具有非空穴阻挡缓冲层的OLED制造技术

有机电致发光器件，包括：阳极；设置在所述阳极上的空穴传输层；设置在所述空穴传输层上的发光层，用以响应空穴－电子复合而发蓝光，其中所述发光层包括至少一种基质材料和至少一种掺杂材料；和所述发光层接触形成的非空穴阻挡缓冲层，其中所述非空穴阻挡缓冲层具有和所述发光层的基质材料之一基本相同的电离电位和相同的电子亲合势；设置在所述非空穴阻挡缓冲层上的电子传输层；设置在所述电子传输层上的阴极。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及改善有机电致发光(EL)器件的性能。具体而言，本专利技术涉及改善蓝色EL器件的性能。
技术介绍
有机电致发光(EL)器件或有机发光器件(OLED)是发光以响应所施加的电势的电子器件。OLED的结构包括按次序排列的阳极、有机EL介质和阴极。设置在阳极和阴极之间的有机EL介质通常包括有机空穴传输层(HTL)和有机电子传输层(ETL)。空穴和电子在HTL/ETL的界面附近复合并发光。Tang等在“有机电致发光二极管”，Applied Physics Letters，51，913(1987)和共同受让的美国专利No.4769292中明确给出了采用这种层结构的高效率OLED。从那时起，公布了众多具有可替换层结构的OLED。例如，有在HTL和ETL之间包括有机发光层(LEL)的三层OLED，比如Adachi等在“具有三层结构的有机膜中的电致发光”，Japanese Journal of AppliedPhysics，27，L269(1988)以及Tang等在“掺杂的有机薄膜的电致发光”，Journal of Applied Physics，65，3610(1989)中所公开的那样。LEL通常由掺杂了客体材料的基质材料构成。这些三层结构记为HTL/LEL/ETL。而且，有在器件中含有另外的功能层，比如空穴注入层(HIL)、和/或电子注入层(EIL)、和/或电子阻挡层(EBL)、和/或空穴阻挡层(HBL)的其它多层OLED。同时，也合成了许多不同类型的EL材料并在OLED中得以使用。这些新结构和新材料进一步改善了器件性能。在全色OLED显示中，至少有三种原色发射，即，红色、绿色和蓝色发射。目前，红色和绿色OLED的性能好于蓝色OLED。在蓝色OLED中，难以同时实现高的发光效率和好的操作寿命。所以，改善蓝色OLED的性能将对全色OLED显示的应用有很大的影响。有多种方式来通过选择材料、改变器件结构等改善蓝色OLED的性能。例如，Shi等在“用于稳定的发蓝光有机电致发光器件的蒽衍生物”，Applied Physics Letters，80，3201(2002)和Hosokawa等在美国专利申请2003/0077480A1中，都通过选择适当的材料实现了对蓝色发射的操作稳定性的改进。其它改进蓝色OLED性能的新方法肯定是需要的。附图说明图1A中示出了常规的蓝色OLED，比如它采用了称作TBADNTBP的掺杂有2，5，8，11-四叔丁基苝(TBP)的2-(1，1-二甲基乙基)-9，10-双(2-萘基)蒽(TBADN)作为LEL，其中所示OLED 100包括阳极120、HTL 132、LEL 134、ETL 138和阴极140。所述器件通过电导体160从外部连接到电压/电流源150上。图1B给出了图1A中的OLED 100的相应能带图(在平带情况下)。LEL 134中的点线是掺杂材料的电子能级。在图1B中，ETL 138的电离电位(Ip(ETL))等于或小于LEL134的电离电位(Ip(LEL))，ETL 138的电子能带隙(Eg(ETL))比LEL 134的发射性掺杂材料的(Eg(掺杂材料))窄。这是采用三(8-羟基喹啉)铝(Alq)作为ETL 138的情况。由于在这种情况下Eg(ETL)比Eg(掺杂材料)窄，所以在LEL 134中形成的一些激发子可以扩散到ETL 138中以从该ETL 138中产生绿色发射，导致器件发射颜色不纯。另外，由于在LEL/ETL界面上没有能量壁垒阻碍空穴移动到ETL 138里，所以在LEL 134中的空穴-电子复合率相对较低，从而导致发光效率低。上述电子能带隙(Eg)是薄膜的电离电位(Ip)和电子亲合势(Ea)之间的能差，或者薄膜的最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)的能差。实际上，有机薄膜的Eg可以采用薄膜的光能带隙，并且可以通过从薄膜的Ip中减去Eg计算有机薄膜的Ea。有机薄膜的Ip可以通过紫外光电分光学测量，而有机薄膜的Eg可以采用紫外-可见吸收分光计测量。图1C示出了图1A的OLED的另一个相应能带图，其中ETL 138的Ip(ETL)大于Ip(LEL)并且Eg(ETL)等于或宽于Eg(掺杂材料)。这是采用宽带隙材料，比如4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(Bphen)或者2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(BCP)作为ETL 138的情况。在这种情况下，可以实现纯蓝色发射。但是，我们发现，虽然LEL/ETL界面处的能垒可以阻碍空穴移入ETL 138中以及提高发光效率，但是在该界面处积累的空穴和电子缩短了操作寿命。为了获得纯色发射，Toguchi等在美国专利No.6565993B2中在LEL和ETL之间插入了中间层，满足关系Ip(LEL)＜Ip(IML)＜Ip(ETL)。尽管在该专利中没有验证寿命数据，但是我们相信在LEL/IML界面处的能垒能降低寿命。在有些情况下，例如，Fujita等在美国专利No.6566807B1中公开的那样，在LEL和ETL之间可以插入具有大于Ip(LEL)的电离电位(Ip(HBL))和大于Eg(掺杂材料)的电子能带隙(Eg(HBL))的HBL，以防空穴逃逸到ETL中，并增加空穴-电子复合率(如果Ip(HBL)＝Ip(LEL)，则不可能会出现明显的空穴阻挡效应)。在图2A中示出了这种结构，其中OLED 200比图1A中的OLED 100多一层，即，HBL 236。根据图2B所示的能带图，空穴能够积累在LEL/HBL的界面上以提高发光效率。在这种情况下，在LEL中形成并扩散到HBL中的激发子，不会导致HBL中出现不纯色发射，无论Ip(ETL)是否小于、等于或大于Ip(LEL)。但是，和具有图1C的能带图的OLED 100相似，具有空穴阻挡层的蓝色OLED寿命也缩短了。专利技术概述所以，本专利技术的目标是改善蓝色OLED的性能。本专利技术的另一目标是改善全色OLED显示器的整体性能。这些目标由包括下列的有机电致发光器件得以实现a)阳极；b)设置在所述阳极上的空穴传输层；c)设置在所述空穴传输层上的发光层，用以响应空穴-电子复合而发蓝光，其中所述发光层包括至少一种基质材料和至少一种掺杂材料；d)和所述发光层接触形成的非空穴阻挡缓冲层，其中所述非空穴阻挡缓冲层具有和所述发光层的基质材料之一基本相同的电离电位和相同的电子亲合势；e)设置在所述非空穴阻挡缓冲层上的电子传输层；和f)设置在所述电子传输层上的阴极。本专利技术利用了非空穴阻挡缓冲层(NHBL)，其中所述非空穴阻挡缓冲层具有和所述发光层的基质材料之一基本相同的电离电位和相同的电子亲合势。通过这种排列，蓝色OLED和常规蓝色OLED相比，可以具有较低的驱动电压、较高的发光效率和得到改善的色品，同时不会损坏操作稳定性。附图简述图1A示出了现有技术OLED的截面图；图1B示出了图1A的现有技术OLED的相应能带图；图1C示出了图1A的现有技术OLED的另一相应能带图；图2A示出了另一具有空穴阻挡层的现有技术OLED的截面图；图2B示出了图2A的现有技术OLED的相应能带图；图3A示出了具有非空穴阻挡缓冲层的本专利技术的截面图；图3B示出了图3A中本专利技术的相应能带图；图3C示出了图3A本文档来自技高网...

【技术保护点】
有机电致发光器件，包括：ａ）阳极；ｂ）设置在所述阳极上的空穴传输层；ｃ）设置在所述空穴传输层上的发光层，用以响应空穴－电子复合而发蓝光，其中所述发光层包括至少一种基质材料和至少一种掺杂材料；ｄ）和所述发光层接 触形成的非空穴阻挡缓冲层，其中所述非空穴阻挡缓冲层具有和所述发光层的基质材料之一基本相同的电离电位和相同的电子亲合势；ｅ）设置在所述非空穴阻挡缓冲层上的电子传输层；和ｆ）设置在所述电子传输层上的阴极。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：LS廖，KP克卢贝克，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]