专利名称：有机发光二极管灯具的制作方法
有机发光二极管灯具相关专利申请本专利申请根据35U. S. C. § 119(e)要求2009年8月M日提交的临时申请 61/236，170的优先权，将所述文献全文以引用方式并入本文。背景信息公开领域本公开一般来讲涉及有机发光二极管(“0LED”)灯具。它也涉及制备此类装置的方法。相关领域说明发光的有机电子器件存在于许多不同种类的电子设备中。在所有此类设备中，有机活性层夹置在两个电极之间。电极中的至少一个是透光的以便光能够通过该电极。当所述电极通电时，有机活性层通过透光电极发光。可在发光层和一个或多个电极之间存在附加电活性层。已知在发光二极管中将有机电致发光化合物用作活性组分。已知诸如蒽、噻二唑衍生物和香豆素衍生物等简单有机分子显示具有电致发光性。在某些情况下，这些小分子材料作为掺杂剂存在于基质材料中以改善加工性能和/或电子性能。发白光的OLED可用于照明应用。对新OLED装置和制备它们用于照明的方法的需求一直存在。发明概述本发明提供了有机发光二极管灯具，所述有机发光二极管灯具包括图案化的第一电极、第二电极、以及在所述第一电极和第二电极之间的发光层，所述发光层包括第一多个像素，所述第一多个像素包括具有发射颜色为蓝绿色的第一电致发光材料；和第二多个像素，所述第二多个像素包括具有发射颜色为红色/桔红色的第二电致发光材料，所述第二多个像素与所述第一多个像素横向间隔开；其中所述两种发射光的相加混合导致总体上发白光。本发明也提供了制备OLED灯具的方法，所述方法包括提供在其上具有第一图案化电极的基板；将第一液体组合物沉积成第一像素图案以形成第一沉积组合物，所述第一液体组合物在第一液体介质中包含第一电致发光材料，所述第一电致发光材料具有第一发射颜色；干燥所述第一沉积组合物以形成第一多个像素；将第二液体组合物沉积成第二像素图案(其与所述第一像素图案横向间隔开)以形成第二沉积组合物，所述第二液体组合物在第二液体介质中包含第二电致发光材料，所述第二电致发光材料具有第二发射颜色；干燥所述第二沉积组合物以形成第二多个像素；并且
在所有所述像素上形成第二电极；
其中，其中发射颜色中的一种为蓝绿色，并且发射颜色中的一种为红色/桔红色。以上综述以及以下发明详述仅出于示例性和说明性的目的，而不是对本发明进行限制，本发明受所附权利要求的限定。附图简述附图中示出了实施方案以增进对本文所述概念的理解。
图1(a)是一种现有技术的发白光装置的图示。图1(b)是另一种现有技术的发白光装置的图示。图2 (a)是OLED显示器的像素格式的图示。图2(b)是OLED灯具的像素格式的图示。图3是阳极设计的图示。
图4是OLED灯具的图示。技术人员理解，附图中的物体是以简洁明了的方式示出的并不一定按比例绘制。 例如，图中一些物体的尺寸相对于其它物体可能有所放大以便更好地理解实施方案。发明详述许多方面和实施方案已在上文进行了描述，并且仅是示例性而非限制性的。在阅读完本说明书后，技术人员应认识到，在不脱离本发明范围的情况下，其它方面和实施方案也是可能的。通过阅读以下的发明详述和权利要求，任何一个或多个实施方案的其它特征和有益效果将变得显而易见。发明详述首先着重于定义和术语的阐明，接着描述灯具、材料、方法，最后描述实施例。1.术语的定义和说明在提出下述实施方案详情之前，先定义或阐明一些术语。如本文所用，术语“烷氧基”是指基团R0-，其中R为烷基。术语“烷基”旨在表示衍生自脂族烃的具有一个连接点的基团，并且包括直链、支链或环状的基团。该术语旨在包括杂烷基。术语“烃烷基”是指不具有杂原子的烷基。在一些实施方案中，烷基具有1-20个碳原子。术语“芳基”旨在表示衍生自芳族烃的具有一个连接点的基团。术语“芳族化合物” 旨在表示包含至少一个具有离域η电子的不饱和环状基团的有机化合物。该术语旨在包括杂芳基。术语“烃芳基”旨在表示环中不具有杂原子的芳香化合物。在一些实施方案中， 芳基具有3-30个碳原子。术语“蓝绿色”是指具有颜色坐标x = 0. 16-0. 17和y = 0. 47-0. 52的发射。术语“颜色坐标，，是指根据C. I. E.色度标尺(Commission Internationale de L' Eclairage, 1931)的 x_ 禾口 y_ 坐标。术语“CRI”是指CIE显色指数。它是光源与理想或天然光源相比忠实地再现不同物体颜色的能力的定量量度。将参考光源如黑体辐射定义为具有CRI 100。术语“干燥”旨在表示除去按重量计至少50%的液体介质；在一些实施方案中，按重量计至少75%的液体介质。“部分干燥的”层是其中一些液体介质保留的层。“基本完全干燥的”层是指已经干燥到进一步干燥不会导致任何额外重量损失的程度的层。术语“电致发光，，是指材料响应于通过其的电流发光。“电致发光，，是指能够电致
12发光的材料。前缀“氟代”表示一个或多个可得氢原子已被氟原子置换。前缀“杂”表示一个或多个碳原子已被不同的原子置换。在一些实施方案中，所述不同的原子为N、0、或S。术语“横向间隔开”是指相同平面内的间隔，其中所述平面与第一电极的平面平行。术语“液体组合物”旨在表示其中材料溶解形成溶液的液体介质，其中材料分散形成分散体的液体介质，或其中材料悬浮形成悬浮液或乳液的液体介质。术语“液体介质”旨在表示液体材料，其包括纯液体、液体组合物、溶液、分散体、悬浮液和乳液。无论是存在一种还是多种溶剂，均称为液体介质。术语“灯具”是指发光面板，并且可包括或不包括相关联的外壳和与电源的电连接。当涉及灯具时，术语“总体发光”是指灯具作为整体的可察觉光输出。当涉及像素时，术语“节距”是指从像素中心到下一个相同颜色的像素中心的距
1 O术语“红色/桔红色”是指发射颜色介于红色至桔红色的范围内并且具有颜色坐标 χ = 0. 60-0. 68 和 y = 0. 28-0. 38。术语“甲硅烷基”是指基团R3Si-,其中R为H、D、C1-20烷基、氟代烷基、或芳基。 在一些实施方案中，R烷基中的一个或多个碳被Si取代。在一些实施方案中，所述甲硅烷基为(己基)2Si (CH3) CH2CH2Si (CH3) 2_ 和[CF3 (CF2) 6CH2CH2] 2Si (CH3)-。术语“白光”是指人眼可察觉的白色光。所有基团可为未取代或取代的。在一些实施方案中，取代基选自D、卤素、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基和氟代烷基。除非另外指明，所有基团可为未取代或取代的。除非另外指明，在可能的情况下， 所有基团可为直链、支链或环状的。在一些实施方案中，取代基选自卤素、烷基、烷氧基、甲硅烷基、硅氧烷、芳基和氰基。如本文所用，术语“包含”、“包括”、“具有”或它们的任何其它变型均旨在涵盖非排他性的包括。例如，包括要素列表的工艺、方法、制品或设备不必仅限于那些要素，而是可包括未明确列出的或该工艺、方法、制品或设备所固有的其它要素。此外，除非有相反的明确说明，“或”是指包含性的“或”，而不是指排他性的“或”。例如，以下任何一种情况均满足条件A或B :A是真实的(或存在的)且B是虚假的(或不存在的)，A是虚假的(或不存在的)且B是真实的(或存在的)，以及A和B都是真实的(或存在的)。同样，使用“一个”或“一种”来描述本文所描述的要素和组分。这样做仅仅是为了方便，并且对本发明的范围提供一般性的意义。这种描述应被理解为包括一个或至少一个，并且该单数也包括复数，除非很明显地另指他意。对应于元素周期表内列的族序号的使用参见“CRC Handbook of Chemistry and Physics”，第81版(2000-2001)中的“新命名法”公约。除非另有定义，本文所用的所有技术和科学术语的含义均与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的一样。尽管与本文所描述的方法和材料类似或等同的方法和材料也可用于本发明实施方案的实施或测试中，但是下文描述了合适的方法和材料。除非引用具体段落，本文提及的所有出版物、专利申请、专利以及其它参考文献全文均以引用方式并入本文。如发生矛盾，以本说明书及其包括的定义为准。此外，材料、方法和实施例仅是示例性的，并不旨在进行限制。本文未描述的有关特定材料、加工方法和电路的许多细节均是常规的，并且可以在有机发光二极管显示器、光电探测器、光伏和半导体构件领域的教科书和其它来源中找到。2.灯具已知具有发白光层，其中不同颜色的发射层层叠在彼此顶部，它们在阳极和阴极之间。现有技术的两个示例性装置在图1中示出。在图Ia中，阳极3和阴极11之间具有在基板2上层叠的发蓝光层6、发绿光层9和发红光层10。在发光层的任一侧是空穴传输层4、电子传输层8，并且也存在空穴阻挡层7和电子阻挡层5。在图Ib中，基板2、阳极3、 空穴传输层4、电子传输层8和阴极11如图所示分布。发光层12是基质材料中的黄光和红光发射器的组合。发光层13是基质材料中的发蓝光材料。层14是基质材料的附加层。本文所述的灯具具有发光层，所述发光层彼此横向而不是以层叠构型来布置。所述灯具具有第一图案化电极、第二电极、以及在所述第一图案化电极和第二电极之间的发光层。所述发光层包括具有蓝绿色发射的第一多个像素和具有红色/桔红色发射的第二多个像素。多个像素彼此横向间隔开。所述发射颜色的相加混合导致总体上发白光。至少其中一个电极是至少部分地透明的以使产生的光透射。其中一个电极是阳极，它是尤其对注入的正电荷运送有效的电极。在一些实施方案中，第一电极是阳极。在一些实施方案中，所述阳极成平行条纹图案。在一些实施方案中， 所述阳极是至少部分地透明的。另一个电极是阴极，它是尤其对注入的电子或负电荷运送有效的电极。在一些实施方案中，所述阴极是连续的总体层。单个像素可为任何几何形状。在一些实施方案中，它们是矩形的或椭圆形的。在一些实施方案中，所述第一多个像素排列成像素的平行条纹。在一些实施方案中，所述第一多个像素和第二多个像素排列成像素的交替平行条纹。像素分辨率是足够高的，以便不会单独看到所述第一颜色和第二颜色，并且所述总体发射是白光。在一些实施方案中，相同颜色的像素间的节距不大于200微米。在一些实施方案中，所述节距不大于150微米。在一些实施方案中，所述节距不大于100微米。只要高CRI值是可得到的，则基于高发光效率就可选择电致发光材料。在一些实施方案中，每种颜色的像素具有不同的尺寸。这可被完成以获得最佳的颜色混合，从而发射白光。在具有平行像素条纹的实施方案中，像素的宽度可不同。当每种颜色在相同操作电压下运行时，可选择宽度以获得合适的颜色平衡。图2提供了这种方法的图示。图2(a)示出了具有相等宽度的像素110和120的OLED显示器100的典型布局。 这种布局也可用于本文所述灯具。图2(b)示出了 OLED灯具200的布局的一个实施方案， 所述灯具具有不同宽度的像素210和220。所述像素节距在图2(a)和2 (b)中用“P”表示。OLED装置也包括用于递送电力至所述装置的电线线路。在一些实施方案中，一些电线线路存在于所述装置的活性区域中，在像素电线之间间隔开。电线线路可存在于每X个像素电线之间，其中X是整数并且所述值由灯具的尺寸和电子需求决定。在一些实施方案中，电线线路每隔10-20个像素电线出现。在一些实施方案中，将所述金属电线线路组装在一起以使每种颜色仅有一个电触头。将电极组装在一起的做法允许使用简单的传动电子器件并且使随后的维护成本最小化。此类设计可能带来的潜在问题是，任何像素的短路均可能导致整个灯具的短路和重大损伤。在一些实施方案中，这一问题能够通过设计具有单个“弱连接”的像素来解决。 因此，在任何一个像素中的短路将仅引起该像素的失效-其余的灯具将继续工作，仅有不引人注意的光输出减少。图3示出了一种可能的阳极设计。将阳极250与金属电线线路沈0 通过窄短截线270相连接。短截线270足以在运行期间输送电流，但如果所述像素短路，它将失效，从而使短路局限于单个像素。在一些实施方案中，OLED灯具包括岸结构以限定所述像素开口。术语“岸结构”旨在表示上覆基板的结构体，其中所述结构行使将所述基板内或所述基板上的物体、区域、或它们的任何组合与所述基板内或所述基板上的不同物体或不同区域分开的主要功能。在一些实施方案中，OLED灯具还包括附加层。在一些实施方案中，OLED灯具还包括一个或多个电荷传输层。术语“电荷传输”当涉及层、材料、构件、或结构时旨在表示此类层、材料、构件、或结构促进所述电荷以相对高的效率和小的电荷损失穿过所述层、材料、构件、或结构的厚度进行迁移。空穴传输层有利于正电荷的移动；电子传输层有利于负电荷的移动。虽然电致发光材料也可具有某些电荷传输特性，但术语“电荷传输层、材料、构件、或结构”并不旨在包括其主要功能为发光的层、材料、构件、或结构。在一些实施方案中，OLED灯具在电致发光层和阳极之间还包括一个或多个空穴传输层。在一些实施方案中，OLED灯具在电致发光层和阴极之间还包括一个或多个电子传输层。在一些实施方案中，OLED灯具在阳极和空穴传输层之间还包括空穴注入层。术语 “空穴注入层”或“空穴注入材料”旨在表示导电的或半导电的材料。空穴注入层可具有有机电子器件中的一个或更多个功能，包括但不限于下层平面化、电荷传输和/或电荷注入特性、杂质如氧气或金属离子的清除、以及其它有利于或改善有机电子器件性能的方面。OLED灯具的一个实例在图4中示出。OLED灯具300具有基板310，所述基板具有阳极320和电线线路330。岸结构340包含有机层空穴注入层350、空穴传输层360、以及电致发光层371和372，分别为蓝绿色和红色/桔红色。如图4所示，蓝绿色电致发光层371 的厚度大于红色/桔红色电致发光层372的厚度。在一些实施方案中，所述厚度是相同的。 在一些实施方案中，蓝绿色电致发光层371的厚度小于红色/桔红色电致发光层372的厚度。电子传输层380和阴极390应用于总体。可附加地包封OLED灯具以预防由空气和/或水分导致的劣化。多种包封技术是已知的。在一些实施方案中，大面积基板的包封使用薄的不透水玻璃封盖完成，其加入干燥密封以防止水分从包装边缘渗入。包封技术已经在例如公布的美国专利申请2006-(^83546 中进行了描述。可存在不同变型的OLED灯具，它们仅有传动电子器件(0LED面板自身在所有情况下相同)的复杂性不同。传动电子器件设计仍可为非常简单的。在一个实施方案中，选择不同的像素宽度以便获得期望的白点，两种颜色在相同电压(大约5-6V)下运行。将两种颜色组合在一起。所需的传动电子器件因此是简单的稳定直流电压。在一个实施方案中，选择不同的像素宽度并且通过两个独立的直流电压驱动两种颜色，从而使每种颜色可被独立地调节。这提供了使用者获得可选择的白点(例如模拟日光、白炽灯或荧光灯)的可能性。如果所述颜色随着灯具老化发生变化，这也允许调节色点。这种设计需要两个直流电压。给灯具设定程序，使其在一定颜色范围内循环也是可能的。这在商业性宣传用语或商店展示中有潜在的应用。在一些实施方案中，需要精确的白点颜色并且老化导致的颜色变化是不可接受的。在这种情况下，选择不同的像素宽度并且通过两个独立的直流电源驱动两种颜色。此夕卜，所述灯具包括外部颜色传感器，它允许自动调节颜色以保持白点颜色。3.材料a.电致发光层任何类型的电致发光(“EL”)材料可用于电致发光层，包括但不限于小分子有机发光化合物、发光金属络合物、共轭聚合物、以及它们的混合物。小分子发光化合物的实例包括但不限于芘、茈类、红荧烯、香豆素、它们的衍生物、以及它们的混合物。金属络合物的实例包括但不限于金属螯合8-羟基喹啉酮化合物，如三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)； 环金属铱和钼电致发光化合物，如在Petrov等人的美国专利6，670，645以及已公布的 PCT专利申请WO 03/063555和WO 2004/016710中所公开的铱与苯基吡啶、苯基喹啉、或苯基嘧啶配体的络合物，以及在例如已公布的PCT专利申请WO 03/008424、WO 03/091688 和TO 03/040257中所述的有机金属络合物、以及它们的混合物。Thompson等人在美国专利6，303, 238中，以及Burrows和Thompson在已公布的PCT专利申请WO 00/70655和 W001/41512中已描述了包含带电基质材料和金属络合物的电致发光发射层。共轭聚合物的实例包括但不限于聚(苯撑乙烯)、聚芴、聚(螺二芴)、聚噻吩、聚(对亚苯基)、它们的共聚物、以及它们的混合物。在一些实施方案中，具有蓝绿色发射颜色的第一电致发光材料为铱的有机金属络合物。在一些实施方案中，有机金属铱络合物为具有式IrL3的三环金属络合物或具有式 IrL2Y的双环金属络合物，其中Y为单阴离子二齿配体，并且L具有选自式L-I至式L-17的式
权利要求
1.有机发光二极管灯具，所述有机发光二极管灯具包括图案化的第一电极、第二电极、 以及在所述第一电极和第二电极之间的发光层，所述发光层包括第一多个像素，所述第一多个像素包括具有发射颜色为蓝绿色的第一电致发光材料；禾口第二多个像素，所述第二多个像素包括具有发射颜色为红色/桔红色的第二电致发光材料，所述第二多个像素与所述第一多个像素横向间隔开； 其中所述两种发射颜色的相加混合导致总体上发白光。
2.权利要求1的灯具，其中所述具有蓝绿色发射颜色的第一电致发光材料为具有式 IrL3的三环金属络合物或具有式IrL2Y的双环金属络合物，其中Y为单阴离子二齿配体，并且L具有选自式L-I至式L-17的式
3.权利要求2的灯具，其中R1为H、D、烷基、或甲硅烷基；R2为H、D、烷基、或甲硅烷基；R3 = H、D、F、OR10、NR102 ；R4 = H、D、烷基、或甲硅烷基；R5 = H、D 或 F ；R6 = H、D、F、CN、烷基、氟代烷基、烷氧基、氟代烷氧基、芳基、或二芳氧基氧膦基； R7 = H、D、F、烷基、氟代烷基、烷氧基、氟代烷氧基、芳基、或二芳氧基氧膦基； R8 = H、D、CN、烷基、氟代烷基；R9 = H、D、烷基、或甲硅烷基；并且Rw =烷基，其中相邻的Rltl基团能够被接合以形成饱和环。
4.权利要求1的灯具，其中所述第一电致发光材料包括选自以下的材料
5.权利要求1的灯具，其中所述具有红色/桔红色发射颜色的第二电致发光材料为具有式IrL3的三环金属络合物或具有式IrL2Y的双环金属络合物，其中Y为单阴离子二齿配体，并且L具有选自式L-18、L-19、L-20和L-21的式
6.权利要求5的灯具，其中R1至R4和R14至R19相同或不同并且为H、D、烷基、烷氧基、或甲硅烷基，或在配体L-18 中的R1和R2、R2和R3或R3和R4，或在配体L-19和L-20中的R16和R17或R17和R18，或在配体L-21中的R16和R17、R17和R18，或R18和R19能够被接合在一起以形成烃环或杂环； R20 = H、D、F、烷基、甲硅烷基、或烷氧基；R21 = H、D、CN、烷基、氟代烷基、氟代烷氧基、甲硅烷基、或芳基；并且 R22 = H、D、F、CN、烷基、甲硅烷基、烷氧基、氟代烷氧基、或芳基；并且 R23 = H、D、CN、烷基、氟代烷基、氟代烷氧基或甲硅烷基。
7.权利要求1的灯具，其中所述第二电致发光材料包括选自以下的材料
8.权利要求2的灯具，其中Y选自Y-l、Y-2和Y-3
9.权利要求5的灯具，其中Y选自Y-l、Y-2和Y-3
10.权利要求1的灯具，其中如以cd/m2测量的两种颜色的相对发射为如下 蓝绿色发射=40-55%,红色/桔红色发射=45-605%。
11.权利要求5的灯具，其中所述络合物具有式IrL3，并且L= L-19。
12.权利要求11的灯具，其中L-19选自R-I至R-51。
13.权利要求5的灯具，其中所述络合物具有式IrL2Y,并且L选自L-20和L-21，并且 Y = Y-1。
14.权利要求13的灯具，其中针对Y-l，R11选自甲基和丁基，并且R12为H。
15.权利要求13的灯具，其中L-20选自R-52至R-57。
全文摘要
本发明提供了有机发光二极管灯具，所述灯具包括图案化的第一电极、第二电极、以及在所述第一电极和第二电极之间的发光层。所述发光层包括具有发射颜色为蓝绿色的第一多个像素和具有发射颜色为红色/桔红色的第二多个像素，所述第二多个像素在所述第一多个像素的侧面。所述发射颜色的相加混合导致总体上发白光。
文档编号C09K11/06GK102484215SQ201080037935
公开日2012年5月30日 申请日期2010年8月23日 优先权日2009年8月24日
发明者K·D·多布斯, N·海隆, V·罗斯托弗采夫 申请人:E.I.内穆尔杜邦公司