CN1781341A - 有机电致发光装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机EL装置，其包含多个排列在阴极和阳极之间的含有机化合物层。在两个相邻的含有机化合物层中，更接近阳极的一层的电子迁移率低于更接近阴极的另一层。由于这种结构，有机EL装置具有高的发光效率和长的初始亮度半衰期。

Description

有机电致发光装置

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光装置(有机EL装置)。

背景技术

有机EL装置业已作为新一代显示装置受到关注。通常，有机EL装置的制造是通过在玻璃基底上形成由透明导体材料例如氧化铟锡(ITO)的组成阳极，并且在该阳极上依次层压空穴注入区、空穴传输区、发光区、电子传输区和阴极。具有这种构型的有机EL装置在向阳极和阴极之间施加直流电压时发光。具体而言，当直流电压被施加到阳极和阴极之间时，空穴从阳极注入且电子从阴极注入。空穴经过空穴注入区和空穴传输区向发光区运动，同时电子经过电子传输区向发光区运动。通过空穴和电子在发光区的重新结合发出光线。

对于有机EL装置，需要高效率和长寿命。在这种环境下，作为电子传输区材料，例如具有高电子迁移率的材料，如日本公开专利公报09-87616和日本公开专利公报09-194487中公开的硅杂环戊二烯(silole)衍生物和日本公开专利公报2001-267080和日本公开专利公报2001-155862中公开的菲咯啉衍生物。

虽然采用硅杂环戊二烯衍生物或菲咯啉衍生物的有机EL装置具有高效率，但问题在于相邻层由于高电子迁移率易于形成激基复合物或电荷转移复合物。当有机EL装置的含有机化合物层的至少一种材料形成激基复合物或电荷转移复合物时，这些激子具有弱发光性，并且由此导致有机EL装置的初始亮度低效且缩短半衰期。通过参考当给该有机EL装置连续施加固定量的电流时有机EL装置的亮度减小到初始亮度的一半所需的时间，初始亮度的寿命是一个代表着有机EL装置的寿命的标准。通常，有机EL装置的初始亮度的半衰期越长，有机EL装置的寿命越长。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种具有高的发光效率和长的初始亮度半衰期的有机EL装置。

为了达到上述目的，按照本发明的一个具体实施方式提供下列有机EL装置。有机EL装置包括阴极，阳极和多个介于阴极和阳极之间的含有机化合物层。在两个彼此相邻的含有机化合物层中，位于接近阳极的含有机化合物层的电子迁移率低于位于接近阴极的含有机化合物层的电子迁移率。

有机EL装置的含有机化合物层的上述构造可以提供一种具有长的初始亮度半衰期和高的发光效率的有机EL装置。作为类似于所述有机电致发光装置的装置，日本公开专利公报2001-155862中公开的发明是已知的。本发明的重点在于有机发光层具有电子传输能力和空穴传输能力的双重载体传输能力，沿着层的厚度方向逐渐由高空穴传输能力的区域转化为高电子传输能力的区域。然而，在日本公开专利公报2001-155862的发明中，只有有机发光层涉及载体传输能力。相反，本发明中，关注点在于电极对之间的所有含有机化合物层的电子迁移率，并且在这发明差别巨大。

按照本发明的另一实施方式，提供下面的有机EL装置。有机EL装置包括阴极，阳极，处于阴极和阳极之间的发光区和电子传输区。发光区和电子传输区彼此相邻。电子传输区包括多个含有机化合物层。在含有机化合物层中，与发光区接触的含有机化合物层含有喹啉醇化(quinolinolato)金属络合物。

在此使用的“电子迁移率”和“空穴迁移率”是指当向有机化合物施加预定强度的电场时测定的电子迁移率和空穴迁移率。此时，在测定电子迁移率时施加的电场强度必须在当有机EL装置实际使用时施加的电场强度的范围内。

“电子传输区”可以具有至少一种传输电子的能力。

“空穴传输材料”是指一种材料，其中空穴迁移率是电子迁移率的50倍或更高，或者一种按照逃逸的时间(TOF)法测定时仅可检测到空穴迁移率而无法检测出电子迁移率的材料。TOF法是一种通过用脉冲光线照射样本的表面且测定载体迁移到该样本内所产生的瞬时电流来测定空穴迁移率和电子迁移率的方法，瞬时电流是在脉冲光线作用下产生的。

附图简述

图1是表明根据本发明一个实施方式的有机EL装置的横截面图。

实施本发明的最佳方式

此后，本发明的一个实施方式参考图1进行说明。

在图1中，参考数字1代表基底，参考数字2代表阳极，参考数字3代表空穴注入区，参考数字4代表空穴传输区，参考数字5代表发光区，参考数字6代表电子传输区，参考数字6a代表第一电子传输层，参考数字6b代表第二电子传输层，参考数字7代表阴极界面区，参考数字8代表阴极。

空穴注入区3和空穴传输区4不是必需的，但这些层的存在进一步提高有机EL装置的发光效率和初始亮度的半衰期。

基底1支撑有机EL装置且其材料不作具有限定。基底1可以是玻璃平板，塑料片，塑料薄膜，金属板或金属箔，或可以由陶瓷材料例如硅构成。塑料片和塑料薄膜优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸酯的那些，因为它们具有优良的水分屏障性能，耐冲性，耐热性和表面平滑度。在塑料基底1的情况中，氮化硅薄膜、氧化硅薄膜或氧氮化硅薄膜可以在基底1的表面上形成以改进水分屏障性能。在底部发射有机EL装置的情况中，其中从发光区5发出的光线经过基底1放射，基底1必需能够传送可见区内的光线。

阳极2具有将空穴注入到空穴注入区3内的功能。阳极2的材料可以是任何具有小电阻和大功函的那些材料，例如金属，合金，导电化合物及其混合物，它们是任何种类的。阳极2的材料的实例包括金属氧化物例如ITO，氧化铟锌(IZO)，氧化锡，氧化锌和氧化锌和氧化铟的混合材料，和氮化钛；金属氮化物；金属例如金，铂，银，铜，铝，镍，铅，铬，钼，钨，钽和铌；和传导性聚合物例如聚苯胺，聚噻吩，聚吡咯和聚亚苯基亚乙烯基。阳极2可以由一种或多种材料组成。阳极2可以具有约10nm-1μm，优选10nm-300nm的厚度。阳极2例如通过溅射法、离子镀法、真空蒸气沉积法或自旋镀法制成。

空穴注入区3具有有效地将从阳极2注入的空穴注入导空穴传输区4和改进阳极2和含有有机化合物的功能区之间的粘合性的功能。空穴注入区3所使用的材料需要具有与阳极2的优良粘合力，低电离电位和高玻璃态转化温度。希望空穴注入区3具有低于空穴传输区4的电子迁移率。空穴注入区3的材料的实例包括酞菁衍生物、卟啉衍生物、聚亚苯基亚乙烯基衍生物，星爆式(starburst)胺衍生物，聚苯胺和聚噻吩。这些化合物中，适当满足上述要求的那些包括酞菁铜(CuPc)和无金属酞菁，它是酞菁衍生物，和4，4’，4”-三(3-甲基苯基苯基-胺)三苯基胺，该化合物是星爆式胺衍生物。空穴注入区3可以由一种材料或多种材料构成。空穴注入区3可以具有约5nm-100nm，优选10nm-50nm的厚度。空穴注入区3例如通过真空蒸气沉积法、自旋镀法或浸涂法制成。

空穴传输区4具有有效地将从空穴注入区3注入的空穴传输到发光区5内的功能。空穴传输区4所使用的材料必须容易使空穴从空穴注入区3注入并且有效传输注入的空穴到导发光区5内。优选该空穴传输区4具有低于发光区5的电子迁移率。空穴传输区4的材料实例包括三芳基胺衍生物，主链和/或侧链中含有三苯基胺结构作为重复单元的化合物，三苯基甲烷衍生物，腙衍生物，噁唑衍生物，噁二唑衍生物，三唑衍生物，芴基二苯基胺衍生物，联苯胺衍生物，吡唑啉衍生物，均二苯乙烯衍生物，苯乙烯胺衍生物，聚亚苯基亚乙烯基衍生物，咔唑衍生物，苯二胺衍生物和螺化合物。形成空穴传输区4的材料还可以是作为空穴注入区3的材料而列举的那些。这些化合物中，那些适当满足上述要求的材料包括三苯基胺，三苯基胺的二聚物、三聚物、四聚物和五聚物，它们是三芳基胺衍生物；N，N’-二萘基-N，N’-二苯基联苯胺，它们是联苯胺衍生物；和4，4’-N，N’-二咔唑联苯和聚(N-乙烯基咔唑)，它们是咔唑衍生物。空穴传输区4可以由一种材料或多种材料构成。空穴传输区4可以具有约5nm-100nm的厚度，优选10nm-50nm的厚度。空穴传输区4例如通过真空蒸气沉积法、自旋镀法或浸涂法制成。

在发光区5中，有机材料发出光线。具体而言，经过空穴注入区3和空穴传输区4的空穴和穿过阴极界面区7和电子传输区6的电子在发光区5中再结合形成激子，并且当它们恢复到基态时出现发光。发光区5所用的材料需要具有高荧光量子效率，有效传输空穴和/或电子的能力和高玻璃态转化温度。构成发光区5的材料没有特别限定，只要它满足上述要求即可。其实例包括二苯乙烯基亚芳基衍生物，二苯乙烯基苯衍生物，二苯乙烯基胺衍生物，喹啉醇化金属络合物，三芳基胺衍生物，偶氮甲碱衍生物，噁二唑衍生物，吡唑并喹啉衍生物，硅杂环戊二烯衍生物，萘衍生物，蒽衍生物，二咔唑衍生物，苝衍生物，低聚噻吩衍生物，香豆素衍生物，芘衍生物，四苯基丁二烯衍生物，苯并吡喃衍生物，铕络合物，红荧烯衍生物，喹吖啶酮衍生物，三唑衍生物，苯并噁唑衍生物和苯并噻唑衍生物。这些化合物中，那些适当满足上述要求的化合物包括三(8-喹啉醇化)铝(Alq3)和二(2-甲基-8-喹啉醇化)(对苯基苯酚合)铝(BAlq)，它们是喹啉醇化金属络合物；三苯基胺四聚物，它们是三芳基胺衍生物；和4，4’-二(2，2’-二苯基乙烯基)联苯(DPVBi)，它是二苯乙烯基亚芳基衍生物。发光区5可以由一种含有机化合物层或多个含有机化合物层构成。此外，发光区5中包括的各个含有机化合物层可以由一种材料或多种材料构成。为了提高有机EL装置的发光效率和初始亮度的半衰期，百分之几的客体化合物通常被掺入到主体化合物中，但这种掺杂不是必须的。当进行掺杂时，客体化合物发光区5中的浓度不一定均匀。例如，通过使客体化合物的浓度沿着含有机化合物层的厚度方向呈梯度，可以改变客体化合物的浓度使含有机化合物层中阴极侧上的电子迁移率大于阳极层上的电子迁移率。发光区5可以具有约1nm-100nm的厚度，优选10nm-50nm的厚度。发光区5例如通过真空蒸气沉积法制成。

电子传输区6具有有效地传输由阴极8注入的电子传输到发光区5并防止发光区5中产生的激子分散和在阴极8猝灭的功能。在该实施方式中，电子传输区6由第一电子传输层6a和第二电子传输层6b的两种含有机化合物层组成。简单而言，在该实施方式的有机电致发光装置中，多个含有机化合物层中的两层包括电子传输区。

此后，详细说明第一电子传输层6a和第二电子传输层6b。

第一电子传输层6a处理成粘附发光区5并具有将电子传输到发光区5的功能。作为第一电子传输层6a的材料，优选不与发光区5形成激基复合物或电荷转移复合物的化合物并且优选其电子迁移率大于发光区5的电子迁移率。作为此类材料，特别合乎需要的是喹啉醇化金属络合物。

对于此类喹啉醇化金属络合物，优选使用具有8-喹啉醇、2-甲基-8-喹啉醇、4-甲基-8-喹啉醇、5-甲基-8-喹啉醇、3，4-二甲基-8-喹啉醇、4-乙基-8-喹啉醇、4，5-二甲基-8-喹啉醇、4，6-二甲基-8-喹啉醇、4-甲氧基-8-喹啉醇、10-苯并[h]喹啉醇、苯并[f]-8-喹啉醇、8-喹啉醇和7-丙基-8-喹啉醇的二聚体，作为配体，并且具有铝、铍、锌、镁、镓、铟、铜、钙、锡或铅作为核心金属的络合物。此类喹啉醇化金属络合物的更具体实例包括Alq3，Balq，三(2-甲基-8-喹啉醇化)铝，三(5-甲基-8-喹啉醇化)铝，一(4-甲基-8-喹啉醇化)二(8-喹啉醇化)铝，一(4-乙基-8-喹啉醇化)一(4-甲基-8-喹啉醇化)一(8-喹啉醇化)铝，三(3，4-二甲基-8-喹啉醇化)铝，三(4-甲氧基-8-喹啉醇化)铝，三(4，5-二甲基-8-喹啉醇化)铝，三(4，6-二甲基-8-喹啉醇化)铝，三(5-氯-8-喹啉醇化)铝，三(5-溴-8-喹啉醇化)铝，三(5，7-二氯-8-喹啉醇化)铝，三(5-氰基-8-喹啉醇化)铝，三(5-磺酰基-8-喹啉醇化)铝，三(5-丙基-8-喹啉醇化)铝，二(8-喹啉醇化)锌，二(2-甲基-8-喹啉醇化)锌，二(2，4-二甲基-8-喹啉醇化)锌，二(2-甲基-5-氯-8-喹啉醇化)锌，二(2-甲基-5-氰基-8-喹啉醇化)锌，二(3，4-二甲基-8-喹啉醇化)锌，二(4，6-二甲基-8-喹啉醇化)锌，二(5-氯-8-喹啉醇化)锌，二(5，7-二氯-8-喹啉醇化)锌，二(苯并[f]-8-喹啉醇化)锌，二(8-喹啉醇化)铍，二(2-甲基-8-喹啉醇化)铍，二(2，4-二甲基-8-喹啉醇化)铍，二(2-甲基-5-氯-8-喹啉醇化)铍，二(2-甲基-5-氰基-8-喹啉醇化)铍，二(3，4-二甲基-8-喹啉醇化)铍，二(4，6-二甲基-8-喹啉醇化)铍，二(5-氯-8-喹啉醇化)铍，二(4，6-二甲基-8-喹啉醇化)铍，二(10-羟基苯并[h]喹啉醇化)铍，二(8-喹啉醇化)镁，二(2-甲基-8-喹啉醇化)镁，二(2，4-二甲基-8-喹啉醇化)镁，二(2-甲基-5-氯-8-喹啉醇化)镁，二(2-甲基-5-氰基-8-喹啉醇化)镁，二(3，4-二甲基-8-喹啉醇化)镁，二(4，6-二甲基-8-喹啉醇化)镁，二(5-氯-8-喹啉醇化)镁，二(5，7-二氯-8-喹啉醇化)镁，二(10-苯并[h]喹啉醇化)镁，三(8-喹啉醇化)铟，8-喹啉醇化锂，三(5-氯-8-喹啉醇化)镓，二(5-氯-8-喹啉醇化)钙，二(2-甲基-8-喹啉醇化)(三苯基硅烷醇化)铝，二(2-甲基-8-喹啉醇化)(二苯基甲基硅烷醇化)铝，二(2-甲基-8-喹啉醇化)(叔丁基二苯基硅烷醇化)铝，二(2-甲基-8-喹啉醇化)(三-(4，4-联苯基)硅烷醇化)镓，二(2-甲基-8-喹啉醇化)(1-萘酚合)镓，二(2-甲基-8-喹啉醇化)(2-萘酚合)镓和二(8-喹啉醇化)铜。

第一电子传输层6a可以含有至少一种喹啉醇化金属络合物，例如，它可以与其他材料通过蒸气共沉积形成。当第一电子传输层6a通过蒸气沉积法形成时，喹啉醇化金属络合物的浓度可以沿着第一电子传输层6a的厚度方向有所变化或者均匀一致。第一电子传输层6a可以具有约0.1-20nm的厚度，优选约0.5-4nm的厚度。第一电子传输层6a通过例如真空蒸气沉积法制成。

第二电子传输层6b具有有效传输电子到第一电子传输层6a的功能。第二电子传输层6b所用的材料需要具有高于第一电子传输层6a的电子迁移率。第二电子传输层6b优选的材料的实例包括硅杂环戊二烯衍生物，菲咯啉衍生物，三唑衍生物，噁唑衍生物，噁二唑衍生物，喹喔啉衍生物，喹啉衍生物，吡咯衍生物，苯并吡咯衍生物，四苯基甲烷衍生物，吡唑衍生物，噻唑衍生物，苯并噻唑衍生物，噻二唑衍生物，硫茚衍生物，螺化合物，咪唑衍生物，苯并咪唑衍生物和二苯乙烯基苯衍生物。更优选材料的实例包括日本待公开专利申请09-87616和日本公开专利公报09-194487中所述的硅杂环戊二烯衍生物，并且其中，具体优选2，5-二(6’-(2’，2”-联吡啶基))-1，1-二甲基-3，4-二苯基硅杂环戊二烯和2，5-二(6’-(2’，2”-联吡啶基))-1，1-二甲基-3，4-二(2-甲基苯基)硅杂环戊二烯。此外，还更优选浴铜灵和红菲绕啉衍生物，它们是菲咯啉衍生物，和日本公开专利公报2001-267080所述的菲咯啉衍生物，作为第二电子传输层6b的材料。第二电子传输层6b可以具有约1-100nm的厚度，优选约1-50nm的厚度。第一电子传输层6a通过例如真空蒸气沉积法制成。

所述的电子传输区6可能不一定总由两个含有机化合物层组成，也可以由3个或更多个含有机化合物层组成。

阴极界面区7具有增强从电子从阴极8注入到第二电子传输层6b的性能和改进阴极8和电子传输区6之间的粘合性的功能。阴极界面区7的材料没有特别限定，只要它可以赋予上述性质，并且可以使用已知的材料。具体而言，阴极界面区7所用材料的实例包括碱金属或碱土金属的氟化物、氧化物、氯化物和硫化物，例如氟化锂，氧化锂，氟化镁，氟化钙，氟化锶和氟化钡。阴极界面区7可以由一种材料或多种材料组成。阴极界面区7可以具有约0.1-10nm的厚度，优选约0.3-3nm的厚度。阴极界面区7可在区域7中具有均匀厚度或不均匀的厚度。阴极界面区7可以是岛形的。阴极界面区7可以通过例如真空蒸气沉积法制成。

阴极8具有将电子注入到阴极界面区7中的功能。阴极8所用的材料可以是任何具有小电阻和小功函的那些材料，例如金属、合金、导电化合物及其混合物，它们可以是任何类型的。阴极8所用材料的实例包括金属例如金，银，铜，铝，铟，钙和锡；和合金如铝合金，例如铝-钙合金和铝-锂合金，和镁合金，例如镁-银合金和镁-铟合金。阴极8的材料还可以是阳极2所用材料中所列的那些。阴极8可以由一种或多种材料组成。阴极8可以具有约5nm-1μm的厚度，优选10nm-500nm。阴极8例如通过真空蒸气沉积法、溅射法、离子镀法或电子束蒸气沉积法制成。

阳极2和阴极8中，位于更接近得到光线而不是发光区5的一侧的电极，即位于更接近有机El装置的光输出表面而不是发光区5的电极必须是透明或半透明的。优选该透明或半透明电极在可见光区域内具有不小于10％的透光率(light transmission)。

图1举例的有机EL装置是本发明的实施方式的实施例，并且本发明不以任何方式限定于图1所示的有机EL装置，只要透明不脱离本发明的实质。例如，有机EL装置可以在基底1上具有下面项(1)-(4)所列的层。项目(1)-(4)中所示的层可以在基底1上按照从左向右的顺序或者从右向左的顺序形成。

(1)阳极/空穴注入区/发光区/电子传输区/阴极界面区/阴极

(2)阳极/空穴注入区/空穴传输区/发光区/电子传输区/阴极

(3)阳极/发光区/电子传输区/阴极界面区/阴极

(4)阳极/发光区/电子传输区/阴极

实施例

下文中，本发明通过实施例更具体地说明，但显然本发明不限于这些实施例。

[实施例1]

用透明玻璃基底作为基底1。在基底1上形成阳极2。阳极2是由ITO形成且厚度为190nm。为了在蒸气沉积有机层之前清洁基底，使基底1进行碱性清洁，随后用纯水洗涤，干燥且随后进行紫外-臭氧清洁。基底1随后置于真空室内，并且式1所示的CuPc用石墨坩锅以0.1nm/s的沉积速率在约5.0×10^-5Pa的真空下蒸气沉积在基底1上提供的ITO上，形成10nm厚度的空穴注入区3。

式1

式2所示的三苯基胺四聚物用石墨坩锅以0.1nm/s的沉积速率在约5.0×10^-5Pa的真空下蒸气沉积在空穴注入区3上，形成10nm厚度的空穴传输区4。该三苯基胺四聚物具有高于CuPc的电子迁移率，CuPc是空穴注入区3所用的材料。为了测定电子迁移率，形成只由被测定材料组成的薄膜并且按照TOF方法进行测定。

式2

式3所示的DPVBi(发光颜色：蓝色)以0.1nm/s的沉积速率在约5.0×10^-5Pa的真空下蒸气沉积在空穴传输区4上，形成厚度30nm的发光区5。从按照TOF方法测定的空穴迁移率和电子迁移率可证实DPVBi是空穴传输材料。DPVBi具有高于三苯基胺四聚物的电子迁移率，三苯基胺四聚物是空穴传输区4所用的材料。

式3

由第一电子传输层6a和第二电子传输层6b组成的电子传输区在发光区5上形成。第一电子传输层6a和第二电子传输层6b以这种顺序排列在发光区5上。用石墨坩锅以约0.01nm/s的沉积速率、在约5.0×10^-5Pa的真空下通过蒸气沉积式4所示的Alq3形成厚度为4.0nm的第一电子传输层6a，式4所示的Alq3是喹啉醇化金属络合物。Alq3具有高于DPVBi的电子迁移率，DPVBi是发光区5所用的材料。

式4

用石墨坩锅以约0.1nm/s的沉积速率、在约5.0×10^-5Pa的真空下通过蒸气沉积式5所示的2，5-二(6’-(2’，2’-联吡啶基))-1，1-二甲基-3，4-二苯基硅杂环戊二烯(ETM)，它是硅杂环戊二烯衍生物，形成厚度为15nm的第二电子传输层6b。

式5

当将构成第一电子传输层6a的Alq3的电子迁移率与构成第二电子层6b的ETM的电子迁移率相比时，ETM具有更高的电子迁移率。

当第二电子传输层6b的形成完毕之后，在其上用石墨坩锅以约0.03nm/s的沉积速率、在约5.0×10^-5Pa的真空下蒸气沉积氟化锂，形成厚度为0.5nm的阴极界面区7。随后，在其上用钨皿以约1nm/s的沉积速率、在约5.0×10^-5Pa的真空下蒸气沉积铝，形成厚度为100nm的阴极。

[比较实施例1]

在比较实施例1中，除了空穴注入区3是由TPTE形成并且空穴传输区4是由CuPc形成之外，按照与实施例1相同的方式制备装置。用石墨坩锅以约0.1nm/s的沉积速率、在约5.0×10^-5Pa的真空下蒸气沉积TPTE形成厚度为10.0nm的空穴注入区3。用石墨坩锅以约0.1nm/s的沉积速率、在约5.0×10^-5Pa的真空下蒸气沉积CuPc形成厚度为10.0nm的空穴传输区4。CuPc具有低于TPTE的电子迁移率。

[比较实施例2]

在比较实施例2中，除了第一电子传输层6a是由ETM形成且第二电子传输层6b是由Alq3形成之外，按照与实施例1相同的方式制备装置。用石墨坩锅以约0.1nm/s的沉积速率、在约5.0×10^-5Pa的真空下蒸气沉积ETM形成厚度为4.0nm的第一电子传输层6a。用石墨坩锅以约0.1nm/s的沉积速率、在约5.0×10^-5Pa的真空下蒸气沉积Alq3形成厚度为15nm的第二电子传输层6b。Alq3具有低于ETM的电子迁移率。

[比较实施例3]

在比较实施例3中，除了发光区5是由Alq3形成且第一电子传输层6a是由DPVBi形成之外，按照与实施例1相同的方式制备装置。用石墨坩锅以约0.1nm/s的沉积速率、在约5.0×10^-5Pa的真空下蒸气沉积Alq3形成厚度为30nm的发光区5。用石墨坩锅以约0.1nm/s的沉积速率、在约5.0×10^-5Pa的真空下蒸气沉积DPVBi形成厚度为4.0nm的第一电子传输层6a。DPVBi具有低于Alq3的电子迁移率。

表1表示测定实施例1和比较实施例1-3的有机EL装置的功率效率、电流效率、在1000cd/m²亮度下的色度x和色度y以及初始亮度的半衰期的结果。亮度和色度的测定采用亮度测量设备(TOPCONCORPORATION制造的亮度计BM7)。初始亮度的半衰期是指当固定量的电流持续施加给有机EL装置时，有机El装置的亮度减小至初始亮度2400cd/m²的一半时所需的时间。

表1

	功率效率(lm/W)	电流效率(cd/A)	初始亮度的半衰期(Hr)	色度x	色度y
						实施例1	5.2	6.2	163	0.196	0.207
比较实施例1	2.8	3.4	50	0.184	0.211
						比较实施例2	2.5	3.2	46	0.182	0.231
比较实施例3	3.8	4.7	70	0.291	0.601

(评估)

通常，流经有机材料的电流被认为受到有机材料内部的空间电荷的影响。人们认为，当将两个彼此相邻的任选有机层进行排列从而使位于更接近阳极的一个有机层的电子迁移率高于位于更接近阴极的另一有机层的电子迁移率时，有机材料内部的空间电荷被打乱，由此减小整个有机层的迁移率并且降低发光效率。还考虑，当发光效率降低时，需要更大量的电流来获得预定量的亮度，并且由此缩短初始亮度的半衰期。在比较实施例1的有机EL装置中，构成空穴传输区4的CuPc的电子迁移率低于构成在阳极侧与其相邻的空穴注入区3的TPTE的电子迁移率；在比较实施例2的有机EL装置中，构成第二电子传输层6b的Alq3的电子迁移率低于构成在阳极侧与其相邻的第一电子传输层6a的ETM的电子迁移率；并且在比较实施例3的有机EL装置中，构成第一电子传输层6a的DPVBi的电子迁移率低于构成在阳极侧与其相邻的发光区5的Alq3的电子迁移率。所以认为，如表1所示，与实施例1的有机EL装置相比，对比实施例1-3的有机EL装置具有较低的功率效率、较低的电流效率和较短的初始亮度的半衰期，实施例1的有机EL装置具有一种构造，使位于更接近阴极的相邻有机层之一具有高于另一有机层的电子迁移率。

[实施例2-7]

在实施例2-7中，第一电子传输层6a(Alq3)的厚度分别为3.0nm(实施例2)，2.5nm(实施例3)，2.0nm(实施例4)，1.5nm(实施例5)，1.0nm(实施例6)和0.5nm(实施例7)。除上述之外，按照与实施例1相同的方式制备装置。

[比较实施例4]

在比较实施例4中，按照与实施例1相同的方式制备装置，但不形成第一电子传输层6a。

表2表示测定实施例1-7和比较实施例4的有机EL装置的功率效率、电流效率、在1000cd/m²亮度下的色度x和色度y以及初始亮度(初始亮度2400cd/m²)的半衰期的结果。

表2

	Alq3的厚度(nm)	功率效率(lm/W)	电流效率(cd/A)	初始亮度的半衰期(Hr)	色度x	色度y
							实施例1	4.0	5.2	6.2	163	0.196	0.207
实施例2	3.0	5.2	6.2	161	0.199	0.211
							实施例3	2.5	5.4	6.4	156	0.197	0.210
实施例4	2.0	5.5	6.4	151	0.199	0.211
							实施例5	1.5	5.7	6.7	149	0.195	0.206
实施例6	1.0	5.7	6.9	148	0.194	0.200
							实施例7	0.5	5.8	6.9	145	0.189	0.201
比较实施例4	0	4.5	5.8	98	0.221	0.236

(评估)

如表2所示，与没有第一电子传输层6a的比较实施例4的有机EL装置相比，其中第一电子传输层6a由Alq3组成的实施例1-7的有机EL装置具有改进了的功率效率和电流效率。通常认为，当具有高电子迁移率的材料和具有高空穴迁移率的材料定位在彼此附着时，倾向于形成激基复合物或电荷转移复合物，并且当有机EL装置中含有的化合物形成这样的激基复合物或电荷转移复合物时，发出光线的波长变长。当实施例1-7的有机EL装置的色度y和比较实施例4的有机EL装置的色度y相比时，比较实施例4的有机EL装置具有更高的色度y。在发蓝光装置中色度y较高意味着发出光线的波长变得更长。因此，认为，在比较实施例4的有机EL装置中，在构成第二电子传输层6b的ETM与构成发光区5的DPVBi之间的界面相邻之处形成激基复合物或电荷转移复合物。通常，激基复合物或电荷转移复合物具有弱发光性。然而，在实施例1-7的有机EL装置中，激基复合物或电荷转移复合物在构成第二电子传输层6b的ETM与构成发光区5的DPVBi之间的界面处的形成受到抑制，并且由于含有了电子迁移率大于是喹啉醇化金属络合物的Alq3的材料的含有机化合物层更加接近阴极侧，所以整个电子传输区6的电子迁移率增高。这似乎就是与比较实施例4的有机EL装置相比为何实施例1-7的有机EL装置具有改进的功率效率和电流效率的原因。特别是，当电子传输层6a具有0.5nm-4nm的厚度时，功率效率和电流效率明显增高。

比较实施例4的有机EL装置具有比实施例1-7的有机EL装置更短的初始亮度半衰期。这似乎是因为比较实施例4的有机EL装置具有由于形成激基复合物导致的电流效率较低。与其中没有形成激基复合物的实施例1-7的有机EL装置相比，比较实施例4的有机EL装置需要更大量的电流以获得预定的亮度。通常，流经有机EL装置的电流量越大，初始亮度的半衰期越短。因此，认为比较实施例4的有机EL装置具有比实施例1-7的有机EL装置更短的初始亮度半衰期。特别是，当第一电子传输层6a的厚度为0.5nm-4nm时初始亮度的半衰期明显延长。

[实施例8-14]

在实施例8-14中，除第二电子传输层6b是由式6所示的浴灵铜形成之外，式6的浴灵铜是菲咯啉衍生物，按照与实施例1相同的方式制备装置。第一电子传输层6a的厚度分别在实施例8中是4.0nm，在实施例9中是3.0nm，在实施例10中是2.5nm，在实施例11中是2.0nm，在实施例12中是1.5nm，在实施例13中是1.0nm，并且在实施例14中是0.5nm(实施例7)。

式6

[比较实施例5]

在比较实施例5中，按照与实施例8-14相同的方式制备装置，但不形成第一电子传输层6a。

表3表示测定实施例8-14和比较实施例5的有机EL装置的功率效率、电流效率、在1000cd/m²亮度下的色度x和色度y以及初始亮度(初始亮度2400cd/m²)的半衰期的结果。

表3

	Alq3的厚度(nm)	功率效率(lm/W)	电流效率(cd/A)	初始亮度的半衰期(Hr)	色度x	色度y
							实施例8	4.0	4.2	5.3	131	0.193	0.210
实施例9	3.0	4.3	5.4	127	0.194	0.209
							实施例10	2.5	4.4	5.4	122	0.194	0.199
实施例11	2.0	4.6	5.5	120	0.191	0.198
							实施例12	1.5	4.8	5.7	117	0.195	0.201
实施例13	1.0	4.8	5.8	114	0.193	0.210
							实施例14	0.5	4.9	5.8	110	0.188	0.198
比较实施例5	0	3.3	4.4	72	0.231	0.241

(评估)

如表3所示，与没有第二电子传输层6b的比较实施例5的有机EL装置相比，其中第一电子传输层6a由Alq3形成的实施例8-14的有机EL装置具有改进了的功率效率和电流效率。当实施例8-14的有机EL装置的色度y和比较实施例5的有机EL装置的色度y相比时，比较实施例5的有机EL装置具有更高的色度y。在发蓝光装置中色度y较高意味着发出光线的波长变得更长。因此，认为在比较实施例5的有机EL装置中，构成第二电子传输层6b的浴灵铜与构成发光区5的DPVBi形成激基复合物或电荷转移复合物，但在实施例8-14的有机EL装置中，激基复合物或电荷转移复合物的形成受到抑制；由此，与比较实施例5的有机EL装置相比，实施例8-14的有机EL装置具有改进了的功率效率和电流效率。特别是，当第一电子传输层6a的厚度为0.5nm-4nm时功率效率和电流效率明显提高。

比较实施例5的有机EL装置与实施例8-14的有机EL装置相比具有更短的初始亮度半衰期。这似乎是因为比较实施例5的有机EL装置具有由于形成激基复合物而导致的电流效率较低。与其中没有形成激基复合物的实施例8-14的有机EL装置相比，比较实施例5的有机EL装置需要更大量的电流以获得预定的亮度。通常，流经有机EL装置的电流量越大，初始亮度的半衰期越短。因此，认为比较实施例5的有机EL装置具有比实施例8-14的有机EL装置更短的初始亮度半衰期。特别是，当第一电子传输层6a的厚度为0.5nm-4nm时初始亮度的半衰期明显延长。

Claims (9)

1.一种有机电致发光装置，其特征在于：

阴极和阳极；和

在阴极和阳极之间存在的多个含有机化合物层，其中两个彼此相邻的含有机化合物层中，位于更接近阳极的含有机化合物层的电子迁移率低于位于更接近阴极的含有机化合物层的电子迁移率。

2.权利要求1的有机电致发光装置，其特征在于该含有机化合物层是第一含有机化合物层，其中该有机电致发光装置还包括多个位于阴极和阳极之间的第二含有机化合物层，并且其中至少两个第二含有机化合物层包含电子传输区。

3.权利要求1的有机电致发光装置，其特征在于至少两个含有机化合物层包含电子传输区。

4.权利要求2或3的有机电致发光装置，其特征在于除包含电子传输区的含有机化合物层以外的至少一个含有机化合物层包含至少一个空穴注入区，空穴传输区和阴极界面区。

5.一种有机电致发光装置，其特征在于：

阴极和阳极；和

位于阴极和阳极之间的发光区和电子传输区，其中该发光区和电子传输区彼此相邻，其中该电子传输区包含多个含有机化合物层，并且其中，在含有机化合物层中，与发光区接触的含有机化合物层含喹啉醇化金属复和物。

6.权利要求5的有机电致发光装置，其特征在于该发光区包含一个或多个含有机化合物层，其中一个构成发光区的含有机化合物层或者在构成发光区的多个含有机化合物层中最接近阴极的有机化合物层含有空穴传输材料，其中该包含喹啉醇化金属络合物的含有机化合物层是第一含有机化合物层，其中该有机电致发光装置还包括位于第一含有机化合物层和阴极之间的第二含有机化合物层，并且其中第二含有机化合物层含有其电子迁移率高于喹啉醇化金属络合物的材料。

7.权利要求6的有机电致发光装置，其特征在于，所述的电子迁移率高于喹啉醇化金属络合物的材料是指硅杂环戊二烯衍生物或菲咯啉衍生物。

8.权利要求6或7的有机电致发光装置，其特征在于该空穴传输材料是二苯乙烯基亚芳基衍生物。

9.权利要求5-8任一项的有机电致发光装置，其特征在于含有喹啉醇化金属络合物的有机化合物层具有0.5nm-4nm的厚度。

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