CN107112430A - 有机发光二极管 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方案公开了一种包括由一层或更多层组成的有机层的有机发光二极管，其包括透明电极，设置为面向透明电极的反射电极，以及设置在透明电极与反射电极之间的发光层。在此，发光层包括两种或更多种发光材料，并且其特征在于，发光材料中一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大。

Description

有机发光二极管
技术领域
本申请要求于2015年9月25日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0136642号的优先权和权益，其全部内容以引用的方式并入本文中。
本说明书涉及一种有机发光二极管。
背景技术
有机发光现象是经由特定有机分子的内部过程将电流转化成可见光的实例之一。有机发光现象的原理如下。
当将有机材料层布置于阳极与阴极之间时，若在两个电极之间施加电压，则电子和空穴分别自阴极和阳极被注入到有机材料层中。注入到有机材料层中的电子和空穴经重组形成激子，并且激子再次回落至基态以发光。利用此原理的有机发光二极管可由阴极、阳极和设置在其间的有机材料层构成，例如包括空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层的有机材料层。
用于有机发光二极管的材料主要为纯有机材料或络合化合物，其中有机材料与金属形成络合化合物，并且可根据其用途分类成空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料、电子注入材料等。在此，具有p型特性的有机材料，即容易被氧化且在材料被氧化时电化学稳定的有机材料，通常用作空穴注入材料或空穴传输材料。同时，具有n型特性的有机材料，即容易被还原且在材料被还原时电化学稳定的有机材料，通常用作电子注入材料或电子传输材料。作为发光层材料，具有p型和n型特性二者的材料，即，在氧化和还原状态二者期间均稳定的材料是优选的，并且当形成激子时，用于将激子转化成光的具有高发光效率的材料是优选的。
本领域中需要开发具有高效率的有机发光二极管。
发明内容
技术问题
本说明书致力于提供具有优异的视角特性和优异的色纯度的有机发光二极管。
技术方案
本说明书提供了一种有机发光二极管，其包括：透明电极；设置为面向透明电极的反射电极；以及一个或更多个设置在透明电极与反射电极之间的包括发光层的有机材料层，
其中所述发光层包括两种或更多种发光材料，以及
在发光材料中一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜(Debye)或更大。
此外，本说明书提供了一种显示器件，其包括上述有机发光二极管。
最后，本说明书提供了一种发光器件，其包括上述有机发光二极管。
有益效果
根据本说明书的示例性实施方案的有机发光二极管可增加发光光谱的半高全宽以改善视角特性。
另外，根据本说明书的示例性实施方案的有机发光二极管可控制发光光谱的色纯度，因此当有机发光二极管施用于发光器件时预期可改善显色指数(CRI)。
此外，随着半高全宽得以增加且色纯度得以控制，选择发光层中所包括的主体材料和/或用于掺杂剂的材料的机会增加。因此，可提供一种有机发光二极管，其通过使用有利于改善二极管的性能的主体和/或掺杂剂而具有高发光效率。
附图说明
图1为说明根据本说明书的示例性实施方案的有机发光二极管的视图。
图2为说明比较例1和比较例3的有机发光二极管中电流密度随电压变化的视图。
图3为说明比较例1和比较例3的有机发光二极管的发光光谱的视图。
图4为说明比较例1和比较例3的有机发光二极管中量子效率随电流变化的视图。
图5为说明比较例1和比较例2的有机发光二极管中电流密度随电压变化的视图。
图6为说明比较例1和比较例2的有机发光二极管的发光光谱的视图。
图7为说明比较例1和比较例2的有机发光二极管中量子效率随电流变化的视图。
图8为说明比较例1和比较例2以及实施例1的发光光谱的视图。
图9为说明比较例1和比较例2以及实施例1的发光光谱经归一化的视图。
具体实施方式
在下文中，将更详细地描述本说明书。
当在本说明书中一个构件被设置在另一构件“上”时，这不仅包括一个构件与另一构件接触的情况，而且包括在两个构件之间存在又一构件的情况。
当在本说明书中一个部件“包括”一个构成元件时，除非另外特别描述，否则此不意指排除另一构成元件，而意指可进一步包括另一构成元件。
本说明书提供一种有机发光二极管，其包括：透明电极；设置为面向透明电极的反射电极；以及一个或更多个设置于透明电极与反射电极之间的包括发光层的有机材料层，
其中发光层包括两种或更多种发光材料，并且在发光材料中一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大。
在本说明书的另一示例性实施方案中，发光材料中一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大且10德拜或更小。
当发光层仅包括具有较小偶极矩值的发光材料时，存在的问题为当将包括所述发光材料的有机发光二极管施用于显示器件时，视角特性由于小的半高全宽(FWHM)而劣化。相反，当发光层仅包括具有较大偶极矩值的发光材料时，虽然半高全宽增加，但色纯度可能劣化。
此外，在有机发光二极管包括具有适当偶极矩值的发光材料的情况下，可预期半高全宽增加和/或获得优异的色纯度，但选择材料方面存在限制。
在本说明书的示例性实施方案中，可提供一种有机发光二极管，其可通过在发光层中包括具有不同偶极矩值的两种发光材料来增加半高全宽且控制视角特性。另外，根据本说明书的示例性实施方案的有机发光二极管可控制发光光谱的半高全宽，因此当将有机发光二极管施用于发光器件时预期可改善显色指数(CRI)。
更具体地，作为在本说明书的示例性实施方案中，包括偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种发光材料的有机发光二极管可提供优异的色纯度，同时维持半高全宽增加，因此，由于可使用各种发光材料，选择材料的广度增加，因此有机发光二极管的性能可最大化。
在本说明书中，“半高全宽”意指对应于发光光谱的峰的1/2的分布宽度。
在本说明书中，“色纯度”意指一种颜色再现的程度，并且随着半高全宽降低，色纯度可增加，但亮度随视角的变化量增加。
在本说明书中，“视角”意指屏幕可看到的范围，并且一般地，在具有窄的半高全宽(FWHM)的光致发蓝光的情况下，随着半高宽度加宽，视角改善。随着光谱的半高全宽(FWHM)降低，色纯度增加，但亮度随视角的变化量增加，因此当将所述发光二极管施用于显示器时图像品质特性劣化，需要具有适当半高全宽(FWHM)的光谱。
出于此目的，改变掺杂剂为最常见方法，但在选择具有所需半高全宽(FWHM)同时满足效率和/或寿命等的掺杂剂方面存在限制。为克服所述限制，可通过组合两种或更多种偶极矩之间差值大的主体以调整二极管的半高全宽(FWHM)来获得适当色纯度，同时改善色视角特性。
在本说明书中，“显色指数”为再现自然颜色的能力，由Ra表示，并且具有0至100的值。显色指数表明在光源下观测的物体再现颜色的能力，通过使用5,500K温度下的夏季正午日光作为标准光(100Ra)获得的数值形式，所述日光的光谱在可见光区域的波长范围中具有广谱，并且有机发光二极管的半高全宽越宽，越有利于获得类似于上述光谱的光谱，并且高显色指数表明接近于实际自然光的优异光源。
本说明书中的偶极矩为表明极性程度的物理量，并且可通过以下方程式1计算。
[方程式1]
■ρ(r0)：分子密度
■V：体积
■r：观察点
■d3r0：基本体积
偶极矩的值可通过计算方程式1中的分子密度获得。例如，分子密度可通过使用称作希什菲尔德电荷分析(Hirshfeld Charge Analysis)的方法获得各原子的电荷和偶极子且根据以下方程式进行计算而获得，并且偶极矩可通过将计算结果代入方程式1获得。
权函数(Weight Function)
■ρα(r-Rα)：球形平均基态原子密度
■前分子密度
变形密度
■ρ(r)：分子密度
■ρα(r-Rα)：位于坐标Rα处的自由原子α的密度
原子电荷
q(α)＝-∫ρd(r)Wa(r)d3r
■Wa(r)：权函数
在本说明书的示例性实施方案中，发光层包括掺杂剂；和两种或更多种主体，并且两种或更多种主体中一种主体的偶极矩值与另一主体的偶极矩值之差为1.5德拜或更大。
在本说明书的示例性实施方案中，按总重量计，发光层中掺杂剂的含量为多于0重量％且30重量％或更少，并且按总重量计，两种或更多种主体的含量为70重量％或更多且少于100重量％。
在另一示例性实施方案中，发光层中两种主体中的至少一者的三重态能量大于掺杂剂的三重态能量。
在发磷光且其中发光层中两种主体中的至少一者的三重态能量大于掺杂剂的三重态能量的有机发光二极管的情况下，由发光层产生的激子不移向具有更高能量的主体，并且限制在掺杂剂中，因而，发光效率可能较高。此外，在发荧光且其中发光层中两种主体中的至少一者的三重态能量大于掺杂剂的三重态能量的有机发光二极管的情况下，由发光层产生的激子完全保留在掺杂剂中，因此可预期高发光效率，因为诸如三重态三重态湮灭(triplet triplet annihilation；TTA)或三重态三重态融合(triplet triplet fusion；TTF)的效果可提高。
因此，更优选地，发光层中的两种主体具有大于掺杂剂的三重态能量。
在本说明书的示例性实施方案中，掺杂剂可包括磷光掺杂剂或荧光掺杂剂。作为磷光掺杂剂和荧光掺杂剂，可使用本领域中常用的掺杂剂。
在本说明书的示例性实施方案中，一种主体的偶极矩值与另一主体的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种主体具有混合主体结构。
在本说明书中，混合主体结构意指两种或更多种主体材料混合且设置于发光层中。
在本说明书的示例性实施方案中，两种主体材料中具有较大偶极矩值的主体材料与两种主体材料中具有较小偶极矩值的主体材料以1∶9至9∶1的重量比被包括。
在本说明书的示例性实施方案中，以主体的总重量计，两种主体中具有较小偶极矩值的主体的含量为10重量％或更多且少于100重量％，并且以主体的总重量计，两种主体中具有较大偶极矩值的主体的含量为多于0重量％且90重量％或更少。
在本说明书的示例性实施方案中，一种主体的偶极矩值与另一主体的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种主体具有分层主体结构。
在本说明书中，分层主体结构意指如下结构，其中两种或更多种主体材料各自成层，并且所述层堆叠。
在本说明书的示例性实施方案中，分层主体结构包括第一主体层和第二主体层，第一主体层包括一种主体的偶极矩值与另一主体的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种主体中具有较大偶极矩值的主体，第二主体层包括一种主体的偶极矩值与另一主体的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种主体中具有较小偶极矩值的主体，并且相比于第二主体层，第一主体层设置为与透明电极邻近。
在本说明书的示例性实施方案中，第一主体层和第二主体层还可各自包括掺杂剂。在此情况下，第一主体层和第二主体层中所包括的掺杂剂的含量彼此相同或不同。此外，第一主体层和第二主体层中所包括的掺杂剂的种类彼此相同或不同。第一主体层和第二主体层中所包括的掺杂剂的种类和含量可由本领域技术人员依据二极管的驱动电压、效率和/或寿命进行调整。
因为在本说明书的示例性实施方案中，具有相对较大偶极矩值的主体材料发射具有相对较大波长的光。因此，在发光层中包括具有相对较大偶极矩值的主体材料的第一主体层可设置在相对远离反射电极(即金属电极)的位置处，从而改善发光效率。
在本说明书中，与透明电极邻近意指透明电极与第一主体层彼此物理上接近，并且不仅可意指发光层中的第一主体层设置为接触透明电极的情况，而且可意指第一主体层与透明电极之间包括另外的有机材料层的情况。
在本说明书的示例性实施方案中，透明电极和反射电极可分别作为阳极和阴极。
在本说明书的另一示例性实施方案中，透明电极和反射电极可分别作为阴极和阳极。
在本说明书的示例性实施方案中，发光层包括420nm至480nm的光致发光光谱的峰值波长。
在另一示例性实施方案中，发光层包括530nm至590nm的光致发光光谱的峰值波长。
在本说明书中，峰值波长意指光谱分布中最大值处的波长。
在本说明书的示例性实施方案中，有机发光二极管包括蓝色荧光发光层。
当发光层包括光致发光光谱的峰值波长时，其可具有可施用于显示器的波长带。
在本说明书的示例性实施方案中，有机发光二极管的半高全宽为包括两种或更多种发光材料中一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差小于1.5德拜的发光层的有机发光二极管的半高全宽的1.03倍或更大。
在本说明书的示例性实施方案中，一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种发光材料中的至少一者包括芳族环。
在另一示例性实施方案中，一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种发光材料二者均包括芳族环。
在本说明书中，包括芳族环的含义不仅意指芳族环作为核心结构包括在化合物结构中的情况，而且意指芳族环作为取代基被包括的情况。
本说明书的芳族环不限于具有芳族结构的烃环，而且也可包括芳族环包括一个或更多个杂原子替代碳原子的情况。
本说明书的芳族环中的烃环可为芳基。当芳基为单环芳基时，其碳原子数没有特别限制，但优选为6至25个。单环芳基的具体实例包括苯基、联苯基、三联苯基等，但不限于此。
当芳基为多环芳基时，其碳原子数没有特别限制，但优选为10至24个。多环芳基的具体实例包括萘基、三联亚苯基、蒽基、菲基、芘基、苝基、基、芴基等，但不限于此。
本说明书的芳族环中的杂环可为杂芳基。
在本说明书中，杂芳基在芳基中包括除碳以外的原子中的一者或更多者，即杂原子，并且具体地，杂原子可包括选自O、N、Se和S等中的一种或更多种原子。其碳原子数没有特别限制，但优选为2至60个。杂芳基的实例包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、唑基、二唑基、三唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、三唑基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、噻唑基、异唑基、二唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、吩噻嗪基、二苯并呋喃基等，但不限于此。
在本说明书中，烷基可为直链或支链，并且其碳原子数没有特别限制，但优选为1至30个。其具体实例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3，3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2，2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1，1-二甲基-丙基、异己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但不限于此。
在本说明书的示例性实施方案中，一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种发光材料中具有相对较小偶极矩值的发光材料的偶极矩值可为1德拜或或更小。
在另一示例性实施方案中，一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种发光材料中具有相对较小偶极矩值的发光材料可由烃构成或可具有对称性。
在又一示例性实施方案中，一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种发光材料中具有相对较大偶极矩值的发光材料的偶极矩值可为2德拜或更大。
在又一示例性实施方案中，一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种发光材料中具有相对较大偶极矩值的发光材料还可包括杂原子和/或过渡金属，或可具有不对称结构。
在本说明书的示例性实施方案中，一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种发光材料中具有相对较大偶极矩值的发光材料包括蒽。
在本说明书的示例性实施方案中，一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种发光材料中具有相对较大偶极矩值的发光材料包括蒽和杂环。
在本说明书的示例性实施方案中，一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种发光材料中具有相对较大偶极矩值的发光材料包括蒽和包括N、O和S中一种或两种或更多种杂原子的杂环。
在本说明书的示例性实施方案中，一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种发光材料中具有相对较大偶极矩值的发光材料包括蒽；和二苯并呋喃、萘并苯并呋喃、二苯并噻吩、咔唑、苯并咔唑、呫吨、芴酮、色烷(chromane)、苯并噻吩、螺芴呫吨以及苯并咪唑并菲啶，并且
二苯并呋喃、萘并苯并呋喃、二苯并噻吩、咔唑、苯并咔唑、呫吨、芴酮、色烷、苯并噻吩、螺芴呫吨以及苯并咪唑并菲啶可另外被一个或两个或更多个选自烷基和芳基的取代基所取代。
在本说明书的示例性实施方案中，一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种发光材料中具有相对较大偶极矩值的发光材料可选自以下结构。
然而，在本说明书的示例性实施方案中，两种发光材料中一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差只要差值为1.5德拜或更大即足够，并且发光材料的结构、种类和偶极矩值没有限制。
除有机发光二极管包括上述两种或更多种发光材料且包括发光材料中一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的发光层以外，本说明书的有机发光二极管可通过本领域中已知的材料和方法制造。
例如，本说明书的有机发光二极管可通过将阳极、有机材料层以及阴极依次堆叠在基底上制造。在此情况下，有机发光二极管可通过以下制造：通过使用物理气相沉积(PVD)方法(例如溅射或电子束蒸发)，将具有导电性的金属或金属氧化物或其合金沉积于基底上以形成阳极，在其上形成包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层以及电子注入层的有机材料层，然后在其上沉积可用作阴极的材料。除上述方法以外，有机发光二极管可通过依次在基底上沉积阴极材料、有机材料层以及阳极材料来制造。除上述方法以外，有机发光二极管可通过依次在基底上沉积阳极材料、有机材料层以及阴极材料来制造。
本说明书的有机发光二极管的有机材料层可由堆叠有一个或更多个有机材料层的多层结构构成。
在本说明书的示例性实施方案中，有机发光二极管还可包括选自空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、电子阻挡层以及空穴阻挡层中的一个或两个或更多个层。
例如，本说明书的有机发光二极管的结构可具有如图1中所说明的结构，但不限于此。
图1说明有机发光二极管的结构，其中透明电极201、空穴传输层301、发光层401、电子传输层501以及反射电极601依序堆叠于基底101上。在图1中，发光层401的发光材料中的至少两种发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大。
图1为根据本说明书的示例性实施方案的示例性结构，可进一步包括其他有机材料层，并且可不包括其他有机材料层。
当有机发光二极管包括多个有机材料层时，有机材料层可由相同材料或不同材料形成。
作为阳极材料，通常优选具有大的功函数的材料，以便将空穴平稳地注入到有机材料层中。可用于本说明书中的正电极材料的具体实例包括：金属，例如钒、铬、铜、锌和金，或其合金；金属氧化物，例如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)；金属与氧化物的组合，例如ZnO：Al或SnO2：Sb；导电聚合物，例如聚(3-甲基噻吩)、聚[3，4-(亚乙基-1，2-二氧基)噻吩](PEDOT)、聚吡咯和聚苯胺等，但不限于此。
作为阴极材料，通常优选具有小的功函数的材料，以便将电子平稳地注入到有机材料层中。负电极材料的具体实例包括：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，但不限于此。
空穴注入层为从电极注入空穴的层，并且空穴注入材料优选为具有传输空穴的能力的化合物，并且因此具有在正电极处注入空穴的作用以及注入空穴用于发光层或发光材料的优异效果，防止由发光层产生的激子移向电子注入层或电子注入材料，并且形成薄膜的能力也是优异的。空穴注入材料的最高占据分子轨道(HOMO)优选在正电极材料的功函数与周边有机材料层的HOMO之间。空穴注入材料的具体实例包括金属卟啉、低聚噻吩、基于芳胺的有机材料、基于己腈六氮杂苯并菲的有机材料、基于喹吖啶酮的有机材料、基于苝的有机材料、蒽醌、基于聚苯胺和聚噻吩的导电聚合物等，但不限于此。
空穴传输层为接收来自空穴注入层的空穴并将空穴传输至发光层的层，并且空穴传输材料宜为可接收自正电极或空穴注入层传输的空穴以将空穴转移至发光层的材料，并且具有大的空穴迁移率。其具体实例包括基于芳胺的有机材料、导电聚合物、共轭部分和非共轭部分共同存在的嵌段共聚物等，但不限于此。
发光材料优选为可接收分别来自空穴传输层和电子传输层的空穴和电子并结合空穴与电子以发射可见光区中的光的材料，并且对荧光或磷光具有良好的量子效率。其具体实例包括：8-羟基-喹啉铝络合物(Alq3)；基于咔唑的化合物；二聚的苯乙烯基化合物；BAlq；10-羟基苯并喹啉-金属化合物；苯并唑、苯并噻唑和基于苯并咪唑的化合物；基于聚(对亚苯基亚乙烯基)(PPV)的聚合物；螺环化合物；聚芴、红萤烯(1ubrene)等，但不限于此。
发光层可包括主体材料和掺杂材料。主体材料的实例包括稠合芳环衍生物或含杂环化合物等。稠合芳环衍生物的具体实例包括蒽衍生物、芘衍生物、萘衍生物、并五苯衍生物、菲化合物、荧蒽化合物等，并且含杂环化合物的具体实例包括咔唑衍生物、二苯并呋喃衍生物、梯型呋喃化合物、嘧啶衍生物等，但其实例不限于此。
根据本说明书的示例性实施方案，发光层包括由化学式1-A表示的化合物。
[化学式1-A]
在化学式1-A中，
n1为1或更大的整数，
Ar7为经取代或未经取代的单价或更高价苯并芴基；经取代或未经取代的单价或更高价荧蒽基；经取代或未经取代的单价或更高价芘基；或经取代或未经取代的单价或更高价基，
L4为直连键；经取代或未经取代的亚芳基；或经取代或未经取代的杂亚芳基，
Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的芳基；经取代或未经取代的甲硅烷基；经取代或未经取代的锗基；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的芳基烷基；或经取代或未经取代的杂芳基，或可彼此结合形成经取代或未经取代的环，以及
当n1为2更大时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同。
根据本说明书的示例性实施方案，有机材料层包括发光层，并且所述发光层包括由化学式1-A表示的化合物作为发光层的掺杂剂。
根据本说明书的示例性实施方案，L4为直连键。
根据本说明书的示例性实施方案，n1为2。
在本说明书的示例性实施方案中，Ar7为未经取代或经氘、甲基、乙基或叔丁基取代的二价芘基。
根据本说明书的示例性实施方案，Ar8与Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为具有6至30个碳原子的经取代或未经取代的芳基。
根据本说明书的示例性实施方案，Ar8与Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或经具有1至30个碳原子的烷基取代的具有6至30个碳原子的芳基。
根据本说明书的示例性实施方案，Ar8与Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的具有2至30个碳原子的杂芳基。
根据本说明书的示例性实施方案，Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的二苯并呋喃基。
根据本说明书的示例性实施方案，Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为具有6至30个碳原子的芳基，其未经取代或经锗基取代，所述锗基经具有1至30个碳原子的烷基取代。
根据本说明书的示例性实施方案，Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或经三甲基锗基取代的芳基。
根据本说明书的示例性实施方案，Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的苯基。
根据本说明书的示例性实施方案，Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或经甲基或二苯并呋喃基取代的苯基。
根据本说明书的示例性实施方案，Ar8和Ar9为未经取代或经三甲基锗基取代的苯基。
根据本说明书的示例性实施方案，化学式1-A由以下化合物表示。
根据本说明书的示例性实施方案，有机材料层包括发光层，并且发光层包括由以下化学式2-A表示的化合物。
[化学式2-A]
在化学式2-A中，
G11为苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基或以下化学式
G12为苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、对三联苯-4-基、对三联苯-3-基、对三联苯-2-基、间三联苯-4-基、间三联苯-3-基、间三联苯-2-基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4′-甲基联苯基、4″-叔丁基-对三联苯-4-基或3-荧蒽基，
G13和G14彼此相同或不同，并且各自独立地为氢；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的烷氧基；经取代或未经取代的芳基；或经取代或未经取代的杂芳基，
g12为1至5的整数，
g13和g14各自为1至4的整数，以及
当g12至g14各自为2或更大时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同。
根据本说明书的示例性实施方案，有机材料层包括发光层，并且发光层包括由化学式2-A表示的化合物作为发光层的主体。
根据本说明书的示例性实施方案，G11为1-萘基。
根据本说明书的示例性实施方案，G12为2-萘基。
根据本说明书的示例性实施方案，G13和G14为氢。
根据本说明书的示例性实施方案，化学式2-A由以下化合物表示。
在荧光发光层中，作为主体材料，一者或两者或更多者选自：二苯乙烯基亚芳基(distyrylarylene；DSA)、二苯乙烯基亚芳基衍生物、二苯乙烯基苯(distyrylbenzene；DSB)、二苯乙烯基苯衍生物、4，4′-双(2，2′-二苯基乙烯基)-1，1′-联苯基(DPVBi)、DPVBi衍生物、螺-DPVBi以及螺-六苯基(螺-6P)。
在荧光发光层中，作为掺杂剂材料，一者或两者或更多选自：基于苯乙烯基胺的掺杂剂材料、基于苝的掺杂剂材料以及基于二苯乙烯基联苯基(DSBP)的掺杂剂材料。
电子注入层为从电极注入电子的层，并且优选为具有传输电子的能力的化合物，具有从负电极注入电子的作用和将电子注入发光层或发光材料中的优异作用，防止由发光层产生的激子移向空穴注入层，并且形成薄膜的能力也是优异的。其具体实例包括芴酮、蒽醌二甲烷、联苯醌、噻喃二氧化物、唑、二唑、三唑、咪唑、苝四甲酸、亚芴基甲烷、蒽酮等，及其衍生物，金属络合物化合物、含氮五元环衍生物等，但不限于此。
金属络合物化合物的实例包括8-羟基喹啉根合锂、双(8-羟基喹啉根合)锌、双(8-羟基喹啉根合)铜、双(8-羟基喹啉根合)锰、三(8-羟基喹啉根合)铝、三(2-甲基-8-羟基喹啉根合)铝、三(8-羟基喹啉根合)镓、双(10-羟基苯并[h]喹啉根合)铍、双(10-羟基苯并[h]喹啉根合)锌、双(2-甲基-8-喹啉根合)氯化镓、双(2-甲基-8-喹啉根合)(邻甲酚根合)镓、双(2-甲基-8-喹啉根合)(1-萘根合)铝、双(2-甲基-8-喹啉根合)(2-萘根合)镓等，但不限于此。
空穴阻挡层为阻挡空穴到达负电极的层，并且通常可在与空穴注入层的那些条件相同的条件下形成。其具体实例包括二唑衍生物或三唑衍生物、菲咯啉衍生物、浴铜灵(bathocuproine；BCP)、铝络合物等，但不限于此。
根据本说明书的有机发光二极管根据待使用的材料可为顶部发射型、底部发射型或双面发射型。
另外，根据本说明书的有机发光二极管可为标准型，其中下电极为阳极且上电极为阴极，并且也可为倒置型，其中下电极为阴极且上电极为阳极。
根据本说明书的示例性实施方案的结构可通过与应用于有机发光二极管的原理类似的原理操作，甚至在包括有机太阳能电池、有机光导体、有机晶体管等的有机电子二极管中。
发明详述
在下文中，本说明书将参照实施例详细描述以具体说明本说明书。然而，根据本说明书的实施例可以各种形式进行修改，并且不应解释为本说明书的范围限于下述实施例。提供本说明书的实施例以向本领域普通技术人员更完整地说明本说明书。
实施例1
将薄涂有氧化铟锡(ITO)以具有的厚度的玻璃基底(康宁(Corning)7059玻璃)置于溶解有清洁剂的蒸馏水中，并且超声洗涤。在此情况下，使用由Fischer Co.制造的产品作为清洁剂，并且将使用由Millipore Co.制造的过滤器过滤两次的蒸馏水用作蒸馏水。在将ITO洗涤30分钟之后，使用蒸馏水重复进行两次超声洗涤10分钟。在使用蒸馏水完成洗涤之后，使用异丙醇、丙酮和甲醇溶剂进行超声洗涤，随后进行干燥。
通过使用混合有氧和氮的等离子体对如上所述制备的基底进行ITO表面处理30秒。之后，在ITO透明电极上真空沉积厚度为的以下HAT作为空穴传输层，然后在其上真空沉积厚度为的NPB作为空穴传输层。
在其上以1∶1的重量比沉积作为发光层的主体的E1和E3，在此情况下使用的掺杂剂D1为4％的重量比且发光层的厚度为
在发光层上真空沉积Alq3以具有的厚度，从而形成电子传输层。在电子传输层上依次沉积氟化锂(LiF)和铝以分别具有和 的厚度，从而形成阴极。
在上述过程中，除掺杂剂以外，有机材料的沉积速率保持在至此外，阴极中氟化锂和铝的沉积速率分别保持在和 至在沉积期间真空度维持在1×10-7或更小。
比较例1
以与实施例1中相同的方式制造有机发光二极管，不同之处在于在实施例1中真空沉积作为发光层的主体的E3与作为掺杂剂的4重量％的D1以具有的厚度。
比较例2
以与实施例1中相同的方式制造有机发光二极管，不同之处在于在实施例1中真空沉积作为发光层的主体的E1与作为掺杂剂的4重量％的D1以具有的厚度。
比较例3
以与实施例1中相同的方式制造有机发光二极管，不同之处在于在实施例1中真空沉积作为发光层的主体的E2与作为掺杂剂的4重量％的D1以具有的厚度。
比较例4
以与实施例1中相同的方式制造有机发光二极管，不同之处在于以1∶1的重量比沉积E1与E2作为实施例1中发光层的主体。
实验例1
在下表1中描述化合物E1至化合物E3的物理特性。
在本说明书的实施例中，HOMO能级通过使用大气压光电子光谱仪(AC3，由RikenKeiki Co.，Ltd.制造)测量。另外，对于LUMO能级，测量上述所制备的样品的吸收光谱(abs.)和光致发光光谱(PL)，然后计算各光谱边缘能量，差值作为带隙(Eg)，并且将LUMO能级计算为通过从用AC-3测量的HOMO能级减去带隙差值所获得的值。
[表1]
E1 E2 E3
HOMO(eV) 5.84(计算值) 5.85(计算值) 5.81
LUMO(eV) 2.76(计算值) 2.77(计算值) 2.98
带隙(eV) 3.08(计算值) 3.08(计算值) 2.83
偶极矩(德拜) 3.14 2.92 0.29
实验例2
由通过上述方法制造的有机发光二极管，在10mA/cm2的电流密度下测量驱动电压和发光效率，并且结果示于下表2中。
[表2]
如表2中的结果所见，可证实在根据本说明书的示例性实施方案的包括至少两个偶极矩值之差为1.5德拜或更大的发光材料的有机发光二极管中，维持低驱动电压和高发光效率，并且同时，色纯度优异且视角特性由色坐标的数值和半高全宽的数值改善。
图2为说明比较例1和比较例3的有机发光二极管中电流密度随电压变化的视图。
图3为说明比较例1和比较例3的有机发光二极管的发光光谱的视图。
图4为说明比较例1和比较例3的有机发光二极管中量子效率随电流变化的视图。
图5为说明比较例1和比较例2的有机发光二极管中电流密度随电压变化的视图。
图6为说明比较例1和比较例2的有机发光二极管的发光光谱的视图。
图7为说明比较例1和比较例2的有机发光二极管中量子效率随电流变化的视图。
图8为说明比较例1和比较例2以及实施例1的发光光谱的视图。
图9为说明比较例1和比较例2以及实施例1的发光光谱基于最大值(max)归一化的视图。
当将图8和图9的结果相互比较时，可证实偶极矩值相对较大的E1的情况具有大的半高全宽。然而，可证实色纯度相对劣化。此外，可证实在偶极矩值相对较小的E3的情况下，半高全宽小，但色纯度高。
当根据本说明书的示例性实施方案的有机发光二极管在发光层中包括偶极矩值之差为1.5德拜或更大的两种或更多种发光材料时，可证实色纯度改善，同时保持半高全宽增加，并且视角改善。

Claims (21)

1.一种有机发光二极管，包括：
透明电极；
设置为面向所述透明电极的反射电极；以及
一个或更多个设置在所述透明电极与所述反射电极之间的包括发光层的有机材料层，
其中所述发光层包括两种或更多种发光材料，并且
所述发光材料中一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述发光层包括：掺杂剂；和两种或更多种主体，以及
所述两种或更多种主体中一种主体的偶极矩值与另一主体的偶极矩值之差为1.5德拜或更大。
3.根据权利要求2所述的有机发光二极管，其中按总重量计，所述掺杂剂的含量为多于0重量％且30重量％或更少，并且
按所述总重量计，所述两种或更多种主体的含量为70重量％或更多且少于100重量％。
4.根据权利要求2所述的有机发光二极管，其中一种主体的偶极矩值与另一主体的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的所述两种主体具有混合主体结构。
5.根据权利要求4所述的有机发光二极管，其中按所述主体的总重量计，所述两种主体中具有较小偶极矩值的主体的含量为10重量％或更多且少于100重量％，并且
按所述主体的总重量计，所述两种主体中具有较大偶极矩值的主体的含量为多于0重量％且90重量％或更少。
6.根据权利要求2所述的有机发光二极管，其中一种主体的偶极矩值与另一主体的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的所述两种主体具有分层主体结构。
7.根据权利要求6所述的有机发光二极管，其中所述分层主体结构包括第一主体层和第二主体层，
所述第一主体层包括在一种主体的偶极矩值与另一主体的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的所述两种主体中具有较大偶极矩值的主体，
所述第二主体层包括在一种主体的偶极矩值与另一主体的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的所述两种主体中具有较小偶极矩值的主体，以及
相比于所述第二主体层，所述第一主体层设置为与所述透明电极邻近。
8.根据权利要求2所述的有机发光二极管，其中所述两种主体中的至少一者的三重态能量大于所述掺杂剂的三重态能量。
9.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述发光层包括420nm至480nm的光致发光光谱的峰值波长。
10.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述发光层包括530nm至590nm的光致发光光谱的峰值波长。
11.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述有机发光二极管的半高全宽为包括两种或更多种发光材料中一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差小于1.5德拜的发光层的有机发光二极管的半高全宽的1.03倍或更大。
12.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中一种发光材料的偶极矩值与另一发光材料的偶极矩值之差为1.5德拜或更大的所述两种发光材料中的至少一者包括芳族环。
13.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述有机发光二极管包括发射蓝色荧光的发光层。
14.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述有机发光二极管还包括一个或两个或更多个选自以下的层：空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、电子注入层、电子阻挡层以及空穴阻挡层。
15.根据权利要求13所述的有机发光二极管，其中所述发光层包括由以下化学式1-A表示的化合物：
[化学式1-A]
在化学式1-A中，
n1为1或更大的整数，
Ar7为经取代或未经取代的单价或更高价苯并芴基；经取代或未经取代的单价或更高价荧蒽基；经取代或未经取代的单价或更高价芘基；或经取代或未经取代的单价或更高价基，
L4为直连键；经取代或未经取代的亚芳基；或经取代或未经取代的杂亚芳基，
Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的芳基；经取代或未经取代的甲硅烷基；经取代或未经取代的锗基；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的芳烷基；或经取代或未经取代的杂芳基，或任选地彼此结合形成经取代或未经取代的环，以及
当n1为2或更大时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同。
16.根据权利要求15所述的有机发光二极管，其中L4为直连键，Ar7为二价芘基，Ar8和Ar9彼此相同或不同，并且各自独立地为未经取代或经具有1至30个碳原子的烷基取代的具有6至30个碳原子的芳基，或经取代或未经取代的具有2至30个碳原子的杂芳基，以及n1为2。
17.根据权利要求13所述的有机发光二极管，其中所述发光层包括由以下化学式2-A表示的化合物：
[化学式2-A]
在化学式2-A中，
G11为苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基或以下化学式
G12为苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、对三联苯-4-基、对三联苯-3-基、对三联苯-2-基、间三联苯-4-基、间三联苯-3-基、间三联苯-2-基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4′-甲基联苯基、4″-叔丁基-对三联苯-4-基或3-荧蒽基，
G13和G14彼此相同或不同，并且各自独立地为氢；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的烷氧基；经取代或未经取代的芳基；或经取代或未经取代的杂芳基，
g12为1至5的整数，
g13和g14各自为1至4的整数，以及
当g12至g14各自为2或更大时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同。
18.根据权利要求17所述的有机发光二极管，其中G11为1-萘基，并且G12为2-萘基。
19.根据权利要求15所述的有机发光二极管，其中所述发光层包括由以下化学式2-A表示的化合物：
[化学式2-A]
在化学式2-A中，
G11为苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基或以下化学式
G12为苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、对三联苯-4-基、对三联苯-3-基、对三联苯-2-基、间三联苯-4-基、间三联苯-3-基、间三联苯-2-基、邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、对叔丁基苯基、对(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4′-甲基联苯基、4″-叔丁基-对三联苯-4-基或3-荧蒽基，
G13和G14彼此相同或不同，并且各自独立地为氢；经取代或未经取代的烷基；经取代或未经取代的烷氧基；经取代或未经取代的芳基；或经取代或未经取代的杂芳基，
g12为1至5的整数，
g13和g14各自为1至4的整数，以及
当g12至g14各自为2或更大时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同。
20.一种显示器件，其包括根据权利要求1至19中任一项所述的有机发光二极管。
21.一种发光器件，其包括根据权利要求1至19中任一项所述的有机发光二极管。
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