[发明专利]包括掺杂有机层的有机发光二极管

说明书

本申请是中国发明申请(发明名称：包括掺杂有机层的有机发光二极管，申请日：2005年5月31日；申请号：200580017823.4)的分案申请。

本发明涉及“顶部发射”OLED(有机发光二极管)，其在至少一个电极与介于这些电极之间的有机电致发光层之间包括掺杂有机层。

在“顶部发射”二极管中，由电致发光层发射的光在与基底相反的一侧射出二极管。基底通常不是透明的。

现有技术描述了许多有机发光二极管结构，其在阴极和阳极之间按照下列顺序包括：电子注入层；电子迁移层；电致发光层；空穴迁移层；及空穴注入层。可以省略这些注入或迁移层的一层或两层。

众所周知，这类结构对于材料的选择加以限制，特别是根据电极材料的电子功函数和介于这些电极之间各层的有机材料的电子或空穴的HOMO(最高占据分子轨道)或LUMO(最低未占分子轨道)能级的位置。

为了避免或减少这种限制，文献WO02/41414教导了在电致发光层和电极之间的掺杂有机层的使用。调整这种层的掺杂，使得电荷(空穴或电子)通过隧道效应从电极传递到该掺杂层中。这种掺杂层的使用有可能克服电极的功函数的问题。因而可能例如利用ITO(氧化铟锡)作为阴极。

文献WO03/083958提出了在这些掺杂有机层的一层或两层与电致发光层之间插入有机阻挡层(其阻挡空穴或电子)。通过加入阻挡层，可能较好地控制电致发光层本身的载流子，以限制非辐射的电子/空穴再结合，因而增加发光效率。

文献US6639357还描述了这样的结构，其包括在阴极侧的n型掺杂的导电有机层，该导电有机层还充当空穴阻挡层。

文献EP0498979、EP1017118、US6013384和US6433355还描述了包括掺杂有机层的多种结构。

在发光二极管的制备中，出现平面度(planarity)问题—众所周知，二极管基底的残余的起伏(residual reliefs)，特别是如果该基底为有源矩阵，以及常由沉积方法产生的下电极本身的起伏，给得到充分平坦和均匀厚的电致发光层造成问题。

在其中阳极为下电极的常规(非反相)结构的情况下，在阳极和电致发光层之间插入导电的有机平面化层(organic planarizing layer)是已知的。作为用于使基底的平面度得到调整的该层的导电材料，可能的话，可以具体地利用PEDOT(聚-3,4-亚乙基二氧噻吩)/PSS(聚磺苯乙烯)共混物，PANI(聚苯胺)/PSS共混物或其它有机导电化合物如芳香胺衍生物的共混物。文献US2003-0010959举例说明了这样的结构。由A.Elschner和F.Jonas在Asia Display/IDW’01会议的场合发表的文献“High-Resistivity PEDT/PSS for reduced crosstalk in passive matrix OELs”，该会议概要的pp.1427～1430，举例说明了该层的平面化功能。根据现有技术，这类导电的有机材料总是用于阳极侧，作为通常与空穴注入层结合的空穴迁移层。这是因为，这些材料的电子功函数被认为对于它们来说太高了，而不能用在阴极侧上，作为电子注入层。

文献US2004/095064描述了利用PEDOT/PSS在阳极侧，即在基底侧形成既起空穴注入又起空穴迁移作用的层(请具体地参见§8的末尾)。可以在该PEDOT/PSS层与电致发光层之间加入用于空穴迁移的p型掺杂有机层，例如，基于用F4-TCNQ p型掺杂的m-MTDATA的有机层(请参见§27)。在阴极侧，可能利用用于电子迁移的n型掺杂的层，例如由锂-掺杂的BPhen制成的层(请参见§29)。

由M.Ben Khalifa，D.Vaufrey和J.Tardy于2003年12月在“Organic Electronics”杂志，Vol.5，No.4，pp.187-198发表的题为“Opposing influence of hole blocking layer and a doped transport layer on the performance of heterostructure OLEDs”的文章，还描述了具有下列结构的二极管：

-p.193，§3.2，器件3：基底/ITO(阳极)/PEDOT-PSS(空穴注入)/用F4-TCNQ p型掺杂的TPD/Alq3(电致发光和电子注入层)/Mg Ag(阴极)