[發明專利]一種電子傳輸材料及其有機電致發光器件

無效

• 申請號: 200910083909.7
• 申請日: 2009-05-12
• 公開（公告）號: CN101885704A
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發明（設計）人: 陳志堅;羅方聞;肖立新;孔勝;段來強;龔旗煌
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: C07D215/30
• 分類號: C07D215/30;C09K11/06;H01L51/54;H01L51/50
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 李稚婷

技術領域

本發明屬于有機電致發光器件(OLED)領域，具體涉及一種具有較好電子傳輸特性的有機材料及相應的OLED器件。

背景技術

一般OLED器件的結構依次是陽極、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、陰極。在器件兩端加電壓時，空穴和電子分別從陽極、陰極注入，傳輸，在發光層復合形成激子，激子退激輻射發光。

在現有的有機半導體材料中，通常空穴傳輸材料對于空穴的傳輸速度要大大快于電子傳輸材料對于電子的傳輸速度，從而在電致發光器件中很難實現電荷傳輸平衡，電荷結合效率很低，導致器件啟亮電壓較高(4-5V)，器件在低壓區(3-8V)亮度偏低，因此提高器件在電子注入及傳輸方面的能力可以大大改善器件的光電特性。已報道的相關工作包括：文獻1(L.S.Hung，C.W.Tang，M.G.Mason.“Enhanced?electron?injection?in?organicelectroluminescence?devices?using?an?Al/LiF?electrode”，APPIED?PHYSICS?LETTERS，1997，70，152.)發現在有機電子傳輸層與陰極金屬鋁(Al)之間插入一層LiF作為電子注入層，在適當的厚度(0.5nm)下，能改善器件的電子注入性能，提高發光效率；文獻2(YouichiSakamoto，Toshiyasu?Suzuki，Atsushi?Miura，Hisayoshi?Fujikawa，Shizuo?Tokito，and?YasunoriTaga.“Synthesis，Characterization，and?Electron-Transport?Property?of?Perfluorinated?PhenyleneDendrimers”，J.Am.Chem.Soc?122(2000)，1832.)在Alq₃和LiF/Al之間插入一層20納米的苯基氟化物作為電子傳輸和空穴阻擋層，提高器件的發光性能；文獻3(Oh?HY，Lee?C，LeeS，“Efficient?blue?organic?light-emitting?diodes?using?newly-developed?pyrene-based?electrontransport?materials”，ORGANIC?ELECTRONICS，2009，10，163-169)提出了一種芘系有機電子傳輸材料，發現其比傳統電子傳輸材料Alq₃具有更好的電子傳輸性能，并且更容易與發光層實現能級匹配。

發明內容

本發明的目的是提供一種新的有機電子傳輸材料，并且利用該有機材料提高有機光電器件的性能。

本發明所提供的有機電子傳輸材料是配合物8-羥基-5-硝基喹啉鋁(tris(8-hydroxy-5-nitroquinoline)-quinoline-aluminium)，它具有較強的電子傳輸特性，作為電子傳輸層應用于OLED器件中有效降低器件的啟亮電壓，提高低壓區的發光亮度。

配合物8-羥基-5-硝基喹啉鋁的結構式為下式所示：

8-羥基-5-硝基喹啉鋁的制備方法如下：

將AlCl₃和8-羥基-5-硝基喹啉分別溶于無水乙醇中，然后按摩爾比1∶3(指AlCl₃∶8-羥基-5-硝基喹啉)將AlCl₃溶液逐滴加入到8-羥基-5-硝基喹啉溶液，然后在室溫下攪拌8-10小時，最后過濾提純得到的固體即為8-羥基-5-硝基喹啉鋁。

本發明還提供了一種有機電致發光器件，包括陽極、空穴傳輸層、發光層和陰極，其特征是，在發光層和陰極之間還包括以8-羥基-5-硝基喹啉鋁為材料的電子傳輸層。

上述器件在實際應用中，根據不同的發光材料，可以選擇8-羥基-5-硝基喹啉鋁單獨作為電子傳輸層或與其他材料共同作為電子傳輸層。當其單獨作為電子傳輸層時，即器件的電子傳輸層為一層8-羥基-5-硝基喹啉鋁薄膜，其厚度一般為10-50nm，優選30-40nm；當與其他材料共同作為電子傳輸層時，是在其他有機電子傳輸材料(例如Alq₃)薄膜上增加一層8-羥基-5-硝基喹啉鋁薄膜，共同構成電子傳輸層，這種情況下8-羥基-5-硝基喹啉鋁薄膜的厚度一般為1-10nm，優選2-5nm。

為改善器件的電子注入性能，提高發光效率，上述器件在電子傳輸層和陰極之間還可包括一電子注入層，一般為一層LiF薄膜，厚度通常為0.5nm。