[发明专利]电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及能发射不同颜色光线的电致发光器件。

背景技术

电流经过时能发光的材料是公知的，并广泛应用于显示领域。晶器件和基于无机半导体系统的器件被广泛应用，然而它们遭受高能 耗、高制造成本、量子效率低和不能制造平板显示器的缺点。

专利申请WO 98/58037披露了一系列可用于电致发光器件的镧系 络合物，其具有改良的性能并给出较好的结果。专利申请 PCT/GB98/01773、PCT/GB99/03619、PCT/GB99/04030、 PCT/GB99/04028、PCT/GB00/00268披露了使用稀土元素螯合物的电致 发光的络合物、结构和器件。

通常提到的作为光学发光二极管(OLEDS)的典型电致发光器件包 括阳极和金属阴极，其中阳极通常有电学透光材料、空穴传输材料层、 电致发光材料层、电子传输材料层。

美国专利5128587公开了一种电致发光器件，其由稀土元素的有 机金属络合物和空穴传导层以及导电层组成，该有机金属络合物是将 镧系元素夹在一个透明的高功函数电极和另一个低功函数电极之间， 该空穴传导层则介于电致发光层和透明的高功函数电极之间，该导电 层介于电致发光层和电子注入低功函数阳极之间。空穴传导层和导电 层对于提高器件的工况和性能是必需的。空穴传导或传输层起到传输 空穴和阻隔电子的作用，这样就能防止电子不和空穴重组地移动到电 极里。导电或传电层起到传输电子和阻隔空穴的作用，这样就能防止 空穴不和空穴重组地移动到电极里。因此，载体的重组主要或完全发 生在发射层中。

如美国专利6333521所述，该机理是基于陷阱电荷的辐射重组。 具体地，OLED包括至少两层位于阳极和阴极之间的薄有机层。其中一 层的材料根据材料的传输空穴的能力进行特定地选择，即“空穴传输 层”(HTL)，其它层的材料根据它们传输电子的能力进行特定地选择， 即“电子传输层”(ETL)。具有这样的结构，器件能作为二极管在施 于阳极的电位高于施于阴极的电位时以正向偏压观测到。在这些偏压 条件下，阳极将空穴(正电荷载体)注入HTL，而阴极将电子注入ETL。 部分发光介质和阳极相邻以形成空穴的注入和传输区，同时部分发光 介质和阴极相邻形成电子的注入和传输区。注入的空穴和电子各自迁 移到相反的充电电极。当电子和空穴集中在相同的分子上，富兰克耳 (Frenkel)激子就形成了。在具有最低能量的材料中这些激子被俘获。 短寿命的激子的重组可想象作为一种电子，其在特定情况下，优选通 过光电发射机理，从它的导电电位降至价带并发生弛豫(relaxation)。

OLED的起ETL或HTL功能的材料还起到媒介的作用，在该媒介上 形成激子并电致发光。该OLED称为具有“单异质结构”(SH)。或者， 电致发光材料可以存在于介于HTL和ETL之间的分开的发射层中，其 被称为“双异质结构”(DH)。

在单异质结构的OLED中，不是将空穴从HTL注入到ETL中且其中 它们和电子结合形成激子，就是将电子从ETL注入到HTL中且其中它 们和空穴形成激子。因为在具有最低能隙的材料中激子被俘获，且常 用的ETL材料通常具有比常用的HTL材料更小的能隙，所以单异质结 构器件的发射层通常是ETL。在这样的OLED中，ETL和HTL所用材料 的选择需要使得空穴能有效地从HTL注入到ETL中。同样地，人们相 信最好的OLED在HTL和ETL材料的最高占据分子轨道(HOMO)层级之 间具有良好的能级队列(alignment)。

在双异质结构的OLED中，空穴和电子分别从HTL和ETL注入到分 开的发射层中，空穴和电子在该层结合形成激子。

已经有众多化合物被用作HTL材料或ETL材料。HTL材料主要由 各种形式的三芳基胺组成，其显示出高空穴迁移性(～10^-3cm²/Vs)。 ETL在OLED中的使用稍显多样些。三(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)是最 常用的ETL材料，其它的包括噁二唑、三唑和三嗪。

发明概述

我们现已发明了一种改良的电致发光器件，其使用了至今未被用 于该目的的ETL。

根据本发明，提供一种电致发光器件，其包括：

(i)第一电极；

(ii)有机电致发光材料层；