得高亮度而具有三重發(fā)射器的高效率的全部優(yōu)點(diǎn)，而不犧牲穩(wěn)定性。
區(qū)域彩色顯示器對于區(qū)域彩色顯示器，其中精細(xì)地圖案化像素是不需要的，用常規(guī)OLED獲得準(zhǔn)確的色彩(例如對于公司標(biāo)志)可能是困難的。通常，不存在能夠發(fā)射正確的色彩的穩(wěn)定和有效的熒光染料?？蛇x擇地，可以設(shè)法在單層中混合紅色、綠色或者藍(lán)色發(fā)光材料以得到正確的色彩，但是這是非常困難的，因?yàn)樗霾牧暇哂酗@著的相互作用。例如，紅色發(fā)射摻雜劑通常將猝滅藍(lán)色發(fā)射摻雜劑。除本發(fā)明的效率優(yōu)點(diǎn)外，可以選擇用于每個(gè)層疊的有機(jī)EL單元以容易地得到任何需要的色調(diào)。在有機(jī)EL單元之間的相互作用在這方面是極小的。
全色像素化顯示器通過生產(chǎn)全紅色、全綠色和全藍(lán)色有機(jī)EL單元的單獨(dú)的OLED層疊作為RGB像素，本發(fā)明可用于全色矩陣顯示器。即，層疊中的每個(gè)有機(jī)EL單元被設(shè)計(jì)成能基本上發(fā)射相同顏色。大大提高的發(fā)光效率可用于許多方面。例如，可以大大提高全色顯示器的亮度而不犧牲器件相對于常規(guī)OLED器件的穩(wěn)定性。
該顯示器構(gòu)造的非限制性例子示于圖11，并且由在前面圖8中描述的相同的主動(dòng)矩陣線路驅(qū)動(dòng)。全色矩陣顯示器680具有許多前面在圖9中對于顯示器600描述的相同的部件。在矩陣顯示器680中不需要濾光片陣列。提供紅色(681)、綠色(682)和藍(lán)色(683)發(fā)射有機(jī)層的矩陣陣列，每個(gè)分別包括紅色、綠色或者藍(lán)色的兩個(gè)或更多有機(jī)EL單元的層疊。這些有機(jī)層在器件上以與陽極墊對準(zhǔn)的方式被圖案化。因此，在圖11中，EL11看來是紅色的、ELI2看來是綠色的和EL13看來是藍(lán)色的。
其他器件特點(diǎn)基材層疊的OLED器件通常提供在載體基材上，其中所述層疊的OLED的陰極或者陽極可以與所述基材接觸。與所述基材接觸的電極方便地稱為底部電極。通常，底部電極是陽極，但是本發(fā)明不局限于該構(gòu)造。基材可以是透光的或者不透光的，取決于預(yù)定的發(fā)光方向。對于通過所述基材觀察EL發(fā)射，透光性能是所希望的。透明玻璃或者塑料被通常用于這類情況。對于其中EL發(fā)射通過上部電極觀察的應(yīng)用，底部載體的透射特征是不重要的，因此可以是透光的、吸收光線的或者反射光的。用于這一情況的基材包括，但是不局限于，玻璃、塑料、半導(dǎo)體材料、硅、陶瓷和電路板材料。當(dāng)然，在這些設(shè)備構(gòu)造中必須提供透光的上部電極。
陽極在EL發(fā)射通過陽極210觀察時(shí)，陽極對于所關(guān)心的發(fā)射應(yīng)該是透明的或者基本上透明的。用于本發(fā)明的通常的透明陽極材料是銦-錫氧化物(ITO)和氧化錫，但是其他金屬氧化物也可以使用，包括但不限于鋁-或者銦-摻雜的氧化鋅(IZO)、鎂-銦氧化物和鎳-鎢氧化物。除這些氧化物外，金屬氮化物例如氮化鎵和金屬硒化物例如硒化鋅和金屬硫化物例如硫化鋅可以用作陽極210。對于其中EL發(fā)射僅僅通過陰極觀察的應(yīng)用，陽極的透射特性是不重要的，并且可以使用任何導(dǎo)電材料，可以是透明的、不透明的或者反射性的。用于這一應(yīng)用的導(dǎo)體例子包括，但是不局限于，金、銥、鉬、鈀和鉑。一般的陽極材料，透射或者不透射，具有的功函為4.1eV或者更大。希望的陽極材料通常通過任何合適的方法沉積，例如蒸發(fā)、濺射、化學(xué)蒸汽淀積或者電化學(xué)手段。陽極可以使用眾所周知的光刻工藝圖案化。
空穴注入層(HIL)雖然不一定總是必要的，通常有用的是空穴注入層321提供在陽極210和空穴傳輸層323之間?？昭ㄗ⑷氩牧峡梢杂脕砀倪M(jìn)后續(xù)有機(jī)層的薄膜形成性能和促進(jìn)空穴進(jìn)入空穴傳輸層的注射。用于空穴注入層的適合的材料包括，但是不局限于，porphyrinic化合物，如US-A-4,720,432所描述的，和等離子體沉積碳氟聚合物，如US-A-6,208,075所描述的。據(jù)報(bào)道可用于有機(jī)EL設(shè)備的選擇性的空穴注入材料描述于EP 0 891 121A1和EP 1 029 909A1。
空穴傳輸層(HTL)有機(jī)EL設(shè)備的空穴傳輸層323包含至少一種空穴輸送化合物例如芳香族叔胺，其中后者被理解為是包含至少一個(gè)三價(jià)氮原子的化合物，該氮原子僅僅鍵接于碳原子，其中至少一個(gè)是芳族環(huán)的成員。在一種形式中，芳香族叔胺可以是芳基胺，例如單芳基胺、二芳基胺、三芳基胺或者聚合物芳基胺。示例性的單體的三芳基胺由Klupfel等在US-A-3,180,730中進(jìn)行了舉例說明。其他適合的三芳基胺，其被一個(gè)或多個(gè)乙烯基取代和/或包含至少一個(gè)包含活性氫的基團(tuán)，由Brantley等公開于US-A-3,567,450和US-A-3,658,520。
更優(yōu)選類別的芳香族叔胺是包含至少兩個(gè)芳香族叔胺部分的那些，如US-A-4,720,432和US-A-5,061,569所描述的。這類化合物包括由結(jié)構(gòu)式(A)表示的那些。 其中Q1和Q2是獨(dú)立地選擇的芳香族叔胺部分；和G是碳碳鍵的連接基團(tuán)例如亞芳基、亞環(huán)烷基或者亞烷基基團(tuán)。在一個(gè)實(shí)施方案中，Q1或者Q2的至少一個(gè)包含多環(huán)的稠環(huán)構(gòu)造例如萘。在G是芳基基團(tuán)時(shí)，它方便地是亞苯基、亞聯(lián)苯基或者萘部分。
滿足結(jié)構(gòu)式(A)和包含兩個(gè)三芳基胺部分的有用類別的三芳基胺由結(jié)構(gòu)式(B)表示 其中R1和R2各自獨(dú)立地表示氫原子、芳基基團(tuán)或者烷基基團(tuán)，或者R1和R2在一起表示形成環(huán)烷基基團(tuán)的原子；和R3和R4各自獨(dú)立地表示芳基基團(tuán)，其又被二芳基取代的氨基基團(tuán)取代，如結(jié)構(gòu)式(C)說明的 其中R5和R6是獨(dú)立地選擇的芳基基團(tuán)。在一個(gè)實(shí)施方案中，R5或者R6的至少一個(gè)包含多環(huán)的稠環(huán)結(jié)構(gòu)例如萘。
另一類別的芳香族叔胺是四芳基二胺。希望的四芳基二胺包括兩個(gè)二芳基氨基基團(tuán)，例如由式(C)表明的，其通過亞芳基基團(tuán)鍵合。有用的四芳基二胺包括由通式(D)表示的那些 其中每個(gè)Are可以是獨(dú)立地選擇的亞芳基基團(tuán)，例如亞苯基或者蒽部分；n為從1到4的整數(shù)；和Ar、R7、R8和R9是獨(dú)立地選擇的芳基基團(tuán)。
在典型的實(shí)施方案中，Ar、R7、R8和R9的至少一個(gè)是多環(huán)的稠環(huán)結(jié)構(gòu)例如萘。
上述結(jié)構(gòu)式(A)、(B)、(C)、(D)的各種烷基、亞烷基、芳基和亞芳基部分每個(gè)又可以被取代。典型的取代基包括烷基基團(tuán)、烯基、烷氧基基團(tuán)、芳基基團(tuán)、芳氧基基團(tuán)和鹵素例如氟、氯和溴。所述各種烷基和亞烷基部分通常包含從約1到6個(gè)碳原子。所述環(huán)烷基部分可以包含從3到約10個(gè)碳原子，但是通常包含五、六或者七個(gè)環(huán)碳原子-例如、環(huán)戊基、環(huán)己基和環(huán)庚基環(huán)狀結(jié)構(gòu)。所述芳基和亞芳基部分通常是苯基和亞苯基部分。
所述空穴傳輸層可以由單一的或者混合的芳香族叔胺化合物形成。特別地，可以結(jié)合使用三芳基胺，例如滿足式(B)的三芳基胺，與例如式(D)表明的四芳基二胺。在三芳基胺與四芳基二胺結(jié)合使用時(shí)，后者作為層插入在三芳基胺和電子注入和傳輸層之間定位。有用的芳香族叔胺的例子如下1，1-雙(4-二-p-甲苯基氨基苯基)環(huán)己烷1，1-雙(4-二-p-甲苯基氨基苯基)-4-苯基環(huán)己烷4，4’-雙(二苯基氨基)四苯基雙(4-二甲氨基-2-甲基苯基)-苯基甲烷N，N，N-三(p-甲苯基)胺4-(二-p-甲苯基氨基)-4’-[4(二-p-甲苯基氨基)-苯乙烯基]1，2-二苯乙烯N，N，N’，N’-四對甲苯基-4-4’-二氨基聯(lián)苯N，N，N’，N’-四苯基-4，4’-二氨基聯(lián)苯N，N，N’，N’-四-1-萘基-4，4’-二氨基聯(lián)苯N，N，N’，N’-四-2-萘基-4，4’-二氨基聯(lián)苯N-苯基咔唑4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-(2-萘基)氨基]聯(lián)苯4，4”-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]對-聯(lián)三苯4，4’-雙[N-(2-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4，4’-雙[N-(3-苊基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯1，5-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]萘4，4’-雙[N-(9-蒽基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4，4”-雙[N-(1-蒽基)-N-苯基氨基]對-聯(lián)三苯4，4’-雙[N-(2-菲基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4，4’-雙[N-(8-熒蒽基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4，4’-雙[N-(2-芘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4，4’-雙[N-(2-并四苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯4，4’-雙[N-(2-苝基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯
4，4’-雙[N-(1-蔻基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯2，6-雙(二-p-甲苯基氨基)萘2，6-雙[二-(1-萘基)氨基]萘2，6-雙[N-(1-萘基)-N-(2-萘基)氨基]萘N，N，N’，N’-四(2-萘基)-4，4”-二氨基-對-聯(lián)三苯4，4’-雙{N-苯基-N-[4-(1-萘基)-苯基]氨基}聯(lián)苯4，4’-雙[N-苯基-N-(2-芘基)氨基]聯(lián)苯2，6-雙[N，N-二(2-萘基)胺]芴1，5-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]萘另一類別的有用的空穴輸送材料包括多環(huán)芳香烴化合物，如EP 1009 041所描述的。此外，可以使用聚合物空穴輸送材料，例如聚(N-乙烯基咔唑)(PVK)、聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺，和共聚物例如聚(3，4-亞乙基二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸鹽)，也稱為PEDOT/PSS。
發(fā)光層(LEL)如更充分地描述在US-A-4,769,292和US-A-5,935,721中的，有機(jī)EL單元的發(fā)光層(LEL)325包括發(fā)光的或者熒光的材料，其中場致發(fā)光作為在該區(qū)域中電子空穴對復(fù)合的結(jié)果產(chǎn)生。所述發(fā)光層可以由單一的材料組成，但是更通常由摻雜有客體化合物的基質(zhì)材料組成，其中發(fā)光主要地來自摻雜劑并且可以具有任何顏色。發(fā)光層中的基質(zhì)材料可以是如以下限定的電子輸送材料，如以上限定的空穴輸送材料或者支持空穴電子復(fù)合的另一種材料或者材料組合。摻雜劑通常選自高度熒光性熒光染料，但是磷光性的化合物，例如過渡金屬配合物也是有用的，如WO98/55561、WO00/18851、WO00/57676和WO00/70655所描述的。摻雜劑通常以0.01到10重量％涂覆到基質(zhì)材料。聚合物材料例如polyfluorenes和聚乙烯基亞芳基類(例如聚(對亞苯基亞乙烯基)，PPV)也可以被用作基質(zhì)材料。在這種情況下，小分子摻雜劑可以分子地分散進(jìn)入聚合物基質(zhì)，或者所述摻雜劑可以通過共聚合少量成分進(jìn)入基質(zhì)聚合物而加入。
選擇作為摻雜劑的染料的重要關(guān)系是帶隙勢能的對比，其被定義為所述分子在最高占有分子軌道和最低空分子軌道之間的能量差異。為了從基質(zhì)到摻雜劑分子的有效的能量轉(zhuǎn)移，必要條件是摻雜劑的帶隙小于基質(zhì)材料的帶隙。
已知有用的基質(zhì)和發(fā)射分子包括，但是不局限于US-A-4,768,292；US.-A-5,141,671；US-A-5,150,006；U8-A-5,151,629；US-A-5,405,709；US-A-5,484,922；US-A-5,593,788；US-A-5,645,948；US-A-5,683,823；US-A-5,755,999；US-A-5,928,802；US-A-5,935,720；US-A-5,935,721；和US-A-6,020,078中公開的。
8-羥基喹啉和類似的衍生物(式E)的金屬配合物構(gòu)成一類有用的能夠支持場致發(fā)光的基質(zhì)化合物，并且尤其適合于波長長于500nm的發(fā)光，例如綠色、黃色、橙色和紅色。 其中M表示金屬；n是從1到4的整數(shù)；和Z獨(dú)立地在每種情況下表示形成具有至少兩個(gè)稠合的芳族環(huán)的環(huán)的原子。
從上述顯而易見，所述金屬可以是單價(jià)、二價(jià)、三價(jià)的或者四價(jià)的金屬。所述金屬可以例如是堿金屬、例如鋰、鈉或者鉀；堿土金屬例如鎂或者鈣；土金屬例如鋁或者鎵或者過渡金屬例如鋅或者鋯?？梢允褂猛ǔＨ魏我阎獮橛杏玫尿辖饘俚膯蝺r(jià)、二價(jià)、三價(jià)或者四價(jià)的金屬。
Z形成包含至少兩個(gè)稠合的芳族環(huán)的雜環(huán)核，該芳族環(huán)中至少一個(gè)是吡咯或者吖嗪環(huán)。如果需要，另外的環(huán)，包括脂肪族和芳族環(huán)兩者，可以與所述兩個(gè)需要的環(huán)稠合。為了避免增加分子體積而沒有改進(jìn)功能，環(huán)原子的數(shù)目通常維持在18或者更少。
有用的螯合oxinoid化合物的例子如下CO-1鋁三喔星[同義名，三(8-羥基喹啉)鋁(III)]CO-2鎂雙喔星[同義名，雙(8-羥基喹啉)鎂(II)]CO-3雙[苯并{f}-8-羥基喹啉]鋅(II)
CO-4雙(2-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)-μ-氧代-雙(2-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)CO-5銦三喔星[同義名，三(8-羥基喹啉)銦]CO-6鋁三(5-甲基喔星)[同義名，三(5-甲基-8-羥基喹啉)鋁(III)CO-7鋰喔星[同義名，(8-羥基喹啉)鋰(I)]CO-8鎵喔星[同義名，三(8-羥基喹啉)鎵(III)]CO-9鋯喔星[同義名，四(8-羥基喹啉)鋯(IV)]9，10-二-(2-萘基)蒽(式F)的衍生物構(gòu)成一類有用的能夠支持場致發(fā)光的基質(zhì)，并且尤其適合于波長長于400nm的發(fā)光，例如藍(lán)色、綠色、黃色、橙色或者紅色。 其中R1、R2、R3、R4、R5和R6表示在每一個(gè)環(huán)上的一個(gè)或多個(gè)取代基，其中每個(gè)取代基可以單獨(dú)地選自以下小組小組1氫、烯基、烷基或者環(huán)烷基，其具有1到24個(gè)碳原子；小組2芳基或者取代芳基，具有5到20個(gè)碳原子；小組3形成例如蒽基；芘基或者苝基的稠合芳族環(huán)必需的4到24個(gè)碳原子；小組4雜芳基或者取代雜芳基，具有5到24個(gè)碳原子，其為形成呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基或者其他雜環(huán)系統(tǒng)的稠合的雜芳族環(huán)所需要的；小組5烷氧基氨基、烷基氨基或者芳基氨基，其具有1到24個(gè)碳原子；和小組6氟、氯、溴或者氰基。
說明的例子包括9，10-二-(2-萘基)蒽和2-叔丁基-9，10-二-(2-萘基)蒽。其他蒽衍生物在LEL中作為基質(zhì)可能是有用的，包括9，10-雙[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基]蒽。
吲哚衍生物(式G)構(gòu)成另一類有用的能夠支持場致發(fā)光的基質(zhì)，并且尤其適合于波長長于400nm的發(fā)光，例如藍(lán)色、綠色、黃色、橙色或者紅色。 其中n為3到8的整數(shù)；Z為O、NR或者S；R和R′單獨(dú)地是氫；具有1到24個(gè)碳原子的烷基，例如、丙基、叔丁基、庚基等等；具有5到20個(gè)碳原子的芳基或者雜原子取代的芳基，例如苯基和萘基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基及其他雜環(huán)系統(tǒng)；或者鹵素例如氯、氟；或者形成稠合的芳族環(huán)必需的原子；和每個(gè)吲哚單元可以存在最多4個(gè)R’基團(tuán)；和L是連接單元，其由烷基、芳基、取代烷基或者取代芳基組成，其共軛地或者非共軛地將許多的吲哚連接在一起。
有用的吲哚的例子是2，2’，2”-(1，3，5-亞苯基)三[1-苯基-1H-苯并咪唑]。
二苯乙烯基亞芳基衍生物，如US-A-5,121,029所描述的，也是有用的用于LEL的基質(zhì)材料。
希望的熒光性摻雜劑包括以下化合物的衍生物蒽、并四苯、呫噸、苝、紅熒烯、香豆素、若丹明、喹吖啶酮、二氰基亞甲基吡喃化合物、噻喃化合物、聚甲炔化合物、pyrilium和thiapyrilium化合物、芴衍生物、periflanthene衍生物和carbostyryl化合物。有用的摻雜劑的說明的例子包括，但是不局限于以下 電子傳輸層(ETL)用于形成本發(fā)明的有機(jī)EL設(shè)備的電子傳輸層327的優(yōu)選的薄膜形成材料是金屬螯合的oxinoid化合物，包括喔星本身(通常也稱為8-羥基喹啉)的螯合物。這類化合物有助于注入和輸送電子和顯示高水平性能和易于制造成薄膜的形式兩者?？紤]的oxinoid化合物的示例是滿足前面描述的結(jié)構(gòu)式(E)的那些。
其他電子輸送材料包括各種丁二烯衍生物，如公開于US-A-4,356,429中的和各種雜環(huán)的光學(xué)增亮劑，如US-A-4,539,507所描述的。滿足結(jié)構(gòu)式(G)的吲哚也是有用的電子輸送材料。
在有些情況下，層327和325可以任選地折疊成單層，其起支持發(fā)光和電子傳遞兩者的作用。這些層可以在小分子OLED系統(tǒng)和聚合物OLED系統(tǒng)兩者中折疊。例如，在聚合物體系中，通用的是使用空穴傳輸層例如PEDOT-PSS與聚合物發(fā)光層例如PPV。在該系統(tǒng)中，PPV起支持發(fā)光和電子傳遞兩者的作用。
陰極在發(fā)光單獨(dú)地通過陽極觀察時(shí)，用于本發(fā)明的陰極240可以由幾乎任何導(dǎo)電材料組成。希望的材料具有好的成膜性能，以保證與下面的有機(jī)層好的接觸，提高低壓下的電子注入，并且具有好的穩(wěn)定性。有用的陰極材料通常包含低功函金屬(＜4.0eV)或者金屬合金。一種優(yōu)選的陰極材料由Mg∶Ag合金組成，其中銀的百分比在1到20％范圍之內(nèi)，如US-A-4,885,221所描述的。另一適合類別的陰極材料包括雙層，其包括與有機(jī)層(例如ETL)接觸薄的電子注入層(EIL)329，其用較厚的導(dǎo)電金屬層覆蓋。在此，EIL優(yōu)選包括低功函金屬或者金屬鹽，并且倘若如此，較厚的覆蓋層不需要具有低功函。一種這類陰極由LiF薄層繼之以A1的厚層組成，如US-A-5,677,572所描述的。其他有用的陰極材料包括，但是不局限于，公開于US-A-5,059,861，US-A-5,059,862，和US-A-6,140,763的那些。
在發(fā)光通過陰極觀察時(shí)，陰極必須是透明的或者幾乎是透明的。對于這類應(yīng)用，金屬必須是薄的或者必須使用透明的導(dǎo)電氧化物，或者這些材料的結(jié)合。光學(xué)透明的陰極已經(jīng)更詳細(xì)地描述于US-A-5,776,623。陰極材料可以通過蒸發(fā)、濺射或者化學(xué)蒸汽淀積進(jìn)行沉積。必要時(shí)，圖案化可以通過許多眾所周知的方法實(shí)現(xiàn)，包括但不限于，全面(through)-蔭罩沉積、整體蔭罩，如US-A-5,276,380和EP 0732 868所描述的，激光燒蝕和選擇性的化學(xué)蒸汽淀積。
有機(jī)層的沉積上述的有機(jī)材料適合地通過汽相方法例如升華作用沉積，但是可以從流體，例如從具有任選的粘結(jié)劑的溶劑沉積以改善薄膜形成。如果所述材料是聚合物，溶劑沉積是有用的，但是其他方法可以使用，例如從給體片材的濺射或者熱轉(zhuǎn)移。要通過升華作用沉積的材料可以從通常由鉭材料組成的升華器“舟皿”蒸發(fā)，例如US-A-6,237,529所描述的，或者可以首先涂覆在給體片材上，然后在十分接近所述基材下升華。具有材料混合物的層可以利用分離的升華器舟皿或者所述材料可以被預(yù)混合和從單一舟皿或者給體片材涂覆。圖案化沉積可以使用蔭罩、整體蔭罩(US-A-5,294,870)、從給體片材的空間限定熱力染料轉(zhuǎn)印(US-A-5,851,709和US-A-6,066,357)以及噴墨方法(US-A-6,066,357)獲得。
包封大多數(shù)的OLED設(shè)備對水分或氧氣或者兩者敏感，因此它們通常在惰性氣氛例如氮?dú)饣蛘邭鍤庖约案稍飫├缪趸X、鋁礬土、硫酸鈣、粘土、硅膠、沸石、堿金屬氧化物、堿土金屬氧化物、硫酸鹽或者金屬鹵化物和高氯酸鹽中密封。包封和干燥的方法包括，但是不局限于描述在US-A-6,226,890中的那些。此外，阻隔層例如SiOx、Teflon、以及交替無機(jī)/聚合物層對于包封在本領(lǐng)域中是已知的。
光學(xué)優(yōu)化如果需要，本發(fā)明的層疊的OLED器件可以使用各種眾所周知的光學(xué)作用以便提高其性能。這包括優(yōu)化層厚度以得到最大光輸出，提供介質(zhì)鏡結(jié)構(gòu)，與吸收光的電極替換反射性的電極，在顯示器上提供抗閃光或者抗反射涂覆，在顯示器上提供極化介質(zhì)，或者在顯示器上提供著色或者中性密度濾光片。
在本說明書中參考的專利及其他出版物的全部內(nèi)容在此引入作為參考。


圖1描述現(xiàn)有技術(shù)層疊的OLED的簡略橫剖面視圖；圖2描述本發(fā)明的層疊的OLED的簡略橫剖面視圖，該層疊的OLED具有層疊的有機(jī)EL單元并且在每一有機(jī)EL單元中間具有摻雜的有機(jī)連接器；圖3描述本發(fā)明另一層疊的OLED的簡略橫剖面視圖，其舉例說明在有機(jī)EL單元中的某些層狀結(jié)構(gòu)；圖4描述本發(fā)明另一層疊的OLED的簡略橫剖面視圖，其舉例說明在有機(jī)EL單元中的某些其它的層狀結(jié)構(gòu)；圖5描述本發(fā)明層疊的OLED的簡略橫剖面視圖，其舉例說明摻雜的有機(jī)連接器，該摻雜的有機(jī)連接器包括n-型摻雜有機(jī)層和p-型摻雜有機(jī)層；圖6是發(fā)光得率對電流密度的圖，其說明本發(fā)明器件以及按照現(xiàn)有技術(shù)制造的參考器件的有機(jī)EL特性；圖7描述本發(fā)明的區(qū)域照明燈的簡略橫剖面視圖；圖8描述可以用于驅(qū)動(dòng)本發(fā)明主動(dòng)矩陣顯示器的電路圖的剖視圖；圖9描述本發(fā)明全色顯示器的簡略橫剖面視圖；圖10描述本發(fā)明另一全色顯示器的簡略橫剖面視圖；和圖11描述本發(fā)明另一全色顯示器的簡略橫剖面視圖。
應(yīng)當(dāng)理解，圖1-5和圖7-11不是按比例的，因?yàn)槿绻幢壤L圖則單層太薄和各種層的厚度差別太大。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例提供以下實(shí)施例用于進(jìn)一步解釋本發(fā)明。為了簡潔，由其形成的材料和層縮寫如下。
ITO銦-錫-氧化物；用于在玻璃基板上形成透明的陽極210CFx聚合的氟碳化合物層；用于在ITO之上形成空穴注入層NPBN，N’-二(萘-1-基)-N，N’-二苯基-聯(lián)苯胺；用于在有機(jī)EL單元中形成空穴傳輸層，以及在摻雜有機(jī)連接器中形成p-型摻雜有機(jī)層中用作基質(zhì)。
Alq三(8-羥基喹啉)鋁(III)；用于在有機(jī)EL單元中形成電子傳輸層，和在摻雜有機(jī)連接器中形成n-型摻雜有機(jī)層中用作基質(zhì)。
F4-TCNQ2，3，5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基喹啉二甲烷；在摻雜有機(jī)連接器中在形成p-型摻雜有機(jī)層中用作p-型摻雜劑CH3CO2Cs乙酸銫；在摻雜有機(jī)連接器中在形成n-型摻雜有機(jī)層中用作n-型摻雜劑。
Mg∶Ag∶鎂∶銀比值為10∶0.5(體積)；用于形成陰極使用恒流電源和光度計(jì)在室溫下評價(jià)所有制造的器件的場致發(fā)光特性。
實(shí)施例1(常規(guī)OLED-對比)常規(guī)非層疊的OLED的制備如下使用工業(yè)的玻璃洗滌器工具凈化和干燥涂有透明的ITO導(dǎo)電層的1mm厚玻璃基板。ITO的厚度為大約42nm和ITO的薄層電阻為大約68Ω/平方。ITO表面隨后用氧化等離子體處理以使所述表面適合作為陽極。通過在RF等離子體處理室中分解CHF3氣體，將1nm厚度的CFx層沉積在凈化的ITO表面上作為HIL。然后將基材轉(zhuǎn)移到真空淀積室用于在所述基材之上沉積所有其他層。在大約10-6托真空下，按以下順序通過從加熱的舟皿升華來沉積以下層(1)HTL，75nm厚，由NPB組成；(2)ETL(也作為發(fā)射層)，60nm厚，由Alq組成；(3)陰極，大約210nm厚，由Mg∶Ag組成。
在沉積這些層之后，將器件從淀積室轉(zhuǎn)移到干燥箱用于包封。完全的器件結(jié)構(gòu)表示為ITO/CFx/NPB(75)/Alq(60)/Mg∶Ag。
該器件需要的驅(qū)動(dòng)電壓為6.2V以通過20mA/cm2。其發(fā)光效率是2.4cd/A。發(fā)光效率-電流特性示于圖6，指明為實(shí)施例1。
實(shí)施例2(對比)制造具有以下順序的層的層疊的OLED(1)HTL，50nm厚，由NPB組成；(2)ETL(也作為發(fā)射層)，50nm厚，由Alq組成；(3)薄的金屬電極，1nm厚，由Mg∶Ag組成；(4)另一薄的金屬電極，1.5nm厚，由Ag組成；(5)HTL，50nm厚，由NPB組成；(6)ETL(也作為發(fā)射層)，50nm厚，由Alq組成；(7)陰極，大約210nm厚，由Mg∶Ag組成。
除了上述層的沉積，處理步驟與實(shí)施例1相同。層疊器件結(jié)構(gòu)表示為ITO/CFx/NPB(50)/Alq(50)/Mg∶Ag/Ag/NPB(50)/Alq(50)/Mg∶Ag。
該層疊的OLED需要的驅(qū)動(dòng)電壓為21.2 V以通過20mA/cm2。其EL效率為0.1cd/A。其發(fā)光效率-電流特性，指明為實(shí)施例2，示于圖6。
實(shí)施例3(對比)制造具有以下順序的層的層疊的OLED(1)HTL，75nm厚，由NPB組成；(2)ETL(也作為發(fā)射層)，60nm厚，由Alq組成；(3)金屬電極，10nm厚，由Mg；(4)HTL，75nm厚，由NPB組成；(5)ETL(也作為發(fā)射層)，60nm厚，由Alq組成；(6)陰極，大約210nm厚，由Mg∶Ag組成。
除了上述層的沉積，處理步驟與實(shí)施例1相同。所述層疊器件結(jié)構(gòu)表示為ITO/CFx/NPB(75)/Alq(60)/Mg/NPB(75)/AIq(60)/Mg∶Ag。
所述層疊的OLED具有的驅(qū)動(dòng)電壓為11.2V，電流密度為20mA/cm2和EL效率為1.3cd/A。其發(fā)光效率-電流特性，指明為實(shí)施例3，示于圖6。
實(shí)施例4(對比)制造層疊的OLED，其類似于實(shí)施例3，除了在兩個(gè)EL單元中間不存在金屬電極。所述層疊器件結(jié)構(gòu)表示為ITO/CFx/NPB(75)/Alq(60)/NPB(75)/Alq(60)/Mg∶Ag。
所述層疊的OLED需要很高的驅(qū)動(dòng)電壓(29V)以便通過的電流密度為20mA/cm2。相應(yīng)的EL效率為3.1cd/A。其發(fā)光效率-電流特性，指明為實(shí)施例4，示于圖6。
對比實(shí)施例2，3和4清楚地顯示，在相鄰有機(jī)EL單元之間的連接在生產(chǎn)比非層疊的OLED更有效的層疊的OLED中是非常關(guān)鍵的。如現(xiàn)有技術(shù)所描述的薄的金屬內(nèi)部電極層顯然可以引起由于光學(xué)吸收和反射的傳輸損耗，以及在被放入有機(jī)EL單元中時(shí)載流子的注入困難。在EL單元中間不用任何電極可以減少光學(xué)吸收，但是在每個(gè)有機(jī)EL單元之間的載流子注入阻隔將仍然是很高的，如由很高的驅(qū)動(dòng)電壓證明的。
實(shí)施例5(發(fā)明)制造具有以下順序的層的層疊的OLED(1)HTL，75nm厚，由NPB組成；(2)ETL(也作為發(fā)射層)，55nm厚，由Alq組成；(3)n-型摻雜有機(jī)層，5nm厚，由Alq基質(zhì)組成，該基質(zhì)摻雜有2vol％CH3CO2Cs，其是摻雜有機(jī)連接器的一部分；(4)p-型摻雜有機(jī)層，5nm厚，由NPB基質(zhì)組成，該基質(zhì)摻雜有2vol％F4-TCNQ，其是摻雜有機(jī)連接器的另一部分；(5)HTL，70nm厚，由NPB組成；(6)ETL(也作為發(fā)射層)，60nm厚，由Alq組成；(7)陰極，大約210nm厚，由Mg∶Ag組成。
除了上述層的沉積，處理步驟與實(shí)施例1相同。所述層疊器件結(jié)構(gòu)表示為ITO/CFx/NPB(75)/Alq(55)/Alq∶n-摻雜劑(5)/NPB∶p-摻雜劑(5)/NPB(70)/Alq(60)/Mg∶Ag。
所述層疊的OLED具有的驅(qū)動(dòng)電壓為18.5V，電流密度為20mA/cm2和EL效率為3.9cd/A。其發(fā)光效率-電流特性，指明為實(shí)施例5，示于圖6。
實(shí)施例6(發(fā)明)制造具有以下順序的層的層疊的OLED(1)HTL，75nm厚，由NPB組成；(2)ETL(也作為發(fā)射層)，60nm厚，由Alq組成；(3)p-型摻雜有機(jī)層，5nm厚，由NPB基質(zhì)組成，該基質(zhì)摻雜有3vol％F4-TCNQ，其是摻雜有機(jī)連接器；(4)HTL，70nm厚，由NPB組成；(5)ETL(也作為發(fā)射層)，60nm厚，由Alq組成；(6)陰極，大約210nm厚，由Mg∶Ag組成。
除了上述層的沉積，處理步驟與實(shí)施例1相同。所述層疊器件結(jié)構(gòu)表示為ITO/CFx/NPB(75)/Alq(60)/NPB∶p-摻雜劑(5)/NPB(70)/Alq(60)/Mg∶Ag。
所述層疊的OLED具有的驅(qū)動(dòng)電壓為17.7V，電流密度為20mA/cm2和EL效率為4.0cd/A。所述發(fā)光效率-電流特性，指明為實(shí)施例6，示于圖6。
實(shí)施例7(發(fā)明)為了優(yōu)化光輸出，制造具有以下順序的層的、類似于實(shí)施例6中的但是具有不同層厚度的層疊的OLED(1)HTL，75nm厚，由NPB組成；(2)ETL(也作為發(fā)射層)，30nm厚，由Alq組成；(3)p-型摻雜有機(jī)層，5nm厚，由NPB基質(zhì)組成，該基質(zhì)摻雜有3vol％F4-TCNQ，其是摻雜有機(jī)連接器；(4)HTL，25nm厚，由NPB組成；(5)LEL和ETL，60nm厚，由Alq組成；(6)陰極，大約210nm厚，由Mg∶Ag組成。
除了上述層的沉積，處理步驟與實(shí)施例1相同。所述層疊器件結(jié)構(gòu)也表示為ITO/CFx/NPB(75)/Alq(30)/NPB∶p-摻雜劑(5)/NPB(25)/Alq(60)/Mg∶Ag。
所述層疊的OLED的發(fā)光效率-電流特性示于圖6，指明為實(shí)施例7。該優(yōu)化的器件具有的驅(qū)動(dòng)電壓為12V，電流密度為20mA/cm2和EL效率為4.9cd/A。其顯示，通過在一個(gè)OLED中順序地層疊兩個(gè)有機(jī)EL單元，可以得到兩倍的發(fā)光效率(使用雙倍的驅(qū)動(dòng)電壓)。因?yàn)榘l(fā)光與電流密度成正比例，該層疊的OLED器件對于相同電流密度可以產(chǎn)生相對于參考OLED(實(shí)施例1)兩倍的發(fā)光輸出。因此，層疊的OLED的壽命可以增加到2倍而不犧牲發(fā)光率。該實(shí)施例表明，通過與摻雜有機(jī)連接器一起層疊許多的有機(jī)EL單元，如本發(fā)明所描述的，可以獲得發(fā)光效率的進(jìn)一步提高。
本發(fā)明的其他特點(diǎn)包括以下。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中所有有機(jī)場致發(fā)光單元是相同的。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中至少一個(gè)有機(jī)場致發(fā)光單元不同于至少另一個(gè)。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中至少一個(gè)摻雜有機(jī)連接器不同于至少一個(gè)其他摻雜有機(jī)連接器。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中至少一個(gè)有機(jī)場致發(fā)光單元包括三重的發(fā)射器。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中每個(gè)有機(jī)場致發(fā)光單元的厚度為從2到200nm。
可被觀眾觀察的全色矩陣顯示器，其包括(a)權(quán)利要求8的層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件的矩陣陣列，其中通過層疊紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)射有機(jī)場致發(fā)光單元，每個(gè)器件發(fā)射白光；(b)獨(dú)立地電激活每個(gè)器件的設(shè)備；和(c)紅色、綠色和藍(lán)色濾光片的陣列，其與所述器件對準(zhǔn)并設(shè)置在器件和觀眾之間。
可被觀眾觀察的全色矩陣顯示器，其包括(a)權(quán)利要求1的層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件的矩陣陣列，其中每個(gè)器件發(fā)射藍(lán)光；(b)獨(dú)立地電激活每個(gè)器件的設(shè)備；和(c)藍(lán)色到紅色和藍(lán)色到綠色彩色校正濾光片的陣列，其與所述器件對準(zhǔn)并設(shè)置在器件和觀眾之間。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其包括(a)陽極；(b)陰極；(c)許多有機(jī)場致發(fā)光單元，其配置在所述陽極和所述陰極之間；和(d)摻雜有機(jī)連接器，其配置在每個(gè)相鄰有機(jī)場致發(fā)光單元之間，其中所述摻雜有機(jī)連接器包括至少一個(gè)n-型摻雜有機(jī)層。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中所述n-型摻雜有機(jī)層包括至少一種基質(zhì)有機(jī)材料和至少一種n-型摻雜劑，其中所述基質(zhì)有機(jī)材料能夠支持電子傳遞。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中n-型摻雜有機(jī)層的基質(zhì)有機(jī)材料包括金屬螯合的oxinoid化合物、8-羥基喹啉衍生物、丁二烯衍生物、雜環(huán)的光學(xué)增亮劑、三嗪、吲哚或者silole衍生物或者其結(jié)合。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中n-型摻雜有機(jī)層中的n-型摻雜劑具有小于4.0eV的功函。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中n-型摻雜有機(jī)層中的n-型摻雜劑包括堿金屬、堿金屬化合物、堿土金屬或者堿金屬化合物或者其結(jié)合。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中n-型摻雜有機(jī)層中的n-型摻雜劑包括具有強(qiáng)電子給出性能的有機(jī)還原劑，使得它們能夠與所述有機(jī)基質(zhì)材料形成電荷轉(zhuǎn)移配合物。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中n-型摻雜有機(jī)層中的n-型摻雜劑包括雙(亞乙基二硫代)-四硫富瓦烯(BEDT-TTF)，四硫富瓦烯(TTF)或者其衍生物或者其結(jié)合。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中n-型摻雜濃度在0.01-10vol％范圍之內(nèi)。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中每個(gè)有機(jī)場致發(fā)光單元的厚度為從2到200mn。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中每個(gè)摻雜的有機(jī)連接器的厚度為從1到100nm。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元包含小分子材料。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元包含空穴傳輸層和電子傳輸層。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元包含聚合物材料。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元包含空穴傳輸層和發(fā)光層。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其包括至少三個(gè)有機(jī)場致發(fā)光單元，使得紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)射單元結(jié)合以產(chǎn)生白光。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元發(fā)射基本上相同的顏色。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其包括(a)陽極；(b)陰極；(c)許多有機(jī)場致發(fā)光單元，其配置在所述陽極和所述陰極之間；和(d)摻雜有機(jī)連接器，其配置在每個(gè)相鄰有機(jī)場致發(fā)光單元之間，其中所述摻雜有機(jī)連接器包括至少一個(gè)p-型摻雜有機(jī)層。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中所述p-型摻雜有機(jī)層包括至少一種基質(zhì)有機(jī)材料和至少一種p-型摻雜劑，其中所述基質(zhì)有機(jī)材料能夠支持空穴輸送。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中p-型摻雜有機(jī)層的基質(zhì)有機(jī)材料包括芳香族叔胺，其具有至少一個(gè)三價(jià)的氮原子，該氮原子僅僅結(jié)合到碳原子，其中至少一個(gè)是芳族環(huán)成員。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中p-型摻雜有機(jī)層中的p-型摻雜劑包括無機(jī)氧化劑，其能夠與基質(zhì)材料形成電荷轉(zhuǎn)移配合物。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中p-型摻雜有機(jī)層中的p-型摻雜劑包括碘、FeCl3、或者SbCl5或者其結(jié)合。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中p-型摻雜有機(jī)層中的p-型摻雜劑包括有機(jī)氧化劑，其具有強(qiáng)吸電子性能例如能夠與基質(zhì)材料形成電荷轉(zhuǎn)移配合物。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中p-型摻雜有機(jī)層中的p-型摻雜劑包括2，3，5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基喹啉二甲烷(F4-TCNQ)或者TCNQ的其他衍生物或者其結(jié)合。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中p-型摻雜濃度在0.01-10vol％范圍之內(nèi)。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中每個(gè)有機(jī)場致發(fā)光單元的厚度為從2到200nm。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中每個(gè)摻雜的有機(jī)連接器的厚度為從1到100nm。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元包含小分子材料。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元包含空穴傳輸層和電子傳輸層。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元包含聚合物材料。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元包含空穴傳輸層和發(fā)光層。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其包括至少三個(gè)有機(jī)場致發(fā)光單元，使得紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)射單元結(jié)合產(chǎn)生白光。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元發(fā)射基本上相同的顏色。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其包括(a)陽極；(b)陰極；(c)許多有機(jī)場致發(fā)光單元，其配置在所述陽極和所述陰極之間；和(d)摻雜有機(jī)連接器，其配置在每個(gè)相鄰有機(jī)場致發(fā)光單元之間，其中所述摻雜有機(jī)連接器包括至少一個(gè)n-型摻雜有機(jī)層和一個(gè)p-型摻雜有機(jī)層。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中摻雜有機(jī)連接器包括n-型摻雜有機(jī)層和p-型摻雜有機(jī)層，其互相靠近配置，其中所述n-型摻雜有機(jī)層面對陽極側(cè)配置和所述p-型摻雜有機(jī)層面對陰極側(cè)配置。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中所述n-型摻雜有機(jī)層包括至少一種基質(zhì)有機(jī)材料和至少一種n-型摻雜劑，其中用于所述n-型摻雜有機(jī)層的基質(zhì)有機(jī)材料能夠支持電子傳遞，和其中所述p-型摻雜有機(jī)層包括至少一種基質(zhì)有機(jī)材料和至少一種p-型摻雜劑，其中用于所述p-型摻雜有機(jī)層的所述基質(zhì)有機(jī)材料能夠支持空穴輸送。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中n-型摻雜有機(jī)層的基質(zhì)有機(jī)材料包括金屬螯合的oxinoid化合物、8-羥基喹啉衍生物、丁二烯衍生物、雜環(huán)的光學(xué)增亮劑、三嗪、吲哚或者silole衍生物或者其結(jié)合。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中n-型摻雜有機(jī)層中的n-型摻雜劑具有小于4.0eV的功函。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中n-型摻雜有機(jī)層中的n-型摻雜劑包括堿金屬、堿金屬化合物、堿土金屬或者堿金屬化合物或者其結(jié)合。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中n-型摻雜有機(jī)層中的n-型摻雜劑包括具有強(qiáng)電子給出性能的有機(jī)還原劑，能夠與所述有機(jī)基質(zhì)材料形成電荷轉(zhuǎn)移配合物。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中n-型摻雜有機(jī)層中的n-型摻雜劑包括雙(亞乙基二硫代)-四硫富瓦烯(BEDT-TTF)，四硫富瓦烯(TTF)或者其衍生物或者其結(jié)合。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中p-型摻雜有機(jī)層的基質(zhì)有機(jī)材料包括芳香族叔胺，其具有至少一個(gè)三價(jià)的氮原子，該氮原子僅僅結(jié)合到碳原子，其中至少一個(gè)是芳族環(huán)成員。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中p-型摻雜有機(jī)層中的p-型摻雜劑包括無機(jī)氧化劑，其能夠與基質(zhì)材料形成電荷轉(zhuǎn)移配合物。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中p-型摻雜有機(jī)層中的p-型摻雜劑包括碘、FeCl3、或者SbCl5或者其結(jié)合。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中p-型摻雜有機(jī)層中的p-型摻雜劑包括有機(jī)氧化劑，其具有強(qiáng)吸電子性能，能夠與基質(zhì)材料形成電荷轉(zhuǎn)移配合物。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中p-型摻雜有機(jī)層中的p-型摻雜劑包括2，3，5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基喹啉二甲烷(F4-TCNQ)或者TCNQ的其他衍生物或者其結(jié)合。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中n-型和p-型兩者摻雜濃度在0.01-10vol％范圍之內(nèi)。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中每個(gè)有機(jī)場致發(fā)光單元的厚度為從2到200nm。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中每個(gè)摻雜的有機(jī)連接器的厚度為從1到100nm。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元包含小分子材料。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元包含空穴傳輸層和電子傳輸層。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元包含聚合物材料。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元包含空穴傳輸層和電子傳輸層。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其包括至少三個(gè)有機(jī)場致發(fā)光單元，使得紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)射單元結(jié)合產(chǎn)生白光。
層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中有機(jī)場致發(fā)光單元發(fā)射基本上相同的顏色。
制造層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件的方法，其具有至少兩個(gè)有機(jī)場致發(fā)光單元，該方法包括以下步驟(a)提供連接到陽極的第一有機(jī)場致發(fā)光單元和連接到陰極的第二有機(jī)場致發(fā)光單元；和(b)提供摻雜有機(jī)連接器以連接至少所述第一和第二有機(jī)場致發(fā)光單元，該摻雜有機(jī)連接器配置在每個(gè)相鄰有機(jī)場致發(fā)光單元之間，借此所述層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件僅僅包括單一的陽極和陰極。
所述方法，進(jìn)一步包括配置在所述第一和第二有機(jī)場致發(fā)光單元之間的一個(gè)或多個(gè)中間有機(jī)場致發(fā)光單元，其中每個(gè)這類中間有機(jī)場致發(fā)光單元不用陽極或者陰極形成，和使用摻雜有機(jī)連接器以在所述層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件內(nèi)固定這類中間有機(jī)場致發(fā)光單元。
所述方法，進(jìn)一步包括選擇有機(jī)場致發(fā)光單元以提供提高的發(fā)光效率的步驟。
所述方法，其中選擇有機(jī)場致發(fā)光單元的數(shù)量以提高發(fā)光效率。
摻雜有機(jī)連接器用于連接相鄰有機(jī)場致發(fā)光單元以形成場致發(fā)光器件的用途。
權(quán)利要求
1.層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其包括(a)陽極；(b)陰極；(c)許多有機(jī)場致發(fā)光單元，其配置在所述陽極和所述陰極之間；和(d)配置在每個(gè)相鄰有機(jī)場致發(fā)光單元之間的摻雜有機(jī)連接器。
2.權(quán)利要求1的層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中所述有機(jī)場致發(fā)光單元包含小分子材料。
3.權(quán)利要求2的層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中所述有機(jī)場致發(fā)光單元包含空穴傳輸層和電子傳輸層。
4.權(quán)利要求1的層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中所述有機(jī)場致發(fā)光單元包含聚合物材料。
5.權(quán)利要求4的層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中所述有機(jī)場致發(fā)光單元包含空穴傳輸層和發(fā)光層。
6.權(quán)利要求1的層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中存在至少三個(gè)有機(jī)場致發(fā)光單元和其中所述摻雜有機(jī)連接器包含n-型摻雜有機(jī)層、p-型摻雜有機(jī)層或者這些層的結(jié)合。
7.權(quán)利要求1的層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中所述摻雜的有機(jī)連接器的厚度為從1到100nm。
8.用于區(qū)域照明的燈，其包括(a)透明的基材；和(b)權(quán)利要求1的層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其中所述有機(jī)場致發(fā)光器件提供在所述透明的基材上和發(fā)射白光。
9.可被觀眾觀察的全色矩陣顯示器，其包括(a)按照權(quán)利要求1的層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件的矩陣陣列，其中通過層疊藍(lán)色和黃色發(fā)射有機(jī)場致發(fā)光單元或者通過層疊綠色和洋紅發(fā)射有機(jī)場致發(fā)光單元或者通過層疊紅色和青色發(fā)射有機(jī)場致發(fā)光單元，每個(gè)器件發(fā)射白光；(b)獨(dú)立地電激活每個(gè)器件的設(shè)備；和(c)紅色、綠色和藍(lán)色濾光片的陣列，其與所述器件對準(zhǔn)并設(shè)置在器件和觀眾之間。
10.可被觀眾觀察的全色矩陣顯示器，其包括(a)許多的按照權(quán)利要求1的層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件，其形成紅色、綠色和藍(lán)色發(fā)射層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件的矩陣陣列，其中每個(gè)器件僅僅發(fā)射紅色、綠色或者藍(lán)色光；和(b)獨(dú)立地電激活每個(gè)器件的設(shè)備。
全文摘要
公開了層疊的有機(jī)場致發(fā)光器件和制造這類器件的方法。所述器件包括陽極、陰極、配置在所述陽極和所述陰極之間的至少兩個(gè)有機(jī)場致發(fā)光單元和配置在每個(gè)相鄰有機(jī)場致發(fā)光單元之間的摻雜有機(jī)連接器，其中所述有機(jī)場致發(fā)光單元包括至少一個(gè)有機(jī)空穴傳輸層和一個(gè)有機(jī)電子傳輸層。所述摻雜有機(jī)連接器包括至少一個(gè)n－型摻雜有機(jī)層或者一個(gè)p－型摻雜有機(jī)層或者這些層的結(jié)合。
文檔編號(hào)H01L51/30GK1438828SQ03103898
公開日2003年8月27日 申請日期2003年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月15日
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