[发明专利]从空穴传输层发光的有机电致发光器件

说明书

本发明涉及有机电致发光(EL)器件，尤其是涉及有机EL器件的光发射层。

有机电致发光(EL)器件通常由夹在透明金属电极之间的三层有机分子层组成，这三层包括电子传输层，发射层和空穴传输层。

依据于发射层放置的位置，有机EL结构有几种变化。Tsutsui和他的合作伙伴提出三种EL单元结构：SH-A单元、SH-B单元和DH单元(T.Tsutsui等，Photochem.Processes Organ.Mo1.Syst.，Proc.Meml.Conf.Late Professor Shigeo Tazuke，437-50(1991))。SH-A单元由作为阴极的Mg-Ag层，电子传输层(ETL)，空穴传输层(HTL)和作为阳极的铟—锡—氧化物(ITO)层连续地组成，其中靠近空穴传输层的电子传输层部分掺以高效的、热稳定的荧光染料作为发射极。SH-B单元也由作为阴极的Mg-Ag层，电子传输层，空穴传输层和作为阳极的ITO层连续地组成，其中靠近电子传输层的空穴传输层部分掺以高效的、热稳定的荧光染料作为发射极。DH单元由作为阴极的Mg-Ag层，电子传输层，发射层，空穴传输层和作为阳极的ITO层连续地组成，其中发射层是一夹在电子传输层和空穴传输层之间的独立层。

早在美国专利4,539,507(名称为“改善了功率转换效率的有机电致发光器件”，1985年9月3日授权)里，VanSlyke和Tang也公开了具有空穴注入区和有机发光区的SH-A型有机EL器件，其中发光区包括一电子传输复合区，具有至少0.05％的量子效率和至少9×10^-5的w/w效率和小于1μm的厚度。

Hamada和他的合作伙伴在1995年报导了一种改进的以红荧烯(Rubrene)作为掺杂剂的SH-B型有机EL单元(Y.Hamada等，Jpn.J.Appl.Phys.34(1995)，L824-L826)。该器件在10mA/cm²的电流密度下具有1020cd/m²的亮度，在起始亮度为500cd/m²时，具有3554小时的半衰期，该器件比现在任何知道的SH-B型单元有了极大的提高。

本发明的目标是提出一种具有高效率和好的可靠性的SH-B型有机EL器件。

以上目标在包括阴极和阳极并且在它们之间安置电子传输层和空穴传输层的有机EL器件中得到实现。制成电子和空穴传输层的材料可以这样选择，空穴从空穴传输层注入到电子传输层的能量势垒远大于电子从电子传输层注入到空穴传输层的能量势垒。

当一有效荧光染料分子作为发射极掺入到空穴传输层或靠近电子传输层和空穴传输层交界处的空穴传输层部分，也可得到具有从空穴传输层有效光发射的有机EL器件。

附带的并作为说明书一部分的附图解释了本发明的最佳实施方式并与下面的对最佳实施方式的详细描述一起解释了本发明的原理。

图1是一组成具有ITO//TPD//Alq//MgAg单元结构的典型有机EL器件的所有层的能带简图；

图2是一根据本发明的有机电致发光器件的简化截面图；以及

图3是一图2中构成EL器件的各层分别表示的能带图。

本发明的目标是一种有机光发射器件，通常，该器件由夹在透明的金属电极之间的有机分子薄层组成。

在现有技术中，铝三(8-羟基喹啉)(Alq)常用在电子传输层中作为一种电子传输材料，而诸如N，N’-二苯-N，N’-双(3-苯甲基)-[1，1’-二苯基]-4，4’-胺(TPD)等双胺芳香族化合物已常用在空穴传输层中作为空穴传输材料。在图1中显示了在现有技术中组成典型有机EL器件的所有层的能带简图。电子从Alq层导带(E_C，Alq)注入到TPD层导带(E_C，TPD)的势垒大约为0.7eV，而空穴从TPD层价带(E_V，TPD)注入到Alq层价带(E_V，Alq)的势垒大约为0.3eV。因此，空穴更易于注入到Alq层，电子更易于在接近Alq/TPD界面的Alq部分积累。结果，发射发生在电子和空穴复合的接近Alq/TPD界面的ALq部分。