電光器件及其用圖
【專利說(shuō)明】電光器件及其用途
[0001] 本發(fā)明設(shè)及用于有機(jī)電光器件，尤其用于電致發(fā)光元件的新型設(shè)計(jì)原理，并且設(shè) 及其在顯示器和基于其的照明手段中的應(yīng)用。
[0002] 在最廣義上可歸于電子工業(yè)的許多不同種類的應(yīng)用中，有機(jī)半導(dǎo)體作為功能材料 的應(yīng)用已經(jīng)有段時(shí)間是事實(shí)或在不久的將來(lái)期望如此。 陽(yáng)00引例如，光敏有機(jī)材料（例如，獻(xiàn)菁）和有機(jī)電荷傳輸材料（例如，立芳基胺系空穴 傳輸材料）已經(jīng)在影印機(jī)中使用了若干年。
[0004] 一些特定的半導(dǎo)體有機(jī)化合物現(xiàn)在已經(jīng)被用在可商購(gòu)的器件中，例如用在有機(jī)電 致發(fā)光器件中，所述半導(dǎo)體有機(jī)化合物中的一些還能夠在可見(jiàn)光譜區(qū)中發(fā)光。 陽(yáng)0化]其單獨(dú)的組件，有機(jī)發(fā)光二級(jí)管（OLED)，具有非常光譜的應(yīng)用。例如，OLED已經(jīng)例 如用作：
[0006] -單色或多色顯示器元件（例如在便攜式計(jì)算器、移動(dòng)電話和其它便攜式應(yīng)用中） 的白色或彩色背光，
[0007] -大面積顯示器（例如交通標(biāo)志或海報(bào)），
[0008] -多種多樣的不同顏色和形式的照明元件，
[0009] -便攜式應(yīng)用（例如移動(dòng)電話、PDA和攝錄像機(jī)）的單色或全色無(wú)源矩陣顯示器，
[0010] -多種多樣的不同應(yīng)用（例如移動(dòng)電話、PDA、筆記本電腦和電視）的全色大面積 且高分辨率的有源矩陣顯示器。
[0011] 運(yùn)些應(yīng)用中的一些的發(fā)展已經(jīng)非常先進(jìn)。然而對(duì)于技術(shù)改進(jìn)仍有很大的需求。
[0012] 現(xiàn)在對(duì)作為用于被稱為PL邸的聚合OL邸的有前途的材料的共輛聚合物有著深入 細(xì)致的研究。相對(duì)于稱為小分子器件（"SM0LED")的由小分子制成的氣相沉積的布置，其 處理的容易性允許更加廉價(jià)地制造有機(jī)發(fā)光二極管。如在例如WO04/084260A中所描述 的，中間層在層結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用明顯地增加了PL邸的壽命和效率。在陽(yáng)極和發(fā)光聚合物的層 之間施加運(yùn)些中間層。其作用為促進(jìn)或?qū)嶋H上實(shí)現(xiàn)空穴即正電荷載流子向發(fā)光聚合物中的 注入和傳輸，并且在中間層和發(fā)光聚合物的層之間的界面處阻擋電子。運(yùn)些中間層由具有 高比例的通過(guò)共輛骨架結(jié)合的空穴傳輸單元的聚合物構(gòu)成。另外，運(yùn)些聚合物同時(shí)阻擋電 子的傳輸。
[0013] 通過(guò)從溶液中施加層得到的多層PLED的結(jié)構(gòu)經(jīng)歷如下的普遍問(wèn)題：在施加的過(guò) 程中，下面的層部分地或甚至全部地再次溶解。通常，因此需要采取另外的措施W防止層的 部分再溶解。一般使用的措施是在所施加的層中交聯(lián)聚合物。運(yùn)是昂貴的和不方便的并且 需要另外的操作步驟。因此已經(jīng)在尋找避免所施加的聚合物層的交聯(lián)的方法。已經(jīng)進(jìn)入實(shí) 踐的措施是施加中間層。該方法特別與藍(lán)色發(fā)光PL邸組合起作用。在此通過(guò)噴墨打印或 通過(guò)旋涂施加中間層。調(diào)整該層的厚度使得該層在隨后的操作步驟中不完全再次溶解。
[0014] 在已知的具有中間層的PL邸中，發(fā)射的福射僅來(lái)自發(fā)光體層。為了向PL邸中并 入多種發(fā)光體，在不進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)的情況下施加兩個(gè)聚合物層的可能性至今尚未被利用。
[0015] 令人驚訝地，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)除發(fā)光體層外也在中間層中使用發(fā)光體時(shí)，能夠W 簡(jiǎn)單的方式且在不進(jìn)行交聯(lián)化步驟的情況下制造具有多種發(fā)光體的電光器件。運(yùn)允許簡(jiǎn)單 地制造其中至少兩個(gè)不同的發(fā)光體層可從溶液中進(jìn)行處理的多色OL邸。
[0016] 從該現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的是提供如下的電光器件，所述電光器件可W通 過(guò)簡(jiǎn)單的施加方法從溶液中制造，并且具有多種發(fā)光體和與已知器件相比更長(zhǎng)的壽命。
[0017] 因此本發(fā)明提供一種電光器件，所述電光器件包含： 陽(yáng)〇1引 a)陽(yáng)極，
[0019] b)陰極，和
[0020] C)至少一個(gè)第一發(fā)光體層，其置于所述陽(yáng)極和所述陰極之間，包含至少一種半導(dǎo) 體有機(jī)材料，
[0021] 其特征在于，置于所述第一發(fā)光體層和陽(yáng)極之間的至少一個(gè)第二發(fā)光體層包括至 少一種具有空穴傳導(dǎo)性質(zhì)的聚合物和至少一種發(fā)光體。
[0022] 本發(fā)明器件的特征在于，在其上包含一種或多種發(fā)光體的第二發(fā)光體層（=中間 層）中使用所選的聚合材料。
[0023] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，選擇第二發(fā)光體層或中間層的發(fā)光體使得其最低未占 分子軌道（"LUMO")高于第一發(fā)光體層的半導(dǎo)體有機(jī)材料的LUM0。中間層的發(fā)光體的LUMO 優(yōu)選比第一發(fā)光體層的LUMO高0.leV，更優(yōu)選0. 2eV。
[0024] 在化合物具有的各種能級(jí)中，HOMO("最高占有分子軌道"）和LUMO("最低未占分 子軌道"）特別地起主要作用。
[00巧]可W通過(guò)光電發(fā)射例如XPS( "X射線光電子能譜"）和UPS("紫外光電子能譜")， 或通過(guò)用于氧化還原的循環(huán)伏安法（"CV")，確定運(yùn)些能級(jí)。
[00%] 有一段時(shí)間，已經(jīng)可W通過(guò)量子化學(xué)計(jì)算方法例如借助于密度泛函理論（"DFT")， 確定分子軌道特別是占有分子軌道的能級(jí)。在WO2012/171609可W發(fā)現(xiàn)運(yùn)種量子化學(xué)計(jì) 算的詳細(xì)描述。
[0027] 原則上，可W在本發(fā)明器件的發(fā)光體層中使用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的任何發(fā)光體 作為發(fā)光體。
[0028] 在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，將發(fā)光體作為重復(fù)單元整合在聚合物中。
[0029] 在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，將發(fā)光體混合到基質(zhì)材料中，所述基質(zhì)材料可W為 小分子、聚合物、低聚物、樹(shù)枝狀大分子或其混合物。
[0030] 優(yōu)選包含至少一種選自如下的發(fā)光體的發(fā)光體層：巧光化合物、憐光化合物和發(fā) 光有機(jī)金屬絡(luò)合物。
[0031] 表述"發(fā)光體單元"或"發(fā)光體"在本申請(qǐng)中指的是其中在接受激子或形成激子時(shí) 發(fā)生發(fā)光的福射衰變的單元或化合物。
[0032] 存在兩種發(fā)光體種類：巧光和憐光發(fā)光體。表述"巧光發(fā)光體"設(shè)及經(jīng)歷從激發(fā)單 重態(tài)到其基態(tài)的福射躍遷的材料或化合物。如在本申請(qǐng)中所使用的表述"憐光發(fā)光體"設(shè) 及包含過(guò)渡金屬的發(fā)光材料或化合物。其通常包括其中由自旋禁阻躍遷例如從激發(fā)=重態(tài) 和/或五重態(tài)的躍遷引起發(fā)光的材料。
[0033] 根據(jù)量子力學(xué)，從具有高自旋多重度的激發(fā)態(tài)例如從激發(fā)S重態(tài)到基態(tài)的躍遷是 被禁止的。然而，重原子例如銀、餓、銷和館的存在確保了強(qiáng)的自旋軌道禪合，意味著激發(fā)的 單重態(tài)和=重態(tài)變成混合的，從而=重態(tài)獲得特定的單重態(tài)特性，并且當(dāng)單重態(tài)-=重態(tài) 混合物導(dǎo)致比非福射性結(jié)果更快的福射衰變率時(shí)，亮度可W是有效的。如由Baldo等在自 然（化化re) 395,151-154 (1998)中所報(bào)道的，可W利用金屬絡(luò)合物實(shí)現(xiàn)該發(fā)光模式。
[0034] 特別優(yōu)選選自巧光發(fā)光體的發(fā)光體。
[0035] 巧光發(fā)光體的許多實(shí)例已經(jīng)被公開(kāi)，例如在JP2913116B和WO2001/021729Al 中的苯乙締胺衍生物，和在WO2008/006449和WO2007/140847中的巧并巧衍生物。
[0036] 巧光發(fā)光體優(yōu)選為聚芳族化合物，例如9, 10-二（2-糞基蔥）和其它蔥衍生 物，并四苯、氧雜蔥、巧的衍生物，例如2, 5, 8, 11-四-叔下基巧，亞苯基，例如4, 4'-(雙 巧-乙基-3-巧挫亞乙締基）-1，1'-聯(lián)苯，巧，芳基巧扣S2006/0222886)，亞芳基亞乙締 基扣S5121029,US5130603)，紅巧締、香豆素、若丹明、哇P丫晚酬的衍生物，例如N，N'-二 甲基哇日丫晚酬值MQA)，二氯基亞甲基化喃例如4-(二氯基亞乙基）-6-(4-二甲基氨基苯 乙締基-2-甲基）-4H-化喃（DCM)，嚷喃，聚甲烘，化喃鑛和嚷喃鑛鹽，二巧并巧，巧并巧， 雙（叮嗦基）亞胺-棚化合物扣S2007/0092753Al),雙（叮嗦基）甲燒化合物和哇諾酬 (Carbostyryl)化合物。 W37] 在C.H.化en等："有機(jī)電致發(fā)光材料的最新發(fā)展巧ecentdevelopmentsin organicelectroluminescentmaterials)"大分子石開(kāi)討會(huì)(Macromol.Symp. ),125, (1997) ,1-48和"分子有機(jī)電致發(fā)光材料和器件的最新進(jìn)展巧ecentprogressof molecularorganicelectroluminescentmaterialsanddevices)"材料科學(xué)與工程 R(Mat.Sci.and化g.R)，39 (2002)，143-222中描述了另外優(yōu)選的巧光發(fā)光體。
[0038] 另外優(yōu)選的巧光發(fā)光體選自單苯乙締胺、二苯乙締胺、立苯乙締胺、四苯乙締胺、 苯乙締麟、苯乙締酸和芳基胺類。
[0039] 單苯乙締胺被理解為指的是含有一個(gè)取代或未取代的苯乙締基基團(tuán)和至少一個(gè) 優(yōu)選芳族胺的化合物。二苯乙締胺被理解為指的是含有兩個(gè)取代或未取代的苯乙締基基團(tuán) 和至少一個(gè)優(yōu)選芳族胺的化合物。=苯乙締胺被理解為指的是含有=個(gè)取代或未取代的苯 乙締基基團(tuán)和至少一個(gè)優(yōu)選芳族胺的化合物。四苯乙締胺被理解為指的是含有四個(gè)取代或 未取代的苯乙締基團(tuán)和至少一個(gè)優(yōu)選芳族胺的化合物。苯乙締基基團(tuán)更優(yōu)選為也可W具有 進(jìn)一步取代的巧。與胺類似地定義相應(yīng)的麟和酸。為了本申請(qǐng)的目的，芳基胺或芳族胺被 理解為指的是含有=個(gè)直接與氮鍵合的取代或未取代的芳族或雜芳族環(huán)系的化合物。運(yùn)些 芳族或雜芳族環(huán)系中的至少一個(gè)優(yōu)選為優(yōu)選具有至少14個(gè)芳族環(huán)原子的稠合環(huán)系。運(yùn)些 的優(yōu)選實(shí)例為芳族蔥胺、芳族蔥二胺、芳族巧胺、芳族巧二胺、芳族盧胺和芳族慈二胺。芳族 蔥胺被理解為指的是其中一個(gè)二芳基氨基基團(tuán)與蔥基團(tuán)優(yōu)選地在9位直接鍵合的化合物。 芳族蔥二胺被理解為指的是其中兩個(gè)二芳基氨基基團(tuán)與蔥基團(tuán)優(yōu)選地在9、10位直接鍵合 的化合物。與其類似地定義芳族的巧胺、巧二胺、憩胺和麓二胺，其中在巧中的二芳基氨基 基團(tuán)優(yōu)選在1位或在1、6位鍵合。
[0040] 另外優(yōu)選的巧光發(fā)光體選自例如根據(jù)WO2006/122630的巧并巧胺和巧并 巧二胺，例如根據(jù)WO2008/006449的苯并巧并巧胺和苯并巧并巧二胺，例如根據(jù)WO 2007/140847的二苯并巧并巧胺和二苯并巧并巧二胺。 W41] 來(lái)自苯乙締胺類的發(fā)光體的實(shí)例為取代的或未取代的胺或在WO2006/000388、W0 2006/058737、W0 2006/000389、W0 2007/065549 和WO2007/115610 中描 述的滲雜劑。在US5121029中描述了二苯乙締基苯和二苯乙締基聯(lián)苯衍生物?？蒞在US 2007/0122656Al中發(fā)現(xiàn)另外的苯乙締胺。
[0042]如在US7250532B2、DE102005058557AUCN1583691A、JP08053397A、US6化1531BI和US2006/210830A中公開(kāi)的，特別優(yōu)選的苯乙締胺發(fā)光體和=芳基胺發(fā)光體 為式（1)~（6)的化合物。
[0044] 如在例如EP1957606Al和US2008/0113101Al中公開(kāi)的，另外優(yōu)選的巧光發(fā)光 體選自=芳基胺。
[0045] 另外優(yōu)選的巧光發(fā)光體選自如下的衍生物：糞、蔥、并四苯、巧、二巧并巧、巧并巧、 菲、巧化S2007/0252517A1)、巧、旌、十環(huán)締、六苯并苯、四苯基環(huán)戊二締、五苯基環(huán)戊二 締、巧、螺二巧、紅巧締、香豆素扣S4769292、US6020078、US2007/0252517Al)、化喃、囉 嗦、苯并Ii挫、苯并嚷挫、苯并咪挫、化嗦、肉桂酸醋、二酬基化咯并化咯、叮晚酬和哇叮晚酬 OJS200