用于照明的有机电子装置制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种有机电子装置，其包括阳极、空穴传输层、发射层、电子传输层和阴极。所述发射层包含至少一种第一电致发光材料并且所述电子传输层包含至少一种电子传输材料和至少一种第二电致发光材料。所述第二电致发光材料的浓度邻近发射层较大。所述装置发射白光。
【专利说明】用于照明的有机电子装置
[0001]相关专利申请资料
[0002]本专利申请根据35U.S.C.§ 119 (e)，要求2011年10月19日提交的美国临时申请N0.61/549，045的优先权，所述文献全文以引用方式并入本文。
【背景技术】【技术领域】
[0003]本公开一般涉及有机电子装置，并且具体地涉及用于照明的装置。
[0004] 相关领域说明
[0005]在有机电子装置(如构成OLED显示器或OLED照明装置的有机发光二极管(“0LED”))中，有机活性层夹在两个电接触层之间。在OLED中，至少一个电接触层是透光的，并且当在电接触层上施加电压时，有机活性层透过所述透光的电接触层发射光。
[0006]熟知在发光二极管中将有机电致发光化合物用作活性组分。简单有机分子、共轭聚合物、以及有机金属配合物已经得到应用。很多情况下，装置包含一个或多个电荷传输层，所述电荷传输层位于光敏(例如发光)层与电接触层之间。装置可包含两个或更多个接触层。空穴传输层可位于光敏层与空穴注入接触层之间。空穴注入接触层也可以称为阳极。电子传输层可位于光敏层与电子注入接触层之间。电子注入接触层也可以称为阴极。电荷传输材料也可与光敏材料组合用作基质。
[0007]持续需要具有改善性能的装置。
【发明内容】
[0008]本发明提供了一种有机电子装置，其依次包括:阳极、空穴传输层、发射层、电子传输层、和阴极，其中所述发射层包含至少一种第一电致发光材料，所述电子传输层为气相沉积层，其包含至少一种电子传输材料和至少一种第二电致发光材料，使得所述第二电致发光材料的浓度邻近发射层较大，并且其中所述装置发射白光。
[0009]在一些实施例中，发射层还包含第三电致发光材料。
[0010]在一些实施例中，一种或多种电致发光材料为具有有机配体的铱配合物。
[0011]以上综述和以下发明详述仅出于示例性和说明性目的而不是对本发明进行限制，本发明受所附权利要求的限定。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图中示出了实施例，以增进对本文所述概念的理解。
[0013]图1包括了现有技术有机电子装置的一个例子的举例说明。
[0014]图2包括了现有技术有机电子装置的另一个举例说明。
[0015]图3包括了现有技术有机电子装置的另一个举例说明。
[0016]图4包括了现有技术有机电子装置的另一个举例说明。[0017]图5包括了根据本发明的一个实施例的有机电子装置的举例说明。
[0018]图6包括了根据本发明的一个实施例的有机电子装置的另一个举例说明。
[0019]技术人员理解，附图中的物体是以简洁明了的方式示出的，而不一定按比例绘制。例如，图中一些物体的尺寸相对于其他物体可能有所放大，以便于更好地理解实施例。
【具体实施方式】
[0020]上文已描述了许多方面和实施例，并仅为示例性的而非限制性的。在阅读完本说明书后，技术人员应认识到，在不脱离本发明范围的情况下，其他方面和实施例也是可能的。
[0021]根据以下【具体实施方式】和权利要求，任何一个或多个实施例的其他特征和有益效果将显而易见。【具体实施方式】首先描述术语的定义和说明，接着描述电子装置和实例。
[0022]1.术语的定义和说明
[0023]在提出下述实施例详情之前，先定义或阐明一些术语。
[0024]术语“蓝色”旨在表示在大约380_495nm范围内的波长处具有发射最大值的辐射。
[0025]术语“电荷传输”当涉及层、材料、构件、或结构时旨在表示此类层、材料、构件、或结构促进所述电荷以相对高的效率和小的电荷损失穿过所述层、材料、构件、或结构的厚度进行迁移。空穴传输材料有利于正电荷迁移；电子传输材料有利于负电荷迁移。
[0026]术语“CRI”是指由国际照明委员会(Commission Internationale deV Eclairage)(国际照明委员会(International Commission on Illumination),或 CIE)所制定的显色指数。它是彩色光质量的量度。一般来讲，它的范围是从零(就如单色的低压钠蒸气灯的光源而言)至一百(就如基本上发射黑体辐射的白炽灯泡的光源而言)。
[0027]术语“掺杂剂”旨在表示包含基质材料的层内的材料，与缺乏此类材料时所述层的辐射发射、接收或过滤的一种或多种电特性或一个或多个波长相比，所述掺杂剂改变了所述层的辐射发射、接收或过滤的一种或多种电特性或一个或多个指标波长。给定颜色的掺杂剂是指发射具有该颜色光的掺杂剂。
[0028]术语“电致发光材料”是指响应于电流的通道或强电场发光的材料。
[0029]术语“发射”是指发光的层。
[0030]术语“绿色”旨在表示在大约495_570nm范围内的波长处具有发射最大值的辐射。
[0031]当涉及层、材料、构件、或结构时，术语“空穴注入”旨在表示此类层、材料、构件、或结构有利于正电荷以相对高的效率和小的电荷损失穿过此类层、材料、构件、或结构的厚度进行注入和迁移。
[0032]术语“基质材料”旨在表示通常为层形式的材料，可向所述基质材料中加入或不加入掺杂剂。基质材料可或可不具有发射、接收或过滤辐射的一种或多种电子特性或能力。当掺杂剂存在于基质材料中时，基质材料不显著改变掺杂剂材料的发射波长。
[0033]术语“光致发光量子收率”旨在表示吸收的光子与通过冷光发射的光子的比率。
[0034]术语“红色”旨在表示在大约590 - 780nm范围内的波长处具有发射最大值的辐射。
[0035]当指化合物时，术语“小分子”旨在表示不具有重复单体单元的化合物。在一个实施例中，小分子具有不大于大约2000g/mol的分子量。[0036]术语“基板”旨在表示基体材料，其可为刚性的或柔性的，并且可包含一种或多种材料的一个或多个层，所述材料可包括但不限于玻璃、聚合物、金属或陶瓷材料或它们的组合。基板可包括或可不包括电子组件、电路或导电构件。
[0037]术语“白光”是指使光的可见颜色以适当的比例组合使得光对人眼呈现出白色或无色的效果。因为白色的印象通过整个可见光谱的光强的三次求和获得，所以产生白色感觉的光波长组合的数目实际上是无限的。白光的印象还可通过被称为加色混合的方法，将适当强度的光的三原色，红色、绿色、蓝色(RGB)混合来产生，如参见多种显示技术中。
[0038]术语“黄色”旨在表示在大约570_590nm范围内的波长处具有发射最大值的辐射。
[0039]在本说明书中，除非在使用情况下另外明确指明或相反指明，在本发明主题的实施例被论述或描述为包含、包括、含有、具有某些特征或要素、由某些特征或要素组成或由某些特征或要素构成时，除了明确论述或描述的那些之外，一个或多个特征或要素也可存在于实施例中。所公开的本发明主题的一个可供选择的实施例被描述为基本上由某些特征或要素组成，其中将会显著地改变操作原理或实施例区分特性的实施例特征或要素不存在于其中。所述的本发明主题的另一个可供选择的实施例被描述为基本上由某些特征或要素组成，在所述实施例或其非本质变型中仅存在所具体论述或描述的特征或要素。
[0040]同样，使用“一个”或“一种”来描述本文所描述的要素和组分。这样做仅是为了方便并且对本发明的范围给出一般含义。该描述应理解为包括一个或至少一个，并且除非明显地另有所指，单数也包括复数。
[0041]对应于元素周期表内列的族序号的使用参见“CRC Handbook of Chemistry andPhysics”，第81版(2000-2001)中所述的“新命名法”公约。
[0042]除非另外定义，本文所用的所有技术和科学术语具有的意义与本发明所属领域的普通技术人员通常所理解的一样。尽管与本文所述的方法和材料类似或等同的方法和材料也可用于本发明实施例的实践或检验中，但合适的方法和材料是如下文所述的那些。本文提及的所有出版物、专利申请、专利以及其他参考文献均全文以引用方式并入本文，除非引用具体的段落发生矛盾，以本说明书及其所包括的定义为准。此外，材料、方法和例子仅是例证性的，并且不旨在进行限制。
[0043]本文未描述的有关特定材料、加工方法和电路的许多细节均是常规的，并且可在有机发光二极管显示器、光电探测器、光伏和半导体构件领域的教科书和其他来源中找到。
[0044]2.电子装置
[0045]现有技术的白色OLED装置的例子示意性地示出在图1中。所述装置(I)由阳极
(100)、空穴注入层(200)、空穴传输层(300)、发光层(400)、电子传输层(500)、电子注入层(600)和阴极(700)组成。未示出的载体可邻近阳极或阴极存在。在发光层中，存在两个发射极如蓝色和黄色，使得组合的发射导致白色。
[0046]然而，在一些情况下，使用三个或四个发射极。在以下讨论中，出于举例说明的目的，可使用三个发射极。然而，可使用多于三个。
[0047]在图2中，示出现有技术装置(2)，其中在单个发射层(层401)中存在三个发射极，其具有红色、绿色和蓝色发射。用一个单一的发光层，加工成形过程更便宜。然而，极难发现一种能够与所有的蓝色、绿色和红色三种发射极以其最大效率一起工作的基质体系。因此，这种单个发射层方法具有降低装置性能的缺点。[0048]在图3中，示出现有技术装置，其中对于每个发射极均具有单独的层，层402、403和404。在三个独立的发射层的情况下，每种颜色可用其自己的基质独立地进行优化以达到最大效率。然而，用三个单独的层的加工成形过程更复杂。
[0049]可通过使用两个发射层来进行折中，其中一个层具有绿色和红色发射极，并且另一个层具有蓝色发射极。这示出在图4中，其中层405具有红色和绿色发射极，并且层406具有蓝色发射极。更容易找到绿色和红色发射极的共同基质并维持它们的效率，而蓝色层可单独进行优化。由于消除了一层，所以具有双发射层的该构造的加工成形过程更容易，但是与单个发射层法相比，其仍然具有一个额外的层。
[0050]本发明的一个实施例示出在图5中。在该实施例中，消除了第二发射极层并且将其功能与电子传输层(501)合并。在该实施例中，蓝色发射极分子掺杂入电子传输层501中。在该实施例中，邻近发射层的蓝光掺杂剂的浓度最大并且通过层递减，使得浓度在邻近电子注入层的层的一部分中最小。
[0051]本发明的另一个实施例示出在图6中。另外在该实施例中，消除了第二发射极层并且将其功能与电子传输层(502)合并。在该实施例中，除了在邻近电子注入层的非常薄的区域中之外，蓝色发射极分子掺杂在整个电子传输层502中。从而,蓝光掺杂剂存在于电子传输层的区域502A中，而不是区域502B中。
[0052]本发明所公开的装置具有与单个发射层装置(图2)相同的层数，但是所述构造允许蓝色效率单独优化以达到最大装置性能。
[0053]a.发射层
[0054]发射层包含至少一种电致发光(“EL”)材料。装置中可使用任何EL材料，包括但不限于小分子有机荧光化合物、发光金属配合物、共轭聚合物、以及它们的混合物。荧光化
合物的例子包括但不限于農、芘、茈、红荧烯、香豆素、蒽、噻二唑、它们的衍生物、它们的芳
氨基衍生物以及它们的混合物。金属配合物的例子包括但不限于，金属螯合8-羟基喹啉化合物，如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3);环金属铱和环金属钼电致发光化合物，诸如在Petrov等人的美国专利6，670, 645以及已公布的PCT专利申请W003/063555和W02004/016710中所公开的铱与苯基吡啶、苯基喹啉、或苯基嘧啶配体的配合物，以及在例如已公布的PCT专利申请W003/008424、W003/091688、以及W003/040257中所述的有机金属配合物，以及它们的混合物。共轭聚合物的例子包括但不限于聚(苯撑乙烯)、聚芴、聚(螺二芴)、聚噻吩、聚(对亚苯基)、它们的共聚物，以及它们的混合物。
[0055]发出红光的材料的例子包括但不限于具有苯基喹啉或苯基异喹啉配体的Ir的配合物、二茚并芘、荧蒽、和二萘嵌苯。发出红光的材料已公开于例如美国专利6，875，524和公布的美国专利申请2005-0158577中。
[0056]发出绿光的材料的例子包括但不限于具有苯基吡啶配体的Ir的配合物、双(二芳基氨基)蒽，和聚苯撑乙烯聚合物。发出绿光的材料已公开于例如公布的PCT专利申请W02007/021117 中。
[0057]发出蓝光的材料的例子包括但不限于具有苯基吡啶或苯基咪唑配体的Ir的配合物、二芳基蒽、二氨基蔚、二氨基芘、以及聚芴聚合物。发出蓝光的材料已公开于例如美国专利6，875，524和公布的美国专利申请2007-0292713和2007-0063638中。[0058]在一些实施例中，就照明应用而言，期望使用具有来自三重激发态或混合单重-三重激发态的发射的电致发光材料。在一些实施例中，电致发光材料为有机金属配合物。在一些实施例中，有机金属配合物是环金属化的。“环金属化”是指配合物包含至少一个配体，其在至少两个点键合金属，形成至少一个5或6元环，所述环具有至少一个碳-金属键。在一些实施例中，所述金属为铱或钼。在一些实施例中，所述有机金属配合物是电中性的，并且为具有式IrL3的铱的三环金属化配合物，或为具有式IrL2Y的铱的双环金属化配合物。在一些实施例中，L为通过碳原子和氮原子配位的单阴离子二齿环金属化配体。在一些实施例中，L为芳基N-杂环，其中芳基为苯基或萘基，并且N-杂环为吡啶、喹啉、异喹啉、二嗪、吡咯、吡唑或咪唑。在一些实施例中，Y为单阴离子二齿配体。在一些实施例中，L为苯基吡啶、苯基喹啉、或苯基异喹啉。在一些实施例中，Y为二烯醇盐、二酮亚胺、吡啶甲酸酯、或N-烷氧基吡唑。所述配体可以是未取代的或被F、D、烷基、全氟烷基、烷氧基、烷氨基、芳氨基、CN、甲硅烷基、氟烷氧基或芳基取代。
[0059]在一些实施例中，发光材料为铱或钼的环金属配合物。此类材料已公开于例如美国专利公开6，670，645和公布的PCT专利申请W003/063555、W02004/016710和W003/040257 中。
[0060]发出红色光的有机金属铱配合物的例子包括但不限于下列化合物Rl至R11。
[0061]
【权利要求】
1.有机电子装置，其依次包括:阳极、空穴传输层、发射层、电子传输层、和阴极，其中所述发射层包含至少一种第一电致发光材料，所述电子传输层为气相沉积层，其包含至少一种电子传输材料和至少一种第二电致发光材料，使得所述第二电致发光材料的浓度邻近发射层较大，并且其中所述装置发射白光。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述发射层还包含基质材料。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述发射层还包含第三电致发光材料。
4.根据权利要求3所述的装置，其中所述第一电致发光材料为红色电致发光材料，所述第二电致发光材料为蓝色电致发光材料，并且所述第三电致发光材料为绿色电致发光材料。
5.根据权利要求1所述的装置，其基本上依次由阳极、空穴注入层、空穴传输层、发射层、电子传输层、电子注入层和阴极组成。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述电子传输层具有在10-200nm范围内的厚度。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述电子传输层具有邻近所述电子注入层的无掺杂的电子传输材料区。
8.根据权利要求7所述的装置，其中所述无掺杂的电子传输材料区具有在5-15nm范围内的厚度。
9.根据权利要求3所述的装置，其中所述第一电致发光材料和第三电致发光材料为具有有机配体的铱配合物。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二电致发光材料为具有有机配体的铱配合物。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述第二电致发光材料基于所述电子传输层的总重量计，以I重量％至49重量％的量存在。
12.根据权利要求1所述的装置，其中所述电子传输材料为含咔唑的材料。
13.根据权利要求1所述的装置，其中所述电子传输层的光致发光量子收率大于20%。
14.根据权利要求13所述的装置，其中所述电子传输层的光致发光量子产率大于50%。
15.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一种第二电致发光材料的溶液光致发光量子产率大于20%。
16.根据权利要求15所述的装置，其中所述溶液光致发光量子产率大于50%。
【文档编号】H01L51/54GK103875092SQ201280050696
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年10月19日 优先权日:2011年10月19日
【发明者】Y·王 申请人:E.I.内穆尔杜邦公司