专利名称：有机场致发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机场致发光器件(下文中，“场致发光”称作EL)，且更具体而言，涉及一种具有长寿命且高效发光的有机EL器件。
背景技术：
利用在电场作用下的光发射的EL器件，因自发射而具有高自可辨别性，并具有优异的耐冲击性，因为它们是完全固体的设备。因此，EL器件已受关注地在各种显示装置中用作发光设备。
EL器件包括其中无机化合物用作发光材料的无机EL器件和其中有机化合物用作发光材料的有机EL器件。有机EL器件已被深入研究以实际用作下一代的发光设备，因为所加的电压可大幅度地降低，设备的尺寸可容易地减小，电功率消耗小，可以平面光发射且容易发出三原色。
至于有机EL器件的结构，基本结构包括阳极/有机发光层/阴极。具有适当加入该基本结构的空穴注射和传输层或电子注射层的结构是已知的。这些结构的例子包括阳极/空穴注射和传输层/有机发光层/阴极结构和阳极/空穴注射和传输层/有机发光层/电子注射层/阴极结构。
在可实际应用的有机EL器件的开发中，已进行了各种研究以得到具有长寿命且高效发光的发光元件。但具有更长寿命且发光效率更高的元件仍是需要的，这样可进一步降低电功率的消耗。
例如，在国际专利申请延迟公开号98/08360和美国专利号5,853,905中，公开了其中将具有电子传输性能和能隙3eV或更高的胺衍生物和作为电子传输化合物的8-羟基喹啉铝配合物(Alq)的混合层用作发光介质的元件。因为Alq的能隙是2.7eV，空穴和电子在具有较低能隙的Alq中结合并在该发光介质中发光。因为Alq自身具有小的荧光量子产率，其效率通过加入发光掺杂剂如香豆素和红荧烯而增强。
但是，以上参考文件中所公开的技术的缺陷在于，该设备的寿命不能增加至所需值。换句话说，一般而言，几乎没有有机材料可同时实现优异的电子传输和在电流下的优异的耐久性。据证实，尽管Alq在传输电子时具有优异的耐久性，但当空穴注入Alq中时，Alq退化。在以上发光介质的情况下，空穴传输化合物的能隙Eg1和电子传输化合物的能隙Eg2具有如下关系Eg1＞Eg2。因此，空穴倾向于注入具有较小能隙的Alq中，且该设备的寿命不能增加至所需值。尽管已知Alq的耐久性可通过加入发光掺杂剂如香豆素和红荧烯而提高，但仍需要进一步的改进。
本发明人为了实现以上目的进行了深入研究，结果发现，当包含有机发光介质层的有机场致发光器件包括一包含(A)至少一种空穴传输化合物和(B)至少一种电子传输化合物的混合层，且表示为Eg1的空穴传输化合物的能隙小于表示为Eg2的电子传输化合物的能隙时，可得到一种与常规有机EL器件相比具有较长寿命且发光效率较高的有机EL器件。本发明在该认识的基础上完成。
本发明提供了一种有机场致发光器件，包含一对电极和位于该电极对之间的有机发光介质层，其中有机发光介质层包含混合层，该混合层包含(A)至少一种选自空穴传输化合物的化合物和(B)至少一种选自电子传输化合物的化合物，且表示为Eg1的空穴传输化合物的能隙和表示为Eg2的电子传输化合物的能隙满足如下关系Eg1＜Eg2。实现本发明的最优选实施方案本发明提供了一种有机场致发光器件，包含一对电极和位于该电极对之间的有机发光介质层，其中有机发光介质层包含混合层，该混合层包含(A)至少一种选自空穴传输化合物的化合物和(B)至少一种选自电子传输化合物的化合物，且表示为Eg1的空穴传输化合物的能隙和表示为Eg2的电子传输化合物的能隙满足如下关系Eg1＜Eg2。
由于有机发光介质层中的这种关系，空穴由空穴传输化合物传输，且电子在再复合区注入该空穴传输化合物。光通过空穴和电子的再复合而发出。因为空穴向电子传输化合物中的注射受到抑制，电子传输化合物的退化受到抑制且延长了该设备的寿命。空穴传输化合物还可提供电子注射耐久性。
优选表示为IP1的空穴传输化合物的电离能和表示为IP2的电子传输化合物的电离能满足关系IP1≤IP2。
由于这种关系，空穴更容易由发光介质外层注入空穴传输化合物的最低占据轨道。外层是指不是发光介质层的层，如阳极、空穴注射层、空穴传输层和缓冲层。
优选表示为Af1的空穴传输化合物的电子亲合能和表示为Af2的电子传输化合物的电子亲合能满足关系Af1≤Af2。表示为Af1和Af2的电子亲和能是最低空轨道的能量值，以电子在真空中的能级作为参考。由于这种关系，电子更容易由发光介质层的外层注入电子传输化合物的最低空轨道。外层是指不是发光介质层的层，如阴极、电子注射层、电子传输层、空穴捕获层或缓冲层。在这种情况下，优选由ΔEv＝IP2-IP1给出的ΔEv和由ΔEc＝Af2-Af1给出的ΔEc满足关系ΔEv≥ΔEc。由于这种关系，电子更容易通过电子传输化合物注入到空穴传输化合物的最低空轨道。另一方面，空穴向电子注射化合物的最低空轨道的注射受到抑制。
表示为Af1的空穴传输化合物的电子亲合能和表示为Af2的电子传输化合物的电子亲合能可满足关系Af1＞Af2。在这种情况下，空穴传输化合物基本上不传输电子或空穴传输化合物的电子迁移率小于电子传输化合物的电子迁移率。在这种情况下，优选的是，由ΔEv＝IP2-IP1给出的ΔEv和由ΔEc’＝Af1-Af2给出的ΔEc满足关系ΔEv≥ΔEc’。由于这种关系，空穴传输化合物的捕获作用下降且由电子传输化合物传输的电子更容易到达再复合区。
优选用于本发明有机EL器件的空穴传输化合物是一种具有稠合环状结构的芳族胺。
优选所述芳族胺表示为以下通式(1) 其中Ar1-Ar4各自独立地表示具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳族烃基团，或具有3-40个碳原子的取代的或未取代的芳族杂环基团，Y表示具有2-60个碳原子的取代的或未取代的芳族残基，Ar1-Ar4和Y基团中的至少一个具有含有3个或更多个环的稠合环状基团，且Ar1-Ar4和Y基团上的取代基可与选自Ar1-Ar4和Y所示基团中的两个基团形成环或所述芳族胺表示为以下通式(2) 其中Ar1-Ar6各自独立地表示具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳族烃基，或具有3-40个碳原子的取代的或未取代的芳族杂环基团，Z表示具有3-60个碳原子的取代的或未取代的芳族残基，Ar1-Ar6和Z基团中的至少一个具有含有3个或更多个环的稠合环状基团，且Ar1-Ar6和Z基团中的取代基可与选自Ar1-Ar6和Z所示基团的两个基团形成环。
在以上通式(1)和(2)中，Ar1-Ar6、Y和Z基团的例子包括衍生自蒽、、芴、芘、苝、萘、并五苯、蔻、荧蒽、苉、玉红省和苊并荧蒽(acenaphthofluoranthene)的芳族残基。
优选通式(1)和(2)表示的化合物是以下通式(7)-(11)中任何一个表示的化合物。 在以上通式(7)中，R8-R19各自独立地表示氢原子，卤素原子，羟基，取代的或未取代的氨基，硝基，氰基，具有1-30个碳原子的取代的或未取代的烷基，具有2-30个碳原子的取代的或未取代的链烯基，具有5-30个碳原子的取代的或未取代的环烷基，具有1-30个碳原子的取代的或未取代的烷氧基，具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳族烃基，具有3-40个碳原子的取代的或未取代的芳族杂环基团，具有7-40个碳原子的取代的或未取代的芳烷基，具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳氧基，具有2-40个碳原子的取代的或未取代的烷氧羰基或羧基。选自R8-R19表示的基团中的两个基团可形成环，且R8-R19表示的基团中的至少一个是表示为-NAr7Ar8的二芳基氨基。Ar7和Ar8各自独立地表示具有6-20个碳原子的取代的或未取代的芳基。 在以上通式(8)中，R21-R38各自独立地表示氢原子，卤素原子，羟基，取代的或未取代的氨基，硝基，氰基，具有1-30个碳原子的取代的或未取代的烷基，具有2-30个碳原子的取代的或未取代的链烯基，具有5-30个碳原子的取代的或未取代的环烷基，具有1-30个碳原子的取代的或未取代的烷氧基，具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳族烃基，具有3-40个碳原子的取代的或未取代的芳族杂环基团，具有7-40个碳原子的取代的或未取代的芳烷基，具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳氧基，具有2-40个碳原子的取代的或未取代的烷氧羰基或羧基。选自R21-R38表示的基团中的两个基团可形成环，且R21-R38表示的基团中的至少一个是表示为-NAr7Ar8的二芳基氨基。Ar7和Ar8各自独立地表示具有6-20个碳原子的取代的或未取代的芳基。 在以上通式(9)中，Te表示涤纶残基，Ar9和Ar10各自独立地表示具有1-30个碳原子的取代的或未取代的烷基，具有6-40个碳原子的取代的或未取代的单环基团或取代的或未取代的稠合多环基团，且r表示1-6的整数。 在以上通式(10)中，Af11-Ar14各自独立地表示具有6-16个碳原子的取代的或未取代的芳基，且R41-R48各自独立地表示氢原子，卤素原子，羟基，取代的或未取代的氨基，硝基，氰基，具有1-30个碳原子的取代的或未取代的烷基，具有2-30个碳原子的取代的或未取代的链烯基，具有5-30个碳原子的取代的或未取代的环烷基，具有1-30个碳原子的取代的或未取代的烷氧基，具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳族烃基，具有3-40个碳原子的取代的或未取代的芳族杂环基团，具有7-40个碳原子的取代的或未取代的芳烷基，具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳氧基，具有2-40个碳原子的取代的或未取代的烷氧羰基或羧基，且选自R41-R48表示的基团中的两个基团可形成环。 在以上通式(11)中，Ar15-Ar18各自独立地表示具有1-30个碳原子的取代的或未取代的烷基，取代的或未取代的单环基团，具有8-40个碳原子的取代的或未取代的稠合多环基团；Ar15和Ar16的整体组合以及Ar17和Ar18的整体组合分别表示具有氮原子作为键合原子的稠合多环基团；Q表示键合一个环状基团或多个环状基团的二价键合基团，且可被取代或未被取代；R51-66各自独立地表示氢原子，卤素原子，羟基，取代的或未取代的氨基，硝基，氰基，具有1-30个碳原子的取代的或未取代的烷基，具有2-30个碳原子的取代的或未取代的链烯基，具有5-30个碳原子的取代的或未取代的环烷基，具有1-30个碳原子的取代的或未取代的烷氧基，具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳族烃基，具有3-40个碳原子的取代的或未取代的芳族杂环基团，具有7-40个碳原子的取代的或未取代的芳烷基，具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳氧基，具有2-40个碳原子的取代的或未取代的烷氧羰基或羧基；并且选自R51-R66表示的基团中的两个基团可形成环。
用于本发明的芳族胺化合物，芳族二胺化合物和芳族三胺化合物是具有以上通式(1)，(2)和(7)-(11)表示的结构的化合物。在每个通式中，取代基的优选例子包括卤素原子，羟基，取代的和未取代的氨基，硝基，氰基，取代的和未取代的烷基，取代的和未取代的链烯基，取代的和未取代的环烷基，取代的和未取代的烷氧基，取代的和未取代的芳族烃基，取代的和未取代的芳族杂环基团，取代的和未取代的芳烷基，取代的和未取代的芳基，取代的和未取代的芳氧基，取代的或未取代的烷氧羰基和羧基。
取代的和未取代的烷基的例子包括甲基，乙基，丙基，异丙基，正丁基，仲丁基，异丁基，叔丁基，正戊基，正己基，正庚基，正辛基，羟甲基，1-羟基乙基，2-羟基乙基，2-羟基异丁基，1，2-二羟基乙基，1，3-二羟基异丙基，2，3-二羟基叔丁基，1，2，3-三羟基丙基，氯甲基，1-氯乙基，2-氯乙基，2-氯异丁基，1，2-二氯乙基，1，3-二氯异丙基，2，3-二氯叔丁基，1，2，3-三氯丙基，溴甲基，1-溴乙基，2-溴乙基，2-溴异丁基，1，2-二溴乙基，1，3-二溴异丙基，2，3-二溴叔丁基，1，2，3-三溴丙基，碘甲基，1-碘乙基，2-碘乙基，2-碘异丁基，1，2-二碘乙基，1，3-二碘异丙基，2，3-二碘叔丁基，1，2，3-三碘丙基，氨基甲基，1-氨基乙基，2-氨基乙基，2-氨基异丁基，1，2-二氨基乙基，1，3-二氨基异丙基，2，3-二氨基叔丁基，1，2，3-三氨基丙基，氰基甲基，1-氰基乙基，2-氰基乙基，2-氰基异丁基，1，2-二氰基乙基，1，3-二氰基异丙基，2，3-二氰基叔丁基，1，2，3-三氰基丙基，硝基甲基，1-硝基乙基，2-硝基乙基，2-硝基异丁基，1，2-二硝基乙基，1，3-二硝基异丙基，2，3-二硝基叔丁基和1，2，3-三硝基丙基。
取代的和未取代的链烯基的例子包括乙烯基，烯丙基，1-丁烯基，2-丁烯基，3-丁烯基，1，3-丁二烯基，1-甲基乙烯基，苯乙烯基，2，2-二苯基乙烯基，1，2-二苯基乙烯基，1-甲基烯丙基，1，1-二甲基烯丙基，2-甲基烯丙基，1-苯基烯丙基，2-苯基烯丙基，3-苯基烯丙基，3，3-二苯基烯丙基，1，2-二甲基烯丙基，1-苯基-1-丁烯基和3-苯基-1-丁烯基。
取代的和未取代的环烷基的例子包括环丙基，环丁基，环戊基，环己基和4-甲基环己基。
取代的和未取代的烷氧基表示为-OY1。Y1表示的基团的例子包括甲基，乙基，丙基，异丙基，正丁基，仲丁基，异丁基，叔丁基，正戊基，正己基，正庚基，正辛基，羟甲基，1-羟基乙基，2-羟基乙基，2-羟基异丁基，1，2-二羟基乙基，1，3-二羟基异丙基，2，3-二羟基叔丁基，1，2，3-三羟基丙基，氯甲基，1-氯乙基，2-氯乙基，2-氯异丁基，1，2-二氯乙基，1，3-二氯异丙基，2，3-二氯叔丁基，1，2，3-三氯丙基，溴甲基，1-溴乙基，2-溴乙基，2-溴异丁基，1，2-二溴乙基，1，3-二溴异丙基，2，3-二溴叔丁基，1，2，3-三溴丙基，碘甲基，1-碘乙基，2-碘乙基，2-碘异丁基，1，2-二碘乙基，1，3-二碘异丙基，2，3-二碘叔丁基，1，2，3-三碘丙基，氨基甲基，1-氨基乙基，2-氨基乙基，2-氨基异丁基，1，2-二氨基乙基，1，3-二氨基异丙基，2，3-二氨基叔丁基，1，2，3-三氨基丙基，氰基甲基，1-氰基乙基，2-氰基乙基，2-氰基异丁基，1，2-二氰基乙基，1，3-二氰基异丙基，2，3-二氰基叔丁基，1，2，3-三氰基丙基，硝基甲基，1-硝基乙基，2-硝基乙基，2-硝基异丁基，1，2-二硝基乙基，1，3-二硝基异丙基，2，3-二硝基叔丁基和1，2，3-三硝基丙基。
取代的和未取代的芳族烃基的例子包括苯基，1-萘基，2-萘基，1-蒽基，2-蒽基，9-蒽基，1-菲基，2-菲基，3-菲基，4-菲基，9-菲基，1-并四苯基，2-并四苯基，9-并四苯基，1-芘基，2-芘基，4-芘基，2-联苯基，3-联苯基，4-联苯基，对-三联苯-4-基，对-三联苯-3-基，对-三联苯-2-基，间-三联苯-4-基，间-三联苯-3-基，间-三联苯-2-基，邻-甲苯基，间-甲苯基，对-甲苯基，对-叔丁基苯基，对-(2-苯基丙基)苯基，3-甲基-2-萘基，4-甲基-1-萘基，4-甲基-1-蒽基，4’-甲基联苯基和4”-叔丁基-对-三联苯-4-基。
取代的和未取代的芳族杂环基团的例子包括1-吡咯基，2-吡咯基，3-吡咯基，吡啶基，2-吡啶基，3-吡啶基，4-吡啶基，1-吲哚基，2-吲哚基，3-吲哚基，4-吲哚基，5-吲哚基，6-吲哚基，7-吲哚基，1-异吲哚基，2-异吲哚基，3-异吲哚基，4-异吲哚基，5-异吲哚基，6-异吲哚基，7-异吲哚基，2-呋喃基，3-呋喃基，2-苯并呋喃基，3-苯并呋喃基，4-苯并呋喃基，5-苯并呋喃基，6-苯并呋喃基，7-苯并呋喃基，1-异苯并呋喃基，3-异苯并呋喃基，4-异苯并呋喃基，5-异苯并呋喃基，6-异苯并呋喃基，7-异苯并呋喃基，2-喹啉基，3-喹啉基，4-喹啉基，5-喹啉基，6-喹啉基，7-喹啉基，8-喹啉基，1-异喹啉基，3-异喹啉基，4-异喹啉基，5-异喹啉基，6-异喹啉基，7-异喹啉基，8-异喹啉基，2-喹喔啉基，5-喹喔啉基，6-喹喔啉基，1-咔唑基，2-咔唑基，3-咔唑基，4-咔唑基，9-咔唑基，1-菲啶基，2-菲啶基，3-菲啶基，4-菲啶基，6-菲啶基，7-菲啶基，8-菲啶基，9-菲啶基，10-菲啶基，1-吖啶基，2-吖啶基，3-吖啶基，4-吖啶基，9-吖啶基，菲酚基，2-噻吩基，3-噻吩基，2-甲基吡咯-1-基，2-甲基吡咯-3-基，2-甲基吡咯-4-基，2-甲基吡咯-5-基，3-甲基吡咯-1-基，3-甲基吡咯-2-基，3-甲基吡咯-4-基，3-甲基吡咯-5-基，2-叔丁基吡咯-4-基，3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基，2-甲基-1-吲哚基，4-甲基-1-吲哚基，2-甲基-3-吲哚基，4-甲基-3-吲哚基，2-叔丁基-1-吲哚基，4-叔丁基-1-吲哚基，2-叔丁基-3-吲哚基和4-叔丁基-3-吲哚基。
取代的和未取代的芳烷基的例子包括苄基，1-苯基乙基，2-苯基乙基，1-苯基异丙基，2-苯基异丙基，苯基叔丁基，α-萘基甲基，1-α-萘基乙基，2-α-萘基乙基，1-α-萘基异丙基，2-α-萘基异丙基，β-萘基甲基，1-β-萘基乙基，2-β-萘基乙基，1-β-萘基异丙基，2-β-萘基异丙基，1-吡咯基甲基，2-(1-吡咯基)乙基，对-甲基苄基，间-甲基苄基，邻-甲基苄基，对-氯苄基，间-氯苄基，邻-氯苄基，对-溴苄基，间-溴苄基，邻-溴苄基，对-碘苄基，间-碘苄基，邻-碘苄基，对-羟基苄基，间-羟基苄基，邻-羟基苄基，对-氨基苄基，间-氨基苄基，邻-氨基苄基，对-硝基苄基，间-硝基苄基，邻-硝基苄基，对-氰基苄基，间-氰基苄基，邻-氰基苄基，1-羟基-2-苯基异丙基和1-氯-2-苯基异丙基。
取代的和未取代的芳基的例子包括苯基，1-萘基，2-萘基，1-蒽基，2-蒽基，9-蒽基，1-菲基，2-菲基，3-菲基，4-菲基，9-菲基，1-并四苯基，2-并四苯基，9-并四苯基，1-芘基，2-芘基，4-芘基，2-联苯基，3-联苯基，4-联苯基，对-三联苯-4-基，对-三联苯-3-基，对-三联苯-2-基，间-三联苯-4-基，间-三联苯-3-基，间-三联苯-2-基，邻-甲苯基，间-甲苯基，对-甲苯基，对-叔丁基苯基，对-(2-苯基丙基)苯基，3-甲基-2-萘基，4-甲基-1-萘基，4-甲基-1-蒽基，4’-甲基联苯基，4”-叔丁基-对-三联苯-4-基，2-吡咯基，3-吡咯基，吡啶基，2-吡啶基，3-吡啶基，4-吡啶基，2-吲哚基，3-吲哚基，4-吲哚基，5-吲哚基，6-吲哚基，7-吲哚基，1-异吲哚基，3-异吲哚基，4-异吲哚基，5-异吲哚基，6-异吲哚基，7-异吲哚基，2-呋喃基，3-呋喃基，2-苯并呋喃基，3-苯并呋喃基，4-苯并呋喃基，5-苯并呋喃基，6-苯并呋喃基，7-苯并呋喃基，1-异苯并呋喃基，3-异苯并呋喃基，4-异苯并呋喃基，5-异苯并呋喃基，6-异苯并呋喃基，7-异苯并呋喃基，2-喹啉基，3-喹啉基，4-喹啉基，5-喹啉基，6-喹啉基，7-喹啉基，8-喹啉基，1-异喹啉基，3-异喹啉基，4-异喹啉基，5-异喹啉基，6-异喹啉基，7-异喹啉基，8-异喹啉基，2-喹喔啉基，5-喹喔啉基，6-喹喔啉基，1-咔唑基，2-咔唑基，3-咔唑基，4-咔唑基，1-菲啶基，2-菲啶基，3-菲啶基，4-菲啶基，6-菲啶基，7-菲啶基，8-菲啶基，9-菲啶基，1-吖啶基，2-吖啶基，3-吖啶基，4-吖啶基，9-吖啶基，菲酚基，2-噻吩基，3-噻吩基，2-甲基吡咯-1-基，2-甲基吡咯-3-基，2-甲基吡咯-4-基，2-甲基吡咯-5-基，3-甲基吡咯-1-基，3-甲基吡咯-2-基，3-甲基吡咯-4-基，3-甲基吡咯-5-基，2-叔丁基吡咯-4-基，3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基，2-甲基-1-吲哚基，4-甲基-1-吲哚基，2-甲基-3-吲哚基，4-甲基-3-吲哚基，2-叔丁基-1-吲哚基，4-叔丁基-1-吲哚基，2-叔丁基-3-吲哚基和4-叔丁基-3-吲哚基。
取代的和未取代的芳氧基表示为-OZ1。Z1表示的基团的例子包括苯基，1-萘基，2-萘基，1-蒽基，2-蒽基，9-蒽基，1-菲基，2-菲基，3-菲基，4-菲基，9-菲基，1-并四苯基，2-并四苯基，9-并四苯基，1-芘基，2-芘基，4-芘基，2-联苯基，3-联苯基，4-联苯基，对-三联苯-4-基，对-三联苯-3-基，对-三联苯-2-基，间-三联苯-4-基，间-三联苯-3-基，间-三联苯-2-基，邻-甲苯基，间-甲苯基，对-甲苯基，对-叔丁基苯基，对-(2-苯基丙基)苯基，3-甲基-2-萘基，4-甲基-1-萘基，4-甲基-1-蒽基，4’-甲基联苯基，4”-叔丁基-对-三联苯-4-基，2-吡咯基，3-吡咯基，吡啶基，2-吡啶基，3-吡啶基，4-吡啶基，2-吲哚基，3-吲哚基，4-吲哚基，5-吲哚基，6-吲哚基，7-吲哚基，1-异吲哚基，3-异吲哚基，4-异吲哚基，5-异吲哚基，6-异吲哚基，7-异吲哚基，2-呋喃基，3-呋喃基，2-苯并呋喃基，3-苯并呋喃基，4-苯并呋喃基，5-苯并呋喃基，6-苯并呋喃基，7-苯并呋喃基，1-异苯并呋喃基，3-异苯并呋喃基，4-异苯并呋喃基，5-异苯并呋喃基，6-异苯并呋喃基，7-异苯并呋喃基，2-喹啉基，3-喹啉基，4-喹啉基，5-喹啉基，6-喹啉基，7-喹啉基，8-喹啉基，1-异喹啉基，3-异喹啉基，4-异喹啉基，5-异喹啉基，6-异喹啉基，7-异喹啉基，8-异喹啉基，2-喹喔啉基，5-喹喔啉基，6-喹喔啉基，1-咔唑基，2-咔唑基，3-咔唑基，4-咔唑基，1-菲啶基，2-菲啶基，3-菲啶基，4-菲啶基，6-菲啶基，7-菲啶基，8-菲啶基，9-菲啶基，1-吖啶基，2-吖啶基，3-吖啶基，4-吖啶基，9-吖啶基，菲酚基，2-噻吩基，3-噻吩基，2-甲基吡咯-1-基，2-甲基吡咯-3-基，2-甲基吡咯-4-基，2-甲基吡咯-5-基，3-甲基吡咯-1-基，3-甲基吡咯-2-基，3-甲基吡咯-4-基，3-甲基-吡咯-5-基，2-叔丁基吡咯-4-基，3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基，2-甲基-1-吲哚基，4-甲基-1-吲哚基，2-甲基-3-吲哚基，4-甲基-3-吲哚基，2-叔丁基-1-吲哚基，4-叔丁基-1-吲哚基，2-叔丁基-3-吲哚基和4-叔丁基-3-吲哚基。
取代的和未取代的烷氧羰基表示为-COOY2。Y2表示的基团的例子包括甲基，乙基，丙基，异丙基，正丁基，仲丁基，异丁基，叔丁基，正戊基，正己基，正庚基，正辛基，羟基甲基，1-羟基乙基，2-羟基乙基，2-羟基异丁基，1，2-二羟基乙基，1，3-二羟基异丙基，2，3-二羟基叔丁基，1，2，3-三羟基丙基，氯甲基，1-氯乙基，2-氯乙基，2-氯异丁基，1，2-二氯乙基，1，3-二氯异丙基，2，3-二氯叔丁基，1，2，3-三氯丙基，溴甲基，1-溴乙基，2-溴乙基，2-溴异丁基，1，2-二溴乙基，1，3-二溴异丙基，2，3-二溴叔丁基，1，2，3-三溴丙基，碘甲基，1-碘乙基，2-碘乙基，2-碘异丁基，1，2-二碘乙基，1，3-二碘异丙基，2，3-二碘叔丁基，1，2，3-三碘丙基，氨基甲基，1-氨基乙基，2-氨基乙基，2-氨基异丁基，1，2-二氨基乙基，1，3-二氨基异丙基，2，3-二氨基叔丁基，1，2，3-三氨基丙基，氰基甲基，1-氰基乙基，2-氰基乙基，2-氰基异丁基，1，2-二氰基乙基，1，3-二氰基异丙基，2，3-二氰基叔丁基，1，2，3-三氰基丙基，硝基甲基，1-硝基乙基，2-硝基乙基，2-硝基异丁基，1，2-二硝基乙基，1，3-二硝基异丙基，2，3-二硝基叔丁基和1，2，3-三硝基丙基。
用于本发明有机EL器件的电子传输化合物优选是一种具有氮原子的杂环化合物或具有氮原子的配合物，更优选是具有氮原子的配合物。具有氮原子的杂环化合物和具有氮原子的配合物是优选的，因为这些化合物的电子亲和能高至2.7eV或更高，且电子迁移率高至1×10-6cm2/V·S或更高。
具有氮原子的杂环化合物的例子包括噁二唑衍生物如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑和二[2-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑]-间-亚苯基，三唑衍生物和喹喔啉喹啉衍生物。
优选具有氮原子的配合物表示为以下通式(3)M-AmBn(3)其中M表示单价至三价金属，A表示具有氮原子的配体，B表示没有氮原子的配体，m表示-14的整数，n表示0-2的整数，且由m和n表示的整数满足m+n≤4。
M表示的金属的例子包括Li，Na，Cs，Be，Mg，Ca，Ba，Zn，Cd，Al，Ga，In和Yb。在这些金属中，Al，Be和Ga是优选的。
A表示的配体的例子包括基于羟基喹啉的配体和基于苯并羟基喹啉的配体。
具有氮原子的配合物的例子包括以下通式(i)-(iii)表示的配合物(i)M+A或M+A’(M+表示单价金属离子)(ii)M2+A2，M2+AA’或M2+A’2(M2+表示二价金属离子)(ii i)M3+A3，M3+A2A’，M3+AA’2或M3+A’3(M3+表示三价金属离子)A和A’表示的配体的例子包括以下通式(iv)表示的配体。A和A’表示的配体可彼此相同或不同。A和A’表示的配体中的取代基可彼此相同或不同。取代基的例子包括烷基，烷氧基，芳氧基和芳基。 在以上通式(iv)中，A1和A2各自独立地表示取代的或未取代的芳族环状结构，且可表示相同的结构或不同的结构。
A和A’表示的配体的其它例子包括以下通式表示的配体-O-Ar21、 或 在上述式子中，D表示选自Si、Ge和Sn的原子，且Ar21-Ar25各自独立地表示可具有取代基的芳族烃基或芳族杂环基团。
A和A’表示的配体的其它例子包括苯并唑如苯并咪唑，苯并噻唑和苯并噁唑的衍生物。
在A和A’表示的具有氮原子的以上配体中，以下通式(4)表示的配体是优选的
其中R2-R7各自独立地表示氢原子，卤素原子，羟基，取代的或未取代的氨基，硝基，氰基，具有1-30个碳原子的取代的或未取代的烷基，具有2-30个碳原子的取代的或未取代的链烯基，具有5-30个碳原子的取代的或未取代的环烷基，具有1-30个碳原子的取代的或未取代的烷氧基，具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳族烃基，具有3-40个碳原子的取代的或未取代的芳族杂环基团，具有7-40个碳原子的取代的或未取代的芳烷基，具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳氧基，具有2-40个碳原子的取代的或未取代的烷氧羰基或羧基，且选自R2-R7表示的基团中的两个基团可形成环。
作为具有氮原子的配合物的，具有含氮原子的配体的配合物的例子包括衍生自8-羟基喹啉或其衍生物的具有含氮原子的配体的配合物，如三(8-羟基喹啉根)合铝，二(8-羟基喹啉根)合镁，二-(苯并(f)-8-羟基喹啉根)合锌，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)合氧化铝，三(8-羟基喹啉根)合铟，三(5-甲基-8-羟基喹啉根)合铝，8-羟基喹啉根合锂，三(5-甲基-8-羟基喹啉根)合镓，二(5-氯-8-羟基喹啉根)合钙，5，7-二氯-8-羟基喹啉根合铝，三(5，7-二溴-8-羟基喹啉根)合铝和聚[锌(II)-二(8-羟基-5-喹啉基)甲烷]。
具有含有氮原子的配体和没有氮原子的配体的配合物的例子包括二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(邻-甲酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(间-甲酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(对-甲酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(邻-苯基苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(间-苯基苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(对-苯基苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(2，3-二甲基苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(2，6-二甲基苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(3，4-二甲基苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(3，5-二甲基苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(3，5-二叔丁基苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(2，6-二苯基苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(2，4，6-三苯基苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(2，3，6-三甲基苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(2，3，5，6-四甲基苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(1-萘酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)·(2-萘酚根)合铝(III)，二(2，4-二甲基-8-羟基喹啉根)·(邻-苯基苯酚根)合铝(III)，二(2，4-二甲基-8-羟基喹啉根)·(对-苯基苯酚根)合铝(III)，二(2，4-二甲基-8-羟基喹啉根)·(间-苯基苯酚根)合铝(III)，二(2，4-二甲基-8-羟基喹啉根)·(3，5-二甲基苯酚根)合铝(III)，二(2，4-二甲基-8-羟基喹啉根)·(3，5-二叔丁基苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-4-乙基-8-羟基喹啉根)·(对-甲酚根)合铝(III)，二(2-甲基-4-甲氧基-8-羟基喹啉根)·(对-苯基苯酚根)合铝(III)，二(2-甲基-5-氰基-8-羟基喹啉根)·(邻-甲酚根)合铝(III)，二(2-甲基-6-三氟甲基-8-羟基喹啉根)·(2-萘酚根)合铝(III)，二(2-甲基-8-羟基喹啉根)合铝(III)-μ-氧代-二(2-甲基-8-羟基喹啉根)合铝(III)，二(2，4-二甲基-8-羟基喹啉根)合铝(III)-μ-氧代-二(2，4-二甲基-8-羟基喹啉根)合铝(III)，二(4-乙基-2-甲基-8-羟基喹啉根)合铝(III)-μ-氧代-二(4-乙基-2-甲基-8-羟基喹啉根)合铝(III)，二(2-甲基-4-甲氧基羟基喹啉根)合铝(III)-μ-氧代-二(2-甲基-4-甲氧基羟基喹啉根)合铝(III)，二(5-氰基-2-甲基-8-羟基喹啉根)合铝(III)-μ-氧代-二(5-氰基-2-甲基-8-羟基喹啉根)合铝(III)和二(2-甲基-5-三氟甲基-8-羟基喹啉根)合铝(III)-μ-氧代-二(2-甲基-5-三氟甲基-8-羟基喹啉根)合铝(III)。
用于本发明有机EL器件的电子传输化合物可以是以下通式(5)表示的蒽衍生物A1-L-A2(5)其中A1和A2各自独立地表示取代的或未取代的单苯基蒽基或取代的或未取代的二苯基蒽基，并可表示相同的基团或不同的基团，且L表示单键或二价连接基团；或以下通式(6)表示的蒽衍生物A3-An-A4(6)其中An表示取代的或未取代的蒽残基，且A3和A4各自独立地表示具有10-40个碳原子的取代的或未取代的单价稠合芳族环状基团，或没有稠合环状结构并具有12-40个碳原子的取代的或未取代的芳基，并可表示相同的基团或不同的基团。
通式(5)和(6)中的取代基的例子包括具有1-6个碳原子的烷基，具有3-6个碳原子的环烷基，具有1-6个碳原子的烷氧基，具有5-18个碳原子的芳氧基，具有7-18个碳原子的芳烷氧基，被具有5-16个碳原子的芳基取代的氨基，硝基，氰基，具有1-6个碳原子的酯基，卤素原子和链烯基。
具有1-6个碳原子的烷基的例子包括甲基，乙基，丙基，异丙基，丁基，异丁基，仲丁基，叔丁基，各种戊基和各种己基。
具有3-6个碳原子的环烷基的例子包括环丙基，环丁基，环戊基和环己基。
具有1-6个碳原子的烷氧基的例子包括甲氧基，乙氧基，丙氧基，异丙氧基，丁氧基，异丁氧基，仲丁氧基，叔丁氧基，各种戊基氧基和各种己基氧基。
具有5-18个碳原子的芳氧基的例子包括苯氧基，甲苯基氧基和萘基氧基。
具有7-18个碳原子的芳烷氧基的例子包括苄氧基，苯乙氧基和萘基甲氧基。
被具有5-16个碳原子的芳基取代的氨基的例子包括二苯基氨基，二甲苯基氨基，二萘基氨基和萘基苯基氨基。
具有1-6个碳原子的酯基的例子包括甲氧基羰基，乙氧基羰基，丙氧基羰基和异丙氧基羰基。
卤素原子的例子包括氟原子，氯原子和溴原子。
芳基的例子包括苯乙烯基苯基，苯乙烯基联苯基和苯乙烯基萘基。
通式(5)表示的蒽衍生物的优选例子包括通式(5-a)表示的蒽衍生物 其中R71-R76各自独立地表示烷基，环烷基，链烯基，取代的或未取代的芳基，烷氧基，芳氧基，烷基氨基，芳基氨基或取代的或未取代的杂环基团；a和b分别表示0-5的整数；c，d，e和f分别表示0-4的整数；当a-f中任何一个表示整数2或更大时，相应的R71，R72，R73，R74，R75或R76表示的多个基团可彼此相同或不同，且可通过在彼此间形成键而形成环；且L1表示单键，-O-，-S-，-N(R)-或亚芳基，R表示烷基或取代的或未取代的芳基；和通式(5-b)表示的蒽衍生物 其中R77-R84各自独立地表示烷基，环烷基，链烯基，取代的或未取代的芳基，烷氧基，芳氧基，烷基氨基，芳基氨基或取代的或未取代的杂环基团；g和h分别表示0-4的整数；i，j，k和l分别表示0-5的整数；p和q分别表示0-3的整数；当g-l中的任何-个表示整数2或更大时，相应的R77，R78，R79，R80，R81或R82表示的多个基团可彼此相同或不同，且可通过在彼此间形成键而形成环；且L2表示单键，-O-，-S-，-N(R)-或亚芳基，R表示烷基或取代的或未取代的芳基。
在以上通式(5-a)和(5-b)中，R71-R84表示的基团的优选例子包括具有1-6个碳原子的烷基，具有3-6个碳原子的环烷基，具有5-18个碳原子的芳基，具有1-6个碳原子的烷氧基，具有5-18个碳原子的芳氧基，被具有5-16个碳原子的芳基取代的氨基，和杂环基团如三唑基团，噁二唑基团，喹喔啉基团，呋喃基和噻吩基。
在L1或L2所表示的-N(R)-基团中，R表示的基团的优选例子包括具有1-6个碳原子的烷基和具有5-18个碳原子的芳基。
通式(6)表示的蒽衍生物的优选例子包括通式(6-a)表示的蒽衍生物A3’-An-A4’(6-a)其中An表示取代的或未取代的二价蒽残基，且A3’和A4’各自独立地表示衍生自取代或未取代的联苯，荧蒽，萘，菲，蒽，芘，苝，蔻，，苉，芴，三联苯，二苯基蒽，联苯，N-烷基咔唑，N-芳基咔唑，苯并[9，10]菲，玉红省，苯并蒽或二苯并蒽的单价残基；或通式(6-b)表示的基团 其中B1和B2分别表示取代的或未取代的苯基，萘基，联苯，三联苯或蒽基。
在An，A3’和A4’表示的基团中的取代基的实例，包括作为通式(5)和(6)中的取代基的例子描述的基团。
在本发明中，蒽衍生物可单独使用，或两种或多种结合使用。
用于本发明有机EL器件的电子传输化合物可以是具有Si的环状衍生物，如硅杂环戊二烯衍生物。
在本发明的有机EL器件中，有机发光介质层的厚度优选为5-200nm，更优选为10-100nm，因为施加到该器件上的电压可明显下降。
通过将组分(A)和组分(B)组合用于有机发光介质层，有机发光介质层中的结晶受到抑制且有机发光介质层变得更加无定形。因此，稳定性提高且耐热性改善。作为组分(B)的化合物，玻璃化转变温度为110℃或更高的化合物是优选的。通过混合玻璃化转变温度为110℃或更高的化合物，有机发光介质层的玻璃化转变温度可升至110℃或更高并可得到在85℃下储存500小时或更长的耐热性。
发射光光谱中的色度和峰值波长可通过调节组分(A)和组分(B)的相对量而控制。通过增加组分(A)的相对量，发射光光谱中的峰值波长移向较长的波长且色度坐标的x-坐标增加。这种现象发生的原因是，组分(A)的发射光光谱中的峰值波长在较长波长的区域中。
优选组分(A)和组分(B)的混合量使得组分(A)的重量与组分(B)的重量的比率为8∶92-92∶8。当组分(A)的量低于8％重量时，空穴难以通过空穴传输化合物的最低占据轨道传输至再复合区。这种现象可由组分(A)的量低于8％时施加到该器件上的电压增加而证实。当组分(A)的量超过92％重量时，电子难以通过电子传输化合物的最低未占据轨道传输至再复合区。优选组分(A)的重量与组分(B)的重量的比率是15∶60-85∶40，因为该器件具有较长的寿命。
在本发明的有机EL器件中，优选有机发光介质层中的混合层还包含(C)荧光化合物，因为这样可进一步提高耐热性和发光效率。优选有机发光介质的混合层包含的组分(A)，(B)和(C)的量，使得组分(A)和组分(B)的总重量与组分(C)的重量的比率是100∶1-10∶1。
在本发明的有机EL器件中，优选各种中间层位于电极和有机发光介质层之间。中间层的例子包括空穴注射层，空穴传输层，电子注射层和电子传输层。已知各种有机和无机化合物可用于这些层。
有机EL器件的结构的典型例子包括阳极/有机发光介质层/阴极；阳极/空穴注射层/有机发光介质层/阴极；阳极/有机发光介质层/电子注射层/阴极；阳极/空穴注射层/有机发光介质层/电子注射层/阴极；阳极/有机半导体层/有机发光介质层/阴极；阳极/有机半导体层/电子隔绝层/有机发光介质层/阴极；
阳极/有机半导体层/有机发光介质层/粘附改进层/阴极；和阳极/空穴注射层/空穴传输层/有机发光介质层/电子注射层/阴极。
但有机EL器件的结构不限于以上例子。
一般来说，有机EL器件在透光基材上制成。透光基材是承载有机EL器件的基材。优选透光基材在400-700nm的可见光区的透光率为50％或更高，更优选80％或更高。另外优选使用平整和光滑的基材。
作为透光基材，有利地是使用例如玻璃板和合成树脂板。玻璃板的具体例子包括由钠玻璃，包含钡和锶的玻璃，铅玻璃，硅铝酸盐玻璃，硼硅酸盐玻璃，硼硅酸钡玻璃和石英制成的板。合成树脂板的具体例子包括由聚碳酸酯树脂，丙烯酸树脂，聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂，聚硫醚树脂和聚砜树脂制成的板。
作为阳极，优选使用由具有大功函(4eV或更多)的材料如金属，合金，导电化合物和这些材料的混合物制成的电极。用作阳极的材料的具体例子包括金属如Au和导电材料如CuI，ITO(氧化锡铟)，SnO2，ZnO和In-Zn-O。可按照蒸气淀积工艺和溅射工艺之类的工艺形成上述电极材料的薄膜而制成阳极。当通过阳极获得由发光层发出的光时，优选阳极的发射光透光率大于10％。还优选阳极片的电阻率是几百个Ω/□或更小。阳极的厚度一般选择为10nm-1μm，优选10-200nm，尽管优选的范围可能因为所用材料而不同。
作为阴极，使用由具有小功函(4eV或更低)的材料如金属，合金，导电化合物和这些材料的混合物制成的电极。用作阴极的材料的具体例子包括钠，钠-钾合金，镁，锂，镁-银合金，铝/氧化铝，Al/Li2O，Al/LiO2，Al/LiF，铝-锂合金，铟和稀土金属。可按照蒸气淀积工艺和溅射工艺之类的工艺形成上述材料的薄膜而制成阴极。当通过阴极获得由有机发光介质层发出的光时，优选阴极的发射光透光率大于10％。还优选阴极片的电阻率是几百个Ω/□或更小。阴极的厚度一般选择为10nm-1μm，优选50-200nm，尽管优选的范围可能因为所用材料而不同。
在本发明的有机EL器件中，优选将一层硫属元素化物，金属卤化物或金属氧化物(该层有时可称作表面层)沉积在如上制备的电极对的至少一个的表面上。具体而言，优选将一层金属如硅和铝的硫属元素化物(包括氧化物)沉积在阳极的有机发光介质层的那侧表面上，并将一层金属卤化物或金属氧化物沉积在阴极的有机发光介质层的那侧表面上。由于以上层，空穴或电子更容易注入发光介质且该器件可在较低的电压下驱动。
硫属元素化物的优选例子包括SiOx(1≤x≤2)，AlOx(1≤x≤1.5)，SiON和SiAlON。金属卤化物的优选例子包括LiF，MgF2，CaF2和稀土金属的氟化物。金属氧化物的优选例子包括Cs2O，Li2O，MgO，SrO，BaO和GaO。
在本发明的有机EL器件中，通过合适地调节上述的组分(A)和组分(B)的相对量，可同时提高有机发光介质层的电子传输性能和空穴传输性能，并可省略上述的中间层如空穴注射层，空穴传输层和电子注射层。在这种情况下，优选设置上述的表面层。
在本发明的有机EL器件中，优选在电极对的至少一个的表面上布置还原掺杂剂和电子传输化合物的混合区或氧化掺杂剂和空穴传输化合物的混合区。由于位于电极对的表面上的所述混合区域，电子转移化合物被还原成阴离子。电子由所述混合区域向发光介质的注射和传输可得到促进且该器件可在较低电压下驱动。空穴转移化合物被氧化成阳离子且空穴由所述混合区域向发光介质的注射和传输得到促进。氧化掺杂剂的优选例子包括各种Lewis酸和受体化合物。还原掺杂剂的优选例子包括碱金属，碱金属的复合物，碱土金属，稀土金属和这些金属的复合物。
在本发明的有机EL器件中，有机发光介质层具有以下功能(1)注射功能在施加电场时，由阳极或空穴注射层注射空穴和由阴极或电子注射层注射电子的功能；(2)传输功能利用电场力，传输被注射的电荷(电子和空穴)的功能；和(3)发光功能提供电子和空穴再复合的场所并导致发光再复合的功能。
在本发明的有机EL器件中，优选将空穴注入到有机发光介质层的阳极的功函WF和空穴传输化合物的电离能IP1满足关系IP1-WF≤0.2eV。当满足以上关系时，由阳极至发光介质的空穴注射得到增加并可省略空穴注射层。因此，可简化所述器件并可降低该器件的生产成本。
作为用于形成有机发光介质层的工艺，可以使用常规工艺如蒸气淀积工艺，旋涂工艺和Langmuir-Blodgett工艺(LB工艺)。特别优选有机发光介质层是分子淀积膜。分子淀积膜是通过在气相中沉积材料化合物而形成的薄膜或通过在溶液中或液相中固化材料化合物而形成的薄膜。一般来说，分子淀积膜可根据聚集结构和更高级结构上的差异和由这些结构差异造成的功能差异而区别于按照LB工艺形成的薄膜(分子聚集膜)。
如日本专利申请延迟公开号57(1982)-51781所公开，有机发光介质层也可通过如下步骤形成将粘合剂如树脂和材料化合物溶解到溶剂中以制备溶液，随后按照旋涂工艺或类似工艺由所制备的溶液形成薄膜。
在本发明中，如果需要，上述组分(A)、组分(B)和组分(C)以外的常规发光介质可包含在有机发光介质层中，或包含其它的常规发光介质的有机发光介质层可层压到包含本发明所述化合物的有机发光介质层上，只要本发明的目的不受不利影响。
空穴注射层和空穴传输层是有助于空穴注入有机发光介质层和空穴传输至发光区的层。这些层具有大的空穴迁移率，且电离能一般低至5.5eV或更低。对于空穴注射层和空穴传输层，在低电场强度下将空穴传输至有机发光介质层的材料是优选的。更优选在104-106V/cm电场作用下的空穴迁移率为例如至少10-6cm2/V·sec的材料。材料可选自常用作光电导材料中的空穴电荷传输材料的材料和在有机EL器件中用于空穴注射层的常规材料。
为了形成空穴注射层或空穴传输层，可按照常规工艺如真空蒸气淀积工艺，旋涂工艺，浇注工艺和LB工艺，分别由用作空穴注射层或空穴传输层的材料基质形成薄膜。空穴注射层和空穴传输层的厚度并不特别限定。一般来说，厚度是5nm-5μm。
电子注射层是有助于将电子注入有机发光介质层并具有大的电子迁移率的层。粘附改进层是在电子注射层中的由具有与阴极的优异粘附性的材料制成的层。作为用作电子注射层的材料，优选使用8-羟基喹啉和其衍生物的金属配合物。8-羟基喹啉和其衍生物的金属配合物的具体例子包括8-羟基喹啉系化合物(Oxinoid)的金属螯合物，包括8-羟基喹啉的螯合物。例如，三(8-羟基喹啉)合铝可用作电子注射材料。
为了制备本发明的有机EL器件，按照上述工艺使用上述材料形成例如阳极、有机发光介质层和，如果需要，空穴注射层和电子注射层，并在最后步骤中形成阴极。有机EL器件可以以与上述相反的顺序，通过形成以上的层而制成，即，阴极在第一步骤中形成，而阳极在最后步骤中形成。
以下描述用于制备有机EL器件的工艺的一个实施方案，该有机EL器件具有阳极，空穴注射层，有机发光介质层，电子注射层和阴极顺序布置于透光基材上的结构。
在一种合适的透光基材上，按照蒸气淀积工艺或溅射工艺形成由用作阳极的材料构成的薄膜，使所形成的薄膜的厚度为1μm或更小，优选10-200nm。所形成的薄膜用作阳极。然后，在阳极上形成空穴注射层。空穴注射层可如上所述按照真空蒸气淀积工艺，旋涂工艺，浇铸工艺或LB工艺形成。由于可容易得到均匀的膜且形成针孔的可能性小，真空蒸气淀积工艺是优选的。当按照真空蒸气淀积工艺形成空穴注射层时，一般优选在以下范围内适当选择条件淀积源的温度50-450℃；真空10-7-10-3乇；沉积速率0.01-50nm/秒；基材的温度-50至300℃；膜的厚度5nm-5μm；尽管真空蒸气淀积的条件因为所用的化合物(用作空穴注射层的材料)以及所形成的空穴注射层的晶体结构和再复合结构而不同。
然后，在以上形成的空穴注射层上形成有机发光介质层。可按照真空蒸气淀积工艺，溅射工艺，旋涂工艺或浇铸工艺，使用在本发明中描述的有机发光介质，形成有机发光介质的薄膜，并将所形成的薄膜用作有机发光介质层。由于可容易得到均匀的膜且形成针孔的可能性小，真空蒸气淀积工艺是优选的。当按照真空蒸气淀积工艺形成有机发光介质层时，真空蒸气淀积工艺的条件一般可在与真空蒸气淀积空穴注射层时所述相同的范围内选择，尽管条件可因为所用的化合物而不同。优选厚度是10-40nm。
在以上形成的有机发光介质层上形成电子注射层。类似于空穴注射层和有机发光介质层，优选按照真空蒸气淀积工艺形成电子注射层，因为必须得到均匀的膜。真空蒸气淀积工艺的条件可在与真空蒸气淀积空穴注射层和有机发光介质层时所述相同的范围内选择。
在最后步骤中，在以上形成的电子注射层上形成阴极并得到有机EL器件。阴极由金属制成并可按照真空蒸气淀积工艺或溅射工艺形成。优选使用真空蒸气淀积工艺以防在成膜过程中在下方有机层上形成损伤。
在有机EL器件的以上制备中，优选制备体系在抽真空之后保持真空的状态下，顺序形成从阳极至阴极的以上各层。
在阳极连接到正极(+)上和阴极连接到负极(-)上的条件下，在施加3-40V的直流电压时，如上所述制备的有机EL器件发出光。如果连接相反，没有观察到电流且根本不发出光。如果向有机EL器件施加交流电压，仅在阳极的极性是正的和阴极的极性是负的条件下观察到发光。如果向有机EL器件施加交流电压，可以使用任何类型的波形。
下面参考实施例更具体地描述本发明。但本发明不限于实施例。
实施例1(重量比率40∶20)在尺寸为25×75×1.1mm的玻璃板上，形成由氧化锡铟构成并且厚度为120nm的透明电极。在通过用紫外光照射并暴露于臭氧而清洁玻璃基材之后，将玻璃基材放在真空蒸气淀积装置中。
在第一步骤中，蒸气淀积下式表示的TPD 106 形成厚度为60nm的层。然后，在所形成的层上蒸气沉积下式表示的TPD78 从而在TPD 106层上形成厚度为20nm的空穴传输层。然后，在所形成的层上同时蒸气沉积作为空穴传输化合物的下式表示的DC5DC5数量比率为70/30的异构体的混合物 二苯基氨基在3-和11-位上(70) 二苯基氨基在3-和10-位上(30)和作为电子传输化合物的Alq(8-羟基喹啉的Al配合物)，其量为使DC5的重量与Alq的重量的比率是67.7∶32.3，这样形成厚度为40nm的有机发光介质层。然后，蒸气沉积Alq，这样在以上形成的层上形成厚度为20nm的层作为电子注射层。
DC5的能隙(Eg1)是2.57eV，小于2.7eV的Alq的能隙(Eg2)。DC5的电离能(IP1)是5.6eV，小于5.7eV的Alq的电离能(IP2)。DC5的电子亲合能(Af1)是3.0eV，与3.0eV的Alq的电子亲合能(Af2)相同。
然后，蒸气淀积碱金属卤化物LiF，使得在以上层上形成厚度为0.3nm的层，并蒸气沉积铝，这样在LiF层上形成厚度为100nm的层。LiF和Al的层用作阴极。如上所述制备了有机EL器件。
将所制的有机EL器件通电流以进行测试。在电压4.5V和电流密度2.46mA/cm2下，得到亮度为110cd/m2的红橙色光发射。色度坐标是(0.6039，0.3931)且发光效率是4.47cd/A。通过恒定在起始亮度500cd/m2下连续通电流来测试该器件，结果发现半衰期时间长达3,120小时。
实施例2按照实施例1中所进行的相同步骤制备有机EL器件，只是DC5和Alq用于形成有机发光介质层，其量使得DC5的重量与Alq的重量的比率是44.4∶55.6。
将所制的有机EL器件通电流以进行测试。在电压4.0V和电流密度2.71mA/cm2下得到亮度为109cd/m2的红色光发射。色度坐标是(0.5886，0.4072)且发光效率是4.02cd/A。通过恒定在起始亮度500cd/m2下连续通电流来测试该器件，结果发现半衰期时间长达3,760小时。
实施例3按照实施例1中所进行的相同步骤制备有机EL器件，只是DC5和Alq用于形成有机发光介质层，其量使得DC5的重量与Alq的重量的比率是28.6∶71.4。
将所制的有机EL器件通电流以进行测试。在电压4.0V和电流密度2.96mA/cm2下得到亮度为124cd/m2的红色光发射。色度坐标是(0.5741，0.4228)且发光效率是4.19cd/A。通过恒定在起始亮度500cd/m2下连续通电流来测试该器件，结果发现半衰期时间长达4,100小时。
实施例4按照实施例1中所进行的相同步骤制备有机EL器件，只是DC5和Alq用于形成有机发光介质层，其量使得DC5的重量与Alq的重量的比率是12∶88。
将所制的有机EL器件通电流以进行测试。在电压4.5V和电流密度3.0mA/cm2下得到亮度为135cd/m2的红色光发射。色度坐标是(0.5652，0.4352)且发光效率是4.50cd/A。通过恒定在起始亮度500cd/m2下连续通电流来测试该器件，结果发现半衰期时间长达2,900小时。
对比例1按照实施例1中所进行的相同步骤制备有机EL器件，只是DC5和Alq用于形成有机发光介质层，其量使得DC5的重量与Alq的重量的比率是2.4∶97.6。
将所制的有机EL器件通电流以进行测试。在电压6V下观察到电流为1.30mA/cm2。所加电压高于实施例1-4的有机EL器件所施加的电压。亮度是173cd/m2，色度坐标是(0.5416，0.4550)，发光效率是8.78cd/A。红色光的纯度与实施例1-4相比不足。通过恒定在起始亮度500cd/m2下连续通电流来测试该器件，结果发现半衰期时间是970小时。半衰期比实施例1-4的半衰期短得多。
对比例2按照实施例1中所进行的相同步骤制备有机EL器件，只是DC5和Alq用于形成有机发光介质层，其量使得DC5的重量与Alq的重量的比率是4.8∶95.2。
使用所制的有机EL器件，测定显示出与对比例1器件相同亮度的电压，结果为7.3V。电压高于对比例1的器件的电压。
对比例3按照实施例1中所进行的相同步骤制备有机EL器件，只是DC5和Alq用于形成有机发光介质层，其量使得DC5的重量与Alq的重量的比率是9.1∶90.9。
使用所制的有机EL器件，测定显示出与对比例1器件相同亮度的电压，结果为7.1V。电压高于对比例1的器件的电压。
由对比例2和3的结果可以推断，Alq用作由DC5传输的空穴的捕获物并增加了所施加的电压。相反，其中DC5的加入量超过10％重量的器件表现出显著的电压下降。可以推断，电压因为DC5用作具有空穴传输性能的化合物而下降且空穴可以以高效率传输。
对比例4
按照实施例1中所进行的相同步骤制备有机EL器件，只是使用能隙(Eg1)为3.0eV的TPD(N，N’-二(间-甲基苯基)-N，N’-二苯基-1，1’-联苯-4，4’-二胺)替代DC5。
将所制的有机EL器件通电流以进行测试。在电压5.6V和电流密度2.8mA/cm2下得到亮度为56cd/m2的绿光发射。发光效率是2.0cd/A。通过恒定在起始亮度500cd/m2下连续通电流来测试该器件，结果发现半衰期时间短至130小时。因此，实施例1中的器件在发光效率和寿命方面都优于对比例4中的器件。因此表明，满足条件Eg1≥Eg2的有机EL器件在实际应用中存在问题。
工业实用性如上详细描述，按照本发明，可得到与常规EL器件相比具有较长寿命并以较高效率发光的有机EL器件。本发明的有机EL器件可有利地用于例如信息设备的显示器。
权利要求
1.一种有机场致发光器件，包含一对电极和位于该电极对之间的有机发光介质层，其中有机发光介质层包含混合层，该混合层包含(A)至少一种选自空穴传输化合物的化合物和(B)至少一种选自电子传输化合物的化合物，两者的量使得组分(A)的量与组分(B)的量的比率是8∶92-92∶8，且表示为Eg1的空穴传输化合物的能隙和表示为Eg2的电子传输化合物的能隙满足如下关系Eg1＜Eg2。
2.根据权利要求1的有机场致发光器件，其中表示为IP1的空穴传输化合物的电离能和表示为IP2的电子传输化合物的电离能满足如下关系IP1≤IP2。
3.根据权利要求2的有机场致发光器件，其中表示为Af1的空穴传输化合物的电子亲合能和表示为Af2的电子传输化合物的电子亲合能满足如下关系Af1≤Af2且由ΔEv＝IP2-IP1给出的ΔEv和由ΔEc＝Af2-Af1给出的ΔEc满足如下关系ΔEv≥ΔEc。
4.根据权利要求2的有机场致发光器件，其中表示为Af1的空穴传输化合物的电子亲合能和表示为Af2的电子传输化合物的电子亲合能满足如下关系Af1＞Af2且由ΔEv＝IP2-IP1给出的ΔEv和由ΔEc’＝Af1-Af2给出的ΔEc满足如下关系ΔEv≥ΔEc’。
5.根据权利要求1的有机场致发光器件，其中空穴传输化合物是具有稠合环状结构的芳族胺。
6.根据权利要求5的有机场致发光器件，其中芳族胺表示为以下通式(1) 其中Ar1-Ar4各自独立地表示具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳族烃基，或具有3-40个碳原子的取代的或未取代的芳族杂环基团，Y表示具有2-60个碳原子的取代的或未取代的芳族残基，Ar1-Ar4和Y表示的基团中的至少一个具有含有3个或更多个环的稠合环状基团，且Ar1-Ar4和Y表示的基团上的取代基可与选自Ar1-Ar4和Y表示的基团中的两个基团形成环。
7.根据权利要求5的有机场致发光器件，其中芳族胺表示为以下通式(2) 其中Ar1-Ar6各自独立地表示具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳族烃基，或具有3-40个碳原子的取代的或未取代的芳族杂环基团，Z表示具有3-60个碳原子的取代的或未取代的芳族残基，Ar1-Ar6和Z表示的基团中的至少一个具有含有3个或更多个环的稠合环状基团，且Ar1-Ar6和Z表示的基团上的取代基可与选自Ar1-Ar6和Z表示的基团的两个基团形成环。
8.根据权利要求1的有机场致发光器件，其中电子传输化合物是具有氮原子的杂环化合物或具有氮原子的配合物。
9.根据权利要求8的有机场致发光器件，其中具有氮原子的配合物表示为以下通式(3)M-AmBn(3)其中M表示单价至三价金属，A表示具有氮原子的配体，B表示没有氮原子的配体，m表示1-4的整数，n表示0-2的整数，且由m和n表示的整数满足m+n≤4。
10.根据权利要求9的有机场致发光器件，其中具有氮原子的配体表示为以下通式(4) 其中R2-R7各自独立地表示氢原子，卤素原子，羟基，取代的或未取代的氨基，硝基，氰基，具有1-30个碳原子的取代的或未取代的烷基，具有2-30个碳原子的取代的或未取代的链烯基，具有5-30个碳原子的取代的或未取代的环烷基，具有1-30个碳原子的取代的或未取代的烷氧基，具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳族烃基，具有3-40个碳原子的取代的或未取代的芳族杂环基团，具有7-40个碳原子的取代的或未取代的芳烷基，具有6-40个碳原子的取代的或未取代的芳氧基，具有2-40个碳原子的取代的或未取代的烷氧羰基或羧基，且选自R2-R7表示的基团中的两个基团可形成环。
11.根据权利要求1的有机场致发光器件，其中电子传输化合物表示为以下通式(5)A1-L-A2(5)其中A1和A2各自独立地表示取代的或未取代的单苯基蒽基或取代的或未取代的二苯基蒽基，并可表示相同的基团或不同的基团，且L表示单键或二价连接基团；或表示为以下通式(6)A3-An-A4(6)其中An表示取代的或未取代的蒽残基，且A3和A4各自独立地表示具有10-40个碳原子的取代的或未取代的单价稠合芳族环状基团，或没有稠合环状结构并具有12-40个碳原子的取代的或未取代的芳基，并可表示相同的基团或不同的基团。
12.根据权利要求1的有机场致发光器件，其中电子传输化合物是具有Si的环状衍生物。
13.根据权利要求1的有机场致发光器件，其中有机发光介质层中的混合层还包含(C)荧光化合物。
14.根据权利要求13的有机场致发光器件，其中有机发光介质层包含组分(A)，组分(B)和组分(C)，其量使得组分(A)和组分(B)的总重量与组分(C)的重量的比率是100∶1-10∶1。
15.根据权利要求1的有机场致发光器件，其中在电极对的至少一个的表面上布置硫属元素化物，金属卤化物或金属氧化物层。
16.根据权利要求1的有机场致发光器件，其中在电极对的至少一个的表面上布置还原掺杂剂和电子传输化合物的混合区或氧化掺杂剂和空穴传输化合物的混合区。
17.根据权利要求1的有机场致发光器件，其中将空穴注入有机发光介质层的阳极的功函WF和空穴传输化合物的电离能IP1满足如下关系IP1-WF≤0.2eV。
18.一种有机场致发光器件，包含一对电极和位于该电极对之间的有机发光介质层，其中有机发光介质层包含混合层，该混合层包含(A)至少一种选自空穴传输化合物的化合物和(B)至少一种选自电子传输化合物的化合物，且表示为Eg1的空穴传输化合物的能隙和表示为Eg2的电子传输化合物的能隙满足如下关系Eg1＜Eg2并且空穴在有机发光介质层中由空穴传输化合物传输。
全文摘要
本发明公开了一种有机场致发光器件，包含一对电极和位于该电极对之间的有机发光介质层，其中有机发光介质层包含混合层，该混合层包含(A)至少一种选自空穴传输化合物的化合物和(B)至少一种选自电子传输化合物的化合物，表示为Eg1的空穴传输化合物的能隙和表示为Eg2的电子传输化合物的能隙满足关系Eg1＜Eg2。电子和空穴在有机发光介质层中再复合并发出光。该有机场致发光器件具有长寿命并高效发光。
文档编号H05B33/14GK1426670SQ01808536
公开日2003年6月25日 申请日期2001年12月10日 优先权日2000年12月26日
发明者荒金崇士, 福冈贤一, 细川地潮 申请人:出光兴产株式会社