CN103730582A - 有机发光器件及其制造方法、以及物质层的形成方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了有机发光器件、所述有机发光器件的制造方法以及物质层的形成方法。
Description
技术领域
本发明涉及有机发光器件及其制造方法、以及物质层的形成方法。
背景技术
作为自发光型器件,有机发光器件(organic light emittig diode)不仅具有视角广、对比度优异的优点;而且还具有响应时间快,亮度、驱动电压以及响应速度特性优异的优点;并且其还可以实现多种颜色。
通常的有机发光器件的结构可以为:在基板上部形成有阳极、并且在该阳极上部依次形成有空穴传输层、发光层、电子传输层以及阴极。其中,空穴传输层、发光层以及电子传输层是由有机化合物形成的有机薄膜。
具有如上所述的结构的有机发光器件的驱动原理如下。
若向所述阳极和阴极之间施加电压,则从阳极注入的空穴经由空穴传输层移动至发光层、从阴极注入的电子经由电子传输层移动至发光层。如所述空穴和电子等载流子在发光层区域复合,从而生成激子(exciton)。该激子从激发态变成基态,从而生成光。
发明内容
本发明的目的在于,通过采用新结构的电子传输层,从而提供一种具有高效率和长使用寿命的有机发光器件。此外,提供所述有机发光器件的制造方法和物质层的制造方法。
根据本发明的一方面,提供一种有机发光器件,包括:基板;第一电极,在所述基板上;第二电极,与所述第一电极相对;发光层,设置在所述第一电极与所述第二电极之间;以及电子传输层,设置在所述发光层与所述第二电极之间;所述电子传输层具有层叠有n个电子传输单元的结构,其中所述电子传输单元依次层叠有第一层、第一混合层、第二层、第二混合层以及第三层,并且n为1以上的整数,所述第一混合层和所述第二混合层包含电子传输性-有机物质和电子移动-促进物质,所述第一层、所述第二层以及所述第三层包含电子移动-促进物质、但是不包含所述电子传输性-有机物质。
根据另一方面,提供一种制造有机发光器件的方法,包括:
在基板上形成第一电极;
在所述第一电极上形成发光层;
在所述发光层上形成电子传输层;以及
在所述电子传输层上形成第二电极;
其中,形成所述电子传输层包括:
提供用于释放电子移动-促进物质的第一沉积源、用于释放电子传输性-有机物质的第二沉积源以及用于释放电子移动-促进物质的第三沉积源;
相隔预定间隔而设置所述第一沉积源、第二沉积源以及第三沉积源,以使得从第一沉积源释放电子移动-促进物质的区域与从第二沉积源释放电子传输性-有机物质的区域互相重叠、并且使得从第二沉积源释放电子传输性-有机物质的区域与从第三沉积源释放电子移动-促进物质的区域互相重叠;以及
使所述第一沉积源、所述第二沉积源以及所述第三沉积源在从电子传输层形成区域的第一末端经过第二末端再次到第一末端为止进行往返;
其中,进行n次所述往返,从而制造有机发光器件,其中n为1以上的整数,所述有机发光器件包括:
基板;第一电极,在所述基板上;第二电极,与所述第一电极相对;发光层,设置在所述第一电极与所述第二电极之间;以及电子传输层,设置在所述发光层与所述第二电极之间;
所述电子传输层具有层叠有n个电子传输单元的结构,其中所述电子传输单元依次层叠有第一层、第一混合层、第二层、第二混合层以及第三层,并且n为1以上的整数,
所述第一混合层和所述第二混合层包含电子传输性-有机物质和电子移动-促进物质,
所述第一层、所述第二层以及所述第三层包含电子移动-促进物质、但是不包含所述电子传输性-有机物质。
根据另一方面,提供形成物质层的方法,其中,所述方法包括:
提供基板;
在所述基板下部提供释放第一物质的第一沉积源、释放第二物质的第二沉积源以及释放第三物质的第三沉积源;
相隔预定间隔而设置所述第一沉积源、第二沉积源以及第三沉积源,以使得从第一沉积源释放第一物质的区域与从第二沉积源释放第二物质的区域互相重叠、且从第二沉积源释放第二物质的区域与从第三沉积源释放第三物质的区域互相重叠;以及
使所述第一沉积源、所述第二沉积源以及所述第三沉积源在从所述基板的第一末端经过第二末端再次到第一末端为止进行往返;
其中,进行n次所述往返,从而在所述基板上形成所述物质层,其中n为1以上的整数,
所述物质层具有层叠有n个单元的结构,其中所述单元层叠有第三物质层、第三物质和第二物质的混合层、第一物质和第三物质的混合层、第一物质和第二物质的混合层、以及第一物质层,并且n为1以上的整数。
采用所述新结构电子传输层的有机发光器件可具有高效率和长使用寿命特性,并且根据所述有机发光器件的制造方法,可容易地形成所述电子传输层。此外,采用所述物质层的形成方法,可容易地形成包含2种以上物质的多层结构物质层。
附图说明
图1是根据一实例的有机发光器件的结构的简要示意图。
图2a至2g是依次示出图1的有机发光器件的电子传输层160中第一电子传输单元10的制造方法的一实例的示意图。
具体实施方式
下面,参考简要示出所述有机发光器件的一实例的图1,说明所述有机发光器件。
图1的有机发光器件100具有依次层叠有基板110、第一电极120、空穴注入层130、空穴传输层140、发光层150、电子传输层160以及第二电极180的结构。
所述电子传输层160具有依次层叠有第一电子传输单元10和第二电子传输单元20的结构,其中,
-第一电子传输单元10包括:第一层11、第一混合层13、第二层15、第二混合层17以及第三层19;
-第二电子传输单元20包括:第一层21、第一混合层23、第二层25、第二混合层27以及第三层29。
即,作为所述有机发光器件100的电子传输层160中电子传输单元数量的n为2。
作为所述基板110,可以使用用于通常的有机发光器件的基板,其中可以使用机械强度、热稳定性、透明性、表面平滑性、操作简易性以及防水性优异的玻璃基板或者透明塑料基板。
通过沉积法或者溅射法等向基板110上部可以提供用于第一电极的物质,从而形成所述第一电极120。当所述第一电极120为阳极时,用于第一电极的物质可以选自具有较高功函数的物质,从而易于注入空穴。所述第一电极120可以是反射型电极、半透射型电极或者透射型电极。作为用于第一电极的物质,可以使用透明且传导性优异的氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等。或者,如果使用镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等,还可以将所述第一电极120形成为反射型电极。
所述第一电极120可以具有单层或者2以上的多层结构。例如,所述第一电极120可以具有ITO/Ag/ITO的3层结构,但是并不限于此。
在所述第一电极120上部形成有空穴注入层130。所述空穴注入层130可通过采用真空沉积法、旋涂法、铸造法、LB法等多种方法而被形成在所述第一电极120上部。
通过真空沉积法形成空穴注入层130的情况下,该沉积条件根据被用作空穴注入层130的材料的化合物、作为结果物的空穴注入层130的结构和热特性等而有所不同,但是例如该沉积条件可以选自沉积温度约100至约500℃、真空度约10-8至约10-3torr、沉积速度约0.01至约的范围,但是并不限于此。
通过旋涂法形成空穴注入层130的情况下,该涂覆条件根据被用作空穴注入层130的材料的化合物、作为结果物的空穴注入层130的结构以及热特性而有所不同,但是该涂覆条件可以选自约2000rpm至约5000rpm的涂覆速度、涂覆后用于去除溶媒的热处理温度可以选自约80℃至200℃的温度范围,但是并不限于此。
作为空穴注入物质,可以使用公知的空穴注入物质。作为公知的空穴注入物质,例如可以使用N,N’-二苯基-N,N’-双-[4-(苯基-间-甲苯基-氨基)-苯基]-联苯-4,4′-二胺(N,N’-diphenyl-N,N’-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4’-diamine,简称为DNTPD)、酞菁铜等酞菁化合物、4,4,4-三(3-甲苯基苯氨基)三苯胺([4,4,4-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine],简称为m-MTDATA)、N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基-联苯胺(N,N’-di(naphthalene-l-yl)-N,N’-diphenyl-benzidine,简称为NPB)、TDATA、2-TNATA、聚苯胺/十二基苯磺酸(Polyaniline/Dodecylbenzenesulfonic acid,简称为Pani/DB SA)、聚(3,4-乙烯基二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)((Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/Poly(4-styrenesulfonate),简称为PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟脑磺酸(Polyaniline/Camphor sulfonicacid,简称为Pani/CSA)或者聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)((Polyaniline)/Poly(4-styrenesulfonate),简称为PANI/PSS)等,但是并不限于此。
在所述空穴注入层130上部,通过真空沉积法、旋涂法、铸造法、LB法等多种方法可以形成空穴传输层140。当通过真空沉积法和旋涂法形成空穴传输层140时,该沉积条件和涂覆条件根据所使用的化合物而不同,但是,通常可选自与空穴注入层130的形成几乎相同的条件范围中。
作为空穴传输物质,可以使用公知的空穴传输材料例如有N-苯基咔唑、聚乙烯咔唑等咔唑衍生物、N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1-联苯]-4,4’-二胺(TPD)、4,4’,4”-三(N-咔唑基)三苯胺(4,4’,4”-tris(N-carbazolyl)triphenylamine,简称为TCTA)、N,N’-二(萘-l-基)-N,N’-二苯基-联苯胺(N,N’-di(naphthalene-1-yl)-N,N’-diphenyl-benzidine,简称为NPB)等,但是并不限于此。
另外,所述空穴注入层130和空穴传输层140中的至少一个层可以包含以下述化学式300表示的化合物和以下述化学式350表示的化合物中的一种以上。
在所述化学式300中,Ar11和Ar12可分别独立地为:取代或未取代的C6-C60亚芳基。例如,所述Ar11和Ar12可分别独立地为:取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚芴基或者取代或未取代的亚蒽基,但是并不限于此。所述取代的亚苯基、所述取代的亚萘基、所述取代的亚芴基和所述取代的亚蒽基中的至少一个取代基可以为重氢、卤素原子、羟基、氰基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、苯基、萘基、蒽基、咔唑基或者苯基-取代的咔唑基,但是并不限于此。
在所述化学式350中,Ar21和Ar22可分别独立地为:取代或未取代的C6-C60芳基或者取代或未取代的C2-C60杂芳基。例如,所述Ar21和Ar22可分别独立地为:取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的基、取代或未取代的芴基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的二苯并呋喃基或者取代或未取代的二苯并噻吩基。其中,所述取代的苯基、取代的萘基、取代的菲基、取代的蒽基、取代的芘基、取代的基、取代的芴基、取代的咔唑基、取代的二苯并呋喃基以及取代的二苯并噻吩基中的至少一个取代基可以选自:重氢;卤素原子;羟基;氰基;硝基;氨基;脒基;肼基;腙基;羧基或其盐;磺酸基或其盐;磷酸或其盐;C1-C10烷基;C1-C10烷氧基;苯基、萘基、芴基、菲基、蒽基、三亚苯基、芘基、基、咪唑基、咪唑啉基、咪唑并吡啶基、咪唑嘧啶基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基以及吲哚基;以及被重氢、卤素原子、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1-C10烷基以及C1-C10烷氧基中的至少一种取代的苯基、萘基、芴基、菲基、蒽基、三亚苯基、芘基、基、咪唑基、咪唑啉基、咪唑并吡啶基、咪唑嘧啶基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基以及吲哚基。
在所述化学式300中,所述e和f可分别独立地为0至5的整数,或者可以为0、1或2。例如,所述e可以为1,f可以为0,但是并不限于此。
在所述化学式300和化学式350中,R51至R58、R61至R69以及R71和R72可分别独立地为:氢、重氢、卤素原子、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基、取代或未取代的C3-C60环烷基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基或者取代或未取代的C6-C60芳硫基。例如,所述R51至R58、R61至R69以及R71和R72可分别独立地为下述之一:氢;重氢;卤素原子;羟基;氰基;硝基;氨基;脒基;肼基;腙基;羧基或其盐;磺酸基或其盐;磷酸或其盐;C1-C10烷基(例如,甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基等);C1-C10烷氧基(例如,甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基等);被重氢、卤素原子、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐以及磷酸或其盐中的至少一种取代的C1-C10烷基以及C1-C10烷氧基;苯基;萘基;蒽基;芴基;芘基;被重氢、卤素原子、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1-C10烷基以及C1-C10烷氧基中的至少一种取代的苯基、萘基、蒽基、芴基以及芘基,但是并不限于此。
在所述化学式300中,R59可以是下述之一:苯基;萘基;蒽基;联苯基;吡啶基;以及被重氢、卤素原子、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、取代或未取代的C1-C20烷基以及取代或未取代的C1-C20烷氧基中的至少一种取代的苯基、萘基、蒽基、联苯基以及吡啶基。
根据一实例,以所述化学式300表示的化合物可以表示成下述化学式300A,但是并不限于此。
在所述化学式300A中,关于R51、R60、R61以及R59的说明,请参考在上面进行说明的内容。
例如,所述空穴注入层130和所述空穴传输层140中的至少一个层可包含下述化合物301至320中至少一种,但是并不限于此。
所述空穴注入层130和空穴传输层140中的至少一个还可以包含电荷-生成物质,以用于提高膜的导电性等。
所述电荷-生成物质例如可以为p-掺杂物。所述p-掺杂物可以是醌衍生物、金属氧化物以及含氰基-化合物之一,但是并不限于此。例如,所述p-掺杂物的非限制性实例有:如四氰代二甲基苯醌(TCNQ)和2,3,5,6-四氟-四氰-1,4-二甲基苯醌(F4-TCNQ)等醌衍生物;如钨氧化物和钼氧化物等金属氧化物;以及如下述化合物390等含氰基-化合物等,但是并不限于此。
当所述空穴注入层130和所述空穴传输层140中的至少一个层进一步包含所述电荷-生成物质时,所述电荷-生成物质可以存在多种变形,如均匀(homogeneous)地分布在空穴注入层130和所述空穴传输层140中的至少一个层中,或者不均匀地分布在空穴注入层130和所述空穴传输层140中的至少一个层中。
在所述空穴传输层140和所述发光层150之间可以设置有中间层(未在图1中示出)。所述中间层可起到下述的作用:对根据从发光层150射出来的光的波长而引发的光学共振距离进行补偿,从而提高效率。所述中间层可以包含公知的空穴注入材料、空穴传输材料等。或者,所述中间层可以包含与形成在中间层下部的所述空穴注入层130和/或空穴传输层140所包含的物质之一相同的物质。
接下来,可采用真空沉积法、旋涂法、铸造法、LB法等方法,在所述空穴传输层140上部形成发光层150。当通过真空沉积法和旋涂法形成发光层150时,根据所使用的化合物,该沉积条件和涂覆条件有所不同,但是通常可选自与形成空穴注入层130时的条件几乎相同的条件范围中。
所述发光层150可以包含公知的发光物质。例如,所述发光层150可以包含公知的宿主和掺杂物。
作为所述宿主,可使用:Alq3、CBP(4,4’-N,N’-二咔唑-联苯)、PVK(聚(n-乙烯咔唑))、9,10-二(萘-2-基)蒽(ADN)、TCTA、TPBI(1,3,5-三(N-苯基苯并咪唑-2-基)苯(1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazole-2-yl)benzene))、TBADN(3-叔-丁基-9,10-二(石脑油-2-基)蒽)、E3、DSA(二聚乙烯亚芳基)、dmCBP(参考下述化学式)、下述化合物501至509等,但是并不限于此。
或者,作为所述宿主,可以使用以下述化学式400表示的蒽类化合物:
在所述化学式400中,Ar111和Ar112可分别独立地为:取代或未取代的C6-C60亚芳基;所述Ar113至Ar116可分别独立地为:取代或未取代的C1-C10烷基或者取代或未取代的C6-C60芳基;其中,g、h、i以及j可分别独立地为:0至4的整数。
例如,在所述化学式400中,Ar111和Ar112可以为:亚苯基、亚萘基、亚菲基或者亚芘基;或者被苯基、萘基以及蒽基中的至少一种取代的亚苯基、亚萘基、亚菲基、芴基或者亚芘基,但是并不限于此。
在所述化学式400中,g、h、i以及j可分别独立地为:0、1或2。
在所述化学式400中,Ar113至Ar116可分别独立地为下述之一:被苯基、萘基以及蒽基中的至少一种取代的C1-C10烷基;苯基;萘基;蒽基;芘基;菲基;芴基;被重氢、卤素原子、羟基、氰基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、苯基、萘基、蒽基、芘基、菲基以及芴基中的至少一种取代的苯基、萘基、蒽基、芘基、菲基以及芴基;以及但是并不限于此。例如,以所述化学式400表示的蒽类化合物可以是下述化合物之一,但是并不限于此。
或者,作为所述宿主,可以使用以下述化学式401表示的蒽类化合物。
在所述化学式401中,关于Ar122至Ar125的说明,请参考关于所述化学式400的Ar113的说明内容。
在所述化学式401中,Ar126和Ar127可分别独立地为C1-C10烷基(例如,甲基、乙基或丙基)。
在所述化学式401中,k和l可分别独立地为0至4的整数。例如,所述k和l可以为0、1或2。
例如,以所述化学式401表示的蒽类化合物可以是下述化合物之一,但是并不限于此。
另外,作为所述宿主,可以包含下述化合物H1、化合物H2、化合物H3等,但是并不限于此。
所述发光层可以包含蓝色掺杂物、绿色掺杂物或者红色掺杂物。
例如,作为蓝色掺杂物可以使用下述化合物,但是并不限于此。
例如,作为红色掺杂物,可以使用下述化合物,但是并不限于此。或者,作为所述红色掺杂物,还可以使用将在后面说明的DCM或者DCJTB。
例如,作为绿色掺杂物,可以使用下述化合物,但是并不限于此。或者,作为绿色掺杂物,可以使用下述C545T。
另外,可包含在所述发光层的掺杂物,例如可以是将在后面说明的Pd-络合物或Pt-络合物,但是并不限于此。
此外,可包含在所述发光层的掺杂物,例如可以是将在后面说明的Os-络合物,但是并不限于此。
当所述发光层150包含宿主和掺杂物时,把宿主作为基准并假设为约100重量份时,掺杂物的含量通常可选自约0.01至约15重量份范围之内,但是并不限于此。
所述发光层150可以有多种变形,例如,包括对每一个红色子像素、绿色子像素以及蓝色子像素分别进行图案化而成的红色发光层、绿色发光层以及蓝色发光层,或者依次层叠有红色发光层、绿色发光层以及蓝色发光层、从而可以射出白色光,等等。例如,所述发光层150可以包括射出蓝色光的蓝色发光层,但是并不限于此。
在所述发光层150上部形成有具有依次层叠有第一电子传输单元10和第二电子传输单元20的结构的电子传输层160,其中,第一电子传输单元10包括:第一层11、第一混合层13、第二层15、第二混合层17以及第三层19,第二电子传输单元20包括:第一层21、第一混合层23、第二层25、第二混合层27以及第三层29。
所述第一层11和第一层21、第二层15和第二层25以及第三层19和第三层29包含电子移动-促进物质。例如,所述第一层11和第一层21、第二层15和第二层25以及第三层19和第三层29由电子移动-促进物质构成。具体而言,所述第一层11和第一层21、第二层15和第二层25以及第三层19和第三层29不包含将在后面说明的第一混合层13和第一混合层23以及第二混合层17和第二混合层27所包括的电子传输性-有机物质。
所述第一层11和第一层21所包含的电子移动-促进物质、所述第二层15和第二层25所包含的电子移动-促进物质以及所述第三层19和第三层29所包含的电子移动-促进物质可以为1种电子移动-促进物质或者2种以上的互相不同的电子移动-促进物质的混合物。
所述第一层11和第一层21所包含的电子移动-促进物质、所述第二层15和第二层25所包含的电子移动-促进物质以及所述第三层19和第三层29所包含的电子移动-促进物质可以相同。或者,所述第一层11和第一层21所包含的电子移动-促进物质、所述第二层15和第二层25所包含的电子移动-促进物质以及所述第三层19和第三层29所包含的电子移动-促进物质中的任意2种以上的物质可以互相不同。
或者,所述第一层11和第一层21所包含的电子移动-促进物质与所述第三层19和第三层29所包含的电子移动-促进物质互相不同,所述第二层15和第二层25可以由所述第一层11和第一层21所包含的电子移动-促进物质和所述第三层19和第三层29所包含的电子移动-促进物质构成。
所述第一层11和第一层21所包含的电子移动-促进物质、所述第二层15和第二层25所包含的电子移动-促进物质以及所述第三层19和第三层29所包含的电子移动-促进物质可分别独立地包含n-掺杂物。例如,所述第一层11和第一层21所包含的电子移动-促进物质、所述第二层15和第二层25所包含的电子移动-促进物质以及所述第三层19和第三层29所包含的电子移动-促进物质可分别独立地包含:Li络合物、LiF、CsF、Al2O3、SiO2、Si3N4以及Cs2CO3中的至少一种,但是并不限于此。根据一实例,所述第一层11和第一层21所包含的电子移动-促进物质、所述第二层15和第二层25所包含的电子移动-促进物质以及所述第三层19和第三层29所包含的电子移动-促进物质可分别独立地包含下述化合物250或者化合物251,但是并不限于此。
例如,所述第一层11和第一层21、所述第二层15和第二层25以及所述第三层19和第三层29可以由所述化合物250构成,但是并不限于此。
所述第一层11和第一层21、所述第二层15和第二层25以及所述第三层19和第三层29的厚度可分别独立地为至,例如可以为至。具体而言,所述第一层11和第一层21、所述第二层15和第二层25以及所述第三层19和第三层29的厚度可以为 至。当所述第一层11和第一层21、所述第二层15和第二层25以及所述第三层19和第三层29的厚度满足如上所述的范围时,在驱动电压没有上升的情况下,可以得到优异的电子注入特性。
例如,所述第一层的厚度可以与第三层厚度相同,即第一层11和第一层21的厚度可以与所述第三层19和第三层29的厚度相同。
例如,所述第一层的厚度与所述第三层的厚度相同、所述第二层的厚度可以约为所述第一层的厚度的2倍,即第一层11和第一层21的厚度与所述第三层19和第三层29的厚度相同、所述第二层15和第二层25的厚度可以约为所述第一层11和第一层21的厚度的2倍,但是并不限于此。
所述第一混合层13和第一混合层23以及第二混合层17和第二混合层27包含电子传输性-有机物质以及电子移动-促进物质。
所述第一层11和第一层21所包含的电子移动-促进物质、所述第二层15和第二层25所包含的电子移动-促进物质以及所述第三层19和第三层29所包含的电子移动-促进物质中的至少一种可以与所述第一混合层13和第一混合层23所包含的电子移动-促进物质以及所述第二混合层17和第二混合层27所包含的电子移动-促进物质中的至少一种相同。
根据一实例,所述第一层11和第一层21所包含的电子移动-促进物质、所述第二层15和第二层25所包含的电子移动-促进物质、所述第三层19和第三层29所包含的电子移动-促进物质、所述第一混合层13和第一混合层23所包含的电子移动-促进物质以及所述第二混合层17和第二混合层27所包含的电子移动-促进物质可以相同。
例如,所述第一层11和第一层21、第二层15和第二层25以及第三层19和第三层29由所述化合物250构成,所述第一混合层13和第一混合层23以及第二混合层17和第二混合层27所包含的电子移动-促进物质也可以为所述化合物250,但是并不限于此。
关于所述第一混合层13和第一混合层23以及第二混合层17和第二混合层27所包含的电子移动-促进物质的说明,请参考关于所述第一层11和第一层21、第二层15和第二层25以及第三层19和第三层29所包含的电子移动-促进物质的说明。
所述第一混合层13和第一混合层23以及第二混合层17和第二混合层27所包含的电子传输性-有机物质,可以选自:因电子传输特性优异、从而用于有机发光器件的电子传输层材料的任意物质中。
所述第一混合层13和第一混合层23所包含的电子传输性-有机物质可以与所述第二混合层17和第二混合层27所包含的电子传输性-有机物质相同,或者所述第一混合层13和第一混合层23所包含的电子传输性-有机物质可以与所述第二混合层17和第二混合层27所包含的电子传输性-有机物质不同。例如,所述第一混合层13和第一混合层23所包含的电子传输性-有机物质可以与所述第二混合层17和第二混合层27所包含的电子传输性-有机物质相同,但是并不限于此。
所述第一混合层13和第一混合层23所包含的电子传输性-有机物质以及所述第二混合层17和第二混合层27所包含的电子传输性-有机物质可分别独立地包含以下述化学式10A、10B以及10C之一表示的蒽类化合物以及以下述化学式20A表示的化合物中的至少一个。
在所述化学式10A至10C中,Ar41以及Ar42可分别独立地为:取代或未取代的C6-C60芳基或者取代或未取代的C2-C60杂芳基。
例如,所述Ar41和Ar42可分别独立地为下述之一:C6-C60芳基和C2-C60杂芳基;以及被重氢、-F、-C1、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C6-C60芳基以及C2-C60杂芳基中的至少一个取代的C6-C60芳基和C2-C60杂芳基。
例如,所述Ar41和Ar42可分别独立地为下述之一:苯基、萘基、蒽基、芘基、芴基、吡啶基、吡嗪基以及嘧啶基;以及被苯基、萘基、蒽基、芘基、芴基、吡啶基、吡嗪基以及嘧啶基中的至少一个取代的苯基、萘基、蒽基、芘基、芴基、吡啶基、吡嗪基以及嘧啶基,但是并不限于此。
所述Ar41和Ar42可以相同,但是并不限于此。
在所述化学式10A至10C中,L1和L2可分别独立地为:取代或未取代的C6-C60亚芳基或者取代或未取代的C2-C60杂亚芳基。
例如,所述L1和L2可以为下述之一:C6-C60亚芳基以及C2-C60杂亚芳基;以及被重氢、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C6-C60芳基以及C2-C60杂芳基中的至少一个取代的C6-C60亚芳基以及C2-C60杂亚芳基。
例如,所述L1和L2可分别独立地为下述之一:亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚芘基、亚芴基、亚吡啶基、亚吡嗪基以及亚嘧啶基;以及被苯基、萘基、蒽基、芘基、芴基、吡啶基、吡嗪基以及嘧啶基中的至少一个取代的亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚芘基、亚芴基、亚吡啶基、亚吡嗪基以及亚嘧啶基,但是并不限于此。
在所述化学式10A至10C中,a和b可分别独立地为:0、1或者2。例如,在所述化学式10A至10C中,a和b可分别独立地为:0或者1。
在所述化学式10A至10C中,R1和R2可分别独立地为:取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的苯并噁唑基、取代或未取代的苯并噻唑基、取代或未取代的苯并嘧啶基、取代或未取代的咪唑并吡啶基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的异喹啉基、取代或未取代的喹唑啉基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的吡嗪基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的基、取代或未取代的芴基或者取代或未取代的菲基。
例如,在所述化学式10A至10C中,R1和R2可以为下述之一:苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并嘧啶基、咪唑并吡啶基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、苯基、萘基、芘基、基、芴基以及菲基;以及被重氢、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C6-C60芳基以及C2-C60杂芳基中的至少一个取代的苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并嘧啶基、咪唑并吡啶基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、苯基、萘基、芘基、基、芴基以及菲基。
在所述化学式10C中,R3和R4可分别独立地为下述之一:C1-C20烷基以及C6-C20芳基;以及被重氢、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐以及磷酸或其盐中的至少一个取代的C1-C20烷基以及C6-C20芳基。例如,所述R3和R4可分别独立地为:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苯基或者萘基,但是并不限于此。
例如,所述R1和R2可分别独立地为下述化学式11(1)至11(24)之一,但是并不限于此:
在所述化学式11(1)至11(24)中,
R10为取代或未取代的C1-C60烷基或者取代或未取代的C6-C60芳基;
Z40为下述之一:氢;重氢;-F;-Cl;-Br;-I;-CN;羟基;-NO2;氨基;脒基;肼基;腙基;羧基或其盐;磺酸基或其盐;磷酸或其盐;C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C6-C60芳基以及C2-C60杂芳基;以及被重氢、-F、-C1、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐以及磷酸或其盐中的至少一个取代的C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C6-C60芳基以及C2-C60杂芳基;
c可以为1至5的整数。
例如,R10可以为下述之一:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、苯基、萘基、蒽基、芴基以及菲基;以及被重氢、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐以及磷酸或其盐中的至少一个取代的甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、苯基、萘基、蒽基、芴基以及菲基。
所述第一混合层所包含的电子传输性-有机物质以及所述第二混合层所包含的电子传输性-有机物质中的至少一个可包含以下述化学式10A(1)至10A(12)、10B(1)至10B(12)以及10C(1)至10C(6)之一表示的蒽类化合物,但是并不限于此。
在所述化学式10A(1)至10A(12)、10B(1)至10B(12)以及10C(1)至10C(6)中,关于L1、L2、a、b以及R1至R4的说明,可参考上述的说明。
根据一实例,所述第一混合层13和第一混合层23所包含的电子传输性-有机物质以及所述第二混合层17和第二混合层27所包含的电子传输性-有机物质中的至少一个包含以所述化学式10A(1)至10A(6)、10B(1)至10B(6)以及10C(1)至10C(6)之一表示的蒽类化合物,并且所述化学式10A(1)至10A(6)、10B(1)至10B(6)以及10C(1)至10C(6)中的R1和R2可分别独立地为下述之一:取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的苯并噁唑基、取代或未取代的苯并噻唑基、取代或未取代的苯并嘧啶基、取代或未取代的咪唑并吡啶基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的异喹啉基、取代或未取代的喹唑啉基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基或者取代或未取代的吡嗪基(例如,所述化学式11(1)至11(22)之一)。
根据另一实例,所述第一混合层13和第一混合层23所包含的电子传输性-有机物质以及所述第二混合层17和第二混合层27所包含的电子传输性-有机物质中的至少一个包含以所述化学式10A(1)至10A(6)、10B(1)至10B(6)以及10C(1)至10C(6)之一表示的蒽类化合物,并且所述化学式10A(1)至10A(6)、10B(1)至10B(6)以及10C(1)至10C(6)中的R1和R2可分别独立地为:取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的苯并噁唑基或者取代或未取代的苯并噻唑基(例如,所述化学式11(1)至11(3)之一)。
根据另一实例,所述第一混合层13和第一混合层23所包含的电子传输性-有机物质以及所述第二混合层17和第二混合层27所包含的电子传输性-有机物质中的至少一个包含以所述化学式10A(7)至10A(12)以及10B(7)至10B(12)之一表示的蒽类化合物,并且所述化学式10A(7)至10A(12)以及10B(7)至10B(12)中的R1和R2可分别独立地为:取代或未取代的苯基或者取代或未取代的萘基(例如,所述化学式11(23)或者11(24)),但是并不限于此。
所述第一混合层13和第一混合层23所包含的电子传输性-有机物质以及所述第二混合层17和第二混合层27所包含的电子传输性-有机物质可以为下述化合物200至210之一,但是并不限于此。
另外,所述第一混合层13和第一混合层23所包含的电子传输性-有机物质以及所述第二混合层17和第二混合层27所包含的电子传输性-有机物质中的至少一个可包含以所述化学式20A表示的化合物。
在所述化学式20A中,T1至T3可以均为N,或者T1为C(R100)、T2与T3为N,或者T1至T3均为C(R100),但是并不限于此。
在所述化学式20A中,Ar201至Ar203可分别独立地为:取代或未取代的C6-C60亚芳基或者取代或未取代的C2-C60杂亚芳基。所述Ar201至Ar203可分别独立地为下述之一:亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚芘基、亚芴基、亚吡啶基、亚吡嗪基以及亚嘧啶基;以及被苯基、萘基、蒽基、芘基、芴基、吡啶基、吡嗪基以及嘧啶基中的至少一个取代的亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚芘基、亚芴基、亚吡啶基、亚吡嗪基以及亚嘧啶基,但是并不限于此。
在所述化学式20A中,p、q以及r可分别独立地为0、1或者2。例如,在所述化学式20A中,p、q以及r可分别独立地为0或者1,但是并不限于此。
在所述化学式20A中,Ar211至Ar213可分别独立地为取代或未取代的C6-C60芳基或者取代或未取代的C2-C60杂芳基。例如,所述Ar211至Ar213可分别独立地为:取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的苯并噁唑基、取代或未取代的苯并噻唑基、取代或未取代的苯并嘧啶基、取代或未取代的咪唑并吡啶基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的异喹啉基、取代或未取代的喹唑啉基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的吡嗪基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的基、取代或未取代的芴基或者取代或未取代的菲基。
根据一实例,所述Ar211至Ar213可分别独立地为下述化学式11(1)至11(26)之一,但是并不限于此。
在所述化学式11(1)至11(26)中,关于R10、Z40以及c的说明,请参考在上面进行说明的内容。
例如,在所述化学式20A的Ar211至Ar213中的至少一个可以为取代或未取代的菲基。
根据一实例,所述第一混合层所包含的电子传输性-有机物质以及所述第二混合层所包含的电子传输性-有机物质中的至少一个可包含以下述化学式20A(1)或20A(2)表示的化合物,但是并不限于此。
在所述化学式20A(1)至20A(3)中,关于Ar202、Ar203、q、r、Ar212以及Ar213的说明,请参考在上面进行说明的内容。
根据一实例,所述第一混合层13和第一混合层23所包含的电子传输性-有机物质以及所述第二混合层17和第二混合层27所包含的电子传输性-有机物质中的至少一个可以为下述化合物600至604之一,但是并不限于此。
对于所述第一层(例如第一层11和第一层21)以及第三层(例如第三层19和第三层29)各自的厚度与所述第一混合层(例如第一混合层13和第一混合层23)以及第二混合层(例如第二混合层17和第二混合层27)各自的厚度之比,可以在1:99至99:1范围内进行多种调整。例如,将所述第一层(例如第一层11和第一层11)以及第三层(例如第三层19和第三层29)各自的厚度与所述第一混合层(例如第一混合层13和第一混合层23)以及第二混合层(例如第二混合层17和第二混合层27)各自的厚度之比可以选自1:99至1:10、例如1:50至1:20范围内,但是并不限于此。另外,所述第一混合层13和第一混合层23的厚度范围可以为至,所述第二混合层17和第二混合层27的厚度范围可以为至。当满足所述厚度比和厚度范围时,在驱动电压没有上升的情况下,可以实现高效率和长使用寿命的有机发光器件。
所述第一电子传输单元10和所述第二电子传输单元20的厚度可以有多种变形,例如两者的厚度可以相同或者不同。
下面,参考图2a至图2g,对形成所述电子传输层160中第一电子传输单元10的方法的一实例进行说明如下。
图2a至图2g是依次图示将电子传输层160中的第一电子传输单元10形成在发光层150上部的方法的一实例的示意图。在图2a至2g中,发光层150中虽然在未形成有电子传输层160的一面上形成有上述的基板110、第一电极120、空穴注入层130和空穴传输层140,但是在图2a至2g中未示出上述部件,以便于说明。
图2a中,在发光层150的一面(即,未形成有空穴注入层130和空穴传输层140的一面)的下部可设置有第一沉积源300、第二沉积源400以及第三沉积源301。所述第一沉积源300为释放所述电子移动-促进物质的沉积源,第二沉积源400为释放所述电子传输性-有机物质的沉积源,所述第三沉积源301为释放所述电子移动-促进物质的沉积源。从所述第一沉积源300释放的电子移动-促进物质与从所述第三沉积源301释放的电子移动-促进物质可以相同或不同。例如,从所述第一沉积源300释放的电子移动-促进物质可以与从所述第三沉积源301释放的电子移动-促进物质相同,但是并不限于此。如图2a所示,从所述第一沉积源300释放电子移动-促进物质的区域、从第二沉积源400释放电子传输性-有机物质的区域以及从第三沉积源301释放电子移动-促进物质的区域可以为具有预定角度的扇形形状。
另外,所述第一沉积源300、第二沉积源400以及第三沉积源301被设置成相隔预定间隔,以使得从第一沉积源300释放电子移动-促进物质的区域与从第二沉积源400释放电子传输性-有机物质的区域互相重叠、并且使得从第二沉积源400释放电子传输性-有机物质的区域与从第三沉积源301释放电子移动-促进物质的区域互相重叠(参考图2a中以“Cl”表示的区域)。如后述的图3b所示,由此可以形成如上所述的第一混合层13和第二混合层17。
包含电子移动-促进物质的第一层11、第二层15以及第三层19可根据下述区域形成:从第一沉积源300释放电子移动-促进物质的区域与从第二沉积源400释放电子传输性-有机物质的区域互相不重叠的区域、以及从第二沉积源400释放电子传输性-有机物质的区域与从第三沉积源301释放电子移动-促进物质的区域互相不重叠的区域。可通过调整从第一沉积源300释放电子移动-促进物质的角度以及从第三沉积源301释放电子移动-促进物质的角度来控制所述区域的面积,并且还可以通过调整所述区域的面积来控制第一层11、第二层15以及第三层19的厚度。
所述第一沉积源300、所述第二沉积源400以及第三沉积源301可排列在基底部350,基底部350可以被设置成,沿着在排列于室内的导轨340上设置的导轨340进行往返移动。由此,基底部350连接在额外的驱动部(未图示),从而被驱动。
如图2a所示,排列有相隔上述预定间隔的第一沉积源300、第二沉积源400以及第三沉积源301的基底部350可以在第一沉积源300、第二沉积源400以及第三沉积源301的工作(ON)状态下,从发光层150下部的第一末端A向B方向移动。此时,只有从第三沉积源301释放的电子移动-促进物质才首先被沉积在发光层150,从而开始形成由电子移动-促进物质构成的第一层11(参考D1)。随着基底部350向B方向移动,第一层11继续向发光层150的另一例被延伸沉积。
然后,如图2b所示,如果排列有第一沉积源300、第二沉积源400以及第三沉积源301的基底部350继续向B方向移动,则形成从第三沉积源301释放的电子移动-促进物质与从第二沉积源400释放的电子传输性-有机物质同时被沉积的区域(参考D2),从而在包含电子移动-促进物质的第一层11下部开始形成包含电子移动-促进物质与电子传输性-有机物质的第一混合层13。随着基底部350向B方向移动,第一混合层13继续向发光层150的另一侧被延伸沉积。
然后,如图2c所示,如果排列有第一沉积源300、第二沉积源400以及第三沉积源301的基底部350再次继续向B方向移动,则包含了从第一沉积源300释放的电子移动-促进物质的第2a层15’开始形成在所述第一混合层13下部(参考D3)。
进而,如果排列有第一沉积源300、第二沉积源400以及第三沉积源301的基底部350继续向B方向移动、从而到达发光层150下部的第二末端E,则如图2d所示,可以在发光层150下部形成包含电子移动-促进物质的第一层11、包含电子移动-促进物质和电子传输性-有机物质的第一混合层13、以及包含电子移动-促进物质的第2a层15’。
接下来,如图2e所示,到达发光层150下部的第二末端E的基底部350改变行进方向,并且开始向B方向的相反方向、即F方向移动。其中,如图2e所示,最先开始形成包含从第一沉积源300释放的电子移动-促进物质的第2b层15”,从而开始形成第二层15。
进而,如图2f所示,基底部350向F方向移动,从而可以在第二层15下部依次形成包含从第一沉积源300释放的电子移动-促进物质和从第二沉积源400释放的电子传输性-有机物质的第二混合层17、以及包含从第三沉积源301释放的电子移动-促进物质的第三层19。
此时,当第2a层15’所包含的电子移动-促进物质与第2b层15”所包含的电子移动-促进物质相同时,第2a层15’与第2b层15”之间的分界实质上可能不明显,由此上述的层可能会被当作一个层来进行观察,由此可以将第2a层15’和第2b层15”合为第二层15来进行观察。考虑到上述内容,在图2f中以虚线示出了第2a层15’与第2b层15”之间的分界,而不是以实线示出第2a层15’与第2b层15”之间的分界。由此,例如可以将第2a层15’和第2b层15”当作一个层、即第二层15来进行观察,但是并不限于此。
然后,包括第一沉积源300、第二沉积源400以及第三沉积源301的基底部350到达发光层150下部的第一末端A,从而如图2g所示,在发光层150下部可以依次形成有:包含电子移动-促进物质的第一层11、包含电子移动-促进物质和电子传输性-有机物质的第一混合层13、包含电子移动-促进物质的第二层15、包含电子移动-促进物质和电子传输性-有机物质的第二混合层17、以及包含电子移动-促进物质的第三层19。
所述第一层11的厚度、第2a层15’的厚度、第2b层15”的厚度以及第三层19的厚度可以相同。从而,第二层15的厚度可以为第一层11的厚度约2倍。
根据所述方法,通过使排列有第一沉积源300、第二沉积源400以及第三沉积源301的基底部350运行一次从发光层150下部的第一末端A出发、经过第二末端E再次返回至第一末端A的往返,从而可以形成第一电子传输单元10。
由此,通过使排列有第一沉积源300、第二沉积源400以及第三沉积源301的基底部350运行2次从发光层150下部的第一末端A出发、经过第二末端E再次返回至第一末端A的往返,从而可以容易形成依次层叠有第一电子传输单元10和第二电子传输单元20的结构的电子传输层160。此时,第一电子传输单元10的第三层19和第二电子传输单元20的第一层21的层组成成分相同,因此它们之间的分界实质上可能不明显,由此上述的层可以被观察为一个层。即,以实线示出了图1的电子传输层160中第一电子传输单元10的第三层19与第二电子传输单元20的第一层21的分界,但是实际上它们还可以被观察为一个层。
通过实施2次所述图2a至2g所示的方法来形成所述电子传输层160时,电子传输层160的形成工序变得更加简单且快速,并且即使在单个室内同时沉积多个膜,也是几乎同时实施工序,因此可以具有下述优点,即,不需要在各个层的膜层之间对室内进行排气。
所述图2a至2g仅是说明了第一电子传输单元10的形成方法的一实例,但是第一电子传输单元10的形成方法并不限于此。
在所述电子传输层160中,电子传输层160与第二电极180接触的第三层29中不存在电子传输性-有机物质,因此第二电极180与电子传输层160之间的分界特性稳定,并且从第二电极180到电子传输层160的电子注入效率可以增加。从而在发光层150中达到了空穴与电子的均衡,由此可以提高使用寿命特性,并且可以防止渐进式性驱动电压上升现象和过冲(overshoot)现象。
在所述电子传输层160上部设置有第二电极180。所述第二电极180可以为电子注入电极、即阴极(Cathode)。此时,作为用于形成所述第二电极的金属,可以使用具有较低功函数的金属、合金、导电性化合物及其混合物。具体的实例有:通过将锂(Li)、镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等形成为薄膜,从而可以得到透射型电极。另外,还可以进行多种变形,例如,为了得到正面发光器件而可以形成采用ITO、IZO的透射型电极,等等。
以上,参考图1至2g说明了n=2的有机发光器件的一实例,但是所述有机发光器件中的n并不限定于2。
在本说明书中,作为未取代的C1-C60烷基(或者C1-C60烷基)的具体实例可以有:例如甲基、乙基、丙基、异丁基、仲丁基、戊基、异戊基、己基等碳原子数在1至60的直链或者支链烷基;取代的C1-C60烷基可以为所述未取代的C1-C60烷基中的至少一个氢原子被下述之一取代:重氢;-F;-Cl;-Br;-I;-CN;羟基;硝基;氨基;脒基;肼基;腙基;羧基或其盐;磺酸基或其盐;磷酸或其盐;C1-C60烷基;C1-C60烷氧基;C2-C60烯基;C2-C60炔基;被重氢、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐以及磷酸或其盐中的至少一种取代的C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C2-C60烯基以及C2-C60炔基;C3-C60环烷基;C6-C60芳基;C2-C60杂芳基;C6-C60芳烷基;C6-C60芳氧基;以及被重氢、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、C1-C60烷基、C1-C60烷氧基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C6-C60芳基以及C2-C60杂芳基中的至少一种取代的C3-C60环烷基、C6-C60芳基、C2-C60杂芳基、C6-C60芳烷基以及C6-C60芳氧基。在某些实施方案中,未取代的C1-C60烷基可以是未取代的C1-C30烷基。在某些实施方案中,未取代的C1-C60烷基可以是未取代的C1-C12烷基。在某些实施方案中,未取代的C1-C60烷基可以是未取代的C1-C6烷基。
在本说明书中,未取代的C1-C60烷氧基(或者C1-C60烷氧基)具有-OA(但是其中,A为如上所述的未取代的C1-C60烷基)化学式,作为具体实例有:甲氧基、乙氧基、异丙基氧基等。其中,上述烷氧基中的至少一个氢原子可被与上述的取代C1-C60烷基时所使用的取代基相同的取代基所取代。在某些实施方案中,未取代的C1-C60烷氧基可以是未取代的C1-C30烷氧基。在某些实施方案中,未取代的C1-C60烷氧基可以是未取代的C1-C12烷氧基。在某些实施方案中,未取代的C1-C60烷氧基可以是未取代的C1-C6烷氧基。
在本说明书中,未取代的C2-C60烯基(或者C2-C60烯基)是指在所述未取代的C2-C60烷基的中间或最末端含有至少一个碳原子双键连接的基团。例如有乙烯基、丙烯基、丁烯基等。上述未取代的C2-C60烯基中的至少一个氢原子可被与上述的取代C1-C60烷基时所使用的取代基相同的取代基所取代。在某些实施方案中,未取代的C2-C60烯基可以是未取代的C2-C30烯基。在某些实施方案中,未取代的C2-C60烯基可以是未取代的C2-C12烯基。在某些实施方案中,未取代的C2-C60烯基可以是未取代的C2-C6烯基。
在本说明书中,未取代的C2-C60炔基(或者C2-C60炔基)是指如上述所定义的、在C2-C60烷基的中间或者最末端含有至少一个碳原子三键连接的基团。例如有乙炔基(ethynyl)、丙炔基(propynyl)等。上述炔基中的至少一个氢原子可被与上述取代C1-C60烷基时所使用的取代基相同的取代基所取代。在某些实施方案中,未取代的C2-C60炔基可以是未取代的C2-C30炔基。在某些实施方案中,未取代的C2-C60炔基可以是未取代的C2-C12炔基。在某些实施方案中,未取代的C2-C60炔基可以是未取代的C2-C6炔基。
在本说明书中,未取代的C6-C60芳基是指包含至少一个芳环的、具有碳原子数为6至60的碳环芳香族系统的一价(monovalent)基团,未取代的C6-C60亚芳基是指包含至少一个芳环的、具有碳原子数为6至60的碳环的芳香族系统的二价(divalent)基团。所述芳基和亚芳基包含两个以上的环时,两个以上的环可互相稠合。所述芳基和亚芳基中的至少一个氢原子可被与上述取代C1-C60烷基时所使用的取代基相同的取代基所取代。在某些实施方案中,未取代的C6-C60芳基可以是未取代的C6-C30芳基。在某些实施方案中,未取代的C6-C60芳基可以是未取代的C6-C18芳基。在某些实施方案中,未取代的C6-C60芳基可以是未取代的C6-C12芳基。
所述取代或未取代的C6-C60芳基例如有:苯基、C1-C10烷基苯基(例如乙基苯基)、C1-C10烷基联苯基(例如乙基联苯基)、卤代苯基(例如o-、m-以及p-氟代苯基、二氯苯基)、二氰基苯基、三氟甲氧基苯基、o-、m-、以及p-甲苯基、o-、m-以及p-枯烯基、2,4,6-三甲苯基、苯氧基苯基、(α,α-二甲苯)苯基、(N,N’-二甲基)氨基苯基、(N,N’-二苯基)氨基苯基、并环戊二烯基、茚基、萘基、卤萘基(例如氟代萘基)、C1-C10烷基萘基(例如,甲基萘基)、C1-C10烷氧基萘基(例如,甲氧基萘基)、蒽基、甘菊环基、庚搭烯基、苊基、非那烯基、芴基、蒽二酚基、甲基蒽基、菲基、三亚苯基、芘基、基、乙基-基、苉基、苝基、氯代苝基、戊苯基、五苯基、亚四苯基、六苯基、并六苯基、玉红省基、蔻基、联三萘基、七苯基、并七苯基、皮蒽基、卵苯基等。参考如上所述的未取代的C6-C60芳基实例和所述取代的C1-C60烷基的取代基,可容易得知取代的C6-C60芳基的实例。参考所述取代或未取代的C6-C60芳基的实例,可容易得知所述取代或未取代的C6-C60亚芳基的实例。
在本说明书中,未取代的C2-C60杂芳基是指具有如下所述的结构的一价基团。其中,所述结构由至少一个芳环构成。在所述芳环中,包含选自N、O、P或者S的至少一个杂原子,并且其他环原子为C。未取代的C2-C60杂亚芳基是指具有如下所述的结构的二价基团。其中,在所述结构由至少一个芳环构成。所述芳环包含选自N、O、P或者S的至少一个杂原子,其他环原子为C。其中,当所述杂芳基和杂亚芳基包含两个以上的环时,两个以上的环可互相稠合。所述杂芳基和杂亚芳基中的至少一个氢原子可被与上述取代C1-C60烷基时所使用的取代基相同的取代基所取代。
作为所述未取代的C2-C60杂芳基的实例,例如有吡唑基、咪唑基、唑基、噻唑基、三唑基、四唑基、噁二唑基、吡啶基、哒嗪基、嘧啶基、三嗪基、咔唑基、吲哚基、喹啉基、异喹啉基、苯并咪唑基、咪唑并吡啶基、咪唑嘧啶基等。可通过参考所述取代或未取代的C2-C60亚芳基的实例,容易得知所述未取代的C2-C60杂亚芳基的实例。在某些实施方案中,未取代的C2-C60杂芳基可以是未取代的C2-C30杂芳基。在某些实施方案中,未取代的C2-C60杂芳基可以是未取代的C2-C18杂芳基。在某些实施方案中,未取代的C2-C60杂芳基可以是未取代的C2-C12杂芳基。在某些实施方案中,未取代的C2-C60杂芳基可以是未取代的C2-C6杂芳基。
所述取代或未取代的C6-C60芳氧基是指-OA2(其中,A2为所述取代或未取代的C6-C60芳基),所述取代或未取代的C6-C60芳硫基是指-SA3(其中,A3为所述取代或未取代的C6-C60芳基)。在某些实施方案中,未取代的C6-C60芳氧基可以是未取代的C6-C30芳氧基。在某些实施方案中,未取代的C6-C60芳氧基可以是未取代的C6-C18芳氧基。在某些实施方案中,未取代的C6-C60芳氧基可以是未取代的C6-C12芳氧基。
另外,在如上所述的图2a至图2g中所示的电子传输单元的形成方法通过对从第一沉积源300释放的物质、从第二沉积源400释放的物质以及从第三沉积源301释放的物质进行多样化,从而可以被应用于包含2种以上物质的多层物质层的形成方法中。
例如,在图2a至2g中,通过以任意基板置换发光层150、以第一物质取代从第一沉积源300释放的物质、以第二物质取代从第二沉积源400释放的物质、以第三物质取代从第三沉积源301释放的物质,从而可以提供形成物质层的方法,上述的形成物质层的方法包括:
提供基板;
在所述基板下部提供用于释放第一物质的第一沉积源、用于释放第二物质的第二沉积源以及用于释放第三物质的第三沉积源;
相隔预定间隔而设置所述第一沉积源、第二沉积源以及第三沉积源,以使得从第一沉积源释放第一物质的区域与从第二沉积源释放第二物质的区域互相重叠、并且使得从第二沉积源释放第二物质的区域与从第三沉积源释放第三物质的区域互相重叠;
使所述第一沉积源、所述第二沉积源以及所述第三沉积源在从所述基板的第一末端经过第二末端再次到第一末端为止进行往返;
其中,进行n次(其中,n为1以上的整数)所述往返,
从而可以在所述基板上形成所述物质层,其中,所述物质层具有层叠有n个(其中,n为1以上的整数)单元的结构,在每一个单元依次层叠有第三物质层、第三物质和第二物质的混合层、第一物质和第三物质的混合层、第一物质和第二物质的混合层、以及第一物质层。
除了所述基板为具有将会形成有多层物质层的区域的任意基板、并且第一物质、第二物质以及第三物质为可以相同或不同的可沉积的任意物质之外,关于所述物质层的形成方法的详细说明请参考关于所述图2a至2g的详细说明。
[实施例]
实施例1B
作为阳极,以50mm×50mm×0.7mm的尺寸切割康宁15Ω/cm2( )ITO玻璃基板,并使用异丙醇和纯水分别进行超音波洗涤5分钟,然后照射紫外线30分钟,并暴露在臭氧中以进行洗涤,然后将该玻璃基板设置于真空沉积装置。
接下来,在所述空穴传输层上部以98:2的重量比共沉积9,10-二-萘-2-基-蒽(AND,宿主)和4,4’-双[2-(4-(N,N-二苯胺)苯基)乙烯基]联苯基(DPAVBi,掺杂物),以形成厚度为的发光层。
表1
按照图2a至图2g中说明的方法,分别形成所述第一电子传输单元和第二电子传输单元。即,提供排列有用于释放化合物250的第一沉积源、用于释放化合物202的第二沉积源以及用于释放化合物250的第三沉积源的基底部后,对第一沉积源、第二沉积源以及第三沉积源之间的间隔和第一沉积源、第二沉积源以及第三沉积源各自的释放角度进行调整,以使得从所述第一沉积源释放化合物250的区域和从所述第二沉积源释放化合物202的区域重叠、并且使得从所述第二沉积源释放化合物202的区域和从所述第三沉积源释放化合物250的区域重叠,然后在所述发光层下部的2个末端之间进行2次往返,由此形成如上所述的电子传输层。
实施例1G
作为阳极,以50mm×50mm×0.7mm的尺寸切割康宁15Ω/cm2( )ITO玻璃基板,并使用异丙醇和纯水分别进行超音波洗涤5分钟,然后照射紫外线30分钟,并暴露在臭氧中以进行洗涤,然后将该玻璃基板设置于真空沉积装置。
实施例1R
实施例2B
除了形成具有下述表2的结构的电子传输层之外,通过与所述实施例1B相同的方法制造了有机发光器件。
【表2】
实施例2G
除了在形成发光层时将所述化合物H1用作宿主、将所述化合物GD1用作掺杂物、并且在形成电子传输层时形成具有在所述实施例1B中所说明的表2结构的电子传输层之外,通过与所述实施例1G相同的方法制造了有机发光器件。
实施例2R
实施例3B
除了形成具有下述表3结构的电子传输层之外,通过与所述实施例1B相同的方法制造了有机发光器件。
【表3】
实施例3G
除了在形成发光层时将所述化合物H1用作宿主、将所述化合物GD1用作掺杂物、并且在形成电子传输层时形成具有在所述实施例3B中说明的表3结构的电子传输层之外,采用与所述实施例1G相同的方法制造了有机发光器件。
实施例3R
评价例1
采用PR650Spectroscan Source Measurement Unit.(PhotoResearch公司产品)评估了所述实施例1B至3R的有机发光器件的驱动电压、效率、色坐标以及寿命,并将结果示于表4中。所述寿命评估是在300cd/m2条件下进行的。
【表4】
驱动电压(V) | 效率(cd/A) | CIEx | CIEy | |
实施例1B | 4.7 | 65.1 | 0.141 | 0.054 |
实施例2B | 6.7 | 49.7 | 0.140 | 0.058 |
实施例3B | 4.5 | 68.6 | 0.138 | 0.047 |
实施例1G | 3.9 | 97.5 | 0.230 | 0.719 |
实施例2G | 5.6 | 99.3 | 0.241 | 0.71l |
实施例3G | 4.4 | 105.7 | 0.234 | 0.716 |
实施例1R | 5.0 | 30.3 | 0.667 | 0.333 |
实施例2R | 7.1 | 26.7 | 0.669 | 0.331 |
实施例3R | 5.2 | 30.3 | 0.668 | 0.330 |
由所述表4可以确认,实施例lB至3R的有机发光器件具有优异的效率以及色纯度特性。
Claims (21)
1.有机发光器件,包括:基板;第一电极,在所述基板上;第二电极,与所述第一电极相对;发光层,设置在所述第一电极与所述第二电极之间;以及电子传输层,设置在所述发光层与所述第二电极之间;
所述电子传输层具有层叠有n个电子传输单元的结构,其中所述电子传输单元依次层叠有第一层、第一混合层、第二层、第二混合层以及第三层,并且n为1以上的整数,
所述第一混合层和所述第二混合层包含电子传输性-有机物质和电子移动-促进物质,
所述第一层、所述第二层以及所述第三层包含电子移动-促进物质,但是不包含所述电子传输性-有机物质。
2.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,
n为2。
3.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,
所述第一层所包含的电子移动-促进物质、所述第二层所包含的电子移动-促进物质以及所述第三层所包含的电子移动-促进物质互相相同。
4.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,
第一层所包含的电子移动-促进物质、所述第二层所包含的电子移动-促进物质以及所述第三层所包含的电子移动-促进物质分别独立地包含Li络合物、LiF、CsF、Al2O3、SiO2、Si3N4以及Cs2CO3中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,
所述第一层、第二层以及第三层的厚度分别独立地选自0.1nm至50nm范围。
7.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,
所述第一层所包含的电子移动-促进物质、所述第二层所包含的电子移动-促进物质以及所述第三层所包含的电子移动-促进物质中的至少一种与所述第一混合层所包含的电子移动-促进物质和所述第二混合层所包含的电子移动-促进物质中的至少一种互相相同。
8.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,
所述第一混合层所包含的电子传输性-有机物质与所述第二混合层所包含的电子传输性-有机物质互相相同。
9.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,
所述第一混合层所包含的电子传输性-有机物质和所述第二混合层所包含的电子传输性-有机物质分别独立地包含以下述化学式10A、10B以及10C之一表示的蒽类化合物和以下述化学式20A表示的化合物中的至少一个:
在所述化学式10A至10C中,
Ar41和Ar42分别独立地为:取代或未取代的C6-C60芳基或者取代或未取代的C2-C60杂芳基;
L1和L2分别独立地为:取代或未取代的C6-C60亚芳基或者取代或未取代的C2-C60杂亚芳基;
a和b分别独立地为:0、1或者2;
R1和R2分别独立地为:取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的苯并噁唑基、取代或未取代的苯并噻唑基、取代或未取代的苯并嘧啶基、取代或未取代的咪唑并吡啶基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的异喹啉基、取代或未取代的喹唑啉基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的吡嗪基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的芘基、取代或未取代的基、取代或未取代的芴基或者取代或未取代的菲基;
R3和R4分别独立地为下述之一:C1-C20烷基以及C6-C20芳基;以及被重氢、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐以及磷酸或其盐中的至少一个取代的C1-C20烷基以及C6-C20芳基;
在所述化学式20A中,
T1至T3分别独立地为N或者C(R100),所述R100为下述之一:氢;重氢;-F;-Cl;-Br;-I;-CN;羟基;-NO2;氨基;脒基;肼基;腙基;羧基或其盐;磺酸基或其盐;磷酸或其盐;C1-C60烷基以及C1-C60烷氧基;以及被重氢、-F、-Cl、-Br、-I、-CN、羟基、硝基、氨基、脒基、肼基、腙基、羧基或其盐、磺酸基或其盐以及磷酸或其盐中的至少一个取代的C1-C60烷基以及C1-C60烷氧基;
Ar201至Ar203分别独立地为:取代或未取代的C6-C60亚芳基或者取代或未取代的C2-C60杂亚芳基;
p、q以及r分别独立地为:0、1或者2;
Ar211至Ar213分别独立地为:取代或未取代的C6-C60芳基或者取代或未取代的C2-C60杂芳基。
11.根据权利要求10所述的有机发光器件,其中,
所述第一混合层所包含的电子传输性-有机物质以及所述第二混合层所包含的电子传输性-有机物质中的至少一种包含以所述化学式10A(1)至10A(6)、10B(1)至10B(6)以及10C(1)至10C(6)之一表示的蒽类化合物,所述化学式10A(1)至10A(6)、10B(1)至10B(6)以及10C(1)至10C(6)中的R1和R2分别独立地为:取代或未取代的苯并咪唑基、取代或未取代的苯并噁唑基或者取代或未取代的苯并噻唑基。
12.根据权利要求10所述的有机发光器件,其中,
所述第一混合层所包含的电子传输性-有机物质以及所述第二混合层所包含的电子传输性-有机物质中的至少一种包含以所述化学式10A(7)至10A(12)以及10B(7)至10B(12)之一表示的蒽类化合物,所述化学式10A(7)至10A(12)以及10B(7)至10B(12)中的R1和R2分别独立地为:取代或未取代的苯基或者取代或未取代的萘基。
13.根据权利要求9所述的有机发光器件,其中,
所述第一混合层所包含的电子传输性-有机物质和所述第二混合层所包含的电子传输性-有机物质中的至少一种包含以所述化学式20A表示的化合物,其中,化学式20A中的T1至T3均为N,或者T1为C(R100)、T2和T3为N,或者T1至T3均为C(R100)。
14.根据权利要求13所述的有机发光器件,其中,
所述化学式20A中的Ar201至Ar203分别独立地为下述之一:亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚芘基、亚芴基、亚吡啶基、亚吡嗪基以及亚嘧啶基;以及被苯基、萘基、蒽基、芘基、芴基、吡啶基、吡嗪基以及嘧啶基中的至少一个取代的亚苯基、亚萘基、亚蒽基、亚芘基、亚芴基、亚吡啶基、亚吡嗪基以及亚嘧啶基。
17.根据权利要求1所述的有机发光器件,其中,
所述发光层包括发射蓝色光的蓝色发光层。
18.有机发光器件的制造方法,包括:
在基板上形成第一电极;
在所述第一电极上形成发光层;
在所述发光层上形成电子传输层;以及
在所述电子传输层上形成第二电极;
其中,形成所述电子传输层包括:
提供用于释放电子移动-促进物质的第一沉积源、用于释放电子传输性-有机物质的第二沉积源以及用于释放电子移动-促进物质的第三沉积源;
相隔预定间隔而设置所述第一沉积源、第二沉积源以及第三沉积源,以使得从第一沉积源释放电子移动-促进物质的区域与从第二沉积源释放电子传输性-有机物质的区域互相重叠、并且使得从第二沉积源释放电子传输性-有机物质的区域与从第三沉积源释放电子移动-促进物质的区域互相重叠;以及
使所述第一沉积源、所述第二沉积源以及所述第三沉积源在从电子传输层形成区域的第一末端经过第二末端再次到第一末端为止进行往返;
其中,进行n次所述往返,从而制造有机发光器件,其中n为1以上的整数,所述有机发光器件包括:
基板;第一电极,在所述基板上;第二电极,与所述第一电极相对;发光层,设置在所述第一电极与所述第二电极之间;以及电子传输层,设置在所述发光层与所述第二电极之间;
所述电子传输层具有层叠有n个电子传输单元的结构,其中所述电子传输单元依次层叠有第一层、第一混合层、第二层、第二混合层以及第三层,并且n为1以上的整数,
所述第一混合层和所述第二混合层包含电子传输性-有机物质和电子移动-促进物质,
所述第一层、所述第二层以及所述第三层包含电子移动-促进物质、但是不包含所述电子传输性-有机物质。
19.根据权利要求18所述的有机发光器件的制造方法,其中,
从所述第一沉积源释放的电子移动-促进物质与从所述第三沉积源释放的电子移动-促进物质互相相同。
20.物质层的形成方法,包括:
提供基板;
提供用于释放第一物质的第一沉积源、用于释放第二物质的第二沉积源以及用于释放第三物质的第三沉积源;
相隔预定间隔而设置所述第一沉积源、第二沉积源以及第三沉积源,以使得从第一沉积源释放第一物质的区域与从第二沉积源释放第二物质的区域互相重叠、且使得从第二沉积源释放第二物质的区域与从第三沉积源释放第三物质的区域互相重叠;以及
使所述第一沉积源、所述第二沉积源以及所述第三沉积源在从所述基板的第一末端经过第二末端再次到第一末端为止进行往返;
其中,进行n次所述往返,从而在所述基板上形成所述物质层,其中n为1以上的整数,
所述物质层具有层叠有n个单元的结构,其中所述单元层叠有第三物质层、第三物质和第二物质的混合层、第一物质和第三物质的混合层、第一物质和第二物质的混合层、以及第一物质层,并且n为1以上的整数。
21.根据权利要求20所述的物质层的形成方法,其中,
所述第一物质与所述第二物质互相相同。
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