[发明专利]包含有机半导体层的有机发光二极管

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机发光二极管(OLED)，其包含其中含有式1的化合物的有机半导体层，还涉及制造所述包含有机半导体层的有机发光二极管(OLED)的方法。

背景技术

有机发光二极管(OLED)是自发光器件，具有广视角、出色的对比度、快速响应性、高亮度、出色的驱动电压特性和色彩再现。典型的OLED包括顺序堆叠在衬底上的阳极、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、发射层(EML)、电子传输层(ETL)和阴极。就此而言，所述HIL、HTL、EML和ETL是由有机化合物形成的薄膜。

当向阳极和阴极施加电压时，从阳极注入的空穴经HIL和HTL向EML移动，从阴极注入的电子经ETL向EML移动。所述空穴和电子在EML中复合，以生成激子。

本领域的有机发光二极管中包含的半导体层可以通过将有机基质材料与金属掺杂剂例如Cs或Li一起沉积来形成。然而，现有技术的这些OLED可能受困于性能不良。此外，当制备这些OLED时，对金属掺杂剂的蒸发速率的控制不良是显著问题。具体来说，Li的掺杂浓度非常低并因此难以控制。此外，在装载真空热蒸发(VTE)源时和在打开蒸发室进行维护时，金属掺杂剂的安全操作都是非常合乎需要的。

EP 2 833 429 A1公开了一种有机电致发光器件，其依次包含阳极、包括发射层的一个或多个有机薄膜层、含供体层、含受体层和高透射性阴极，其中所述含供体层包含由下述式(I)或(II)所表示的化合物：

JP2008243932公开了一种有机电致发光元件。在所述有机电致发光元件中，阳极、发光功能层和透光阴极被依次层叠。所述电致发光元件具有使用通式(1)示出的有机材料的电子传输层，其位于发光层与所述阴极之间。所述阴极具有在透明导电材料中含有碱金属元素、第二族元素或稀土元素的第一层。其中通式(1)中的A表示具有菲咯啉骨架或苯醌骨架的取代基，(n)表示2或更大的自然数，并且B表示选自苯环、具有三联苯骨架的取代基和萘环中的至少一者。其中当B表示苯环时，所有A在骨架中含有烷基和芳基中的至少一者。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种包含金属掺杂的有机半导体层的有机发光二极管，其克服了现有技术的缺点，特别是具有改善的操作电压、外部量子效率和/或随时间的电压升高。此外，本发明的目的是提供适用于制造OLED的金属掺杂剂，其具有降低的空气敏感性和对其蒸发速率的良好控制。

这一目的通过一种包含阳极、阴极、至少一个发射层和至少一个有机半导体层的有机发光二极管得以实现，其中所述至少一个发射层和至少一个有机半导体层被布置在所述阳极与阴极之间，并且所述有机半导体层包含实质上金属的稀土金属掺杂剂和第一基质化合物，所述第一基质化合物包含至少两个菲咯啉基，优选2至4个菲咯啉基。

另一方面，提供了一种有机发光二极管，其包含阳极、阴极、至少一个发射层和至少一个有机半导体层，其中所述至少一个发射层和至少一个有机半导体层被布置在所述阳极与阴极之间，并且所述有机半导体层由实质上金属的稀土金属掺杂剂和第一基质化合物构成，所述第一基质化合物包含至少两个菲咯啉基，优选2至4个菲咯啉基。

优选地，所述第一基质化合物是实质上有机的化合物。更优选地，所述第一基质化合物具有每摩尔450至1100克的摩尔质量。

术语“实质上有机的”应该被理解为涵盖包含元素C、H、N、O、S、B、P或Si并且不含金属的化合物。

更优选地，菲咯啉基通过共价键合经由与所述菲咯啉基组成部分中包含的两个氮原子之一相邻的三价碳原子被包含在所述第一基质化合物中。

优选地，所述第一基质化合物是式1的化合物：

其中R¹至R⁷各自独立地选自：氢、取代或未取代的C₆至C₁₈芳基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的C₁至C₁₆烷基、取代或未取代的C₁至C₁₆烷氧基、羟基或羧基，和/或其中所述相应的R¹至R⁷的相邻基团可能彼此键合以形成环；