[发明专利]磷光有机发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及磷光有机发光器件，全色显示器和阴极在其内的用途。

背景技术

有机发光器件(OLED)通常包括阴极、阳极，和在阳极与阴极之间 的有机发光区域。发光有机材料可包括小分子材料，例如US4539507 中所述的小分子材料，或者聚合物材料，例如在PCT/WO90/13148中所 述的那些聚合物材料。阴极将电子注入到发光区域内和阳极注入空穴。 电子和空穴重组生成光子。

图1示出了OLED的典型截面结构。典型地在用透明阳极2，例如 氧化铟锡(ITO)层涂布的玻璃或塑料衬底上制造OLED。用至少一层电 致发光有机材料3和阴极材料4的薄膜覆盖I TO涂布的衬底。可将其 他层加入到该器件中，例如改进电极和电致发光材料之间的电荷传输。

在显示器应用中使用OLED存在增加的兴趣，这是因为它们相对于 常规的显示器具有潜在的优势。OLED具有相对低的操作电压和功耗， 且可容易地加工，以生产大面积的显示器。在实用的程度上，需要生 产明亮且有效地操作，而且还能可靠地生产和稳定使用的OLED。

在OLED内阴极的结构是本领域中考虑的一个方面。在单色OLED 的情况下，阴极可以因其最佳的性能选择采用单一的电致发光有机材 料。然而，全色OLED包括红、绿和蓝光有机发光材料。这种器件要求 能注入电子到所有这三种发光材料内的阴极，即“共同(common)阴极”。

阴极4选自功函允许注入电子到电致发光层内的材料。其他因素 影响阴极的选择，例如阴极和电致发光材料之间可能的负面相互作用。 阴极可由单一材料，例如铝层组成。或者，它可包括多种金属，例如 WO98/10621中所述的钙和铝的双层，在WO98/57381，应用物理通讯 (Appl.Phys.Lett.)2002，81(4)，634和WO 02/84759中公开的元素钡， 或者电介质材料的薄层，以辅助电子注入，例如在WO00/48258中公开 的氟化锂，或在应用物理通讯(Appl.Phys.Lett.)2001，79(5)，2001 中公开的氟化钡。为了提供电子有效地注入到器件内，阴极的功函优 选小于3.5电子伏特，更优选小于3.2电子伏特，最优选小于3电子 伏特。

位于有机发射层(或有机电子传输层，若存在的话)和金属阴极之 间的金属氟化物层可导致器件效率的改进，参见例如应用物理通讯 (Appl.Phys.Lett.)70，152，1997。认为这一改进来自于在聚合物/ 阴极界面处阻挡层高度的下降，从而允许改进的电子注入到有机层内。 在应用物理通讯(Appl.Phys.Lett.)79(5)，563-565，2001中提出 了使用LiF/Al阴极时的器件劣化机理，其中LiF和Al可反应释放Li 原子，Li原子可迁移到电致发光层内并掺杂电致发光材料。然而，发 明人已发现，LiF/Al阴极相对稳定，其主要缺点是效率相对低(尤其 当作为共同阴极使用时)。更加有效的布局使用三层LiF/Ca/Al，这在 合成金属(Synth.Metals)2000，111-112，第125-128页中以共同阴极 形式公开。然而，在WO 03/019696中报道了对于含这一阴极和含硫的 荧光电致发光材料，例如含三聚体重复单元噻吩-苯并噻二唑-噻吩 的红色发射聚合物的器件来说，劣化尤其明显。WO 03/019696提出使 用钡基材料，而不是LiF，并公开了对于含硫的这些荧光电致发光材 料来说的三层结构BaF₂/Ca/Al。在WO 03/019696中还提及了使用其他 钡化合物，其中包括卤化钡和氧化钡的可能性。

US 6563262提出使用金属氧化物(例如氧化钡)与铝的双层用于荧 光聚(对亚苯基亚乙烯基)发射材料(PPV)。

合成金属(Synth.Metals)122(2001)第203-207页公开了结构为 ITO/NPB/EL/BCP/Alq₃/Li₂O/Al的磷光OLED，其中NPB为有机空穴传 输材料层，EL是含主体(host)材料CBP和磷光掺杂剂材料Ir(ppy)₃的有机电致发光层，BCP是有机空穴阻挡材料层，和Alq₃是有机电子 传输材料层。这一文章公开了通过选择NPB、CBP+Ir(ppy)₃和Alq₃层的厚度，优化层界面之间的光学距离。