[发明专利]长寿命磷光有机发光器件(OLED)结构

说明书

本申请要求2006年12月28日提交的美国临时申请60/877,696和2007年2月8日提交的美国临时申请60/900,624的优先权，所述临时申请通过引用整体结合到本申请中。

所要求保护的本发明代表一个或多个如下联合的大学公司研究协议当事人和/或与这些当事人相关而完成的：密西根大学、普林斯顿大学、南加州大学和the Universal Display Corporation的董事。所述协议在所要求保护的本发明完成日和之前是有效的，并且所要求保护的发明是作为在所述协议的范围内采取行动的结果而完成的。

发明领域

本发明涉及有机发光器件(OLEDs)。更具体地说，本发明涉及具有可提高寿命的特定结构的OLEDs。

发明背景

利用有机材料的光电器件由于许多原因越来越为人们所需求。用来制造此类器件的许多材料是相对便宜的，因此有机光电器件具有在成本上比无机器件有优势的可能。此外，有机材料的固有性能如它们的柔性可能使得它们非常适合于特殊应用，如在柔性基材上制造。有机光电器件的实例包括有机发光器件(OLEDs)、有机光敏晶体管、有机光生伏打电池和有机光检测器。对于OLEDs，有机材料可能比常规材料有性能优势。例如，有机发射层发光的波长一般可能容易地用合适的掺杂剂调节。

OLEDs利用薄的有机膜，当对器件施加电压时所述有机膜会发光。OLEDs正在成为人们越来越感兴趣的技术，用于诸如平板显示器、照明和逆光照明之类的应用中。几种OLED材料和结构已被描述在美国专利5,844,363、6,303,238和5,707,745中，它们的全部内容通过引用结合在本文中。

磷光发射分子的一种应用是全色显示器。这样的显示器的工业标准需要适合发射被称为“饱和”色的特定色光的像素。特别地，这些标准需要饱和的红、绿和蓝像素。可应用本领域熟知的CIE坐标测定颜色。

发射绿光的分子的一个实例是表示为Ir(ppy)₃的三(2-苯基吡啶)合铱，它具有式I的结构：

在该式和本文后面的图中，我们以直线描述从氮到金属(在这里是Ir)的配价键。

在本文中使用的术语“有机的”包括可用来制造有机光电器件的聚合物材料和小分子有机材料。“小分子”指不是聚合物的任何有机材料，并且“小分子”实际上可以是相当大的。在一些情况下小分子可包括重复单元。例如，使用长链烷基作为取代基不会将一个分子从“小分子”类型中排除。小分子也可以被引入聚合物中，例如作为聚合物骨架上的侧基或作为骨架的一部分。小分子还可以作为树状分子的芯结构部分，该树状分子由在芯结构部分上构建的一系列化学壳组成。树状分子的芯结构部分可以是荧光或磷光小分子发射体。树状分子可以是“小分子”，并且据信目前在OLED领域中使用的所有树状分子都是小分子。

在本文中使用的“顶部”指最远离基材，而“底部”指最接近基材。当第一层被描述为“布置在”第二层上，所述第一层远离基材来设置。在所述第一和第二层之间可以有其它层，除非规定所述第一层与所述第二层“接触”。例如，阴极可以被描述为“布置在”阳极上，即使在两者之间有各种有机层。

在本文中使用的“可溶液处理的”是指能够在液体介质中溶解、分散或输送和/或从液体介质中沉积，无论呈溶液或悬浮液的形式。

当据信配位体对发射材料的光活性性能有贡献时，该配位体被称为“光活性的”。

如果在常规能级图中第一能级更低，则第一能级(HOMO或LUMO)被认为“小于”或“低于”第二能级，这意味着第一能级将具有比第二能级更负的值。如果在常规能级图中第一能级更高，则第一能级(HOMO或LUMO)被认为“高于”第二能级，这意味着第一能级将具有不如第二能级负的值。例如，CBP的HOMO为-5.32eV，TPBI的HOMO为-5.70eV，因此CBP的HOMO比TPBI的HOMO高0.38eV。类似地，mCP的LUMO是-0.77eV，CBP的LUMO的是-1.23eV，因此mCP的LUMO比CBP的LUMO高0.46eV。上述值使用用可得自Irvine，Calif.的Wavefunction公司的Spartan 02软件包在B3LYP/6-31G^*水平进行的密度函数计算确定。赝势选项(pseudo potential option)可以被用于含有重金属的物质如Ir(ppy)₃。文献中已证实密度函数计算法能定性地预测有机和无机化合物的能量。