有机发光器件制造技术

本发明专利技术涉及有机发光器件，包括：阴极；阳极；设置在阴极与阳极之间的发光层；以及由化学式(1)表示的杂环化合物。本发明专利技术包括：设置在阴极与发光层之间的第一电子传输层；以及设置在阴极与第一电子传输层之间的第二电子传输层，其中第二电子传输层包含含有由化学式(3)至(5)表示的一种或更多种化合物的主体材料，以及选自碱金属和碱土金属的一种或更多种n型掺杂剂。

Organic light-emitting devices

The invention relates to an organic light emitting device, which comprises a cathode, an anode, a light-emitting layer arranged between the cathode and the anode, and a heterocyclic compound represented by the chemical formula (1). The present invention includes: setting the first electron transport layer between the cathode and the light emitting layer; and the second set in the electron transport layer between the cathode and the first electron transport layer, electron transport layer containing second of them by the formula (3) to (5) one or more of said main material compound. And selected from alkali metal and alkaline earth metal one or more N type dopant.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术要求于2014年4月4日提交的韩国专利申请第10-2014-0040818号、于2015年1月23日提交的韩国专利申请第10-2015-0011540号以及于2015年1月23日提交的韩国专利申请第10-2015-0011570号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。本专利技术涉及有机发光二极管。
技术介绍
有机发光现象是通过特定有机分子的内部过程将电流转化为可见光的实例之一。有机发光现象的原理如下。当将有机材料层设置在阳极与阴极之间时，如果在两电极之间施加电压，则电子和空穴分别从阴极和阳极注入到有机材料层中。注入到有机材料层中的电子与空穴复合形成激子，并且激子再次落到基态而发光。使用该原理的有机发光二极管可由以下构成：阴极；阳极；和设置在其间的有机材料层，例如，包括空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层的有机材料层。在有机发光二极管中使用的材料大部分是纯有机材料或其中有机材料和金属形成配合物的配合物化合物，并且根据其用途可分为空穴注入材料、空穴传输材料、发光材料、电子传输材料、电子注入材料等。在此，通常使用具有p型特性的有机材料(即，容易被氧化且当该材料被氧化时电化学稳定的有机材料)作为空穴注入材料或空穴传输材料。同时，通常使用具有n型特性的有机材料(即，容易被还原且当该材料被还原时电化学稳定的有机材料)作为电子注入材料或电子传输材料。作为发光层材料，具有p型特性和n型特性二者的材料(即，在氧化态和还原态期间均稳定的材料)是优选的，并且当形成激子时，对激子转化为光具有高发光效率的材料是优选的。本领域需要开发具有高效率的有机发光二极管。[引用列表][专利文献]韩国专利申请特开第2000-0051826号的官方公报
技术实现思路
技术问题本专利技术的一个目的是提供发光效率高和/或驱动电压低的有机发光二极管。技术方案本专利技术提供了有机发光二极管，包括：阴极；阳极；设置在阴极与阳极之间的发光层；包含由下式1表示的杂环化合物并且设置在阴极与发光层之间的第一电子传输层；以及设置在阴极与第一电子传输层之间的第二电子传输层，其中第二电子传输层包含含有由下式3至5表示的一种或两种或更多种化合物的主体材料，以及选自碱金属和碱土金属中的一种或两种或更多种n型掺杂剂。[式1]在式1中，Ar1至Ar3彼此不同，Ar1和Ar2各自独立地为经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，Ar3由下式2表示：[式2]在式2中，R1至R4彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，或者与相邻基团结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环，或者同一个碳上的取代基彼此结合形成经取代或未经取代的螺环键，L1为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，l为1至5的整数，m为1至3的整数，n为1至4的整数，并且当l、m和n各自为2或更大的整数时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同，[式3]在式3中，A1和A2彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，L2和L3彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，A为以下经取代或未经取代的结构中的任一者：X为O、S或CT12T13，o和p为1至3的整数，并且当o和p为2或更大的整数时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同，T1至T8、T12和T13彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，或者与相邻基团结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环，[式4]在式4中，q为1至4的整数，r为1至8的整数，并且当q和r为2或更大的整数时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同，T9和T10彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，或者与相邻基团结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环，T9和T10中的至少一者具有以下结构：L4为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，X1为O、S或Se，Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，[式5]在式5中，L6和L7彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，A′为经取代或未经取代的亚芘基，以及Cz为经取代或未经取代的咔唑基。有益效果根据本专利技术的一个示例性实施方案的有机发光二极管提供了低驱动电压和/或高发光效率。附图说明图1为示出根据本专利技术一个示例性实施方案的有机发光二极管的图。图2为示出根据本专利技术一个示例性实施方案的有机发光二极管的图。图3为示出根据本专利技术一个示例性实施方案的有机发光二极管的图。图4为示出根据本专利技术一个示例性实施方案的有机发光二极管的图。图5为示出化合物1-6的HOMO(AC3)能级的测量数据结果的图。图6为示出化合物1-8的HOMO(AC3)能级的测量数据结果的图。图7为示出化合物1-30的HOMO(AC3)能级的测量数据结果的图。图8为示出化合物1-138的HOMO(AC3)能级的测量数据结果的图。图9为示出化合物2-5的HOMO(AC3)能级的测量数据结果的图。<附图标记说明>101：基板201：阳极301、302、303：空穴传输层401、402、403：发光层501、502：第一电子传输层601、602：第二电子传输层701：阴极801、802：P型有机材料层901、902：电荷产生层1001：空穴注入层1101：电子传输层具体实施方式下文中，将更详细地描述本专利技术。在本专利技术中当一个构件被设置在另一构件“上”时，这不仅包括一个构件与另一构件相接触的情况，还包括在两个构件之间存在又一构件的情况。在本专利技术中当一个部件“包括”一个构成元件时，除非另有明确描述，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机发光二极管，包括：阴极；阳极；设置在所述阴极与所述阳极之间的发光层；包含由下式1表示的杂环化合物并且设置在所述阴极与所述发光层之间的第一电子传输层；以及设置在所述阴极与所述第一电子传输层之间的第二电子传输层，其中所述第二电子传输层包含含有由下式3至5表示的一种或两种或更多种化合物的主体材料，以及选自碱金属和碱土金属的一种或两种或更多种n型掺杂剂：[式1]在式1中，Ar1至Ar3彼此不同，Ar1和Ar2各自独立地为经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，Ar3由下式2表示，[式2]在式2中，R1至R4彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，或者与相邻基团结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环，或者同一个碳上的取代基彼此结合形成经取代或未经取代的螺环键，L1为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，l为1至5的整数，m为1至3的整数，n为1至4的整数，当l、m和n各自为2或更大的整数时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同，[式3]在式3中，A1和A2彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，L2和L3彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，A为以下经取代或未经取代的结构中的任一者：X为O、S或CT12T13，o和p为1至3的整数，并且当o和p为2或更大的整数时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同，T1至T8、T12和T13彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，或者与相邻基团结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环，[式4]在式4中，q为1至4的整数，r为1至8的整数，并且当q和r为2或更大的整数时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同，T9和T10彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，或者与相邻基团结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环，T9和T10中的至少一者具有以下结构：L4为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，X1为O、S或Se，Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，[式5]在式5中，L6和L7彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，A′为经取代或未经取代的亚芘基，以及Cz为经取代或未经取代的咔唑基。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.04 KR 10-2014-0040818;2015.01.23 KR 10-2011.一种有机发光二极管，包括：阴极；阳极；设置在所述阴极与所述阳极之间的发光层；包含由下式1表示的杂环化合物并且设置在所述阴极与所述发光层之间的第一电子传输层；以及设置在所述阴极与所述第一电子传输层之间的第二电子传输层，其中所述第二电子传输层包含含有由下式3至5表示的一种或两种或更多种化合物的主体材料，以及选自碱金属和碱土金属的一种或两种或更多种n型掺杂剂：[式1]在式1中，Ar1至Ar3彼此不同，Ar1和Ar2各自独立地为经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，Ar3由下式2表示，[式2]在式2中，R1至R4彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，或者与相邻基团结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环，或者同一个碳上的取代基彼此结合形成经取代或未经取代的螺环键，L1为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，l为1至5的整数，m为1至3的整数，n为1至4的整数，当l、m和n各自为2或更大的整数时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同，[式3]在式3中，A1和A2彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，L2和L3彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，A为以下经取代或未经取代的结构中的任一者：X为O、S或CT12T13，o和p为1至3的整数，并且当o和p为2或更大的整数时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同，T1至T8、T12和T13彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，或者与相邻基团结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环，[式4]在式4中，q为1至4的整数，r为1至8的整数，并且当q和r为2或更大的整数时，括号中的两个或更多个结构彼此相同或不同，T9和T10彼此相同或不同，并且各自独立地为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，或者与相邻基团结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环，T9和T10中的至少一者具有以下结构：L4为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，X1为O、S或Se，Ar4和Ar5彼此相同或不同，并且各自独立地为经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，[式5]在式5中，L6和L7彼此相同或不同，并且各自独立地为直接键、经取代或未经取代的亚芳基、或者经取代或未经取代的二价杂环基，A′为经取代或未经取代的亚芘基，以及Cz为经取代或未经取代的咔唑基。2.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二电子传输层包含由式3表示的所述化合物。3.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二电子传输层包含由式4表示的所述化合物。4.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第二电子传输层包含由式5表示的所述化合物。5.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述发光层包含主体和掺杂剂，并且所述主体的HOMO能级与由式1表示的所述杂环化合物的HOMO能级之间相差0.2eV或更大。6.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述发光层包含主体和掺杂剂，并且由式1表示的所述杂环化合物的三线态能量大于所述主体的三线态能量。7.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中所述第一电子传输层还包含由下式10表示的n型掺杂剂：[式10]A3为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基、或者经取代或未经取代的杂环基，曲线表示形成具有M和两个或三个原子的5元或6元环所需的键，并且所述原子为未经取代的或者经与一个或两个或更多个A所限定的取代基相同的取代基取代，以及M为碱金属或碱土金属。8.根据权利要求7所述的有机发光二极管，其中由式10表示的所述n型掺杂剂由下式10-1或10-2表示：[式10-1][式10-2]在式10-1和10-2中，M与式10中所限定的相同，并且式10-1和10-2各自独立地为未经取代的或者经选自以下中的一个或两个或更多个取代基取代：氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的环烷基、经取代或未经取代的烷氧基、经取代或未经取代的芳氧基、经取代或未经取代的烷基硫基、经取代或未经取代的芳基硫基、经取代或未经取代的烷基磺酰基、经取代或未经取代的芳基磺酰基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的甲硅烷基、经取代或未经取代的硼基、经取代或未经取代的芳基、以及经取代或未经取代的杂环基，或者相邻取代基彼此结合形成经取代或未经取代的烃环或者经取代或未经取代的杂环。9.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中由式1表示的所述杂环化合物的HOMO能级为6eV或更大。10.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中由式1表示的所述杂环化合物的三线态能量为2.2eV或更大。11.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中由式1表示的所述杂环化合物的偶极矩为...

【专利技术属性】
技术研发人员：张焚在，李东勋，许瀞午，姜敏英，许东旭，韩美连，郑寓用，郑珉祐，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国;KR