[發(fā)明專利]有機(jī)電激發(fā)光材料及有機(jī)電激發(fā)光元件

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610126115.0
• 申請日: 2006-08-22
• 公開（公告）號(hào): CN101130687A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁文杰;李君浩;襲智豪;黃豐貿(mào);蔡信弘;楊智強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 錸寶科技股份有限公司
• 主分類號(hào): C09K11/06
• 分類號(hào): C09K11/06;H05B33/14
• 代理公司: 北京中原華和知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 壽寧;張華輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種發(fā)光材料及發(fā)光元件，特別是指一種有機(jī)電激發(fā)光材料及有機(jī)電激發(fā)光元件。

背景技術(shù)

隨著電子科技的進(jìn)步，重量輕、效率高的顯示器亦隨的蓬勃發(fā)展，如液晶顯示器。然而，液晶顯示器存在著一些缺點(diǎn)，例如視角不夠廣，應(yīng)答時(shí)間不夠快，所以并無法使用于高速動(dòng)畫下，且液晶顯示器需要使用偏光板和背光板，因而增加了耗電量、重量和成本。

有鑒于此，有機(jī)電激發(fā)光顯示器(Organic?Electroluminescent?Display)以其自發(fā)光、無視角限制、省電、制程容易、成本低、高應(yīng)答速度以及全彩化等優(yōu)點(diǎn)，使有機(jī)電激發(fā)光顯示器成為下一代的平面顯示器。

請參照圖1所示，一種有機(jī)電激發(fā)光元件1包括一基板11、一陽極12、一有機(jī)電激發(fā)光層13以及一陰極14。當(dāng)施以一直流電流于有機(jī)電激發(fā)光元件1時(shí)，電洞與電子是分別由陽極12與陰極14注入有機(jī)電激發(fā)光層13，由于外加電場所造成的電位差，使得載子在有機(jī)電激發(fā)光層13中移動(dòng)、相遇而產(chǎn)生再結(jié)合，而由電子與電洞結(jié)合所產(chǎn)生的激子(exciton)能夠激發(fā)有機(jī)電激發(fā)光層13中的發(fā)光分子，然后激發(fā)態(tài)的發(fā)光分子以光的形式釋放出能量，其中，此發(fā)光分子是包括小分子及高分子有機(jī)電激發(fā)光材料。

承上所述，關(guān)于有機(jī)電激發(fā)光層的有機(jī)電激發(fā)光材料的研究已經(jīng)發(fā)展了相當(dāng)長的時(shí)間，例如W.Helfrish，Dresmer、Williams等人成功地使Anthrancene(蔥)晶體發(fā)出藍(lán)色光(J.Chem.Phys.1966，44，2902)。另外，Vincett、Barlow等人利用氣相沉積法沉積多芳香環(huán)化合物以制得發(fā)光元件(ThinSolid?Film，1982，94，2902)，然而其所制作的發(fā)光元件的發(fā)光強(qiáng)度不高且發(fā)光效率較低。于1987年C.W.Tang及S.A.VanSlyke針對有機(jī)電激發(fā)光層的設(shè)計(jì)發(fā)表一雙層結(jié)構(gòu)，其是包括一有機(jī)薄膜層及一含有電洞或是電子傳輸特性的薄膜層，此有機(jī)電激發(fā)光層的特性依材料基態(tài)和激發(fā)態(tài)之間的能階差而有發(fā)光色度不同的特性，其所發(fā)出的綠光最大亮度達(dá)到1,000cd/m²，而發(fā)光效率達(dá)到11m/W(Appl.Phys.Lett，1987，51，913)。接著，如JapaneseJournal?of?Applied?Physics，1988，27，2，L269-L271及Journal?of?AppliedPhysics，1989，9，3610所示，科學(xué)家們發(fā)展出三層結(jié)構(gòu)的有機(jī)電激發(fā)光層，以降低有機(jī)電激發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電壓及提高其亮度，此三層結(jié)構(gòu)為有機(jī)電激發(fā)光層、電洞傳輸層及電子傳輸層。

其中，發(fā)光材料是有機(jī)電激發(fā)光元件中最重要的材料，選擇發(fā)光層材料至少需要滿足四項(xiàng)要求。第一是具有高的熒光量子效率，且發(fā)光波峰在可見光區(qū)域內(nèi)，波長范圍狹窄；第二是具有良好的半導(dǎo)體特性，即具有高的導(dǎo)電率，能傳導(dǎo)電子或電洞，或兩者兼具；第三是具有良好的成膜性，其薄膜不會(huì)產(chǎn)生孔洞；第四是有良好的熱穩(wěn)定性，高溫蒸鍍下不會(huì)裂解，且其薄膜不易產(chǎn)生結(jié)晶現(xiàn)象。

由于大多數(shù)有機(jī)染料在固態(tài)時(shí)存在濃度焠熄的問題，導(dǎo)致熒光的波峰變寬或紅移，所以一般將其以低濃度的方式摻雜在具有電子或電洞傳輸性質(zhì)的主體中(US?4,769,292)。染料的吸收光譜與主體的發(fā)射光譜需有良好的重迭，使能量能有效的從主體分子傳遞到客體分子。

磷光材料原理：磷光是利用將宿主(host)單重態(tài)(singlet)與三重態(tài)(triplet)激子的能量透過能量轉(zhuǎn)移或是激子的局限(trapping)到摻雜分子(dopant)，將能量以光的形式釋放回到基態(tài)(Appl.Phys.Lett.83，569(2003))。在有機(jī)電激發(fā)光元件的發(fā)光機(jī)制中，三重態(tài)激子的組成占了所有激子的75％，這些三重態(tài)的激子由于較長的生命期(lifetime)(約10^-2秒～數(shù)分鐘)且自旋禁止(spin-firbidden)的特性，因而都透過非輻射的方式釋放出能量，利用重元素離子的偶合軌域自旋的方式，將這些激子有效地透過系統(tǒng)間的轉(zhuǎn)換(intersystem?crossing)，將其自旋量從單重態(tài)轉(zhuǎn)換到三重態(tài)。共存的單重態(tài)與三重態(tài)激子不僅增加了外部量子效率也縮短了三重態(tài)的生命期(Chem.Master.16，2480(2004))，因此磷光材料可以提供較佳的效率。