[发明专利]采用电致发光化合物的电致发光器件

说明书

发明领域

本发明涉及包含电致发光化合物的电致发光器件。

发明背景

在显示器件中，电致发光器件(EL器件)是自发光型显示器件，与LCD相比具有宽视角、极佳对比以及快速响应速率的优点。

根据形成发射层的材料和发光机制可将EL器件分成无机EL器件和有机EL器件。其中，有机EL器件的发光效率、色纯度和操作电压较佳，并可方便地实现全色显示。

同时，Eastman Kodak在1987年首先研制了一种有机EL器件[Appl.Phys.Lett.51，913，1987]，该器件使用低分子量芳香族二胺作为形成EL层的材料以及铝配合物。

可根据功能将EL材料分成主体材料和掺杂剂材料。通常已知具有最佳EL性能的器件结构可用通过将掺杂剂掺入主体中制成的EL层制造。最近，迫切需要开发出具有高性能和长寿命的有机EL器件，考虑到中型到大型OLED面板所需的EL性能，尤其迫切需要开发出与传统EL材料相比具有好得多的EL性能的材料。对主体材料(作为固态溶剂和能量输送器)而言，所需性能为高纯度和能够在真空中气相沉积的合适分子量。此外，玻璃转化温度和热分解温度应足够高以确保热稳定性。此外，主体材料应具有高电化学稳定性以提供较长寿命。容易形成与其他相邻材料的高粘附性但没有层间迁移的无定形薄膜。

在OLED(有机发光二极管)中，决定发光效率的最重要因素是电致发光材料的种类。迄今，虽然荧光材料被广泛用于电致发光材料，但考虑电致发光机理，磷光材料的发展是将发光效率理论上提高至4倍的最好方法之一。

到目前为止，已知铱(III)配合物被广泛用作磷光材料，包括(acac)Ir(btp)₂，Ir(ppy)₃和Firpic，分别作为红，绿和蓝色磷光材料。特别的，大量磷光材料最近在日本，欧洲和美国被研究，并预期对进一步改进的磷光材料的研究。

迄今，作为用于磷光发光材料的主体材料，4，4’-N，N’-二咔唑-联苯(CBP)是广泛已知的，并且已经开发了采用空穴阻挡层(如BCP和BAlq)的高效率的OLED。East-North Pioneer(日本)等公司报道，使用二(2-甲基-8-喹啉代(quinolinato))(对-苯基苯酚)铝(III)(BAlq)及其衍生物作为磷光材料的主体开发出高性能OLED。

考虑到发光特性，现有技术中的材料是有利的，但它们具有低的玻璃转化温度和差的热稳定性，从而使得这些材料在高温真空气相沉积过程中倾向于发生转变。有机电致发光器件中，定义能效＝(π/电压)×电流效率。因此，能效与电压成反比，为了使OLED具有较低的能耗，能效应该更高。实际上，采用磷光电致发光(EL)材料的OLED与采用荧光EL材料的OLED相比，表现出明显更高的电流效率(cd/A)。然而，若采用常规的材料像BAlq和BCP作为磷光EL材料的主体材料，在能效(lm/w)方面并没有显著的优势，因为相对于采用荧光材料的OLED需要较高的操作电压。

通常，有机电致发光器件主要是由阳极/有机EL层/阴极构成的层叠结构，适当具有空穴注入传输层和电子注入层；例如，目前已知的结构为阳极/空穴注入层/空穴传输层/有机EL层/阴极；阳极/空穴注入层/空穴传输层/有机EL层/电子注入层/阴极；和阳极/空穴注入层/空穴传输层/有机EL层/电子传输层/电子注入层/阴极，等等。

这些层叠型器件的电子注入层或电子传输层可采用各种有机化合物。这些化合物包括轻金属配合物，典型为三(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)，噁二唑，三唑，苯并咪唑，苯并噁唑，苯并噻唑，等等，但从EL亮度、耐久性等方面看来它们不能令人完全满意。其中，Alq₃据称是最优选的化合物，其具有极佳稳定性和高电子亲和力。然而，当将其用于蓝色电致发光器件时，荧光会由于激子扩散而会使色纯度恶化。

如上所述，电致发光器件最近的商业化突飞猛进，表现为获得的薄型EL器件具有在低施加电压下高亮度、EL波长多样化且响应迅速，同时，低功率消耗也是高效能和长寿命器件所必需的。

发明概述

因此，本发明的目的是提供一种电致发光器件，其包括第一电极；第二电极；和至少一个插入所述第一电极和所述第二电极之间的有机层；其中，所述有机层包含二价金属或三价金属配合物作为主体材料，其中掺有各种电致发光掺杂剂。

本发明的另一个目的是提供一种具有极佳发光效率、高色纯度、低操作电压和良好使用期的电致发光器件。