CN113736307A - 空穴传输油墨组合物、发光装置和制备发光装置的方法 - Google Patents

空穴传输油墨组合物、发光装置和制备发光装置的方法 Download PDF

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Abstract

根据本发明的一个方面,提供了用于发光装置的空穴传输油墨组合物、发光装置和制备发光装置的方法,空穴传输油墨组合物包括由式1表示的粘合促进化合物和空穴传输化合物:式1A1‑B1‑C1其中,在式1中,变量为本文中限定的。

Description

空穴传输油墨组合物、发光装置和制备发光装置的方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年5月29日提交的韩国专利申请号10-2020-0065183的优先权和权益,其为了所有目的通过引用在此本文,如同在本文中充分陈述。
技术领域
本发明的示例性实施一般涉及显示装置,更具体地,涉及空穴传输油墨组合物、发光装置和制备发光装置的方法。
背景技术
有机发光装置(OLED)为自发射装置,与常规的装置相比,其具有宽视角、高对比度、短响应时间以及在亮度、驱动电压和响应速度方面的优异特性,并且产生全色图像。
OLED可包括位于基板上的第一电极,以及依次堆叠在第一电极上的空穴传输区、发射层、电子传输区和第二电极。从第一电极提供的空穴可通过空穴传输区朝着发射层移动,并且从第二电极提供的电子可通过电子传输区朝着发射层移动。载流子,比如空穴和电子,在发射层中复合以产生激子。这些激子从激发态跃迁至基态,从而生成光。
该背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于理解本发明构思的背景技术,因此,其可含有不构成现有技术的信息。
发明内容
根据本发明的原理和示例性实施的空穴传输油墨组合物、发光装置和制备发光装置的方法在亮度、发光效率、寿命和驱动电压方面能够展示优异的效果。根据本发明的一个或多个示例性实施,空穴传输油墨组合物在溶液工艺期间具有改善的湿润性和优异的像素内均匀性(IPU)。因此,通过使用空穴传输油墨组合物制备的发光装置可展示优异的特点,比如高亮度、高效率、长寿命和低驱动电压。
本发明构思的另外特征将在下面的描述中陈述,并且部分将从描述中显而易见,或可通过本发明构思的实践而认识到。
根据本发明的一个方面,空穴传输油墨组合物用于发光装置,空穴传输油墨组合物包括由式1表示的粘合促进化合物和空穴传输化合物:
式1
A1-B1-C1
其中,在式1中,
A1为-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-S(Q1)、-P(=O)(Q1)(Q2)或-C(=O)(Q1),
B1为取代或未取代的C1-C60亚烷基、取代或未取代的C2-C60亚烯基或者取代或未取代的C2-C60亚炔基,
C1为-O(Q4)、-S(Q4)、-C(=O)(Q4)、-N(Q4)(Q5)、取代或未取代的丙烯酸基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基或者取代或未取代的C1-C60氟烷基,并且
Q1至Q5各自彼此独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C1-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C1-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团。
粘合促进化合物可包括硅烷化合物或硫醇化合物。
粘合促进化合物可包括用于形成自组装单层的自组装单分子。
空穴传输化合物可包括由式201或式202表示的化合物,或者空穴传输化合物可包括包含由式201或式202表示的化合物衍生的重复单元的高分子化合物:其中,在式201和式202中,变量为本文限定的。
空穴传输油墨组合物可进一步包括溶剂,溶剂可包括非极性溶剂,并且粘合促进化合物在非极性溶剂中为可溶的。
基于100重量份的空穴传输油墨组合物,粘合促进化合物的量可在约0.1重量份至约10重量份的范围内,并且空穴传输化合物的量可在约0.1重量份至约50重量份的范围内。
空穴传输油墨组合物可不包括发光材料。
空穴传输油墨组合物可由粘合促进化合物、空穴传输化合物和溶剂组成。
根据本发明的另一方面,发光装置包括:
第一电极;
面向第一电极的第二电极;以及
设置在第一电极和第二电极之间并且包括发射层的夹层,
其中夹层进一步包括设置在第一电极和发射层之间的空穴传输区,并且
空穴传输区包括由式1表示的粘合促进化合物和空穴传输化合物:
式1
A1-B1-C1
其中,在式1中,变量为上面限定的。
空穴传输区可包括空穴注入层、空穴传输层、发射辅助层、电子阻挡层或其任何组合。
空穴传输区可包括接触第一电极的自组装单层,并且自组装单层由粘合促进化合物组成。
自组装单层可具有在约0.1nm至约100nm的范围内的厚度。
空穴传输区可包括空穴注入层,并且空穴注入层可包括自组装单层和空穴传输化合物。
空穴注入层可通过使用包括粘合促进化合物和空穴传输化合物的空穴传输油墨组合物形成。
空穴传输区可进一步包括具有等于或小于约-3.5eV的最低未占分子轨道能级的p-掺杂剂。
发射层可包括主体和掺杂剂,并且主体的量可大于掺杂剂的量。
发射层可包括量子点。
第一电极可为阳极,第二电极可为阴极,夹层可进一步包括设置在第一电极和发射层之间的空穴传输区以及设置在发射层和第二电极之间的电子传输区,并且电子传输区可包括缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层、电子传输层、电子注入层或其任何组合。
电子传输区可进一步包括碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物、稀土金属化合物、碱金属络合物、碱土金属络合物、稀土金属络合物或其任何组合。
根据本发明的又一方面,制备发光装置的方法包括下述步骤:
提供装置工件,该装置工件包括第一电极;面向第一电极的第二电极,以及设置在第一电极和第二电极之间并且包括发射层的夹层,其中夹层进一步包括设置在第一电极和发射层之间的空穴传输区,并且空穴传输区包括由式1表示的粘合促进化合物和空穴传输化合物,和
通过用包括包含粘合促进化合物和空穴传输化合物的空穴传输油墨组合物的溶液形成空穴传输区而在第一电极上设置空穴传输区:
式1
A1-B1-C1
其中,在式1中,变量为本文限定的。
应当理解,以上一般性描述和以下详细描述都为示例性的和解释性的,并且旨在提供所要求保护的发明的进一步解释。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解并被结合在本说明书中且构成本说明书的一部分,附图图示出了本发明的示例性实施例,并且与描述一起用于解释本发明构思。
图1为阐释根据本发明的原理构建的发光装置的示例性实施方式的示意图。
图2为阐释根据本发明的原理构建的发光装置的另一示例性实施方式的示意图。
图3A和图3B为阐释现有技术的油墨组合物和根据本发明的原理制备的示例性实施方式的空穴传输油墨组合物的工艺的示意图。
图4为评估比较实施方式和示例性实施方式的空穴传输油墨组合物的湿润性和像素内均匀性的结果的描绘。
具体实施方式
在下面的描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节,以便提供对本发明的各种示例性实施例或实施方式的透彻理解。如本文中所使用的,“实施例”和“实施方式”是可互换的词,其是采用本文中所公开的一个或多个发明构思的装置或方法的非限制性示例。然而,显而易见的是,可以在没有这些具体细节或具有一个或多个等效设置的情况下实践各种示例性实施例。在其他实例中,以框图形式示出了公知的结构和装置,以避免不必要地混淆各种示例性实施例。进一步,各种示例性实施例可以是不同的,但是不必是排他的。例如,在不脱离本发明构思的情况下,可以在另一示例性实施例中使用或实现示例性实施例的特定形状、配置和特性。
除非另有说明,否则所图示的示例性实施例应理解为提供在其中可以在实践中实现本发明构思的一些方式的变化的细节的示例性特征。因此,除非另有说明,否则在不脱离本发明构思的情况下,各种实施例的特征、部件、模块、层、膜、面板、区和/或方面等(在下文中分别或共同被称为“元件”)可以以其他方式组合、分离、互换和/或重新设置。
在附图中的交叉影线和/或阴影的使用通常被提供以使邻近元件之间的边界清晰。因此,除非规定,否则无论是交叉影线或阴影的存在还是不存在均不传达或者指示对特定材料、材料性质、尺寸、比例、示出元件之间的共性和/或元件的任何其他特征、属性、性质等的任何偏好或需求。此外,在附图中,为了清楚和/或描述性目的,元件的尺寸和相对尺寸可能被夸大。当示例性实施例可以以不同方式实现时,具体的工艺可以以与所描述的顺序不同的顺序来执行。例如,两个连续描述的工艺可以被大致上同时地执行或者以与所描述的顺序相反的顺序来执行。此外,相同的附图标记指代相同的元件。
当比如层的元件被称为在另一元件或层“上”、“连接到”或“耦接到”另一元件或层时,它可以直接在另一元件或层上、直接连接到或耦接到另一元件或层,或者可以存在中间元件或层。然而,当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件或层时,则不存在中间元件或层。为此,术语“连接”可以指具有或不具有中间元件的物理、电气和/或流体连接。进一步,D1轴、D2轴和D3轴不限于直角坐标系的三个轴,比如x轴、y轴和z轴,并且可以在更广泛的意义上进行解释。例如,D1轴、D2轴和D3轴可以彼此垂直,或者可以表示彼此不垂直的不同方向。为了本公开的目的,“X、Y和Z中的至少一个”和“选自由X、Y和Z组成的组中的至少一个”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z、或者X、Y和Z中的两个或更多个的任意组合,例如,XYZ、XYY、YZ和ZZ。如本文中所使用的,术语“和/或”包括一个或多个相关联的列出的项目的任何和所有组合。
尽管本文中可以使用术语“第一”、“第二”等来描述各种类型的元件,但是这些元件不应受到这些术语的限制。这些术语用于区分一个元件和另一元件。因此,在不脱离本公开的教导的情况下,下面讨论的第一元件可以被称为第二元件。
空间相对术语,例如“下”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”、“之上”、“较高”,“侧”(例如,在“侧壁”中)等等,在本文中可用于描述性目的,并且从而以描述附图中所图示的一个元件与另一个(些)元件的关系。空间相对术语旨在涵盖除附图中描绘的定向之外的在使用、操作和/或制造中的设备的不同定向。例如,如果附图中的设备被翻转,则被描述为在其他元件或特征“下面”或“下”的元件将被定向为在其他元件或特征“上方”。因此,示例性术语“下面”可以涵盖上方和下面两个定向。此外,设备可以以其他方式(例如,旋转90度或以其他定向)定向,并且因此,本文中使用的空间相对描述语被相应地解释。
本文中使用的术语是出于描述特定实施例的目的,并且不旨在进行限制。如本文中所使用的,除非上下文另外明确指示,否则单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。此外,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在,但是不排除一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。还应注意,如本文中所用,术语“基本上”、“约”以及其他类似术语被用作近似的术语而不是程度的术语,并且因此用于解释本领域普通技术人员会认识到的测量值、计算值和/或提供值中的固有偏差。
本文中参照截面图示和/或分解图示描述各种示例性实施例,该截面图示和/或分解图示是理想化的示例性实施例和/或中间结构的示意性图示。因此,例如由于制造技术和/或公差导致的图示的形状的变化是可以预期的。因此,本文中公开的示例性实施例不必一定被解释为限于区的特定图示出的形状,而应包括例如由于制造导致的形状偏差。以这种方式,附图中图示出的区域本质上可以是示意性的,并且这些区的形状可以不反映设备的区的实际形状,并且因此,不一定旨在是限制性的。
除非另有限定,否则本文中使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开作为其一部分的本领域的普通技术人员通常所理解的含义相同的含义。在本文中除非明确限定,否则术语,例如在常用词典中限定的术语,应被解释为具有与它们在相关领域的背景中的含义一致的含义,并且将不应以理想化或过于正式的意义进行解释。
空穴传输油墨组合物
根据本发明的方面的空穴传输油墨组合物的示例性实施方式包括粘合促进化合物和空穴传输化合物,
其中粘合促进化合物由式1表示:
式1
A1-B1-C1
其中,在式1中,
A1可为-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-S(Q1)、-P(=O)(Q1)(Q2)或-C(=O)(Q1),
B1可为取代或未取代的C1-C60亚烷基、取代或未取代的C2-C60亚烯基或者取代或未取代的C2-C60亚炔基,
C1可为-O(Q4)、-S(Q4)、-C(=O)(Q4)、-N(Q4)(Q5)、取代或未取代的丙烯酸基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基或者取代或未取代的C1-C60氟烷基,并且
Q1至Q5可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C1-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C1-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团。
在一些示例性实施方式中,粘合促进化合物可为硅烷化合物、硫醇化合物或其任何组合。
在一些示例性实施方式中,粘合促进化合物可为能够形成自组装单层的自组装单分子。
例如,粘合促进化合物可为(3-氨丙基)三甲氧基硅烷、(3-氨丙基)三乙氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、(3-缩水甘油基氧基丙基)三甲氧基硅烷、3-缩水甘油基氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、(1-羟基烯丙基)三甲基硅烷、三甲氧基[2-(7-氧杂二环[4.1.0]-3-庚基)乙基]硅烷、乙酰氧基乙基三乙氧基硅烷、(3-巯基丙基)三甲氧基硅烷、3-(2-氨乙基)氨丙基三甲氧基硅烷、氨基甲氧基硅烷(硅烷胺)、氨乙基氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基甲基二乙氧基硅烷、苯基氨丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸基氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酸基氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基苄基氨基乙基氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油基丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、辛基三乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、三[3-(三甲氧基硅烷基)丙基]异氰尿酸酯、十六基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基-三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、γ-甲基丙烯酸基氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基丙烯酸基酰胺基硅烷、γ-甲基丙烯酸基氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酸基丙基-三(2-丙氧基)硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油基氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-辛酰基硫代-1-丙基三乙氧基硅烷、3-辛酰基硫代-1-丙基三烷氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氨丙基倍半硅氧烷、γ-氨丙基三甲氧基硅烷、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、苄氨基-硅烷、三氨基官能硅烷、双(γ-三乙氧基硅烷基丙基)胺、双(γ-三甲氧基硅烷基丙基)胺、聚氮酰胺、N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-乙基-3-三甲氧基硅烷基-甲基丙胺、氨基官能低聚硅氧烷、γ-脲基丙基三烷氧基硅烷(γ-脲基丙基三烷氧基硅烷)、γ-脲基丙基三乙氧基硅烷、γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷(γ-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷)、γ-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、苯乙基三氯甲硅烷、苯基三氯甲硅烷、苄基三氯甲硅烷、甲苯基三氯甲硅烷、2-[(三甲氧基)乙基]-2-吡啶、4-联苯基三甲氧基硅烷、十八基三氯甲硅烷、1-萘三甲氧基硅烷、1-[(三甲氧基)甲基]萘、(9-甲基蒽基)三甲氧基硅烷或其任何组合。
根据一些示例性实施方式的空穴传输油墨组合物包括粘合促进化合物,以便在溶液工艺期间可改善空穴传输油墨组合物的湿润性和像素内均匀性(IPU)。
详细地,通过使用空穴传输油墨组合物在基板或电极上进行溶液工艺的情况下,粘合促进化合物在液体排斥基板或电极的表面上形成自组装单层,以便可通过使用适当量的空穴传输油墨组合物形成均匀层。因此,通过使用空穴传输油墨组合物制备的发光装置可展示优异的特点,比如高亮度、高效率、长寿命和低驱动电压。
空穴传输油墨组合物也可包括空穴传输化合物。在一些示例性实施方式中,空穴传输化合物可为包括至少一个空穴传输部分的化合物。例如,空穴传输化合物可包括咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、吲哚并咔唑基、双咔唑基、胺基或其任何组合。
在一个或多个示例性实施方式中,空穴传输化合物可为包括包含至少一个空穴传输部分的重复单元的高分子化合物。例如,空穴传输化合物可为包括由式HIL1表示的重复单元的高分子化合物:
式HIL1
Figure BDA0003088796640000081
在式HIL1中,
R和R'可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C1-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C1-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团,并且
n可为整数。
另外,空穴传输化合物可包括聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚噻吩或其衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物或其任何组合。
空穴传输化合物可为例如具有以下结构的化合物:
PEDOT/PSS
Figure BDA0003088796640000091
(其中n为整数)。
在一些示例性实施方式中,空穴传输化合物的示例不限于以上描述的那些,并且可使用下面将要描述的可包括在发光装置的空穴传输区中的任何化合物。例如,空穴传输化合物可包括由式201或式202表示的化合物,或可包括包含由式201或式202表示的化合物衍生的重复单元的高分子化合物。
在一些示例性实施方式中,空穴传输油墨组合物可进一步包括溶剂。例如,空穴传输油墨组合物中包括的溶剂可为非极性溶剂。另外,空穴传输油墨组合物中包括的粘合促进化合物在这种非极性溶剂中为可溶的。
在一些示例性实施方式中,溶剂可包括C6-C20脂族烃、C5-C20芳族烃、氯仿、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙二醇、二甘醇或其任何组合。在一些示例性实施方式中,基于100重量份的空穴传输油墨组合物,粘合促进化合物的量可在约0.1重量份至约10重量份,例如,约0.5重量份至约8重量份,或约1重量份至约7重量份的范围内,并且空穴传输化合物的量可在约0.1重量份至约50重量份,例如,约0.5重量份至约40重量份,或约1重量份至约30重量份的范围内。
在一些示例性实施方式中,空穴传输油墨组合物可不包括发光材料。即,在通过使用空穴传输油墨组合物形成发光装置的夹层中的某一层的情况下,该某一层可不为发射层。
在一些示例性实施方式中,空穴传输油墨组合物由粘合促进化合物、空穴传输化合物和溶剂组成。例如,基于100重量份的空穴传输油墨组合物,空穴传输油墨组合物可包括约0.1重量份至约10重量份的量的粘合促进化合物,约0.1重量份至约50重量份的量的空穴传输化合物,以及剩余量的溶剂。
发光装置
一些示例性实施方式提供了发光装置,其包括:第一电极;面向第一电极的第二电极;以及位于第一电极和第二电极之间并且包括发射层的夹层,其中夹层进一步包括位于第一电极和发射层之间的空穴传输区,并且空穴传输区包括由式1表示的粘合促进化合物和空穴传输化合物。
发光装置的空穴传输区中包括的粘合促进化合物和空穴传输化合物可各自与以上描述的相同。
图1的描述
图1为阐释根据本发明的原理构建的发光装置的示例性实施方式的示意图。图2为阐释根据本发明的原理构建的发光装置的另一示例性实施方式的示意图。发光装置10可包括第一电极110、夹层150和第二电极190,其中夹层150包括空穴传输区151和发射层153。在一些示例性实施方式中,空穴传输区151可包括空穴注入层151A、空穴传输层151B、发射辅助层、电子阻挡层或其任何组合。在一个或多个示例性实施方式中,空穴传输区151可包括接触第一电极的自组装单层,并且自组装单层由粘合促进化合物组成。
根据一些示例性实施方式的发光装置可具有其中粘合促进化合物在第一电极上形成自组装单层的结构,因此具有均匀形成的空穴传输区151。
在一些示例性实施方式中,自组装单层的厚度可在约0.1nm至约100nm的范围内。在一个或多个示例性实施方式中,自组装单层的厚度可在约0.5nm至约90nm,或约1nm至约75nm的范围内。
在一些示例性实施方式中,空穴传输区151可包括空穴注入层151A,并且空穴注入层151A可包括自组装单层和空穴传输化合物。
例如,空穴注入层可通过使用包括粘合促进化合物和空穴传输化合物的空穴传输油墨组合物形成。
下文,将结合图1描述根据一些示例性实施方式的发光装置10的结构和制备发光装置10的方法。
第一电极110
在图1中,基板可另外位于第一电极110下方或第二电极190上方。基板可为玻璃基板或塑料基板。
第一电极110可通过,例如,在基板上沉积或溅射用于形成第一电极110的材料形成。当第一电极110为阳极时,可容易注入空穴的高功函材料可用作用于形成第一电极110的材料。
第一电极110可为反射电极、半透射电极或透射电极。在一些示例性实施方式中,当第一电极110为透射电极时,用于形成第一电极110的材料可为氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)或其任何组合,但是示例性实施方式不限于此。在一个或多个示例性实施方式中,当第一电极110为半透射电极或反射电极时,用于形成第一电极110的材料可为镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)或其任何组合,但是示例性实施方式不限于此。
第一电极110可具有由单个层组成的单层结构或者包括多个层的多层结构。例如,第一电极110可具有ITO/Ag/ITO的三层结构,但是第一电极110的结构不限于此。
夹层150
夹层150位于第一电极110上。夹层150包括发射层153。
夹层150可进一步包括位于第一电极110和发射层153之间的空穴传输区151以及位于发射层153和第二电极190之间的电子传输区。
除了各种有机材料,夹层150可进一步包括含有金属的化合物比如有机金属化合物和无机材料比如量子点等。
夹层150中的空穴传输区151
空穴传输区151可具有:i)由单个层组成的单层结构,该单个层由单种材料组成,ii)由单个层组成的单层结构,该单个层由多种不同的材料组成,或iii)包括多个层的多层结构,该多个层包括不同的材料。
空穴传输区151可包括空穴注入层151A、空穴传输层151B、发射辅助层、电子阻挡层或其任何组合。
例如,空穴传输区151可具有包括空穴注入层/空穴传输层结构、空穴注入层/空穴传输层/发射辅助层结构、空穴注入层/发射辅助层结构、空穴传输层/发射辅助层结构或空穴注入层/空穴传输层/电子阻挡层结构的多层结构,其中,在每个结构中,层依次堆叠在第一电极110上,但是示例性实施方式不限于此。
空穴传输区151可包括由式201表示的化合物、由式202表示的化合物或其任何组合:
式201
Figure BDA0003088796640000121
式202
Figure BDA0003088796640000122
在式201和式202中,
L201至L204可各自独立地为取代或未取代的C3-C10亚环烷基、取代或未取代的C1-C10亚杂环烷基、取代或未取代的C3-C10亚环烯基、取代或未取代的C1-C10亚杂环烯基、取代或未取代的C6-C60亚芳基、取代或未取代的C1-C60亚杂芳基、取代或未取代的二价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的二价非芳族稠合杂多环基团,
L205可为*-O-*'、*-S-*'、*-N(Q201)-*'、取代或未取代的C1-C20亚烷基、取代或未取代的C2-C20亚烯基、取代或未取代的C3-C10亚环烷基、取代或未取代的C1-C10亚杂环烷基、取代或未取代的C3-C10亚环烯基、取代或未取代的C1-C10亚杂环烯基、取代或未取代的C6-C60亚芳基、取代或未取代的C1-C60亚杂芳基、取代或未取代的二价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的二价非芳族稠合杂多环基团,
xa1至xa4可各自独立地为0、1、2或3,
xa5可为选自1至10的整数,并且
R201至R204和Q201可各自独立地为取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C1-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C1-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团。
在一些示例性实施方式中,在式202中,R201和R202可任选地经单键、二甲基-亚甲基或二苯基-亚甲基彼此连接,并且R203和R204可任选地经单键、二甲基-亚甲基或二苯基-亚甲基彼此连接。
在一个或多个示例性实施方式中,i)式201中的R201至R203中的至少一个和ii)式202中的R201至R204中的至少一个可各自独立地为各自未取代的或被以下至少一个取代的芴基、螺-二芴基、苯并芴基、茚并菲基、吡啶基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、苯并吲哚基、异吲哚基、苯并异吲哚基、苯并噻咯基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、咔唑基、二苯并噻咯基、二苯并噻吩基或二苯并呋喃基:氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、环戊基、环己基、环庚基、环戊烯基、环己烯基、苯基、联苯基、三联苯基、被C1-C10烷基取代的苯基、被-F取代的苯基、萘基、菲基、茚基、芴基、二甲基芴基、二苯基芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二甲基苯并芴基、二苯基苯并芴基、茚并菲基、二甲基茚并菲基、二苯基茚并菲基、吡啶基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、苯基吲哚基、苯并吲哚基、苯基苯并吲哚基、异吲哚基、苯基异吲哚基、苯并异吲哚基、苯基苯并异吲哚基、苯并噻咯基、二甲基苯并噻咯基、二苯基苯并噻咯基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、咔唑基、苯基咔唑基、联苯基咔唑基、二苯并噻咯基、二甲基二苯并噻咯基、二苯基二苯并噻咯基、二苯并噻吩基和二苯并呋喃基,但是示例性实施方式不限于此。
在一个或多个示例性实施方式中,空穴传输区151可包括包含由式201或式202表示的化合物衍生的重复单元的高分子化合物。
在一个或多个示例性实施方式中,由式201或式202表示的化合物可包括至少一个咔唑基。
在一个或多个示例性实施方式中,由式201表示的化合物可不包括咔唑基。
在一个或多个示例性实施方式中,由式201表示的化合物可由式201A-1表示:
式201A-1
Figure BDA0003088796640000131
在式201A-1中,L203、xa3和R203可各自与以上描述的相同,并且R211至R216可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、环戊基、环己基、环庚基、环戊烯基、环己烯基、苯基、联苯基、三联苯基、被C1-C10烷基取代的苯基、被-F取代的苯基、萘基、菲基、茚基、芴基、二甲基芴基、二苯基芴基、螺-二芴基、苯并芴基、二甲基苯并芴基、二苯基苯并芴基、茚并菲基、二甲基茚并菲基、二苯基茚并菲基、吡啶基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、苯基吲哚基、苯并吲哚基、苯基苯并吲哚基、异吲哚基、苯基异吲哚基、苯并异吲哚基、苯基苯并异吲哚基、苯并噻咯基、二甲基苯并噻咯基、二苯基苯并噻咯基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、咔唑基、苯基咔唑基、联苯基咔唑基、二苯并噻咯基、二甲基二苯并噻咯基、二苯基二苯并噻咯基、二苯并噻吩基或二苯并呋喃基。
空穴传输区151可包括化合物HT1至HT44中的一种、m-MTDATA、TDATA、2-TNATA、NPB(NPD)、β-NPB、TPD、螺-TPD、螺-NPB、甲基化的NPB、TAPC、HMTPD、4,4',4"-三(N-咔唑基)三苯胺(TCTA)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PANI/PSS)或其任何组合,但是示例性实施方式不限于此:
Figure BDA0003088796640000141
Figure BDA0003088796640000151
Figure BDA0003088796640000161
Figure BDA0003088796640000171
Figure BDA0003088796640000181
空穴传输区151的厚度可在约
Figure BDA0003088796640000182
至约
Figure BDA0003088796640000183
例如,约
Figure BDA0003088796640000184
至约
Figure BDA0003088796640000185
的范围内。当空穴传输区151包括选自空穴注入层151A和空穴传输层151B中的至少一个时,空穴注入层的厚度可在约
Figure BDA0003088796640000186
至约
Figure BDA0003088796640000187
例如,约
Figure BDA0003088796640000188
至约
Figure BDA0003088796640000189
的范围内,并且空穴传输层的厚度可在约
Figure BDA0003088796640000196
至约
Figure BDA0003088796640000191
例如,约
Figure BDA0003088796640000192
至约
Figure BDA0003088796640000193
Figure BDA0003088796640000194
的范围内。当空穴传输区151、空穴注入层151A和空穴传输层151B的厚度在以上范围内时,在不显著增加驱动电压的情况下,可获得满意的空穴传输特性。
发射辅助层可通过根据由发射层153发射的光的波长补偿光学共振距离而增加光发射效率,并且电子阻挡层可阻挡来自电子传输区的电子的流动。发射辅助层和电子阻挡层可包括以上描述的材料。
p-掺杂剂
除了这些材料,空穴传输区151可进一步包括用于改善导电性质的电荷生成材料。电荷生成材料可均匀地或非均匀地分散在空穴传输区151中。
电荷生成材料可为例如p-掺杂剂。
在一些示例性实施方式中,p-掺杂剂可具有等于或小于-3.5eV的最低未占分子轨道(LUMO)能级。
p-掺杂剂可包括金属卤素化合物、醌衍生物、金属氧化物、含有氰基的化合物或其任何组合,但是示例性实施方式不限于此。
例如,p-掺杂剂可包括:
金属卤素化合物,比如CuI;
醌衍生物,比如TCNQ和F4-TCNQ;
金属氧化物,比如氧化钨或氧化钼;
含有氰基的化合物,比如HAT-CN和由式221表示的化合物;或
其任何组合,
但是示例性实施方式不限于此:
Figure BDA0003088796640000195
式221
Figure BDA0003088796640000201
在式221中,
R221至R223可各自独立地为取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C1-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C1-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团,并且R221至R223中的至少一个可各自独立地为各自未取代的或被以下取代的C3-C10环烷基、C1-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C1-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团或单价非芳族稠合杂多环基团:氰基;-F;-Cl;-Br;-I;被至少一个氰基取代的C1-C20烷基;被至少一个-F取代的C1-C20烷基;被至少一个-Cl取代的C1-C20烷基;被至少一个-Br取代的C1-C20烷基;被至少一个-I取代的C1-C20烷基;或其任何组合。
夹层150中的发射层153
在一些示例性实施方式中,当发光装置10为全色发光装置时,根据子像素,发射层153可被图案化为红色发射层、绿色发射层和/或蓝色发射层。在一个或多个示例性实施方式中,发射层153可具有红色发射层、绿色发射层和蓝色发射层中的两个或更多个层的堆叠结构,其中两个或更多个层彼此接触或彼此分开。在一个或多个示例性实施方式中,发射层153可包括红色发光材料、绿色发光材料和蓝色发光材料中的两种或更多种材料,其中两种或更多种材料在单个层中彼此混合,以发射白光。
发射层153可包括主体和掺杂剂。掺杂剂可包括磷光掺杂剂、荧光掺杂剂或其任何组合。
基于100重量份的主体,发射层153中掺杂剂的量可在约0.01重量份至约15重量份的范围内。然而,示例性实施方式不限于此。
在一个或多个示例性实施方式中,发射层153可包括量子点。
发射层153的厚度可在约
Figure BDA0003088796640000202
至约
Figure BDA0003088796640000203
例如,约
Figure BDA0003088796640000204
至约
Figure BDA0003088796640000205
的范围内。当发射层153的厚度在以上范围内时,在不显著增加驱动电压的情况下,可获得优异的光发射特性。
发射层中的主体
在一些示例性实施方式中,主体可包括由式301表示的化合物:
式301
[Ar301]xb11-[(L301)xb1-R301]xb21
其中,在式301中,
Ar301可为取代或未取代的C5-C60碳环基团或者取代或未取代的C1-C60杂环基团,xb11可为1、2或3,
L301可为取代或未取代的C3-C10亚环烷基、取代或未取代的C1-C10亚杂环烷基、取代或未取代的C3-C10亚环烯基、取代或未取代的C1-C10亚杂环烯基、取代或未取代的C6-C60亚芳基、取代或未取代的C1-C60亚杂芳基、取代或未取代的二价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的二价非芳族稠合杂多环基团,
xb1可为0、1、2、3、4或5,
R301可为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C1-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C1-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团、取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团、-Si(Q301)(Q302)(Q303)、-N(Q301)(Q302)、-B(Q301)(Q302)、-C(=O)(Q301)、-S(=O)2(Q301)或-P(=O)(Q301)(Q302),
xb21可为1、2、3、4或5,并且
Q301至Q303可各自与结合Q1描述的相同。
在一些示例性实施方式中,当式301中的xb11为2或更大时,两个或更多个Ar301可经单键彼此连接。
在一个或多个示例性实施方式中,主体可包括由式301-1表示的化合物、由式301-2表示的化合物或其任何组合:
式301-1
Figure BDA0003088796640000211
式301-2
Figure BDA0003088796640000221
在式301-1和式301-2中,
环A301至环A304可各自独立地为C5-C60碳环基团或C1-C60杂环基团,
X301可为O、S、N-[(L304)xb4-R304]、C(R304)(R305)或Si(R304)(R305),
xb22和xb23可各自独立地为0、1或2,
L301、xb1和R301可各自与以上描述的相同,
L302至L304可各自独立地与结合L301描述的相同,
xb2至xb4可各自独立地与结合xb1描述的相同,并且
R302至R305和R311至R314可各自与结合R301描述的相同。
在一个或多个示例性实施方式中,主体可包括碱土金属络合物。在一个或多个示例性实施方式中,主体可包括Be络合物(例如,化合物H55)、Mg络合物、Zn络合物或其任何组合。
在一个或多个示例性实施方式中,主体可包括化合物H1至H120中的一种、9,10-二(2-萘基)蒽(ADN)、2-甲基-9,10-双(萘-2-基)蒽(MADN)、9,10-二(2-萘基)-2-叔丁基-蒽(TBADN)、4,4'-双(N-咔唑基)-1,1'-联苯(CBP)、1,3-二-9-咔唑基苯(mCP)、1,3,5-三(咔唑-9-基)苯(TCP)或其任何组合,但是示例性实施方式不限于此:
Figure BDA0003088796640000231
Figure BDA0003088796640000241
Figure BDA0003088796640000251
Figure BDA0003088796640000261
Figure BDA0003088796640000271
Figure BDA0003088796640000281
Figure BDA0003088796640000291
夹层150中的发射层中包括的磷光掺杂剂
磷光掺杂剂可包括至少一种过渡金属作为中心金属。
磷光掺杂剂可包括单齿配体、二齿配体、三齿配体、四齿配体、五齿配体、六齿配体或其任何组合。
磷光掺杂剂可为电中性的。
在一些示例性实施方式中,磷光掺杂剂可包括由式401表示的有机金属化合物:
式401
M(L401)xc1(L402)xc2
其中,在式401中,
M可为过渡金属(例如,铱(Ir)、铂(Pt)、钯(Pd)、锇(Os)、钛(Ti)、金(Au)、铪(Hf)、铕(Eu)、铽(Tb)、铑(Rh)、铼(Re)或铥(Tm)),
L401可为由式402表示的配体,并且xc1可为1、2或3,其中,当xc1为2或更大时,两个或更多个L401可彼此相同或不同,
L402可为有机配体,并且xc2可为0、1、2、3或4,其中,当xc2为2或更大时,两个或更多个L402可彼此相同或不同,
式402
Figure BDA0003088796640000301
在式402中,
X401和X402可各自独立地为氮或碳,
环A401和环A402可各自独立地为C5-C60碳环基团或C1-C60杂环基团,
T401可为单键、*-O-*'、*-S-*'、*-C(=O)-*'、*-N(Q411)-*'、*-C(Q411)(Q412)-*'、
*-C(Q411)=C(Q412)-*'、*-C(Q411)=*'或*=C=*',
X403和X404可各自独立地为化学键(例如,共价键或配位键)、O、S、N(Q413)、B(Q413)、P(Q413)、C(Q413)(Q414)或Si(Q413)(Q414),
Q411至Q414可各自与结合Q1描述的相同,
R401和R402可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、取代或未取代的C1-C20烷基、取代或未取代的C1-C20烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C1-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C1-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团、取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团、-Si(Q401)(Q402)(Q403)、-N(Q401)(Q402)、-B(Q401)(Q402)、-C(=O)(Q401)、-S(=O)2(Q401)或-P(=O)(Q401)(Q402),
Q401至Q403可各自与结合Q1描述的相同,
xc11和xc12可各自独立地为选自0至10的整数,并且
式402中的*和*'各自指示式401中与M的结合位点。
在一些示例性实施方式中,在式402中,i)X401可为氮,并且X402可为碳,或ii)X401和X402中的每一个可为氮。
在一个或多个示例性实施方式中,当式401中的xc1为2或更大时,两个或更多个L401中的两个环A401可任选地经作为连接基团的T402彼此连接,或者两个或更多个L401中的两个环A402可任选地经作为连接基团的T403彼此连接(见化合物PD1至PD4和PD7)。T402和T403可各自与结合T401描述的相同。
式401中的L402可为有机配体。例如,L402可为卤素基、二酮基(例如,乙酰丙酮化物基)、羧酸基(例如,吡啶羧酸基)、-C(=O)、异腈基、-CN基、磷基(例如,膦基或亚磷酸盐基)或其任何组合,但是示例性实施方式不限于此。
磷光掺杂剂可包括例如化合物PD1至PD25中的一种或任何组合,但是示例性实施方式不限于此:
Figure BDA0003088796640000311
发射层中的荧光掺杂剂
荧光掺杂剂可包括含有胺基的化合物、含有苯乙烯基的化合物或其任何组合。
在一些示例性实施方式中,荧光掺杂剂可包括由式501表示的化合物:
式501
Figure BDA0003088796640000321
其中,在式501中,
Ar501可为取代或未取代的C5-C60碳环基团或者取代或未取代的C1-C60杂环基团,
L501至L503可各自独立地为取代或未取代的C3-C10亚环烷基、取代或未取代的C1-C10亚杂环烷基、取代或未取代的C3-C10亚环烯基、取代或未取代的C1-C10亚杂环烯基、取代或未取代的C6-C60亚芳基、取代或未取代的C1-C60亚杂芳基、取代或未取代的二价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的二价非芳族稠合杂多环基团,
xd1至xd3可各自独立地为0、1、2或3,
R501和R502可各自独立地为取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C1-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C1-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团,并且
xd4可为1、2、3、4、5或6。
例如,式501中的Ar501可为稠合的环状环(例如,蒽基、1,2-苯并菲基、芘基等),其中三个或更多个单环基团为彼此稠合的。
在一个或多个示例性实施方式中,式501中的xd4可为2,但是示例性实施方式不限于此。
例如,荧光掺杂剂可包括:化合物FD1至FD36中的一种;DPVBi;DPAVBi;或其任何组合:
Figure BDA0003088796640000331
Figure BDA0003088796640000341
Figure BDA0003088796640000351
发射层中的量子点
发射层153可包括量子点。
如本文使用的,量子点指半导体化合物的晶体并且可包括根据晶体尺寸而发射不同长度的发射波长的任何材料。因此,不特别限制量子点材料的示例性实施方式。也不特别限制量子点的直径,但是可,例如,在约1nm至约10nm的范围内。
包括量子点的发射层153中的量子点可通过湿式化学工艺、金属有机化学气相沉积工艺、分子束外延工艺或与其类似的任何工艺合成。
根据湿式化学工艺,前体材料可添加至有机溶剂,以使量子点颗粒晶体生长。当晶体生长时,有机溶剂充当在量子点晶体的表面上自然配位的分散剂并且控制晶体的生长。相应地,通过使用与气相淀积工艺相比容易以低成本进行的工艺,比如金属有机化学气相沉积(MOCVD)工艺和分子束外延(MBE)工艺,可控制量子点颗粒的生长。在一些示例性实施方式中,量子点可包括第III-VI族半导体化合物;第I-III-VI族半导体化合物;第II-VI族半导体化合物;第III-V族半导体化合物;第IV-VI族半导体化合物;第IV族元素或化合物;或其任何组合。
例如,第III-VI族半导体化合物可包括二元化合物,比如In2S3。例如,第I-III-VI族半导体化合物可以包括三元化合物,比如AgInS、AgInS2、CuInS或CuInS2;或其任何组合。
例如,第II-VI族半导体化合物可包括二元化合物,比如CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe或MgS;三元化合物,比如CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe或MgZnS;四元化合物,比如CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe或HgZnSTe;或其任何组合。
例如,第III-V族半导体化合物可包括二元化合物,比如GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs或InSb;三元化合物,比如GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InGaP、InNP、InNAs、InNSb、InPAs或InPSb,四元化合物,比如GaAlNAs、GaAlNP、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs或InAlPSb;或其任何组合。
例如,第IV-VI族半导体化合物可包括二元化合物,比如SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe或PbTe;三元化合物,比如SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe或SnPbTe;四元化合物,比如SnPbSSe、SnPbSeTe或SnPbSTe;或其任何组合。
例如,第IV族元素或化合物可包括单元素,比如Si或Ge;二元化合物,比如SiC或SiGe;或其任何组合。
就此而言,二元化合物、三元化合物或四元化合物中包括的各自元素可以以均匀的浓度存在于颗粒中,或可以以其中浓度分布为局部不同的状态存在于同一颗粒中。
量子点可具有单个结构或核-壳的双重结构,该单个结构具有包括在相应量子点中的每种元素的均匀的浓度。在一些示例性实施方式中,核中包括的材料可与壳中包括的材料不同。
量子点的壳可通过防止核的化学退化而用作用于保持半导体特性的保护层和/或可用作用于为量子点赋予电泳特性的充电层。壳可为单层或多层。核和壳之间的界面可具有其中壳中存在的元素的浓度朝着中心减少的浓度梯度。
量子点的壳的示例为金属或非金属氧化物、半导体化合物或其任何组合。例如,金属或非金属氧化物可包括二元化合物,比如SiO2、Al2O3、TiO2、ZnO、MnO、Mn2O3、Mn3O4、CuO、FeO、Fe2O3、Fe3O4、CoO、Co3O4或NiO,或者三元化合物,比如MgAl2O4、CoFe2O4、NiFe2O4或CoMn2O4,但是示例性实施方式不限于此。另外,半导体化合物可包括CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnSeS、ZnTeS、GaAs、GaP、GaSb、HgS、HgSe、HgTe、InAs、InP、InGaP、InSb、AlAs、AlP和AlSb等,但是示例性实施方式不限于此。
量子点的发射波长光谱的半峰全宽(FWHM)可等于或小于约45nm,例如,等于或小于40nm,例如,等于或小于约30nm。当量子点的发射波长光谱的FWHM在以上范围内时,可改善颜色纯度或颜色再现性。另外,通过这种量子点发射的光可在全向上照射。相应地,可增加宽视角。
另外,量子点可具体地为球形、锥体、多臂或立方体纳米颗粒,纳米管,纳米线,纳米纤维或纳米片颗粒,但是示例性实施方式不限于此。
通过调整量子点的尺寸,也可调整能带隙,从而在量子点发射层中获得各种波长的光。因此,通过使用不同尺寸的量子点,可实施发射各种波长的光的发光装置。在一些示例性实施方式中,可选择量子点的尺寸,以发射红光、绿光和/或蓝光。另外,量子点的尺寸可以通过组合各种适当颜色的光来配置,以便发射白光。
夹层150中的电子传输区
电子传输区可具有:i)由单个层组成的单层结构,该单个层由单种材料组成,ii)由单个层组成的单层结构,该单个层由多种不同的材料组成,或iii)包括多个层的多层结构,该多个层包括不同的材料。
电子传输区可包括缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层、电子传输层、电子注入层或其任何组合,但是示例性实施方式不限于此。
例如,电子传输区可具有电子传输层/电子注入层结构、空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层结构、电子控制层/电子传输层/电子注入层结构或缓冲层/电子传输层/电子注入层结构,其中在每个结构中,层依次堆叠在发射层153上。然而,电子传输区的结构的示例性实施方式不限于此。
电子传输区(例如,电子传输区中的缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层或电子传输层)可包括不含金属的化合物,该不含金属的化合物包括至少一个含π电子耗尽的氮的环状基团,其可容易接受电子。
“含π电子耗尽的氮的环状基团”可为具有至少一个*-N=*'部分作为成环部分的C1-C60杂环基团。
例如,“含π电子耗尽的氮的环状基团”可为i)第一环,ii)其中两个或更多个第一环彼此稠合的稠合环状基团,或iii)其中至少一个第一环和至少一个第二环稠合的稠合环状基团,其中第一环为包括至少一个*-N=*'部分作为成环部分的杂单环基团(例如,咪唑基、吡啶基、三嗪基等),并且第二环为不包括*-N=*'部分作为成环部分的环状基团(例如,苯基、二苯并呋喃基、咔唑基等)。
含π电子耗尽的氮的环状基团的示例为吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、苯并喹啉基、异喹啉基、苯并异喹啉基、喹喔啉基、苯并喹喔啉基、喹唑啉基、苯并喹唑啉基、噌啉基、菲咯啉基、酞嗪基、萘啶基、氮杂咔唑基、氮杂芴基、氮杂二苯并噻咯基、氮杂二苯并噻吩基、氮杂二苯并呋喃基、吡唑基、咪唑基、三唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、苯并吡唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、咪唑并三嗪基、咪唑并吡嗪基和咪唑并哒嗪基,但是示例性实施方式不限于此。
例如,电子传输区可包括由式601表示并且包括至少一个含π电子耗尽的氮的环状基团的化合物:
式601
[Ar601]xe11-[(L601)xe1-R601]xe21
其中,在式601中,
Ar601可为取代或未取代的C5-C60碳环基团或者取代或未取代的C1-C60杂环基团,xe11可为1、2或3,
L601可为取代或未取代的C3-C10亚环烷基、取代或未取代的C1-C10亚杂环烷基、取代或未取代的C3-C10亚环烯基、取代或未取代的C1-C10亚杂环烯基、取代或未取代的C6-C60亚芳基、取代或未取代的C1-C60亚杂芳基、取代或未取代的二价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的二价非芳族稠合杂多环基团,
xe1可为0、1、2、3、4或5,
R601可为取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C1-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C1-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团、取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团、-Si(Q601)(Q602)(Q603)、-C(=O)(Q601)、-S(=O)2(Q601)或-P(=O)(Q601)(Q602),
Q601至Q603可各自与结合Q1描述的相同,并且
xe21可为1、2、3、4或5。
在一些示例性实施方式中,式601中的Ar601、L601和R601中的至少一个可各自独立地包括至少一个含π电子耗尽的氮的环。
在一个或多个示例性实施方式中,当式601中的xe11为2或更大时,两个或更多个Ar601可经单键彼此连接。
在一个或多个示例性实施方式中,式601中的Ar601可为取代或未取代的蒽基。
在一个或多个示例性实施方式中,电子传输区可包括由式601-1表示的化合物:
式601-1
Figure BDA0003088796640000391
其中,在式601-1中,
X614可为N或C(R614),X615可为N或C(R615),X616可为N或C(R616),并且X614至X616中的至少一个可为N,
L611至L613可各自与结合L601描述的相同,
xe611至xe613可各自与结合xe1描述的相同,
R611至R613可各自与结合R601描述的相同,并且
R614至R616可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C1-C20烷基、C1-C20烷氧基、苯基、联苯基、三联苯基或萘基。
例如,式601和式601-1中的xe1和xe611至xe613可各自独立地为0、1或2。
电子传输区可包括化合物ET1至ET36中的一种、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(BCP)、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉(Bphen)、三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)、双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝(BAlq)、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑(NTAZ)或其任何组合,但是示例性实施方式不限于此:
Figure BDA0003088796640000401
Figure BDA0003088796640000411
Figure BDA0003088796640000421
缓冲层、空穴阻挡层和电子控制层的厚度可各自独立地在约
Figure BDA0003088796640000422
至约
Figure BDA0003088796640000423
例如,约
Figure BDA0003088796640000424
至约
Figure BDA0003088796640000425
的范围内。当缓冲层、空穴阻挡层和电子控制层的厚度在以上范围内时,在不显著增加驱动电压的情况下,可获得优异的空穴阻挡特性或优异的电子控制特性。
电子传输层的厚度可在约
Figure BDA0003088796640000426
至约
Figure BDA0003088796640000427
例如,约
Figure BDA0003088796640000428
至约
Figure BDA0003088796640000429
的范围内。当电子传输层的厚度在以上范围内时,在不显著增加驱动电压的情况下,可获得满意的电子传输特性。
除了上述材料,电子传输区(例如,电子传输区中的电子传输层)可进一步包括含有金属的材料。
含有金属的材料可包括碱金属络合物、碱土金属络合物或其任何组合。碱金属络合物的金属离子可为Li离子、Na离子、K离子、Rb离子或Cs离子,并且碱土金属络合物的金属离子可为Be离子、Mg离子、Ca离子、Sr离子或Ba离子。与碱金属络合物或碱土金属络合物的金属离子配位的配体可为羟基喹啉、羟基异喹啉、羟基苯并喹啉、羟基吖啶、羟基菲啶、羟苯基噁唑、羟苯基噻唑、羟基苯基噁二唑、羟基苯基噻二唑、羟苯基吡啶、羟苯基苯并咪唑、羟苯基苯并噻唑、联吡啶、菲咯啉、环戊二烯或其任何组合,但是示例性实施方式不限于此。
例如,含有金属的材料可包括Li络合物。Li络合物可包括例如化合物ET-D1(8-羟基喹啉)锂(LiQ)或ET-D2:
Figure BDA00030887966400004210
电子传输区可包括利于来自第二电极190的电子的注入的电子注入层。电子注入层可直接接触第二电极190。
电子注入层可具有:i)由单个层组成的单层结构,该单个层由单种材料组成,ii)由单个层组成的单层结构,该单个层由多种不同的材料组成,或iii)包括多个层的多层结构,该多个层包括不同的材料。
电子注入层可包括碱金属、碱土金属、稀土金属、含有碱金属的化合物、含有碱土金属的化合物、含有稀土金属的化合物、碱金属络合物、碱土金属络合物、稀土金属络合物或任何其组合。
碱金属可包括Li、Na、K、Rb、Cs或其任何组合。碱土金属可包括Mg、Ca、Sr、Ba或其任何组合。稀土金属可包括Sc、Y、Ce、Tb、Yb、Gd或其任何组合。
含有碱金属的化合物、含有碱土金属的化合物和含有稀土金属的化合物可为碱金属、碱土金属或稀土金属的氧化物或卤化物(例如,氟化物、氯化物、溴化物或碘化物)或其任何组合。
含有碱金属的化合物可为碱金属氧化物比如Li2O、Cs2O或K2O,碱金属卤化物比如LiF、NaF、CsF、KF、LiI、NaI、CsI或KI,或其任何组合。含有碱土金属的化合物可包括碱土金属氧化物,比如BaO、SrO、CaO、BaxSr1-xO(0<x<1)或BaxCa1-xO(0<x<1)。含有稀土金属的化合物可包括YbF3、ScF3、Sc2O3、Y2O3、Ce2O3、GdF3、TbF3、YbI3、ScI3、TbI3或其任何组合。
碱金属络合物、碱土金属络合物和稀土金属络合物可包括i)碱金属、碱土金属和稀土金属的金属离子中的一种;和ii)作为连接至金属离子的配体,例如,羟基喹啉、羟基异喹啉、羟基苯并喹啉、羟基吖啶、羟基菲啶、羟苯基噁唑、羟苯基噻唑、羟基苯基噁二唑、羟基苯基噻二唑、羟苯基吡啶、羟苯基苯并咪唑,羟基苯基苯并噻唑、联吡啶、菲咯啉、环戊二烯或其任何组合,但是示例性实施方式不限于此。
电子注入层由碱金属、碱土金属、稀土金属、含有碱金属的化合物、含有碱土金属的化合物、含有稀土金属的化合物、碱金属络合物、碱土金属络合物、稀土金属络合物或其任何组合组成,或者可进一步包括有机材料(例如,由式601表示的化合物)。当电子注入层进一步包括有机材料时,碱金属、碱土金属、稀土金属、含有碱金属的化合物、含有碱土金属的化合物、含有稀土金属的化合物、碱金属络合物、碱土金属络合物、稀土金属络合物或其任何组合可均匀地或非均匀地分散在包括有机材料的基质中。
电子注入层的厚度可在约
Figure BDA0003088796640000431
至约
Figure BDA0003088796640000432
例如,约
Figure BDA0003088796640000433
至约
Figure BDA0003088796640000434
的范围内。当电子注入层的厚度在以上范围内时,在不显著增加驱动电压的情况下,可获得满意的电子注入特性。
第二电极190
第二电极190位于具有这种结构的夹层150上。第二电极190可为阴极,其为电子注入电极,并且作为用于形成第二电极190的材料,可使用各自具有低功函的金属、合金、导电化合物或其任何组合。
第二电极190可包括锂(Li)、银(Ag)、镁(Mg)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)或其任何组合,但是示例性实施方式不限于此。第二电极190可为透射电极、半透射电极或反射电极。第二电极190可具有单层结构或包括两个或更多个层的多层结构。
封盖层
第一封盖层可位于第一电极110的外侧,和/或第二封盖层可位于第二电极190的外侧。详细地,发光装置10可具有其中第一封盖层、第一电极110、夹层150和第二电极190以该叙述的顺序依次堆叠的结构;其中第一电极110、夹层150、第二电极190和第二封盖层以该叙述的顺序依次堆叠的结构;或者其中第一封盖层、第一电极110、夹层150、第二电极190和第二封盖层以该叙述的顺序依次堆叠的结构。
在发光装置10的夹层150的发射层中生成的光可通过各自可为半透射电极或透射电极的第一电极110和第一封盖层朝着外侧提取,或者在发光装置10的夹层150的发射层中生成的光可通过各自可为半透射电极或透射电极的第二电极190和第二封盖层朝着外侧提取。第一封盖层和第二封盖层可根据相长干涉的原理增加外部发光效率。
第一封盖层和第二封盖层可各自独立地为包括有机材料的有机封盖层,包括无机材料的无机封盖层,或者包括有机材料和无机材料的复合封盖层。第一封盖层和第二封盖层可在589nm的波长下各自具有等于或大于约1.6的折射率。
第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可各自独立地包括碳环化合物、杂环化合物、含有胺基的化合物、卟啉衍生物、酞菁衍生物、萘酞菁衍生物、碱金属络合物、碱土金属络合物或其组合。碳环化合物、杂环化合物和含有胺基的化合物可任选地被含有O、N、S、Se、Si、F、Cl、Br、I或其任何组合的取代基取代。在一些示例性实施方式中,第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可各自独立地包括含有胺基的化合物。
在一个或多个示例性实施方式中,第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可各自独立地包括由式201表示的化合物、由式202表示的化合物或其任何组合。在一个或多个示例性实施方式中,第一封盖层和第二封盖层中的至少一个可各自独立地包括化合物HT28至HT33中的一种、化合物CP1至CP5中的一种或其任何组合,但是示例性实施方式不限于此:
Figure BDA0003088796640000451
设备
发光装置可包括在包括发光装置的各种设备,比如发光设备、认证设备或电子设备中。
除了发光装置,发光设备可进一步包括滤色器、颜色转换层或者滤色器和颜色转换层二者。滤色器或颜色转换层可位于从发光装置发射的光的至少一个行进方向上。例如,从发光装置发射的光可为蓝光或白光,但是示例性实施方式不限于此。发光装置可与以上描述的相同。
发光设备可包括第一基板。第一基板可包括多个子像素区域,并且滤色器或颜色转换层可包括分别对应于多个滤色器区域的多个子像素区域。像素限定膜可位于多个子像素区域之间,以限定每个子像素区域。滤色器可进一步包括位于多个滤色器区域的邻近滤色器区域之间的光阻挡图案,并且颜色转换层可进一步位于多个颜色转换区域的邻近颜色转换区域之间的光阻挡图案。
多个滤色器区域或多个颜色转换区域可包括:发射第一颜色光的第一区域;发射第二颜色光的第二区域;和/或发射第三颜色光的第三区域,并且第一颜色光、第二颜色光和/或第三颜色光可具有彼此不同的最大发光波长。例如,第一颜色光可为红光,第二颜色光可为绿光,并且第三颜色光可为蓝光,但是示例性实施方式不限于此。例如,多个滤色器区域或多个颜色转换区域可各自包括量子点,但是示例性实施方式不限于此。详细地,第一区域可包括红色量子点,第二区域可包括绿色量子点,并且第三区域可不包括量子点。量子点可与以上描述的相同。第一区域、第二区域和/或第三区域可进一步包括散射体,但是示例性实施方式不限于此。
在一些示例性实施方式中,发光装置可发射第一光,第一区域可吸收第一光以发射第一第一颜色光,第二区域可吸收第一光以发射第二第一颜色光,并且第三区域可吸收第一光以发射第三第一颜色光。就此而言,第一第一颜色光、第二第一颜色光和第三第一颜色光可具有彼此不同的最大发光波长。详细地,第一光可为蓝光,第一第一颜色光可为红光,第二第一颜色光可为绿光,并且第三第一颜色光可为蓝光,但是示例性实施方式不限于此。
除了以上描述的发光装置,发光设备可进一步包括薄膜晶体管。薄膜晶体管可包括源电极、漏电极和活化层,其中源电极和漏电极中的任何一个可电连接至发光装置的第一电极和第二电极中的任何一个。薄膜晶体管可进一步包括栅电极或栅绝缘层等。
有源层可包括晶体硅、非晶硅、有机半导体或氧化物半导体等,但是示例性实施方式不限于此。发光设备可进一步包括用于密封发光装置的密封部分。密封部分可位于滤色器和发光装置之间。密封部分允许来自发光装置的光提取至外侧,而同时防止环境空气和水分渗透至发光装置中。密封部分可为包括透明的玻璃基板或塑料基板的密封基板。密封部分可为包括有机层和/或无机层的薄膜封装层。当密封部分为薄膜封装层时,发光设备可为柔性的。
发光设备可用作各种显示器和光源等。认证设备可为例如生物测定认证设备,用于通过使用生物测定体(例如,指尖或瞳孔等)的生物测定信息认证个体。除了发光装置,认证设备可进一步包括生物测定信息收集器。
电子设备可应用于个人计算机(例如,移动个人计算机)、移动电话、数字照相机、电子记事簿、电子词典、电子游戏机、医学工具(例如,电子体温计、血压计、血糖计、脉搏测量装置、脉搏波测量装置、心电图(ECG)显示器、超声诊断装置或内窥镜显示器)、探鱼仪、各种测量工具、仪表(例如,用于车辆、航空器和船舶的仪表)和投影仪等,但是示例性实施方式不限于此。
发光装置的制备方法
根据本发明的另一方面的制备发光装置的示例性方法包括:在第一电极上形成空穴传输区,其中空穴传输区的形成包括使用空穴传输油墨组合物的溶液工艺,该空穴传输油墨组合物包括粘合促进化合物和空穴传输化合物。根据制备发光装置的示例性方法,通过使用空穴传输油墨组合物形成空穴传输区,以便可同时形成接触第一电极的自组装单层和包括空穴传输化合物的层。
空穴传输油墨组合物包括粘合促进化合物,因此,在溶液工艺期间,具有优异的湿润性和优异的像素内均匀性(IPU)。就此而言,可通过使用适当量的空穴传输油墨组合物形成基本上均匀的膜,并且相应地,可改善溶液工艺并且可获得具有高度优异特性比如亮度、高效率、长寿命和低驱动电压的发光装置。
图3A和图3B为阐释现有技术的油墨组合物和根据本发明的原理制备的示例性实施方式的空穴传输油墨组合物的工艺的示意图。图3A示意性显示了使用现有技术的油墨组合物的工艺。在一般的喷墨工艺中,要求大量的油墨组合物填充所有的像素,并且在干燥时出现咖啡环现象,导致形成不均匀的膜。这在图3A中显示为膜在其外边缘处的厚度大于膜的剩余部分的厚度。然而,在使用根据本发明的原理和一些示例性实施方式制备的空穴传输油墨组合物的情况下,例如如图3B中显示,使用相对少量的空穴传输油墨组合物,并且基本上减少或防止了在干燥时出现咖啡环现象,使得形成基本上均匀的膜。
另外,可在某一区中通过使用选自以下中的一个或多个适当的方法形成发射层和构成电子传输区的层:真空沉积、旋涂、浇注、朗缪尔-布罗基特(LB)沉积、喷墨打印、激光打印和激光诱导的热成像。
当通过真空沉积形成构成空穴传输区的层、发射层和构成电子传输区的层时,通过考虑待形成的层中包括的材料和待形成的层的结构,沉积可在约100℃至约500℃的沉积温度,约10-8托至约10-3托的真空度和约
Figure BDA0003088796640000471
至约
Figure BDA0003088796640000472
的沉积速度下进行。
包括取代基的一般定义
如本文使用的术语“夹层”指发光装置的第一电极和第二电极之间的单个层和/或所有层。“夹层”中包括的材料不限于有机材料。
如本文使用的术语“C1-C60烷基”指具有1至60个碳原子的直链或支链脂族烃单价基团,并且其示例为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、叔戊基、新戊基、异戊基、仲戊基、3-戊基、仲异戊基、正己基、异己基、仲己基、叔己基、正庚基、异庚基、仲庚基、叔庚基、正辛基、异辛基、仲辛基、叔辛基、正壬基、异壬基、仲壬基、叔壬基、正癸基、异癸基、仲癸基和叔癸基。如本文使用的术语“C1-C60亚烷基”指具有对应于C1-C60烷基的结构的结构的二价基团,优选C1-C20亚烷基。
如本文使用的术语“C2-C60烯基”指在C2-C60烷基的中间或在末端处具有至少一个碳-碳双键的单价烃基,并且其示例包括乙烯基、丙烯基和丁烯基。如本文使用术语“C2-C60亚烯基”的指具有对应于C2-C60烯基的结构的结构的二价基团,优选C2-C20亚烯基。
如本文使用的术语“C2-C60炔基”指在C2-C60烷基的中间或在末端处具有至少一个碳-碳三键的单价烃基,并且其示例包括乙炔基和丙炔基。如本文使用的术语“C2-C60亚炔基”指具有对应于C2-C60炔基的结构的结构的二价基团。
如本文使用的术语“C1-C60烷氧基”指由-OA101(其中A101为C1-C60烷基)表示的单价基团,并且其示例包括甲氧基、乙氧基和异丙氧基。
如本文使用的术语“C3-C10环烷基”指具有3至10个碳原子的单价饱和烃环状基团,并且其示例为环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、金刚烷基、降冰片烷基、二环[1.1.1]戊基、二环[2.1.1]己基、二环[2.2.1]庚基和二环[2.2.2]辛基。如本文使用的术语“C3-C10亚环烷基”指具有对应于C3-C10环烷基的结构的结构的二价基团。
如本文使用的术语“C1-C10杂环烷基”指含有杂原子(例如,N、O、Si、P、S或其任何组合)作为成环原子的具有1至10个碳原子的单价环状基团,并且其示例为1,2,3,4-噁三唑烷基、四氢呋喃基和四氢噻吩基。如本文使用的术语“C1-C10亚杂环烷基”指具有对应于C1-C10杂环烷基的结构的结构的二价基团。
如本文使用的术语“C3-C10环烯基”指在其环中具有3至10个碳原子和至少一个碳-碳双键并且没有芳香性的单价单环基团,并且其非限制性示例包括环戊烯基、环己烯基和环庚烯基。如本文使用的术语“C3-C10亚环烯基”指具有对应于C3-C10环烯基的结构的结构的二价基团。
如本文使用的术语“C1-C10杂环烯基”指含有杂原子(例如,N、O、Si、P、S或其任何组合)作为成环原子的具有1至10个碳原子的单价环状基团,其中环具有至少一个双键。C1-C10杂环烯基的示例包括4,5-二氢-1,2,3,4-噁三唑基、2,3-二氢呋喃基和2,3-二氢噻吩基。如本文使用的术语“C1-C10亚杂环烯基”指具有对应于C1-C10杂环烯基的结构的结构的二价基团。
如本文使用的术语“C6-C60芳基”指具有含有6至60个碳原子的碳环芳族系统的单价基团,并且如本文使用的术语“C6-C60亚芳基”指具有含有6至60个碳原子的碳环芳族系统的二价基团。C6-C60芳基的示例为苯基、戊搭烯基、萘基、薁基、引达省基、苊基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、苝基、戊芬基、庚搭烯基、并四苯基、苉基、并六苯基、并五苯基、玉红省基、蔻基和卵苯基。当C6-C60芳基和C6-C60亚芳基各自包括两个或更多个环时,两个或更多个环可彼此稠接。
如本文使用的术语“C1-C60杂芳基”指具有杂原子(例如,N、O、Si、P、S或其任何组合)作为成环原子和1至60个碳原子的单价杂环芳族系统,并且如本文使用的术语“C1-C60亚杂芳基”指具有杂原子(例如,N、O、Si、P、S或其任何组合)作为成环原子和1至60个碳原子的二价杂环芳族系统。C1-C60杂芳基的示例为吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、苯并喹啉基、异喹啉基、苯并异喹啉基、喹喔啉基、苯并喹喔啉基、喹唑啉基、苯并喹唑啉基、噌啉基、菲咯啉基、酞嗪基和萘啶基。当C1-C60杂芳基和C1-C60亚杂芳基各自包括两个或更多个环时,两个或更多个环可彼此稠接。
如本文使用的术语“C6-C60芳氧基”指-OA102(其中A102为C6-C60芳基),并且如本文使用的术语“C6-C60芳硫基”指-SA103(其中A103为C6-C60芳基)。
如本文使用的术语“单价非芳族稠合多环基团”指具有彼此稠接的两个或更多个环,仅仅碳原子作为成环原子,并且在其整个分子结构中没有芳香性的单价基团(例如,具有8至60个碳原子)。单价非芳族稠合多环基团的示例为茚基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、茚并菲基和茚并蒽基。如本文使用的术语“二价非芳族稠合多环基团”指具有对应于单价非芳族稠合多环基团的结构的结构的二价基团。
如本文使用的术语“单价非芳族稠合杂多环基团”指其中两个或更多个环彼此稠接,除了碳包括杂原子(例如,N、O、Si、P和S或其任何组合)作为成环原子,并且在其整个分子结构中没有芳香性的单价基团(例如,具有1至60个碳原子)。单价非芳族稠合杂多环基团的示例为吡咯基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、苯并吲哚基、萘并吲哚基、异吲哚基、苯并异吲哚基、萘并异吲哚基、苯并噻咯基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、咔唑基、二苯并噻咯基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、氮杂咔唑基、氮杂芴基、氮杂二苯并噻咯基、氮杂二苯并噻吩基、氮杂二苯并呋喃基、吡唑基、咪唑基、三唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、苯并吡唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、咪唑并三嗪基、咪唑并吡嗪基、咪唑并哒嗪基、茚并咔唑基、吲哚并咔唑基、苯并呋喃并咔唑基、苯并噻吩并咔唑基、苯并噻咯并咔唑基、苯并吲哚并咔唑基、苯并咔唑基、苯并萘并呋喃基、苯并萘并噻吩基、苯并萘并噻咯基、苯并呋喃并二苯并呋喃基、苯并呋喃并二苯并噻吩基和苯并噻吩并二苯并噻吩基。如本文使用的术语“二价非芳族稠合杂多环基团”指具有对应于单价非芳族稠合杂多环基团的结构的结构的二价基团。
如本文使用的术语“C5-C60碳环基团”指仅包括碳作为成环原子并且由5至60个碳原子组成的单环或多环基团。C5-C60碳环基团可为芳族碳环基团或非芳族碳环基团。C5-C60碳环基团可为化合物比如苯,单价基团比如苯基或二价基团比如亚苯基。在一个或多个示例性实施方式中,取决于连接至C5-C60碳环基团的取代基的数量,C5-C60碳环基团可为三价基团或四价基团。
C5-C60碳环基团的示例为环戊二烯基、苯基、戊搭烯基、萘基、薁基、引达省基、苊基、非那烯基、菲基、蒽基、荧蒽基、三亚苯基、芘基、1,2-苯并菲基、苝基、戊芬基、庚搭烯基、并四苯基、苉基、并六苯基、并五苯基、玉红省基、蔻基、卵苯基、茚基、芴基、螺-二芴基、苯并芴基、茚并菲基和茚并蒽基。
如本文使用的术语“C1-C60杂环基团”指包括1至60个碳原子并且除了碳(碳数可为1至60)包括杂原子(例如,N、O、Si、P、S或任何组合)作为成环原子的单环或多环基团。C1-C60杂环基团可为芳族杂环基团或非芳族杂环基团。C1-C60杂环基团可为化合物比如吡啶,单价基团比如吡啶基或二价基团比如亚吡啶基。在一个或多个示例性实施方式中,取决于连接至C1-C60杂环基团的取代基的数量,C1-C60杂环基团可为三价基团或四价基团。
C1-C60杂环基团的示例为吡啶基、嘧啶基、吡嗪基、哒嗪基、三嗪基、喹啉基、苯并喹啉基、异喹啉基、苯并异喹啉基、喹喔啉基、苯并喹喔啉基、喹唑啉基、苯并喹唑啉基、噌啉基、菲咯啉基、酞嗪基、萘啶基、吡咯基、噻吩基、呋喃基、吲哚基、苯并吲哚基、萘并吲哚基、异吲哚基、苯并异吲哚基、萘并异吲哚基、苯并噻咯基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、咔唑基、二苯并噻咯基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基、氮杂咔唑基、氮杂芴基、氮杂二苯并噻咯基、氮杂二苯并噻吩基、氮杂二苯并呋喃基、吡唑基、咪唑基、三唑基、四唑基、噁唑基、异噁唑基、噻唑基、异噻唑基、噁二唑基、噻二唑基、苯并吡唑基、苯并咪唑基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、咪唑并吡啶基、咪唑并嘧啶基、咪唑并三嗪基、咪唑并吡嗪基、咪唑并哒嗪基、茚并咔唑基、吲哚并咔唑基、苯并呋喃并咔唑基、苯并噻吩并咔唑基、苯并噻咯并咔唑基、苯并吲哚并咔唑基、苯并咔唑基、苯并萘并呋喃基、苯并萘并噻吩基、苯并萘并噻咯基、苯并呋喃并二苯并呋喃基、苯并呋喃并二苯并噻吩基和苯并噻吩并二苯并噻吩基。
取代的C5-C60碳环基团、取代的C1-C60杂环基团、取代的C1-C60亚烷基、取代的C2-C60亚烯基、取代的C3-C10亚环烷基、取代的C1-C10亚杂环烷基、取代的C3-C10亚环烯基、取代的C1-C10亚杂环烯基、取代的C6-C60亚芳基、取代的C1-C60亚杂芳基、取代的二价非芳族稠合多环基团、取代的二价非芳族稠合杂多环基团、取代的C1-C60烷基、取代的C2-C60烯基、取代的C2-C60炔基、取代的C1-C60烷氧基、取代的C3-C10环烷基、取代的C1-C10杂环烷基、取代的C3-C10环烯基、取代的C1-C10杂环烯基、取代的C6-C60芳基、取代的C6-C60芳氧基、取代的C6-C60芳硫基、取代的C1-C60杂芳基、取代的单价非芳族稠合多环基团和取代的单价非芳族稠合杂多环基团的取代基可为:
氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基或硝基;
各自未取代的或被氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C3-C10环烷基、C1-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C1-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、单价非芳族稠合杂多环基团、-Si(Q11)(Q12)(Q13)、-N(Q11)(Q12)、-B(Q11)(Q12)、-C(=O)(Q11)、-S(=O)2(Q11)和-P(=O)(Q11)(Q12)中的至少一个取代的C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基或C1-C60烷氧基;
各自未取代的或被氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10环烷基、C1-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C1-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、单价非芳族稠合杂多环基团、-Si(Q21)(Q22)(Q23)、-N(Q21)(Q22)、-B(Q21)(Q22)、-C(=O)(Q21)、-S(=O)2(Q21)和-P(=O)(Q21)(Q22)中的至少一个取代的C3-C10环烷基、C1-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C1-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C6-C60芳氧基、C6-C60芳硫基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团或单价非芳族稠合杂多环基团;
-Si(Q31)(Q32)(Q33)、-N(Q31)(Q32)、-B(Q31)(Q32)、-C(=O)(Q31)、-S(=O)2(Q31)或-P(=O)(Q31)(Q32);或者
其任何组合。
如本文使用的Q1至Q3、Q11至Q13、Q21至Q23和Q31至Q33可各自独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、C1-C60烷基、C2-C60烯基、C2-C60炔基、C1-C60烷氧基、C3-C10环烷基、C1-C10杂环烷基、C3-C10环烯基、C1-C10杂环烯基、C6-C60芳基、C1-C60杂芳基、单价非芳族稠合多环基团、单价非芳族稠合杂多环基团、联苯基或三联苯基。
如本文使用的术语“Ph”指苯基,如本文使用的术语“Me”指甲基,如本文使用的术语“Et”指乙基,如本文使用的术语“tert-Bu”或“But”指叔丁基,并且如本文使用的术语“OMe”指甲氧基。
如本文使用的术语“联苯基”指“被苯基取代的苯基”。换句话说,“联苯基”为具有C6-C60芳基作为取代基的取代的苯基。
如本文使用的术语“三联苯基”指“被联苯基取代的苯基”。换句话说,“三联苯基”为具有被C6-C60芳基取代的C6-C60芳基作为取代基的取代的苯基。
如本文使用的,术语“原子”可意思是键合至一个或多个其他原子的元素或其对应的自由基。
术语“氢”和“氘”指它们各自的原子和对应的自由基,并且术语“-F、-Cl、-Br和-I”分别为氟、氯、溴和碘的自由基。
如本文使用的,用于单价基团例如烷基的取代基,也可独立地为用于对应的二价基团例如亚烷基的取代基。
除非另外定义,否则如本文使用的*和*'各自指在相应的式中与相邻原子的结合位点。
下文,将参考合成例和实施例,详细地描述根据本发明的一些示例性实施方式制备的化合物和根据本发明的一些示例性实施方式构建的发光装置。在描述合成例时使用的措辞“使用B而不是A”指使用相同摩尔当量的B代替A。
实施例
制备例1
通过使用(3-氨丙基)三甲氧基硅烷(1wt%)作为粘合促进化合物,具有20,000的重均分子量并且包括具有由式HIL1表示的结构的重复单元的聚合物(10wt%)作为空穴传输化合物,以及剩余的是作为溶剂的苯甲酸异戊酯,制备空穴传输油墨组合物。
式HIL1
Figure BDA0003088796640000521
(n为整数,并且R和R'各自为具有6或更多个碳原子的脂族烃)
比较制备例1
以与制备例1中相同的方式制备油墨组合物,只是不使用粘合促进化合物。
评估例:湿润性和像素内均匀性(IPU)的评估
根据喷墨打印方法,向在液体排斥基板上分割的像素施加根据制备例1和比较制备例1制备的油墨组合物,以便评估油墨组合物的湿润性和IPU。
图4为评估比较实施方式和示例性实施方式的空穴传输油墨组合物的湿润性和像素内均匀性的结果的描绘。结果显示在图4中。在图4中的湿润评估项目中,“OK”指示油墨组合物的湿润性是足够的,并且“去湿”指示由于油墨组合物的低湿润性而出现了去湿现象。
参考图4,明显和出人意料地发现根据一些示例性实施方式制备的空穴传输油墨组合物甚至在施加少量的空穴传输油墨组合物时,也能够同时实现优异的湿润性和优异的IPU,并且使用空穴传输油墨组合物通过可溶性工艺形成的膜相应地具有优异的质量。
当一些示例性实施方式的油墨组合物用于发光装置中时,发光装置在亮度、发光效率、寿命和驱动电压方面展示出显著的和预料不到的优异效果。
相应地,根据本发明的原理和示例性实施方式制备的空穴传输油墨组合物在溶液工艺期间可具有显著改善的湿润性和优异的IPU。因此,通过使用空穴传输油墨组合物制备的发光装置可展示优异的特性,比如高亮度、高效率、长寿命和低驱动电压。
尽管本文已经描述了某些示例性实施方式和实施,但是其他实施方式和修改从该描述将是显而易见。相应地,本发明构思不限于这种实施方式,而是限于所附的权利要求的更宽范围以及各种显而易见的修改和对本领域普通技术人员来说将是显而易见的等效布置。

Claims (20)

1.一种用于发光装置的空穴传输油墨组合物,所述空穴传输油墨组合物包括由式1表示的粘合促进化合物和空穴传输化合物:
式1
A1-B1-C1
其中,在式1中,
A1为-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-S(Q1)、-P(=O)(Q1)(Q2)或-C(=O)(Q1),
B1为取代或未取代的C1-C60亚烷基、取代或未取代的C2-C60亚烯基或者取代或未取代的C2-C60亚炔基,
C1为-O(Q4)、-S(Q4)、-C(=O)(Q4)、-N(Q4)(Q5)、取代或未取代的丙烯酸基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基或者取代或未取代的C1-C60氟烷基,并且
Q1至Q5各自彼此独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C1-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C1-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团。
2.根据权利要求1所述的空穴传输油墨组合物,其中所述粘合促进化合物包括硅烷化合物或硫醇化合物。
3.根据权利要求1所述的空穴传输油墨组合物,其中所述粘合促进化合物包括用于形成自组装单层的自组装单分子。
4.根据权利要求1所述的空穴传输油墨组合物,其中所述空穴传输化合物包括由式201或式202表示的化合物,或者
所述空穴传输化合物包括包含由式201或式202表示的化合物衍生的重复单元的高分子化合物:
式201
Figure FDA0003088796630000021
式202
Figure FDA0003088796630000022
其中,在式201和式202中,
L201至L204各自彼此独立地为取代或未取代的C3-C10亚环烷基、取代或未取代的C1-C10亚杂环烷基、取代或未取代的C3-C10亚环烯基、取代或未取代的C1-C10亚杂环烯基、取代或未取代的C6-C60亚芳基、取代或未取代的C1-C60亚杂芳基、取代或未取代的二价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的二价非芳族稠合杂多环基团,
L205为*-O-*'、*-S-*'、*-N(Q201)-*'、取代或未取代的C1-C20亚烷基、取代或未取代的C2-C20亚烯基、取代或未取代的C3-C10亚环烷基、取代或未取代的C1-C10亚杂环烷基、取代或未取代的C3-C10亚环烯基、取代或未取代的C1-C10亚杂环烯基、取代或未取代的C6-C60亚芳基、取代或未取代的C1-C60亚杂芳基、取代或未取代的二价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的二价非芳族稠合杂多环基团,
xa1至xa4各自彼此独立地为0、1、2或3,
xa5为选自1至10的整数,并且
R201至R204和Q201各自彼此独立地为取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C1-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C1-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团。
5.根据权利要求1所述的空穴传输油墨组合物,其中所述空穴传输油墨组合物进一步包括溶剂,
所述溶剂包括非极性溶剂,并且
所述粘合促进化合物可溶于所述非极性溶剂。
6.根据权利要求5所述的空穴传输油墨组合物,其中基于100重量份的所述空穴传输油墨组合物,所述粘合促进化合物的量在0.1重量份至10重量份的范围内,并且
所述空穴传输化合物的量在0.1重量份至50重量份的范围内。
7.根据权利要求1所述的空穴传输油墨组合物,其中所述空穴传输油墨组合物不包括发光材料。
8.根据权利要求5所述的空穴传输油墨组合物,其中所述空穴传输油墨组合物由所述粘合促进化合物、所述空穴传输化合物和所述溶剂组成。
9.一种发光装置,所述发光装置包括:
第一电极;
面向所述第一电极的第二电极;以及
设置在所述第一电极和所述第二电极之间并且包括发射层的夹层,
其中所述夹层进一步包括设置在所述第一电极和所述发射层之间的空穴传输区,并且
所述空穴传输区包括由式1表示的粘合促进化合物和空穴传输化合物:
式1
A1-B1-C1
其中,在式1中,
A1为-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-S(Q1)、-P(=O)(Q1)(Q2)或-C(=O)(Q1),
B1为取代或未取代的C1-C60亚烷基、取代或未取代的C2-C60亚烯基或者取代或未取代的C2-C60亚炔基,
C1为-O(Q4)、-S(Q4)、-C(=O)(Q4)、-N(Q4)(Q5)、取代或未取代的丙烯酸基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基或者取代或未取代的C1-C60氟烷基,并且
Q1至Q5各自彼此独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C1-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C1-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团。
10.根据权利要求9所述的发光装置,其中所述空穴传输区包括空穴注入层、空穴传输层、发射辅助层、电子阻挡层或其任何组合。
11.根据权利要求9所述的发光装置,其中所述空穴传输区包括接触所述第一电极的自组装单层,并且所述自组装单层由所述粘合促进化合物组成。
12.根据权利要求11所述的发光装置,其中所述自组装单层具有在0.1nm至100nm的范围内的厚度。
13.根据权利要求11所述的发光装置,其中所述空穴传输区包括空穴注入层,并且
所述空穴注入层包括所述自组装单层和所述空穴传输化合物。
14.根据权利要求13所述的发光装置,其中所述空穴注入层通过使用包括所述粘合促进化合物和所述空穴传输化合物的所述空穴传输油墨组合物形成。
15.根据权利要求9所述的发光装置,其中所述空穴传输区进一步包括具有等于或小于-3.5eV的最低未占分子轨道能级的p-掺杂剂。
16.根据权利要求9所述的发光装置,其中所述发射层包括主体和掺杂剂,并且所述主体的量大于所述掺杂剂的量。
17.根据权利要求9所述的发光装置,其中所述发射层包括量子点。
18.根据权利要求9所述的发光装置,其中所述第一电极为阳极,
所述第二电极为阴极,
所述夹层进一步包括设置在所述第一电极和所述发射层之间的空穴传输区以及设置在所述发射层和所述第二电极之间的电子传输区,并且
所述电子传输区包括缓冲层、空穴阻挡层、电子控制层、电子传输层、电子注入层或其任何组合。
19.根据权利要求18所述的发光装置,其中所述电子传输区进一步包括碱金属、碱土金属、稀土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物、稀土金属化合物、碱金属络合物、碱土金属络合物、稀土金属络合物或其任何组合。
20.一种制备发光装置的方法,所述方法包括以下步骤:
提供装置工件,所述装置工件包括第一电极;面向所述第一电极的第二电极,以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间并且包括发射层的夹层,其中所述夹层进一步包括设置在所述第一电极和所述发射层之间的空穴传输区,并且所述空穴传输区包括由式1表示的粘合促进化合物和空穴传输化合物,和
通过用包括包含所述粘合促进化合物和所述空穴传输化合物的空穴传输油墨组合物的溶液形成空穴传输区而在所述第一电极上设置所述空穴传输区:
式1
A1-B1-C1
其中,在式1中,
A1为-Si(Q1)(Q2)(Q3)、-S(Q1)、-P(=O)(Q1)(Q2)或-C(=O)(Q1),
B1为取代或未取代的C1-C60亚烷基、取代或未取代的C2-C60亚烯基或者取代或未取代的C2-C60亚炔基,
C1为-O(Q4)、-S(Q4)、-C(=O)(Q4)、-N(Q4)(Q5)、取代或未取代的丙烯酸基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基或者取代或未取代的C1-C60氟烷基,并且
Q1至Q5各自彼此独立地为氢、氘、-F、-Cl、-Br、-I、羟基、氰基、硝基、取代或未取代的C1-C60烷基、取代或未取代的C2-C60烯基、取代或未取代的C2-C60炔基、取代或未取代的C1-C60烷氧基、取代或未取代的C3-C10环烷基、取代或未取代的C1-C10杂环烷基、取代或未取代的C3-C10环烯基、取代或未取代的C1-C10杂环烯基、取代或未取代的C6-C60芳基、取代或未取代的C6-C60芳氧基、取代或未取代的C6-C60芳硫基、取代或未取代的C1-C60杂芳基、取代或未取代的单价非芳族稠合多环基团或者取代或未取代的单价非芳族稠合杂多环基团。
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