CN101007940B - 高效有机电致发光器件 - Google Patents

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Abstract

提供包含熔盐的发光层以及包含该发光层的有机电致发光器件。当该有机电致发光器件工作时，在包含该熔盐的发光层中形成场感应电荷分离层，因此改善载流子注入，从而提供具有改善的发光效率的发光层。还提供包含该发光层、具有低工作电压和长寿命的有机电致发光器件。

Description

高效有机电致发光器件
技术领域
本发明涉及包含熔盐的发光层以及包含该发光层的有机电致发光器件，更具体而言，涉及包含熔盐的发光层，其在工作时形成场感应电荷分离层，因此改善载流子注入，从而提供改善的发光效率，以及涉及包含该发光层、具有低工作电压和长寿命的有机电致发光器件。
背景技术
有机电致发光(EL)器件(其是有源型显示器件)当向其施加电流时，利用在荧光或磷光有机化合物薄膜(以下称为‘有机膜’)中电子和空穴的复合，从而发光。有机电致发光器件重量轻，具有宽视角，产生高品质图像，并且可以使用简单方法制造。有机电致发光器件也可以产生具有高色纯度的活动图像，同时具有低能耗和低电压。因此，有机电致发光器件适用于便携式电子应用中。
通常，有机电致发光器件包括按顺序堆叠在基底上的阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极。空穴传输层、发光层和电子传输层是由有机化合物形成的有机膜。有机电致发光器件可以如下工作。当在阳极和阴极之间施加电压时，阳极发出的空穴经过空穴传输层移向发光层。电子通过阴极发出并经过电子传输层移向发光层。在发光层中，载流子复合产生激子。激子辐射性衰减，发出对应于用于形成发光层的材料的带隙的光。
可以用于形成有机电致发光器件发光层的材料，根据发光机理，分为使用单重态激子的荧光材料和利用三重态激子的磷光材料。通过掺杂这些荧光材料或磷光材料本身或者通过在合适的基质材料上形成这些荧光材料或磷光材料而形成发光层。当电子被激发时，单重态激子和三重态激子在基质中以1∶3的生成比产生(Baldo等人，Phys.Rev.B，1999，60，14422)。
当荧光材料用于形成有机电致发光器件中的发光层时，在基质中生成的三重态激子不能利用。但是，当磷光材料用于形成发光层时，单重态激子和三重态激子都可以利用，且因此，可以获得100％的内量子效率(参见Baldo等人，Nature，Vol.395，151-154，1998)。因此，使用磷光材料比使用荧光材料带来更高的发光效率。
但是，尽管使用磷光材料来改善发光效率，仍达不到发光器件中所需的足够的发光效率水平。因此，已设计了多种用于改善发光效率的方法。例如，利用特定聚合物材料来改善电荷传输能力的方法优化了通过结合空穴和电子而进行的活化分子的形成过程，且因此发光点被均匀分散，从而改善发光效率。将电荷产生层布置于发光层中的方法诱导多波长光发射，代替单波长光发射，且因此发光效率也可得到改善。此外，改善金属和有机膜之间的电性质和物理性质，以控制界面特性，因此发光效率可以得到改善。但是，这些方法工艺复杂，导致高成本，且因此不能提供发光器件所需的足够的发光效率水平。因此仍需要改善发光效率。
发明内容
本发明提供一种用于形成具有改善发光效率的发光层的组合物。
本发明还提供一种包含该发光层的有机电致发光器件。
根据本发明一个方面，提供一种用于形成发光层的包含发光材料和熔盐的组合物。
熔盐可以是具有由式1或式2表示的结构的咪唑鎓衍生物。
基于用于形成发光层的发光材料总重量，所用熔盐的量可以为0.001～20重量％。
根据本发明另一方面，提供一种包含插在一对电极之间的发光层的有机电致发光器件。
附图说明
通过参考附图详细描述示例性实施方式，本发明的上述和其他特征以及优点将变得更明显，其中：
图1A到1F是示例性说明根据本发明实施方式的有机电致发光器件的多种层压结构的图；和
图2是说明根据本发明制造的有机电致发光器件的图；
具体实施方式
现在参考附图更全面地描述本发明，在附图中显示本发明的示例性实施方式。但是，本发明可以多种不同形式实现，且不应限于这里提出的实施方式；而且，提供这些实施方式以使本发明公开内容彻底并且完全，并将本发明的概念完全传达给本领域技术人员。
提供一种用于形成发光层的包含发光材料和熔盐的组合物。用于发光层中的熔盐称为离子液体(IL)，且是指在室温下具有液体性质的盐。熔盐通常是由有机阳离子和无机或有机阴离子形成，并且具有高蒸发温度、高离子传导率、耐热性和不可燃性。熔盐用于有机合成溶剂和分离提取溶剂中，且将电容器、锂离子电池和燃料电池应用于电化学器件的电解质的可能性目前在增加。
在本发明中，这样的熔盐用于发光层中，特别是用于显示器件如有机电致发光器件的发光层中，以在施加电压时在该发光层的界面上形成场感应电荷分离层，因此降低了载流子注入阻碍，从而降低工作电压并改善寿命。在常规有机电致发光器件中，当向电极层施加电压时，电子和空穴移动，并在发光层复合，从而产生活化的分子。此时，从活化分子发出光，并可以形成所希望的显示图像。根据本发明的实施方式，熔盐包括在发光层中以在发光层的界面上形成电荷分离层，且因此，促进了电子和空穴的注入，同时通过复合电子和空穴而形成活化分子的效率增加，从而改善器件的发光效率。
熔盐可以是在室温下能够保持其液体特性的任何盐，例如，由有机阳离子和无机阴离子的组合形成的材料，或者由有机阳离子和有机阴离子的组合形成的材料。
形成本发明熔盐的阳离子可以是选自以下的至少一种：取代或未取代的咪唑鎓、取代或未取代的吡唑鎓、取代或未取代的三唑鎓、取代或未取代的噻唑鎓、取代或未取代的噁唑鎓、取代或未取代的哒嗪鎓、取代或未取代的嘧啶鎓、取代或未取代的吡嗪鎓、取代或未取代的铵、取代或未取代的鏻、取代或未取代的胍鎓、取代或未取代的脲鎓(uronium)、取代或未取代的硫脲鎓、取代或未取代的吡啶鎓(pyrroldinium)以及取代或未取代的吡咯烷鎓、更优选取代或未取代的咪唑鎓或吡啶鎓。
更具体而言，以下所述式1的熔盐的阳离子可以是选自以下的至少一种：1，3-二甲基咪唑鎓、1-丁基-3-甲基咪唑鎓、1-乙基-3-甲基咪唑鎓、1-十六烷基-3-甲基咪唑鎓、1-己基-3-甲基咪唑鎓、3-甲基-1-十八烷基咪唑鎓、3-甲基-1-辛基咪唑鎓、3-甲基-十四烷基咪唑鎓、1-丁基-2，3-二甲基咪唑鎓、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓、1-十六烷基-2，3-二甲基咪唑鎓、1-己基-2，3-二甲基咪唑鎓、1，2，3-三甲基咪唑鎓；N-己基吡啶鎓、N-丁基-3，4-二甲基吡啶鎓、N-丁基-3，5-二甲基吡啶鎓、N-丁基-3-甲基吡啶鎓、N-丁基-4-甲基吡啶鎓、N-丁基吡啶鎓、N-乙基吡啶鎓、N-己基吡啶鎓、N-辛基吡啶鎓；1，1-二甲基吡咯烷鎓、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓、1-己基-1-甲基吡咯烷鎓、1-甲基-1-辛基吡咯烷鎓；三己基(十四烷基)鏻；甲基三辛基铵、乙基-二甲基-丙基铵；胍鎓、N″-乙基-N，N，N′，N′-四甲基胍鎓；O-乙基-N，N，N′，N′-四甲基异脲鎓；和S-乙基-N，N，N′，N′-四甲基异硫脲鎓，但并不限于此。
通过与上述阳离子结合而形成式1的熔盐的阴离子是任何有机或无机阴离子，并且可以是选自以下的至少一种：卤化物、硼酸盐基阴离子、磷酸盐基阴离子、亚膦酸盐基阴离子、酰亚胺基阴离子、磺酸盐基阴离子、醋酸盐基阴离子、硫酸盐基阴离子、氰酸盐基阴离子、硫代氰酸盐基阴离子、碳基阴离子、络阴离子和ClO4 -。
更具体而言，式1的阴离子可以是选自以下的至少一种：PF6 -、BF4 -、B(C2O4)-、CH3(C6H5)SO3 -、(CF3CF2)2PO2 -、CF3SO3 -、CH3SO4 -、CH3(CH2)7SO4 -、N(CF3SO2)2 -、N(C2F5SO2)2 -、C(CF2SO2)3 -、AsF6 -、SbF6 -、AlCl4 -、NbF6 -、HSO4 -、ClO4 -、CH3SO3 -和CF3CO2 -。
这样的阳离子和阴离子可以结合在一起以形成式1的熔盐。
<式1>
其中R1、R2、R3、R4和R5各自独立地是氢、卤素原子、羧基、氨基、硝基、氰基、羟基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的含硅的C1-C20基团、取代或未取代的含氟的C1-C20基团、取代或未取代的C2-C20烯基、取代或未取代的C2-C20炔基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、或者取代或未取代的C3-C30杂芳烷基，
X-是卤化物、硼酸盐基阴离子、磷酸盐基阴离子、亚膦酸盐基阴离子、酰亚胺基阴离子、磺酸盐基阴离子、醋酸盐基阴离子、硫酸盐基阴离子、氰酸盐基阴离子、硫代氰酸盐基阴离子、碳基阴离子、络阴离子或者ClO4 -。
式1的熔盐的实例是1，3-二甲基咪唑鎓三氟甲烷磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓溴化物、1-丁基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓碘化物、1-丁基-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓辛基硫酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓三氟金属磺酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓三氟醋酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓双[草酸根合]硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓溴化物、1-乙基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-乙基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓甲基硫酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓对甲苯磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓硫代氰酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓三氟甲烷磺酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓三氟醋酸盐、1-乙基-3-甲基咪唑鎓双(五氟乙基)亚膦酸盐、1-十六烷基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-己基-3-甲基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、1-己基-3-甲基咪唑鎓氯化物、1-己基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐、1-己基-3-甲基咪唑鎓四氟硼酸盐、1-己基-3-甲基咪唑鎓三(五氟乙基)三氟磷酸盐、3-甲基-1-十八烷基咪唑鎓双(三氟磺酰基)酰亚胺、3-甲基-1-十八烷基咪唑鎓六氟磷酸盐、3-甲基-1-十八烷基咪唑鎓三(五氟乙基)三氟磷酸盐、3-甲基-1-辛基咪唑鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、3-甲基-1-辛基咪唑鎓氯化物、3-甲基-1-辛基咪唑鎓六氟磷酸盐、3-甲基-1-辛基咪唑鎓辛基硫酸盐、3-甲基-1-辛基咪唑鎓四氟硼酸盐、3-甲基-1-十四烷基咪唑鎓四氟硼酸盐、1-丙基-3-甲基咪唑鎓碘化物；1-丁基-2，3-二甲基咪唑鎓氯化物、1-丁基-2，3-二甲基咪唑鎓六氟磷酸盐、1-丁基-2，3-二甲基咪唑鎓碘化物、1-丁基-2，3-二甲基咪唑鎓辛基硫酸盐、1-丁基-2，3-二甲基咪唑鎓四氟硼酸盐、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓溴化物、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓氯化物、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓六氟磷酸盐、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓对甲苯磺酸盐、1-乙基-2，3-二甲基咪唑鎓四氟硼酸盐、1-十六烷基-2，3-二甲基咪唑鎓氯化物、1-己基-2，3-二甲基咪唑鎓氯化物、1，2，3-三甲基咪唑鎓碘化物；N-己基吡啶鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、N-丁基-3，4-二甲基吡啶鎓氯化物、N-丁基-3，5-二甲基吡啶鎓氯化物、N-丁基-3-甲基吡啶鎓氯化物、N-丁基-4-甲基吡啶鎓溴化物、N-丁基-4-甲基吡啶鎓氯化物、N-丁基-4-甲基吡啶鎓六氟磷酸盐、N-丁基-4-甲基吡啶鎓四氟硼酸盐、N-丁基吡啶鎓氯化物、N-丁基吡啶鎓六氟磷酸盐、N-丁基吡啶鎓三氟甲烷磺酸盐、N-乙基吡啶鎓溴化物、N-乙基吡啶鎓氯化物、N-己基吡啶鎓六氟磷酸盐、N-己基吡啶鎓四氟硼酸盐、N-己基吡啶鎓三氟金属磺酸盐、N-辛基吡啶鎓氯化物；1，1-二甲基吡咯烷鎓碘化物、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓氯化物、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓六氟磷酸盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓四氟硼酸盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓三氟醋酸盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓三氟金属磺酸盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓三(五氟乙基)三氟磷酸盐、1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓双[草酸根合(2-)]硼酸盐、1-己基-1-甲基吡咯烷鎓氯化物、1-甲基-1-辛基吡咯烷鎓氯化物；三己基(十四烷基)鏻双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、三己基(十四烷基)鏻双[草酸根合(2-)]-硼酸盐、三己基(十四烷基)鏻氯化物、三己基(十四烷基)鏻六氟磷酸盐、三己基(十四烷基)鏻四氟硼酸盐、三己基(十四烷基)鏻三(五氟乙基)三氟磷酸盐、1-己基-3-甲基咪唑鎓三(五氟乙基)三氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓三(五氟乙基)三氟磷酸盐、1-丁基-3-甲基咪唑鎓六氟磷酸盐；甲基三辛基铵双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺、甲基三辛基铵三氟醋酸盐、甲基三辛基铵三氟金属磺酸盐、乙基-二甲基-丙基铵双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺；胍鎓三氟金属磺酸盐、胍鎓三(五氟乙基)三氟磷酸盐、N″-乙基-N，N，N′，N′-四甲基胍鎓三氟金属磺酸盐、N″-乙基-N，N，N′，N′-四甲基胍鎓三(五氟乙基)三氟磷酸盐；O-乙基-N，N，N′，N′-四甲基异脲鎓三氟金属磺酸盐、O-乙基-N，N，N′，N′-四甲基异脲鎓三(五氟乙基)三氟磷酸盐、S-乙基-N，N，N′，N′-四甲基异硫脲鎓三氟金属磺酸盐和S-乙基-N，N，N′，N′-四甲基异脲鎓三(五氟乙基)三氟磷酸盐。
此外，式2表示的聚合物熔盐可以用作上述的熔盐。
<式2>
其中X1是取代或未取代的C1-C10亚烷基、取代或未取代的C6-C30亚芳基、取代或未取代的C1-C20亚杂烷基、或者取代或未取代的C4-C30亚杂芳基，
X2是磺酸盐基阴离子、氰酸盐基阴离子、硫代氰酸盐基阴离子和羧酸盐基阴离子，
R3、R4、R5和R6各自独立地是氢、卤素原子、羧基、氨基、硝基、氰基、羟基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的含硅的C1-C20基团、取代或未取代的含氟的C1-C20基团、取代或未取代的C2-C20烯基、取代或未取代的C2-C20炔基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、或者取代或未取代的C3-C30杂芳烷基，并且
n是50～500的整数。
式2的化合物是分子量平均数为1000～30000的聚合物熔盐。该聚合物熔盐可以使用与其他聚合物共聚的二聚物和三聚物制得。
定义以上化合物时使用的术语“取代”表示，在取代基中的至少一个氢原子各自独立地用合适的取代基进行取代，且所述取代基的实例是卤素原子、羧基、氨基、硝基、氰基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C2-C20烯基、取代或未取代的C2-C20炔基、取代或未取代的C1-C20杂烷基、取代或未取代的C6-C30芳基、取代或未取代的C7-C30芳烷基、取代或未取代的C5-C30杂芳基、或者取代或未取代的C3-C30杂芳烷基。
在本发明中所用的取代基中，烷基可以是直链型或盆(basin)型C1-C20烷基，更优选，直链型或盆型C1-C12烷基，例如直链型或盆型C1-C6烷基。这些烷基的实例是甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、异戊基和己基。烷基中所含的一个或多个氢原子可以被卤素原子进一步取代，因此可以形成卤代烷基。
在本发明中所用的取代基中，烷氧基可以是各自具有烷基部分含有氧的直链型或盆型C1-C20烷氧基，更优选C1-C6烷氧基，例如C1-C3烷氧基。这些烷氧基的实例是甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基和叔丁氧基。烷氧基可以被一个或多个卤素原子如氟、氯或溴进一步取代，因此可以形成卤代烷氧基。这样的实例是氟代甲氧基、氯代甲氧基、三氟甲氧基、三氟乙氧基、氟代乙氧基和氟代丙氧基。
存在于本发明的取代基中，烯基可以是具有碳-碳双键的直链型或盆型C2-C20脂族烃基。所述烯基在其链中可以有2～12个碳原子，更优选2～6个碳。盆型表示，一个或多个低级烷基或低级烯基连接在烯基的直链上。所述烯基可不被取代，或者独立地使用(但不限于)至少一个基团取代，该基团包括卤素、羧基、羟基、甲酰基、磺基、亚磺基、氨基甲酰基、氨基和亚氨基。这些烯基的实例是乙烯基、丙烯基、羧基乙烯基、羧基丙烯基、亚磺基乙烯基和磺基乙烯基。
存在于本发明的取代基中，炔基可以是具有碳-碳三键的直链型或盆型C2-C20脂族烃基。所述烯基在其链中可以有2～12个碳原子，更优选2～6个碳原子。盆型表示，一个或多个低级烷基或低级炔基连接在炔基的直链上。该炔基可以不被取代，或者独立地使用(但不限于)至少一个基团取代，该基团包括卤素、羧基、羟基、甲酰基、磺基、亚磺基、氨基甲酰基、氨基和亚氨基。
存在于本发明的取代基中，杂烷基在其烷基中可以有1～20个碳原子、更优选1～12个碳原子，以及在其主链中例如有1～6个杂原子，如N、O、P和S。
存在于本发明的取代基中，芳基独立或组合使用，并且可以是包含一个或多个环的C6-C30碳环芳香体系。所述环可以使用悬垂(pendent)方法连接或稠合在一起。术语“芳基”包括芳族基团如苯基、萘基、四氢萘基、茚满和联苯基，例如苯基。这样的芳基可以有1～3个取代基，如羟基、卤素、卤代烷基、硝基、氰基、烷氧基和低级烷基氨基。
存在于本发明的取代基中，芳烷基表示烷基中所含的一个或多个氢原子被芳基取代。
存在于本发明的取代基中，杂芳烷基表示烷基中所含的一个或多个氢原子被杂芳基取代，并且是C3-C30碳环芳香体系。
在式1到3的化合物中，杂芳基包含选自N、O和S的1、2或3个杂原子，并表示C5-C30单价单环或双环芳基，其中其余环原子是C。此外，杂芳基表示，环中所含的杂原子被氧化或季铵化(quaternize)，例如，形成N-氧化物或第四盐的单价单环或双环芳基。实例是噻酚基、苯并噻酚基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、喹啉基、喹喔啉基、咪唑基、呋喃基、苯并呋喃基、噻唑基、异噁唑啉、苯并异噁唑啉、苯并咪唑基、三唑基、吡唑基、吡咯基、吲哚基、2-吡啶酮基、N-烷基-2-吡啶酮基、吡嗪酮基、哒嗪酮基、嘧啶酮基、噁唑酮基，其相应的N-氧化物(例如吡啶基N-氧化物、喹啉基N-氧化物)，及其第四盐，但并不限于此。
当形成发光层时，上述的根据本发明的熔盐可以独立使用，但更优选在使用前，这样的熔盐可首先与极性溶剂如DMF、THF、DMAC、1，4-二氧六环、碳酸亚乙酯和丙酮进行混合。当与极性溶剂混合时，基于100重量份极性溶剂，熔盐的量可以是0.001～50重量份，更优选0.01～30重量份，例如0.1～10重量份。当熔盐量低于0.001重量份时，量太小，且因此不能实现所希望的效果。当熔盐量大于50重量份时，熔盐间会出现猝灭效应。
溶于极性溶剂中的熔盐与发光材料混合，以形成发光层。基于用于发光层的形成材料的总重量，熔盐或熔盐与极性溶剂的混合溶液的量可以是0.001～20重量％，例如0.1～10重量％。当该量低于0.001重量％时，熔盐的量太小而不能实现所希望的效果。当该量大于20重量％时，由于使用过量会出现猝灭效应。
用于形成发光层的材料可以是常规使用的任何荧光或磷光材料，但还可以包含选自以下的至少一种基质：一种或多种聚合物基质、聚合物和低分子量分子的混合物基质、低分子量分子基质和非发光的聚合物基体。这里，对于聚合物基质、低分子量分子基质和非发光的聚合物基体，可以使用常规用于形成有机电致发光器件发光层的任何材料。聚合物基质的实例可以是，但不限于，聚(乙烯基咔唑)(PVK)、聚芴、聚(对亚苯基亚乙烯基)、聚噻酚等。低分子量基质的实例可以是，但不限于，CBP(4，4′-N，N′-二咔唑-联苯)、4，4′-双[9-(3，6-联苯基咔唑基)]-1，1′-联苯、9，10-双[(2′，7′-叔丁基)-9′，9″-螺双芴基蒽、四芴等。非发光的聚合物基体可以是，但不限于，聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯等。
发光层可以使用多种方法形成，如真空沉积、溅射、印刷、涂布和喷墨法。
根据本发明的发光层可以用于多种显示器件中，更具体而言，用于有机电致发光器件中。
图1A到1F是示例性说明根据本发明实施方式的有机电致发光(EL)器件的多种层压结构的图。
参考图1A，根据本发明一种实施方式的有机电致发光器件包括层压在第一电极10上的含有熔盐的发光层12和形成于发光层12上的第二电极14。
参考图1B，根据本发明另一实施方式的有机电致发光器件包括层压在第一电极10上的含有熔盐的发光层12，层压在发光层12上的空穴阻挡层(HBL)13，以及在HBL 13上形成的第二电极14。
参考图1C，根据本发明另一实施方式的有机电致发光器件具有与图1B中所示实施方式相同的结构，除了在第一电极10和发光层12之间还形成空穴注入层(HIL)11。
参考图1D，根据本发明另一实施方式的有机电致发光器件具有与图1C中所示实施方式相同的结构，除了在发光层12上形成电子传输层(ETL)15代替HBL 13。
参考图1E，根据本发明另一实施方式的有机电致发光器件具有与图1C中所示实施方式相同的结构，除了在含有熔盐的发光层12上形成代替单层的HBL 13的包含HBL 13和ETL 15的双层膜，其中HBL 13和ETL 15顺序地层压在发光层12上。有时，在图1E中，在ETL 15和第二电极14之间还可以形成电子注入层。
参考图1F，根据本发明另一实施方式的有机电致发光器件具有与图1E中所示实施方式相同的结构，除了在HIL 11和发光层12之间还形成空穴传输层16。空穴传输层16防止杂质从HIL 11渗入发光层12中。
以上所述具有层压结构的有机EL器件可以使用常规制备方法来形成，对其结构没有特别限定。
发光层的厚度可以为30～100nm。当发光层的厚度小于30nm时，其效率和寿命降低。当发光层的厚度大于100nm时，工作电压升高。
在有机EL器件中，在各层之间可以插入缓冲层。该缓冲层可以由常规使用的任何材料形成，例如，铜酞菁、聚噻酚、聚苯胺、聚乙炔、聚吡咯、聚亚苯基亚乙烯基、或者其衍生物，但并不限于此。
HTL可以由常规使用的任何材料形成，例如聚三苯胺，但并不限于此。
ETL可以由常规使用的任何材料形成，例如聚噁二唑，但并不限于此。
HBL可以由常规使用的任何材料形成，例如LiF、BaF2或MgF2，但并不限于此。
在制造本发明的有机EL器件中，不需要特别的设备和方法。该有机EL器件可以根据常规的制造方法使用发光材料来制造。
包含其中含有本发明熔盐的发光层的发光二极管可以用在用于全色显示器、背光、户外广告牌、光学通讯和室内装饰的光源照明中。
现在参考以下实施例更详细描述本发明。以下实施例用于说明目的，而并非用于限制本发明的范围。
制备实施例1：制备熔盐聚合物
1)熔盐单体的制备
<式3>
Figure G061E9266820061128D000111
使用阳离子交换树脂(产品名：Amberlite IR-120B H AG)，对3-磺基丙基丙烯酸酯钾盐进行氢取代反应。反应物的酸在冰浴中逐渐与具有相同摩尔数的1-乙烯基咪唑混合。在室温下搅拌混合物24小时，并使其反应。然后，在使用旋转蒸发器使水溶性材料干燥后，将剩余的粘性液体与无水的二乙醚混合，并搅拌2小时。反复过滤该粘性液体并干燥，并通过减压干燥进行干燥，以制备熔盐。
2)熔盐聚合物的制备
使用从以上所述1)制备熔盐单体中获得的单体和引发剂，使1摩尔％α，α′-(偶氮双(异丁腈))(AIBN)溶解在具有乙醇的聚合安瓿中，并压缩以除去空气，然后在60℃下自由基聚合24小时。聚合组合物溶于过量丙酮中，并在无水甲醇中沉淀，然后在60℃下减压干燥。随后获得熔盐聚合物。
实施例1
将0.05g的1-乙基-3-甲基咪唑鎓氯化物(Merk Inc.)加入7ml的DMF中，以制得熔盐混合物溶液。然后，将一定量熔盐混合物溶液加入绿223聚合物(Dow Inc.)中，以制备用于形成发光层的组合物，其中所用的熔盐量为1重量％，基于用于形成发光层的组合物的总重量。
实施例2
将从制备实施例1获得的0.04g聚合物熔盐加入7ml的DMF中，以制得熔盐混合物溶液。然后，将一定量熔盐混合物溶液加入绿223聚合物(DowInc.)中，以制备用于形成发光层的组合物，其中所用熔盐量为5重量％，基于用于形成发光层的组合物的总重量。
有机电致发光(EL)器件的制备
实施例3
洗涤涂敷氧化铟锡(ITO)的透明电极基底，并使用光刻胶树脂和蚀刻剂在基底上形成ITO电极图案。再次洗涤ITO电极图案化的基底。将PEDOT[聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)][AI 4083]-PSS涂敷在洗过的ITO电极图案化的基底上至厚度约50nm，并在120℃下烘焙约5分钟以形成空穴注入层。
由实施例1获得的用于形成发光层的组合物旋涂在该空穴注入层上，并在100℃下烘焙1小时。然后在真空炉中完全除去溶剂，以形成厚度为80nm的发光层。
然后，在使用真空沉积设备保持4×10-6托或更低压力的同时，将LiF真空沉积到聚合物发光层上，以形成厚度为5nm的电子注入层。
随后，以10
Figure G061E9266820061128D000121
/秒的速度沉积Al，以形成厚度为200nm的阴极，并封装所得的结构，从而完成有机EL器件的制造。这里，该封装工艺通过在手套箱中密封所得的Al沉积结构和最后用UV硬化剂处理而进行，在手套箱中BaO粉末存在于干燥氮气气氛中。
图2是说明根据本发明一种实施方式、使用以上所述方法制得的有机EL器件的图。该有机EL器件具有多层结构，其示意图表示在图2中。在此情况下，该有机EL器件的发光面积为6mm2。
实施例4
以与实施例3相同的方式制得有机EL器件，除了使用在实施例2中获得的用于形成发光层的组合物。
实施例5
洗涤涂敷氧化铟锡(ITO)的透明电极基底，并使用光刻胶树脂和蚀刻剂在基底上形成ITO电极图案。再次洗涤ITO电极图案化的基底。然后，在使用真空沉积器件保持4×10-6托或更低压力的同时，将作为用于形成空穴传输层的材料的a-NPD真空沉积到洗过的基底上，以形成厚度为50nm的HTL。
使用熔盐1-乙基-3-甲基咪唑鎓氯化物和绿发光材料将Alq3真空沉积到HTL上，以形成厚度为50nm的发光层。
然后，以1.0/秒的速度将Alq3真空沉积到发光层上，以形成厚度为30nm的ETL，并将LiF真空沉积到ETL上，以形成厚度为5nm的电子注入层。
随后，以10
Figure G061E9266820061128D000122
/秒的速度沉积Al，以形成厚度为200nm的阴极，并封装所得的产品，从而完成有机EL器件的制造。这里，该封装工艺通过在手套箱中密封所得的Al沉积产品和最后用UV硬化剂处理而进行，在手套箱中BaO粉末存在于干燥氮气气氛中，。
该有机EL器件具有多层结构。该有机EL器件的示意图表示在图2中。在此情况下，该有机EL器件的发光面积为6mm2。
对比例1
以与实施例3相同的方式制造有机EL器件，除了在发光层中使用绿223聚合物代替熔盐。
对比例2
以与实施例5相同的方式制造有机EL器件，除了在绿发光层中使用Alq3代替熔盐。
对比例3
以与实施例3相同的方式制造有机EL器件，除了不象实施例4中那样使用聚合物熔盐。
在实施例3和4与对比例1和3中使用旋涂法以及在实施例5与对比例2中使用真空沉积所获得的有机电致发光(EL)器件的工作电压、发光效率和寿命表示在表1中。
【表1】旋涂法
  工作电压/在100cd/m2下的电压   根据电压的发光效率(cd/A)   寿命
 实施例3   2.4/3.0   在6.2V下9.8   8500小时1000cd/m2
 实施例4   2.6/3.4   在6.8V下9.2   9300小时1000cd/m2
 对比例1   3.1/4.8   在8.2V下8.1   4200小时1000cd/m2
 对比例3   3.0/4.6   在8.7V下7.7   5300小时1000cd/m2
【表2】真空沉积法
  100cd/m2下的工作电压/电压   根据电压的发光效率(cd/A)   寿命
  实施例5   2.2/3.0   在6.3V下21.2   91千小时1000cd/m2
  对比例2   3.1/4.2   在6.8V下12.9   60千小时1000cd/m2
如表1和表2所示，包含其中含有本发明熔盐的发光层的实施例3～5的有机电致发光(EL)器件具有低的工作电压和长寿命。
当本发明的熔盐用于发光层中时，形成场感应电荷分离层，因此，载流子注入得到改善，从而提供具有改善的发光效率的发光层。使用该发光层的有机电致发光(EL)器件具有低的工作电压和长寿命。
尽管参照本发明的示例性实施方式具体示出并描述了本发明，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离所附权利要求书限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式上和细节上的各种改变。

Claims (5)

1.一种用于形成发光层的含有发光材料和熔盐的组合物，其中所述熔盐由式2的化合物表示：
<式2>
Figure FFW00000073221300011
其中X1是C1-C10亚烷基，
X2是磺酸盐基阴离子、氰酸盐基阴离子、硫代氰酸盐基阴离子和羧酸盐基阴离子，
R3、R4、R5和R6各自独立地是氢、卤素原子、羟基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、C2-C20烯基、C2-C20炔基，并且
n是50～500的整数。
2.权利要求1的组合物，其中所用熔盐的量为0.001～20重量％，以用于形成发光层的发光材料总重量计。
3.含有权利要求1到2任一项的组合物的发光层。
4.权利要求3的发光层，其中所述发光层是使用包括真空沉积、溅射、印刷、涂布和喷墨法的各种方法形成的。
5.含有权利要求3的发光层的有机电致发光器件。
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