專利名稱：具有中間連接體的串聯(lián)oled器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及串聯(lián)OLED器件及所述串聯(lián)OLED器件之間的中間連接體。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光二極管器件(亦稱作0LED)通常包含陽極、陰極和夾在陽極和陰極之間 的有機(jī)電致發(fā)光(EL)單元。有機(jī)EL單元通常包含空穴輸送層(HTL)、發(fā)光層(LEL)和電子 輸送層(ETL)。OLED因其低驅(qū)動(dòng)電壓、高亮度、廣視角和用于全色顯示器和其它應(yīng)用的能力 而引人注目。Tang等在其美國專利第4，769，292號(hào)和第4，885，211號(hào)中描述了這種多層的 OLED。取決于其LEL的發(fā)光性質(zhì)，OLED可以發(fā)出不同顏色的光，例如紅色、綠色、藍(lán)色或 白色。近來，對于將寬譜帶OLED結(jié)合到諸如固態(tài)光源、彩色顯示器或全色顯示器等各種應(yīng) 用裝置中的需求日益增加。寬譜帶發(fā)光意味著OLED發(fā)出遍及可見光譜的足夠?qū)捵V的光， 從而這樣的光能夠與濾光片或變色模塊結(jié)合使用而生產(chǎn)具有至少兩種不同顏色的顯示器 或全色顯示器。特別是，需要其中在光譜的紅色、綠色和藍(lán)色部分中存在明顯的發(fā)射的寬譜 帶發(fā)光OLED (或?qū)捵V帶0LED)，即白光發(fā)射OLED (白色0LED)。與具有分別圖案化的紅光、 綠光和藍(lán)光發(fā)射體的OLED相比，使用具有濾色器的白色OLED提供了更簡單的制造方法。 這可以獲得較高的產(chǎn)量，使產(chǎn)率提高，并且節(jié)約成本。白色OLED已有報(bào)道，例如，Kido等， Applied Physics Letters, 64,815 (1994) ； J. Shi 等的美國專利第 5，683，823 號(hào)；Sato 等的 JP 07-142169 ；Deshpande 等，Applied Physics Letters, 75,888 (1999)；以及 Tokito 等， Applied Physics Letters，83，2459(2003)。為實(shí)現(xiàn)OLED的寬譜帶發(fā)光，需要激發(fā)多于一種的分子，因?yàn)樵谕ǔl件下每種分 子僅發(fā)出具有較窄光譜的光。如果主體材料向摻雜物的能量傳遞不完全，則具有主體材料 和一種或多種發(fā)光摻雜物的發(fā)光層可以實(shí)現(xiàn)由主體和摻雜物兩者發(fā)光，從而導(dǎo)致在可見光 譜內(nèi)的寬譜帶發(fā)光。為實(shí)現(xiàn)具有單個(gè)發(fā)光層的白色0LED，發(fā)光摻雜物的濃度必須得到精細(xì) 的控制。而這將帶來制造方面的困難。較之具有一個(gè)發(fā)光層的器件，具有兩個(gè)或多于兩個(gè) 發(fā)光層的白色OLED能夠具有更好的顏色和更高的發(fā)光效率，并且對于摻雜物濃度變化的 寬容度更高。還發(fā)現(xiàn)，具有兩個(gè)發(fā)光層的白色OLED通常比具有一個(gè)發(fā)光層的OLED更穩(wěn)定。 然而，在光譜的紅色、綠色和藍(lán)色部分具有高強(qiáng)度的發(fā)光還是難以實(shí)現(xiàn)。具有兩個(gè)發(fā)光層的 白色OLED通常具有兩個(gè)強(qiáng)發(fā)射峰。Jones等在美國專利第6，337，492號(hào)中、Tanaka等在美國專利第6，107，734號(hào)中、 Kido等在日本專利第2003/045676A號(hào)公報(bào)和美國公布的專利申請第2003/0189401A1號(hào) 中以及Liao等在美國專利第6，717，358號(hào)和美國專利申請第2003/0170491A1號(hào)公報(bào)中 已公開了串聯(lián)OLED結(jié)構(gòu)(有時(shí)稱為層疊式OLED(stacked 0LED)或級聯(lián)式OLED(cascaded 0LED))。所述串聯(lián)OLED通過垂直堆疊若干單個(gè)的OLED單元并使用單個(gè)電源來驅(qū)動(dòng)該堆疊 體而制造。其優(yōu)點(diǎn)在于發(fā)光效率和/或使用壽命得到提高。然而，所述串聯(lián)結(jié)構(gòu)需要大致 與堆疊在一起的OLED單元數(shù)成正比地提高驅(qū)動(dòng)電壓。
Matsumoto和Kido等在SID 03Digest (979 (2003))中報(bào)道了通過在器件中連接藍(lán) 綠色EL單元與橙色EL單元而構(gòu)造串聯(lián)白色0LED，和通過使用單個(gè)電源驅(qū)動(dòng)所述器件來實(shí) 現(xiàn)白色發(fā)光。雖然發(fā)光效率得到提高，但是此串聯(lián)白色OLED器件在光譜中具有較弱的綠色 和紅色組分。Liao等在美國專利申請第2003/0170491A1號(hào)公報(bào)中描述了通過在器件內(nèi)依 次連接紅色EL單元、綠色EL單元和藍(lán)色EL單元而獲得的串聯(lián)白色OLED結(jié)構(gòu)。當(dāng)串聯(lián)白 色OLED由單個(gè)電源驅(qū)動(dòng)時(shí)，白色發(fā)光通過紅色、綠色和藍(lán)色EL單元的光譜組合而形成。雖然有了這些發(fā)展，但是對于在保持良好的寬譜帶發(fā)光的同時(shí)改善串聯(lián)OLED器 件的效率和驅(qū)動(dòng)電壓仍存在需求。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供具有改善的效率和發(fā)光穩(wěn)定性的OLED器件。所述目的通過下述串聯(lián)OLED器件而實(shí)現(xiàn)，所述器件包含(a)陽極；(b)陰極;(c)至少兩個(gè)設(shè)置在所述陽極與所述陰極之間的電致發(fā)光單元，其中各電致發(fā)光 單元包含至少一個(gè)空穴輸送層和一個(gè)有機(jī)發(fā)光層；和(d)設(shè)置在相鄰電致發(fā)光單元之間的中間連接體，其中所述中間連接體包含η型 摻雜有機(jī)層和電子接受層，所述電子接受層設(shè)置得比η型摻雜有機(jī)層更靠近陰極，并且其 中所述η型摻雜有機(jī)層包含堿金屬和有機(jī)堿金屬絡(luò)合物。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于可以提供改善的效率和/或較低的驅(qū)動(dòng)電壓。


圖1顯示了本發(fā)明的串聯(lián)OLED器件的一個(gè)實(shí)施方式的截面圖；并且圖2顯示了本發(fā)明的串聯(lián)OLED器件的另一個(gè)實(shí)施方式的截面圖。由于器件特征尺寸(如層厚)通常在亞微米范圍內(nèi)，因此附圖的繪制比例主要是 為了便于查看而非顯示尺寸精度。
具體實(shí)施例方式術(shù)語“0LED器件”使用的是包含有機(jī)發(fā)光二極管作為像素的顯示器件的本領(lǐng)域內(nèi) 所公知的意義。其可以指具有單個(gè)像素的器件。術(shù)語“串聯(lián)OLED器件”使用的是包含至少 兩個(gè)垂直堆疊且通過單電源供電的OLED器件單元的顯示器件的本領(lǐng)域內(nèi)所公知的意義。 此處所用的術(shù)語“0LED顯示器”是指包含多個(gè)像素的OLED器件，所述像素可以具有不同顏 色。彩色OLED器件發(fā)出至少一種顏色的光。術(shù)語“像素”采用的是其在本領(lǐng)域中所公知 的用法，用于指定顯示面板的獨(dú)立于其它區(qū)域而受激發(fā)光的區(qū)域。據(jù)認(rèn)為，在全色系統(tǒng)中， 若干不同顏色的像素將被一起使用以產(chǎn)生寬范圍的顏色，觀看者可將這樣的組稱為單個(gè)像 素。為便于這里的討論，這樣的組將被認(rèn)為是若干不同顏色的像素。根據(jù)本公開內(nèi)容，寬譜 帶發(fā)光是指在可見光譜的多個(gè)部分(例如藍(lán)色和綠色)具有顯著的分量的光。寬譜帶發(fā)光 也可以包含下述情況在光譜的紅色、綠色和藍(lán)色部分發(fā)光，以產(chǎn)生白光。白光是使用者所 感受到的具有白色的光，或者是其發(fā)射光譜足以與濾色器結(jié)合使用從而形成實(shí)際上的全色顯示的光。此處所用術(shù)語“白色發(fā)光”是指即使在觀看之前濾色器可能將所述光的一部分 除去仍能在內(nèi)部產(chǎn)生白光的器件?，F(xiàn)在參考圖1，圖1顯示的是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的串聯(lián)白光發(fā)光OLED器件10 的像素的截面圖。OLED器件10包含基板20、兩個(gè)隔開的電極(陽極30和陰極90)、至少兩 個(gè)設(shè)置在所述電極之間的電致發(fā)光單元70和75，和設(shè)置在相鄰電致發(fā)光單元70和75之間 的中間連接體80。Hatwar等在上文引用的美國專利申請第11/393，767號(hào)中描述過具有此 設(shè)置的多個(gè)電致發(fā)光單元的使用。各電致發(fā)光單元包含至少一個(gè)空穴輸送層，例如空穴輸 送層40和45。最靠近陽極30的電致發(fā)光單元70也可以包含空穴注入層35。最靠近陰極 90的電致發(fā)光單元75也可以包含電子輸送層55。各電致發(fā)光單元包含至少一個(gè)有機(jī)發(fā)光 層。電致發(fā)光單元70和75各自產(chǎn)生不同的發(fā)射光譜，但這不是本發(fā)明所必需的。在本實(shí) 施方式中，電致發(fā)光單元70包含藍(lán)光發(fā)射層50b (其包含藍(lán)光發(fā)射化合物)和黃光發(fā)射層 50y (其包含黃光發(fā)射化合物)。本文所用的術(shù)語“黃光發(fā)射化合物”是指主要在黃色至紅 色區(qū)域(即，570nm 700nm)發(fā)光的物質(zhì)。在本實(shí)施方式中，電致發(fā)光單元75包含綠光發(fā) 射層5Ig (其包含綠光發(fā)射化合物并產(chǎn)生綠色發(fā)光)、紅光發(fā)射層5Ir (其包含紅光發(fā)射化合 物并產(chǎn)生紅色發(fā)光)和藍(lán)光發(fā)射層51b (其包含藍(lán)光發(fā)射化合物并產(chǎn)生藍(lán)色發(fā)光)。本文所 述的發(fā)明不限于這種發(fā)光層組合，而是如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，可以使用許多不同的發(fā)光 層以及發(fā)光層的組合。串聯(lián)OLED器件10還包含設(shè)置在相鄰電致發(fā)光單元70與75之間的中間連接體 80。中間連接體80向相鄰電致發(fā)光單元中提供有效的載流子注入。金屬、金屬化合物或其 它無機(jī)化合物都對載流子注入有效。然而，這些材料通常具有低電阻率，這會(huì)導(dǎo)致像素串?dāng)_ (pixel crosstalk)。此外，構(gòu)成中間連接體80的層的光學(xué)透明性應(yīng)該盡可能高，以使電致 發(fā)光單元產(chǎn)生的輻射能夠離開器件。因此，通常優(yōu)選的是在中間連接體80中主要使用有機(jī) 材料。中間連接體80包含η型摻雜有機(jī)層95和電子接受層38。電子接受層38設(shè)置得比 η型摻雜有機(jī)層95更靠近陰極90。在中間連接體80中，η型摻雜有機(jī)層95包含堿金屬和有機(jī)堿金屬絡(luò)合物。有機(jī) 堿金屬絡(luò)合物的堿金屬屬于元素周期表中的第1族。其中，特別優(yōu)選鋰?？捎迷诒景l(fā)明中 的有機(jī)堿金屬絡(luò)合物包括如下式A所示的有機(jī)鋰化合物A (Li+) m (Q) η其中Q為陰離子有機(jī)配體；并且m和η為選擇來為所述絡(luò)合物提供中性電荷的獨(dú)立選擇的整數(shù)。陰離子有機(jī)配體Q最適宜為單陰離子性的，并且含有至少一個(gè)由氧、氮或碳構(gòu)成 的可離子化的位點(diǎn)。在烯醇化物或其它含氧的互變異構(gòu)體系的情形中，可認(rèn)為鋰與氧鍵合 并如此畫出，但鋰也可以鍵合于別處而形成螯合物。此外理想的是，配體含有至少一個(gè)可與 鋰形成配位鍵或配價(jià)鍵的氮原子。整數(shù)m和η可以大于1，這反映出已知的一些有機(jī)鋰化合 物形成原子簇絡(luò)合物的傾向。在另一個(gè)實(shí)施方式中，式B表示有機(jī)堿金屬絡(luò)合物B其中Z和虛線弧表示2 4個(gè)原子和與鋰陽離子實(shí)現(xiàn)5 7元環(huán)所需的鍵；各A表示氫或取代基，并且各B表示Z原子上的氫或獨(dú)立選擇的取代基，條件是兩 個(gè)或多于兩個(gè)取代基可以結(jié)合以形成稠環(huán)或稠環(huán)體系；j為0 3，并且k為1或2;并且m和η為選擇來為所述絡(luò)合物提供中性電荷的獨(dú)立選擇的整數(shù)。在式B的化合物中，最理想的是A和B取代基共同形成額外的環(huán)體系。該額外環(huán) 體系還可以含有與鋰配位或配價(jià)鍵合而形成多齒配體的額外雜原子。理想的雜原子為氮或 氧。Begley在美國專利申請第2006/086405號(hào)公報(bào)中已經(jīng)描述了可用的式B的化合物，本 文通過援引并入其內(nèi)容。在式B中，優(yōu)選的是，所示氧為羥基、羧基或酮基的一部分。合適 的氮配體的實(shí)例為8-羥基喹啉、2-羥甲基吡啶、哌啶甲酸或2-吡啶甲酸?？捎玫挠袡C(jī)堿金屬絡(luò)合物的具體實(shí)例如下
權(quán)利要求
一種串聯(lián)OLED器件，所述器件包含(a)陽極；(b)陰極；(c)至少兩個(gè)設(shè)置在所述陽極與所述陰極之間的電致發(fā)光單元，其中各電致發(fā)光單元包含至少一個(gè)空穴輸送層和一個(gè)有機(jī)發(fā)光層；和(d)設(shè)置在相鄰電致發(fā)光單元之間的中間連接體，其中所述中間連接體包含n型摻雜有機(jī)層和電子接受層，所述電子接受層設(shè)置得比所述n型摻雜有機(jī)層更靠近所述陰極，并且其中所述n型摻雜有機(jī)層包含堿金屬和有機(jī)堿金屬絡(luò)合物。
2.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)OLED器件，其中，所述有機(jī)堿金屬絡(luò)合物包含菲咯啉衍生物。
3.如權(quán)利要求2所述的串聯(lián)OLED器件，其中，所述堿金屬為鋰。
4.如權(quán)利要求3所述的串聯(lián)OLED器件，其中，所述有機(jī)堿金屬絡(luò)合物包含鋰。
5.如權(quán)利要求4所述的串聯(lián)OLED器件，其中，所述η型摻雜有機(jī)層還包含不帶電的菲 咯啉衍生物。
6.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)OLED器件，其中，所述有機(jī)堿金屬絡(luò)合物包含如下式所示 的化合物O
7.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)OLED器件，其中，所述中間連接體還包含非摻雜層，所述摻 雜層與所述η型摻雜層接觸且相對于陰極而言更靠近陽極。
8.如權(quán)利要求7所述的串聯(lián)OLED器件，其中，所述非摻雜層包含蒽衍生物。
9.如權(quán)利要求8所述的串聯(lián)OLED器件，其中，所述非摻雜層還包含有機(jī)堿金屬絡(luò)合物。
10.如權(quán)利要求9所述的串聯(lián)OLED器件，其中，所述非摻雜層中的所述有機(jī)堿金屬絡(luò)合 物為羥基喹啉鹽。
11.如權(quán)利要求1所述的串聯(lián)0LED，其中，所述電子接受層包含六氮雜苯并菲衍生物。
全文摘要
一種串聯(lián)OLED器件，所述器件包含陽極；陰極；至少兩個(gè)設(shè)置在所述陽極與所述陰極之間的電致發(fā)光單元，其中各電致發(fā)光單元包含至少一個(gè)空穴輸送層和一個(gè)有機(jī)發(fā)光層；和設(shè)置在相鄰電致發(fā)光單元之間的中間連接體，其中所述中間連接體包含n型摻雜有機(jī)層和電子接受層，所述電子接受層設(shè)置得比n型摻雜有機(jī)層更靠近陰極，并且其中所述n型摻雜有機(jī)層包含堿金屬和有機(jī)堿金屬絡(luò)合物。
文檔編號(hào)H01L51/00GK101960632SQ200980107862
公開日2011年1月26日 申請日期2009年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月30日
發(fā)明者圖卡拉姆·姬珊·哈特瓦爾, 威廉·詹姆斯·貝格利, 杰弗里·保羅·斯皮德勒 申請人:全球Oled科技有限責(zé)任公司