CN101675144A

CN101675144A - 有机发光器件和制造该有机发光器件的方法

Info

Publication number: CN101675144A
Application number: CN200880014173A
Authority: CN
Inventors: 卢正权; 姜旼秀; 金钟硕; 金公谦
Original assignee: LG Chemical Co Ltd
Current assignee: LG Display Co Ltd
Priority date: 2007-04-30
Filing date: 2008-04-30
Publication date: 2010-03-17
Anticipated expiration: 2028-04-30
Also published as: JP2010526434A; KR101025370B1; TW200905942A; TWI500196B; KR20080097153A; CN101675144B; WO2008133483A3; EP2139970A2; EP2139970A4; EP2139970B1; US20080278072A1; WO2008133483A2; JP2013145889A

Abstract

本发明提供了一种有机发光器件和制造该有机发光器件的方法，所述有机发光器件包括：第一电极；第二电极；和包括设置在所述电极之间的发光层的至少一个有机材料层，其中，所述有机材料层的至少一层包含电子传输材料和选自金属卤化物、金属氧化物和有机金属中的至少一种化合物，并且所述电子传输材料是含有选自咪唑基、噁唑基、噻唑基、喹啉基和菲咯啉基中的官能团的化合物。

Description

有机发光器件和制造该有机发光器件的方法

技术领域

本发明涉及一种有机发光器件和制造该有机发光器件的方法。更具体而言，本发明涉及一种有机发光器件和制造该有机发光器件的方法，该有机发光器件不影响电子注入和传输性能，具有优异的有机发光器件性能，并且通过使用简单工艺而制造。本申请要求享有于2007年4月30日在KIPO递交的韩国专利申请No.10-2007-0042085的优先权，其公开的全部内容在此以参考的方式并入。

背景技术

通常，术语“有机发光现象”是指一种通过使用有机材料将电能转化成光能的现象。利用有机发光现象的典型的有机发光器件包括阳极、阴极及置于到阳极与阴极之间的有机材料层。为改善有机发光器件的效率和稳定性，有机材料层要具有由不同材料层制成的多层结构。例如，该有机材料层可由空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等形成。如果在具有上述结构的有机发光器件中的两个电极之间施加电压，在阳极空穴被注入到有机材料层，而在阴极电子被注入到有机材料层。当空穴与电子相遇时，则产生激子，且当激子转换至基态时，则会发光。已知这种有机发光器件具有如自发光、高亮度、高效率、低驱动电压、宽视角、高对比度和快速响应等特性。

用于有机发光器件的有机材料层的材料根据其功能类型可分为发光材料和电荷传输材料，例如，空穴注入材料、空穴传输材料、电子传输材料和电子注入材料。

为使有机发光器件充分展现如上所述的极佳的特征，在器件中组成有机材料层的材料，例如，空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料和电子注入材料，基本上应由稳定且高效的材料组成。然而，用于有机发光器件的稳定且高效的有机材料层的材料的开发还未完全实现。因此，不断地期待新材料的开发。

发明内容

技术问题

本发明人已发现，在有机发光器件中，当电子注入层不是单独形成且在形成电子传输层的过程中将预定材料掺杂到电子传输材料上时，在不改变该器件的电子注入和传输特性的同时改善了该器件的性能，且由于即使电子注入层不是分开形成的仍能获得理想的性能，所以简化了该器件的制造工艺。因此，本发明的一个目的是提供一种有机发光器件和制造该有机发光器件的方法，该有机发光器件不影响电子注入和传输性能，具有优异的性能，并且通过使用简单工艺而制造。

技术方案

为了实现上述目的，本发明提供了一种有机发光器件，该有机发光器件包括：第一电极；第二电极；和置于所述电极之间并包括发光层的至少一个有机材料层。所述有机材料层的至少一层包含电子传输材料和选自金属卤化物、金属氧化物和有机金属中的至少一种化合物。所述电子传输材料为含有选自咪唑基、噁唑基、噻唑基、喹啉基和菲咯啉基中的官能团的化合物。

此外，本发明提供了一种制造有机发光器件的方法，该方法包括：形成第一电极；在第一电极上形成包括发光层的至少一个有机材料层；和在所述有机材料层上形成第二电极。所述有机材料层的至少一层是通过将选自金属卤化物、金属氧化物和有机金属中的至少一种化合物掺杂到电子传输材料上而形成，所述电子传输材料为含有选自咪唑基、噁唑基、噻唑基、喹啉基和菲咯啉基中的官能团的化合物。

有益效果

根据本发明的有机发光器件包括有机材料层，在该有机材料层上，含有选自咪唑基、噁唑基、噻唑基、喹啉基和菲咯啉基中的官能团的化合物的电子传输材料中掺杂选自金属卤化物、金属氧化物和有机金属中的至少一种化合物。因此，即使没有使用单独的电子注入层，电子注入和传输特性仍是优异的，因此，与已知技术相比，制造工艺简单且保证了经济效益。

附图说明

图1显示了实施例1的有机发光器件的根据DC偏压的电流密度；

图2显示了实施例1的有机发光器件的根据电流密度的电流效率；

图3显示了实施例1的有机发光器件的根据偏压的电流密度；以及

图4显示了对于实施例2中制造的四个有机发光器件的每一个的根据偏压的电流密度。

具体实施方式

在下文中，将详细描述本发明。

在根据本发明的有机发光器件中，在设置在两个电极之间的有机材料层中，至少一个有机材料层包含电子传输材料和选自金属卤化物、金属氧化物和有机金属中的至少一种化合物。所述电子传输材料为含有选自咪唑基、噁唑基、噻唑基、喹啉基和菲咯啉基中的官能团的化合物。在本发明中，在形成在有机材料层中用来传输电子的层的过程中，当将金属卤化物、金属氧化物、无机金属或有机金属掺杂到上述电子传输材料上时，则在不影响电子注入和传输特性的同时，显著改善了有机发光器件的特性。因此，即使没有进行电子注入层的形成(在相关领域中为了使有机发光器件有效运行，认为是必需进行的)，有机发光器件仍有效运行。此外，对上述电子传输材料掺杂上述掺杂材料对该器件的寿命有积极影响。在没有电子注入层的情况下，对电子传输材料掺杂已知的具有低功函数的金属来增加有机发光器件的效率的方法是已知的。然而，已知这些方法的问题在于，由于加工困难且有爆炸性，在实践中难以使用具有低功函数的可氧化的金属。

在本发明中，上述电子传输材料为能够将从阴极注入的电子传送到发光层且对于电子具有高度迁移性(movability)的材料。

在本发明中，含有选自咪唑基、噁唑基和噻唑基中的官能团的化合物的优选实例包括下列通式1或2所示的化合物。

[通式1]

在以上通式1中，R¹至R⁴可彼此相同或不同，各自独立地为：氢原子；经选自卤素原子、氨基、腈基、硝基、C₁～C₃₀烷基、C₂～C₃₀链烯基、C₁～C₃₀烷氧基、C₃～C₃₀环烷基、C₃～C₃₀杂环烷基、C₅～C₃₀芳基和C₂～C₃₀杂芳基中的一种或多种基团取代或未取代的C₁～C₃₀烷基；经选自卤素原子、氨基、腈基、硝基、C₁～C₃₀烷基、C₂～C₃₀链烯基、C₁～C₃₀烷氧基、C₃～C₃₀环烷基、C₃～C₃₀杂环烷基、C₅～C₃₀芳基和C₂～C₃₀杂芳基中的一种或多种基团取代或未取代的C₃～C₃₀环烷基；经选自卤素原子、氨基、腈基、硝基、C₁～C₃₀烷基、C₂～C₃₀链烯基、C₁～C₃₀烷氧基、C₃～C₃₀环烷基、C₃～C₃₀杂环烷基、C₅～C₃₀芳基和C₂～C₃₀杂芳基中的一种或多种基团取代或未取代的C₅～C₃₀芳基；或经选自卤素原子、氨基、腈基、硝基、C₁～C₃₀烷基、C₂～C₃₀链烯基、C₁～C₃₀烷氧基、C₃～C₃₀环烷基、C₃～C₃₀杂环烷基、C₅～C₃₀芳基和C₂～C₃₀杂芳基中的一种或多种基团取代或未取代的C₂～C₃₀杂芳基，并且R¹至R⁴可与相邻基团一起形成脂肪族缩环或螺键、芳族缩环或螺键、脂肪族杂缩环或螺键或者芳族杂缩环或螺键；Ar¹为氢原子、取代或未取代的芳环或者取代或未取代的芳杂环；X为O、S或NR^a，且R^a为氢、C₁～C₇脂肪族烃、芳环或芳杂环。

[通式2]

在以上通式2中，X为O、S、NR^b或C₁～C₇二价烃基；A、D和R^b各为氢原子、腈基(-CN)、硝基(-NO₂)、C₁～C₂₄烷基、C₅～C₂₀芳环或杂原子取代的芳环、卤素、或亚烷基或含有能够与邻环一起形成稠环的杂原子的亚烷基；A和D可彼此连接形成芳环或杂芳环；B为连接单元，且当n是2以上时为共轭或非共轭连接多个杂环的取代或未取代的亚烷基或亚芳基，而当n是1时为取代或未取代的烷基或芳基；并且n为1～8范围内的整数。

由以上通式1所示且用作施用到上述有机物质层的化合物的实例包括在韩国专利申请公开No.2003-0067773中公开的化合物，以及由以上通式2所示的化合物的实例包括在美国专利No.5,645,948中公开的化合物和在WO05/097756中公开的化合物。上述文件公开的全部内容在此通过参考的方式并入。

具体地，以上通式1所示的化合物包括下列通式3所示的化合物。

[通式3]

在以上通式3中，R⁵至R⁷彼此相同或不同，各自独立地为氢原子、C₁～C₂₀脂肪族烃、芳环、芳杂环、或脂肪族或芳族稠环；Ar为直接键合、芳环、芳杂环、或脂肪族或芳族稠环；且X为O、S或NR^a，R^a为氢原子、C₁～C₇脂肪族烃、芳环或芳杂环，条件是R⁵和R⁶不能同时为氢。

此外，以上通式2所示的化合物包括下列通式4所示的化合物。

[通式4]

在以上通式4中，Z为O、S或NR^b，R⁸和R^b为氢原子、C₁～C₂₄烷基、C₅～C₂₀芳环或杂原子取代的芳环、卤素、或亚烷基或含有能够与氮茚环一起形成稠环的杂原子的亚烷基；B为连接单元，且当n是2以上时为共轭或非共轭连接多个氮茚的亚烷基、亚芳基、取代的亚烷基或取代的亚芳基，而当n是1时为取代或未取代的烷基或芳基，并且n为1～8范围内的整数。

含有咪唑基的优选化合物的实例包括具有下列结构的化合物。

在本发明中，含有喹啉基的化合物包括下列通式5～11所示的化合物。

[通式5]

[通式6]

[通式7]

[通式8]

[通式9]

[通式10]

[通式11]

其中，n为0～9范围内的整数，m为2以上的整数，

R⁹为选自氢、烷基(例如甲基和乙基)、环烷基(例如环己基和降冰片烷基)、芳烷基(例如苄基)、链烯基(例如乙烯基和烯丙基)、环烯基(例如环戊二烯基和环己烯基)、烷氧基(例如甲氧基)、烷硫基(其中用硫原子取代烷氧基的醚键中的氧原子)、芳醚基(例如苯氧基)、芳硫醚基(其中用硫原子取代芳醚基的醚键中的氧原子)、芳基(例如苯基、萘基和二苯基)、杂环基(例如呋喃基、噻吩基、噁唑基、吡啶基、喹啉基、咔唑基)、卤素、氰基、醛基、羰基、羧基、酯基、氨基甲酰基、氨基、硝基、甲硅烷基(例如三甲基甲硅烷基)、硅氧烷基(通过醚键而具有硅)和与相邻基团一起形成的环状结构中的一种；上述取代基可为未取代的或取代的，且当n是2以上时，上述取代基彼此相同或不同，以及

Y为上述R⁹基团中具有2以上价数的基团。

在韩国专利申请公开No.2007-0118711中公开了通式5～11的化合物，其公开的全部内容在此通过参考的方式并入。

在本发明中，含有菲咯啉基的化合物的实例包括下列通式12～22所示的化合物。

[通式12]

[通式13]

[通式14]

[通式15]

其中，m为1以上的整数，n和p为整数，n+p为8以下，

当m是1时，R¹⁰和R¹¹各为选自氢、烷基(例如甲基和乙基)、环烷基(例如环己基和降冰片烷基)、芳烷基(例如苄基)、链烯基(例如乙烯基和烯丙基)、环烯基(例如环戊二烯基和环己烯基)、烷氧基(例如甲氧基)、烷硫基(其中用硫原子取代烷氧基的醚键中的氧原子)、芳醚基(例如苯氧基)、芳硫醚基(其中用硫原子取代芳醚基的醚键中的氧原子)、芳基(例如苯基、萘基和二苯基)、杂环基(例如呋喃基、噻吩基、噁唑基、吡啶基、喹啉基、咔唑基)、卤素、氰基、醛基、羰基、羧基、酯基、氨基甲酰基、氨基、硝基、甲硅烷基(例如三甲基甲硅烷基)、硅氧烷基(通过醚键而具有硅)和与相邻基团一起形成的环状结构中的一种；

当m是2以上时，R¹⁰为直接键合或上述基团中具有2以上价数的基团，且R¹¹与上述基团相同；

上述取代基可为未取代的或取代的，且当n或p是2以上时，上述取代基彼此相同或不同。

在韩国专利申请公开No.2007-0052764和No.2007-0118711中公开了通式12～15的化合物，其公开的全部内容在此通过参考的方式并入。

[通式16]

[通式17]

[通式18]

[通式19]

在通式16～19中，R^1a至R^8a和R^1b至R^10b独立地选自氢原子、含有5-60个核型原子的取代或未取代的芳基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的喹啉基、含有1-50个碳原子的取代或未取代的烷基、含有3-50个碳原子的取代或未取代的环烷基、含有6-50个核型原子的取代或未取代的芳烷基、含有1-50个碳原子的取代或未取代的烷氧基、含有5-50个核型原子的取代或未取代的芳氧基、含有5-50个核型原子的取代或未取代的芳硫基、含有1-50个碳原子的取代或未取代的烷氧羰基、由含有5-50个核型原子的取代或未取代的芳基取代的氨基、卤素原子、氰基、硝基、羟基和羧基中，其中，取代基彼此键合以形成芳族基团；且L为含有6-60个碳原子的取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚喹啉基或取代或未取代的亚芴基。在日本专利申请公开No.2007-39405中公开了通式16～19的化合物，其公开的全部内容在此通过参考的方式并入。

[通式20]

[通式21]

在通式20和21中，d¹、d³～d¹⁰和g¹独立地选自氢原子和芳族或脂肪族烃基中，m和n为0～2的整数，p为0～3的整数。在美国专利申请公开No.2007/0122656中公开了通式20和21的化合物，其公开的全部内容在此通过参考的方式并入。

[通式22]

在通式22中，R^1c至R^6c独立地选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基和卤素原子中，且Ar^1c和Ar^2c独立地选自下列通式中：

其中，R₁₇至R₂₃独立地选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基和卤素原子中。在日本专利申请公开No.2004-107263中公开了通式22的化合物，其公开的全部内容在此通过参考的方式并入。

在本发明中，当通过使用上述电子传输材料形成有机材料层时，掺杂选自金属卤化物、金属氧化物和有机金属中的至少一种化合物作为掺杂材料。

上述金属卤化物的实例包括LiF、MgF₂、NaF、KF等。上述金属氧化物的实例包括MgO、CaO等。在本发明中，在掺杂材料中，更优选使用金属卤化物，且更优选使用LiF。

在本发明中，优选地，基于包含掺杂材料的有机材料层的材料的总重量，所述选自金属卤化物、金属氧化物和有机金属中的至少一种化合物的含量在1～50重量％范围内。

可以通过使用本领域已知的方法形成包含电子传输材料和掺杂材料的有机材料层。例如，可以使用沉积法和溶剂法，例如，旋涂法、浸涂法、刮涂法、丝网印刷法、墨喷印刷法或热转印法。

除了使用电子传输材料和掺杂材料形成至少一个有机材料层之外，根据本发明的有机发光器件可以使用通常的生产方法和材料而制成，并且其具有本领域已知的结构。

例如，根据本发明的有机发光器件的制造方法包括：使用如溅射或电子束蒸发的PVD(物理汽相淀积)法在基板上沉积金属、具有电导率的金属氧化物或其合金以形成阳极；在该阳极上形成有机材料层；以及在该有机材料层上形成阴极。除了上述方法以外，可以使用其它方法。例如，可在基板上依次沉积阴极、有机材料层和阳极以制造有机发光器件。

所述有机材料层可具有包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等的多层结构。但是，有机材料层的结构并不限于此，并且可以除去部分层或者可以加入另外的层。在本发明中，与已知技术不同，可以不形成电子注入层，从而简化有机发光器件的制造工艺并制造具有优异性能的有机发光器件。因此，根据本发明的有机发光器件可以不包括电子注入层。就是说，包含电子传输材料和掺杂材料的有机材料层可与任一个电极接触。然而，本发明的范围没有排除包括电子注入层的情况。因此，电子注入层可以设置在一个电极与包含电子传输材料和掺杂材料的有机材料层之间。

所述有机材料层可通过使用多种聚合材料采用沉积法以及溶剂法(例如旋涂法、浸涂法、刮涂法、丝网印刷法、墨喷印刷法、热转印法等)制备以使有机材料层具有较少数量的层。

优选地，阳极材料具有大的功函数以使空穴理想地被注入至有机材料层。本发明中可使用的阳极材料的具体实例包括，但不限于：如钒、铬、铜、锌、金、镍和铂或其合金的金属；如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)的金属氧化物；如ZnO:Al或SnO₂:Sb的金属/氧化物复合材料；以及如聚(3-甲基噻吩)、聚[3，4-(亚乙基-1，2-二氧)噻吩](PEDT)、聚吡咯和聚苯胺的导电聚合物。此外，当使用下式所示的六腈六氮杂三苝(hexanitrilehexaazatriperylene)作为空穴注入层的材料时，可以使用铝(Al)、银(Ag)、钙(Ca)等。

(式)

优选地，阴极材料具有小的功函数以使电子理想地被注入至有机材料层。阴极材料的具体实例包括，但不限于：如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅的金属或其合金；以及如LiF/Al和LiO₂/Al的多层材料。

空穴注入材料为能够理想地在低电压下从阳极接收空穴的材料。优选地，空穴注入材料的HOMO(最高占据分子轨道)能级位于阳极材料的功函数与其邻近的有机材料层的HOMO能级之间。空穴注入材料的具体实例包括，但不限于：金属卟啉、寡聚噻吩和芳基胺系列的有机材料；六腈六氮杂苯并菲(hexanitrile hexaazatriphenylene)和喹吖啶酮系列的有机材料；苝系列的有机材料；及蒽醌、聚苯胺和聚噻吩系列的导电聚合物。

空穴传输材料为具有高空穴迁移率的适当材料，其能够从阳极或空穴注入层向发光层传递空穴。空穴传输材料的具体实例包括，但不限于：芳基胺系列的有机材料、导电聚合物以及具有共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物。

发光材料为通过接受并结合来自空穴传输层的空穴和来自电子传输层的电子能够发射可见光的材料，且优选对于荧光和磷光具有高量子效率的材料。发光材料的具体实例包括，但不限于：8-羟基喹啉铝配合物(Alq₃)；咔唑系列的化合物；二聚苯乙烯基化合物；BAlq；10-羟基苯并喹啉-金属化合物；苯并噁唑、苯并噻唑和苯并咪唑系列的化合物；聚(对亚苯基乙烯)(PPV)系列的聚合物；螺环化合物；聚芴和红荧烯系列的化合物。

此外，所述有机材料层可包括与第一电极和第二电极中的一个电极接触的n-型有机材料层和与该n-型有机材料层一起形成NP结(NP junction)的p-型有机材料层，其中，所述层的能级满足下列表达式(1)和(2)：

E_nL-E_Fl≤4eV (1)

E_pH-E_nL≤1eV (2)

其中，E_Fl为电极的费米能级，E_nL为n-型有机材料层的LUMO能级，以及E_pH为与所述n-型有机材料层一起形成NP结的p-型有机材料层的HOMO能级。

当n-型有机材料层的LUMO能级与电极的费米能级之间的能量差大于4eV时，在空穴注入或空穴提取的能垒上的表面偶极或间隙态的效果会降低。同样，当n-型有机材料层的LUMO能级与p-型有机材料层的HOMO能级之间的能量差大于约1eV时，p-型有机材料层与n-型有机材料层的NP结不容易形成，因此增大了用于空穴注入或空穴提取的驱动电压。

可以使用下列通式23所示的化合物作为n-型有机材料层的材料。

[通式23]

在通式23中，R^1d至R^6d各选自氢、卤素原子、腈基(-CN)、硝基(-NO₂)、磺酰基(-SO₂R)、亚砜基(-SOR)、磺酰胺基(-SO₂NR)、磺酸酯基(-SO₃R)、三氟甲基(-CF₃)、酯基(-COOR)、酰胺基(-CONHR或-CONRR′)、取代或未取代的直链或支链C₁～C₁₂烷氧基、取代或未取代的直链或支链C₁～C₁₂烷基、取代或未取代的芳族或非芳族杂环、取代或未取代的芳基、取代或未取代的单-或二-芳基胺基和取代或未取代的芳烷基胺基中，并且R和R′各选自取代或未取代的C₁～C₆₀烷基、取代或未取代的芳基和取代或未取代的5-7元杂环中。

通式23的化合物的实例可包括下列通式23-1～23-6所示的化合物。

[通式23-1]

[通式23-2]

[通式23-3]

[通式23-4]

[通式23-5]

[通式23-6]

n-型有机材料层可包含选自2，3，5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基喹啉并二甲烷(2，3，5，6-tetrafluoro-7，7，8，8-tetracyanoquinodimethane(F4TCNQ))、氟取代的3，4，9，10-苝四羧酸二酐(PTCDA)、氰基取代的3，4，9，10-苝四羧酸二酐(PTCDA)、萘-四羧酸二酐(NTCDA)、氟取代的萘-四羧酸二酐(NTCDA)或氰基取代的萘-四羧酸二酐(NTCDA)中的至少一种化合物。

与n-型有机材料层一起形成NP结的p-型有机材料层可为空穴注入层、空穴传输层或发射层。

根据本发明的有机发光器件，根据所使用的材料的类型可为顶部发光型、底部发光型或双面发光型。此外，根据本发明的有机发光器件可具有下部电极为阴极而上部电极为阳极的负型结构或者下部电极为阳极而上部电极为阴极的正型结构。

实施例

实施例1

在厚度为

的Al薄膜上，将LiF以20％的量掺杂到下式的电子传输材料上形成厚度为

的层。接着，在真空下沉积下式的三(8-羟基喹啉)铝(Alq₃)形成厚度为

的发光层，并且真空下在其上沉积下式的NPB形成厚度为的空穴传输层。随后，在真空下通过加热而在其上沉积下式的HAT材料形成厚度为

的空穴注入层。在其上形成IZO层以具有

的厚度。

[电子传输材料]

关于这一点，有机材料的沉积速率保持在0.4～

/秒，并且在沉积期间，真空度保持在2×10^-7至2×10^-8托。

以0.2mA/cm²的间隔向实施例1中制得的有机发光器件施加电压以测量电压、亮度和泄漏电流。结果示于图1、2和3中。图1、2和3为显示有机发光器件的电流-电压特性和发光特性的图。在上述图中，当将LiF以20％的量掺杂到电子传输材料上时，如果电子未被注入和传输，则无法测得正常的整流特性和发光特性，但是电压高，发光特性下降。然而，如图1和2中所示，电压在5mA/cm²时为3.6V，亮度为37.5cd/A，且如图3中所示，泄漏电流特性是稳定的。因此，获得了有机发光器件固有的器件特性。

实施例2

在厚度为

的Al薄膜上，将LiF以0％、10％、20％和30％的量掺杂到实施例1的电子传输材料上形成厚度为

的层。接着，在其上沉积厚度为

的Al。对于制成的四个有机发光器件，根据偏压测量电流密度，且结果示于图4中。

图4显示了实施例2中制成的有机发光器件的反向和正向电流-电压特性。当将LiF以0％的量掺杂到电子传输材料上时，难以注入电子。当将LiF以10％、20％和30％的量掺杂到电子传输材料上时，电子注入特性显著提高。

Claims

1、一种有机发光器件，该有机发光器件包括：

第一电极；

第二电极；和

包括设置在所述电极之间的发光层的至少一个有机材料层，

其中，所述有机材料层的至少一层包含电子传输材料和选自金属卤化物、金属氧化物和有机金属中的至少一种化合物，并且所述电子传输材料是含有选自咪唑基、噁唑基、噻唑基、喹啉基和菲咯啉基中的官能团的化合物。

2、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，所述有机材料层进一步包括空穴注入层、空穴传输层或空穴注入和传输层。

3、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，所述包含电子传输材料和选自金属卤化物、金属氧化物和有机金属中的至少一种化合物的有机材料层与第一电极和第二电极中的任一者接触。

4、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，所述含有选自咪唑基、噁唑基和噻唑基中的官能团的化合物为下列通式1或2的化合物：

[通式1]

其中，R¹至R⁴可彼此相同或不同，各自独立地为：氢原子；经选自卤素原子、氨基、腈基、硝基、C₁～C₃₀烷基、C₂～C₃₀链烯基、C₁～C₃₀烷氧基、C₃～C₃₀环烷基、C₃～C₃₀杂环烷基、C₅～C₃₀芳基和C₂～_C30杂芳基中的一种或多种基团取代或未取代的C₁～C₃₀烷基；经选自卤素原子、氨基、腈基、硝基、C₁～C₃₀烷基、C₂～C₃₀链烯基、C₁～C₃₀烷氧基、C₃～C₃₀环烷基、C₃～C₃₀杂环烷基、C₅～C₃₀芳基和C₂～C₃₀杂芳基中的一种或多种基团取代或未取代的C₃～C₃₀环烷基；经选自卤素原子、氨基、腈基、硝基、C₁～C₃₀烷基、C₂～C₃₀链烯基、C₁～C₃₀烷氧基、C₃～C₃₀环烷基、C₃～C₃₀杂环烷基、C₅～C₃₀芳基和C₂～C₃₀杂芳基中的一种或多种基团取代或未取代的C₅～C₃₀芳基；或经选自卤素原子、氨基、腈基、硝基、C₁～C₃₀烷基、C₂～C₃₀链烯基、C₁～C₃₀烷氧基、C₃～C₃₀环烷基、C₃～C₃₀杂环烷基、C₅～C₃₀芳基和C₂～C₃₀杂芳基中的一种或多种基团取代或未取代的C₂～C₃₀杂芳基，并且R¹至R⁴可与相邻基团一起形成脂肪族缩环或螺键、芳族缩环或螺键、脂肪族杂缩环或螺键或者芳族杂缩环或螺键；Ar¹为氢原子、取代或未取代的芳环或者取代或未取代的芳杂环；X为O、S或NR^a，且R^a为氢、C₁～C₇脂肪族烃、芳环或芳杂环，

[通式2]

其中，X为O、S、NR^b或C₁～C₇二价烃基；A、D和R^b各为氢原子、腈基(-CN)、硝基(-NO₂)、C₁～C₂₄烷基、C₅～C₂₀芳环或杂原子取代的芳环、卤素、或亚烷基或含有能够与邻环一起形成稠环的杂原子的亚烷基；A和D可彼此连接形成芳环或杂芳环；B为连接单元，且当n是2以上时为共轭或非共轭连接多个杂环的取代或未取代的亚烷基或亚芳基，而当n是1时为取代或未取代的烷基或芳基；并且n为1～8范围内的整数。

5、根据权利要求4所述的有机发光器件，其中，通式1由下列通式3所表示：

[通式3]

其中，R⁵至R⁷彼此相同或不同，各自独立地为氢原子、C₁～C₂₀脂肪族烃、芳环、芳杂环、或脂肪族或芳族稠环；Ar为直接键合、芳环、芳杂环、或脂肪族或芳族稠环；且X为O、S或NR^a，R^a为氢原子、C₁～C₇脂肪族烃、芳环或芳杂环，条件是R⁵和R⁶不能同时为氢。

6、根据权利要求4所述的有机发光器件，其中，所述含有选自咪唑基、噁唑基和噻唑基中的官能团的化合物选自下式所示的化合物中：

7、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，所述含有喹啉基的化合物选自下列通式5～11的化合物：

[通式5]

[通式6]

[通式7]

[通式8]

[通式9]

[通式10]

[通式11]

其中，n为0～9范围内的整数，m为2以上的整数，

R⁹为选自氢、烷基、环烷基、芳烷基、链烯基、环烯基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、杂环基、卤素、氰基、醛基、羰基、羧基、酯基、氨基甲酰基、氨基、硝基、甲硅烷基、硅氧烷基和与相邻基团一起形成的环状结构中的一种；上述取代基可为未取代的或取代的，且当n是2以上时，上述取代基彼此相同或不同，以及

Y为上述R⁹基团中具有2以上价数的基团。

8、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，所述含有菲咯啉基的化合物选自下列通式12～22的化合物中：

[通式12]

[通式13]

[通式14]

[通式15]

其中，m为1以上的整数，n和p为整数，n+p为8以下，

当m是1时，R¹⁰和R¹¹各为选自氢、烷基、环烷基、芳烷基、链烯基、环烯基、烷氧基、烷硫基、芳醚基、芳硫醚基、芳基、杂环基、卤素、氰基、醛基、羰基、羧基、酯基、氨基甲酰基、氨基、硝基、甲硅烷基、硅氧烷基和与相邻基团一起形成的环状结构中的一种；

上述取代基可为未取代的或取代的，且当n或p是2以上时，上述取代基彼此相同或不同，

[通式16]

[通式17]

[通式18]

[通式19]

其中，R^1a至R^8a和R^1b至R^10b独立地选自氢原子、含有5-60个核型原子的取代或未取代的芳基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的喹啉基、含有1-50个碳原子的取代或未取代的烷基、含有3-50个碳原子的取代或未取代的环烷基、含有6-50个核型原子的取代或未取代的芳烷基、含有1-50个碳原子的取代或未取代的烷氧基、含有5-50个核型原子的取代或未取代的芳氧基、含有5-50个核型原子的取代或未取代的芳硫基、含有1-50个碳原子的取代或未取代的烷氧羰基、由含有5-50个核型原子的取代或未取代的芳基取代的氨基、卤素原子、氰基、硝基、羟基和羧基中，其中，取代基彼此键合以形成芳族基团；且L为含有6-60个碳原子的取代或未取代的亚芳基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚喹啉基或取代或未取代的亚芴基，

[通式20]

[通式21]

其中，d¹、d³～d¹⁰和g¹独立地选自氢原子和芳族或脂肪族烃基中，m和n为0～2的整数，p为0～3的整数，

[通式22]

其中，R^1c至R^6c独立地选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基和卤素原子中，且Ar^1c和Ar^2c独立地选自下列通式中：

其中，R₁₇～R₂₃独立地选自氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基和卤素原子中。

9、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，所述金属卤化物选自LiF、MgF₂、NaF和KF中。

10、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，所述金属氧化物选自MgO和CaO中。

11、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，所述电子传输材料为下式的化合物，且选自金属卤化物、金属氧化物和有机金属中的至少一种化合物为LiF：

。

12、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，基于包含金属卤化物、金属氧化物、无机金属或有机金属的有机材料层的材料的总重量，所述选自金属卤化物、金属氧化物和有机金属中的至少一种化合物的含量在1～50重量％范围内。

13、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，电子注入层设置在第一电极和第二电极中的任一者与有机材料层之间，所述有机材料层包含电子传输材料和选自金属卤化物、金属氧化物和有机金属中的至少一种化合物。

14、根据权利要求1所述的有机发光器件，其中，所述有机材料层包括与第一电极和第二电极中的一个电极接触的n-型有机材料层和与该n-型有机材料层一起形成NP结的p-型有机材料层，且所述层的能级满足下列表达式(1)和(2)：

E_nL-E_F1≤4eV (1)

E_pH-E_nL≤1eV (2)

其中，E_F1为电极的费米能级，E_nL为n-型有机材料层的LUMO能级，以及E_pH为与所述n-型有机材料层一起形成NP结的p-型有机材料层的HOMO能级。

15、一种制造有机发光器件的方法，其包括：

形成第一电极；

在第一电极上形成包括发光层的至少一个有机材料层；和

在所述有机材料层上形成第二电极，

其中，所述有机材料层的至少一层是通过将选自金属卤化物、金属氧化物和有机金属中的至少一种化合物掺杂到电子传输材料上而形成，所述电子传输材料为含有选自咪唑基、噁唑基、噻唑基、喹啉基和菲咯啉基中的官能团的化合物。