專利名稱：具有有效的電子輸送的串接式白色oled的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及適于大型顯示器的寬譜帶發(fā)光OLED顯示器。
背景技術：
有機發(fā)光二極管器件(亦稱作0LED)通常包含陽極、陰極和夾在所述陽極和所述陰極之間的有機電致發(fā)光(EL)單元。有機EL單元至少包含空穴輸送層(HTL)、發(fā)光層 (LEL)和電子輸送層(ETL)。OLED因其驅動電壓低、亮度高、視角廣和能夠用于全色顯示器和其他應用而引人注目。鄧青云等在其美國專利第4，769，292號和第4，885，211號中描述了這種多層OLED。取決于其LEL的發(fā)射性質，OLED可以發(fā)射出不同顏色，例如紅色、綠色、藍色或白色。近來，對于將寬譜帶OLED引入到諸如固態(tài)照明光源、彩色顯示器或全色顯示器等各種應用中的需求日益增加。寬譜帶發(fā)射意味著OLED發(fā)射遍及可見光譜的足夠寬的光，從而可以將這樣的光與濾色片或變色模塊結合使用，以生產具有至少兩種不同顏色的顯示器或全色顯示器。特別是，需要在光譜的紅色、綠色和藍色部分存在明顯發(fā)射的寬譜帶發(fā)光 OLED(或寬譜帶0LED)，即，發(fā)白光的0LED(白色0LED)。與具有分別圖案化的紅色、綠色和藍色發(fā)射體的OLED相比，使用具有濾色片的白色OLED提供了更加簡單的制造方法。這可以獲得更高的生產力，收益提高，并且節(jié)約成本。例如Kido等(Applied Physics Letters 64,815(1994))、J. Shi 等(美國專利第 5，683，823 號)、Sato 等(JP 07-142169) ,Deshpande 等(Applied Physics Letters75,888 (1999))以及 iTokito 等(Applied Physics Letters, 83,2459(2003))曾報道過白色 OLED。為實現(xiàn)OLED的寬譜帶發(fā)射，必須激發(fā)多于一種的分子，因為在通常條件下每種分子僅發(fā)射光譜較窄的光。具有主體材料和一種以上發(fā)光摻雜物的發(fā)光層在從主體材料到摻雜物的能量傳遞不完全時可以實現(xiàn)同時由主體和摻雜物發(fā)光，引起在可見光譜內的寬譜帶發(fā)射。為實現(xiàn)具有單個發(fā)光層的白色0LED，發(fā)光摻雜物的濃度必須得到精細控制。而這將帶來制造方面的困難。與具有一個發(fā)光層的器件相比，具有兩個以上發(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的變化耐受性更高。還發(fā)現(xiàn)，具有兩個發(fā)光層的白色OLED通常比具有單個發(fā)光層的OLED更穩(wěn)定。然而，在光譜的紅色、綠色和藍色部分還是難以實現(xiàn)高強度發(fā)光。具有兩個發(fā)光層的白色OLED通常具有兩個強發(fā)射峰。Jones等(美國專利第6，337，492號)、Tanaka等(美國專利第6，107，734號)、 Kido等(日本專利第2003/045676A號公報和美國專利申請第2003/0189401A1號公報)以及Liao等(美國專利第6，717，358號和美國專利申請第2003/0170491A1號公報)已公開了一種串接式OLED結構(有時稱為堆疊式OLED或級聯(lián)式0LED)。所述串接式OLED通過豎直堆疊若干個體OLED單元并使用一個電源來驅動該堆疊體而制造。其優(yōu)點在于可提高發(fā)光效率和/或使用壽命。然而，所述串接式結構提高了驅動電壓，其基本與堆疊在一起的 OLED單元的數(shù)目成正比。Matsumoto和Kido等在SID 03Digest 979(2003)中報道了通過在器件中連接藍綠色EL單元與橙色EL單元而構造串接式白色0LED，并通過使用一個電源驅動所述器件來實現(xiàn)了白光發(fā)射。雖然發(fā)光效率得到提高，但是此串接式白色OLED器件在光譜中具有較弱的綠色和紅色分量。Liao等在美國專利申請第2003/0170491A1號公報中描述了通過在器件內將紅色EL單元、綠色EL單元和藍色EL單元串聯(lián)連接而獲得的串接式白色OLED結構。 當該串接式白色OLED由一個電源驅動時，通過紅色、綠色和藍色EL單元的光譜組合而產生白光發(fā)射。雖然有了這些發(fā)展，但是仍然需要在保持效率和良好的寬譜帶發(fā)射的同時改善 OLED器件的驅動電壓。

發(fā)明內容
需要在保持效率和良好的寬譜帶發(fā)射的同時改善OLED器件的驅動電壓。此目的是通過下述具有隔開的陽極和陰極的發(fā)白光的串接式OLED器件來實現(xiàn)的，所述器件包含(a)設置在所述陰極和陽極之間的第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元；(b)設置在所述第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元之間的包含η型層和ρ型層的中間連接器；和(c)含有熒蒽的電子輸送層，所述電子輸送層鄰接于所述中間連接器的所述η型層并含有至少25%的7，10-二芳基取代的熒蒽化合物，所述熒蒽化合物不具有與熒蒽核成環(huán)的芳香環(huán)。本發(fā)明的優(yōu)點在于其能夠提供在維持良好的顏色發(fā)射和低電壓要求的同時改善效率的顯示器。


圖1顯示了根據本發(fā)明的串接式OLED器件的一個實施方式的截面圖；和圖2顯示了根據本發(fā)明的串接式OLED器件的另一個實施方式的截面圖。由于如層厚等器件特征尺寸通常在亞微米范圍內，因此將附圖放大以便于查看， 而未依照尺寸精確性。
具體實施例方式術語“0LED器件”使用的是本領域內所公知的意義，即包含有機發(fā)光二極管作為像素的顯示器件。其可以指具有單個像素的器件。術語“串接式OLED器件”和“堆疊式OLED 器件”指包含豎直設置的兩個以上發(fā)光單元的OLED器件，其中各發(fā)光單元能夠彼此獨立地發(fā)光。各發(fā)光單元至少包括空穴輸送層、發(fā)光層和電子輸送層。發(fā)光單元由中間連接器隔開。此處所用的術語“0LED顯示器”是指包含多個可以是不同顏色的像素的OLED器件。有色OLED器件發(fā)出至少一種顏色的光。術語“多色”用于描述能夠在不同區(qū)域發(fā)射不同色調的光的顯示面板。特別是，其用于描述能夠顯示具有不同顏色的圖像的顯示面板。這些區(qū)域不必是鄰接的。術語“全色”用于描述能在可見光譜的紅色、綠色和藍色區(qū)域發(fā)射并且可以以色調的任意組合來顯示圖像的多色顯示面板。紅色、綠色和藍色構成了三原色，通過適當混合可由所述三原色產生所有其他顏色。術語“色調”是指在可見光譜內的光發(fā)射的強度狀況，不同的色調表現(xiàn)顏色的視覺上可辨別的差異。術語“像素”采用的是其在本領域中所公認的用法，用于指顯示面板的獨立于其他區(qū)域的受激發(fā)光的區(qū)域。據認為，在全色系統(tǒng)中，將若干不同顏色的像素一起使用，以產生寬范圍的顏色，觀看者可將這樣的組稱為單個像素。為便于這里的討論，這樣的組將被認為是若干不同顏色的像素。根據本公開內容，寬譜帶發(fā)射是指在可見光譜的多個部分(例如藍色和綠色部分)具有顯著的分量的光。寬譜帶發(fā)射也可以包含下述情況在光譜的紅色、綠色和藍色部分發(fā)光，以產生白光。白光是使用者所感覺到的具有白色的光，或者是其發(fā)射光譜足以與濾色片結合使用從而形成實用的全色顯示的光。對于低能耗，通常有利的是，白光發(fā)射OLED 的色度接近CIE標準照明體D65 (即，193ICIE色度坐標為CIEx = 0. 31和CIEy = 0. 33)。具有紅色、綠色、藍色和白色像素的所謂的RGBW顯示器的情況尤其如此。雖然CIEx，CIEy坐標為約0. 31,0. 33在一些情況下是理想的，但實際的坐標可以顯著改變而仍非常有用。此處所用術語“白光發(fā)射”是指內部能夠產生白光的器件，即使所述光的一部分在觀看之前可通過濾色片除去?，F(xiàn)在參見圖1，圖1顯示的是本發(fā)明的一個實施方式的串接式白光發(fā)射OLED器件 10的像素的截面圖。OLED器件10包括基板20 ；兩個隔開的電極，其為陽極30和陰極90 ； 分別設置在陽極30和陰極90之間的第一發(fā)光單元80和第二發(fā)光單元75 ；和設置在第一發(fā)光單元80和第二發(fā)光單元75之間的中間連接器55。中間連接器55包括η型層65和 P型層95。Hatwar等在美國專利7，332，860中描述了以此類型的所謂串接設置使用多個發(fā)光單元。在該實施方式中，第一發(fā)光單元80發(fā)射在波長大于500mm處(例如在可見光譜的綠色、黃色和紅色區(qū)域)具有多個峰的光。第一發(fā)光單元80基本不產生藍光發(fā)射，這意味著在短于480nm的波長處的發(fā)射強度小于最大發(fā)射強度的10%，并且不超過490nm處的 50 %。在該實施方式中，第一發(fā)光單元80包括第一發(fā)光層，例如綠色發(fā)光層50g，所述綠色發(fā)光層50g包含綠色發(fā)光化合物并產生綠色發(fā)光。第一發(fā)光單元80還包括第二發(fā)光層，例如黃色發(fā)光層50y，所述黃色發(fā)光層50y包含黃色發(fā)光化合物并在可見光譜的黃色至紅色部分產生發(fā)射。此處所用的術語“黃色發(fā)光化合物”是指在黃色至紅色區(qū)域(即，約570nm 700nm)具有其主要發(fā)光的物質。第二發(fā)光單元75基本在短于500nm的波長處(S卩，在可見光譜的藍光區(qū)域中)發(fā)光。第二發(fā)光單元75也可以在其他波長處具有發(fā)射。在該實施方式中，第二發(fā)光單元75包括藍色發(fā)光層，例如包含藍色發(fā)光化合物的藍色發(fā)光層50b。本領域中已知的串接式OLED器件的其他實施方式也可以用在本發(fā)明中。OLED器件10還包括電子輸送層85、空穴輸送層40和45、和空穴注入層35。串接式OLED器件10還包括設置在發(fā)光單元之間的中間連接器，例如，包括η型層 65和ρ型層95的中間連接器55。中間連接器55向相鄰的EL單元中提供有效的載流子注入。金屬、金屬化合物或其他無機化合物可以有效地用于P型層95。然而，這些材料通常具有低電阻率，這會導致像素串擾。此外，構成中間連接器的層的光學透明性應該盡可能高，以使EL單元中所產生的輻射能夠離開器件。因此，通常優(yōu)選在中間連接器中主要使用有機材料。Hatwar等在美國專利申請第2007/0001587號公報中已經對ρ型層的實例及其構造中所使用的材料進行了詳細的描述，公開的內容以引用的方式并入本文中。P型層的另外一些非限制性實例在美國專利第6，717’ 358號和第6，872，472號以及美國專利申請第 2004/0227460Α1號公報中進行了描述。以下描述的用于電子輸送層的許多材料也適合于ρ 型層。η型層65可以含有一種以上金屬螯合喔星類化合物，包括喔星自身(其也常稱作 8-羥基喹啉(8-quinolinol或8-hydroxyquinoline))的螯合物。其他的η型材料包括如美國專利4，356，429中所公開的各種丁二烯衍生物和如美國專利4，539，507中所描述的各種雜環(huán)光學增白劑。氮茚、噁二唑、三唑、吡啶噻二唑、三嗪、菲咯啉衍生物和一些噻咯衍生物也是可用的η型材料。對于本發(fā)明有用的是η型層65是鋰摻雜層。OLED器件10還包括含有熒蒽的電子輸送層60，所述電子輸送層60鄰接于中間連接器陽的η型層65并含有至少25%的7，10- 二芳基取代的熒蒽化合物，所述熒蒽化合物不具有與熒蒽核成環(huán)的芳香環(huán)。這類化合物已經由Begley在以上引用的美國專利申請 11/921,631號中進行了描述，其公開的內容以引用的方式并入本文中。所述熒蒽核不含雜
原子作為環(huán)體系的一部分，并且僅含4個成環(huán)的環(huán)，其編號順序如下所示脈
5 本發(fā)明中可用的熒蒽不包含其他的與熒蒽核的苯環(huán)或萘環(huán)成環(huán)的環(huán)。具有其他的與核成環(huán)的環(huán)體系的熒蒽不適用于本發(fā)明。成環(huán)的環(huán)是指共用熒蒽核的任何兩個碳原子之間的公共環(huán)鍵的那些環(huán)。適當?shù)氖?，本發(fā)明的7，10-二芳基-熒蒽化合物如式⑴所示
-R1
式⑴
R4~~(廣丫、R3
Ar
其中
Ar表示鍵合到熒蒽核的含有6 M個碳原子的芳香環(huán)，且可以相同或不同；并且 R1 &各自選自氫和含有6 M個碳原子的芳香環(huán)基團，附帶條件是兩個相鄰 R8取代基不能結合形成與熒蒽核成環(huán)的芳香環(huán)體系。
在式(I)中，Ar基可以是雜環(huán)，但優(yōu)選是碳環(huán)基團。Ar基不能與熒蒽核稠合，并且
的R1 -僅通過一個單鍵連接。優(yōu)選的Ar基為苯基或萘基，特別優(yōu)選苯基。Ar基團相同的化合物也是理想的。 可用于本發(fā)明的更優(yōu)選的化合物如式(II)所示其中R1,R2,R3和R4獨立地為氫或含有6 M個碳原子的芳香基，附帶條件是任何相鄰的R1 R4都沒有結合而形成環(huán)化的芳香環(huán)體系的一部分；R為氫或可選的取代基；并且η和m獨立地為1 5?？捎糜诒景l(fā)明的最優(yōu)選的熒蒽如式(ΙΙΙ-a)或式(III_b)所示
權利要求
1.一種具有隔開的陽極和陰極的發(fā)白光的串接式OLED器件，所述OLED器件包含a.設置在所述陰極和陽極之間的第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元；b.設置在所述第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元之間的包含η型層和ρ型層的中間連接器；和c.含有熒蒽的電子輸送層，所述電子輸送層鄰接于所述中間連接器的所述η型層并含有至少25%的7，10-二芳基取代的熒蒽化合物，所述熒蒽化合物不具有與熒蒽核成環(huán)的芳香環(huán)。
2.如權利要求1所述的串接式OLED器件，其中，所述η型層是鋰摻雜層。
3.如權利要求1所述的串接式OLED器件，所述器件還包含與所述陰極鄰接的電子輸送層和與該電子輸送層鄰接的含有熒蒽的電子輸送層。
4.如權利要求3所述的串接式OLED器件，其中，所述η型層或所述電子輸送層或這兩層均為鋰摻雜。
5.如權利要求1所述的串接式OLED器件，其中，所述熒蒽化合物如式(I)所示
6.如權利要求5所述的串接式OLED器件，其中，所述熒蒽化合物如式(II)所示
7.如權利要求6所述的串接式OLED器件，其中，所述熒蒽化合物如式(ΙΙΙ-a)或 (III-b)所示其中R2和R4獨立地為氫或含有6 M個碳原子的芳香基，附帶條件是&和R4不能都為氫， &也不能與R結合形成環(huán)；且 R為氫或可選的取代基；并且 η和m獨立地為1 5。
8.如權利要求1所述的串接式OLED器件，其中，所述發(fā)光單元中的一個在可見光譜的藍色區(qū)域內發(fā)光，另一個發(fā)光單元在可見光譜的紅色至綠色區(qū)域內發(fā)光。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有隔開的陽極和陰極的發(fā)白光的串接式OLED器件，所述器件包括設置在所述陰極和陽極之間的第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元；設置在所述第一發(fā)光單元和第二發(fā)光單元之間的包含n型層和p型層的中間連接器；和含有熒蒽的電子輸送層，所述電子輸送層鄰接于所述中間連接器的所述n型層并含有至少25％的7，10-二芳基取代的熒蒽化合物，所述熒蒽化合物不具有與熒蒽核成環(huán)的芳香環(huán)。
文檔編號H01L51/00GK102414861SQ201080018072
公開日2012年4月11日 申請日期2010年3月24日 優(yōu)先權日2009年4月3日
發(fā)明者J·P·斯皮德勒, T·K·哈特瓦, W·J·貝格里 申請人:全球Oled科技有限責任公司