专利名称：有机电致发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及包括厚的电子传输层的有机电致发光器件。
技术背景
例如在US 4539507、US 5151629、EP 0676461 和 WO 98/27136 中描述了其中有机半导体用作功能材料的有机电致发光器件(OLED)的结构。在有机电致发光器件领域中的一项开发是磷光0LED。与荧光OLED相比，由于磷光OLED能实现更高的效率而具有明显的优势。
然而，在荧光和磷光OLED情况下均仍需要改进。除器件的效率和寿命之外，这同样特别适用于彩色坐标和发射光谱以及成品率。
特别是在发绿色光的情况下，为实现良好的色纯度，利用复合技术，例如顶部发光，其中半透明的阴极和反射阳极形成微腔。这使得发射光谱变窄，因此改进了色纯度。然而，顶部发光型OLED需要操作起来困难的生产工艺，例如必须非常准确地设置不同层的厚度。
然而，如上所述，由于更加复杂的结构，工业上获得顶部发光型OLED更加复杂，底部发光型OLED存在难以实现良好彩色坐标的问题。这特别是涉及发绿色光层的彩色坐标， 而且涉及发红色或蓝色光层的彩色坐标。
为改进所述彩色坐标，原则上可以使用滤色器，但这存在导致效率降低的缺点。
此外能够通过使用具有较窄的发射光谱的材料实现改进的彩色坐标。然而，在该类型材料的情况下，仍需要相当大的改进。特别是，目前在工业上没有实现令人满意的具有窄发射光谱的磷光材料。因此，例如，在底部发光型OLED中使用Ir (ppy)3(三(苯基吡啶) 铱)导致约0. 62的CIE y坐标，但希望导致显著更高的CIE y坐标，特别是约0. 71的CIE y坐标。
此外，仍旧需要大规模生产OLED中成品率的提高。以简单的方式生产透明的OLED 同样是不可能的，因为施加时必需的TCO(透明导电氧化物)由于溅射会部分破坏OLED的置于下面的有机层。此外，仍希望改进寿命、效率和工作电压。发明内容
因此，本发明所基于的技术目的在于提供具有改进的彩色坐标而同时所述电致发光器件的其它性能未受损的有机电致发光器件。这特别是适用于有机电致发光器件的寿命、效率和工作电压。另外的目的在于提供具有改进效率的有机电致发光器件，所述有机电致发光器件能够在相对高成品率下制造，而且同样适合于生产透明的电致发光器件。
根据现有技术，层厚度范围为约10至50nm的电子传输层通常用于有机电致发光器件中。在厚电子传输层的情况下，电压明显增加，因此获得显著更低的功率效率。
令人惊讶地，现在已经发现能够通过如下方式实现明显的改进并实现上述提到的技术目的提供包括层厚度为至少80nm的电子传输层的有机电致发光器件，其中在所述电子传输层中使用的材料的电子迁移率在105V/cm的场中为至少10_5cm7Vs。
因此，本发明涉及包括阳极、阴极和至少一个发光层的有机电致发光器件，其特征在于层厚度为至少80nm且在105V/cm场中电子迁移率为至少10_5cm2/Vs的电子传输层布置在所述发光层和所述阴极之间。
本发明的有机电致发光器件包括上面描述的层。所述有机电致发光器件不必仅包括由有机的或有机金属材料构成的层。因此，对于阳极、阴极和/或一个或多个层也可以包括无机材料或也可以完全从无机材料构造。
如在以下实施例部分以一般的术语描述的，确定所述电子传输层的电子迁移率和层厚度。
在本发明的优选实施方式中，所述电子传输层的层厚度为至少lOOnm、特别优选为至少120nm、非常特别优选为至少130nm。此处注明的120nm和130nm的界限对于发绿色光和发红色光的器件是特别优选的，而对于层厚度在80至120nm之间的发蓝色光器件，已经实现了非常好的结果。
在本发明另外优选的实施方式中，所述电子传输层的层厚度，对于发红色光的 OLED不厚于500nm、特别优选不厚于350nm、特别是不厚于^Onm,对于发绿色光的OLED不厚于250nm。
在本发明另外优选的实施方式中，所述电子传输层的电子迁移率在105v/cm的场中为至少5Xl(T5Cm7VS，特别优选在105V/cm的场中为至少l(T4Cm7VS。
此处的电子传输层能够由纯的材料组成或能够由两种或多种材料的混合物组成。
此外，所述电子传输层可以仅具有一个层，或其可以由多个单独的总厚度为至少 SOnm的电子传输层组成，其中各个单独的层的电子迁移率在105V/cm场中为至少10_5cm2/ Vs。
在优选实施方式中，所述电子传输层仅包括有机的或有机金属材料，其中在本申请意义上有机金属化合物被认为是指包含至少一种金属原子或金属离子和至少一种有机配体的化合物。因此，在本发明的优选实施方式中，所述电子传输层不包含纯金属，即，例如，未用金属例如锂掺杂。
在本发明另外优选的实施方式中，所述电子传输层不是η-掺杂层，其中η-掺杂被认为是指用η-掺杂剂掺杂因此被还原的电子传输材料。尽管该类型η-掺杂导致高电导率， 然而，它具有某些显然的缺点。因此，所述η-掺杂剂是强的还原剂，因此，它对氧化高度敏感，必须要特别小心并在保护气体下进行处理。在工业应用中，这种材料难以处理。此外， 在具有η-掺杂层的电致发光器件中，更加难以控制电荷平衡，因为所述电子传输层具有过量的电子。另外，η-掺杂层通常导致所述电致发光器件寿命的减损。
在本发明另外优选的实施方式中，在所述电子传输层中仅使用那些Η0Μ0(最高占有分子轨道)< _4eV(即，数字值大于如V)、特别优选< -4. kV、非常特别优选< -5eV的材料。这排除了为η-掺杂剂的材料，S卩，那些通过氧化还原反应将电子释放给其它电子传输材料的材料。
在本发明又一另外优选实施方式中，在所述电子传输层中仅使用那些LUMO(最低未占分子轨道)> -3. 5eV(即，数字值小于3. 5eV)、特别优选> _3eV的材料。
能用作电子传输层的材料没有其它限制。通常，在所述电子传输层中所有的满足上述提到的电子迁移率条件的那些电子传输材料都是适当的。
适当的类别的电子传输材料的例子选自如下结构类别三嗪衍生物、苯并咪唑衍生物、嘧啶衍生物、吡嗪衍生物、哒嗪衍生物、噁唑衍生物、 恶二唑衍生物、菲咯啉衍生物、噻唑衍生物、三唑衍生物或者铝、锂或锆络合物。在各个这些结构中，取决于层确切的结构和组成，应该确定在电子传输层中这些材料是否具有根据本发明的电子迁移率。不可以预测电子迁移率，而是必须凭经验确定各种材料在分别的层中的电子迁移率。电子迁移率不仅取决于层的确切的组成而且取决于制备。因此，例如，在通过升华的制备期间不同的气相沉积速度导致不同的电子迁移率。如果从溶液中制备层，则又获得了不同的电子迁移率。
通过本申请中试验性的例子展现适宜的电子传输材料的例子。
在电子传输层中所述电子传输材料也可以与有机碱金属化合物组合使用，而在这种情况下，所述混合层必须满足上述提及的电子迁移率条件。此处“与有机碱金属化合物结合”是指三嗪衍生物和碱金属化合物为在一个层中的混合物形式，或分别存在于两个连续层中。
在本发明意义上的有机碱金属化合物旨在被认为是指包含至少一种碱金属，即， 锂、钠、钾、钕或铯以及还包含至少一种有机配体的化合物。
适当的有机碱金属化合物例如是公开在WO 2007/050301、W02007/050334和EP 1144Μ3中的化合物。这些以参考方式引入本申请。
优选的有机碱金属化合物是如下通式(1)的化合物
权利要求
1.一种有机电致发光器件，其包括阳极、阴极和至少一个发光层，其特征在于层厚度为至少SOnm以及在105V/cm场中电子迁移率为至少10_5cm2/Vs的电子传输层布置在所述发光层和所述阴极之间。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于所述电子传输层的层厚度为至少lOOnm、优选为至少120nm、特别优选为至少130nm。
3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其特征在于所述电子传输层的层厚度不厚于500nm、优选不厚于350nm。
4.根据权利要求1至3中一项或多项所述的有机电致发光器件，其特征在于在IO5V/ cm场中所述电子传输层的电子迁移率为至少5X10_5cm2/Vs，在105V/cm的场中所述电子传输层的电子迁移率优选为至少10_4cm2/Vs。
5.根据权利要求1至4中一项或多项所述的有机电致发光器件，其特征在于所述电子传输层由纯的材料或两种或多种材料的混合物组成。
6.根据权利要求1至5中一项或多项所述的有机电致发光器件，其特征在于所述电子传输层仅具有一层，或其特征在于其是由多个单独的总厚度为至少80nm的电子传输层组成，其中各个单独层在105V/cm场中的电子迁移率为至少10_5cm7Vs。
7.根据权利要求1至6中一项或多项所述的有机电致发光器件，其特征在于在所述电子传输层中仅使用HOMO < -4eV、优选< -4. kV、特别优选< _5eV的材料。
8.根据权利要求1至7中一项或多项所述的有机电致发光器件，其特征在于在所述电子传输层中仅使用LUMO > -3. MV、优选> -3eV的材料。
9.根据权利要求1至8中一项或多项所述的有机电致发光器件，其特征在于用于所述电子传输层的电子传输材料选自如下结构类别的材料三嗪衍生物、苯并咪唑衍生物、嘧啶衍生物、吡嗪衍生物、哒嗪衍生物、I恶唑衍生物、P恶二唑衍生物、菲咯啉衍生物、噻唑衍生物、 三唑衍生物或铝、锂或锆的络合物。
10.根据权利要求1至9中一项或多项所述的有机电致发光器件，其特征在于在所述电子传输层中将所述电子传输材料与有机碱金属化合物结合使用。
11.根据权利要求1至10中一项或多项所述的有机电致发光器件，其特征在于其具有荧光或磷光发光层，其中所述荧光层优选是蓝色或绿色荧光和所述磷光层优选是绿色或红色磷光。
12.根据权利要求1至11中一项或多项所述的有机电致发光器件，其特征在于所述发光化合物，如果是磷光化合物，则是包含铜、钼、钨、铼、钌、锇、铑、铱、钯、钼、银、金或铕的化合物，其中该化合物优选与基质材料结合使用，所述基质材料特别是选自酮、氧化膦、亚砜、 砜、三芳胺、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物、茚并咔唑衍生物、氮杂咔唑衍生物、桥连咔唑衍生物、双极性基质材料、硅烷、氮杂硼杂环戊二烯、硼酸酯、三嗪衍生物、锌络合物、二氮杂或四氮杂硅杂环戊二烯衍生物或二氮杂磷杂环戊二烯衍生物；或其特征在于所述发光化合物，如果是荧光化合物，则选自如下类别的化合物单苯乙烯基胺、二苯乙烯基胺、三苯乙烯基胺、四苯乙烯基胺、苯乙烯基膦、苯乙烯基醚、芳基胺或稠合芳族烃，其中这些化合物各自优选与基质材料结合使用，所述基质材料特别是选自低聚亚芳基，优选含有稠合芳族基团的低聚亚芳基，特别是含有蒽、萘、苯并蒽和/或苯并菲的低聚亚芳基。
13.根据权利要求1至12中一项或多项所述的有机电致发光器件，其特征在于所述发光层是发绿色光层。
14.根据权利要求1至13中一项或多项所述的有机电致发光器件，其特征在于所述电致发光器件，特别是在使用磷光发光层的情况下，在所述发光层和所述电子传输层之间包括空穴阻挡层。
15.一种制备根据权利要求1至14中一项或多项所述的有机电致发光器件的方法，其特征在于借助于升华方法施加一个或多个层，或其特征在于借助于OVPD (有机气相沉积) 方法或借助于载气升华施加一个或多个层，或其特征在于从溶液中例如通过旋涂或借助于任何希望的印刷方法施加一个或多个层。
全文摘要
本发明涉及在发光层和阴极之间包括厚的电子传输层的有机电致发光器件。
文档编号H01L51/50GK102498587SQ201080041123
公开日2012年6月13日 申请日期2010年8月16日 优先权日2009年9月16日
发明者克里斯托夫·普夫卢姆, 弗兰克·福格斯 申请人:默克专利有限公司