CN106795166A - 多种基质材料和包含所述基质材料的有机电致发光器件 - Google Patents

多种基质材料和包含所述基质材料的有机电致发光器件 Download PDF

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姜熙龙
文斗铉
姜炫周
罗弘烨
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Abstract

本发明涉及多种基质材料和包含基质材料的有机电致发光器件。通过包含多种基质化合物的特定组合，根据本发明所述的有机电致发光器件提供高效率和长寿命。

Description

多种基质材料和包含所述基质材料的有机电致发光器件
技术领域
本发明涉及多种基质材料和包含所述基质材料的有机电致发光器件。
背景技术
电致发光器件(EL器件)是具有其提供更宽视角、更大对比度和更快反应时间的优点的自发光器件。第一个有机EL器件通过使用芳香族二胺小分子和铝络合物作为用于形成发光层的材料由伊士曼柯达(Eastman Kodak)公司开发[Appl.Phys.Lett.51，913，1987]。
有机EL器件(OLED)是通过将电供应给有机电致发光材料从而将电能变为光的器件，并且通常具有包含阳极、阴极以及在阳极和阴极之间的有机层的结构。有机EL器件的有机层可由空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层(其包含基质材料和掺杂剂材料)、电子缓冲层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层等组成，并且用于有机层的材料通过其在空穴注入材料、空穴传输材料、电子阻挡材料、发光材料、电子缓冲材料、空穴阻挡材料、电子传输材料、电子注入材料等中的功能进行分类。在有机EL器件中，由于电压的施加，空穴从阳极注入发光层，电子从阴极注入发光层，并且通过空穴和电子的复合形成高能激子。通过所述能量，发光有机化合物达到激发态，并且通过从由于发光有机化合物从激发态回到基态产生的能量发射光发生光发射。
决定有机EL器件中发光效率的最重要因素是发光材料。发光材料必须具有高量子效率、高电子和空穴迁移率，并且所形成的发光材料层必须均匀且稳定。发光材料取决于发光颜色分为蓝色、绿色和红色发光材料，以及另外的黄色或橙色发光材料。另外，发光材料还可根据其功能分为基质材料和掺杂剂材料。最近，发展高效率、长寿命的有机EL器件成为十分紧迫的问题。特别地，考虑到中尺寸或大尺寸OLED板的EL特征要求，必须急迫开发可显示比常规材料更优特征的材料。基质材料用作固态溶剂并转移能量，需要具有高纯度和适于真空沉积的分子量。另外，基质材料需要具有高玻璃化转变温度和高热降解温度，以获得热稳定性，还需要具有高电化学稳定性以获得长寿命、易于形成无定型薄膜、获得与相邻层的材料的良好粘附且不会迁移到其它层。
发光材料可以基质和掺杂剂的组合使用，以改进颜色纯度、发光效率和稳定性。通常来说，具有优异特征的EL器件的结构包含通过将掺杂剂掺杂到基质形成的发光层。由于当使用掺杂剂/基质材料系统作为发光材料时基质材料会极大地影响EL器件的效率和寿命，它们的选择很重要。
国际公开号WO2013/168688A1、EP专利申请待审号EP1323808和国际公开号WO2013/112557A1公开了一种包含掺杂剂/基质材料系统的有机电致发光器件。在所述文献中使用了咔唑-咔唑结构的基质或用于基质的中心金属为第2族金属的金属络合化合物。但是，所述文献未公开使用包含金属络合物衍生物和包含含氮杂芳基的咔唑衍生物的多种基质的有机电致发光器件。
发明内容
要解决的问题
本发明的目的是提供一种高效率、长寿命的有机电致发光器件。
问题的解决方案
本发明的发明人发现以上目的可通过有机电致发光器件实现，所述有机电致发光器件在阳极和阴极之间包含至少一个发光层，其中发光层包含基质和磷光掺杂剂，所述基质包含多种基质化合物，多种基质化合物的至少第一基质化合物为由下式1表示的金属络合物衍生物，并且第二基质化合物用由下式2表示：
其中
M表示二价金属；
Y表示O或S；
X表示NR9、O或S；
R1到R9各自独立地表示氢、卤素、氰基、取代的或未取代的(C1-C60)烷基、取代的或未取代的(C3-C60)环烷基、取代的或未取代的(C6-C60)芳基、取代的或未取代的4-到60-元杂芳基、取代的或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代的或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基或者取代的或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基；或者彼此连接以形成单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环，其碳原子可被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代；
其中
Ma表示取代的或未取代的5-到30-元含氮杂芳基；
La表示单键、取代的或未取代的(C6-C30)亚芳基或者取代的或未取代的3-到30-元亚杂芳基；
Xa到Xh各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基、取代的或未取代的(C2-C30)烯基、取代的或未取代的(C2-C30)炔基、取代的或未取代的(C3-C30)环烷基、取代的或未取代的(C6-C60)芳基、取代的或未取代的3-到30-元杂芳基、取代的或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代的或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基或者取代的或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基；或者彼此连接以形成取代的或未取代的单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环，其碳原子可被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代；并且(亚)杂芳基含有至少一个选自B、N、O、S、Si和P的杂原子。
发明效果
根据本发明，提供了一种高效率、长寿命的有机电致发光器件，并且可制造使用所述有机电致发光器件的显示设备或发光设备。
具体实施方式
下面将详细描述本发明。但是，以下描述旨在解释本发明，但绝不意味着以任何方式对本发明的范围进行限制。
由式1表示的化合物可由下式3到8中的一个表示：
其中
M、Y、X以及R1到R8为如在式1中所定义，并且
R11到R18、R1'到R8'以及R11'到R18'各自独立地表示氢、卤素、氰基、取代的或未取代的(C1-C60)烷基、取代的或未取代的(C3-C60)环烷基、取代的或未取代的(C6-C60)芳基、取代的或未取代的4-到60-元杂芳基、取代的或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代的或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基或者取代的或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基；或者彼此连接以形成单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环，其碳原子可被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代。
在以上式1中，优选地，M表示Be或Zn，Y表示O，X表示NR9、O或S，R1到R9各自独立地表示氢、卤素、氰基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基、取代的或未取代的(C6-C30)芳基、取代的或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代的或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基或者取代的或未取代的二(C6-C30)芳基氨基；或者彼此连接以形成单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环；并且更优选地，M表示Be或Zn，Y表示O，X表示NR9、O或S，R1到R9各自独立地表示氢、卤素、未取代的(C1-C6)烷基、未取代的或者被卤素或(C1-C6)烷基取代的(C6-C15)芳基、取代的或未取代的三(C1-C6)烷基甲硅烷基、取代的或未取代的三(C6-C12)芳基甲硅烷基或者取代的或未取代的二(C6-C12)芳基氨基；或者彼此连接以形成单环(C3-C12)芳环。
在以上式2中，La表示单键、取代的或未取代的(C6-C30)亚芳基或者取代的或未取代的3-到30-元亚杂芳基；优选地表示单键、取代的或未取代的(C6-C12)亚芳基或者取代的或未取代的5-到15-元亚杂芳基；并且更优选地表示单键、未取代的或者被三(C6-C10)芳基甲硅烷基或(C6-C12)芳基取代的(C6-C12)亚芳基、或者未取代的6-到15-元亚杂芳基。
另外，La可表示单键或亚咔唑基，或者可由下式9到21中的一个表示：
其中
Xi到Xp各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基、取代的或未取代的(C2-C30)烯基、取代的或未取代的(C2-C30)炔基、取代的或未取代的(C3-C30)环烷基、取代的或未取代的(C6-C60)芳基、取代的或未取代的3-到30-元杂芳基、取代的或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代的或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基或者取代的或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基；或者彼此连接以形成取代的或未取代的单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环，其碳原子可被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代；优选地各自独立地表示氢、氰基、取代的或未取代的(C6-C15)芳基、取代的或未取代的10-到20-元杂芳基或者取代的或未取代的三(C6-C10)芳基甲硅烷基；并且更优选地各自独立地表示氢、氰基、未取代的或被三(C6-C10)芳基甲硅烷基取代的(C6-C15)芳基、或者未取代的或被(C6-C15)芳基取代的10-到20-元杂芳基。
在以上式2中，Ma表示取代的或未取代的5-到30-元含氮杂芳基；优选地表示取代的或未取代的6-到10-元含氮杂芳基；并且更优选地表示被选自由以下组成的群组的取代基取代的6-到10-元含氮杂芳基：未取代的(C6-C25)芳基、被氰基取代的(C6-C12)芳基、被(C1-C6)烷基取代的(C6-C12)芳基、被三(C6-C12)芳基甲硅烷基取代的(C6-C12)芳基、未取代的6-到15-元杂芳基以及被(C6-C12)芳基取代的6-到15-元杂芳基。
另外，Ma可表示像取代的或未取代的吡咯基、取代的或未取代的咪唑基、取代的或未取代的吡唑基、取代的或未取代的三嗪基、取代的或未取代的四嗪基、取代的或未取代的三唑基、取代的或未取代的四唑基、取代的或未取代的吡啶基、取代的或未取代的吡嗪基、取代的或未取代的嘧啶基、取代的或未取代的哒嗪基等这样的单环类型的杂芳基或者像取代的或未取代的苯并咪唑基、取代的或未取代的异吲哚基、取代的或未取代的吲哚基、取代的或未取代的吲唑基、取代的或未取代的苯并噻二唑基、取代的或未取代的喹啉基、取代的或未取代的异喹啉基、取代的或未取代的噌啉基、取代的或未取代的喹唑啉基、取代的或未取代的萘啶基、取代的或未取代的喹喔啉基、取代的或未取代的咔唑基、取代的或未取代的啡啶基等这样的稠环类型的杂芳基。优选地，Ma可表示取代的或未取代的三嗪基、取代的或未取代的嘧啶基、取代的或未取代的吡啶基、取代的或未取代的喹啉基、取代的或未取代的异喹啉基、取代的或未取代的喹唑啉基、取代的或未取代的萘啶基或者取代的或未取代的喹啉基。在Ma中，取代的吡咯基等的取代基可以是(C6-C25)芳基、被氰基取代的(C6-C12)芳基、被(C1-C6)烷基取代的(C6-C12)芳基、被三(C6-C12)芳基甲硅烷基取代的(C6-C12)芳基、氰基、(C1-C6)烷基、三(C6-C12)芳基甲硅烷基、6-到15-元杂芳基、或被(C6-C12)芳基取代的6-到15-元杂芳基；并且特别地可以是氰基、(C1-C6)烷基、苯基、联苯基、三联苯基、萘基、苯基萘基、萘基苯基、二苯基芴、菲基、蒽基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、或者未取代的或被氰基、(C1-C6)烷基、或三苯基甲硅烷基取代的苯基咔唑基。
在以上式2中，Xa到Xh各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基、取代的或未取代的(C2-C30)烯基、取代的或未取代的(C2-C30)炔基、取代的或未取代的(C3-C30)环烷基、取代的或未取代的(C6-C60)芳基、取代的或未取代的3-到30-元杂芳基、取代的或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代的或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基或者取代的或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基；或者彼此连接以形成取代的或未取代的单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环，其碳原子可被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代；并且优选地各自独立地表示氢、氰基、取代的或未取代的(C6-C15)芳基、取代的或未取代的10-到20-元杂芳基或者取代的或未取代的三(C6-C10)芳基甲硅烷基；或者彼此连接以形成取代的或未取代的单环或多环(C6-C20)芳环，其碳原子可被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代。更优选地，Xa到Xh各自独立地表示氢；氰基；未取代的或者被10-到20-元杂芳基或三(C6-C10)芳基甲硅烷基取代的(C6-C15)芳基；未取代的或者被(C6-C12)芳基或氰基(C6-C12)芳基取代的10-到20-元杂芳基；或者未取代的三(C6-C10)芳基甲硅烷基；或者彼此连接以形成取代的或未取代的苯、取代的或未取代的吲哚、取代的或未取代的苯并吲哚、取代的或未取代的茚、取代的或未取代的苯并呋喃、或者取代的或未取代的苯并噻吩。
在本文中，“(C1-C30)烷基”是指由1到30个碳原子组成链的直链或支链烷基，其中碳原子的个数优选为1到20，更优选为1到10，并且包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基等；“(C2-C30)烯基”是指由2到30个碳原子组成链的直链或支链烯基，其中碳原子的个数优选为2到20，更优选为2到10，并且包括乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、2-甲基丁-2-烯基等；“(C2-C30)炔基”是指由2到30个碳原子组成链的直链或支链炔基，其中碳原子的个数优选为2到20，更优选为2到10，并且包括乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、1-甲基戊-2-炔基等；“(C3-C30)环烷基”是具有3到30个环骨架碳原子的单环或多环烃，其中碳原子的个数优选为3到20，更优选为3到7，并且包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基等；“3-到7-元杂环烷基”是具有3到7个环骨架原子、优选5到7个环骨架原子且包括至少一个选自B、N、O、S、Si和P、优选地选自O、S和N的杂原子的环烷基，并且包括四氢呋喃、四氢吡咯、四氢噻吩、四氢吡喃等；“(C6-C30)(亚)芳基”是衍生自具有6到30个环骨架碳原子的芳烃的单环或稠环，其中碳原子的个数优选为6到20，更优选为6到15，并且包括苯基、联苯基、三联苯基、萘基，联萘基、苯基萘基、萘基苯基、芴基、苯基芴基、苯并芴基、二苯并芴基、菲基、苯基菲基、蒽基、茚基、三亚苯基、芘基、并四苯基、芘基、苣基、萘并萘基、荧蒽基等；“3-到30-元杂芳基”是具有3到30个环骨架原子、优选3到20个环骨架原子、以及更优选3到15个环骨架原子且包括至少一个、优选1到4个选自由B、N、O、S、Si和P组成的群组的杂原子的芳基；其为单环或与至少一个苯环稠合的稠环；其可以是部分饱和的；其可以是通过单键将至少一个杂芳基或芳基基团与杂芳基基团连接形成的杂芳基；并且包括包括呋喃基、苯硫基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、噻唑基、噻二唑基、异噻唑基、异唑基、唑基、二唑基、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、呋咱基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基等的单环类型的杂芳基以及包括苯并呋喃基、苯并苯硫基、异苯并呋喃基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并异噻唑基、苯并异唑基、苯并唑基、异吲哚基、吲哚基、苯并吲哚基、吲唑基、苯并噻二唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹啉基、咔唑基、吩嗪基、啡啶基、苯并二氧杂环戊烯基等的稠环类型的杂芳基；“含氮5-到30-元杂芳基”是具有5到30个环骨架原子、优选5到20个环骨架原子、以及更优选5到15个环骨架原子且包括至少一个杂原子N的芳基；其为单环或者与至少一个苯环稠合的稠环；其可以是部分饱和的；其可以是通过单键将至少一个杂芳基或芳基基团与杂芳基基团连接形成的杂芳基；并且包括包括吡咯基、咪唑基、吡唑基、三嗪基、四嗪基、三唑基、四唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基等的单环类型的杂芳基以及包括苯并咪唑基、异吲哚基、吲哚基、吲唑基、苯并噻二唑基、喹啉基、异喹啉基、噌啉基、喹唑啉基、喹啉基、咔唑基、啡啶基等的稠环类型的杂芳基。此外，“卤素”包括F、Cl、Br和I。
在本文中，用语“取代的或未取代的”中的取代的意思是某个官能团中的氢原子被另一个原子或基团(即取代基)替代。式中取代的(亚)烷基、取代的烯基、取代的炔基、取代的环烷基、取代的(亚)芳基、取代的杂芳基、取代的三烷基甲硅烷基、取代的三芳基甲硅烷基、取代的二烷基芳基甲硅烷基、取代的烷基二芳基甲硅烷基、取代的单-或二-芳基氨基或者取代的单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环的取代基各自独立地为选自由以下组成的群组中的至少一种：氘、卤素、氰基、羧基、硝基、羟基、(C1-C30)烷基、卤代(C1-C30)烷基、(C2-C30)烯基、(C2-C30)炔基、(C1-C30)烷氧基、(C1-C30)烷硫基、(C3-C30)环烷基、(C3-C30)环烯基、3-到7-元杂环烷基、(C6-C30)芳氧基、(C6-C30)芳硫基、未取代的或被(C6-C30)芳基取代的3-到30-元杂芳基、未取代的或者被氰基、3-到30-元杂芳基、或三(C6-C30)芳基甲硅烷基取代的(C6-C30)芳基、三(C1-C30)烷基甲硅烷基、三(C6-C30)芳基甲硅烷基、二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基、氨基、单-或二-(C1-C30)烷基氨基、单-或二-(C6-C30)芳基氨基、(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基氨基、(C1-C30)烷基羰基、(C1-C30)烷氧基羰基、(C6-C30)芳基羰基、二(C6-C30)芳基硼基、二(C1-C30)烷基硼基、(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基硼基、(C6-C30)芳基(C1-C30)烷基以及(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基，并且优选为选自由以下组成的群组中的至少一种：卤素、氰基、(C1-C6)烷基、未取代的或者被(C6-C12)芳基取代的5-到15-元杂芳基、未取代的或者被氰基、(C6-C12)芳基、或三(C6-C12)芳基甲硅烷基取代的(C6-C25)芳基、三(C6-C12)芳基甲硅烷基以及(C1-C6)烷基(C6-C12)芳基。
由式1表示的第一基质化合物包括但不限于以下化合物：
由式2表示的第二基质化合物包括但不限于以下化合物：
根据本发明的有机电致发光器件包含阳极、阴极和至少一个在阳极和阴极之间的有机层。有机层包含发光层，并且发光层包含基质和磷光掺杂剂。基质材料包含多种基质化合物，多种基质化合物的至少第一基质化合物由式1表示，并且第二基质化合物用式2表示。
发光层为可从其发射光的层，并且可以是单层或者其中两个或更多个层堆叠起来的多层。在发光层中，以基质化合物计的掺杂剂化合物的掺杂浓度优选小于20wt％。
有机层包含发光层，并可进一步包含选自由以下组成的群组中的至少一层：空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、中间层、空穴阻挡层和电子阻挡层。
根据本发明的有机电致发光器件，第一基质材料与第二基质材料的重量比例在1∶99到99∶1的范围内。
掺杂剂优选为至少一种磷光掺杂剂。施加到根据本发明的有机电致发光器件的掺杂剂材料不限于但可优选地选自铱、锇、铜和铂的金属化的络合化合物，更优选地选自铱、锇、铜和铂的邻位金属化的络合化合物、以及甚至更优选地邻位金属化的铱络合化合物。
磷光掺杂剂优选地选自由下式101到103表示的化合物。
其中L选自以下结构：
R100表示氢、取代的或未取代的(C1-C30)烷基或者取代的或未取代的(C3-C30)环烷基；
R101到R109以及R111到R123各自独立地表示氢、氘、卤素、未取代的或被卤素取代的(C1-C30)烷基、氰基、取代的或未取代的(C1-C30)烷氧基、取代的或未取代的(C6-C30)芳基或者取代的或未取代的(C3-C30)环烷基；R106到R109中的相邻取代基可互相连接形成取代的或未取代的稠环，例如未取代的或被烷基取代的芴、未取代的或被烷基取代的二苯并噻吩、或者未取代的或被烷基取代的二苯并呋喃；并且R120到R123中的相邻取代基可互相连接形成取代的或未取代的稠环，例如未取代的或者被烷基或芳基取代的喹啉；
R124到R127各自独立地表示氢、氘、卤素、取代的或未取代的(C1-C30)烷基或者取代的或未取代的(C6-C30)芳基；并且R124到R127中的相邻取代基可互相连接形成取代的或未取代的稠环，例如未取代的或被烷基取代的芴、未取代的或被烷基取代的二苯并噻吩、或者未取代的或被烷基取代的二苯并呋喃；
R201到R211各自独立地表示氢、氘、卤素、未取代的或被卤素取代的(C1-C30)烷基、取代的或未取代的(C3-C30)环烷基或者取代的或未取代的(C6-C30)芳基；并且R208到R211中的相邻取代基可互相连接形成取代的或未取代的稠环，例如未取代的或被烷基取代的芴、未取代的或被烷基取代的二苯并噻吩、或者未取代的或被烷基取代的二苯并呋喃；
r和s各自独立地表示整数1到3；其中r或s为整数2或更大的整数，每个R100可以相同或不同；并且
e表示整数1到3。
具体地，磷光掺杂剂材料包括以下：
根据本发明的有机电致发光器件在有机层中可进一步包含至少一种选自由以下组成的群组的化合物：基于芳基胺的化合物和基于苯乙烯基芳基胺的化合物。
另外，在根据本发明的有机电致发光器件中，有机层可进一步包含至少一种选自由第1族金属、第2族金属、第4周期过渡金属、第5周期过渡金属、镧系金属和周期表的d-过度元素的有机金属组成的群组的金属或至少一种包含所述金属的络合化合物。
根据本发明，至少一层(下文中，“表层”)优选地被置于一个或两个电极的内表面上，并选自硫属化合物层、金属卤化物层和金属氧化物层。具体地，硅或铝的硫属化合物(包括氧化物)层优选地被置于电致发光介质层的阳极表面上，并且金属卤化物层或金属氧化物层优选地被置于电致发光介质层的阴极表面上。此类表层为有机电致发光器件提供操作稳定性。优选地，所述硫属化合物包括SiOX(1≤X≤2)、AlOX(1≤X≤1.5)、SiON、SiAlON等；所述金属卤化物包括LiF、MgF2、CaF2、稀土金属氟化物等；并且所述金属氧化物包括Cs2O、Li2O、MgO、SrO、BaO、CaO等。
可在阳极和发光层之间使用空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、或其组合。空穴注入层可使用多层以降低从阳极到空穴传输层或电子阻挡层的空穴注入阻挡(或空穴注入电压)。每层中可同时使用两种化合物。空穴传输层和电子阻挡层也可形成多层。
可在发光层和阴极之间使用选自电子缓冲层、空穴阻挡层、电子传输层、或电子注入层的层、或者由其组合形成的层。电子缓冲层可使用多层以控制电子的注入并增强发光层和电子注入层之间的界面特征。每层中可同时使用两种化合物。空穴阻挡层和电子传输层也可形成多层，并且每层可包含两种或更多种化合物。
在根据本发明的有机电致发光器件中，电子传输化合物和还原掺杂剂的混合区域或者空穴传输化合物和氧化掺杂剂的混合区域优选地被置于一对电极的至少一个表面上。在这种情况下，电子传输化合物被还原为阴离子，从而变得更加易于从混合区域向电致发光介质注入和传输电子。此外，空穴传输化合物被氧化为阳离子，从而变得更加易于从混合区域向电致发光介质注入和传输空穴。优选地，氧化掺杂剂包括各种路易斯酸和受体化合物；并且还原掺杂剂包括碱金属、碱金属化合物、碱土金属、稀土金属及其混合物。还原掺杂剂层可被用作电荷产生层，以制备具有两个或更多个电致发光层并发出白光的电致发光器件。
为了形成本发明的有机电致发光器件的每个层，可使用像真空蒸发、溅射、等离子和离子电镀方法这样的干法成膜法或者像喷墨印刷、喷嘴印刷、狭缝式涂覆、旋涂、浸涂和流动涂覆方法这样的湿法成膜法。本发明的第一和第二基质化合物可被共蒸发或混合蒸发。
当使用湿法成膜法时，可通过将形成每层的材料溶解或扩散到像乙醇、氯仿、四氢呋喃、二氧杂环已烷等这样的任何合适的溶剂中来形成薄膜。所述溶剂可以是形成每层的材料可溶解或扩散在其中且不存在成膜能力方面的问题的任何溶剂。
在本文中，共蒸发表示通过将两种或更多种材料中的每一种引入相应的坩埚单元中并针对每种待蒸发的材料将电流施加到所述单元上从而将两种或更多种材料沉积为混合物的过程。在本文中，混合蒸发表示通过在沉积前将两种或更多种材料在一个坩埚单元中混合并针对待蒸发的混合物将电流施加到所述单元上从而将两种或更多种材料沉积为混合物的过程。
通过使用本发明的有机电致发光器件可制造显示系统或发光系统。
下面将参考以下实例对包含本发明基质化合物的器件的发光性能进行详细解释。
器件实例1：包含本发明第一基质化合物和第二基质化合物的OLED器件的制备
使用根据本发明的有机电致发光化合物制造OLED器件。用于有机发光二极管(OLED)器件(吉奥马(Geomatec))的玻璃基板上的透明电极氧化铟锡(ITO)薄膜(10Ω/sq)依次用丙酮、乙醇和蒸馏水进行超声洗涤，然后在异丙醇中储存。然后将ITO基板安装在真空气相沉积设备的基板保持器上。将HI-1引入所述真空气相沉积设备的单元中，然后将所述设备的腔室的压力控制到10-6托。然后将电流施加到所述单元上以蒸发以上引入的材料，从而在ITO基板上形成厚度为80nm的第一空穴注入层。接下来，将HI-2引入所述真空气相沉积设备的另一个单元中，并且通过将电流施加到所述单元上蒸发，从而在第一空穴注入层上形成厚度为5nm的第二空穴注入层。然后将HT-1引入所述真空气相沉积设备的另一个单元中，并且通过将电流施加到所述单元上蒸发，从而在第二空穴注入层上形成厚度为10nm的第一空穴传输层。然后将HT-3引入所述真空气相沉积设备的另一个单元中，并且通过将电流施加到所述单元上蒸发，从而在第一空穴传输层上形成厚度为60nm的第二空穴传输层。将化合物H-44引入所述真空气相沉积设备的一个单元中作为第一基质，将化合物H2-132引入另一个单元中作为第二基质，并且将化合物D-96引入另一个单元中作为掺杂剂。两种基质材料分别以相同的速率蒸发50wt％的量，而掺杂剂则以与基质材料不同的速率蒸发，以便使掺杂剂以以基质和掺杂剂的总量计4wt％的掺杂量沉积，从而共蒸发并在第二空穴传输层上形成厚度为30nm的发光层。然后将ET-1和EI-1分别引入真空气相沉积设备的两个单元中，并以1∶1的比率蒸发，在发光层上形成厚度为30nm的电子传输层。将EI-1在电子传输层上沉积为厚度为2nm的电子注入层后，通过另一台真空气相沉积设备沉积厚度为80nm的Al阴极。这样制造了OLED器件。
所制造的OLED器件显示亮度为5000cd/m2、电流效率在4.9V下为27.1cd/A的红光发射。亮度在5,000尼特下降低至95％的时间周期为44小时或更久。
器件实例2：包含本发明的第一基质化合物和第二基质化合物的OLED器件的制备
OLED器件以与器件实例1相同的方式制造，除了使用化合物H2-156作为发光材料的第二基质。
所制造的OLED器件显示亮度为5000cd/m2、电流效率在5.4V下为23.4cd/A的红光发射。亮度在5,000尼特下降低至95％的时间周期为147小时或更久。
器件实例3：包含本发明的第一基质化合物和第二基质化合物的OLED器件的制备
OLED器件以与器件实例1相同的方式制造，除了使用HT-2代替HT-3作为第二空穴传输层，并且使用化合物H2-16作为发光材料的第二基质。
所制造的OLED器件显示亮度为5000cd/m2、电流效率在5V下为27.7cd/A的红光发射。亮度在5,000尼特下降低至95％的时间周期为26小时或更久。
器件实例4：包含本发明的第一基质化合物和第二基质化合物的OLED器件的制备
OLED器件以与器件实例3相同的方式制造，除了使用化合物H2-516作为发光材料的第二基质。
所制造的OLED器件显示亮度为5000cd/m2、电流效率在4.7V下为26.1cd/A的红光发射。亮度在5,000尼特下降低至95％的时间周期为29小时或更久。
器件实例5：包含本发明的第一基质化合物和第二基质化合物的OLED器件的制备
OLED器件以与器件实例3相同的方式制造，除了使用化合物H2-21作为发光材料的第二基质。
所制造的OLED器件显示亮度为5000cd/m2、电流效率在5.7V下为26.7cd/A的红光发射。亮度在5,000尼特下降低至95％的时间周期为167小时或更久。
器件实例6：包含本发明的第一基质化合物和第二基质化合物的OLED器件的制备
OLED器件以与器件实例3相同的方式制造，除了使用化合物H2-41作为发光材料的第二基质。
所制造的OLED器件显示亮度为5000cd/m2、电流效率在4.4V下为27.0cd/A的红光发射。亮度在5,000尼特下降低至95％的时间周期为64小时或更久。
器件实例7：包含本发明的第一基质化合物和第二基质化合物的OLED器件的制备
OLED器件以与器件实例3相同的方式制造，除了使用化合物H2-495作为发光材料的第二基质。
所制造的OLED器件显示亮度为5000cd/m2、电流效率在5.5V下为25.1cd/A的红光发射。亮度在5,000尼特下降低至95％的时间周期为106小时或更久。
器件实例8：包含本发明的第一基质化合物和第二基质化合物的OLED器件的制备
OLED器件以与器件实例3相同的方式制造，除了使用化合物H2-154作为发光材料的第二基质。
所制造的OLED器件显示亮度为5000cd/m2、电流效率在5.8V下为25.8cd/A的红光发射。亮度在5,000尼特下降低至95％的时间周期为106小时或更久。
对比例：仅包含本发明第一基质化合物作为基质的OLED器件的制备
OLED器件以与器件实例3相同的方式制造，除了仅使用化合物H-44作为第一基质，且不使用发光材料的第二基质。
所制造的OLED器件显示亮度为5000cd/m2、电流效率在5.7V下为20cd/A的红光发射。亮度在5,000尼特下降低至95％的时间周期为10小时或更久。
当使用根据本发明所述的多种基质时，可提供与常规器件相比更高的发光效率/能量效率和大大改进的驱动寿命这样的效果。具体地，可在高亮度下维持高效率，这在需要UHD的最近趋势中是一个有利特征。

Claims (8)

1.一种在阳极和阴极之间包含至少一个发光层的有机电致发光装置，其中所述发光层包含基质和磷光掺杂剂，所述基质包含多种基质化合物，所述多种基质化合物的至少第一基质化合物为由下式1表示的金属络合物衍生物，并且第二基质化合物用由下式2表示
其中
M表示二价金属；
Y表示O或S；
X表示NR9、O或S；
R1到R9各自独立地表示氢、卤素、氰基、取代的或未取代的(C1-C60)烷基、取代的或未取代的(C3-C60)环烷基、取代的或未取代的(C6-C60)芳基、取代的或未取代的4-到60-元杂芳基、取代的或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代的或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基或者取代的或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基；或者彼此连接以形成单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环，其碳原子可被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代；
其中
Ma表示取代的或未取代的5-到30-元含氮杂芳基；
La表示单键、取代的或未取代的(C6-C30)亚芳基，或者取代的或未取代的3-到30-元亚杂芳基；
Xa到Xh各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基、取代的或未取代的(C2-C30)烯基、取代的或未取代的(C2-C30)炔基、取代的或未取代的(C3-C30)环烷基、取代的或未取代的(C6-C60)芳基、取代的或未取代的3-到30-元杂芳基、取代的或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代的或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基或者取代的或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基；或者彼此连接以形成取代的或未取代的单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环，其碳原子可被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代；并且
(亚)杂芳基含有至少一个选自B、N、O、S、Si和P的杂原子。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中式1由下式3到8中的一个表示：
其中
M、Y、X以及R1到R8如在权利要求1中所定义，以及
R11到R18、R1'到R8'以及R11'到R18'各自独立地表示氢、卤素、氰基、取代的或未取代的(C1-C60)烷基、取代的或未取代的(C3-C60)环烷基、取代的或未取代的(C6-C60)芳基、取代的或未取代的4-到60-元杂芳基、取代的或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代的或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基或者取代的或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基；或者彼此连接以形成单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环，其碳原子可被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中在式1中，
M表示Be或Zn，Y表示O，X表示NR9、O或S，R1到R9各自独立地表示氢、卤素、氰基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基、取代的或未取代的(C6-C30)芳基、取代的或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代的或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基或者取代的或未取代的二(C6-C30)芳基氨基；或者彼此连接以形成单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中在式2中，
La由单键、亚咔唑基、或以下式9到21中的一个表示：
其中
Xi到Xp各自独立地表示氢、氘、卤素、氰基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基、取代的或未取代的(C2-C30)烯基、取代的或未取代的(C2-C30)炔基、取代的或未取代的(C3-C30)环烷基、取代的或未取代的(C6-C60)芳基、取代的或未取代的3-到30-元杂芳基、取代的或未取代的三(C1-C30)烷基甲硅烷基、取代的或未取代的三(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的二(C1-C30)烷基(C6-C30)芳基甲硅烷基、取代的或未取代的(C1-C30)烷基二(C6-C30)芳基甲硅烷基或者取代的或未取代的单-或二-(C6-C30)芳基氨基；或者彼此连接以形成取代的或未取代的单环或多环(C3-C30)脂环族或芳香族环，其碳原子可被至少一个选自氮、氧和硫的杂原子替代。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中在式2中，
Ma表示选自由以下组成的群组的单环类型的杂芳基：取代的或未取代的吡咯基、取代的或未取代的咪唑基、取代的或未取代的吡唑基、取代的或未取代的三嗪基、取代的或未取代的四嗪基、取代的或未取代的三唑基、取代的或未取代的四唑基、取代的或未取代的吡啶基、取代的或未取代的吡嗪基、取代的或未取代的嘧啶基以及取代的或未取代的哒嗪基，或者选自由以下组成的群组的稠环类型的杂芳基：取代的或未取代的苯并咪唑基、取代的或未取代的异吲哚基、取代的或未取代的吲哚基、取代的或未取代的吲唑基、取代的或未取代的苯并噻二唑基、取代的或未取代的喹啉基、取代的或未取代的异喹啉基、取代的或未取代的噌啉基、取代的或未取代的喹唑啉基、取代的或未取代的萘啶基、取代的或未取代的喹喔啉基、取代的或未取代的咔唑基以及取代的或未取代的啡啶基。
6.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中在式2中，
Xa到Xh各自独立地表示氢、氰基、取代的或未取代的(C6-C15)芳基、取代的或未取代的10-到20-元杂芳基或者取代的或未取代的三(C6-C10)芳基甲硅烷基；或者彼此连接以形成取代的或未取代的单环或多环(C6-C20)芳环。
7.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中由式1表示的所述化合物选自由以下组成的群组：
8.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中由式2表示的所述化合物选自由以下组成的群组：
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