有机电致发光材料、装置和相关方法
【专利说明】
[0001] 相关申请案的夺叉参考
[0002] 本申请案根据35U.S.C. § 119(e)要求2014年11月5日提交的美国临时申请案 第62/075, 333号和2014年10月6日提交的第62/060, 192号的优先权，所述申请案的全 部内容以引用的方式并入本文中。
[0003] 联合研究协议的各方
[0004] 所要求的本发明是由达成联合大学公司研究协议的以下各方中的一或多者，以以 下各方中的一或多者的名义和/或结合以下各方中的一或多者而作出：密歇根大学董事 会、普林斯顿大学、南加州大学和环宇显示器公司（Universal Display Corporation)。所 述协议在作出所要求的本发明的日期当天和之前就生效，并且所要求的本发明是因在所述 协议的范围内进行的活动而作出。
技术领域
[0005] 本发明涉及有机发光装置（0LED)，并且更具体地说，涉及所述装置中所用的有机 材料。更具体地说，本发明涉及一种包含两种有机化合物的混合物的新颖蒸发源，其允许两 种有机化合物在磷光有机发光装置（PH0LED)中的各个层的制造中稳定共蒸发。
【背景技术】
[0006] 出于若干原因，利用有机材料的光学电子装置变得越来越受欢迎。用以制造这样 的装置的材料中的许多材料相对便宜，因此有机光学电子装置具有获得相对于无机装置的 成本优势的潜力。另外，有机材料的固有性质（例如其柔性）可以使其非常适合具体应用， 例如在柔性衬底上的制造。有机光学电子装置的实例包括有机发光装置（0LED)、有机光电 晶体管、有机光伏打电池和有机光检测器。对于0LED，有机材料可以具有相对于常规材料的 性能优点。举例来说，有机发射层发射光的波长通常可以容易地用适当的掺杂剂来调整。
[0007] 0LED利用有机薄膜，其在电压施加于装置上时发射光。0LED正变为用于例如平 板显示器、照明和背光应用中的越来越引人注目的技术。美国专利第5, 844, 363号、第 6, 303, 238号和第5, 707, 745号中描述若干0LED材料和配置，所述专利以全文引用的方式 并入本文中。
[0008] 磷光性发射分子的一个应用是全色显示器。用于这种显示器的行业标准需要适于 发射具体色彩（称为"饱和"色彩）的像素。具体地说，这些标准需要饱和的红色、绿色和 蓝色像素。可以使用本领域中所熟知的CIE坐标来测量色彩。
[0009] 绿色发射分子的一个实例是三（2-苯基吡啶）铱、表示为Ir(ppy)3,其具有以下结 构：
[0010]
[0011] 在此图和本文后面的图中，将从氮到金属（此处，Ir)的配价键描绘为直线。
[0012] 如本文所用，术语"有机"包括聚合材料以及小分子有机材料，其可以用以制造有 机光学电子装置。"小分子"是指不是聚合物的任何有机材料，并且"小分子"可能实际上相 当大。在一些情况下，小分子可以包括重复单元。举例来说，使用长链烷基作为取代基不会 将分子从"小分子"类别中去除。小分子还可以并入到聚合物中，例如作为聚合物主链上的 侧基或作为主链的一部分。小分子还可以充当树枝状聚合物的核心部分，所述树枝状聚合 物由建立在核心部分上的一系列化学壳层组成。树枝状聚合物的核心部分可以是荧光或磷 光小分子发射体。树枝状聚合物可以是"小分子"，并且据信当前在0LED领域中使用的所有 树枝状聚合物都是小分子。
[0013] 如本文所用，"顶部"意指离衬底最远，而"底部"意指离衬底最近。在将第一层描 述为"安置"在第二层"上"的情况下，第一层被安置为距衬底较远。除非规定第一层"与" 第二层"接触"，否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说，即使阴极和阳极之间存 在各种有机层，仍可以将阴极描述为"安置在"阳极"上"。
[0014] 如本文所用，"溶液可处理"意指能够以溶液或悬浮液的形式在液体介质中溶解、 分散或输送和/或从液体介质沉积。
[0015] 当据信配位体直接促成发射材料的光敏性质时，配位体可以称为"光敏性的"。当 据信配位体并不促成发射材料的光敏性质时，配位体可以称为"辅助性的"，但辅助性的配 位体可以改变光敏性的配位体的性质。
[0016] 如本文所用，并且如本领域技术人员一般将理解，如果第一能级较接近真空能级， 那么第一"最高占用分子轨道"（HOMO)或"最低未占用分子轨道"（LUM0)能级"大于"或"高 于"第二HOMO或LUM0能级。由于将电离电位（IP)测量为相对于真空能级的负能量，因此 较高HOMO能级对应于具有较小绝对值的IP (负得较少的IP)。类似地，较高LUM0能级对 应于具有较小绝对值的电子亲和性（EA)(负得较少的EA)。在常规能级图上，真空能级在 顶部，材料的LUM0能级高于同一材料的Η0Μ0能级。"较高"Η0Μ0或LUM0能级表现为比"较 低" Η0Μ0或LUM0能级靠近这个图的顶部。
[0017] 如本文所用，并且如本领域技术人员一般将理解，如果第一功函数具有较高绝对 值，那么第一功函数"大于"或"高于"第二功函数。因为通常将功函数测量为相对于真空能 级的负数，因此这意指"较高"功函数负得较多。在常规能级图上，真空能级在顶部，将"较 高"功函数说明为在向下方向上距真空能级较远。因此，Η0Μ0和LUM0能级的定义遵循与功 函数不同的惯例。
[0018] 可以在以全文引用的方式并入本文中的美国专利第7,279, 704号中找到关于 0LED和上文所述的定义的更多细节。
【发明内容】
[0019] 本发明提供一种新颖组合物，其包含第一化合物与第二化合物的混合物，其适用 作稳定共蒸发源。在混合物中，第一化合物具有与第二化合物不同的化学结构。第一化合 物和第二化合物均是有机化合物。第一化合物和第二化合物中的至少一者含有至少一种较 低丰度的稳定同位素原子。第一化合物具有蒸发温度T1，且第二化合物具有蒸发温度T2， 其中T1和T2均在100到400°C之间，且T1-T2的绝对值小于20°C。第一化合物在所述混 合物中具有浓度C1并且在通过在高真空沉积工具中以1 X 10 6托到1 X 10 9托之间的腔室 基础压力、以2 A/sec沉积速率在与被蒸发的所述混合物相距预定距离定位的表面上蒸发 所述混合物形成的膜中具有浓度C2,其中（C1-C2)/C1的绝对值小于5%。
[0020] 根据一个实施例，还公开一种第一装置，其包含第一有机发光装置。第一有机发光 装置包含阳极、阴极和安置于阳极与阴极之间的有机层，所述有机层包含第一有机组合物， 所述第一有机组合物包含第一化合物与第二化合物的混合物。第一化合物具有与第二化合 物不同的化学结构。第一化合物和第二化合物均是有机化合物。第一化合物和第二化合物 中的至少一者含有至少一种较低丰度的稳定同位素原子。第一化合物具有蒸发温度T1，且 第二化合物具有蒸发温度T2,其中T1和T2均在100到400°C之间，且T1-T2的绝对值小于 20°C。第一化合物在所述混合物中具有浓度C1并且在通过在高真空沉积工具中以1 X 10 6 托到1X10 9托之间的腔室基础压力、以2 A/see沉积速率在与被蒸发的所述混合物相距预 定距离定位的表面上蒸发所述混合物形成的膜中具有浓度C2,其中（C1-C2)/C1的绝对值 小于5%。
[0021] 根据本发明的一个实施例，公开一种用于制造有机发光装置的方法。所述方法包 含提供上面安置第一电极的衬底；通过在高真空沉积工具中以1X 10 6托到1X 10 9托之间 的腔室基础压力、以2 Α/sec沉积速率在与被蒸发的所述混合物相距预定距离的表面位置 上蒸发第一化合物与第二化合物的混合物来在第一电极上沉积第一有机层；以及在第一有 机层上沉积第二电极，
[0022] 其中第一化合物具有与第二化合物不同的化学结构，
[0023] 其中第一化合物和第二化合物均是有机化合物，其中第一化合物和第二化合物中 的至少一者含有至少一种较低丰度的稳定同位素原子，
[0024] 其中第一化合物具有150到350°C的蒸发温度T1，
[0025] 其中第二化合物具有150到350°C的蒸发温度T2，
[0026] 其中T1-T2的绝对值小于20°C，
[0027] 其中第一化合物在所述混合物中具有浓度Cl且在第一有机层中具有浓度C2 ;且 其中（C1-C2)/C1的绝对值小于5%。
【附图说明】
[0028] 图1展示可以并有本文所公开的本发明主体材料的有机发光装置。
[0029] 图2展示可以并有本文中所公开的本发明主体材料的倒转的有机发光装置。
【具体实施方式】
[0030] -般来说，0LED包含安置在阳极与阴极之间并且电连接到阳极和阴极的至少一个 有机层。当施加电流时，阳极注入空穴并且阴极注入电子到有机层中。所注入的空穴和电 子各自朝带相反电荷的电极迀移。当电子和空穴局限于同一分子上时，形成"激子"，其为具 有激发能量状态的局部化电子-空穴对。当激子经由光电发射机制弛豫时，发射光。在一 些情况下，激子可以局限于激元或激态复合物上。非辐射机制（例如热弛豫）也可能发生， 但通常被视为不合需要的。
[0031] 最初的0LED使用从单态发射光（"荧光"）的发射分子，如例如美国专利第 4, 769, 292号中所公开，所述专利以全文引用的方式并入。荧光发射通常在小于10纳秒的 时间范围中发生。
[0032] 最近，已经论证了具有从三重态发射光（"磷光"）的发射材料的0LED。巴 尔多（Baldo)等人的"从有机电致发光装置的高效磷光发射（Highly Efficient Phosphorescent Emission from Organic Electroluminescent Devices) '，， 自然 (Nature)，第395卷，第151-154页，1998 ;( "巴尔多-I"）和巴尔多等人的"基于电致磷光 的非常高效绿色有机发光装置（Very high-efficiency green organic light-emitting devices based on electrophosphorescence)"，应用物理学报（Appl.Phys. Lett·)，第 75 卷，第3期，第4-6页（1999)("巴尔多-II")，其以全文引用的方式并入。以引用的方式并 入的美国专利第7, 279, 704号第5-6列中更详细地描述磷光。
[0033] 图1展示了有机发光装置100。图不一定按比例绘制。装置100可以包括衬底110、 阳极115、空穴注入层120、空穴输送层125、电子阻挡层130、发射层135、空穴阻挡层140、 电子输送层145、电子注入层150、保护层155、阴极160和屏障层170。阴极160是具有第 一导电层162和第二导电层164的复合阴极。装置100可以通过依序沉积所描述的层来制 造。在以引用的方式并入的US 7, 279, 704的第6-10列中更详细地描述这些各种层以及实 例材料的性质和功能。
[0034] 这些层中的每一者有更多实例。举例来说，以全文引用的方式