專利名稱：改善了操作穩(wěn)定性的有機(jī)發(fā)光二極管設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光二極管設(shè)備，并且更特別地涉及用于提高操作穩(wěn)定性的有機(jī)層組成的設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)也稱為有機(jī)電致發(fā)光(EL)設(shè)備，是一種電子設(shè)備，其能夠?qū)κ┘釉谠O(shè)備上的電流產(chǎn)生響應(yīng)而發(fā)光。一個(gè)OLED設(shè)備的結(jié)構(gòu)一般包括一個(gè)陽極、一個(gè)有機(jī)EL介質(zhì)和一個(gè)陰極。術(shù)語“有機(jī)EL介質(zhì)”在這里指的是沉積在OLED設(shè)備中的陽極和陰極之間的有機(jī)材料或有機(jī)材料層。有機(jī)EL介質(zhì)可以包括薄膜或者塊狀固體形式的低分子量化合物、高分子量化合物、低分子量化合物的低聚物，或者生物材料。該介質(zhì)可以是無定形的或者結(jié)晶態(tài)的。各種結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光介質(zhì)已經(jīng)在先有技術(shù)中進(jìn)行了描述。Drwsner在RCA Review，30，322(1969)中描述了一種含有一個(gè)單層蒽膜的介質(zhì)。Tang等人在Applied Physics Letters，51，913(1987)，Journal of AppliedPhysics，65，3610(1989)和共同轉(zhuǎn)讓的US-A-4,769,292中，報(bào)道了一種具有有機(jī)薄膜多層結(jié)構(gòu)的介質(zhì)，并且用實(shí)驗(yàn)演示了一種使用該介質(zhì)的高效率OLED設(shè)備。在某些OLED設(shè)備結(jié)構(gòu)中，多層EL介質(zhì)包括一個(gè)與陽極相鄰的空穴傳輸層，一個(gè)與陰極相鄰的電子傳輸層和一個(gè)沉積在這兩層之間的發(fā)光層。進(jìn)一步說，在某些優(yōu)選的設(shè)備結(jié)構(gòu)中，發(fā)光層由一個(gè)摻雜的有機(jī)膜構(gòu)成，在該有機(jī)膜中含有作為主體的有機(jī)材料和低濃度的作為摻雜物的熒光化合物。在這些摻雜的OLED設(shè)備中通過選擇適當(dāng)?shù)膿诫s物-主體組合物可以提高EL的效率、色度和穩(wěn)定性。摻雜劑是主要的發(fā)射中心，對(duì)其進(jìn)行選擇是為了獲得所期望的EL顏色。在共同轉(zhuǎn)讓的US-A-4,769,292中由Tang等人以及在共同轉(zhuǎn)讓的US-A-5,908,581中由Chen等人報(bào)導(dǎo)的摻雜的發(fā)光層的實(shí)例是使用香豆素染料摻雜的三(8-喹啉)合鋁(AlQ)主體，用于綠色發(fā)光OLEDs；和使用4-二氰基亞甲基-4H-吡喃類化合物(DCMs)摻雜的AlQ，用于橙紅色發(fā)光OLEDs。在共同轉(zhuǎn)讓的US-A-5,593,788中，Shi等人公開了在OLED設(shè)備中通過在AlQ主體中使用喹吖啶酮化合物作為摻雜物獲得了長操作壽命。在共同轉(zhuǎn)讓的US-A-5,141,671中，Bryan等人公開了一種發(fā)光層，該層含有在藍(lán)色發(fā)光主體中作為摻雜劑的苝或一種苝衍生物。他們證實(shí)獲得了一種具有改善了操作穩(wěn)定性的藍(lán)色發(fā)光OLED設(shè)備。在兩者的公開內(nèi)容中，都發(fā)現(xiàn)在發(fā)光層中引入選定的熒光摻雜劑大幅度提高了OLED設(shè)備的整體性能參數(shù)。發(fā)光層使用蒽衍生物進(jìn)行的共摻雜使設(shè)備獲得了更好的穩(wěn)定性，如在JP99273861和JP284050中所示。使用阻礙空穴傳輸?shù)牟牧蠐诫s空穴傳輸層和向電子傳輸AlQ中共摻雜空穴傳輸材料能提高設(shè)備壽命，如Popovic等人在Thin Solid Films 2000，363，6；SPIE 1998，3476，68中所述。
摻雜發(fā)光層的最普通配方是在主體基質(zhì)中僅包含一種摻雜劑。但是，人們發(fā)現(xiàn)，在某些情況下，在發(fā)光層中加入多種摻雜劑有利于提高穩(wěn)定性。在A1Q主體中使用含有發(fā)黃光的摻雜劑紅熒烯和發(fā)紅光的摻雜劑DCJ 4-(二氰基亞甲基)-2-甲基-6-[2-(4-久洛尼定基)乙烯基]-4H-吡喃，可能生產(chǎn)一種具有改善了操作穩(wěn)定性的發(fā)紅光OLED設(shè)備，如Hamada等人的Applied Phys.Lett.75，1682(1999)；EP1162674所述。這里紅熒烯作為共摻雜劑的作用是作為從AlQ主體向DCJ發(fā)射體的能量傳遞中介。一般地，人們已經(jīng)注意到，與單一摻雜劑體系相比，在雙摻雜劑體系中的操作穩(wěn)定性往往有所增加。
雖然使用各種組合物的摻雜發(fā)光層已經(jīng)顯著地提高了EL效率、顏色和穩(wěn)定性，但是低工作穩(wěn)定性的問題仍然存在。穩(wěn)定性不足成了許多所期望的實(shí)際應(yīng)用的最大障礙。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供具有提高了操作穩(wěn)定性的OLED設(shè)備。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供具有提高了發(fā)光效率的OLED設(shè)備。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供具有提高了顏色色度的彩色OLED設(shè)備。
本發(fā)明更進(jìn)一步的目標(biāo)是特別提供具有提高了操作穩(wěn)定性、發(fā)光效率和色度的OLED設(shè)備。
在一種有機(jī)發(fā)光設(shè)備中實(shí)現(xiàn)了這些目標(biāo)，所述有機(jī)發(fā)光設(shè)備包含一個(gè)襯底、沉積在襯底上的陽極和陰極以及沉積在陽極和陰極之間的發(fā)光層，其中發(fā)光層包含一種主體和至少一種摻雜劑，所選擇的發(fā)光層主體包含一種固體有機(jī)材料，該有機(jī)材料含有至少兩種組分的混合物，其中之一能夠形成單體態(tài)和聚集態(tài)兩種狀態(tài)。
在一種有機(jī)發(fā)光設(shè)備中進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了這些目標(biāo)，該設(shè)備包含(a)一個(gè)襯底；(b)沉積在襯底上的陽極和陰極(c)沉積在陽極和陰極之間的發(fā)光層，其中發(fā)光層包含一種主體和至少一種摻雜劑；(d)所選擇的發(fā)光層主體包含一種固體有機(jī)材料，該有機(jī)材料含有至少兩種組分的混合物，其中(i)混合物的第一種成分是一種有機(jī)化合物，其能夠傳輸電子或空穴或者兩者都可以并且能夠形成單體態(tài)和聚集態(tài)兩種狀態(tài)，并且還能夠或者在基電子態(tài)或者在激發(fā)電子態(tài)形成凝聚態(tài)，該凝聚態(tài)相對(duì)于單體態(tài)的吸收或發(fā)射光譜或者吸收和發(fā)射光譜分別產(chǎn)生不同的吸收或發(fā)射光譜或者兩種光譜都不同。
(ii)混合物的第二種成分是一種有機(jī)化合物，其能夠形成連續(xù)的和基本上無孔的層；并且(e)選擇發(fā)光層的摻雜劑，用于從發(fā)光設(shè)備中產(chǎn)生光。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，通過適當(dāng)選擇發(fā)光層中的第一和第二主體成分以及摻雜劑，獲得了壽命特別長的OLED設(shè)備。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是所提供的OLED設(shè)備具有高操作穩(wěn)定性、低驅(qū)動(dòng)電壓、突出的發(fā)光效率和顏色色度，并且發(fā)光效率和顏色色度基本上獨(dú)立于電流密度。
本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是所提供的OLED設(shè)備適合應(yīng)用于高亮度發(fā)光和顯示。


因?yàn)閱蝹€(gè)層太薄并且各種元件的厚度差別太大而不能按比例描繪或方便地按比例放大，所以附圖是必要的簡圖。
圖1是帶有一個(gè)有機(jī)EL介質(zhì)的OLED的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2和圖3是顯示兩個(gè)不同有機(jī)EL介質(zhì)構(gòu)造的兩個(gè)OLED結(jié)構(gòu)示意圖；圖4顯示了一個(gè)OLED設(shè)備的光致發(fā)光光譜，其中發(fā)光層由萘并[2，3-α]吡喃和AlQ組成；激發(fā)波長為430nm；
圖5顯示了相同OLED設(shè)備的光致發(fā)光光譜，其中發(fā)光層由萘并[2，3-α]吡喃和AlQ組成；激發(fā)波長為470nm；圖6顯示了相同OLED設(shè)備的電致發(fā)光光譜，其中發(fā)光層由萘并[2，3-α]吡喃和AlQ組成；電流密度為20mA/cm2；以及圖7顯示了一個(gè)OLED設(shè)備的電致發(fā)光光譜，其中發(fā)光層由萘并[2，3-α]吡喃和TBADN組成；電流密度為20mA/cm2。
具體實(shí)施例方式
圖1圖解說明了在本發(fā)明中實(shí)踐的最簡單的OLED設(shè)備結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，OLED設(shè)備100包括沉積在襯底110上的一個(gè)陽極120、EL介質(zhì)130和一個(gè)陰極140。在操作中，通過使用電導(dǎo)體10將一個(gè)外電流或電壓源連接在陽極和陰極上使電流通過OLED設(shè)備，從而造成光從EL介質(zhì)發(fā)出來。所發(fā)出的光可以根據(jù)希望并且根據(jù)陽極和陰極和光學(xué)透明性或者通過陽極或者通過陰極或者同時(shí)通過兩者發(fā)射出去。該EL介質(zhì)包括一個(gè)單層或多層有機(jī)材料。
圖2圖解說明了本發(fā)明的另一種OLED設(shè)備的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，OLED設(shè)備200包括一個(gè)襯底210和沉積在陽極220和陰極240之間的EL介質(zhì)230。EL介質(zhì)230包括一個(gè)緊鄰著陽極的空穴傳輸層231、一個(gè)緊鄰著陰極的電子傳輸層233和沉積在空穴傳輸層和電子傳輸層之間的發(fā)光層232。在操作中，通過使用電導(dǎo)體10將一個(gè)外電流或電壓源連接在陽極和陰極上使電流通過OLED設(shè)備。這個(gè)通過EL介質(zhì)的電流使光主要從發(fā)光層232中發(fā)出來?？昭▊鬏攲?31從陽極向發(fā)光層運(yùn)送空穴，即正電荷載體。電子傳輸層233從陰極向發(fā)光層232運(yùn)送電子，即負(fù)電荷載體?？昭ê碗娮拥闹亟M從發(fā)光層232產(chǎn)生光發(fā)射，即電致發(fā)光。
圖3圖解說明了本發(fā)明的又一種OLED設(shè)備的結(jié)構(gòu)。在該結(jié)構(gòu)中，OLED設(shè)備300包括一個(gè)襯底310和沉積在陽極320和陰極340之間的EL介質(zhì)330。EL介質(zhì)330包括一個(gè)空穴注入層331、一個(gè)空穴傳輸層332、一個(gè)發(fā)光層333、一個(gè)電子傳輸層334和電子注入層335。與圖2的OLED設(shè)備200類似，空穴和電子的重組從發(fā)光層333產(chǎn)生光發(fā)射。提供空穴注入層331和電子注入層335用作減少從各自電極中載體注入的勢(shì)壘。因此可以降低所需用于OLED設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電壓。
圖4是一個(gè)OLED設(shè)備的代表性的絕對(duì)光致發(fā)光(PL)光譜，其中發(fā)光層由萘并[2，3-α]吡喃和AlQ組成?？梢钥闯?，萘并[2，3-α]吡喃在發(fā)光層中的體積％越高，發(fā)射光譜的紅移越大。這表明了聚集態(tài)的形成，其濃度和平均尺寸隨著萘并[2，3-α]吡喃的體積％的增加而增加。激發(fā)波長為430nm并且由此AlQ和萘并[2，3-α]吡喃兩者都被激發(fā)，導(dǎo)致發(fā)射光譜由AlQ和萘并[2，3-α]吡喃兩者的光致發(fā)光組成，后者處于單體態(tài)或聚集態(tài)或者同時(shí)處于單體態(tài)和激發(fā)態(tài)。
圖5是圖4的OLED設(shè)備在激發(fā)波長為470nm的條件下獲得的代表性的絕對(duì)光致發(fā)光(PL)光譜。這里主要是萘并[2，3-α]吡喃被激發(fā)，導(dǎo)致發(fā)射光譜幾乎全部由處于單體態(tài)或聚集態(tài)或者同時(shí)處于單體態(tài)和聚集態(tài)的萘并[2，3-α]吡喃的光致發(fā)光組成。
圖6是圖4和圖5的OLED設(shè)備相應(yīng)的絕對(duì)電致發(fā)光(EL)光譜?？梢钥闯鯡L光譜與圖4的PL光譜精密地相似。這表明AlQ和萘并[2，3-α]吡喃兩者的單線激發(fā)態(tài)都在運(yùn)行中的設(shè)備中產(chǎn)生。因此，該EL光譜由AlQ和萘并[2，3-α]吡喃兩者的光致發(fā)光組成，后者根據(jù)萘并[2，3-α]吡喃在發(fā)光層中的體積％而處于單體態(tài)或聚集態(tài)或者同時(shí)處于單體態(tài)和激發(fā)態(tài)。
圖7是一種OLED設(shè)備的絕對(duì)EL光譜，其中發(fā)光層由萘并[2，3-α]吡喃和TBADN組成。可以看出，該EL光譜行為類似于圖6。這表明在非極性TBADN環(huán)境中以及在極性AlQ環(huán)境中，萘并[2，3-α]吡喃聚集態(tài)的形成。這樣，在體積比為2％的情況下EL光譜主要由處于單體態(tài)的萘并[2，3-α]吡喃的發(fā)射光譜組成，而在體積比為20％的情況下該發(fā)射幾乎單獨(dú)由處于聚集態(tài)的萘并[2，3-α]吡喃的發(fā)射光譜組成。
根據(jù)本發(fā)明，發(fā)光層(或者圖2的層232或圖3的層333)是形成從OLED設(shè)備中發(fā)射的電致發(fā)光的主要原因。這種發(fā)光層的一個(gè)最常用的配方是一層包含一種主體和一種或多種摻雜劑的有機(jī)薄膜。該主體用作從陽極和陰極注入的電荷載體進(jìn)行傳輸和重組的固態(tài)介質(zhì)或基質(zhì)。摻雜劑通常以少量均勻地分散在主體中，其提供產(chǎn)生光的發(fā)射中心。在先有技術(shù)的教導(dǎo)下，本發(fā)明使用一種包括一種主體和一種摻雜劑的發(fā)光層，但是其區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的地方在于本發(fā)明的主體是至少兩種組分的混合物，每一種組分都有特殊的電學(xué)性能。這些主體成分和適當(dāng)?shù)膿诫s劑材料的選擇是按照下列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的1.主體是具有至少兩種均勻混合的主體成分的固態(tài)有機(jī)薄膜；
2.該混合物的第一種組分是一種有機(jī)化合物，該化合物能夠傳輸或者電子或者空穴或者兩者都能傳輸；3.該混合物的第一種組分能夠形成單體態(tài)和聚集態(tài)兩種形態(tài)；4.該混合物的第一種組分能夠或者在基電子態(tài)或者在激發(fā)電子態(tài)形成聚集態(tài)；5.該混合物的第一種組分能夠形成聚集態(tài)，該凝聚態(tài)相對(duì)于單體態(tài)的吸收或發(fā)射光譜或者吸收和發(fā)射光譜分別產(chǎn)生不同的吸收或發(fā)射光譜或者吸收和發(fā)射光譜(聚集態(tài)能分別向單體態(tài)的發(fā)射或吸收光譜或發(fā)射和吸收光譜的紅光側(cè)或藍(lán)光側(cè)產(chǎn)生發(fā)射或吸收或發(fā)射和吸收)；6.混合物的第二種組分是一種有機(jī)化合物，該有機(jī)化合物能夠形成連續(xù)的并且基本上無孔的層；7.摻雜劑是一種有機(jī)發(fā)光化合物，其能夠吸收在或者第一種或者第二種主體組分中電子和空穴重組所釋放的能量，并且以光的形式發(fā)射該能量。
按照本發(fā)明的選擇標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)造了具有突出操作穩(wěn)定性的OLED設(shè)備。重要地是，對(duì)于紅色設(shè)備，與沒有第一種組分的體系相比，用坎德拉/安培為單位測(cè)量的發(fā)光效率顯著增加，并且在很大的亮度或電流密度范圍內(nèi)保持恒定。另外，大大提高了顏色色度并且降低了驅(qū)動(dòng)電壓。這是一個(gè)超越先有技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，在先有技術(shù)中從沒有證實(shí)過這種與對(duì)比實(shí)例相比操作性能的提高同時(shí)還有如此長的壽命，隨著亮度或電流密度的增加，發(fā)光效率往往降低或發(fā)生其它變化，經(jīng)常損害顏色色度并且經(jīng)常增加驅(qū)動(dòng)電壓。另一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)是，色度也基本上保持恒定，不依賴于亮度或電流密度。因此在OLED設(shè)備中顏色隨亮度遷移的問題也消除了。
為了本發(fā)明的目標(biāo)，用于本發(fā)明發(fā)光層的一種主體成分的優(yōu)選材料包括一類化合物，其被稱為苯環(huán)型化合物。該苯環(huán)型化合物含有多環(huán)烴類化合物(PAH)以及兩種或多種PAH的結(jié)合。在由兩種或多種PAH結(jié)合形成的苯環(huán)型化合物中，PAH經(jīng)過一個(gè)單化學(xué)鍵連接在一起或者經(jīng)過一個(gè)飽和或不飽和烴基連接。用于苯環(huán)型化合物或其衍生物的結(jié)構(gòu)單元的PAH列表包括1.苯
2.萘3.蒽4.菲5.并四苯6.芘7.并五苯8.苝9.蒄10.作為本發(fā)明發(fā)光層的第一種主體成分的材料的優(yōu)選苯環(huán)型化合物或其衍生物的列表包括1.二萘品苯2.Pericyclene3.苯并[ghi]苝4.苯并[a]芘5.苯并[e]芘6.苯并[a]并四苯7.萘并[2，3-a]芘8.萘并[2，3-e]芘9.玉紅省10.二苯并[cd，jk]芘11.熒蒽12.苯并[α]蒄13.二苯并[b，def]14.萘并[2，3-α]蒄15.二苯并[cd，lm]苝16.苯并[ghi]萘并[cde]苝17.苯并[b]苝18.苯并[α]并四苯19.苯并[a]苝20.萘并[8，1，2-bcd]苝21.二苯并[b，k]苝
22.二苯并[b，n]苝23.萘并[1，2-a]芘24.萘并[1，2-e]芘25.苯并[rst]五苯26.二苯并[def，p]27.二苯并[fg，op]并四苯28.二苯并[h，rst]五苯29.Terrylene上述列出的PAH中的任何一個(gè)，以及由一個(gè)或多個(gè)上述列出的PAH相結(jié)合形成的任何苯環(huán)型化合物作為第一種主體成分都是有用的，而且重要地是，該化合物在室溫時(shí)不必是成膜材料。第二種主體成分必須能夠形成連續(xù)的無定形膜。
PAH經(jīng)單化學(xué)鍵連接在一起的有用的苯環(huán)型化合物的代表性實(shí)例包括1)芘-芘2)芘-苯-芘3)苝-苝4)芘-苝5)苯并芘-苯并芘6)蒄-苝7)苯并[ghi]苝-芘8)萘并芘-芘9)苝-并四苯10)并四苯-芘11)并四苯-苝12)熒蒽-苯并芘在上面的實(shí)例中，連字符代表在PAH部分之間的一個(gè)單化學(xué)鍵。有用的苯環(huán)型化合物包括例如PAH基團(tuán)通過一個(gè)或多個(gè)烴基連接的化合物。被一個(gè)或多個(gè)烴基取代的上面列出的苯環(huán)型化合物是有用的。
本發(fā)明發(fā)光層的第一種主體成分的特別優(yōu)選材料包括具有下列結(jié)構(gòu)的苯環(huán)型化合物 其中取代基R1至R14的每一個(gè)都獨(dú)立地是氫、1-24個(gè)碳原子的烷基、芳基或5-30個(gè)碳原子的取代芳基；或者任何兩個(gè)相鄰的R1至R14取代基形成一個(gè)增環(huán)反應(yīng)后的苯并或萘并取代基或它的烷基或芳基取代衍生物；或任何兩個(gè)R1至R14取代基形成1，2-苯并、1，2-萘并、2，3-萘并或1，8-萘并取代基或它們的烷基或芳基取代衍生物；或 其中取代基R1至R14的每一個(gè)都獨(dú)立地是氫、1-24個(gè)碳原子的烷基、芳基或5-30個(gè)碳原子的取代芳基；或者任何兩個(gè)相鄰的R1至R14取代基形成一個(gè)增環(huán)反應(yīng)后的苯并或萘并取代基或它的烷基或芳基取代衍生物；或任何兩個(gè)R1至R14取代基形成1，2-苯并、1，2-萘并、2，3-萘并或1，8-萘并取代基或它們的烷基或芳基取代衍生物；或 其中取代基R1至R12的每一個(gè)都獨(dú)立地是氫、1-24個(gè)碳原子的烷基、芳基或5-30個(gè)碳原子的取代芳基；或者任何兩個(gè)相鄰的R1至R12取代基形成一個(gè)增環(huán)反應(yīng)后的苯并或萘并取代基或它的烷基或芳基取代衍生物；或任何兩個(gè)R1至R12取代基形成1，2-苯并、1，2-萘并、2，3-萘并或1，8-萘并取代基或它們的烷基或芳基取代衍生物；或 其中取代基R1至R12的每一個(gè)都獨(dú)立地是氫、1-24個(gè)碳原子的烷基、芳基或5-30個(gè)碳原子的取代芳基；或者任何兩個(gè)相鄰的R1至R12取代基形成一個(gè)增環(huán)反應(yīng)后的苯并或萘并取代基或它的烷基或芳基取代衍生物；或任何兩個(gè)R1至R12取代基形成1，2-苯并、1，2-萘并、2，3-萘并或1，8-萘并取代基或它們的烷基或芳基取代衍生物；或 其中取代基R1至R12的每一個(gè)都獨(dú)立地是氫、1-24個(gè)碳原子的烷基、芳基或5-30個(gè)碳原子的取代芳基；或者任何兩個(gè)相鄰的R1至R12取代基形成一個(gè)增環(huán)反應(yīng)后的苯并或萘并取代基或它的烷基或芳基取代衍生物；或任何兩個(gè)R1至R12取代基形成1，2-苯并、1，2-萘并、2，3-萘并或1，8-萘并取代基或它們的烷基或芳基取代衍生物；或 其中取代基R1至R10的每一個(gè)都獨(dú)立地是氫、1-24個(gè)碳原子的烷基、芳基或5-30個(gè)碳原子的取代芳基；或者任何兩個(gè)相鄰的R1至R10取代基形成一個(gè)增環(huán)反應(yīng)后的苯并或萘并取代基或它的烷基或芳基取代衍生物；或任何兩個(gè)R1至R10取代基形成1，2-苯并、1，2-萘并、2，3-萘并或1，8-萘并取代基或它們的烷基或芳基取代衍生物；或 其中取代基R1至R12的每一個(gè)都獨(dú)立地是氫、1-24個(gè)碳原子的烷基、芳基或5-30個(gè)碳原子的取代芳基；或者任何兩個(gè)相鄰的R1至R12取代基形成一個(gè)增環(huán)反應(yīng)后的苯并或萘并取代基或它的烷基或芳基取代衍生物；或任何兩個(gè)R1至R12取代基形成1，2-苯并、1，2-萘并、2，3-萘并或1，8-萘并取代基或它們的烷基或芳基取代衍生物；或 其中
取代基R1至R12的每一個(gè)都獨(dú)立地是氫、1-24個(gè)碳原子的烷基、芳基或5-30個(gè)碳原子的取代芳基；或者任何兩個(gè)相鄰的R1至R12取代基形成一個(gè)增環(huán)反應(yīng)后的苯并或萘并取代基或它的烷基或芳基取代衍生物；或任何兩個(gè)R1至R12取代基形成1，2-苯并、1，2-萘并、2，3-萘并或1，8-萘并取代基或它們的烷基或芳基取代衍生物；或 其中取代基R1至R12的每一個(gè)都獨(dú)立地是氫、1-24個(gè)碳原子的烷基、芳基或5-30個(gè)碳原子的取代芳基；或者任何兩個(gè)相鄰的R1至R12取代基形成一個(gè)增環(huán)反應(yīng)后的苯并或萘并取代基或它的烷基或芳基取代衍生物；或任何兩個(gè)R1至R12取代基形成1，2-苯并、1，2-萘并、2，3-萘并或1，8-萘并取代基或它們的烷基或芳基取代衍生物；或 其中取代基R1至R14的每一個(gè)都獨(dú)立地是氫、1-24個(gè)碳原子的烷基、芳基或5-30個(gè)碳原子的取代芳基；或者任何兩個(gè)相鄰的R1至R14取代基形成一個(gè)增環(huán)反應(yīng)后的苯并或萘并取代基或它的烷基或芳基取代衍生物；或任何兩個(gè)R1至R14取代基形成1，2-苯并、1，2-萘并、2，3-萘并或1，8-萘并取代基或它們的烷基或芳基取代衍生物；或 其中取代基R1至R14的每一個(gè)都獨(dú)立地是氫、1-24個(gè)碳原子的烷基、芳基或5-30個(gè)碳原子的取代芳基；或者任何兩個(gè)相鄰的R1至R14取代基形成一個(gè)增環(huán)反應(yīng)后的苯并或萘并取代基或它的烷基或芳基取代衍生物；或任何兩個(gè)R1至R14取代基形成1，2-苯并、1，2-萘并、2，3-萘并或1，8-萘并取代基或它們的烷基或芳基取代衍生物； 萘并[2，3-a]芘 萘并[2，3-e]芘 苯并[a]芘 苯并[e]芘 苯并[b]苝 并四苯五苯 苯并[a]并四苯 苝 苯并[ghi]苝 蒄 二苯并[cd，jk]芘 苯并[a]蒄 苯并[ghi]萘并[(cde}苝 二苯并[b，def]萘并[2，3-a]蒄 苯并[a]苝 二苯并[cc，lm]苝 玉紅省 萘并[8，1，2-bcd]苝 二苯并[b，k]苝 二苯并[b，n]苝 萘并[1，2-a]芘 萘并[1，2-e]芘 苯并[rst]五苯 二苯并[def，p] 二苯并[fg，op]并四苯 二苯并[h，rst]五苯 Terrylene第一種主體成分的一個(gè)特殊選擇標(biāo)準(zhǔn)是該有機(jī)化合物應(yīng)當(dāng)具有能夠形成單體態(tài)和聚集態(tài)兩種形態(tài)的分子結(jié)構(gòu)。聚集態(tài)能夠通過相同化合物的至少兩個(gè)分子形成，例如第一種主體成分，或者通過兩種不同化合物的至少兩個(gè)分子形成，例如第一和第二種主體成分。下面的討論將集中于第一種情況。單體態(tài)定義為第一種主體成分的分子彼此沒有相互作用的狀態(tài)并且由此在第二種成分的固態(tài)溶液中的行為象單個(gè)分子一樣。因此特別是其吸收和發(fā)射過程只涉及一個(gè)分子。不存在相互作用可能出自以下原因，例如由于內(nèi)在地缺乏能產(chǎn)生相互作用的力，分子間的距離太大，不適當(dāng)?shù)膸缀谓Y(jié)構(gòu)以及其他原因。聚集態(tài)定義為至少兩個(gè)分子通過相互作用例如在本領(lǐng)域中公知的范德華力，或者通過在本領(lǐng)域中公知的電荷轉(zhuǎn)移相互作用形成的狀態(tài)。它具有與單體態(tài)不同的物理和化學(xué)性質(zhì)。特別地，兩個(gè)或多個(gè)分子可以參與協(xié)同吸收或發(fā)射或吸收和發(fā)射，也就是說吸收或發(fā)射或吸收和發(fā)射只能理解為是由分子復(fù)合物或分子聚集體產(chǎn)生的。當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)分子協(xié)同作用來吸收光子，人們稱該吸收聚集體位于基電子態(tài)。當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)分子協(xié)同作用來發(fā)射光子，人們稱該激態(tài)復(fù)合物、或分子復(fù)合物或分子聚集體位于激發(fā)電子態(tài)。吸收聚集體不需要激發(fā)形成激發(fā)態(tài)復(fù)合物，激發(fā)態(tài)復(fù)合物不需要發(fā)射光子形成基態(tài)聚集體。因此，聚集態(tài)可以存在于或者基電子態(tài)或者激發(fā)電子態(tài)或者同時(shí)處于兩種狀態(tài)。聚集態(tài)可能在基電子態(tài)僅僅微弱地締合(范德華相互作用能為～1-3千卡/摩爾)，但是其在它的激發(fā)電子態(tài)更強(qiáng)地締合(范德華相互作用能為～3-10千卡/摩爾)。在基電子態(tài)的最簡單的聚集體經(jīng)常稱為二聚體，它是由在基電子態(tài)的兩個(gè)分子形成的。在激發(fā)電子態(tài)的聚集態(tài)稱為激發(fā)物，而在最簡單的情況下是由兩個(gè)分子形成的，其中一個(gè)在激態(tài)復(fù)合物形成之前處于基電子態(tài)而另一個(gè)處于激發(fā)電子態(tài)。聚集態(tài)最常見的特征之一是分別與單體態(tài)的吸收光譜或發(fā)射光譜或者吸收和發(fā)射光譜相比，它們的吸收光譜或者發(fā)射光譜或者兩者都發(fā)生了位移。該位移可以是紅移或藍(lán)移。另一方面，聚集態(tài)的吸收或發(fā)射光譜或吸收和發(fā)射光譜可能包含新的特征，如分別與單體態(tài)的吸收光譜或發(fā)射光譜或者吸收和發(fā)射光譜相比位置發(fā)生紅移或者藍(lán)移的峰和肩峰。聚集態(tài)的另一個(gè)最常見的特征是，該新的或發(fā)生位移的吸收或發(fā)射或兩者的強(qiáng)度以及有時(shí)峰位(波長)依賴于形成聚集態(tài)的分子的濃度。隨著濃度的增加，發(fā)生位移的吸收或發(fā)射特征或兩者都由于聚集態(tài)濃度的增加而增加，而峰位或者波長也可能由于聚集態(tài)尺寸(在形成中所涉及的分子數(shù))的增加而發(fā)生位移。僅供參考，這些定義可以在N.J.Turro，Modorn Molecular Photochemistry，University Science Books，Sausalito，CA 1991中找到。
對(duì)某些有機(jī)化合物，它們的分子結(jié)構(gòu)使它們處于激發(fā)電子態(tài)的聚集態(tài)有發(fā)射性，因此能夠通過測(cè)量熒光光譜與濃度的關(guān)系容易地觀察到，例如圖4和圖5。形成發(fā)射性和高發(fā)射性聚集態(tài)的化合物作為第一種主體成分可能是最有用的。但是，有許多有機(jī)化合物形成的聚集態(tài)沒有發(fā)射性或有微弱發(fā)射性。這能導(dǎo)致電致發(fā)光和光致發(fā)光效率的降低。然而，對(duì)于某些這樣的化合物，其位于激發(fā)電子態(tài)的聚集態(tài)的壽命可以是足夠的長，而電子激發(fā)能量向發(fā)光摻雜劑傳送的速率足夠的高。因此，這種化合物也能夠用作不損失發(fā)光效率的第一種主體成分。
用于選擇用作的一種主體成分的另一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)是這種化合物的聚集態(tài)應(yīng)當(dāng)具有這樣的光譜特征(即吸收和發(fā)射光譜)、壽命和振子強(qiáng)度，使得能夠確保電子激發(fā)能量向適當(dāng)顏色的發(fā)光摻雜劑有效地傳送。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)用作本發(fā)明第一種主體成分的許多中苯環(huán)型化合物具有平面剛性幾何結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)促進(jìn)了聚集態(tài)的形成。許多代表性苯環(huán)型化合物，例如芘、苝、蒄和苯并[ghi]苝和它們的苯并和萘并衍生物已經(jīng)在普通的文獻(xiàn)中被證明擁有所說的形成聚集態(tài)的傾向。這些化合物的聚集態(tài)在普通的文獻(xiàn)中進(jìn)行了詳盡地表征。符合這樣一種極性幾何結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)的其它有機(jī)化合物也是有用的。
人們常常發(fā)現(xiàn)例如公開在本發(fā)明中的化合物能夠形成聚集態(tài)，該聚集態(tài)不僅由兩個(gè)分子組成，而且隨著體積％的增加由三個(gè)、四個(gè)和更多分子組成。隨著第一種主體組分足夠高的分子數(shù)參加聚集態(tài)的形成，可以形成一個(gè)結(jié)構(gòu)功能區(qū)，其中可以發(fā)現(xiàn)確定的秩序度或結(jié)晶度。這些功能結(jié)構(gòu)區(qū)的尺寸可以在納米(納晶功能結(jié)構(gòu)區(qū))或甚至微米(微晶功能結(jié)構(gòu)區(qū))的范圍內(nèi)。
用于本發(fā)明發(fā)光層的第二種主體成分的材料是能夠形成連續(xù)和基本上無孔薄膜的有機(jī)化合物。它們可以是極性的，例如用于綠色和紅色OLEDs的一般主體AlQ，和非極性的，例如用于藍(lán)色OLEDs的一般主體蒽族化合物，2-(1，1-二甲基乙基)-9，10-二(2-萘基)蒽(TBADN)和9，10-二[4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基]蒽。第二種主體成分的帶隙可以小于、大于或等于處于單體態(tài)或聚集態(tài)的第一種主體成分的帶隙。帶隙定義為將一個(gè)電子從分子的最高占據(jù)分子軌道激發(fā)到最低空分子軌道所需的能量。當(dāng)處于單體態(tài)的第一種主體成分的帶隙約等于第二種主體成分的帶隙而且沒有摻雜劑時(shí)，光致發(fā)光(PL)和電致發(fā)光(EL)光譜同時(shí)含有兩種物質(zhì)的發(fā)射光譜。這可以在圖4和圖6中看出來，相應(yīng)于2％和4％的情況下的曲線。當(dāng)處于單體態(tài)的第一種主體成分的帶隙約等于第二種主體成分和處于聚集態(tài)的第一種主體成分的帶隙時(shí)(同時(shí)沒有摻雜劑)，PL和EL光譜包含所有三種物質(zhì)的發(fā)射光譜。這可以在圖4和圖6中看出來，相應(yīng)于6％和10％的情況下的曲線。當(dāng)處于聚集態(tài)的第一種主體成分的帶隙小于第二種主體成分的帶隙而且沒有摻雜劑時(shí)，PL和EL光譜主要由處于聚集態(tài)的第一種主體成分的發(fā)射光譜組成。這可以在圖4和圖6中看出來，相應(yīng)于15％的情況下的曲線。值得注意的是，在所有這些情況下PL和EL光譜的組成也受濃度，特別是第一種主體成分的聚集態(tài)濃度和全部所涉及物質(zhì)的單線激發(fā)態(tài)的壽命的影響。
必要條件是發(fā)光摻雜劑的帶隙應(yīng)當(dāng)小于第二種主體成分的帶隙、處于單體態(tài)的第一種主體成分的帶隙和處于聚集態(tài)的第一種主體成分的帶隙。這保證了有利于電子激發(fā)能從第一和第二主體成分轉(zhuǎn)移到產(chǎn)生光的摻雜劑中，所述電子激發(fā)能來自在第一和第二主體成分中電子和空穴的重組。
第二種主體成分、處于單體態(tài)的第一種主體成分和處于聚集態(tài)的第一種主體成分中的任何一個(gè)可以具有最小的帶隙。最小帶隙材料也可以用作空穴陷阱、電子陷阱或同時(shí)用作兩種陷阱。在一種主體成分中直接捕獲注入的載體是有利的，因?yàn)樗龠M(jìn)了在這種成分中電子-空穴的重組，減少了在另外一種主體材料中進(jìn)行載體重組的需要。在這種條件下，另外一種主體材料僅需用于載體傳輸。
用于第二種主體材料的一類優(yōu)選材料是oxinoid化合物。預(yù)期的oxinoid化合物的實(shí)例是滿足下面結(jié)構(gòu)式的那些化合物 或 其中M代表金屬；n是1-3的一個(gè)整數(shù)；和Z在每一種情況下均獨(dú)立地代表構(gòu)成具有至少兩個(gè)稠合芳香環(huán)的核心的原子。
根據(jù)前面的論述，很明顯金屬可以是單價(jià)、二價(jià)或三價(jià)金屬。例如，該金屬可以是堿金屬，例如鋰、鈉或鉀；堿土金屬，例如鎂或鈣；或土金屬，例如硼或鋁。一般地，可以使用任一已知可用作螯合金屬的單價(jià)、二價(jià)或三價(jià)金屬。
Z代表一個(gè)雜環(huán)核心，所述核心含有至少兩個(gè)稠合的芳環(huán)，其中至少一個(gè)是唑或吖嗪環(huán)。如果需要，其它的環(huán)，包括脂肪環(huán)和芳香環(huán)兩種，可以與這兩種所需要的環(huán)發(fā)生稠合反應(yīng)。為了避免增加分子體積而沒有功能上的提高，環(huán)原子的數(shù)目優(yōu)選為18或更少。
有用的螯合oxinoid化合物的說明和它們的縮略名如下三(8-喹啉醇)合鋁(AlQ)二(8-喹啉醇)合鎂(MgQ)三(8-喹啉醇)合銦(InQ)
8-喹啉醇合鋰(LiQ)另一種用作第二種主體成分的材料包括含有其它雜環(huán)結(jié)構(gòu)的苯環(huán)型化合物。這些結(jié)構(gòu)包括苯并噁唑基和其下列分子結(jié)構(gòu)通式的硫代和氨基類似物 其中Z是O、NR″或S；R和R′分別是氫；1-24個(gè)碳原子的烷基；5-20個(gè)碳原子的芳基或雜原子取代的芳基；鹵素或構(gòu)成稠和芳香環(huán)所需的原子；而且R″是氫；1-24個(gè)碳原子的烷基；或5-20個(gè)碳原子的芳基。
在發(fā)光層中的摻雜劑的材料選擇標(biāo)準(zhǔn)是1)摻雜劑分子在發(fā)光層中具有高的熒光或光致發(fā)光效率，和2)它的帶隙小于第一和第二種主體材料兩者的帶隙、或者處于單體態(tài)或著聚集態(tài)的第一種成分的帶隙。
對(duì)于發(fā)紅光的OLEDs，本發(fā)明優(yōu)選的一種摻雜劑具有下面的通式 其中R1，R2，R3和R4分別是1-10個(gè)碳原子的烷基；R5是2-20個(gè)碳原子的烷基、芳基、空間位阻芳基或雜環(huán)芳基；和R6是1-10個(gè)碳原子的烷基或與R5相連的5元或6元碳環(huán)。
這些材料擁有和在溶液中一樣高的熒光效率并且在橙紅色和紅色光譜區(qū)中發(fā)光。這種類型的代表性材料和它們的縮略名包括 DCMDCJDCJT DCJTB 對(duì)于發(fā)綠光的OLEDs，用作本發(fā)明摻雜劑的一種熒光材料包括下列式子的化合物 其中X＝S，或O；R1和R2分別是1-20個(gè)碳原子的烷基，芳基或碳環(huán)體系；R3和R4分別是1-10個(gè)碳原子的烷基，或分別與R1、R2連接的一個(gè)枝狀或無支鏈的5元或6元取代環(huán)；R5和R6分別是1-20個(gè)碳原子的烷基，其是枝狀的或無支鏈的。
這種類型的代表性材料和它們的縮略名包括C-545T C-6 C-525T對(duì)于發(fā)綠光的OLEDs，用作本發(fā)明摻雜劑的另一種熒光材料包括下列式子的化合物 其中取代基R1-R7每一個(gè)分別為氫、氟、氯、1-24個(gè)碳原子的枝狀或無支鏈的烷基，芳基或5-30個(gè)碳原子的取代芳基；或者任何兩個(gè)相鄰的R1至R4取代基形成一個(gè)增環(huán)反應(yīng)后的苯并取代基或它的烷基或芳基取代衍生物；或任何兩個(gè)R1至R10取代基形成1，2-苯并、1，2-萘并、2，3-萘并或1，8-萘并取代基或它們的烷基或芳基取代衍生物。
這種類型的代表性材料和它們的縮略名包括 Quinacrldone，QA Dimethylquinacridone，DMQA Diphenylquinacridone，DPQA CFDMQA本發(fā)明發(fā)光層的組成是這樣的，使得或者第一種主體成分或者第二種主體成分構(gòu)成發(fā)光層的最大體積分?jǐn)?shù)。摻雜劑通常構(gòu)成最少的體積分?jǐn)?shù)。第一和第二種主體成分的范圍是發(fā)光層的1-99體積％。優(yōu)選第一和第二種主體成分的范圍是發(fā)光層的5-95體積％。摻雜劑的濃度范圍是0.1-10體積％。優(yōu)選摻雜劑的濃度范圍是0.5-5體積％。本發(fā)明發(fā)光層的厚度在50-2000埃之間。在這個(gè)范圍中的厚度足夠大，使得電荷載體的重組以及由此而來的電致發(fā)光全部在該層中發(fā)生。優(yōu)選的范圍是100-500埃，此時(shí)整體OLED設(shè)備的性能參數(shù)，包括驅(qū)動(dòng)電壓都是最佳的。
形成本發(fā)明發(fā)光層的有用方法是通過在真空室中進(jìn)行蒸汽沉積。這個(gè)方法在用于構(gòu)造OLED設(shè)備時(shí)特別有用，此時(shí)該層結(jié)構(gòu)，包括有機(jī)層，能夠順序地沉積在襯底上而在各層之間沒有明顯的干擾。每一個(gè)單獨(dú)層的厚度和它的組成能夠在沉積過程中精確地控制。為了生產(chǎn)預(yù)期組成的發(fā)光層，每一種組分的沉積速率都使用一個(gè)沉積速率監(jiān)視器獨(dú)立地進(jìn)行控制。
回到圖2，空穴傳輸層231和電子傳輸層233分別向發(fā)光層232提供傳輸空穴和電子的功能。在OLED設(shè)備中這些層的使用和它們的材料組成已經(jīng)由Tang等人公開在共同轉(zhuǎn)讓的US-A-4,769,292中，在這里引入作為參考。一個(gè)典型的空穴傳輸層包括空穴傳輸化合物如N，N’-二(1-萘基)-N，N’-二苯基聯(lián)苯胺(NPB)、N，N’-二(1-萘基)-N，N’-二(2-萘基)聯(lián)苯胺(TNB)和N，N’-二(3-甲苯基)-N，N’-二苯基聯(lián)苯胺(TPD)。
回到圖3，空穴注入層331和電子注入層335分別提供促進(jìn)從陽極的空穴注入和從陰極340的電子注入的功能。在OLED設(shè)備中空穴注入層的使用已經(jīng)由Van Slyke等人公開在共同轉(zhuǎn)讓的US-A-4,720,432中，在這里引入作為參考。電子注入層的使用已經(jīng)由Hung等人公開在共同轉(zhuǎn)讓的US-A-5,776,622中，在這里也引入作為參考。對(duì)照實(shí)施例1如下制備一個(gè)OLED設(shè)備1。使用市售的玻璃洗刷工具清洗用約850的透明銦-錫-氧化物(ITO)導(dǎo)電層涂覆的玻璃襯底并干燥。隨后使用氧化性等離子體處理ITO表面以調(diào)節(jié)該表面成為一個(gè)陽極。通過CHF3的等離子體輔助沉積在ITO上沉積一個(gè)10厚的氟碳(CFx)空穴注入層。按照下面的順序通過從坩堝蒸發(fā)皿中升華在常規(guī)真空沉積室中在約10-6托的真空度下沉積下列各層(1)空穴傳輸層，厚度750，由NPB組成，(2)發(fā)光層，厚度450，由作為單一材料的Alq組成，(3)電子傳輸層，厚度300，由AlQ組成，和(4)陰極，約2200厚，由Mg∶Ag體積比約10∶1的鎂和銀的合金組成。在上述步驟之后，在氮?dú)鈿夥障掳b該設(shè)備，使用硫酸鈣作為干燥劑。
使用一個(gè)恒電流源和一個(gè)光測(cè)量儀評(píng)價(jià)這個(gè)設(shè)備的EL特征。測(cè)量了驅(qū)動(dòng)電壓、以cd/A和W/A為單位的EL效率、CIE坐標(biāo)、峰波長(λmax)、在極大值的一半時(shí)的全譜線寬度(FWHM)以及隨著電流密度(J)從0.5增加到100mA/cm2，EL效率的損失和增加、在電流密度從相對(duì)較低的0.5mA/cm2至相對(duì)較高的100mA/cm2時(shí)的Δcd/A vs J。它們?cè)?0mA/cm2時(shí)的值列在表I中。
表I也包含了在平均電流密度為40mA/cm2(在80mA/cm2時(shí)0.5ms正向偏壓與0.5ms反向偏壓-14V交替進(jìn)行)和在室溫下時(shí)的壽命值。使設(shè)備持續(xù)工作500-1000小時(shí)，隨后停止老化，使用下面形式的擴(kuò)展指數(shù)方程擬合照度對(duì)時(shí)間的曲線Lt＝L0×exp(A×tB)其中Lt是在時(shí)間t時(shí)的照度，L0是起始照度。A和B是經(jīng)驗(yàn)擬合參數(shù)，發(fā)現(xiàn)分別為-0.011和0.59。設(shè)備的半壽命，T50％，通過計(jì)算在Lt/L0＝0.5的時(shí)間得到。
類似于對(duì)照實(shí)施例1構(gòu)造OLED設(shè)備2-6，除了在發(fā)光層(2)將萘并[2，3-a]芘用作第一種主體成分材料而AlQ用作第二種主體成分材料。萘并[2，3-a]芘和AlQ以體積為基礎(chǔ)的相對(duì)含量對(duì)于實(shí)施例2，3，4，5和6分別是1∶99、2∶98、4∶96、10∶90和15∶85。設(shè)備2-6的EL特征列于表I中。從表I中可以看出，設(shè)備2-6表明，隨著萘并[2，3-a]芘的體積％增加1)發(fā)光效率稍有下降然后增加；2)發(fā)射顏色從綠色遷移至黃綠色；3)Δcd/A對(duì)J的變化從增益變至較大的損失然后是較小的損失；4)相對(duì)于對(duì)照設(shè)備1壽命有200-800％的提高。對(duì)照實(shí)施例7類似于對(duì)照實(shí)施例1構(gòu)造OLED設(shè)備7，除了發(fā)光層的唯一主體材料，AlQ，用發(fā)光摻雜劑CFDMQA摻雜，并且它們的體積比分別為99.5∶0.5。這種設(shè)備的EL特征列在表I中。
表I.實(shí)施例1-16a的OLED設(shè)備的組成和EL性能(在20mA/cm2時(shí))

(a)N[2，3-a]P-萘并[2，3-a]芘；λmax-峰波長，nm；FWHM-在半極大值時(shí)同全譜寬度，nm；Δcd/A vsJ-當(dāng)電流密度(J)從0.5增至100mA/cm2時(shí)EL效率的損失或增益；RT-室溫；(b)在20mA/cm2和RT下的T50％實(shí)施例12-1600h；實(shí)施例16-14,200h對(duì)照實(shí)施例17類似于對(duì)照實(shí)施例12構(gòu)造OLED設(shè)備17，除了1)發(fā)光層厚度為300；2)發(fā)光層的唯一主體材料，AlQ，用發(fā)光摻雜劑DCJTB摻雜，并且它們的體積比分別為99∶1。這種設(shè)備的EL特征列在表II中。
表II實(shí)施例17-25a的OLED設(shè)備的組成和EL性能(在20mA/cm2時(shí))

(a)N[2，3-a]P-萘并[2，3-a]芘；λmax-峰波長，nm；FWHM-在半極大值時(shí)的全譜寬度，nm；Δcd/A vsJ-當(dāng)電流密度(J)從0.5增至100mA/cm2時(shí)EL效率的損失或增益；RT-室溫；(b)在20mA/cm2和RT下的T50％實(shí)施例17-3000h；實(shí)施例18-10,000h；實(shí)施例19-13,500h；實(shí)施例20-17,000h；實(shí)施例21-14,000h。對(duì)照實(shí)施例26構(gòu)造例如對(duì)照實(shí)施例1的OLED設(shè)備26。這種設(shè)備的EL特征列在表III中。
表III實(shí)施例26-32a的OLED設(shè)備的組成和EL性能(在20mA/cm2時(shí))

(a)N-并四苯；λmax-峰波長，nm；FWHM-在半極大值時(shí)的全光譜寬度，nm；Δcd/AvsJ-當(dāng)電流密度(J)從0.5增至100mA/cm2時(shí)EL效率的損失或增益；RT-室溫對(duì)照實(shí)施例33類似于對(duì)照實(shí)施例1構(gòu)造0LED設(shè)備33，除了發(fā)光層的唯一主體材料是TBADN。這種設(shè)備的EL特征列在表IV中。
表IV實(shí)施例33-41a的OLED設(shè)備的組成和EL性能(在20mA/cm2時(shí))

(a)N[2，3-a]P-萘并[2，2-a]芘；λmax-峰波長，nm；FWHM-在半極大值時(shí)同全光譜寬度，nm；Δcd/A vsJ-當(dāng)電流密度(J)從0.5增至100mA/cm2時(shí)EL效率的損失或增益；RT-室溫對(duì)照實(shí)施例42類似于對(duì)照實(shí)施例17構(gòu)造OLED設(shè)備42，除了發(fā)光層唯一的主體材料，TBADN，用發(fā)光摻雜劑DCJTB摻雜，并且它們的體積比分別為99∶1.0。這種設(shè)備的EL特征列在表IV中。
表V實(shí)施例42-46a的OLED設(shè)備的組成和EL性能(在20mA/cm2時(shí))

(a)λmax-峰波長，nm；FWHM-在半極大值時(shí)的全光譜寬度，nm；Δcd/AvsJ-當(dāng)電流密度(J)從0.5增至100mA/cm2時(shí)，EL效率的損失或增益，RT-室溫
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)發(fā)光設(shè)備，包含(a)襯底；(b)沉積在襯底上的陽極和陰極(c)沉積在陽極和陰極之間的發(fā)光層，其中發(fā)光層包含一種主體和至少一種摻雜劑；(d)所選擇的發(fā)光層主體包含一種固體有機(jī)材料，該有機(jī)材料含有至少兩種組分的混合物，其中(i)混合物的第一種成分是一種有機(jī)化合物，其能夠傳輸電子或空穴或者兩者都可以，并且能夠形成單體態(tài)和聚集態(tài)兩種狀態(tài)，并且還能夠或者在基電子態(tài)或者在激發(fā)電子態(tài)形成凝聚態(tài)，該凝聚態(tài)相對(duì)于單體態(tài)的吸收或發(fā)射光譜或者吸收和發(fā)射光譜分別產(chǎn)生不同的吸收或發(fā)射光譜或者兩種光譜都不同。(ii)混合物的第二種成分是一種有機(jī)化合物，其能夠形成連續(xù)的和基本上無孔的層；并且(e)選擇發(fā)光層的摻雜劑以從發(fā)光設(shè)備中產(chǎn)生光。
2.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中聚集態(tài)是處于或者基電子態(tài)或者激發(fā)電子態(tài)的二聚體。
3.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中聚集態(tài)是晶體。
4.權(quán)利要求3的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中聚集態(tài)是微晶或納晶區(qū)域結(jié)構(gòu)。
5.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中第一種成分是非極性有機(jī)化合物。
6.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中第一種成分是包括苯環(huán)型烴的有機(jī)化合物。
7.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中第二種成分是極性大于第一種成分的有機(jī)化合物。
8.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中第一種成分是能隙大于1.5電子伏特的有機(jī)化合物。
9.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中第二種成分是能隙大于1.5電子伏特的有機(jī)化合物。
10.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中第一種成分至少構(gòu)成發(fā)光層的1體積％。
11.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中第一種成分包括一種苯環(huán)型烴或它的用一個(gè)給體或一個(gè)受體部分取代的衍生物。
12.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中第二種成分包括一種苯環(huán)型烴或它的用一個(gè)給體或一個(gè)受體部分取代的衍生物。
13.權(quán)利要求1的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中第二種組分包括下面分子結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物 或 其中M代表金屬；n是1-3的一個(gè)整數(shù)；和Z在每一種情況下均獨(dú)立地代表構(gòu)成具有至少兩個(gè)稠合芳香環(huán)的核心的原子。
14.權(quán)利要求13的有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其中第二種成分包括AlQ3、InQ3、GaQ3或MgQ3。
15.一種有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其包含襯底、沉積在襯底上的陽極和陰極以及沉積在陽極和陰極之間的發(fā)光層，其中發(fā)光層包含一種主體和至少一種摻雜劑，所選擇的發(fā)光層主體包含一種固體有機(jī)材料，該有機(jī)材料含有至少兩種組分的混合物，其中之一能夠形成單體態(tài)和聚集態(tài)兩種狀態(tài)。
全文摘要
一種有機(jī)發(fā)光設(shè)備，其包含襯底、沉積在襯底上的陽極和陰極以及沉積在陽極和陰極之間的發(fā)光層，其中發(fā)光層包含一種主體和至少一種摻雜劑，所選擇的發(fā)光層主體包含一種固體有機(jī)材料，該有機(jī)材料含有至少兩種組分的混合物，其中之一能夠形成單體態(tài)和聚集態(tài)兩種狀態(tài)。
文檔編號(hào)H01L51/50GK1453886SQ0312402
公開日2003年11月5日 申請(qǐng)日期2003年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月24日
發(fā)明者V·V·亞里科夫 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司