[发明专利]具有改进稳定性和效率的有机电致发光器件

说明书

本发明涉及有机电致发光器件，尤其涉及为改进这些器件的操作稳定性和效率带有合适掺杂剂的发射层。

OLED器件包括支持体，阳极，由有机化合物制成的空穴传输层，带有合适掺杂剂的有机发光层、有机电子转移层和阴极。EL器件因其低驱动电压，高发光率，广角观测，以及能够全彩色平面发射显示而引人瞩目。Tang等人在其共同申请的美国专利4769292和4885211中描述了这种多层EL器件。

以下专利和公开出版物公开了具有改进工作寿命的EL器件的制备方法。改变结构，稳定阴极，限定载流子，以及在发射区域将这些方式重组可显著改进这些器件的操作稳定性。So等人在美国专利5853905中讨论了一种由单一有机发射层组成的EL器件，该层包括电子转移和空穴转移材料的混合物，并夹在阳极和阴极之间。但是这种器件效率低。

Popovic等人在SPIE Conference proceedings，3476卷，68-72，1998中描述了将发射电子转移材料和空穴转移材料混合，具有改进效率和稳定性的EL器件。Chen等人报道了一种高效的红色器件，其中Alq发射层掺杂了DCJTB(美国专利5908581和Micromol，Symp。25,490(1997))。

Hamada等人在Applied Phys.Lett.75，1682(1999)中报道了将红荧烯和DCM₂掺杂剂掺杂到Alq发射层的一种红色EL器件。

人们期待着将这些EL器件用在膝上电脑，数字个人管理器，蜂窝电话等显示屏中，因而有一种更稳定地操作EL器件发光率和驱动电压的需要。

因此本发明的一个目的是提供具有改进操作稳定性和发光效率的EL器件。

通过用于改进了工作寿命的电致发光器件中的有机发光层达到该目的，其中包含：

a)能够维持空穴、电子注入和重组的一种有机基质材料；和

b)至少两种掺杂剂：

i)能够接受基质材料中电子-空穴组合能量的第一掺杂剂；和

ii)能够从基质材料捕获空穴的第二掺杂剂；和

c)选择第一掺杂剂，使其能带隙低于基质材料的能带隙；和

d)选择第二掺杂剂，使其空穴捕获能级高于基质材料的价带。

本发明的特征是通过正确选择第一和第二掺杂剂，可大大提高加入了电致发光层的电致发光器件的工作寿命。

本发明的另外一个特征是可用其提供一种具有改进色度的电致发光器件。

本发明的另外一个特征是可用其提供一种在高亮度输出时具有改进操作稳定性的电致发光器件。

本发明的另外一个特征是可以使用低电压驱动电源。

非常令人意外的是，在本发明中已发现由于掺杂激子捕获掺杂剂和空穴捕获掺杂剂时的协同作用，在掺杂剂浓度较低的条件下可以获得更好的操作稳定性和效率。这就改进了工作寿命和发光效率。为控制发射的颜色另外加入第三发光掺杂剂，可以获得不能由其它任何组合得到的优越色度。

依据本发明制造的器件是高稳定的并具有优越的发光性能。

附图的简要说明

图1是一有机发光器件的简单结构；

图2是带有依据本发明制备的发射层的有机发光器件的示意图，其中有机发光结构被放置在ITO阳极上；

图3显示了发射层中Alq基质，激子捕获掺杂剂(EXD)(掺杂剂1)，空穴捕获掺杂剂(HD)(掺杂剂2)和发光掺杂剂(LD)(掺杂剂3)的能级图的图示。

图4显示了掺杂EL器件相对标准化的操作发光率与操作时间的关系；

图5显示了图4EL器件相对驱动电压与操作时间的关系；

图6显示了掺杂EL器件相对标准化发光率与与操作时间的关系；

图7显示了图6EL器件相对驱动电压与操作时间的关系。

由于各层的厚度太薄，并且不同元件的厚度差太大，难以按照比例尺绘制，或难以方便地成比例地绘制，这些附图是图示性能所必需的。

有机EL器件的发光层包含一种发光的或发荧光的材料，其中电致发光是由该区域中电子-空穴对重组所造成的结果。在如图1所示的最简单的结构中，发光层108被夹在阳极104和阴极106之间。发光层是具有高发光率的纯材料。一种公知的材料是产生优越的绿色电致发光的三(8-喹啉并(quinolinato))铝(Alq)。