專利名稱：有機電致發光裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種有機電致發光裝置(organic electroluminescent device)，特別涉及一種主客型有機電致發光裝置。
背景技術：
有機電致發光裝置亦稱作有機發光二極管(organic light-emitting diode；OLED)，是以有機層作為主動層的一種發光二極管。由于有機電致發光裝置具有低電壓操作、高亮度、重量輕、廣視角、以及高對比值等優點，近年來已漸漸使用于平面面板顯示器(flat panel display)上。
圖1表示傳統OLED結構，其中基板8為電性絕緣且透明的玻璃或塑料材質，陽極6是位于基板8上，且與陰極2之間夾置有機發光層4。陽極6和陰極2是連接至外部電源5。在操作時，當陽極6的偏壓大于陰極2時，此二極管是處于順向偏壓，因此空穴和電子會分別自陽極6和陰極2注入至有機發光層4中，并導致空穴-電子再結合，并釋放光能量。
依據空穴和電子的自旋態(spin state)，由空穴和電子的再結合而產生的激子可具有三重態(triplet)或單重態(singlet)的自旋態。由單重態激子(singletexciton)所產生的發光為熒光(fluorescence)，而由三重態激子(triplet exciton)所產生的發光為磷光(phosphorescence)。磷光的發光效率是熒光的三倍。因此，發展高效率的磷光材料以增進OLED的發光效率是非常重要的。
目前在OLED的磷光組件制作上，常用的是以磷光客發光體搭配主發光體材料4，4′-N，N′-二咔唑基聯苯(4，4′-N，N′-dicarbazole-biphenyl；CBP)。CBP具有傳遞空穴能力以及寬廣的能階差值等特性，而在磷光組件內部由于載子傳遞速率不同，造成載子結合不完全，而形成電荷累積情形，造成磷光組件穩定性衰敗，因此需要其它的磷光材料來改善磷光組件的穩定性。
發明內容
有鑒于此，本發明的目的即為提供一種主客型有機電致發光裝置，其中磷光主發光體為具有化學式(I)的硅烷系統分子 在化學式(I)中，R1、R2和R3為相同或不同，且為H或取代基，R4為有取代基或無取代基的烷基、烯基、雜芳香基、或芳香基，q為0至4的整數，m為1至3的整數，n為1至3的整數，且m+n＝4。
上述的硅烷系統分子可與客發光體搭配而發紅光、綠光或藍光，可搭配的客發光體例如具有化學式(III) 其中M為原子量大于40的金屬；r為至少為1的整數；s為至少為0的整數；R5為H或任何取代基；X為輔助配體；A為芳香環或雜芳香環；B為芳香環。
圖1表示傳統OLED結構。
圖2表示本發明的實施例的磷光組件剖面圖。
圖3表示本發明的實施例和比較例的磷光組件的放光效率圖。
圖4表示本發明的實施例和比較例的磷光組件的半生期圖。
主要組件符號說明2～陰極；4～有機發光層；5～外部電源；6～陽極；8～基板；
20～ITO玻璃；22～空穴注入層；24～空穴傳輸層；26～發光層；28～空穴阻隔層；30～電子傳輸層；32～陰極。
具體實施例方式
本發明提供一種可與客發光體搭配做為磷光主發光體的硅烷系統分子，其具有化學式(I) 在化學式(I)中，R1、R2和R3獨立地為H或取代基C1-C20烷基(如包括甲基、乙基、異丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正己基、環丙基、環戊基與環己基等官能基)、C2-C20烯基、C2-C20炔基(如包括丙炔與3-戊炔等官能基)、C1-C20雜烷基、C3-C40芳香基(如包括酚、o-甲基苯、炔等官能基)、C3-C40雜芳香基(于碳原子上增加氧、硫與氮等原子，如包括咪唑基(imidazolyl)、吡啶基(pyridyl)、呋喃基(furyl)、哌啶基(piperidyl)、苯并噁唑基(benzoxazolyl)、噻吩基(thienyl)、三唑基(triazolyl)與咔唑基(carbazolyl)等官能基)，R4為有取代基或無取代基的烷基、烯基、雜芳香基、或芳香基，q為0至4的整數，m為1至3的整數，n為1至3的整數，且m+n＝4。
R4可為C1-20烷基，其具體的例子為甲基、乙基、異丙基、丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、環丙烷基、環戊基、環己基等。亦可為C2-20烯基，其具體的例子為有取代基或無取代基的乙烯基、丙烯基、2-丁烯基或3-戊烯基。亦可為C1-50雜芳香基，可為含氧、硫和氮的雜芳香基，其具體的例子為咪唑基(imidazolyl)、吡啶基(pyridyl)、呋喃基(furyl)、哌啶基(piperidyl)、苯并噁唑基(benzoxazolyl)、噻吩基(thienyl)、三唑基(triazolyl)等官能基。亦可為C6-30芳香基，其具體的例子為苯基(phenyl)、對甲基苯基(p-methylphenyl)、萘基(naphthyl)等官能基。
R2和R3可獨立地為且為H或取代基。或者，連接在一起而與其所連接的碳原子共同形成雜芳香環。
上述硅烷系統分子的磷光主發光體的具體例子如下。
本發明的硅烷系統分子可與客發光體搭配而發紅光、綠光或藍光，可搭配的客發光體例如具有化學式(III) 其中M為原子量大于40的金屬；r為至少為1的整數；s為至少為0的整數；R5為H或任何取代基如C1-C20烷基、C2-C20烯基(alkenyl)、C2-C20炔基(alkynyl)、C1-C20雜烷基、C3-C40芳香基、C3-C40雜芳香基X為輔助配體；A為芳香環或雜芳香環；B為芳香環。
可用與本發明的硅烷系統分子搭配而發紅光的客發光體的具體例子如下。
R6為 或
可用與本發明的硅烷系統分子搭配而發綠光的客發光體的具體例子如下。
可用與本發明的硅烷系統分子搭配而發紅光的客發光體的具體例子如下。
以下藉由實施例以更進一步說明本發明的方法、特征及優點，但并非用來限制本發明的范圍，本發明的范圍應以所附的權利要求為準。
實施例合成化合物(II)合成途徑如下。
化合物1的制備方法將4.65g(19.7mmole)的1，3-二溴苯(Dibromobenzene)、150ml的四氫呋喃(tetrahydrofurane)與8ml的n-丁基鋰(n-Butyllithium)在-78℃下置入250ml的圓底瓶中，接下來在氮氣下加入2g(7.9mmole)的二氯二苯基硅烷(dichlorodiphenylsilane)且攪拌的，待反應完成，再加入200ml的二氯甲烷(dichloromethane)與200ml的水，使有機層分離且藉由濃縮方式取出，再藉由硅膠(沖提液乙酸乙酯與正己烷溶劑)管柱層析法(column chromatography)得到雙(3-溴苯基)-二苯基硅烷[Bis(3-bromo-phenyl)-diphenyl silane](化合物1)。
化合物2的制備方法將0.94g(5.6mmole)的咔唑(carbazole)、0.59g(6.1mmole)的t-丁醇納(Sodium t-butoxide)、0.12g(0.6mmole)的三-t-丁基膦(Tri-t-butylphosphine)、0.034g(0.15mmole)的乙酸鈀(Palladium acetate)與100ml的甲苯，置入250ml的圓底瓶中，接下來在氮氣下加入1.26g(2.5mmole)的化合物1且攪拌的，在溶劑回流的反應溫度下待反應完成，再加入200ml的二氯甲烷(dichloromethane)與200ml的水，使有機層分離且藉由濃縮方式取出，再藉由硅膠(沖提液乙酸乙酯與正己烷溶劑)管柱層析法(column chromatography)得到化合物2。
以化合物(II)為磷光主發光體制備OLED組件請參見圖2，將ITO玻璃(20)經過前處理，在經過前處理的ITO玻璃(20)上蒸鍍厚度為60～80nm的空穴注入層(22)，再于空穴注入層(22)上蒸鍍一層厚度為20～40nm的空穴傳輸層(24)。接著，蒸鍍一層厚度為20～40nm的化合物(II)發光層(26)，并同時摻雜磷光客發光體。繼續在發光層(26)上蒸鍍一層厚度為10～25nm的空穴阻隔層(28)，再于空穴阻隔層(28)上蒸鍍一層厚度為30～50nm的電子傳輸層(30)，最后在電子傳輸層(30)上蒸鍍陰極(32)。結果如圖3曲線B所示，在組件放光效率方面可達7.3cd/A，在半衰期方面，如圖4曲線B所示，起始亮度為1000nits(每平方公尺的燭光)，其衰退20％約為166小時。
比較例組件制備程序和材質大致如實施例，不同處在于磷光主發光體的材質為CBP。詳細的制備方法如下所述。將ITO玻璃經過前處理，在經過前處理的ITO玻璃(20)上蒸鍍厚度為60～80nm的空穴注入層(22)，再于空穴注入層(22)上蒸鍍一層厚度為20～40nm的空穴傳輸層(24)。接著，蒸鍍一層厚度為20～40nm的CBP發光層，并同時蒸鍍摻雜的磷光客發光體。繼續在CBP發光層上蒸鍍一層厚度為10～25nm的空穴阻隔層，再于空穴阻隔層上蒸鍍一層厚度為30～50nm的電子傳輸層，最后在電子傳輸層上蒸鍍陰極。結果如圖3曲線A所示，在組件放光效率方面可達5.5cd/A，在半衰期方面，如圖4曲線A所示，起始亮度為1000nits(每平方公尺的燭光)，其衰退30％約為162小時。
圖3和圖4的結果顯示，將磷光主發光材料層改為本發明硅烷系統分子的化合物(II)，本發明的實施例的磷光組件的放光效率和半生期均較比較實施例(傳統的發光材料)為佳。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限制本發明，任何熟習此技術者，在不脫離本發明的精神和范圍內，當可做更動與潤飾，因此本發明的保護范圍當以所附的權利要求所界定者為準。
權利要求
1.一種有機電致發光裝置，其包括一對陽極電極和陰極電極，以及在該對陽極電極和陰極電極之間的發光層，該發光層包括客發光體材料和主發光體材料，該主發光體材料為具有化學式(I)的硅烷系統分子， 其中，R1、R2和R3獨立地為H或取代基；R4為有取代基或無取代基的烷基、烯基、雜芳香基、或芳香基；以及q為0至4的整數，m為1至3的整數，n為1至3的整數，且m+n＝4。
2.如權利要求1所述的有機電致發光裝置，其中R2和R3共價結合在一起而形成雜芳香環。
3.如權利要求1所述的有機電致發光裝置，其中上述硅烷系統分子具有以下的化學式
4.如權利要求1所述的有機電致發光裝置，進一步包括空穴注入層，位于該發光層和該陽極電極之間；空穴傳輸層，位于該空穴注入層和該發光層之間；空穴阻隔層，位于該發光層和該陰極電極之間；以及電子傳輸層，位于該空穴阻隔層和該陰極電極之間。
5.如權利要求1所述的有機電致發光裝置，其中客發光體材料具有化學式(III) 其中M為原子量大于40的金屬；r為正整數；s為0或正整數；R5為H或取代基；X為輔助配體；A為芳香環或雜芳香環；B為芳香環。
6.如權利要求5所述的有機電致發光裝置，其中上述客發光體材料具有的化學式 R6為 或
7.如權利要求5所述的有機電致發光裝置，其中上述客發光體材料具有的化學式 或
全文摘要
本發明提供一種有機電致發光裝置，其中有機發光層包括客發光體材料和磷光主發光體材料，而磷光主發光體材料具有化學式(I)的硅烷系統分子如右式在化學式(I)中，R
文檔編號H05B33/14GK1620210SQ20041010035
公開日2005年5月25日 申請日期2004年12月9日 優先權日2004年12月9日
發明者洪敏玲, 柯崇文, 劉醕炘 申請人:友達光電股份有限公司