CN105474422A - 有机发光元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种有机发光元件，其包括负极、正极以及置于负极与正极之间的发光层，根据本发明的一个实施方案，其还包括介于正极与发光层之间且在正极至发光层方向上依次设置的第一层、第二层及第三层，其中第一层包括n型有机材料或金属氧化物，第二层包括阻挡材料，且第三层包括n型掺杂剂，从而可有效地防止在设置于电极之间的层的接触表面上发生的化学反应或由掺杂剂相互扩散造成的驱动电压的增加，并且可增强元件的稳定性。

Description

有机发光元件
技术领域
本申请要求于2013年9月17日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2013-0112124号的优先权和权益，其全部内容在此通过引证的方式纳入本说明书。
本申请涉及一种有机发光器件。
背景技术
有机发光器件从两个电极将电子和空穴注入到有机材料层中而将电流转换为可见光。有机发光器件可具有包括两层以上有机材料层的多层结构。例如，如果需要，除发光层外，有机发光器件还可包括电子或空穴注入层、电子或空穴阻挡层或者电子或空穴传输层。
近来，根据有机发光器件的用途的多样化，已积极开展对可改善有机发光器件性能的材料的研究。
发明内容
技术问题
本发明的发明人已反复研究了改善有机发光器件的驱动稳定性的方法，从而产生了本发明。
技术方案
本申请的第一示例性实施方案提供了一种有机发光器件，其包括：负极、设置以面向负极的正极以及设置于负极和正极之间的发光层，其中该有机发光器件还包括介于正极与发光层之间在从正极至发光层的方向上依次设置的第一层、第二层及第三层，第一层包括n-型有机材料或金属氧化物，第二层包括阻挡材料，且第三层包括n-型掺杂剂。
本申请的第二示例性实施方案提供了一种堆叠式有机发光器件，其包括：负极、设置以面向负极的正极以及置于负极与正极之间且包括发光层的两个以上的发光单元，其中该堆叠式有机发光器件还包括介于发光单元之间在从正极至负极的方向上依次设置的第一层、第二层及第三层，第一层包括n型有机材料或金属氧化物，第二层包括阻挡材料，第三层包括n型掺杂剂。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第一或第二示例性实施方案中，第二层的阻挡材料包括有机金属络合物、n型有机材料及p型有机材料中的一种或更多种。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第一或第二示例性实施方案中，第一层由n型有机材料或金属氧化物中的一种形成。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第一或第二示例性实施方案中，第一层为未掺杂层。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第一示例性实施方案中，有机发光器件还包括介于第三层与发光层之间的附加的电子传输层。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第二示例性实施方案中，有机发光器件还包括介于第三层和与第三层接触的发光单元的发光层之间的附加电子传输层。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第二示例性实施方案中，除了与负极接触的发光单元外，剩余发光单元中的至少一个还包括与第一层接触的p型有机材料层。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第二示例性实施方案中，与负极接触的发光单元还包括p型有机材料层作为与负极接触的有机材料层。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第二示例性实施方案中，与负极接触的发光单元还包括与第一层材料相同的层作为与负极接触的有机材料层。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第二示例性实施方案中，与正极接触的发光单元还包括介于正极与发光层之间在从正极至发光层的方向上依次设置的第一层、第二层及第三层。
有益效果
在根据本申请中所述的示例性实施方案的有机发光器件或堆叠式有机发光器件中，可以有效地防止设置于电极之间的层的连接表面处发生化学反应、防止由掺杂剂相互扩散造成驱动电压的增加，或者增强器件的稳定性。
附图说明
图1至图6分别示出了根据本申请的第一示例性实施方案的有机发光器件的层叠结构。
图7至图10分别示出了根据本申请的第二示例性实施方案的堆叠式有机发光器件的层叠结构。
图11至如13分别示出了根据本申请的第二示例性实施方案的堆叠式有机发光器件的发光单元的层叠结构。
图14为根据本申请的示例性实施方案的实施例1和2与比较实施例1的对比效果图。
图15为根据本申请的示例性实施方案的实施例6与比较实施例1和2的对比效果图。
图16为示出了根据本申请的示例性实施方案的实施例3至5的器件的效率的图。
图17为示出了根据本申请的示例性实施方案的实施例3至5的器件的反射比的图。
具体实施方式
在下文中，将详细说明本发明。
在本申请中，电荷意指电子或空穴。
在本申请中，n型意指n型半导体特性。换言之，n型有机材料层为具有在LUMO能级注入或传输电子的特性的有机材料层，以及是具有电子的迁移率大于空穴的迁移率的材料特性的有机材料层。相反，p型意指p型半导体特性。换言之，p型有机材料层为具有在HOMO(最高占据分子轨道)能级上注入或传输空穴的特性的有机材料层，以及是具有空穴的迁移率大于电子的迁移率的材料特性的有机材料层。
在本申请中，n型掺杂剂意指电子供体材料。
在本申请中，能级意指能量的大小。因此，在能级以相对于真空能级的负(-)方向表示的情况下，该能级也应理解为其对应能量值的绝对值。例如，HOMO能级意指从真空能级到最高占据分子轨道的距离。此外，LUMO能级意指从真空能级到最低空置分子轨道的距离。
在本申请中，术语“未掺杂的”意指构成层的化合物没有被具有其他特性的化合物掺杂。例如，如果“未掺杂的”层是由p型化合物形成，则未掺杂的层可意指该层没有用n型材料掺杂。此外，如果“未掺杂的”层为有机材料层，则“未掺杂的”层可意指该层没有用无机材料掺杂。相反，如果“未掺杂的”层为的无机材料层如金属氧化物，则“未掺杂的”层可意指该层没有用有机材料掺杂。然而，由于具有相同特性的(例如，p型特性)的有机材料的特性彼此相似，因此可使用两种以上有机材料混合的有机材料。未掺杂的有机材料层意指其中该层仅由具有同种特性的材料形成的情况。
在本申请中，发光单元意指可通过施加电压来发光的有机材料层的单元。该发光单元可仅由发光层形成，但还可包括一种以上的有机材料层以注入或传输电荷。例如，除发光层外，发光单元还可包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层及电子传输层中的至少一种。
根据本申请的第一示例性实施方案的有机发光器件包括负极、设置以面向负极的正极和设置于负极和正极之间的有机发光层，其中该有机发光器件还包括介于正极和发光层之间在从正极至发光层方向上依次设置的第一层、第二层及第三层，第一层包括n型有机材料或金属氧化物，第二层包括阻挡材料，且第三层包括n型掺杂剂。
只要第一层的材料可通过LUMO能级将电荷从正极迁移至第二层，则不对第一层作特别限制。
根据本申请的示例性实施方案，优选的是第一层具有约4至7eV的LUMO能级和约10-8cm2/Vs至1cm2/Vs且优选约10-6cm2/Vs至10-2cm2/Vs的电子迁移率。
n型有机层可由可在真空下沉积的材料或可通过溶液法形成薄膜的材料形成。
例如，可使用下列物质作为第一层的材料：2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基对醌二甲烷(F4TCNQ)、氟代3,4,9,10-芘四甲酸二酐(PTCDA)、氰代PTCDA、萘四羧酸二酐(NTCDA)、氟代NTCDA、氰代NTCDA，或可使用以下化学式1的化合物作为第一层的材料。
[化学式1]
在化学式1中，
R1至R6可各自独立地为氢、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、取代或未取代的直链或支链C2-C12烯基、取代或未取代的芳族或非芳族杂环基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的单芳基胺或二芳基胺、或取代或未取代的芳烷基胺，且R和R’可各自为取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的5元至7元杂环基。
在上述的描述中，术语“取代或未取代的”意指未被或者被以下基团取代：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’)、直链或支链C1-C12烷氧基、直链或支链C1-C12烷基、直链或支链C2-C12烯基、芳族或非芳族杂环基、芳基、单芳基胺或二芳基胺或芳烷基胺，且在本文中，R和R’各自为C1-C60烷基、芳基或5元至7元杂环基。
化学式1的化合物的实例可为下列化学式1-1至1-6的化合物。
[化学式1-1]
[化学式1-2]
[化学式1-3]
[化学式1-4]
[化学式1-5]
[化学式1-6]
化学式1的其他实例或合成方法及各种特性记载于美国专利申请第2002-0158242号及美国专利第6,436,559号和第4,780,536号中，并且上述文献的全部内容均包括在本说明书中。
作为另一个实例，金属氧化物可用作第一层的材料。金属氧化物的实例包括三氧化钼(MoO3)、Re2O3、Al2O3、CuI、WO3及V2O5。
作为另一个实例，5,6,11,12-四苯基并四苯(红荧烯)可用作第一层的材料。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第一示例性实施方案中，第一层由n型有机材料或金属氧化物中的一种形成。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第一或第二示例性实施方案中，第一层为未掺杂层。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第一或第二示例性实施方案中，第一层可为n型有机材料和p型有机材料的掺杂层。
第三层包括n型掺杂剂。
第三层可通过n型掺杂剂来增加有机材料层的电荷载体的密度以改善器件中的电荷传输效率。因此，可在有机发光器件的发光区域中实现电荷的平衡。在本文中，平衡意指在发光区域中通过复合而使包含在光发射中的空穴和电子的密度相同且同时最大化。根据本说明书的示例性实施方案的有机发光器件可具有显著更好的低电压、高亮度及高效率特性。
在本文中，只要n型掺杂剂为电子供体材料，则不对n型掺杂剂作特别限制。n型掺杂剂可为有机材料或无机材料。在n型掺杂剂为无机材料的情况下，可包括含有下列金属的金属化合物：碱金属，例如，Li、Na、K、Rb、Cs或Fr；碱土金属，例如，Be、Mg、Ca、Sr、Ba或Ra；稀土金属，例如，La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Th、Dy、Ho、Er、Em、Gd、Yb、Lu、Y或Mn；或上述金属中的一种以上的金属。可替代地，可使用下列有机材料作为n型掺杂剂：包含环戊二烯、环庚三烯、6元杂环或含有所述环的缩合环的有机材料，具体而言，例如呫吨、吖啶(acrydine)、二苯胺、吖嗪、嗪、噻嗪或噻吨的有机材料。此外，可使用2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基对醌二甲烷(F4TCNQ)等作为掺杂的有机材料。在此情况下，n型掺杂剂的掺杂浓度可为30重量％以下、10重量％以下、0.01至30重量％、0.01至10重量％及0.01至5重量％。
在第三层中，可使用电子传输材料作为由n型掺杂剂掺杂的主体材料。只要材料为本领域中用作电子传输材料的材料，则可使用任何材料而无特别限制。例如，可使用具有选自咪唑基、噁唑基、噻唑基、喹啉基及菲咯啉基的官能团的化合物作为第三层的主体材料的实例。
优选第三层的有机材料层的厚度小于在上述厚度范围内，可通过n型掺杂剂对可见光的吸收，使发光效率的降低最小化。作为一个实施例，第三层的厚度小于作为一个实施例，第三层的厚度为 以上。
第二层包括阻挡材料。
阻挡材料不是指涉及能量的电性阻挡物，而是指物理性阻挡物。物理性阻挡物是指物理性地防止第三层中掺杂的n型掺杂剂扩散的层。因此，只要用于物理性地阻挡n型掺杂剂扩散的材料被用作第二层的材料，则可使用任何材料而无特别限制。此外，由于第二层通过越过隧道来迁移电子和载流子，因此可使用宽泛范围的材料而不需考虑与第二层相邻的层的能级。
根据介于第一层与第三层之间的第二层的处理，可防止第一层与第三层之间的化学反应或掺杂剂的内部扩散，从而可防止驱动电压的增加并可提高器件的稳定性。
第二层的阻挡材料的实例包括有机金属络合物。作为有机金属络合物的一个实例，可使用重金属和有机配体的络合物。重金属的实例可包括Zn、Pt、Ir等。优选有机配体的立体结构为具有任一长轴的细长形状。在第二层具有上述有机配体结构的情况下，当该层形成时，很可能会发生堆叠。
第二层的阻挡材料的其他实例包括有机金属络合物、n型有机材料及p型有机材料中的一种或更多种。
可使用上述电子传输材料作为n型有机材料。此外，可使用将在下文描述的p型有机材料作为上述p型有机材料。
第二层的厚度可为1nm至3nm，但并不限于此。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第一示例性实施方案中，有机发光器件还包括介于第三层与发光层之间的附加电子传输层。可使用电子传输材料作为该附加电子传输层的材料。只要材料为本技术领域中用作电子传输材料的材料，则可使用任何材料而无特别限制。
根据本申请的另一个示例性实施方案，第三层的主体材料可与附加电子传输层的材料相同。
根据本申请的另一个示例性实施方案，有机发光器件还包括介于发光层与负极之间的一种以上的有机材料层。例如，可还包括空穴注入层、空穴传输层或同时注入并传输空穴的层。
图1至6中示出了根据第一示例性实施方案的有机发光器件的层叠结构。根据图1，负极、发光层(EML)、第三层、第二层、第一层及正极依次层叠。根据图2，空穴传输层(HTL)设置于发光层(EML)与负极之间。根据图3，空穴传输层(HTL)和空穴注入层(HIL)设置于发光层(EML)与负极之间。根据图4至6，附加电子传输层(ETL)设置于第三层与发光层(EML)之间。然而，层叠顺序并不限于上述层叠顺序，并且如果需要，还可设置其他的有机材料层。
根据本申请的第二示例性实施方案的堆叠式有机发光器件包括负极、设置以面向负极的正极及设置于负极与正极之间且包括发光层的两个以上的发光单元，其中堆叠式有机发光器件还包括介于发光单元之间在从正极至负极的方向上依次设置的第一层、第二层及第三层，第一层包括n型有机材料或金属氧化物，第二层包括阻挡材料，且第三层包括n型掺杂剂。
可以包括两个以上的发光单元。作为具体的实例，发光单元的数目可为2、3、4或5。
图7和图8分别示出了包括两个发光单元和三个发光单元的堆叠式有机发光器件。然而，堆叠式有机发光器件并不限于此，且可包括四个以上的发光单元。
关于第一示例性实施方案的第一层、第二层及第三层的说明可应用于第二示例性实施方案的第一层、第二层及第三层。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第二示例性实施方案中，有机发光器件还包括介于第三层和与第三层接触的发光单元的发光层之间的附加电子传输层。关于上述第一示例性实施方案的附加电子传输层的说明可应用于此附加电子传输层。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第二示例性实施方案中，除与负极接触的发光单元外，剩余发光单元中的至少一个还包括与第一层接触的p型有机材料层。
根据本申请的另一个示例性实施方案，p型有机材料层的HOMO能级与第一层的LUMO能级之差为2eV以下。根据本申请的一个示例性实施方案，p型有机材料层的HOMO能级与第一层的LUMO能级之差为大于0eV且为2eV以下或大于0eV且为0.5eV以下。根据本申请的另一个示例性实施方案，可选择p型有机材料层与第一层的材料，以使p型有机材料层的HOMO能级与第一层的LUMO能级之差为0.01eV以上且为2eV以下。
在p型有机材料层的HOMO能级与第一层的LUMO能级之间的能差为2eV以下的情况下，当p型有机材料层与第一层彼此接触时，在它们之间可容易地产生NP结。在形成NP结的情况下，p型有机材料层的HOMO能级与第一层的LUMO能级之差减小。因此，在施加电压的情况下，空穴和电子由NP结容易地形成。在此情况下，用于电子注入的驱动电压可降低。
可使用具有p型半导体特性的有机材料作为p型有机材料层的材料。例如，可使用芳基胺类化合物。该芳基胺类化合物的实例包括下面化学式2的化合物。
[化学式2]
在化学式2中，
Ar1、Ar2及Ar3各自独立地为氢或烃基。在此情况下，Ar1、Ar2及Ar3中的至少一种可包括芳烃取代基，各自的取代基可彼此相同，且Ar1、Ar2及Ar3可由不同的取代基构成。在Ar1、Ar2及Ar3中，除芳烃外，可为氢；直链或支链、或脂环族的烃；或包含N、O、S或Se的杂环基。
化学式2的具体实例包括下列化学式，但本说明书所述的示例性实施方案的范围并不限于此。
根据本申请的另一个示例性实施方案，p型有机材料层未被掺杂。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第二示例性实施方案中，与负极接触的发光单元还包括p型有机材料层作为与负极接触的有机材料层。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第二示例性实施方案中，与负极接触的发光单元还包括与第一层材料相同的层作为与该负极接触的有机材料层。在此情况下，与第一层的材料相同的层的LUMO能级和负极材料的功函数之差可调节至4eV以下。优选该能差为大于0eV。就材料的选择而言，可在约0.01至4eV内选择材料。能差为4eV以下的情况对于显示与空穴注入的能量势垒相关的表面偶极子或能隙状态(gapstate)的作用是有用的。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第二示例性实施方案中，与正极接触的发光单元还包括介于正极与发光层之间在从正极至发光层的方向上依次设置的第一层、第二层及第三层。
根据本申请的另一个示例性实施方案，在第二示例性实施方案中，有机发光器件还可包括介于负极或第一层与有机发光层之间的一层以上的有机材料层。例如，还可包括空穴注入层、空穴传输层或同时注入和传输空穴的层。
图11至图13示出了有机发光单元的层叠结构。图9示出了包括发光层和p型有机材料层的发光单元，图10示出了包括发光层、空穴传输层及p型有机材料层的发光单元，图11示出了包括电子传输层、发光层、空穴传输层及p型有机材料层的发光单元。然而，发光单元并不限于上述图示的结构，且发光单元可通过排除非发光层的层而构成或还可包括其他的层。
有机发光器件的其他构成可采用本领域中已知的技术。在下文中，描述了电极的实例，但这些实例的提出是为了说明本发明，而不对本发明的范围构成限制。
负极包括金属、金属氧化物或传导性聚合物。传导性聚合物可包括导电性聚合物。例如，负极具有约3.5至5.5eV的功函数。示例性的传导性材料的实例包括碳、铝、钒、铬、铜、锌、银、金、其他金属及其合金；氧化锌、氧化铟、氧化锡、铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物及其他类似的金属氧化物；氧化物如ZnO:Al和SnO2:Sb与金属的混合物等。可使用透明材料并可使用不透明材料作为负极材料。在向负极方向发射光的结构的情况下，负极可形成为透明的。在本文中，如果从有机材料层发射的光可穿过其中，则透明度是可实现的，且对光的透射率无特别限制。
例如，在根据本发明的有机发光器件为顶部发射型且在形成有机材料层和负极之前在基板上形成负极情况下，除透明材料外，还可使用具有优异光反射能力的不透明材料作为负极材料。例如，在根据本发明的有机发光器件为底部发射型且在形成有机材料层和正极之前在基板上形成负极的情况下，应使用透明材料或应将不透明材料制成足够透明化的薄膜来作为负极材料。
为了调节负极的费米(Fermi)能级，负极的表面可通过氮等离子体或氧等离子体进行处理。
由于等离子体处理，负极的费米能级在氧等离子体处理时增加，而在氮等离子体处理时降低。
此外，在氮等离子体的情况下，可增加负极的导电性，且可降低表面氧浓度以在表面上产生氮化物并从而增加器件的寿命。
通常优选具有小功函数的材料作为正极材料，以使电子的注入容易地进行。然而，在形成第一层以与正极相邻的情况下，正极材料可选自具有各种功函数的材料。例如，具有2eV至5eV的功函数的材料可被用作正极材料。正极材料的实例包括金属，例如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆，铝，银、锡和铅，或其合金；多层结构材料，例如LiF/Al或LiO2/Al等，但并不限于此。
在使用Al作为正极材料的情况下，可单独使用Al或可与LiF或Liq一起使用以提供可被有效控制的器件。具体而言，在使用Ag作为正极材料的情况下，在根据相关领域中的器件中，当单独使用Ag或与LiF或Liq一起使用时，由于器件不能被很好地控制，因此应使用由金属(例如，碱金属或碱土金属)形成的层或用金属掺杂的有机材料层作为与正极相邻的有机材料层。然而，在本申请所述的示例性实施方案中，如上所述，可使用具有大功函数的材料如Ag作为正极材料而非金属层或用金属掺杂的有机材料层。此外，在本申请所述的示例性实施方案中，可使用具有大功函数的透明导电氧化物如IZO(功函数为4.8至5.2eV)作为正极材料。
在目前的有机发光器件中，在使用具有大功函数的材料(例如，Al或Ag)的正极的情况下，需要将金属掺入介于有机材料层与正极之间的无机材料层(例如LiF层)中，或有机材料层中。在相关领域中，未使用上述用金属掺杂的无机材料层或有机材料层，且在正极与有机材料层彼此接触的情况下，仅可使用具有2eV以上且小于3.5eV的功函数的材料作为正极材料。然而，在根据本申请的有机发光器件中，在正极与有机材料层接触的情况下，正极可通过使用具有3.5eV以上的功函数的材料由第一p型有机材料层及第一n型有机材料层构成。
根据本申请的示例性实施方案，正极被设置以与有机材料层物理性地接触，且由具有3.5eV以上的功函数的材料构成。
根据本申请的示例性实施方案，正极被设置以与有机材料层物理性地接触，且由具有4eV以上的功函数的材料构成。
根据本申请的示例性实施方案，正极被设置以与有机材料层物理性地接触，且由具有4.5eV以上的功函数的材料构成。
构成正极的材料的功函数的上限并没有特别限制，但就材料的选择而言，可使用具有5.5eV以下的功函数的材料。
正极可由与负极相同的材料形成。在此情况下，正极可由示例的作为负极材料的材料形成。可替代地，正极或负极可包括透明材料。
根据本申请的示例性实施方案的有机发光器件可为包括光提取结构的器件。
在本申请的示例性实施方案中，有机发光器件还包括基板，其位于与设置有负极或正极的有机材料层的表面相对的表面上，且还包括光提取层，其介于基板与负极或正极之间，或位于与设置有负极或正极的基板的表面相对的表面上。
换言之，有机发光器件还可包括介于基板和负极或正极之间的内部光提取层，所述基板设置于与负极或正极的设置有有机材料层的表面相对的表面上。在另一个示例性实施方案中，外部光提取层还可设置于基板的设置有负极或正极的表面的相反面上。
在本申请中，只要内部光提取层具有可引起光散射以提高器件光提取效率的结构，则不对内部光提取层或外部光提取层作特别限制，只要内部光提取层或外部光提取层具有可引起光散射的结构，以改善所述器件的光提取效率即可。在一个示例性实施方案中，光提取层可通过使用膜来形成，该膜具有其中散射粒子分散于粘合剂中的结构或具有不平整性。
此外，光提取层可通过诸如旋涂法、棒涂法及狭缝涂布法之类的方法而直接在基板上形成，或可通过下述方法形成：制造薄膜形式的光提取层，随后进行附接。
内部光提取层或外部光提取层还可包括平坦层(flatlayer)。
在本申请的示例性实施方案中，有机发光器件为柔性有机发光器件。在此情况下，基板包括柔性材料。例如，可使用含有可弯曲的薄膜型的玻璃、塑料或膜的基板。
所述塑料基板的材料没有特别限制，但通常，诸如PET、PEN、PEEK及PI之类的膜可以单层或多层的形式使用。
在本申请的示例性实施方案中，提供了一种包括所述有机发光器件的显示设备。在显示设备中，所述有机发光器件可用作像素或背光。可应用本领域中已知的物料作为显示装置的其他组成。
在本申请的示例性实施方案中，提供了一种包括所述有机发光器件的照明设备。在照明设备中，所述有机发光器件用作发光部分。可应用本领域中已知的物料作为照明装置中所需的其他组成。
在下文中，上述示例性实施方案的效果将通过实施例来举例说明。然而，本发明的范围并不旨在被限于此。
<实施例>
<实施例1>
使用ITO通过溅射法在基板上形成厚度为的透明负极，在真空下将HAT热沉积而在负极上形成厚度为的n型有机材料，然后将下面化学式的NPB在真空下沉积而在其上形成具有的厚度的空穴传输层并从而形成NP结。此外，将下面化学式的Ir(ppy)3以10重量％的量掺入下面化学式的CBP中，然后由掺杂的有机层构成具有的厚度的发光层。另外，在发光层上形成厚度为的下面化学式的空穴阻挡层材料即BAlq。在空穴阻挡层材料上形成厚度为的下面化学式的电子传输材料，然后在电子传输材料上形成厚度为的第三层，所述第三层为通过用Ca以10重量％的量掺杂下面化学式的电子传输材料而掺杂的电子传输层。随后，通过使用CuPc材料形成厚度为的层作为第二层。接着，通过上述方法在第二层上进一步形成HAT(第一层)/NPB/CBP+Ir(ppy)3/BAlq/ETL/Ca+ETL单元器件结构。在掺杂Ca的电子传输层上形成厚度为的铝作为正极而制造了层叠的有机发光器件。
在上述方法中，有机材料的沉积速度保持在0.5至/秒，且沉积过程中的真空度保持在约2×10-8至2×10-7torr。
[HAT]
[NPB]
[CBP]
[Ir(ppy)3]
[电子传输材料]
<实施例2>
通过使用与实施例1相同的方法制造堆叠式有机发光器件，不同之处在于：第二层的厚度为
<实施例3>
通过使用与实施例1相同的方法制造堆叠式有机发光器件，不同之处在于：第三层的Ca掺杂浓度为7重量％。
<实施例4>
通过使用与实施例1相同的方法制造堆叠式有机发光器件，不同之处在于：第三层的Ca掺杂浓度为5重量％。
<实施例5>
通过使用与实施例1相同的方法制造堆叠式有机发光器件，不同之处在于：第三层的Ca掺杂浓度为3重量％。
<实施例6>
通过使用与实施例1相同的方法制造堆叠式有机发光器件，不同之处在于：第三层的Ca掺杂浓度为2重量％。
<比较实施例1>
通过使用与实施例1相同的方法制造堆叠式有机发光器件，不同之处在于：未形成第二层。
<比较实施例2>
通过使用与实施例3相同的方法制造堆叠式有机发光器件，不同之处在于：未形成第二层。
<试验实施例>
为了确定制造的有机发光器件的可靠性，在60℃及20mA/cm2的驱动条件下，对0hr的初始电压与200hr之后的电压之间的差进行测量，且结果示于下表1及图14中。
[表1]
编号 寿命(100hr) V100hr–V0hr
对比实施例1 81.8％ 1.33V
实施例1 84.1％ 0.34V
实施例2 86.3％ 0.51V
如上述结果，与比较实施例1相比，在上述条件下，在实施例1与2的试验中，电压增加的问题得到改善。此外，在实施例1中，与实施例2相比，第二层的厚度更大，且在此情况下，显示出更大的改善。
此外，为了确定制造的有机发光器件的可靠性，在60℃及20mA/cm2的驱动条件下，对实施例6及对比实施例1和2中的0hr的初始电压与200hr之后的电压之间的差进行了测量，且结果示于图15中。
此外，对于实施例3至5，对根据第三层的n型掺杂剂的掺杂浓度的器件的效率进行了测量，且结果示于下图16中，并对器件的反射比进行了测量，结果示于下图17中。
如上述结果，随着第三层的n型掺杂剂的掺杂浓度的增加，吸收增加，从而会降低器件的效率。然而，根据本申请，通过包括含有阻挡材料的第二层，可将第三层的n型掺杂剂的掺杂浓度调节至30重量％以下、10重量％以下或5重量％，且可有效地防止在设置于电极之间的层的连接表面上发生的化学反应、防止由掺杂剂扩散所造成的驱动电压的增加，或增加器件的稳定性。

Claims (25)

1.一种有机发光器件，其包括：
负极，
正极，其设置以面向负极，以及
发光层，其设置于负极与正极之间，
其中有机发光器件还包括介于正极与发光层之间在从正极至发光层的方向上依次设置的第一层、第二层及第三层，
第一层包括n-型有机材料或金属氧化物，
第二层包括阻挡材料，并且
第三层包括n-型掺杂剂。
2.权利要求1的有机发光器件，其中第二层的阻挡材料包括一种以上的有机金属络合物、n型有机材料及p型有机材料。
3.权利要求1的有机发光器件，其中第一层是由一种n型有机材料或金属氧化物形成。
4.权利要求1的有机发光器件，其中第一层为未掺杂层。
5.权利要求1的有机发光器件，其中第一层包括2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基对醌二甲烷(F4TCNQ)、氟代3,4,9,10-芘四甲酸二酐(PTCDA)、氰代PTCDA、萘四羧酸二酐(NTCDA)、氟代NTCDA、氰代NTCDA、下面化学式1的化合物、MoO3、Re2O3、Al2O3、CuI、WO3、V2O5或5,6,11,12-四苯基并四苯(红荧烯)：
[化学式1]
在化学式1中，
R1至R6可各自为氢、卤素原子、腈基(-CN)、硝基(-NO2)、磺酰基(-SO2R)、亚砜基(-SOR)、氨基磺酰基(-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、取代或未取代的直链或支链C2-C12烯基、取代或未取代的芳族或非芳族杂环基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的单芳基胺或二芳基胺、或取代或未取代的芳烷基胺，且R和R’可各自为取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的5元至7元杂环基。
6.权利要求1的有机发光器件，其中第三层的n型掺杂剂的掺杂浓度为30重量％以下。
7.权利要求1的有机发光器件，其中第三层的n型掺杂剂的掺杂浓度为10重量％以下。
8.权利要求1的有机发光器件，其还包括：
在第三层与发光层之间的附加的电子传输层。
9.一种堆叠式有机发光器件，其包括：
负极，
正极，其设置以面向负极，以及
两个以上的发光单元，其设置于负极与正极之间且包括发光层，
其中堆叠式有机发光器件还包括介于发光单元之间在从正极至负极的方向上依次设置的第一层、第二层和第三层，
第一层包括n型有机材料或金属氧化物，
第二层包括阻挡材料，且
第三层包括n型掺杂剂。
10.权利要求9的堆叠式有机发光器件，其中第二层的阻挡材料包括一种以上的有机金属络合物、n型有机材料及p型有机材料。
11.权利要求9的堆叠式有机发光器件，其中第一层由一种n型有机材料或金属氧化物形成。
12.权利要求9的堆叠式有机发光器件，其中第一层为未掺杂层。
13.权利要求9的堆叠式有机发光器件，其中第一层包括2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基对醌二甲烷(F4TCNQ)、氟代3,4,9,10-芘四甲酸二酐(PTCDA)、氰代PTCDA、萘四羧酸二酐(NTCDA)、氟代NTCDA、氰代NTCDA、下面化学式1的化合物、MoO3、Re2O3、Al2O3、CuI、WO3、V2O5或5,6,11,12-四苯基并四苯(红荧烯)：
[化学式1]
在化学式1中，
R1至R6可各自为氢、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、取代或未取代的直链或支链C2-C12烯基、取代或未取代的芳族或非芳族杂环基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的单芳基胺或二芳基胺、或取代或未取代的芳烷基胺，且R和R’可各自为取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的芳基或取代或未取代的5元至7元杂环基。
14.权利要求9的堆叠式有机发光器件，其中第三层的n型掺杂剂的掺杂浓度为30重量％以下。
15.权利要求9的堆叠式有机发光器件，其中第三层的n型掺杂剂的掺杂浓度为10重量％以下。
16.权利要求9的堆叠式有机发光器件，其还包括：
在第三层和与第三层接触的发光单元的发光层之间的附加的电子传输层。
17.权利要求9的堆叠式有机发光器件，其中除了与负极接触的发光单元外，剩余发光单元中的至少一个还包括与第一层接触的p型有机材料层。
18.权利要求17的堆叠式有机发光器件，其中第一层的LUMO能级与p型有机材料层的HOMO能级之差为2eV以下。
19.权利要求9的堆叠式有机发光器件，其中与负极接触的发光单元还包括与第一层材料相同的层作为与负极接触的有机材料层。
20.权利要求9的堆叠式有机发光器件，其中与正极接触的发光单元包括介于正极与发光层之间在从正极至发光层的方向上依次设置的第一层、第二层及第三层。
21.权利要求1至20中任一项的有机发光器件，其还包括：
基板，其设置于正极或负极的设置有有机材料层的表面的相反面上，以及
光提取层，其设置于正极或负极与基板之间。
22.权利要求1至20中任一项的有机发光器件，其还包括：
基板，其设置于正极或负极的设置有有机材料层的表面的相反面上，以及
光提取层，其设置于基板的设置有负极或正极的表面的相反面上。
23.权利要求1至20中任一项的有机发光器件，其中有机发光器件为柔性有机发光器件。
24.一种显示设备，其包括：
权利要求1至20中任一项的有机发光器件。
25.一种照明设备，其包括：
权利要求1至20中任一项的有机发光器件。
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