CN111755619B - 一种含有覆盖层的有机电致发光装置及用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含有覆盖层的有机电致发光装置,该有机电致发光装置包括:基板层;第一电极,该第一电极在所述基板之上;有机发光功能层,该有机发光功能层在所述第一电极之上;第二电极,该第二电极在所述有机发光功能层之上;以及覆盖层,该覆盖层在有机电致发光装置光线射出的一侧,其中,所述覆盖层包满足以下公式1:公式1:n*k(λ=405nm)<0.8(在公式1中,n*k(λ=405nm)表示在405nm波长的折射率和消光系数的乘积的光学值)。本发明还涉及本发明的含有覆盖层的有机电致发光装置用于显示或照明设备的用途。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光装置,尤其涉及一种含有覆盖层(capping layer)的、可以有效改善光取出效率的有机电致发光装置。
背景技术
有机电致发光(OLED:Organic Light Emission Diodes)装置技术既可以用来制造新型显示产品,也可以用于制备新型照明产品,有望替代现有的液晶显示和荧光灯照明,应用前景十分广泛。OLED装置具有犹如三明治的结构,包括电极层以及夹在不同电极层之间的有机发光功能层,各种不同的电极层和有机发光功能层以及其他相关的材料层根据用途相互叠加在一起共同组成OLED装置。OLED装置为一种电流驱动型装置,当对其两端电极施加电压从而通过电场作用于有机功能材料层中的正负电荷上时,正负电荷进一步在有机发光功能层中复合,即产生OLED电致发光。
当前,OLED显示技术已经在智能手机、平板电脑等领域获得应用,还将进一步向电视等大尺寸应用领域扩展。由于OLED的外量子效率和内量子效率之间存在巨大差距,极大地制约了OLED的发展。因此,如何提高OLED的光取出效率成为研究热点。ITO薄膜和玻璃衬底的界面以及玻璃衬底和空气的界面处会发生全反射,出射到OLED装置外部空间的光约占有机材料薄膜EL总量的20%,其余约80%的光主要以导波形式限制在有机材料薄膜、ITO薄膜和玻璃衬底中。可见常规OLED装置的光取出效率较低(约为20%),这严重制约了OLED的发展和应用。因此,如何减少OLED装置中的全反射效应、提高光耦合到装置前向外部空间的比例(光取出效率)引起人们的广泛关注。
目前,实现提高OLED光取出效率的一类重要方法是在出光表面形成如褶皱、光子晶体、微透镜陈列(MLA)和添加表面覆盖层等结构。前两种方法在结构上会影响OLED的辐射光谱角度分布,第三种方法制备工艺复杂。使用表面覆盖层工艺简单,发光效率提高30%以上,尤为人们关注。
因此,针对目前OLED装置光取出效率低的现状,希望在装置结构中使用能够实现更高的光取出效率的覆盖层(光提取材料层),并希望降低装置的角度依赖性。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题,本发明的发明人发现,当采用特定种类的有机化合物制备覆盖层且用该覆盖层制备有机电致发光装置时,由其所制备的覆盖层制备的有机电致发光装置的电流效率提高、光取出效率提高且角度依赖性得到缓解。因此,本申请使用了一种可用于覆盖层的有机化合物,该有机化合物材料可通过一定方式稳定成膜以用于制备有机电致发光装置,所制备的OLED装置的光取出效率得到有效提升同时发光的角度依赖性得到缓解。
本发明的目的是提供一种有机电致发光装置,该有机电致发光装置包括:
基板层;
第一电极,该第一电极在所述基板之上;
有机发光功能层,该有机发光功能层在所述第一电极之上;
第二电极,该第二电极在所述有机发光功能层之上;以及
覆盖层,该覆盖层在有机电致发光装置光线射出的一侧,
其中,所述覆盖层有机化合物满足以下公式1,
公式1:n*k(λ=405nm)<0.8;
在公式1中,n*k(λ=405nm)表示在405nm波长的折射率和消光系数的乘积的光学值。
本发明提供的覆盖层在应用于OLED装置后,可提高装置的光取出效率,降低角度依赖性,有利于OLED装置的制备及使用。
附图说明
图1为本发明提供的一种含有覆盖层的有机电致发光装置的剖面结构示意图;
图2为本发明提供的一种有机电致发光装置中有机发光功能层的剖面结构示意图;
图3为蓝色有机发光层材料和绿色、黄色或红色发光层材料的任一种组合示意图;
图4为蓝色有机发光层材料和绿色、黄色或红色发光层材料的任两种组合示意图;
图5为蓝色有机发光层材料、绿色有机发光层材料、红色有机发光层材料横向排布示意图;
图6为两叠层装置结构示意图;
图7为三叠层装置结构示意图。
具体实施方式
本发明的一个目的是提供一种有机电致发光装置,该有机电致发光装置包括:
基板层;
第一电极,该第一电极在所述基板之上;
有机发光功能层,该有机发光功能层在所述第一电极之上;
第二电极,该第二电极在所述有机发光功能层之上;以及
覆盖层,该覆盖层在有机电致发光装置光线射出的一侧,
其中,所述覆盖层满足公式1:
公式1:n*k(λ=405nm)<0.8;
在公式1中,n*k(λ=405nm)表示在405nm波长的折射率和消光系数的乘积的光学值。
下文中分两方面具体地阐释了本发明的有机电致发光装置。
第一方面:
下面结合结构式及测试数据对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。
本发明的有机电致发光装置的覆盖层可以为由有机化合物组成的有机材料、无机材料或其组合。
本发明的有机电致发光装置的覆盖层满足以下公式2,
在公式2中,n*k(λ=460nm)表示在460nm波长的折射率和消光系数的乘积的光学值。
进一步地,本发明的有机电致发光装置的覆盖层料满足以下公式3,公式3:n*k(λ=380nm)<2;
在公式3中,n*k(λ=380nm)表示在380nm波长的折射率和消光系数)的乘积的光学值。
进一步地,本发明的有机电致发光装置的覆盖层包含第一有机材料;
所述第一有机材料至少包括碳原子、氢原子和氮原子;
所述第一有机材料任选自氮杂苯、三嗪、芴及衍生物、螺芴及衍生物、氧杂螺芴及衍生物、酮类衍生物、苯并咪唑及衍生物、喹喔啉及衍生物、苯并噁唑及衍生物、苯并噻唑及衍生物、咔唑及衍生物或二苯并呋喃及衍生物中的两种或多种基团。
所述覆盖层的无机材料可以包括ITO、IZO、SiO2、SiNx、Y2O3、WO3、MoO3或Al2O3。
所述覆盖层的有机化合物的分子量为500-1100,优选为600-1000,更优选为600-850。
在一个优选的实施方案中,所述覆盖层的有机化合物的折射率在波长380nm-780nm范围内为1.7以上。
在一个优选的实施方案中,本发明提供的覆盖层的有机化合物具有比所述有机发光功能层材料和所述第一电极、第二电极材料更高的折射率,并邻近电极层设置。优选地,覆盖层形成于出光侧的电极外侧。当光从折射率低的层射入到折射率高的层时,即使入射角度大,光也不会被全反射,并且至少有一部分能射入到折射率高的层。因此,本发明的有机电致发光装置中,光从折射率低的发光功能层和电极层射入到折射率高的覆盖层时,光在电极层和覆盖层之间的界面上不被全反射,至少有一部分光能透过覆盖层发出到外部,因此,能降低光在覆盖层和电极层界面间的全发射的光量,提高有机电致发光装置的光取出效率。
优选地,所述覆盖层的有机化合物在蓝光领域的折射率在1.8以上,优选在2.0以上,更优选为2.0-2.4在绿光领域折射率的折射率在1.8以上,优选在1.9以上,更优选为1.9-2.2;在红光领域折射率优选在1.7以上,优选在1.8以上,更优选为1.8-2.1。
优选地,所述覆盖层的有机化合物的消光系数在波长380nm-780nm范围内为1.0以下。
优选地,所述覆盖层的有机化合物在310-430nm处有较强吸收且在可见光区域不具备吸收。
在一个优选的实施方案中,本发明的覆盖层的有机化合物在350±20nm处有较强吸收,在柔性OLED装置封装过程中,可吸收CVD工艺中的UV照射,降低紫外光对OLED材料的破坏。
本发明的覆盖层的厚度可以为10-1000nm,优选为30-120nm。
本发明的覆盖层可以是单层也可以是多层。优选地,所述覆盖层可以为通过使用具有不同折射率的两种以上材料层形成,具有相对高折射率的材料层和具有相对低折射率的材料层交替叠加形成两层或多层。多层覆盖层可导致相长干涉,提高光取出效率。
优选地,本发明的覆盖层由所述有机化合物制成。
具体地,在一个实施方案中,本发明的有机电致发光装置的述覆盖层材料包含通式(1)、通式(2)、通式(3)、通式(4)、通式(5)或通式(6)所示的有机化合物;
通式(1)中X表示为氮原子或C-H,其中氮原子的个数为0至3个;且连接位点处的X表示为碳原子;
所述R1、R2分别独立的表示为取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基、C6-30芳基或5-30元杂芳基取代的胺基;
m、o、p、q分别独立的表示为0、1、2、3或4;
通式(2)中Y表示为氮原子或C(R3);连接位点处的Y表示为碳原子;
a、b分别独立的表示为0、1、2或3;
所述A表示为氧原子、硫原子、C(R4)(R5)或N(R7);
通式(3)中j表示为0或1;
B、D分别独立的表示为单键、氧原子、硫原子、C(R9)(R10)或N(R11);
通式(5)中E表示为式(Ⅰ)、式(Ⅱ)或式(Ⅲ)所示的二价基团;
n表示为0、1、2、3或4;
Z表示为氮原子或C(R8);连接位点处的Z表示为碳原子;
所述R3、R8分别独立的表示为氢原子、氕、氘、氚、氰基、烷氧基、卤素原子、取代或未取代的C1-20烷基、C1-20烯烃基、取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;相邻两个R3或R8可相互连接成环;
R4-R7、R9-R11分别独立的表示为C1-20烷基、取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;且R4与R5、R9与R10可相互连接成环;
Ar1至Ar20分别独立的表示为取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;
所述可被取代基团的取代基任选自氕、氘、氚、氰基、卤素原子、烷氧基、C1-20烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的5-30元杂芳基中的一种或多种;
所述杂原子任选自氧原子、硫原子或氮原子中的一种或多种。
优选地,所述Ar1至Ar17分别独立的表示为取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的三嗪基、通式(7)、通式(8)、通式(9)、通式(10)、通式(11)或通式(12)所示结构;
所述L表示为单键、取代或未取代的C6-30亚芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元亚杂芳基;
所述Ra表示为取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;
所述X1表示为氧原子、硫原子或N(R12);
所述Z1至Z13分别独立的表示为氮原子或C(R13),且Z2至Z13至少有一个表示为氮原子;连接位点处的Z1至Z13表示为碳原子;
所述Y1相同或不同的表示为氮原子或C(R14);连接位点处的Y1表示为碳原子;
所述X2、X3、X4分别独立的表示为氧原子、硫原子、C(R15)(R16)、N(R17),且X3、X4还可以表示为单键;
所述R12表示为取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;
所述R13、R14分别独立的表示为为氢原子、氕、氘、氚、氰基、烷氧基、卤素原子、取代或未取代的C1-20烷基、C1-20烯烃基、取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;相邻两个R13或R14可相互连接成环;
R15-R17分别独立的表示为C1-20烷基、取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;且R15与R16可相互连接成环;
所述可被取代基团的取代基任选自氕、氘、氚、氰基、卤素原子、烷氧基、C1-20烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的5-30元杂芳基中的一种或多种;
所述杂原子任选自氧原子、硫原子或氮原子中的一种或多种。
优选地,所述R1、R2分别独立的表示为取代或未为取代的苯基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的萘啶基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的吡基、取代或未取代的苯并菲基、取代或未取代的氮杂苯并菲基、通式(11)、通式(12)、通式(13)或通式(14)所示结构;
所述L、L1、L2分别独立的表示为单键、C6-30亚芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元亚杂芳基;
所述Rb、Rc分别独立的表示为取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;
所述f表示为1、2、3或4;
所述Y1相同或不同的表示为氮原子或C(R14);连接位点处的Y1表示为碳原子;
所述X2、X3、X4分别独立的表示为氧原子、硫原子、C(R15)(R16)、N(R17),且X3、X4还可以表示为单键;
所述R14表示为氢原子、氕、氘、氚、氰基、卤素原子、烷氧基、取代或未取代的C1-20烷基、C1-20烯烃基、取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;且相邻两个R14可相互连接成环;
R15-R17分别独立的表示为C1-20烷基、取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;且R15与R16可相互连接成环;
所述可被取代基团的取代基任选自氕、氘、氚、氰基、烷氧基、卤素原子、的C1-20烷基、的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的5-30元杂芳基中的一种或多种;
所述杂原子任选自氧原子、硫原子或氮原子中的一种或多种。
优选地,所述R3、R8、R13、R14分别别独立的表示为氢原子、氕、氘、氚、氰基、氟素原子、甲氧基、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的苯并噻吩基、取代或未取代的呋喃基;
所述R4-R7、R9-R11、R15-R17分别独立的表示为甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、苯基、萘基、二联苯基、三联苯基、吡啶基、苯并呋喃基、咔唑基、苯并噻吩基或呋喃基;
所述L、L1、L2分别独立的表示为单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚二联苯基、取代或未取代的亚三联苯基、取代或未取代的亚蒽基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚嘧啶基、取代或未取代的亚吡嗪基、取代或未取代的亚哒嗪基、取代或未取代的亚二苯并呋喃、取代或未取代的亚9,9-二甲基芴、取代或未取代的亚N-苯基咔唑、取代或未取代的亚喹啉基、取代或未取代的亚异喹啉基、取代或未取代的亚萘啶基、取代或未取代的亚咔唑基;
所述Ra、Rb、Rc、R12分别独立的表示为示为取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的螺芴基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的蒽基、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、取代或未取代的哒嗪基、取代或未取代的二苯并呋喃、取代或未取代的9,9-二甲基芴、取代或未取代的N-苯基咔唑、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的异喹啉基、取代或未取代的萘啶基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的萘啶基;
所述可取代基团的取代基任选自氕、氘、氚、氰基、氟素原子、甲氧基、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、苯基、萘基、二联苯基、三联苯基、吡啶基、苯并呋喃基、咔唑基、苯并噻吩基或呋喃基中的一种或多种。
在另一个实施方案中,所述覆盖层的有机化合物为以下化合物中的一种或多种:
将以上56种化合物和Alq3化合物用椭偏仪(美国J.A.Woollam Co.型号:ALPHA-SE)测量(测试为大气环境)折射率和消光系数,数据如下:
表1
其中n为折射率,k为消光系数。
由上表数据可知,本发明所罗列的以上化合物满足公式1,在蓝光领域的折射率均在1.8以上,优选为1.8-2.4;绿光领域的折射率均在1.8以上,优选为1.8-2.2;红光领域的折射率均在1.7以上,优选为1.7-2.1;且以上材料在可见领域的消光系数均在0.1以下。
第二方面:
本发明还提供了一种含有覆盖层的有机电致发光装置的结构和制备方法,下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。然而,它们可以以不同形式实施,并且不应解释为局限于本文所述的实施方案。相反,提供这些实施方案,使本公开更完整、透彻。
图1为本发明提供的一种含有覆盖层的有机电致发光装置的剖面结构示意图。如图1所示,有机电致发光装置包括基板层100,以及在基板层100上依次形成的第一电极层200、有机发光功能层300、第二电极层400和覆盖层500。
基板层100,可选用典型的有机发光装置中使用的任何基板。可以是玻璃或透明塑料基板,也可以是不透明材料如硅或不锈钢的基板,还可以是柔性PI膜。不同基板具有不同的机械强度、热稳定性、透明性、表面光滑度、防水性,根据基板的性质不同,使用方向不同。
在基板层100上形成第一电极层200,第一电极层200可以是阴极、也可以是阳极。此处,第一电极层200可以为反射电极如银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、金(Au)、镍(Ni)、铬(Cr)、镱(Yb)或其合金形成的反射膜;以及具有高功函且在所述反射膜上形成的透明或半透明电极层。
透明或半透明电极层可以由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)、氧化铝锌(AZO)、氧化铟镓(IGO)、氧化铟(In2O3)或氧化锡(SnO2)形成。
上述第一电极层200可通过溅射法、离子电镀法、真空蒸镀法、旋涂法、电子束蒸镀法或化学气相沉积(CVD)形成等方法形成,优选通过溅射法形成。
第一电极层200的厚度取决于使用的材料,一般范围在5nm以上1μm以下,优选为10nm以上1μm以下,更优选为10nm以上500nm以下,特别优选为10nm以上300nm以下,最优选为10nm以上200nm以下的范围内。透明电极材料片材电阻优选设定为数百欧姆/片材以下,更优选设定为5欧姆/片材以上50欧姆/片材以下。第一电极层200材料的表面(与有机层相接的面)可以进行紫外-臭氧清洁、富氧等离子清洁、氩等离子清洁。为了抑制OLED装置的短路、缺陷的发生,可以通过将粒径微小化的方法、成膜后进行研磨的方法,将表面粗糙度最好控制在20nm以下。
当第一电极层200的电阻高时,可设辅助电极降低电阻。辅助电极可以是在透明电极内部并列设置银、铜、铬、铝、钛、铝合金、银合金等金属或它们的层压物得到的电极。
图2为本发明提供的一种有机电致发光装置中有机发光功能层的剖面结构示意图。
如图2所示,有机发光功能层300可以包括发光层340(EML),并且可以在EML和第一电极层200之间形成空穴传输区域,并且可以在EML和第二电极层400之间形成电子传输区域。空穴传输区域可以包括空穴注入层310(HIL)、空穴传输层320(HTL)和电子阻挡层330(EBL)中的至少一种。电子传输区域可以包括空穴阻挡层350(HBL)、电子传输层360(ETL)和电子注入层370(EIL)中的至少一种。因此,有机发光功能层300包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层中的至少2种组合。
有机发光功能层300的厚度为50nm-1000nm。
作为在空穴注入层材料、空穴传输层、电子阻挡层材料(HIL310、HTL320、EBL330)材料,可以从已知的用于OLED装置的相关材料中选择任意的材料进行使用。
上述材料的实例可为酞菁衍生物、三唑衍生物、三芳基甲烷衍生物、三芳基胺衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、腙衍生物、芪衍生物、吡啶啉衍生物、聚硅烷衍生物、咪唑衍生物、苯二胺衍生物、氨基取代奎尔酮衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、苯乙烯基胺衍生物等苯乙烯化合物、芴衍生物、螺芴衍生物、硅氮烷衍生物、苯胺类共聚物、卟啉化合物、咔唑衍生物、多芳基烷衍生物、聚亚苯基乙烯及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚-N-乙烯基咔唑衍生物、噻吩低聚物等导电性高分子低聚体、芳香族叔胺化合物、苯乙烯胺化合物、三胺类、四胺类、联苯胺类、丙炔二胺衍生物、对苯二胺衍生物、间苯二胺衍生物、1,1’-双(4-二芳基氨基苯基)环己烷、4,4’-二(二芳基胺类)联苯类、双[4-(二芳基氨基)苯基]甲烷类、4,4”-二(二芳基氨基)三联苯类、4,4’”-二(二芳基氨基)四联苯类、4,4’-二(二芳基氨基)二苯基醚类,4,4’-二(二芳基氨基)二苯基硫烷类,双[4-(二芳基氨基)苯基]二甲基甲烷类、双[4-(二芳基氨基)苯基]-二(三氟甲基)甲烷类或者2,2-二苯基乙烯化合物等。
作为三芳基胺衍生物,实例为三苯基胺的2倍体、3倍体、4倍体、5倍体、4,4’-双[N-苯基-N-(4”-甲基苯基)氨基]联苯、4,4’-双[N-苯基-N-(3”-甲基苯基)氨基]联苯、4,4’-双[N-苯基-N-(3”-甲氧基苯基)氨基]联苯、N,N’-二苯基-N,N’-双(1-萘基)(1,1’-联苯)-4,4’-二胺(NPB)、4,4’-双[N-[4’-[N”-(1-萘基)-N”-苯基氨基]联苯基]-N-苯基氨基]联苯(NTPA)、3,3’-二甲基-4,4’-双[N-苯基-N-(3”-甲基苯基)氨基]联苯、1,1-双[4’-[N,N-二(4”-甲基苯基)氨基]苯基]环己烷、9,10-双[N-(4’-甲基苯基)-N-(4”-正丁基苯基)氨基]菲、3,8-双(N,N-二苯基氨基)-6-苯基菲啶、4-甲基-N,N-双[4”,4”’-双[N’,N”-二(4-甲基苯基)氨基]联苯-4-基]苯胺、N,N’-双[4-(二苯基氨基)苯基]-N,N’-二苯基-1,3-二氨基苯、1,3,5-三(三苯基氨基)苯、4,4’,4”-三(N-咔唑)三苯胺、4,4’,4”-三[N-(3”’-甲基苯基)-N-苯基氨基]三苯胺、4,4’,4”-三[N,N-双(4’”-叔丁基苯基-4””-基)氨基]三苯胺或者1,3,5-三[N-(4’-二苯基氨基苯基)-N-苯基氨基]苯等。
作为卟啉化合物,可以举出如卟啉、1,10,15,20-四苯基-21H,23H-卟啉酮(Ⅱ)、1,10,15,20-四苯基-21H,23H-卟啉锌(Ⅱ)或者5,10,15,20-四(五氟苯基)-21H,23H-卟啉;作为酞菁衍生物,可以举出硅酞菁氧化物、氧化铝酞菁、无金属酞菁类、二锂酞菁、四甲基酞菁铜、酞菁铜、酞菁铬、酞菁锌、酞菁铝、氧化钛酞菁、酞菁镁或者八甲基酞菁铜等。
作为芳香族叔胺化合物和苯乙烯胺化合物,可以举出如N,N,N’,N’-四苯基-4,4’-二氨基苯、N,N’-二苯基-N,N’-双-(3-甲基苯基)-[1,1’-联苯基]-4,4’-二胺、2,2-双(4-二-对三氨基苯基)丙烷、1,1-双(4-二-对三氨基苯基)环己烷、N,N,N’,N’-四对甲苯基-4-4’-二氨基苯、1,1-双(4-二-对三氨基苯基)-4-苯基-环己烷、双(4-二甲基氨基-2-甲基苯基)苯基甲烷、双(4-二对甲苯基氨基苯基)苯基甲烷、N,N’-二苯基-N,N’-二(4-甲氧基苯基)-4,4’-二氨基联苯、N,N,N’,N’-四苯基-4,4’-二氨基苯基醚、4,4’-双(二苯基氨基)四联苯、N,N,N-三(对-甲苯基)胺、4-(二-对甲苯基氨基)-4’-[4(二-对甲苯基氨基)苯乙烯基]均苯二乙烯、4-N,N-二苯基氨基-2-二苯基乙烯基苯、3-甲氧基-4’-N,N-二苯基氨基均苯二乙烯或者N-苯基咔唑等。
其中,优选芳基-二(4-二芳基氨基苯基)胺类、对苯二胺衍生物、4,4’-二氨基联苯衍生物、4,4’-二氨基二苯基硫烷衍生物、4,4’-二氨基二苯基甲烷衍生物、4,4’-二氨基二苯基醚衍生物、4,4’-二氨基二苯基甲烷衍生物、4,4’-二氨基二苯基醚衍生物、4,4’-二氨基四苯基甲烷衍生物、4,4’-二氨基均苯二乙烯衍生物、1,1-二芳基环己烷类、4,4”-二氨基多苯基衍生物、5,10-二-(4-氨基苯基)蒽衍生物、2,5-二芳基吡啶、2,5-二芳基呋喃类、2,5-二芳基噻吩类、2,5-二芳基吡咯类、2,5-二芳基-1,3,4-噁二唑类、4-(二芳基氨基)均苯二乙烯类、4,4’-二(二芳基氨基)均苯二乙烯类-N,N-二芳基-4-(2,2-二苯基乙烯基)苯胺类、2,5-二芳基-1,3,4-三唑类、1,4-二(4-氨基苯基)萘衍生物、2,8-双(二芳基氨基)-5-噻吨类或者1,3-二(二芳基氨基)异吲哚类等,更优选三[4-[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]苯基]胺、N-([1,1'-联苯]-2-基)-N-(9,9-二甲基-9H-呋喃-2-基)-9,9'-螺二芴-2-胺或者三[4-[N-(2-萘基)N-苯基氨基]苯基]胺等。
HIL310和HTL320中的至少一个还可以包括用于改善传导性的电荷产生材料。所述电荷产生材料可以为p-掺杂剂。P-掺杂剂的非限定性化合物如:醌衍生物,如四氰基醌二甲烷(TCNQ)和2,3,5,6-四氟-四氰基-1,4-苯醌二甲烷(F4-TCNQ);或六氮杂三亚苯衍生物,如2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯(HAT-CN);或环丙烷衍生物,如4,4',4”-((1E,1'E,1”E)-环丙烷-1,2,3-三亚甲基三(氰基甲酰亚基))三(2,3,5,6-四氟苄基);或金属氧化物,如氧化钨和氧化钼,但不限于此。
EBL330中要求材料的三线态(T1)能级高于发光层340中主体材料的T1能级,能够起到阻挡发光层材料能量损失的作用;EBL330材料的HOMO能级介于HTL320材料的HOMO能级和发光层340主体材料的HOMO能级之间,利于空穴从正电极注入到发光层中,同时要求EBL330材料具有高的空穴迁移率,利于空穴传输,降低装置应用功率;EBL330材料的LUMO能级高于发光层340主体材料的LUMO能级,起到电子阻挡的作用,也就是要求EBL330材料具有宽的禁带宽度(Eg)。符合以上条件的EBL330材料可以为三芳基胺衍生物、芴衍生物、螺芴衍生物、二苯并呋喃衍生物、咔唑衍生物等。其中优选三芳基胺衍生物,如,N4,N4-双([1,1'-联苯]-4-基)-N4'-苯基N4'-[1,1':4',1”-三联苯]-4-基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺;螺芴衍生物,如N-([1,1'-二苯基]-4-基)-N-(9,9-二甲基-9H-呋喃-2-基)-9,9'-螺二芴-2-胺;二苯并呋喃衍生物,如N,N-二([1,1'-联苯]-4-基)-3'-(二苯并[b,d]呋喃-4-基)-[1,1'-联苯基]-4-胺,但不限于此。
为了得到高效率OLED装置,其发光层340可采用相同的一种掺杂材料,或采用多种掺杂材料,掺杂材料可为单纯的荧光材料、延迟荧光(TADF)材料或磷光材料,或由不同的荧光材料、TADF材料、磷光搭配组合而成,发光层340可为单一的发光层材料,也可以为横向或纵向叠加在一起的复合发光层材料。构成上述OLED发光体的发光层340列举出如下多种构造:
(1)单一有机发光层材料;
(2)蓝色有机发光层材料和绿色、黄色或红色发光层材料的任一种组合,并不分前后顺序,如图3所示;
(3)蓝色有机发光层材料和绿色、黄色或红色发光层材料的任两种组合,并不分前后顺序,如图4所示;
(4)蓝色有机发光层材料、绿色有机发光层材料、红色有机发光层材料横向排布,如图5所示;
(5)蓝色有机发光层材料和绿色、黄色或红色发光层材料的任一种组合,并通过连接层进行电荷传输,形成两叠层装置结构,如图6所示;
(6)蓝色有机发光层材料和绿色、黄色或红色发光层材料的任两种组合,并通过连接层进行电荷传输,形成三叠层装置结构,如图7所示。
优选地,所述有机发光功能层包括发光层,所述发光层包括蓝色发光像素、绿色发光像素、红色发光像素、黄色发光像素中的1种或至少2种的组合。
为了调节载流子电荷在发光层中的有效结合,上述构成OLED发光体的发光层340的膜厚可根据需要任意调节,或根据需要将不能色彩的发光层交替叠加组合,还可以在邻接发光层的有机层里添加不同功能用途的电荷阻挡层等。
作为构成上述OLED发光体的发光层物质的主体材料不但需要具备双极性的电荷传输特性,同时需要具备恰当的能阶,可将因电子和空穴复合产生的激发能有效的传递到客体发光材料,即掺杂材料。这样的材料例如可以举出二苯乙烯基亚芳基衍生物、均二苯乙烯衍生物、咔唑衍生物、三芳基胺衍生物、蒽衍生物、芘衍生物、三嗪衍生物、氧杂蒽酮衍生物、三亚苯衍生物、氮杂苯衍生物、六苯并苯衍生物或者双(2-甲基-8-喹啉)(对-苯基苯酚)铝(BAlq)等。
作为能够产生蓝色荧光、蓝色磷光、绿色荧光、绿色磷光及蓝绿色荧光的客体材料,不但需要具备极高的荧光量子发光效率,同时还需要具备恰当的能阶,可有效吸收主体材料激发能发光,这样的材料,没有特别限定。可列举出二苯乙烯胺类衍生物、芘衍生物、蒽衍生物、三嗪衍生物、氧杂蒽酮衍生物、苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、屈衍生物、二氮杂菲衍生物、二苯乙烯基苯衍生物或者四苯基丁二烯衍生物等。其中可以使用4,4’—双[2-(9-乙基咔唑-2-基)-乙烯基]联苯(BCzVBi)、苝等,还可列举出四联苯系化合物、双苯基系化合物、苯咪唑系化合物、苯并噁唑系化合物、苯并噁二唑系化合物、苯乙烯基苯化合物、联苯乙烯吡嗪系化合物、丁二烯系化合物,萘二甲酰亚胺化合物、紫苏烯系化合物、醛连氮系化合物、环戊二烯系化合物、吡咯并吡咯甲酰系化合物、苯乙烯基胺系化合物、香豆素系化合物、芳香族二甲苯茶碱系化合物、将8-喹啉酚系物质作为配体的金属配位化合物或者聚苯系化合物等单独一种或两种以上的组合。在这些化合物材料中,本发明可列举出的具体实施材料有芳香族二甲苯茶碱系化合物,如:4,4′-双(2,2-二-1-丁基苯基乙烯基)双苯基(简称:DTBPBBi)或者4,4′-双(2,2-二苯基乙烯基)双苯基(简称:DPVBi)等和它们的衍生物。
相对于荧光主体材料,荧光客体材料的含有量(掺入量)优选为0.01重量%以上20重量%以下,更优选0.1重量%以上10重量%以下。作为荧光客体材料,使用蓝色荧光客体材料时,相对于荧光主体材料,其含有量优选为0.1重量%以上20重量%以下。只要在此范围内,才能够使高能量的蓝色发光体和低能量的红色发光体之间产生有效的能量分配平和,能够得到期望的具备蓝色和红色发光相平衡强度的电致发光。
上述OLED装置所包括的发光层340,不仅可使用上述荧光发光材料,还可以使用磷光材料。对比荧光材料,磷光材料在发光过程中可以同时利用单线态和三线态激子,理论上内部量子效率可以达到100%,从而可以大大提高发光装置的发光效率。
作为蓝色磷光掺杂材料,只要是具有蓝色磷光发光功能的物质即可,没有特别限定。例如可以举出铱、钛、铂、铼、钯等的金属配合物。其中,优选上述金属配合物的配位体中至少一个具有苯基吡啶骨架、二吡啶骨架、卟啉骨架等的配合物。更具体地说,可以举出双[4,6-二氟苯基吡啶-N,C2’]-甲基吡啶铱、三[2-(2,4-二氟苯基)吡啶-N,C2’]铱、二[2-(3,5-三氟甲基)吡啶-N,C2’]-甲基吡啶铱或者双[4,6-二氟苯基吡啶-N,C2’]乙酰丙酮铱。
作为绿色磷光掺杂材料,只要是具有绿色磷光发光功能的物质即可,没有特别限定。例如可以举出铱、钉、铂、铼、钯等的金属配合物,还可以举出上述金属配合物的配位体中至少一个具有苯基吡啶骨架、二吡啶骨架、卟啉骨架等的配合物作为绿色磷光掺杂剂,更具体地说,可以举出面式(face)-三(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)3)、双[2-苯基吡啶-N,C2’]-乙酰丙酮铱或者面式-三[5-氟-2-(5-三氟甲基-2-吡啶)苯基-C,N]铱等。
作为红色磷光掺杂材料,可以例举出八乙基卟啉铂(II)(PtOEP)、三(2-苯基异喹啉)铱(Ir(piq)3)、双(2-(2’-苯并噻吩基)-吡啶-N,C3’)铱(乙酰丙酮化物)(Btp2Ir(acac))等。
相对于磷光主体材料计,磷光掺杂材料的含有量(掺杂量)优选为0.01重量%以上30重量%以下,更优选为0.1重量%以上20重量%以下。使用绿色磷光掺杂材料时,相对于磷光主体材料计,优选为0.1重量%以上20重量%以下。
另外,作为磷光主体材料,只要是其三重态能量大于磷光掺杂剂的三重态能量的材料即可,没有特别限定。例如可以举出咔唑衍生物、二氮杂菲衍生物、三嗪衍生物、三唑衍生物、羟基喹啉类金属配合物。具体地说,可以举出4,4’,4”-三(9-咔唑基)三苯胺、4,4’-双(9-咔唑基)-2,2’-二甲基联苯、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-邻二氮杂菲(BCP)、3-苯基-4-(1’-萘基)-5-苯基咔唑、三(8-羟基喹啉)铝(Alq)或者双-(2-甲基-8-羟基喹啉-4-(苯基苯酚)铝等。
除了上述发光层所使用的荧光或磷光主客体材料,发光层材料还可以采用非主客体掺杂体系材料,如激基复合物能量传递以及界面发光等;发光层材料还可以采用具有热活化延迟荧光(TADF)功能的主客体材料,以及TADF功能材料和上述的荧光、磷光材料相互组合搭配的形式。
组成上述OLED装置的空穴阻挡层350、电子传输层360的材料,可以在具备电子传输特性的用于OLED的材料中选择任意材料进行使用。这样的材料可以举出如1,3-双[5’-(对叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2’-基]苯、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑等噁二唑衍生物、3-(4’叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4”-联苯)-1,2,4-三唑等三唑衍生物、三嗪衍生物、喹啉衍生物、喹噁啉衍生物、二苯醌衍生物、硝基取代茐酮衍生物、噻喃二氧化物衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、噻喃二氧化物衍生物、萘基苝等杂环四酸酐、碳化二亚胺、茐衍生物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯乙烯基吡嗪衍生物、硅杂环戊二烯衍生物、二氮杂菲衍生物或者咪唑并吡啶衍生物等。
另外,还可以举出双(10-苯并[h]羟基喹啉)铍、5-羟基黄铜的铍盐、5-羟基黄铜的铝盐等有机金属配合物或者8-羟基喹啉或其衍生物的金属配合物,如三(8-羟基喹啉)铝(Alq)、三(5,7-二氯-8-羟基喹啉)铝、双(2-甲基-8-羟基喹啉)(对-苯基苯酚)铝(BAlq)、三(5,7-二溴-8-羟基喹啉)铝。三(2-甲基-8-羟基喹啉)铝等植物激素(一般而言为8-羟基喹啉)等羟基喹啉类金属配合物等的含有螯合剂的金属螯合剂化合物。另外,还可以举出这些金属配合物的中心金属被替换成铍、铟、镁、铜、钙、锡、锌或铝的金属配合物等的实例。优选使用非金属、金属酞菁或者是它们的末端被置换为烷基、磺基等的物质。其中,更优选使用2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-邻二氮杂菲(BCP)、3-苯基-4-(1’-萘)-5-苯基-1,2,4-三唑(TAZ)。
HBL350中要求材料的三线态(T1)能级高于发光层340中主体材料的T1能级,能够起到阻挡发光层材料能量损失的作用;EBL350材料的HUMO能级低于发光层340主体材料的HUMO能级,起到空穴阻挡的作用,同时要求HBL350材料具有高的电子迁移率,利于电子传输,降低装置应用功率;符合以上条件的HBL350材料可以为三嗪衍生物、氮杂苯衍生物等。其中优选三嗪衍生物;但不限于此。
EIL370可以由以下物质中的一种或多种形成:碱金属;碱土金属;碱金属和碱土金属的卤化物;碱金属和碱土金属的氧化物、碱金属和碱土金属的碳酸盐;碱金属和碱土金属的草酸盐或碱金属和碱土金属的氟铝酸盐。可以例举出如Li、Ca、Sr、LiF、CsF、BaO、Li2CO3、CaCO3、Li2C2O4、Cs2C2O4、CsAlF4。在一些实施方案中,EIL370可以包括至少一种金属,如Yb、Sc、V、Yb、In、Ce、Sm、Eu或Tb中的一种或多种。
在有机发光功能层300上形成第二电极层400,第二电极层可以是阴极,也可以是阳极,而且可以是透明电极或半透明电极。第二电极层400可以由锂、钙、氟化锂/钙、氟化锂/铝、铝、银、镁或其合金制成具有低功函的薄膜。进一步地,第二电极层400可以由包括银和至少一种金属的合金制成,所述至少一种金属包括铝、铂、镱、铬或镁。并且,Ag在所述合金中的重量比可以和其他金属比例相同或者大于或小于其他金属的重量。例如:第二电极层400可以由Ag-Mg合金形成,其中Ag和Mg的质量比可以为90:10至10:90。或者,第二电极层400可以由包括如银、金、铂、铜、镍或钨中的至少一种金属和如镱、铟、镁或铬中的至少一种金属的合金形成。这些金属膜可以通过调节膜的厚度形成透明或半透明电极。因此,由有机发光功能层300产生的光可通过第二电极层400发射出。并且,第二电极层400厚度可以为5-30nm。
在第二电极层400上形成覆盖层500,覆盖层500可以为有机材料、无机材料或其组合。特别地,覆盖层500使用的材料为本发明“第一方面”所述的有机化合物材料。
在下文中,将结合图1和图的2描述,根据具体实施方案对本发明进行进一步说明。
本发明的有机电致发光装置的制备
用于制备本发明的有机电致发光装置的每一层材料或本发明的有机电致发光装置的每一层的厚度均可参考上文提供的描述。
参考图1,本发明的有机电致发光装置包括基板层100、第一电极层200、有机发光功能层300、第二电极层400和覆盖层500。
在基板层上可以使用公知方法形成阻挡层(可以由无机材料或/和有机材料组成,用于防止异物渗透基板及装置)和布线层(可以包括驱动TFT、电容器、导线和低温多晶硅LTPS)。
在一个具体实施方案中,第一电极层200可以是反射电极并且第二电极层400是透明或半透明电极。因此,由有机发光功能层300产生的光可以直接由第二电极层400射出,或可以被第一电极层200反射向第二电极层400后射出。第一电极层200可以通过例如蒸镀法或溅射法来制备。第二电极层400可以通过例如真空蒸镀法制备。
有机发光功能层300可以包括发光层340(EML),并且可以在EML和第一电极层200之间形成空穴传输区域,并且可以在EML和第二电极层400之间形成电子传输区域。空穴传输区域可以包括空穴注入层310(HIL)、空穴传输层320(HTL)和电子阻挡层330(EBL)中的至少一种。电子传输区域可以包括空穴阻挡层350(HBL)、电子传输层360(ETL)和电子注入层370(EIL)中的至少一种。
有机发光功能层300可以由小分子的有机材料或高分子材料组成,并且有机发光功能层300可以通过多种方法制备,所述多种方法例举如真空蒸镀法、溶液旋涂、丝网印刷、喷墨打印法。
覆盖层500可以由无机材料、有机小分子材料和高分子材料组成,特别地,覆盖层500由本发明“第一方面”中所述的有机化合物材料组成,并且可以使用多种方法制备覆盖层500,所述多种方法例举如真空蒸镀法、溶液旋涂、丝网印刷、喷墨打印法。
此外,可以通过参考图1、图2有机电致发光装置的结构来制备包括图3、图4、图5、图6或图7的结构的全色有机电致发光装置。即,根据这些实施方案的有机发光装置可以配置成多种结构,例如单色发光装置、多色光或白色光的有机电致发光装置。
本发明制备的含有由本发明化合物制备的本发明覆盖层的有机电致发光装置可用于OLED照明和显示领域,具体可以用于商业领域,例如POS机和ATM机、复印机、自动售货机、游戏机、公用电话亭、加油站、打卡机、门禁系统、电子秤等产品和设备的显示屏;通信领域,例如3G手机、各类可视对讲系统(可视电话)、移动网络终端、ebook(电子图书)等产品的显示屏;计算机领域,例如家用和商用计算机(PC/工作站等)、PDA和笔记本电脑的显示屏;消费类电子产品,例如装饰用品(软屏)与灯具、各类音响设备、MP3、计算器、数码相机、头戴显示器、数码摄像机、便携式DVD、便携式电视机、电子钟表、掌上游戏机、各种家用电器(OLED电视)等产品的显示屏;交通领域,例如GPS、车载音响、车载电话、飞机仪表和设备等各种指示标志性显示屏。如微显示器,这种技术最早用于战斗机飞行员,现在的穿戴式电脑也用它,有了它,移动设备就不再受显示器体积大、耗电多的限制。优选地,本发明制备的含有由本发明化合物制备的本发明覆盖层的有机电致发光装置可用于照明和显示领域,优选用于智能手机、平板电脑等领域,智能穿戴设备领域,电视等大尺寸应用领域,VR、微显领域,以及汽车中控屏或汽车尾灯。
优选地,本发明提供一种照明或显示装置,其包括本发明的有机电致发光装置。
此外,本发明还提供了一种电子设备,其包括含有如上所述的有机电致发光装置,所述电子设备可以为手机,也可以为电脑、电视机、智能穿戴设备等,本发明实施方案对此不作特殊限定。
下面以实施例和比较例对比突出本实施方案的发明效果。
实施例
实施例中用到的用于覆盖层材料的本发明化合物为以下前文列举的化合物中的化合物1-44。
装置实施例1:
以如下制备步骤制备一种有机电致发光装置,包括:
在低温多晶硅(LTPS)基板(基板层100)上,以溅射方式形成7nm的ITO膜(第一电极层200),并蚀刻成需求的图形,分别用去离子水、丙酮、乙醇超声清洗各15分钟,然后在等离子体清洗器中处理2分钟;此处ITO电极层为阳极,在ITO阳极层上,通过真空蒸镀方式蒸镀空穴注入层材料HAT-CN,厚度为10nm,这层作为空穴注入层310;在空穴注入层310上,通过真空蒸镀方式蒸镀空穴传输材料HT-1,厚度为110nm,该层为空穴传输层320;在空穴传输层320上,通过真空蒸镀方式蒸镀电子阻挡材料EB-1,厚度为10nm,该层为电子阻挡层330,也可作为微腔调整层;在电子阻挡层330之上蒸镀蓝色发光层340,BH-1作为主体材料,BD-1作为掺杂材料,BH-1和BD-1的质量比为97:3,厚度为20nm;在发光层340之上,通过真空蒸镀方式蒸镀电子传输材料ET-1和Liq,ET-1和Liq的质量比为1:1,厚度为35nm,这层有机材料作为电子传输层360使用;在电子传输层360之上,真空蒸镀电子注入层LiF,厚度为1nm,该层为电子注入层370;在电子注入层370之上,真空蒸镀阴极Yb/Mg:Ag层,Yb厚度1nm,Mg和Ag的质量比为1:9,厚度14nm,该层为第二电极层400,该层为阴极层;在第二电极层400之上,通过真空蒸镀方式蒸镀本发明实例材料化合物1,厚度为50nm,这层有机材料作为覆盖层500使用。
装置实施例45:
制备方式和装置实施例1相同,但采用如下的装置结构:
ITO(7nm)/HAT-CN(10nm)/HT-1(150nm)/EB-2(10nm)/GH-1:GH-1:GD-1(45:45:10质量比)(40nm)/ET-1:Liq(1:1的质量比)(35nm)/LiF(1nm)/Yb(1nm)/Mg:Ag(10:90质量比,10质量%的Mg)(14nm)/本发明化合物1(50nm)。
装置实施例89:
制备方式和装置实施例1相同,但采用如下的装置结构:
ITO(7nm)/HAT-CN(10nm)/HT-1(190nm)/EB-3(10nm)/RH-1:RD-1(95:5质量比,95质量%的RH-1)(40nm)/ET-1:Liq(1:1的质量比)(35nm)/LiF(1nm)/Yb(1nm)/Mg:Ag(10:90质量比,10质量%的Mg)(14nm)/本发明化合物1(50nm)。
装置实施例2-44:
装置实施例2-44的制备方法与装置实施例1相同,不同之处在于:使用化合物2-29、31-35、37-39、41-45、49、50作为有机电致发光装置的覆盖层材料。
装置实施例46-88:
装置实施例46-88的制备方法与装置实施例2相同,不同之处在于:使用化合物2-29、31-35、37-39、41-45、49、50作为有机电致发光装置的覆盖层材料。
装置实施例90-132:
装置实施例89-132的制备方法与装置实施例3相同,不同之处在于:使用化合物2-29、31-35、37-39、41-45、49、50作为有机电致发光装置的覆盖层材料。
按照上述步骤完成电致发光装置的制备后,测量装置的电流效率和可察觉色差,其结果如表2中所示。相关材料的分子结构式如下所示:
装置比较例1:
制备方式和装置实施例1相同,但采用如下的装置结构:
ITO(7nm)/HAT-CN(10nm)/HT-1(150nm)/EB-1(10nm)/BH-1:BD-1(97:3质量比)(40nm)/ET-1:Liq(1:1的质量比)(35nm)/LiF(1nm)/Yb(1nm)/Mg:Ag(10:90质量比,10质量%的Mg)(14nm)/Alq3(50nm)。
装置比较例2:
制备方式和装置实施例1相同,但采用如下的装置结构:
ITO(7nm)/HAT-CN(10nm)/HT-1(150nm)/EB-2(10nm)/GH-1:GH-1:GD-1(45:45:10质量比)(40nm)/ET-1:Liq(1:1的质量比)(35nm)/LiF(1nm)/Yb(1nm)/Mg:Ag(10:90质量比,10质量%的Mg)(14nm)/Alq3(50nm)。
装置比较例3:
制备方式和装置实施例1相同,装置结构不同:
IITO(7nm)/HAT-CN(10nm)/HT-1(190nm)/EB-3(10nm)/RH-1:RD-1(95:5质量比,95质量%的RH-1)(40nm)/ET-1:Liq(1:1的质量比)(35nm)/LiF(1nm)/Yb(1nm)/Mg:Ag(10:90质量比,10质量%的Mg)(14nm)/Alq3(50nm)。
电流效率、CIE、可察觉色差的测定
使用IVL(电流-电压-亮度)测试系统(日本システム技研株式会社),选择软件EILV20060707,对上述实施例和比较实施例中的OLED装置进行电流效率、CIEx、CIEy及可察觉色差的测定,得到如下结果:
表2
JNCD,可察觉的色差
应理解,可察觉色差越小,色度变化量越小,意味着有机电致发光装置的出射光波长的角度依赖性被抑制的越好。
由表2的结果可以看出:
与比较例相比,用本发明化合物制备的覆盖层制备的有机电致发光装置在蓝光、绿光、红光领域的电流效率显著提高,从而相应地提高了光取出效率。
与比较例相比,用本发明化合物制备的覆盖层制备的有机电致发光装置在蓝光、绿光、红光领域的可察觉的色差较小,因而角度依赖性较小。
Claims (13)
1.一种有机电致发光装置,该有机电致发光装置包括:
基板层;
第一电极,该第一电极在所述基板之上;
有机发光功能层,该有机发光功能层在所述第一电极之上;
第二电极,该第二电极在所述有机发光功能层之上;以及
覆盖层,该覆盖层在有机电致发光装置光线射出的一侧,
其中,所述覆盖层材料满足以下公式1,
公式1:n*k(λ=405nm)<0.8;
在公式1中,n*k(λ=405nm)表示在405nm波长的折射率和消光系数的乘积的光学值;
所述覆盖层材料包含通式(3)、通式(4)、通式(5)或通式(6)所示的有机化合物;
通式(3)中j表示为0或1;
B、D分别独立的表示为单键、氧原子、硫原子、C(R9)(R10)或N(R11);
通式(5)中E表示为式(Ⅰ)或式(Ⅱ)所示的二价基团;
n表示为0、1、2、3或4;
Z表示为氮原子或C(R8);连接位点处的Z表示为碳原子;
所述R8分别独立的表示为氢原子、氕、氘、氚、氰基、卤素原子、烷氧基、取代或未取代的C1-20烷基、C1-20烯烃基、取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;相邻两个R8可相互连接成环;
R9-R11分别独立的表示为C1-20烷基、取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;且R9与R10可相互连接成环;
Ar6至Ar20分别独立的表示为取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;
前述提及的可被取代基团的取代基任选自氕、氘、氚、氰基、卤素原子、烷氧基、C1-20烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的5-30元杂芳基中的一种或多种;
所述杂原子任选自氧原子、硫原子或氮原子中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:所述覆盖层材料满足以下公式2,
公式2:n*k(λ=460nm)>0.035;
在公式2中,n*k(λ=460nm)表示在460nm波长的折射率和消光系数的乘积的光学值。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:所述覆盖层材料满足以下公式3,
公式3:n*k(λ=380nm)<2;
在公式3中,n*k(λ=380nm)表示在380nm波长的折射率和消光系数的乘积的光学值。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:所述有机化合物至少包括碳原子、氢原子和氮原子;
所述有机化合物任选自氮杂苯、三嗪、芴及衍生物、螺芴及衍生物、氧杂螺芴及衍生物、酮类衍生物、苯并咪唑及衍生物、喹喔啉及衍生物、苯并噁唑及衍生物、苯并噻唑及衍生物、咔唑及衍生物、二苯并呋喃及衍生物、三芳胺衍生物中的一种或多种基团。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:所述Ar6至Ar20分别独立的表示为取代或未取代的苯基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的三嗪基、通式(7)、通式(8)、通式(9)、通式(10)、通式(11)或通式(12)所示结构;
所述L表示为单键、取代或未取代的C6-30亚芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元亚杂芳基;
所述Ra表示为取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;
所述X1表示为氧原子、硫原子或N(R12);
所述Z1至Z13分别独立的表示为氮原子或C(R13),且Z2至Z13至少有一个表示为氮原子;连接位点处的Z1至Z13表示为碳原子;
所述Y1相同或不同的表示为氮原子或C(R14);连接位点处的Y1表示为碳原子;
所述X2、X3、X4分别独立的表示为氧原子、硫原子、C(R15)(R16)、N(R17),且X3、X4还可以表示为单键;
所述R12表示为取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;
所述R13、R14分别独立的表示为氢原子、氕、氘、氚、氰基、烷氧基、卤素原子、取代或未取代的C1-20烷基、C1-20烯烃基、取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;相邻两个R13或R14可相互连接成环;
R15-R17分别独立的表示为C1-20烷基、取代或未取代的C6-30芳基、含有一个或多个杂原子取代或未取代的5-30元杂芳基;且R15与R16可相互连接成环;
前述提及的可被取代基团的取代基任选自氕、氘、氚、氰基、卤素原子、烷氧基、C1-20烷基、C6-30芳基、含有一个或多个杂原子的5-30元杂芳基中的一种或多种;
所述杂原子任选自氧原子、硫原子或氮原子中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的有机电致发光装置,其特征在于:所述R8、R13、R14分别独立的表示为氢原子、氕、氘、氚、氰基、氟素原子、甲氧基、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的苯并呋喃基、取代或未取代的咔唑基、取代或未取代的苯并噻吩基、取代或未取代的呋喃基;
所述R9-R11、R15-R17分别独立的表示为甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、苯基、萘基、二联苯基、三联苯基、吡啶基、苯并呋喃基、咔唑基、苯并噻吩基或呋喃基;
所述L表示为单键、取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚二联苯基、取代或未取代的亚三联苯基、取代或未取代的亚蒽基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚嘧啶基、取代或未取代的亚吡嗪基、取代或未取代的亚哒嗪基、取代或未取代的亚二苯并呋喃、取代或未取代的亚9,9-二甲基芴、取代或未取代的亚N-苯基咔唑、取代或未取代的亚喹啉基、取代或未取代的亚异喹啉基、取代或未取代的亚萘啶基、取代或未取代的亚咔唑基;
所述Ra、R12分别独立的表示为取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的螺芴基、取代或未取代的二联苯基、取代或未取代的三联苯基、取代或未取代的蒽基、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、取代或未取代的哒嗪基、取代或未取代的二苯并呋喃、取代或未取代的9,9-二甲基芴、取代或未取代的N-苯基咔唑、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的异喹啉基、取代或未取代的萘啶基、取代或未取代的咔唑基;
前述提及的可取代基团的取代基任选自氕、氘、氚、氰基、氟素原子、甲氧基、甲基、乙基、丙基、异丙基、叔丁基、戊基、苯基、萘基、二联苯基、三联苯基、吡啶基、苯并呋喃基、咔唑基、苯并噻吩基或呋喃基中的一种或多种。
8.根据权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:所述覆盖层是单层或多层。
9.根据权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:所述覆盖层通过使用具有不同折射率的两种以上材料层形成,具有相对高折射率的材料层和具有相对低折射率的材料层交替叠加形成两层或多层。
10.根据权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:所述覆盖层的有机化合物在440~650nm区域不具有吸收。
11.根据权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于,所述覆盖层有机化合物的折射率在蓝光波长区域折射率在1.8以上;在绿光波长区域折射率1.8以上;在红光波长区域折射率在1.7以上。
12.根据权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于,所述覆盖层有机化合物的折射率在蓝光波长区域折射率在2.0以上;在绿光波长区域在1.9以上;在红光波长区域折射率在1.8以上。
13.根据权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于,所述覆盖层有机化合物的折射率在蓝光波长区域折射率为2.0-2.4;在绿光波长区域折射率为1.9-2.2;在红光波长区域折射率为1.8-2.1。
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