[发明专利]有机电场致发光器件

说明书

本发明涉及一种作为平面光源使用或在显示装置中使用的有机电场致发光器件或元件(以下称作“有机EL器件”)。

由特定有机化合物形成发光层即光发射层的有机EL器件为人们所注重。因为它保证了大面积显示装置可以在低压下操作。为获得高效EL器件，Tang等[Appl.Lett.,5,913,(1987)]。成功获得了具有有机化合物层结构的EL器件，所说的有机化合物层具有不同载流传送特性，借助有机化合物的叠层使得可从阳极和阴极以良好平衡地导入空穴和电子。此外，由于有机化合物层的厚度不超过约2000,EL器件可以表现出足以在实践中使用的强亮度和高效率：即在不超过约10伏的外加电压下约1,000cd/m²的亮度和约1％外量子效率。

在该高效EL器件中，Tang等结合使用了具有低逸出功的镁(Mg)以及被主要认为是电绝缘材料的有机化合物，以便减少从金属制电极中注入电子期间可以造成问题的能障。然而，由于镁易于氧化和不稳定，并且还表现出和有机层表面粘合不好的特性，因此镁要在合金化后使用，合金化通过镁和银(Ag)的蒸汽共沉积或同时蒸汽蒸发来完成，其中银相对稳定并且表现出和有机层表面良好的粘合性。

另外，在Tang等人研制的EL器件中，在玻璃基质上涂敷了铟-锡-氧化物(ITO)作为阳极，然而，Tang等的电极器件中使用ITO阳极获得了良好接触(接近于欧姆接触)被认为是不期望的和侥幸发生的；也就是说，ITO电极经常在有机化合物的空穴注入中作为由金属氧化物制作的透明阳极使用，以满足平面面积中省略光的需要，并且ITO电极可以表现出相对大的逸出功，最大5.0eV。

此外，在其EL器件中，Tang等在阳极和空穴传送有机化合物层之间插入厚度不超过200的铜钛菁层(以下称为“CuPc”)，以进一步改进阳极界面的接触效率，由此达到器件在低压下的操作。

使用星爆式芳胺化合物也证实得到了相同的效果，这是由先锋株式会社[Pioneer Co.,Lid]的研究人员和大阪(Osaka)大学的Shirota等人提出的。CuPc化合物和星爆式芳胺化合物的特征均在于表现出比ITO小的逸出功，和相对高的空穴电荷迁移率，并由此改进了EL器件连续使用时的稳定性，利于低压耗费，以及改进界面接触。

除上述具有真空蒸发层的器件之外，已知还有的EL器件具有由成膜聚合材料的涂层溶液通过涂敷方法如旋涂而形成的层。这种EL器件中，通过预先将电子接受的化合物分散在空穴传送聚合材料中来制备涂层溶液。例如，Partridge，[聚合物(POLMER),Vol24(1983.6)]己证实如果将五氯化锑(以下为SbCl₅)作为电子接受化合物分散在聚乙烯咔唑(以下为PVK)的二氯甲烷溶液中可以获得欧姆电流，而在层形成中单独使用PVK不可能实现这种欧姆电流。在这种层形成中，SbCl₅可以起到路易斯酸的作用以便氧化PVK的咔唑侧基来产生自由基正离子。Partridg在层形成中使用的SbCl₅在室温下是液态，并且是具有高强反应活性的路易斯酸化合物，一旦在空气中和水反应会产生烟雾。然而，与此相反，如果于惰性气氛下在手套室中和PVK反应，则SbCl₅可以形成稳定的络合物，由此能够在相对稳定的大气条件下形成络合物的层。因此，如果想从ITO电极的侧面形成空穴注入层，上述层形成方法被认为是合理的，但在最近的有机EL器件中，实现增加器件的高效率很大程度上依赖于以真空蒸发为基础并且不引起交叉污染的高纯度层形成方法。在这种EL器件的生产过程中，假定不经改进地直接应用上述Partridge的方法，则会出现一些问题，因为EL器件的稳定驱动会受到任何用于涂层溶液的残余溶剂以及层形成材料中任何杂质的不利影响。

本发明旨在解决现有技术中EL器件存在的上述问题。本发明的目的是减小从透明ITO阳极到空穴传送有机层的空穴注入的能垒，还涉及实现与阳极材料的逸出功无关的低压消耗。

为实现上述目的，本发明者进行了深入的研究并且发现如果用能够起电子接受掺杂剂作用的化合物通过共沉积或同时蒸发方法掺杂有机层，则在从阳极到与阳极相邻的有机层的空穴注入中，可以减少注入能障〔且由此减少电压)。