CN110010774A - 有机电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机电致发光器件,该器件依次包括阳极,有机功能层,阴极,其中有机功能层包括:靠近阳极一侧依次设置的空穴注入层、空穴传输层、发光层、靠近阴极一侧依次设置的电子注入层、电子传输层中的至少一层;所述发光层包括电子减缓层和主发光层,所述电子减缓层包含电子减缓材料,所述电子减缓材料的浓度从阳极到阴极方向随膜厚的增大而逐渐增大,该浓度由3%逐渐增大至7%。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光器件技术领域,特别涉及一种具有在主体材料中呈梯度地连续掺杂电子减缓材料的结构的有机电致发光器件。
背景技术
有机电致发光显示器(英文全称为Organic Light-Emitting Display,简称OLED)具有主动发光、轻薄、视角大、响应速度快、节能、温度耐受范围大、能实现轻柔显示和透明显示等优点。有机电致发光显示器 OLED为平面光源,不需要导光板或扩散板,而且驱动电压低,散热量较小。OLED较容易实现透明和柔性的显示,可应用于特殊场合并开拓出新的照明市场,因此被视为下一代最具潜力的新型平板显示技术。
自从Tang设计了OLED以后,研究人员纷纷致力于充分利用三重态激子和单重态激子得到高效率的OLED(参见专利文献1和专利文献2)。但是,由于空穴载流子和电子载流子的传输不是理想的,可能存在两种载流子的不平衡注入,且注入的载流子不能保证能够百分之百的发光。同时,载流子复合形成的激子可能发生淬灭,使得器件的发光效率降低。又因为,由于电子和空穴通常具有不同的注入速率,即电子注入速率大于空穴注入速率,所以会造成注入到发光层复合区的电子数量和空穴数量不同,从而导致有机电致发光器件的发光效率和寿命降低。
现有技术中解决上述问题的方式主要是在设置于阳极和阴极之间的多个有机功能层的层间设置空穴(电子阻挡层),即,在串联式OLED 中直接引入电子阻挡层。
但是,因为引入了较多的功能层,器件所包含的功能层数大大增加,即层与层之间的界面增加,这无疑会导致器件内各层间界面势垒升高,进而造成工作电压升高,而且串联式器件中任何一层的成膜质量等因素都会影响到整个发光器件的发光效率,所以上述方式导致器件的其他性能受到影响。另外,引入较多功能层也增加了工艺难度和生产成本。
而且,现有技术中为了调节器件中空穴与电子的迁移速率使之更加平衡,通常会选用高空穴传输速率材料,或新的器件结构来对器件中的空穴迁移率进行提升,但是效果并不理想。这是因为加快空穴迁移率的程度并不易控制,改善最终的效果往往是没有提升器件中空穴迁移率,抑或是提升幅度不一致,导致发光层中激子复合仍未达到平衡,进而发光效率不高。
因此,现实中存在减少有机电致发光器件所包含的层数、提高其发光效率、同时降低其工作电压并延长其发光寿命的需要。
现有技术文献
专利文献1:CN101875637B;
专利文献2:KR10-2012-0083243A。
发明内容
发明要解决的问题
鉴于现有技术中存在的以上缺陷,本发明的目的在于提供一种能够提高发光效率、降低工作电压、延长发光寿命的有机电致发光器件。
解决问题的手段
为实现上述目的,本发明提供了一种有机电致发光器件,通过引入一层电子减缓材料的浓度呈梯度变化的电子减缓层来控制发光中心复合区域的位置,由此解决由于串联式OLED的电子阻挡层引入所带来的注入势垒、及器件中功能层较多而影响器件性能的问题,实现提升有机电致发光器件的发光效率、降低工作电压、延长发光寿命的目的。
在本发明的有机电致发光器件中,其发光层具有电子减缓层的结构,所述电子减缓层中,具有电子减缓效果的材料与主体材料掺杂,使得电子减缓材料的浓度呈梯度变化,具体为该浓度从阳极到阴极方向随膜厚的增大而逐渐增大。也就是说,在电子减缓层中,越靠近阳极则电子减缓材料的浓度越小,越靠近阴极则电子减缓材料的浓度越大。
在本发明中,电子减缓作用没有单独作为一个独立的有机功能层引入到有机电致发光器件中,而是与主体材料共同蒸镀形成单一的发光层。现有技术大多为提升载流子的迁移率,使之复合平衡,而与其不同的是,本发明特别适用于器件中电子迁移率较高的特定结构,通过减缓电子的迁移率从而平衡载流子迁移率,并且通过梯度掺杂方式来平缓地减小电子迁移率,以此实现调节复合中心位置的效果,并且与传统器件结构相比规避了直接引入电子阻挡层对器件性能造成的影响,由此提升有机电致发光器件的发光效率,降低了工作电压,延长了发光寿命。
具体地,本发明提供了:
<1>.一种有机电致发光器件,依次包括阳极、有机功能层和阴极,所述有机功能层包括发光层,其中,所述发光层包括电子减缓层和至少一层的主发光层,所述主发光层包含主体材料和发光材料,所述电子减缓层包含电子减缓材料,所述电子减缓材料在所述电子减缓层中的浓度从所述阳极到所述阴极方向随所述电子减缓层的厚度的增大而逐渐增大,所述浓度由3%逐渐增大至7%。
<2>.根据<1>所述的有机电致发光器件,其中,以LUMO(主体材料) 和LUMO(电子减缓材料)分别表示所述主体材料和所述电子减缓材料的最低未占分子轨道的能级,LUMO(电子减缓材料)大于LUMO(主体材料),且二者差值范围为0.7~1.5eV,优选为1.0eV。
<3>.根据<1>或<2>所述的有机电致发光器件,其中,以HOMO(主体材料)和HOMO(电子减缓材料)分别表示所述主体材料和所述电子减缓材料的最高占据分子轨道的能级,满足:
|HOMO(电子减缓材料)-HOMO(主体材料)|≤0.3eV。
<4>.根据<1>或<2>所述的有机电致发光器件,其中,所述电子减缓层的厚度为3.0nm~7.0nm。
<5>.根据<1>或<2>所述的有机电致发光器件,其中,所述电子减缓材料的三线态能级高于所述主体材料的三线态能级。
<6>.根据<1>或<2>所述的有机电致发光器件,其中,所述有机功能层还包括:靠近所述阳极一侧依次设置的空穴注入层、空穴传输层、靠近阴极一侧依次设置的电子注入层、电子传输层中的至少一层。
<7>.一种有机电致发光器件,包括有机功能层,其中,所述有机功能层中包含式(1)所示的菲类化合物:
式(1)中,
R1各自独立地选自H或苯基;
R2、R2’分别独立地选自
其中*表示取代基团可与亚苯基进行键合的位点;
m与n各自独立地为1、2或3;且当m为2或3时,多个R2彼此可以相同或者不同,当n为2或3时,多个R2’彼此可以相同或者不同;
R3选自C6~C30芳烃基,式(1)中具有多个R3时,多个R3彼此可以相同或者不同。
<8>.根据<7>所述的有机电致发光器件,其中,R2与R2’相同。
<9>.根据<7>所述的有机电致发光器件,其中,m和n相同。
<10>.根据<7>所述的有机电致发光器件,其中,m和n均为1或m 和n均为2。
<11>.根据<7>所述的有机电致发光器件,其中,m和n均为1。
<12>.根据<7>~<11>中任一项所述的有机电致发光器件,其中,R2选自
<13>.根据<7>~<11>中任一项所述的有机电致发光器件,其中,R3为苯基。
<14>.根据<7>~<11>中任一项所述的有机电致发光器件,其中,所述菲类化合物的数均分子量介于400~1200之间,优选介于500~900之间。
<15>.根据<7>~<11>中任一项所述的有机电致发光器件,其中,所述菲类化合物为电子减缓材料。
<16>.根据<1>~<6>中任一项所述的有机电致发光器件,其中,所述电子减缓材料包含<7>~<15>中任一项所述的菲类化合物。
<17>.一种有机电致发光器件的制备方法,其中,
包括通过蒸镀形成发光层的步骤,
所述发光层包括电子减缓层和至少一层的主发光层,所述主发光层由主体材料形成,所述电子减缓层包含电子减缓材料,所述电子减缓材料为 <1>~<6>、<16>中任一项所述的电子减缓材料或者包含<7>~<15>中任一项所述的菲类化合物,
所述通过蒸镀形成发光层的步骤中,先蒸镀所述主体材料以形成至少一层的所述主发光层,随后同时蒸镀所述主体材料和所述电子减缓材料,并且所述电子减缓材料的蒸镀速率随着所述电子减缓层的厚度的增加而逐渐上升,以使所述电子减缓材料在所述电子减缓层中的浓度由3%逐渐增大至7%。
发明效果
本发明通过在发光层中包括电子减缓层和至少一层的主发光层,且电子减缓材料在电子减缓层中的浓度从阳极到阴极方向随电子减缓层的厚度的增大而由3%逐渐增大至7%,能够实现提高发光效率、降低工作电压、延长发光寿命的优异的技术效果。
在本发明的有机电致发光器件中,依次包括阳极、有机功能层和阴极,所述有机功能层包括发光层,发光层包括电子减缓层和至少一层的主发光层,电子减缓材料在电子减缓层中的浓度从阳极到阴极方向随电子减缓层的厚度的增大而由3%逐渐增大至7%。
在本发明中,电子减缓材料是一种具有电子减缓特性的材料,其三线态能级(T1)高于主体材料的三线态能级。所述电子减缓材料与合适的主体材料相互配合,能够有效地减缓电子的迁移速率,从而有效的调节主体复合中心的位置。
为了更好的进行空穴的传输和激子的复合,电子减缓材料与主体材料采用梯度掺杂的方式进行掺杂,即从阳极到阴极随着电子减缓层的厚度的增大电子减缓材料的浓度也逐渐增大,最终在未接触发光层与电子传输层界面之前达到最大值。其用意在于靠近发光层与电子传输层界面的浓度较高,使其能更好的减缓电子的迁移速率,将主体材料的发光中心从空穴传输层-发光层界面一侧向发光层-电子传输层界面一侧迁移,从而避免激子能量向空穴传输层一侧传递,有效的提升激子复合几率,从而提高发光效率、降低工作电压、延长发光寿命。
由于本发明的电子减缓材料在电子减缓层中主要起减缓电子迁移率的作用,因此需要使掺杂浓度保持在一个合理的范围内,以避免掺杂客体的浓度过高而导致淬灭效果,或过低而无法起到电子减缓的作用。因此,在电子减缓层中,电子减缓材料的浓度梯度为由3%逐渐增大至7%,优选由3%逐渐增大至6%,更优选由4%逐渐增大至6%,进一步优选由4%逐渐增大至5%。
本发明的有机电致发光器件中,以HOMO(主体材料)和HOMO(电子减缓材料)分别表示所述主体材料和所述电子减缓材料的最高占据分子轨道的能级,以LUMO(主体材料)和LUMO(电子减缓材料)分别表示所述主体材料和所述电子减缓材料的最低未占分子轨道的能级,其中,LUMO(电子减缓材料)大于LUMO(主体材料),优选二者差值范围为0.7~1.5eV,优选为1.0eV。另外,在本发明的有机电致发光器件中,优选满足:
|HOMO(电子减缓材料)-HOMO(主体材料)|≤0.3eV。
通过如上述那样限定HOMO(主体材料)和HOMO(电子减缓材料)的关系、LUMO(主体材料)和LUMO(电子减缓材料)的关系,可以进一步提高器件的发光效率、降低工作电压、延长其发光寿命。
本发明的有机电致发光器件中,电子减缓层的厚度为3.0nm~7.0nm。将电子减缓层的厚度限定为上述范围,可以有效地提高发光效率、降低工作电压、延长发光寿命。为此,电子减缓层的厚度优选为3.0nm~6.0nm,更优选为4.0nm~6.0nm,进一步优选为5.0nm~6.0nm。
本发明的有机电致发光器件中,电子减缓材料优选为下述式(1)所示的菲类化合物:
在式(1)中,R1各自独立地选自H或苯基;
R2、R2’分别独立地选自
(*表示取代基团可与亚苯基进行键合的位点);
m与n独立地为1、2或3;且当m为2或3时,多个R2彼此可以相同或者不同,当n为2或3时,多个R2’彼此可以相同或者不同;
R3选自C6~C30芳烃基,式(1)中具有多个R3时,多个R3彼此可以相同或者不同。
在式(1)所示的菲类化合物中,优选m和n相同地为1或2;更优选m和n均为1。进一步地,优选R2与R2’相同,即式(1)所示的菲类化合物优选为轴对称结构。
式(1)所示的菲类化合物优选为式(2)或式(3)所示的化合物:
R2的定义如式(1)中所述。
式(1)所示的菲类化合物也可以优选为式(4)或式(5)所示的化合物:
R2的定义如式(1)中所述。
优选地,上述式(1)~式(5)中,R2选自
R3优选为苯基。
出于成膜性能以及加工性能等方面的考虑,式(1)所示的菲类化合物的数均分子量介于400~1200之间,优选介于500~900之间。
作为具体化合物的例子,式(1)所示的菲类化合物可以举出以下化合物A1~化合物A12,但并不限于这些化合物。
本发明还涉及一种有机电致发光器件的制备方法,其包括通过蒸镀形成发光层的步骤,所述发光层包括电子减缓层和至少一层的主发光层,所述电子减缓材料为上述电子减缓材料或者包含式(1)所示的菲类化合物的电子减缓材料。
本发明的制备方法中,在通过蒸镀形成发光层的步骤中先蒸镀主体材料以形成至少一层的主发光层,随后同时蒸镀主体材料和电子减缓材料,并且电子减缓材料的蒸镀速率随着电子减缓层的厚度的增加而逐渐上升,以使电子减缓材料在电子减缓层中的浓度由3%逐渐增大至7%。
现有技术的有机电致发光器件中,如果不引入电子阻挡层,也没有任何具有减缓电子迁移率作用的功能层,则器件内部电子与空穴复合不平衡,导致复合中心位置靠近发光层与空穴传输层,从而激子部分能量传递到空穴传输材料中,导致器件效率降低,并影响到寿命使其下降。
而如果仅引入电子阻挡层作为器件的功能层,由于电子阻挡层材料的较高LUMO能级和T1能级,使得激子可以限制在发光层内。但是,发光层内部复合中心的位置却无法调节,并且引入的电子阻挡层也在一定程度上带入注入势垒,所以导致器件效率不高、电压较高。
如果引入电子减缓层,且电子减缓材料在电子减缓层中均匀分布,即不呈现浓度梯度,则有机电致发光器件的工作电压有所下降,发光效率提升,且随着电子减缓层中的电子减缓材料浓度的增大,工作电压会逐渐上升,而发光效率和发光寿命会先上升后下降。
为解决上述各种问题,在本发明的有机电致发光器件中,采用将电子减缓材料梯度掺杂的方式,这样能够使电子迁移速率更加平缓地变化,从而有效地提高发光效率,降低工作电压,并延长发光寿命。
例如,由后述的本申请实施例可知,本发明的有机电致发光器件中,在发光层中通过梯度掺杂的方式引入具有电子减缓特性的材料,从发光层内部进行电子与空穴的平衡调节,使得复合中心的位置从原本的发光层- 空穴传输层交界面调节到发光层中间位置,避免在界面处的激子发生能量传递或非辐射复合现象,从根本上提升了器件的效率,并且规避了直接引入电子阻挡层所带来的注入势垒,从而降低了器件的电压。
而且,选择与主体材料搭配能级匹配效果更好的电子减缓材料,可以进一步提高发光效率、降低工作电压、延长发光寿命,对器件性能的改善效果更为明显。
本发明的有机电致发光器件中,有机功能层优选还包括:靠近所述阳极一侧依次设置的空穴注入层、空穴传输层、靠近阴极一侧依次设置的电子注入层、电子传输层中的至少一层。例如,本发明的有机电致发光器件可以具有阳极/空穴注入层/发光层/阴极、阳极/发光层/电子注入层/阴极、阳极/空穴注入层/发光层/电子注入层/阴极、阳极/空穴注入层/空穴传输层 /发光层/电子注入层/阴极等结构。
对于有机电致发光器件而言,通过使用上述多层结构,可以防止淬灭所致的亮度、寿命下降。可以根据需要组合使用发光材料、掺杂材料、空穴注入材料、电子注入材料。另外,空穴注入层、发光层、电子注入层可以分别由两层以上的层构成形成。此时,在空穴注入层的情况下,将从电极注入空穴的层称为空穴注入层;将从空穴注入层接受空穴并将空穴传输至发光层的层称为空穴传输层。同样地,在电子注入层的情况下,将从电极注入电子的层称作电子注入层;将从电子注入层受电子并将电子传输至发光层的层称作电子传输层。这些各层可以根据材料的能级、耐热性、与有机层或金属电极的密合性等各因素选择使用。
本发明的有机电致发光器件中,阳极可以采用无机材料或有机导电聚合物。无机材料一般为氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、氧化铟锌(IZO) 等金属氧化物或金、银、铜等功函数较高的金属,优选ITO。
本发明的有机电致发光器件中,阴极一般采用锂、镁、钙、锶、铝、铟等功函数较低的金属和它们与铜、银、金的合金,或金属与金属氟化物交替形成的电极层,优选Al层。
作为能够与上述主体材料和电子减缓材料共同用于发光层的发光材料,例如可举出萘、菲、红荧烯、蒽、并四苯、芘、苝、十环烯、晕苯、四苯基环戊二烯、五苯基环戊二烯、芴、螺芴等稠合多环芳香族化合物和它们的衍生物;三(8-羟基喹啉)铝等有机金属络合物;三芳基胺衍生物、苯乙烯基胺衍生物、茋衍生物、香豆素衍生物、吡喃衍生物、噁嗪酮(oxazone)衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并咪唑衍生物、吡嗪衍生物、肉桂酸酯衍生物、二酮吡咯并吡咯衍生物、吖啶酮衍生物、喹吖啶酮衍生物等,但并不限定于这些。
在本发明的有机电致发光器件中,除了上述的发光材料之外,还可以根据需要在发光层中含有发光性掺杂剂(磷光性掺杂剂和/或荧光性掺杂剂)。另外,可以在包含上述化合物的发光层上层叠包含这些掺杂剂的发光层。
荧光性掺杂剂是能由单线态激子发光的化合物。作为荧光性掺杂剂,优选为与所要求的发光色相适应地从胺系化合物、芳香族化合物、三(8- 羟基喹啉)铝络合物等螯合络合物、香豆素衍生物、四苯基丁二烯衍生物、双苯乙烯基亚芳基衍生物、噁二唑衍生物等中选出的化合物,更优选苯乙烯基胺化合物、苯乙烯基二胺化合物、芳基胺化合物、芳基二胺化合物、荧蒽化合物,进一步优选稠合多环胺衍生物。这些荧光性掺杂剂可以单独使用或组合多种使用。
作为空穴注入材料,优选具有传输空穴的能力、具有自阳极的空穴注入效果、对于发光层或发光材料具有优异的空穴注入效果、且薄膜形成能力优异的化合物。具体地可以举出酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、卟啉衍生物、联苯胺型三苯基胺、二胺型三苯基胺、六氰基六氮杂三亚苯等、和它们的衍生物、以及聚乙烯基咔唑、聚硅烷、导电性高分子等高分子材料,但并不限于这些。其中,优选酞菁衍生物。
空穴传输材料优选为芳香族叔胺衍生物。作为芳香族叔胺衍生物,例如为N,N’-二苯基-N,N’-二萘基-1,1’-联苯-4,4’-二胺、N,N,N’,N’-四联苯 -1,1’-联苯-4,4’-二胺等、或者具有这些芳香族叔胺骨架的低聚物或聚合物,但并不限于这些。
作为电子注入材料,优选具有传输电子的能力、具有自阴极的电子注入效果、对于发光层或发光材料具有优异的电子注入效果、且薄膜形成能力优异的化合物。更有效的电子注入材料是金属络合物化合物及含氮杂环衍生物。作为所述金属络合物化合物,可以举出例如8-羟基喹啉锂、双(8- 羟基喹啉)锌、三(8-羟基喹啉)铝、三(8-羟基喹啉)镓、双(10-羟基苯并[h] 喹啉)铍、双(10-羟基苯并[h]喹啉)锌等,但并不限于这些。作为所述含氮杂环衍生物,优选例如噁唑、噻唑、噁二唑、噻二唑、三唑、吡啶、嘧啶、三嗪、菲绕啉、苯并咪唑、咪唑并吡啶等,其中优选苯并咪唑衍生物、菲绕啉衍生物、咪唑并吡啶衍生物。
作为优选的方式,在这些电子注入材料中还含有掺杂剂,为了容易接受来自阴极的电子,更优选在有机层的阴极界面附近掺杂以碱金属为代表的掺杂剂。作为掺杂剂,可以举出供体性金属、供体性金属化合物及供体性金属络合物,这些还原性掺杂剂可以单独使用1种,也可以组合使用2 种以上。
在本发明的有机电致发光器件中,各个层结构的形成可以应用真空蒸镀法、溅射法、等离子体法、离子镀敷法等干式成膜法或旋涂法、浸渍法、流涂法等湿式成膜法中的任一方法。膜厚没有特别限定,但需要设定为适当的膜厚。若膜厚过厚,则为了得到一定的光输出而需要大的施加电压,由此导致效率变差。若膜厚过薄则产生针孔等,即使施加电场也不能得到充分的发光亮度。在湿式成膜法的情况下,将形成各层的材料溶解或分散于乙醇、氯仿、四氢呋喃、二氧六环等适当的溶剂中而形成薄膜,该溶剂可以是任意一种或多种。
在任意有机功能层中,为了提高成膜性、防止膜的针孔等,均可以使用适当的树脂或添加剂。
本发明的有机电致发光器件可以用于各种电子设备,可以用于例如壁挂式电视的平板显示器等平面发光体、复印机、打印机、液晶显示器的背光灯或计量仪器类等的光源、显示板、标识灯等。
附图说明
图1为本发明中使用的有机电致发光器件的截面示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施方式对本发明的发光层、有机电致发光器件及其制备方法做进一步详细描述。需要注意的是,以下描述并不视为对本发明的限定。
以下合成例和制备例中,相关测试方法如下:
(1)蒸发速率
使用膜厚监测仪检测材料的蒸发速率,探测器位于对应蒸发源的上方 20~30cm,晶振频率6MHz。测试时预先在膜厚监测仪中设定工具因子为 15,在当前条件下以的蒸发速率蒸镀厚度为的薄膜(真空度 <2.0×10-4Pa),利用台阶仪或椭偏仪对薄膜样品的厚度进行测试并根据测试结果调整膜厚监测仪的工具因子,再次使用校正过的工具因子重新进行膜厚标定,如膜厚监测仪的显示厚度与实际测量厚度相同,标膜结束,否则重复进行上述工作,直至膜厚仪显示值与真实值相同,此时,通过膜厚监测仪显示的蒸发速率即为材料的实际蒸发速率。
(2)蒸发温度
首先使用目标材料标定膜厚,重新设置膜厚监测仪的工具因子。然后,使用真空蒸镀设备在2.0×10-4Pa真空度下升温至有速率产生,保持该温度并持续蒸发10分钟后,继续以20℃/min的频率升高温度,当蒸发速率接近调整升温速率至2℃/min,到达该蒸发速率后保持当前温度,稳定蒸发5分钟后记录当前温度,随后重复升温操作查找并记录速率在时的蒸发温度。温度探测器位于圆柱形坩埚的底部。
(3)三线态能级(T1)
使用荧光光谱仪测试。将样品溶解于二甲基四氢呋喃或二氯甲烷或甲苯中并使用低温附件进行液氮冷却,荧光光谱仪激发波长为该材料在紫外吸收光谱中最强的吸收峰对应的波长,扫描速率240nm/min,光电倍增管电压250V。
(4)HOMO&LUMO
使用电化学工作站对样品进行循环伏安法测试,工作站采用三电极系统,铂电极为工作电极,铂丝电极为对电极,Ag丝电极为参考电极。样品溶解于10mL干二氯甲烷或超干四氢呋喃中,电解质盐使用四正丁基高氯酸按或四正丁基六氟磷酸铵,测试样品通氩气保护,电压范围-2~2V,扫描速度50~200mV/s,扫描圈数2~50。
(5)本发明中的中间体和化合物的分析检测使用AB SCIEX质谱仪(4000 QTRAP)和布鲁克核磁共振仪(500M)。
(6)电子迁移率
TOF方法测量材料的载流子迁移率;即制备好的薄膜器件,并施加偏转电压;开启激光器,激光激发材料产生光生载流子;载流子在电场的作用下会定向运动,由示波器记录漂移电流与时间的关系并最终计算得到载流子的迁移率。
(7)亮度、效率、色度是通过OSM软件联动光谱仪完成测试,电压从0V增加至8V,步长为0.01V,在有机电致发光器件两端施加电压,设置起始电压,通过逐步增大外加电压,测得一系列亮度、效率、色度随电压变化曲线;外量子效率为光谱仪及光电性能测试软件计算而得。
(8)寿命通过MC-6000完成测试的,通过设定不同的测试亮度,得出有机电致发光器件的亮度与寿命衰减曲线,从而取得器件在要求衰减亮度下的寿命数值。
合成实施例
本发明中未提到的合成方法的化合物的都是通过商业途径获得的原料产品。实施例中所用的各种化学药品如石油醚、乙酸乙酯、正己烷、甲苯、四氢呋喃、二氯甲烷、二氧六环、2-溴-5-羟基苯甲醛、四(三苯基膦) 钯、碳酸钾、水合肼、乙酸、吡啶、三氟甲磺酸酐,联频哪醇硼酸酯、1-(4- 溴苯基)-2-苯基-1H-苯并咪唑、(4-(吡啶-2-基)苯基)硼酸、(4-(喹啉-8-基) 苯基)硼酸、5-(4-苯硼酸酯)嘧啶、5-(4-苯硼酸酯)喹喔啉、2,2’-(5-硼酸-1,3-苯基)二吡啶等基础化工原料均可在国内化工产品市场买到。
合成实施例1.化合物A1的合成
将2-溴-5-羟基苯甲醛(50g,0.249mol),双联频那醇硼酸酯(95g, 0.3735mol),二氧六环(1.0L),乙酸钾(48.9g,0.498mol),Pd(dppf)Cl2(0.98g) 加入到四口瓶中升温到回流,TLC点板监控反应终点。大概三小时反应完毕。反应完成后,加入乙酸乙酯和水进行分液,有机相干燥,过硅胶,收干溶剂的中间体M1,50g收率80.9%,直接用于下一步反应。
将M1(50g,0.202mol),2-溴-5-羟基苯甲醛(40.5,0.202mol),二氧六环(500ml),H2O(150ml),Pd(PPh3)4(3.74g),K2CO3(56g)加入到2L的四口瓶中,氮气保护升温到回流反应,TLC点板监控反应终点,大概5小时反应完毕,反应完成后加入乙酸乙酯和水分液,有机相干燥收干,乙醇洗涤过滤后的中间体M2,36g收率73.6%。
将M2(36g,0.149mol),水合肼(22.3g,0.446mol),乙酸(500ML) 加入1L的四口瓶中,氮气保护,体系80~90℃大约反应1小时反应完毕。反应完成后蒸掉大部分的乙酸加入乙酸乙酯和水进行分液,有机相干燥,收干,柱层析分离PE/EA=5:1,最终的中间体M3,21.6g收率69.0%。
将M3(21.6g,0.091mol)、吡啶(36g,0.455mol)加入到500ml二氯甲烷中,降温至0℃,开始滴加三氟甲磺酸酐(77g,0.273mol),滴加完毕后逐渐恢复室温反应2h,TLC监控反应完全,加入水淬灭后分离有机相浓缩得中间体M4,41.85g收率97%。
M4:1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.99(s,1H),8.98(s,1H),8.33(s, 2H),7.92(s,2H),7.82(s,1H),7.80(d,J=2.9Hz,1H)。
将1-(4-溴苯基)-2-苯基-1H-苯并咪唑(100g,0.286mol)、双联频那醇硼酸酯(109g,0.43mol),二氧六环(1.5L),乙酸钾(48.9g,0.498mol), Pd(dppf)Cl2(2.0g)加入到四口瓶中升温到回流,TLC点板监控反应终点。大概三小时反应完毕。反应完成后,加入乙酸乙酯和水进行分液,收干溶剂得中间体M5,72.5g收率64.0%。
M4(10g,0.0211mol)、M5(25g,0.0633mol)、二氧六环(500ml), H2O(150ml),Pd(PPh3)4(0.4g),K2CO3(11.6g)加入到1L的四口瓶中,回流反应6h,有产品析出,TLC监控反应完成,降温后过滤,滤饼用DMF 回流溶解后过硅胶析晶的产品A1,其为11g,收率73.5%。
A1:1H NMR(500MHz,Chloroform)δ9.10(t,J=10.1Hz,2H),8.56(dd, J=14.9,3.0Hz,2H),8.47-8.37(m,4H),8.33-8.22(m,4H),7.92(t,J=1.3Hz, 2H),7.86-7.72(m,10H),7.58-7.45(m,8H),7.28(td,J=14.9,3.0Hz,2H)。
合成实施例2.化合物A2的合成
合成步骤同化合物A1,不同在于将M5替换为等当量的(4-(吡啶-2- 基)苯基)硼酸,反应结束后,分离得到白色固体7.4g,收率为72.3%。
1H NMR(500MHz,Chloroform)δ9.11(d,J=14.8Hz,2H),8.75-8.62(m, 4H),8.47-8.31(m,6H),7.92(t,J=1.4Hz,2H),7.89-7.81(m,4H),7.38(td, J=14.9,2.9Hz,2H),7.14(dd,J=15.0,3.1Hz,2H),6.90(td,J=15.0,3.1Hz, 2H)。
合成实施例3.化合物A3的合成
合成步骤同化合物A1,不同在于将M5替换为等当量的(4-(喹啉-8- 基)苯基)硼酸,反应,分离得到白色固体8.5g,收率为68.5%。
1H NMR(500MHz,Chloroform)δ9.11(d,J=15.1Hz,2H),8.83(dd,J= 15.0,3.1Hz,2H),8.48-8.38(m,4H),8.15(dt,J=15.0,2.9Hz,2H),7.92(s, 2H),7.74(dt,J=14.8,3.1Hz,2H),7.64(dd,J=14.9,3.2Hz,2H),7.50(t,J =14.9Hz,2H),7.32-7.18(m,10H)。
合成实施例4.化合物A4的合成
合成步骤同化合物A1,不同在于将M5替换为等当量的5-(4-苯硼酸酯)嘧啶,反应结束后,分离得到白色固体8.03g,收率为78.2%。
1H NMR(500MHz,Chloroform)δ9.59(s,2H),9.16-9.03(m,6H), 8.47-8.33(m,4H),7.92(t,J=1.4Hz,2H),7.25(s,8H)。
合成实施例5.化合物A5的合成
合成步骤同化合物A1,不同在于将M5替换为等当量的5-(4-苯硼酸酯)喹喔啉,反应结束后,分离得到白色固体7.8g,收率为75.9%。
1H NMR(500MHz,Chloroform)δ9.16-9.06(m,2H),8.93(s,4H), 8.47-8.39(m,4H),8.03-7.79(m,8H),7.25(s,8H)。
合成实施例6.化合物A6的合成
合成步骤同化合物A1,不同在于将M5替换为等当量的2,2'-(5-硼酸 -1,3-苯基)二吡啶,反应结束后,分离得到9.2g,收率68.5%。
1H NMR(500MHz,Chloroform)δ9.11(d,J=15.0Hz,2H),8.71(t,J= 3.0Hz,2H),8.52-8.30(m,12H),7.92(s,2H),7.38(td,J=14.9,2.9Hz,4H), 7.14(dd,J=15.0,3.1Hz,4H),6.90(td,J=15.0,3.1Hz,4H)。
合成实施例7.化合物A7的合成
合成步骤同化合物A8,不同在于将M8替换为等当量的2,2'-(5-硼酸 -1,3-苯基)二吡啶,反应结束后,分离得到10.9g,收率65.4%。
1H NMR(500MHz,Chloroform)δ9.11(d,J=15.0Hz,2H),8.71(t,J=3.0Hz,2H),8.48-8.27(m,10H),7.65(dt,J=16.3,3.8Hz,4H),7.60-7.49(m, 4H),7.47-7.31(m,8H),7.14(dd,J=15.0,3.1Hz,4H),6.90(td,J=15.0,3.1 Hz,4H).
合成实施例8.化合物A8的合成
将M3(30g,0.143mol)加入到500ml醋酸中,降温至0℃,滴加Br2 (68.64g,0.429mol)滴加完毕后室温反应3h,HPLC监控反应完全,加入水后过滤,滤饼用甲醇洗涤后干燥得黄色固体41.8g,收率79.4%
将M6(41g,0.113mol),苯硼酸(41.6,0.341mol),二氧六环(500ml), H2O(150ml),Pd(PPh3)4(1.3g),K2CO3(63g,0.452mol)加入到2L的四口瓶中,氮气保护升温到回流反应,TLC点板监控反应终点,大概3 小时反应完毕,反应完成后加入乙酸乙酯和水分液,有机相干燥收干,乙醇洗涤过滤后的中间体M7,30.8g收率75.3%。
将M7(30g,0.083mol)、吡啶(36g,0.455mol)加入到500ml二氯甲烷中,降温至0℃,开始滴加三氟甲磺酸酐(77g,0.273mol),滴加完毕后逐渐恢复室温反应2h,TLC监控反应完全,加入水淬灭后分离有机相浓缩得中间体M8,41.1g收率96%。
M8:1H NMR(500MHz,Chloroform)δ8.99(d,J=7.5Hz,2H),8.37(d, J=1.4Hz,2H),7.75(dd,J=7.4,1.5Hz,2H),7.65(dd,J=7.5,1.3Hz,4H), 7.55(t,J=7.4Hz,4H),7.46-7.37(m,2H)。
M8(10.9g,0.0211mol)、M5(25g,0.0633mol)、二氧六环(500ml), H2O(150ml),Pd(PPh3)4(0.4g),K2CO3(11.6g)加入到1L的四口瓶中,回流反应6h,有产品析出,TLC监控反应完成,降温后过滤,滤饼用DMF 回流溶解后过硅胶析晶的产品A8,13.2g收率72.4%。
A8:1H NMR(500MHz,Chloroform)δ9.11(d,J=15.0Hz,2H),8.56(dd, J=14.9,3.0Hz,2H),8.43(dd,J=15.0,2.9Hz,2H),8.35-8.22(m,4H), 7.86-7.70(m,10H),7.65(dt,J=16.3,3.8Hz,4H),7.60-7.46(m,12H), 7.46-7.35(m,2H),7.29(ddd,J=17.9,10.6,3.0Hz,4H)。
合成实施例9.化合物A9的合成
合成步骤同化合物A8,不同在于将M5替换为等当量的(4-(吡啶-2- 基)苯基)硼酸,反应结束后,分离得到白色固体9.5g,收率为70.8%。
1H NMR(500MHz,Chloroform)δ9.11(d,J=14.9Hz,2H),8.74-8.63(m, 4H),8.49-8.27(m,6H),7.90-7.80(m,4H),7.65(dt,J=16.3,3.8Hz,4H), 7.61-7.48(m,4H),7.47-7.32(m,4H),7.14(dd,J=15.0,3.1Hz,2H),6.90(td, J=15.0,3.1Hz,2H)。
合成实施例10.化合物A10的合成
合成步骤同化合物A8,不同在于将M5替换为等当量的(4-(喹啉-8- 基)苯基)硼酸,反应结束后,分离得到白色固体11.6g,收率为74.3%。
1H NMR(500MHz,Chloroform)δ9.11(d,J=15.0Hz,2H),8.83(dd,J=15.0,3.1Hz,2H),8.43(dd,J=15.0,2.9Hz,2H),8.15(dt,J=15.0,2.9Hz, 2H),7.74(dt,J=14.8,3.1Hz,2H),7.65(ddd,J=15.0,5.5,3.3Hz,6H), 7.60-7.33(m,10H),7.32-7.19(m,10H)。
合成实施例11.化合物A11的合成
合成步骤同化合物A8,不同在于将M5替换为等当量的5-(4-苯硼酸酯)嘧啶,反应结束后,分离得到白色固体10g,收率为74.3%。
1H NMR(500MHz,Chloroform)δ9.58(s,2H),9.11(d,J=15.3Hz,6H), 8.43(dd,J=15.0,2.9Hz,2H),8.32(d,J=3.1Hz,2H),7.65(dt,J=16.3,3.8 Hz,4H),7.60-7.49(m,4H),7.45-7.35(m,2H),7.25(s,8H)。
合成实施例12.化合物A12的合成
合成步骤同化合物A8,不同在于将M5替换为等当量的5-(4-苯硼酸酯)喹喔啉,反应结束后,分离得到白色固体11.8g,收率为75.9%。
1H NMR(500MHz,Chloroform)δ9.13(s,1H),9.10(s,1H),8.95-8.84(m, 4H),8.43(dd,J=15.0,2.9Hz,2H),7.99-7.80(m,6H),7.65(dt,J=16.3,3.8 Hz,4H),7.60-7.50(m,4H),7.46-7.36(m,4H),7.25(s,8H)。
合成实施例13.化合物Comp2的合成
合成步骤同化合物A1,不同在于将M5替换为等当量的(4-(1-苯基 -1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯基)硼酸,反应结束后,分离得到白色固体10g,收率为66.8%。
1H NMR(500MHz,Chloroform)δ9.15-9.05(m,2H),8.56(dd,J=14.9, 3.0Hz,2H),8.48-8.38(m,4H),8.00-7.89(m,6H),7.81(dd,J=14.9,3.0Hz, 2H),7.69-7.43(m,8H),7.38(dt,J=6.1,3.8Hz,4H),7.34-7.20(m,6H)。
器件实施例
有机发光二极管包括位于基板上的阳极和阴极,以及位于电极之间有机材料,阳极以上依次为空穴传输层、发光层、电子传输层。
基板使用有机发光显示器所用的基板,例如:玻璃、聚合物材料以及带有TFT元器件的玻璃和聚合物材料等。
阳极材料可以采用铟锡氧(ITO)、铟锌氧(IZO)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等透明导电材料,也可以是银及其合金、铝及其合金等金属材料,也可以是PEDOT等有机导电材料,及上述材料的多层结构。
阴极为镁银混合物、LiF/Al、ITO等金属、金属混合物、氧化物。
空穴传输层包括以下所罗列的化合物HT-1~HT-31等:
其中,蓝色荧光主体材料包括以下所罗列的化合物BFH-1~BFH-14 等:
蓝色荧光染料包括以下所罗列的化合物BFD-1~BFD-9等:
电子传输层包括以下所罗列的化合物ET-1~ET-57等:
对于本发明列举的实施例中制备发光层和有机电致发光器件时使用的材料,相关材料的能级及禁带宽度如下述表1所示:
表1
材料 | HOMO/eV | LUMO/eV | Eg/eV |
A1 | -5.7 | -1.7 | 4.0 |
A8 | -5.7 | -1.6 | 4.0 |
BFH-3 | -5.8 | -2.7 | 3.0 |
HT-21 | -5.4 | -2.2 | 3.1 |
器件实施例1
制备器件1的详细实施步骤如下:
(1)将导电基片上的ITO作为器件的阳极,对其用洗涤剂和去离子水进行超声清洗,清洗后将其放置于烘箱内进行烘干,烘干后的ITO玻璃再进行紫外臭氧清洗和低能氧离子束轰击的预处理,ITO的方块电阻为5Ω~100Ω,膜厚为
(2)将烘干后的ITO玻璃置于真空腔室内,抽真空至2×10-4Pa,然后在上述ITO膜上蒸镀一层HT-11作为器件的空穴注入层,HT-11的蒸镀速率为膜厚为
(3)在上述空穴注入层上继续蒸镀空穴传输层材料HT-28,蒸镀速率为厚度为
(4)保持上述真空腔室内压力不变,在上述HT-28空穴传输层上继续蒸镀主体材料BFH-3、荧光染料BFD-3和电子减缓材料(化合物A1),三者采用三源共蒸的方式进行蒸镀;分别将主体材料BFH-3、染料BFD-3 和化合物A1置于不同的蒸发源中,在蒸镀的同时分别用三个膜厚检测仪探头对三个蒸发源的蒸发速率进行检测;首先蒸镀一定厚度的主体材料及染料;主体材料与染料的蒸镀速率比控制为100:5,主体材料的蒸镀速率为当主体材料的膜厚检测仪显示为时,开启化合物A1的蒸发源,使得三种材料同时共蒸,并且化合物A1的蒸镀速率随着蒸镀厚度的增加逐渐上升,主体及染料速率不变;化合物A1在BFH-3中的掺杂浓度由3%逐渐递增至7%,即化合物A1的起始蒸镀速率为每5s 提升蒸镀速率提升A1的蒸镀速率至时关闭化合物A1的蒸发源,即电子减缓层厚度为此时发光层合计厚度(包含电子减缓层)为继续蒸镀主体使得发光层达到要求最终厚度
(5)保持上述的真空腔室内压力不变,在上述有机发光层上继续蒸镀一层ET-34作为电子传输层,ET-34的蒸镀速率为总厚度为
(6)保持上述的真空腔室内压力不变,在上述ET-34电子传输层上继续蒸镀LiF作为电子注入层,蒸镀速率为膜厚为
(7)保持上述的真空腔室内压力不变,在上述的LiF电子注入层之上蒸镀Al层,蒸镀速率为膜厚为
所得器件1具有以下结构:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(120):BFD-3(5%)/BFH-3(30) :BFD-3(5%):A1(3%~7%)/BFH-3(50):BFD-3(5%)/ET-34(200)/LiF(10)/Al(80 0)。
器件实施例2
器件2相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:包含化合物A1的电子减缓层的厚度为其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(120):BFD-3(5%)/BFH-3(40) :BFD-3(5%):A1(3%~7%)/BFH-3(40):BFD-3(5%)/ET-34(200)/LiF(10)/Al(80 0)。
器件实施例3
器件3相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:包含化合物A1的电子减缓层的厚度为其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(120):BFD-3(5%)/BFH-3(50) :BFD-3(5%):A1(3%~7%)/BFH-3(30):BFD-3(5%)/ET-34(200)/LiF(10)/Al(80 0)。
器件实施例4
器件4相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:包含化合物A1的电子减缓层的厚度为其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(120):BFD-3(5%)/BFH-3(70) :BFD-3(5%):A1(3%~7%)/BFH-3(10):BFD-3(5%)/ET-34(200)/LiF(10)/Al(80 0)。
器件实施例5
器件5相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:包含化合物A1的电子减缓层的厚度为其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(120):BFD-3(5%)/BFH-3(80) :BFD-3(5%):A1(3%~7%)/ET-34(200)/LiF(10)/Al(800)。
器件实施例6
器件6相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:将化合物A2作为电子减缓材料,包含化合物A2的电子减缓层的厚度为其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(120):BFD-3(5%)/BFH-3(50) :BFD-3(5%):A2(3%~7%)/BFH-3(30):BFD-3(5%)/ET-34(200)/LiF(10)/Al(80 0)。
器件实施例7
器件7相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:将化合物A3作为电子减缓材料,包含化合物A3的电子减缓层的厚度为其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(120):BFD-3(5%)/BFH-3(50) :BFD-3(5%):A3(3%~7%)/BFH-3(30):BFD-3(5%)/ET-34(200)/LiF(10)/Al(80 0)。
器件实施例8
器件8相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:将化合物A8作为电子减缓材料,包含化合物A8的电子减缓层的厚度为其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(120):BFD-3(5%)/BFH-3(50) :BFD-3(5%):A8(3%~7%)/BFH-3(30):BFD-3(5%)/ET-34(200)/LiF(10)/Al(80 0)。
器件实施例9
器件9相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:将化合物A9作为电子减缓材料,包含化合物A9的电子减缓层的厚度为其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(120):BFD-3(5%)/BFH-3(50) :BFD-3(5%):A9(3%~7%)/BFH-3(30):BFD-3(5%)/ET-34(200)/LiF(10)/Al(80 0)。
器件实施例10
器件10相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:将化合物A12作为电子减缓材料,包含化合物A12的电子减缓层的厚度为其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(120):BFD-3(5%)/BFH-3(50) :BFD-3(5%):A12(3%~7%)/BFH-3(30):BFD-3(5%)/ET-34(200)/LiF(10)/Al(8 00)。
对比器件实施例1
对比器件1相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:发光层中无电子减缓层,其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(200):BFD-3(5%)/ET-34(200) /LiF(10)/Al(800)
对比器件实施例2
对比器件2相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:在空穴传输层和发光层中蒸镀一层厚度的电子阻挡层,发光层未蒸镀电子减缓层,其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/HT21(100)/BFH-3(200):BFD-3(5%) /ET-34(200)/LiF(10)/Al(800)
对比器件实施例3
对比器件3相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:电子减缓材料在主体材料中的掺杂浓度为3%,未呈梯度变化,其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(120):BFD-3(5%)/BFH-3(30) :BFD-3(5%):A1(3%)/BFH-3(50):BFD-3(5%)/ET-34(200)/LiF(10)/Al(800)
对比器件实施例4
对比器件4相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:电子减缓材料在主体材料中的掺杂浓度为7%,未呈梯度变化,其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(120):BFD-3(5%)/BFH-3(30) :BFD-3(5%):A1(7%)/BFH-3(50):BFD-3(5%)/ET-34(200)/LiF(10)/Al(800)
对比器件实施例5
对比器件5相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:电子减缓材料在主体材料中的掺杂浓度为8%,未呈梯度变化,其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(120):BFD-3(5%)/BFH-3(30) :BFD-3(5%):A1(8%)/BFH-3(50):BFD-3(5%)/ET-34(200)/LiF(10)/Al(800)
对比器件实施例6
对比器件6相对于实施例1的具体实施步骤区别在于:将化合物 Comp2作为电子减缓材料,包含化合物Comp2的电子减缓层的厚度为其结构如下:
ITO(1500)/HT-11(100)/HT-28(800)/BFH-3(120):BFD-3(5%)/BFH-3(50) :BFD-3(5%):Comp2(3%~7%)/BFH-3(30):BFD-3(5%)/ET-34(200)/LiF(10)/Al (800)。
各个器件与对比器件的性能测试结果如下述表2所示:
表2
由上述对比器件1~6和器件1~10的比较可知,本发明的有机电致发光器件中包括含有电子减缓材料的电子减缓层,且电子减缓材料的浓度呈梯度变化,由靠近阳极的3%逐渐增大至靠近阴极的7%,电子减缓层的厚度为3.0nm~7.0nm,从而可以在发光层内部进行电子与空穴的平衡调节,并且当减缓层厚度为5nm时器件性能最佳,使得复合中心的位置从原本的发光层-空穴传输层交界面调节到发光层中间位置,避免在界面处的激子发生能量传递或非辐射复合现象,从根本上提升了器件的效率,并且规避了直接引入电子阻挡层所带来的注入势垒,最终提高了发光效率,降低了工作电压,延长了发光寿命。而且,选择与主体材料的能级匹配效果更好的电子减缓材料(例如化合物A1),能够进一步地提高发光效率、降低工作电压、延长发光寿命。
产业上的应用
本发明的有机电致发光器件发光效率高、工作电压低、发光寿命长,可用作在省耗电力化所必须的低电压下驱动的、效率高、寿命长的有机电致发光器件。
符号说明
1 衬底
2 空穴注入层
3 空穴传输层
4 电子阻挡层
5 发光层
6 电子传输层
7 电子注入层
8 阴极
9 外加电源。
Claims (9)
1.一种有机电致发光器件,依次包括阳极、有机功能层和阴极,所述有机功能层包括发光层,其特征在于,
所述发光层包括电子减缓层和至少一层的主发光层,所述主发光层包含主体材料和发光材料,所述电子减缓层包含电子减缓材料和主体材料,所述电子减缓材料在所述电子减缓层中的浓度从所述阳极到所述阴极方向随所述电子减缓层的厚度的增大而逐渐增大,所述浓度由3%逐渐增大至7%。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,
以LUMO(主体材料)和LUMO(电子减缓材料)分别表示所述主体材料和所述电子减缓材料的最低未占分子轨道的能级,LUMO(电子减缓材料)大于LUMO(主体材料),且二者差值范围为0.7~1.5eV,优选为1.0eV。
3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件,其特征在于,
以HOMO(主体材料)和HOMO(电子减缓材料)分别表示所述主体材料和所述电子减缓材料的最高占据分子轨道的能级,满足:
|HOMO(电子减缓材料)-HOMO(主体材料)|≤0.3eV。
4.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件,其特征在于,
所述电子减缓层的厚度为3.0nm~7.0nm。
5.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件,其特征在于,
所述电子减缓材料的三线态能级高于所述主体材料的三线态能级。
6.一种有机电致发光器件,包括有机功能层,其特征在于,所述有机功能层包含式(1)所示的菲类化合物:
式(1)中,
R1各自独立地选自H或苯基;
R2、R2’分别独立地选自
其中*表示取代基团可与亚苯基进行键合的位点;
m与n各自独立地为1、2或3;且当m为2或3时,多个R2彼此可以相同或者不同,当n为2或3时,多个R2’彼此可以相同或者不同;
R3选自C6~C30芳烃基,式(1)中具有多个R3时,多个R3彼此可以相同或者不同。
7.根据权利要求6所述的有机电致发光器件,其特征在于,
式(1)中,R2与R2’相同,m和n均为1或m和n均为2。
8.根据权利要求6或7所述的有机电致发光器件,其特征在于,
式(1)所示菲类化合物选自如下的化合物A1~A12中的一种或多种:
9.根据权利要求1~5中任一项所述的有机电致发光器件,其特征在于,
所述电子减缓材料包含权利要求6~8中任一项所述的有机电致发光器件中包含的式(1)所示的菲类化合物。
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