[发明专利]使用预掺杂的材料制备一种有机发光器件的方法

说明书

本发明总体上涉及一种有机发光器件，并尤其涉及用预掺杂的有机材料制备该器件的方法。

有机发光器件也被称作有机电致发光(EL)器件或有机内部连接发光器件，其含有被有机发光结构(也被称作有机EL-介质)分隔开的电极，该发光结构响应于沿着电极所施加的电位差发出电磁辐射，典型地为光。该有机发光结构不仅必须能够有效地产生光，而且必须能够制作成连续形式(即，必须无小孔以及颗粒缺陷)，以及必须足够稳定地促进生产和支持运行。

最初的有机EL器件是用有机材料的单晶制作的，如在US-A-3530325和US-A-3621321中所述，单有机晶体EL器件相对难以制作，而且其本身不易于提供薄膜结构。

近几年，优选的有机EL器件已经用薄膜沉积技术制成。使用阳极作为器件的支持体，已沉积的有机EL-介质为组合的薄膜，然后沉积阴极，其也是用薄膜沉积形成的。因此，从阳极结构开始，可以通过薄膜沉积技术形成有机EL器件的全活性结构。对于这里所用的术语“薄膜”，指的是厚度小于5微米的层，典型的是厚度小于约2微米的层。

形成有机EL-介质的组合薄膜包括至少一接触阳极的有机空穴转移层，配置在空穴转移层上并与阴极接触的一有机电子转移层。在阳极和阴极之间施加电位时，光从有机层之间的界面或界面附近的内部连接处发出，这样阴极比阳极具有更负的电位。发射光的光谱波长分布由所选择的形成有机电子转移和空穴转移层材料的分子特性控制。

可以通过在电子转移层薄膜沉积的过程中在该层中引入一种“掺杂剂”而改变发射光的颜色或色调，即光谱分布，这样掺杂的发光区形成在电子转移和空穴转移层之间的界面处或界面附近。这些掺杂剂是发光材料，其受未掺杂的层结构的结合界面处产生的光激发而发光，发射光是由发光材料的特性决定的。

类似地，当有机EL介质是由三层或更多层薄膜构成时，有机发光薄膜可以形成为掺杂层，并置于有机空穴转移和电子转移层之间。

从掺杂的发光层或一层中的掺杂发光区发光的效率基本上受到所选择的有机基质材料、所选择的有机掺杂剂材料、基质材料层中掺杂剂的浓度、在基质材料层中掺杂剂可以被“分子分散”的均匀程度的影响。合理地考虑这些因素，可以构造一种有效的有机发光器件，其在整个有机发光层中均匀地分散发光掺杂剂，并且掺杂剂的浓度范围是约0.01摩尔百分比到几个摩尔百分比，典型的范围在0.01摩尔百分比到1摩尔百分比。

先有技术的有机发光器件的掺杂发光层是从两个独立受控的蒸镀源通过共沉积形成的，即提供基质材料的蒸镀源和提供掺杂剂材料的蒸镀源。在形成掺杂的有机发光层时有用的蒸镀过程中，通过控制从掺杂剂沉积源蒸镀掺杂剂材料的速率和从基质沉积源蒸镀基质材料的速率控制已形成的基质层中发光掺杂剂的浓度。这种独立受控的共沉积能有效地制备掺杂的有机发光器件，该器件在研究和器件开发环境中具有可接受的发光效率。但是，上述的共沉积过程至少具有两个缺点：

(i)难以精确的控制(基质材料和掺杂剂材料的)沉积速率，尤其是当将浓度相对低的0.01到1摩尔百分比的掺杂剂引入到基质材料的掺杂层中时；以及

(ii)各个共沉积蒸镀源使用的材料在器件事先形成的有机层上开始成层之前必须受激发并调整到所需的蒸汽流，因此共沉积相对浪费。一般地，使用一种机械闸门保护器件直到调节基质材料的蒸汽流和掺杂剂材料的蒸汽流所需时间。浪费的这些材料不仅增加了器件的成本，而且增加了维持蒸镀体系的难度。

本发明的一个目的是提供一种制备预掺杂的有机层的方法，以减小上述所列先有技术的缺点。

通过在有机发光器件中沉积一种预掺杂有机发光材料形成一层的方法可以达到该目的，其包括下列步骤：

(a)提供一种能沉积的均匀固体混合物，包括至少一种有机发光基质材料和至少一种发光的有机掺杂剂材料；以及

(b)在有机发光器件中沉积该均匀的固体混合物形成一层。

本发明具有的一个优点是使用单个蒸镀源。通过使用单一的蒸镀源可以在有机发光器件中形成一有机预掺杂层，从器件到器件都是一致的。而且，通过使用单一的蒸镀源，从单一的蒸镀源得到的预掺杂有机材料提供了一种形成带有选择的掺杂剂浓度的有机发光层的有效方式。

图1是有机发光器件的截面图，其中从阳极和支持体发光，并具有掺杂的发光层；

图2显示的是先有技术中的真空蒸镀体系构造的示意图，其中使用两个独立的受控蒸镀源形成掺杂的发光层；以及

图3显示的是真空蒸镀体系构造的示意图，其中使用单个的蒸镀源从预掺杂的有机发光材料形成掺杂的发光层。