CN102414295B - 有机发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机发光器件，包含第一电极；第二电极；和置于第一电极和第二电极之间的发光层，其中所述有机发光器件进一步包含与第一电极接触的第一有机层和与第二电极接触的第二有机层。所述第一有机层和第二有机层包含由化学式1所表示的化合物。所述有机发光器件进一步包括在发光层和与第二电极接触的第二有机层之间形成的包含一种n型掺杂剂的第三有机层。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机发光器件及其制备方法，并且更具体地涉及一种可使用具有多种功函数的材料作为阳极和阴极材料并且当上电极(upper electrode)形成时可防止有机材料层受损害的有机发光器件及其制备方法。
本申请要求2009年3月17日在KIPO提交的韩国专利申请No.10-2009-0022810的优先权，该申请的公开内容通过援引而全文纳入本说明书。
背景技术
有机发光器件(OLED)通常是由两个电极(一个阳极和一个阴极)和置于电极间的一个或多个有机材料层组成。在具有该结构的有机发光器件中，如果在两个电极之间施加电压，则来自阳极的空穴和来自阴极的电子流入一个有机材料层，它们彼此进行重组形成激子(exciton)，并发射对应于能量差的光子，而激子降回至基态。采用该原理，有机发光器件发射可见光，并且信息显示器件或照明器件可使用该有机发光器件而制造。
然而，有机发光器件的制备方法中，当置于有机材料层上的电极是由具有透明性的导电氧化物膜(例如IZO或ITO)形成时，如果使用电阻加热蒸发方法，则氧化物的固有化学组成比例在热蒸发过程中因热分解而被热破坏，使得其例如导电性和可见光透射性等性质丧失。因此，当导电氧化物膜沉积时，不能使用电阻加热蒸发方法，并且大多数使用例如等离子体溅射(sputtering)的方法。
然而，当电极是通过例如溅射的方法在有机材料层上形成时，所述有机材料层可被在溅射方法中所使用的等离子体中存在的电荷粒子损害。
因此，为了制备良好的发光器件，应使通过例如溅射的方法在有机材料层上形成电极时发生的有机材料层的损害消除或最小化。
发明内容
技术问题
本发明致力于提供一种有机发光器件及其制备方法，所述有机发光器件可通过使用具有高功函数的材料形成阳极和阴极而在两侧发光，因为具有多种功函数的材料可用作阳极和阴极材料，并且当上电极形成时可防止有机材料层受损害。
技术方案
本发明的一个示例性实施方案提供了一种有机发光器件，其包含：第一电极；第二电极；和置于第一电极和第二电极之间的发光层，其中所述有机发光器件进一步包含与第一电极接触的第一有机材料层和与第二电极接触的第二有机材料层，所述第一和第二有机材料层包含由下式1所表示的化合物；并且包含位于发光层和与第二电极接触的第二有机材料层之间且包含n型掺杂剂的第三有机材料层：
其中R1至R6各自选自：氢、卤素原子、氰基(-CN)、硝基(-NO2)、磺酰基(-SO2R)、亚磺酰基(-SOR)、磺酰胺基(-SO2NR)、磺酸酯基(-SO3R)、三氟甲基(-CF3)、酯基(-COOR)、酰胺基(-CONHR或-CONRR′)、取代的或未取代的直链或支链的C1-C12烷氧基、取代的或未取代的直链或支链的C1-C12烷基、取代的或未取代的芳族或非芳族杂环、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的单或二芳基胺，和取代的或未取代的芳烷基胺，且R和R′各自选自：取代的或未取代的C1-C60烷基、取代的或未取代的芳基和取代的或未取代的5至7元杂环。
本发明的另一示例性实施方案提供了一种制备有机发光器件的方法，包含：形成第一电极的步骤；形成与第一电极接触并包含式1化合物的第一有机材料层的步骤；在包含式1化合物的第一有机材料层上形成发光层的步骤；在发光层上形成包含n型掺杂剂的第三有机材料层的步骤；在包含n型掺杂剂的第三有机材料层上形成包含式1化合物的第二有机材料层的步骤；和形成第二电极使得第二电极与包含式1化合物的第二有机材料层相接触的步骤。
有益效果
根据本发明的示例性实施方案，具有多种功函数的材料可用作有机发光器件的阳极和阴极材料，并且当上电极形成时可防止有机材料层受损害。因此，可提供一种有机发光器件，其可通过由具有高功函数的材料形成阳极和阴极而在两侧发光。
附图说明
图1说明了本发明一个示例性实施方案的组成有机发光器件的层之间的能量关系。
图2说明了本发明示例性实施方案的有机发光器件的层状结构。
图3是一个说明本发明示例性实施方案的实施例1(器件2)和对比实施例2(器件1)的电压-电流密度性质的对照图。
图4是一个说明本发明示例性实施方案的实施例1(器件2)和对比实施例2(器件1)的性质中第一电极方向上的电流密度-效率性质的对照图。
图5是一个说明本发明示例性实施方案的实施例1(器件2)和对比实施例2(器件1)的性质中第二电极方向上的电流密度-效率性质的对照图。
图6是一个说明本发明示例性实施方案的实施例1(器件2)和对比实施例2(器件1)的性质中第一和第二电极方向上的电流密度-效率的加和值的图。
图7是一个说明本发明示例性实施方案的对比实施例1(器件4)的电压-电流密度性质的图。
图8是一个说明本发明示例性实施方案的实施例1(器件2)和实施例2(器件3)的电压-电流密度性质的对照图。
图9是一个说明本发明示例性实施方案的实施例1(器件2)和实施例2(器件3)的性质中第一电极方向上的电流密度-效率性质的对照图。
图10是一个说明本发明示例性实施方案的实施例1(器件2)和实施例2(器件3)的性质中第二电极方向上的电流密度-效率性质的对照图。
图11是一个说明本发明示例性实施方案的实施例1(器件2)和实施例2(器件3)的性质中第一和第二电极方向上的电流密度-效率性质的对照图。
具体实施方式
根据本发明的一个示例性实施方案，一个有机发光器件包含第一电极；第二电极；和置于第一电极和第二电极之间的发光层，其中所述有机发光器件进一步包含与第一电极接触的第一有机材料层和与第二电极接触的第二有机材料层，所述第一和第二有机材料层包含一种由式1所表示的化合物；并且包含位于发光层和与第二电极接触的第二有机材料层之间且包含n型掺杂剂的第三有机材料层。
本文中，所述第一和第二有机材料层包含一种式1所表示的化合物，并且所述有机材料层可由相同材料形成。通过使用包含式1化合物的有机材料层作为与第一电极接触的第一有机材料层和与第二电极接触的第二有机材料层，与已知技术相比较，可进一步降低驱动电压且可进一步增加电流效率。另外，当与第一电极接触的第一有机材料层和与第二电极接触的第二有机材料层是由相同材料形成时，由多种功能材料形成的有机材料层可应用于第一电极和与第一电极接触的第一有机材料层之间的界面和/或与第二电极接触的第二有机材料层和包含n型掺杂剂的第三有机材料层之间的界面，并且如上所述，当进一步包括所述功能材料层时，可预期例如电压降低、效率增加、和电极电阻降低等效果。当所述功能材料层置于第一电极和与第一电极接触的第一有机材料层之间的界面时，优选该层为金属或其合金的薄膜或为金属氧化物层。当所述功能材料层置于与第二电极接触的第二有机材料层和包含n型掺杂剂的第三有机材料层之间的界面时，优选该层为金属氧化物层或金属盐层。
式1的示例性化合物包含下式1-1至1-6的化合物。
在本发明的示例性实施方案中，第一电极和第二电极可由具有多种功函数的材料分别在与该第一电极和第二电极接触的第一和第二有机材料层旁边形成。例如，第一电极和第二电极可由费米能级为2eV至6eV、特别为2eV至4eV的材料形成。作为电极材料，可包括选自金属、金属氧化物和导电聚合物的材料。详细地，作为电极材料，有碳、铯、钾、锂、钙、钠、镁、锆、铟、铝、银、钽、钒、铬、铜、锌、铁、钨、钼、镍、金、其他金属及其合金；氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌、和其他类似金属氧化物；氧化物例如ZnO∶Al和SnO2∶Sb及金属混合物。在本发明示例性实施方案的有机发光器件中，当第一电极是由透明材料形成时，有机发光器件可为底部发光型，当第二电极是由透明材料形成时，有机发光器件可为顶部发光型，当第一和第二电极均是由透明材料形成时，有机发光器件可为双侧发光型。
如上所述，第一电极和第二电极可由具有高功函数的材料形成，并且在此情况下，双侧发光器件可通过使用具有高功函数的透明材料而制备。例如，第一电极和第二电极可分别由选自氧化铟锌(IZO)和氧化锌(ZnO)的一种或多种透明金属氧化物(透明导电氧化物)而形成。
第一电极可进一步包含位于第一有机材料层与第一电极接触的界面处的金属或其合金的薄膜、或其金属氧化物层。
如上所述，当进一步包括金属或其合金的薄膜、或金属氧化物层时，由于可增加电荷的载流子迁移率(career mobility)和导电性，因此可提供降低器件的阈电压和驱动电压的效果。另外，当有机发光器件是通过扩大其面积而制备时，如果由金属氧化物(如氧化铟锌)制成的透明电极用作第一电极，则可降低电极电阻，因而更均一地获得器件发光部分的光。
作为进一步包括在第一电极中的层的材料，具体而言，有铝(Al)、银(Ag)、锌(Zn)、铌(Nb)、锆(Zr)、锡(Sn)、钽(Ta)、钒(V)、汞(Hg)、镓(Ga)、铟(In)、镉(Cd)、硼(B)、铪(Hf)、镧(La)、钛(Ti)、钙(Ca)、镁(Mg)及选自其中的金属的合金和钕(Nd)或钯(Pd)，并且包括金属氧化物例如Li2O、Na2O、Rb2O、Cs2O、MgO和CaO，但所述材料不限于此。
当进一步包括金属或其合金的薄膜、或其金属氧化物层时，其厚度可根据可见射线区域的波长的透射率和导电性而进行控制，并且优选其厚度为1至
在本发明的示例性实施方案中，优选与第一电极接触的第一有机材料层与p型有机材料层相接触。在此情况下，由于式1化合物是n型有机材料，所以在与第一电极接触的第一有机材料层和p型有机材料层之间可形成NP共轭结构。优选将能级差控制为，使得与第一电极接触的第一有机材料层的LUMO能级和p型有机材料层的HOMO能级之间的能级差减小。与第一电极接触的第一有机材料层的LUMO能级和p型有机材料层的HOMO能级之间的能量差优选为1eV或更低，更优选为约0.5eV或更低。鉴于材料的选择，该能量差优选为-1eV至1eV或更低，并且更优选为约0.01至1eV。
当所述能级在以上数值范围内选择时，空穴容易通过与第一电极接触的有机材料层的LOMO能级注入至p型有机材料层的HOMO能级。如果p型有机材料层的HOMO能级和与第一电极接触的有机材料层的LOMO能级之间的能量差大于1eV，因为NP共轭不容易发生在p型有机材料层和与第一电极接触的第一有机材料层之间，因此用于空穴注入的驱动电压增加。即，在本发明的示例性实施方案中，NP共轭应该满足n型有机材料层和p型有机材料层之间的物理接触和以上所有能量关系。
如果形成NP共轭，则容易通过外部电压或光源形成空穴或电子。即，通过NP共轭，容易在p型有机材料层中形成空穴，和容易在与第一电极接触的第一有机材料层中形成电子。因为空穴和电子在NP共轭中同时产生，电子通过与第一电极接触的第一有机材料层在第一电极方向上传输，空穴在p型有机材料层方向上传输。因此，容易在能量差范围内产生空穴或电子，使得电荷浓度增加，从而可减少器件驱动电压的增加。p型有机材料层可为空穴传输层或p型发光层。
当p型有机材料层为空穴传输层时，该层可置于发光层和与第一电极接触的第一有机材料层之间。本文中，优选空穴传输层的HOMO(最高占据分子轨道)能级为5eV或更高，并且更优选该能级为5eV至6eV。当该能级为5eV或更高时，可使空穴注入层中有效地产生电荷。
发光层可由接受来自空穴传输层和电子传输层的空穴和电子并使之结合从而发射在可见射线范围的光的材料形成，优选使用对荧光或磷光具有优异光子效率的材料。作为其具体实例，有8-羟基喹啉铝络合物(Alq3)；基于咔唑的化合物；二聚的苯乙烯基化合物；BAlq；10-羟基苯并喹啉-金属化合物；基于苯并噁唑、苯并噻唑和苯并咪唑的化合物；基于聚对苯撑乙烯撑(PPV)的聚合物；螺环化合物；聚芴、红荧烯(lubrene)等，但不限于此。
本发明示例性实施方案的有机发光器件包含含有式1化合物的有机材料层作为与第二电极接触的第二有机材料层，和置于发光层和与第二电极接触的第二有机材料层之间且包含n型掺杂剂的第三有机材料层。
包含式1化合物且与第二电极接触的第二有机材料层在第二电极和含n型掺杂剂的第三有机材料层之间起连接物作用，并且可形成为使得第二电极是由具有多种功函数的材料形成。因此，第二电极可由具有高功函数的材料——例如透明的金属氧化物例如ITO和IZO——在与该第二电极接触的第二有机材料层旁边形成。此外，当第二电极是使用形成薄膜并通过提供具有电荷或高动能的粒子而损害有机材料层的技术(例如，溅射、使用激光而进行的物理气相沉积(PVD)和离子束辅助沉积)而形成时，与第二电极接触的第二有机材料层可起缓冲层的作用，由此防止有机材料层的损坏。特别地，当第二电极是由透明电极形成时，主要使用溅射法，并且在该情况下，一般的有机材料会在该方法过程中被损害，但由于式1化合物具有高的结晶度，该透明的第二电极可有效地配置，而不产生有机材料层的损坏。
优选含n型掺杂剂的第三有机材料层的厚度为1至当含n型掺杂剂的第三有机材料层的厚度超过时，光发射效率可因吸收可见射线而降低，当厚度小于时，因为可能降低薄膜的均一性，所以可能难以有效注入电子。
在含n型掺杂剂的第三有机材料层中，n型掺杂剂可为有机材料或无机材料。当n型掺杂剂为无机材料时，可包括金属化合物，该金属化合物包括碱金属，例如Li、Na、K、Rb、Cs或Fr；碱土金属，例如Be、Mg、Ca、Sr、Ba或Ra；稀土金属，例如La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Th、Dy、Ho、Er、Em、Gd、Yb、Lu、Y或Mn；或一种或多种上述金属。另外，n型掺杂剂可为包括环戊二烯、环庚三烯、6元杂环的材料或包括以上环的代偿性环(compensatedcycle)的材料。
本文中，n型掺杂剂的重量可为含n型掺杂剂的有机材料层材料的总重量的1-50wt％。当所使用的n型掺杂剂在以上wt％范围时，优点在于容易有效地注入电子并且可使光的吸收最小化。在本发明的示例性实施方案中，掺杂n型掺杂剂的方法可使用本领域广泛已知的方法，并且本发明的范围不限于特定方法。
在含n型掺杂剂的第三有机材料层中，作为被掺杂的材料，即主体材料，可使用电子注入或传输材料。例如，作为主体材料，可使用具有选自咪唑基团、噁唑基团和噻唑基团的官能团的化合物，但所述材料不限于此。
包含选自咪唑基团、噁唑基团和噻唑基团的一个或多个官能团的化合物的具体实例为以下式2或式3的化合物：
在式2中，R1至R4可彼此相同或不同，并且各自独立地为氢原子；由选自以下的一个或多个基团取代的或未取代的C1～C30烷基基团：卤素原子、氨基基团、腈基团、硝基基团、C1～C30烷基基团、C2～C30烯基基团、C1～C30烷氧基基团、C3～C30环烷基基团、C3～C30杂环烷基基团、C5～C30芳基基团和C2～C30杂芳基基团；由选自以下的一个或多个基团取代的或未取代的C3～C30环烷基基团：卤素原子、氨基基团、腈基团、硝基基团、C1～C30烷基基团、C2～C30烯基基团、C1～C30烷氧基基团、C3～C30环烷基基团、C3～C30杂环烷基基团、C5～C30芳基基团和C2～C30杂芳基基团；由选自以下的一个或多个基团取代的或未取代的C5～C30芳基基团：卤素原子、氨基基团、腈基团、硝基基团、C1～C30烷基基团、C2～C30烯基基团、C1～C30烷氧基基团、C3～C30环烷基基团、C3～C30杂环烷基基团、C5～C30芳基基团和C2～C30杂芳基基团；或由选自以下的一个或多个基团取代的或未取代的C2～C30杂芳基基团：卤素原子、氨基基团、腈基团、硝基基团、C1～C30烷基基团、C2～C30烯基基团、C1～C30烷氧基基团、C3～C30环烷基基团、C3～C30杂环烷基基团、C5～C30芳基基团和C2～C30杂芳基基团；并且可与相邻基团一起形成脂族稠合环、芳族稠合环、脂族稠合杂环或芳族稠合杂环或螺环键(spiro bond)；Ar1为氢原子、取代的或未取代的芳环或取代的或未取代的芳杂环；X为O、S或NRa；Ra为氢、C1-C7脂族烃、芳环或芳杂环，并且
在式3中，X为O、S、NRb或C1-C7二价烃基团；A、D和Rb各自为氢原子、氰基(-CN)、硝基(-NO2)、C1-C24烷基、C5-C20芳环或包括杂原子的取代芳环、卤素、可与相邻环一起形成混合环(blendingcycle)的亚烷基，或包括杂原子的亚烷基；A和D可彼此连接以形成芳环或杂芳环；当n为2或更大时，B为取代的或未取代的亚烷基或亚芳基，其作为连接单元连接多个杂环以成为共轭或非共轭的，当n为1时，B为取代的或未取代的烷基或芳基；并且n为1至8的整数。
式2的化合物的实例包括第2003-0067773号韩国未审查专利申请公开文本中已知的化合物，式3的化合物的实例包括在美国专利5,645,948中公开的化合物和在WO05/097756中公开的化合物。这些文献的内容纳入本说明书中。
具体地，下式4的化合物包括在式2的化合物中：
在式4中，R5至R7彼此相同或不同，并且各自独立地为氢原子、C1-C20脂族烃、芳环、芳杂环或脂族或芳族代偿性环；Ar为一个直接键、芳环或芳杂环；X为O、S或NRa；Ra为氢原子、C1-C7脂族烃、芳环或芳杂环；R5和R6同时为氢时的情况除外。
另外，下式5的化合物包括在式3化合物中：
[式5]
在式5中，Z为O、S或NRb；R8和Rb为氢原子、C1-C24烷基、包括C5-C20芳环或一个杂原子的取代的芳环、卤素、或与吲哚环一起形成稠合环的亚烷基或包括杂原子的亚烷基；当n为2或更大时，B为亚烷基、亚芳基、取代的亚烷基、或取代的亚芳基，其作为连接单元连接多个杂环以成为共轭的或非共轭的，当n为1时，B为取代的或未取代的烷基或芳基；并且n为1至8的整数。
作为优选的具有咪唑基团的化合物，存在具有以下结构的化合物：
含n型掺杂剂的有机材料层通过n型掺杂而降低与第二电极接触的有机材料层的能垒，由此可改进电子注入性质。含n型掺杂剂的第三有机材料层的LUMO(最低未占分子轨道)能级和与第二电极接触的第二有机材料层的LUMO能级之间的差值优选为4eV或更低，并且更优选为2eV至3eV。当使用大于4eV的有机材料层时，与第二电极接触的有机材料层的能垒增加，由此降低电子注入性质。当不容易进行有效电子注入时，器件的驱动电压可能增加。
金属氧化物层或金属盐层可进一步被包括在含n型掺杂剂的第三有机材料层和与第二电极接触的第二有机材料层之间。
在电子自与第二电极层接触的第二有机材料层至含n型掺杂剂的第三有机材料层的注入过程中，金属氧化物层或金属盐层可有效地阻断空穴自含n型掺杂剂的第三有机材料层的HOMO能级传输至与第二电极接触的第二有机材料层。从而，使电子和空穴之间的移动现象最小化，并且电子注入至含n型掺杂剂的第三有机材料层变得容易，使得器件的效率增加。
作为具体的金属氧化物的实例，有Li2O、Na2O、Rb2O、Cs2O、MgO和CaO，金属盐的实例可包括LiF、NaF、KF、RbF、CsF、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2、LiCl、NaCl、KCl、RbCl、CsCl、MgCl2、CaCl2、SrCl2和BaCl2，但其实例不限于此。
当包括金属氧化物或金属盐层时，其厚度优选为0.5至更优选为1至当金属氧化物或金属盐层的厚度非常大时，器件的驱动电压可能增加。
在本发明的示例性实施方案中，另一个有机材料层可包括在发光层和含n型掺杂剂的第三有机材料层之间，并且所述另一个有机材料层可由电子传输材料形成。
图1和2说明了本发明的一个示例性实施方案的有机发光器件。图2中示出的有机发光器件具有的结构为，在基底上，依次层叠有：透明阳极作为第一电极，含式1化合物的有机材料层作为与第一电极接触的第一有机材料层，p型有机材料层作为空穴传输层(HTL)，发光层(EML)，含n型掺杂剂的有机材料层，含式1化合物的有机材料层作为与第二电极接触的有机材料层，和透明阴极作为第二电极。然而，本发明的范围不限于此结构。
优选本发明的示例性实施方案的有机发光器件具有通常的结构，其中第一电极为下电极作为阳极并且第二电极为上电极作为阴极。
一种制备本发明示例性实施方案的有机发光器件的方法包含：形成第一电极的步骤；形成与第一电极接触并包含式1化合物的第一有机材料层的步骤；在包含式1化合物的第一有机材料层上形成发光层的步骤；在发光层上形成包含n型掺杂剂的第三有机材料层的步骤；在包含n型掺杂剂的第三有机材料层上形成包含式1化合物的第二有机材料层的步骤；和形成第二电极使得第二电极与包含式1化合物的第二有机材料层相接触的步骤。
另外，所述方法可进一步包含形成p型有机材料层的步骤，所述p型有机材料层位于发光层和与第一电极接触的第一有机材料层之间，并和与第一电极接触的第一有机材料层相接触。
实施方式
在下文中，将对本发明的多个示例性实施方案和性质通过实施例和对比实施例进行更加详细的描述。然而，阐述以下实施例是为了说明本发明的多个示例性实施方案和性质，而不应解释为限制本发明的范围。
<实施例1>
厚度为的透明阳极(第一电极)是通过使用IZO以溅射法在基底上形成的，厚度为的空穴注入层是通过加热来真空沉积HAT而在其上形成，厚度为的空穴传输层是通过真空沉积下式的NPB而在其上形成的。
此外，下式的Ir(ppy)3是以10wt％的量掺杂入下式的CBP，厚度为的发光层是通过被掺杂的有机层而构建的。
此外，作为下式的空穴阻断层材料的BAlq在其上以的厚度形成。
下式的电子传输材料在其上以的厚度形成，在其上形成通过将Ca以10wt％的量掺杂入下式的电子传输材料而被掺杂的厚度为的电子传输层。
当在其上形成第二电极时，形成具有高结晶度并且厚度为的HAT以防止由于溅射导致的损害(包括Ca的有机材料层的LUMO能级和包括HAT且与第二电极接触的有机材料层的LUMO能级之间的差值为3.6eV)。
最后，厚度为的阴极(第二电极)通过使用IZO由溅射法而形成，从而制得双侧发光透明器件。
[电子传输材料]
在以上方法中，有机材料的沉积速度维持在在沉积过程中的真空度维持在约2x10-7至2x10-8托。
每个电压、亮度和光谱的结果是通过将电压以0.2mA/cm2的间隔依次施加于实施例1制备的有机发光器件(器件2)而测得的。
<对比实施例1>
厚度为的透明阳极(第一电极)是通过使用IZO由溅射法而在基底上形成，厚度为的空穴注入层是通过加热来真空沉积HAT而在其上形成，厚度为的空穴传输层是通过真空沉积上式的NPB而在其上形成的。
此外，上式的Ir(ppy)3以10wt％的量掺杂入上式的CBP，厚度为的发光层是通过该被掺杂的有机层而构建的。作为上式的空穴阻断层材料的BAlq在其上以的厚度形成。
实施例1中所使用的电子传输材料在其上以的厚度形成，HAT以的厚度形成，而未配置n掺杂的有机材料层。最后，厚度为的阴极(第二电极)通过使用IZO由溅射法而形成，从而制得双侧发光透明器件。
在以上方法中，有机材料的沉积速度维持在在沉积过程中的真空度维持在约2x10-7至2x10-8托。
作为本对比实施例的结果，在未配置n掺杂的有机材料层的器件中未能实现器件的驱动。实验结果在下表1和图7(器件4)的电流密度-电压图中示出。在图7所示结果中，电子没有自HAT层传输至电子传输层，只有空穴自电子传输层传输至HAT层，使得在该器件中，仅有空穴传输，而没有电子的有效注入。在该器件中，由于在发光层中未实现电子和空穴之间的重组，所以未观察到器件发光。
<对比实施例2>
厚度为的透明阳极(第一电极)是通过使用IZO以溅射法而在基底上形成，厚度为的空穴注入层是通过加热来真空沉积HAT而在其上形成，厚度为的空穴传输层是通过真空沉积上式的NPB而在其上形成的。
此外，上式的Ir(ppy)3以10wt％的量掺杂入上式的CBP，厚度为的发光层是通过该被掺杂的有机层而构建的，作为上式的空穴阻断层材料的BAlq在其上以的厚度形成。
实施例1中所使用的电子传输材料在其上以的厚度形成，并且Ca以10％以的厚度掺杂入电子传输材料。然而，未在其上形成HAT层。最后，厚度为的阴极(第二电极)通过使用IZO以溅射法而形成，从而制得双侧发光透明器件。
在以上方法中，有机材料的沉积速度维持在在沉积过程中的真空度维持在约2x10-7至2x10-8托(器件1)。
将本对比实施例2的结果与实施例的结果进行对比，并且显示于下表1和图3、4、5和6中。
如图3所示，当和本对比实施例2(器件1)一样没有构建HAT层时，可看出，与和实施例(器件2)一样构建HAT时对比，泄漏电流的程度非常高。该实施例表明当在溅射法中不使用HAT层时，会对器件产生损害。
<对比实施例3>
厚度为的透明阳极(第一电极)通过使用IZO以溅射法而在基底上形成，未在其上构建HAT，厚度为的空穴传输层是通过真空沉积上式的NPB而在直接其上形成的。
此外，上式的Ir(ppy)3以10wt％的量掺杂入上式的CBP，厚度为的发光层是通过该被掺杂的有机层而构建的。作为上式的空穴阻断层材料的BAlq在其上以的厚度形成。
实施例1中所使用的电子传输材料以的厚度形成，并且Ca以10％以的厚度掺杂入电子传输材料。然而，未在其上形成HAT层。最后，厚度为的阴极(第二电极)通过使用IZO以溅射法而形成，从而制得双侧发光透明器件。
在以上方法中，有机材料的沉积速度维持在在沉积过程中的真空度维持在约2x10-7至2x10-8托。
本对比实施例的结果简要地示于下表1中。表1显示了在1mA/cm2的电流密度时的器件性质。如表1的结果所示，当HAT未在阳极(第一电极)构建时，器件的驱动电压增加，效率降低。
<实施例2>
厚度为的透明阳极(第一电极)是通过使用IZO以溅射法而在基底上形成，厚度为的空穴注入层是通过加热来真空沉积HAT而在其上形成，厚度为的空穴传输层是通过真空沉积上式的NPB而在其上形成的。
此外，上式的Ir(ppy)3以10wt％的量掺杂入上式的CBP来构建厚度为的发光层，作为空穴阻断层材料的BAlq在其上以的厚度形成。
实施例1中所使用的电子传输材料在其上以的厚度形成，并且在其上形成通过以10wt％的量将Ca掺杂入实施例1中所使用的电子传输材料而掺杂的厚度为的电子传输层。金属盐LiF以的厚度在其上沉积，具有高结晶度的HAT以的厚度形成以便于防止当第二电极在其上形成时由于溅射导致的损害。
最后，厚度为的阴极(第二电极)通过使用IZO以溅射法而形成，从而制得双侧发光透明器件。
在以上方法中，有机材料的沉积速度维持在在沉积过程中的真空度维持在约2x10-7至2x10-8托。
每个电压、亮度和光谱的结果是通过将电压以0.2mA/cm2的间隔依次施加于实施例2制备的有机发光器件(器件3)而测得的。
将实施例2的结果与实施例1的结果相对比，并示于下表1和图8、9、10和11中。对比于实施例1，电压倾向于增加，但是如图9、10和11中所示，可看出效率可通过有效阻断空穴而改进。
<实施例3>
厚度为的透明阳极(第一电极)通过使用IZO以溅射法而在基底上形成，并且Ag以的厚度在其上沉积。厚度为的空穴注入层通过加热来真空沉积HAT而在沉积的Ag上形成，厚度为的空穴传输层是通过真空沉积上式的NPB而在其上形成的。
此外，上式的Ir(ppy)3以10wt％的量掺杂入上式的CBP，从而构建厚度为的发光层，作为空穴阻断层材料的BAlq在其上以的厚度形成。
实施例1中所使用的电子传输材料在其上以的厚度形成，并且在其上形成通过以10wt％的量将Ca掺杂入实施例1中所使用的电子传输材料而掺杂的厚度为的电子传输层。金属盐LiF以的厚度在其上沉积，具有高结晶度的HAT以的厚度形成以便于防止当第二电极在其上形成时由于溅射导致的损害。
最后，厚度为的阴极(第二电极)是通过使用IZO以溅射法而形成，从而制得双侧发光透明器件。
在以上方法中，有机材料的沉积速度维持在在沉积过程中的真空度维持在约2x10-7至2x10-8托。
本实施例3为其中金属薄膜在阳极(第一电极)和与阳极接触的HAT层之间形成的实验，并且结果被简要地对比并显示于下表1中。如表1中所示，如果器件是通过添加金属薄膜层而制备，则效率可由于金属薄膜层的透射率的减少而略微降低，但优点是器件的驱动电压降低。
[表1]
Claims (15)
1.一种有机发光器件，包含：
透明阳极作为第一电极；
透明阴极作为第二电极；和
置于第一电极和第二电极之间的发光层，
其中所述有机发光器件进一步包含与第一电极接触的第一有机材料层和与第二电极接触的第二有机材料层，所述第一和第二有机材料层包含一种由下式1所表示的化合物；
包括位于发光层和与第二电极接触的第二有机材料层之间且包含n型掺杂剂的第三有机材料层；
包括位于发光层和第一有机材料层之间且与第一有机材料层接触的p型有机材料层，
所述包含n型掺杂剂的第三有机材料层的LUMO能级相对于与第二电极接触的第二有机材料层的LUMO能级的能量差为4eV或更低，并且
所述p型有机材料层的HOMO能级为5eV或更高：
[式1]
其中R1至R6各自选自：氢、卤素原子、氰基、硝基、磺酰基、亚磺酰基、磺酰胺基、磺酸酯基、三氟甲基、酯基、酰胺基、取代的或未取代的直链或支链的C1-C12烷氧基、取代的或未取代的直链或支链的C1-C12烷基、取代的或未取代的芳族或非芳族杂环、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的单或二芳基胺，和取代的或未取代的芳烷基胺。
2.权利要求1的有机发光器件，其中所述第一和第二有机材料层为彼此相同的材料。
3.权利要求1的有机发光器件，其中所述包含n型掺杂剂的第三有机材料层的n型掺杂剂包括含有选自以下的一种物质的材料：碱金属、碱土金属、稀土金属、金属化合物、环戊二烯、环庚三烯、6元杂环和包括所述环的代偿性环。
4.权利要求1的有机发光器件，其中所述包含n型掺杂剂的第三有机材料层的n型掺杂剂的含量为1-50wt%。
5.权利要求1的有机发光器件，其中所述包含n型掺杂剂的第三有机材料层包括具有选自以下的官能团的一种化合物：咪唑基团、噁唑基团和噻唑基团。
6.权利要求1的有机发光器件，其中所述第一电极和第二电极各自包含一种功函数为2eV至6eV的材料。
7.权利要求1的有机发光器件，其中所述第一电极和第二电极由相同的金属氧化物或不同的金属氧化物形成。
8.权利要求1的有机发光器件，其中所述第一电极和第二电极由相同的材料形成。
9.权利要求1的有机发光器件，其中所述第一电极和第二电极中的至少一者包含一种透明材料。
10.权利要求1的有机发光器件，其中所述有机发光器件具有下述通常的结构，其中所述第一电极为下电极作为阳极并且第二电极为上电极作为阴极。
11.权利要求1的有机发光器件，进一步包含：
位于第一电极和与第一电极接触的第一有机材料层之间的界面上的金属或其合金的薄膜或金属氧化物层。
12.权利要求1的有机发光器件，进一步包含：
位于与第二电极接触的第二有机材料层和包含n型掺杂剂的第三有机材料层之间的界面上的金属氧化物层或金属盐层。
13.一种制备权利要求1至10中任一项的有机发光器件的方法，包含：
形成作为第一电极的透明阳极的步骤；
形成与第一电极接触并包含一种下式1化合物的第一有机材料层的步骤；
在第一有机材料层上形成发光层的步骤；
在发光层上形成包含n型掺杂剂的第三有机材料层的步骤；
在第三有机材料层上形成包含一种下式1化合物的第二有机材料层的步骤；
形成作为第二电极的透明阴极使得第二电极与第二有机材料层相接触的步骤；和
形成p型有机材料层的步骤，所述p型有机材料层位于发光层和第一有机材料层之间且与第一有机材料层相接触，
所述包含n型掺杂剂的第三有机材料层的LUMO能级相对于与第二电极接触的第二有机材料层的LUMO能级的能量差为4eV或更低，并且
所述p型有机材料层的HOMO能级为5eV或更高：
[式1]
其中R1至R6各自选自：氢、卤素原子、氰基、硝基、磺酰基、亚磺酰基、磺酰胺基、磺酸酯基、三氟甲基、酯基、酰胺基、取代的或未取代的直链或支链的C1-C12烷氧基、取代的或未取代的直链或支链的C1-C12烷基、取代的或未取代的芳族或非芳族杂环、取代的或未取代的芳基、取代的或未取代的单或二芳基胺，和取代的或未取代的芳烷基胺。
14.权利要求13的制备有机发光器件的方法，进一步包含：
在第一电极和与第一电极接触的第一有机材料层之间的界面上形成金属或其合金的薄膜、或金属氧化物层的步骤。
15.权利要求13的制备有机发光器件的方法，进一步包含：
在与第二电极接触的第二有机材料层和含有n型掺杂剂的第三有机材料层之间的界面上形成金属氧化物层或金属盐层的步骤。
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