有机电致发光装置
阅读：876发布：2020-05-08
专利汇可以提供有机电致发光装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且公开了有机电致发光装置，其包括 阳极 、 阴极 、至少两个发 光子 堆叠体和电荷生成层。电荷生成层位于发光子堆叠体之间，并且电荷生成层包括n型电荷生成层和p型电荷生成层的堆叠体。n型电荷生成层包含式1的化合物和式2的化合物。本 发明 的有机电致发光装置改善了 电子 的注入和传输特性从而降低装置的驱动 电压 ，改善了装置的效率和寿命，并且对于装置的长时间驱动持续具有优异的热/电 稳定性 。，下面是有机电致发光装置专利的具体信息内容。
1.一种有机电致发光装置，包括：
彼此隔开的阳极和阴极；
位于所述阳极与所述阴极之间的至少两个发光子堆叠体，其中所述至少两个发光子堆叠体各自包括至少一个发光层；和
位于所述至少两个发光子堆叠体之间的电荷生成层，
其中所述电荷生成层包括n型电荷生成层和p型电荷生成层的堆叠体，
其中所述n型电荷生成层面向所述阳极，
其中所述p型电荷生成层面向所述阴极，
其中，所述n型电荷生成层包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物：
[化学式1]
其中，在化学式1中，R1至R7各自独立地表示选自以下的任一者：氢、C1至C20一价脂族链状基团、和C3至C30一价脂族环状基团，
其中L1表示选自以下的任一者：单键、经取代或未经取代的C5至C60亚芳基、经取代或未经取代的C4至C60亚杂芳基、及其组合，
其中Ar1表示经取代或未经取代的C5至C60芳基，
其中P1表示经取代或未经取代的C5至C60芳基，其中限定为P1的所述芳基未经取代或经选自以下的任一者取代：连接至芳族环的C1至C20脂族链、连接至芳族环的C3至C30脂族环、及其组合，
[化学式2]
其中，在化学式2中，R1至R7各自独立地表示选自以下的任一者：氢、C1至C20一价脂族链状基团和C3至C30一价脂族环状基团，
其中L2表示选自以下的任一者：单键、经取代或未经取代的C5至C60亚芳基、经取代或未经取代的C4至C60亚杂芳基、及其组合，
其中Ar2表示氢、经取代或未经取代的C5至C60芳基或者经取代或未经取代的C4至C60杂芳基，
其中P2表示经取代或未经取代的C4至C60杂芳基，其中限定为P2的所述杂芳基未经取代或经选自以下的任一者取代：连接至芳族杂环的C1至C20脂族链、连接至芳族杂环的C3至C30脂族环、连接至芳族杂环的芳族链、连接至芳族杂环的芳族环、及其组合。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中在所述化学式1和所述化学式2的每一者中，L1和L2各自表示单键，或者表示包括选自亚芳基和亚杂芳基的至少两个基团的连续键合结构。
3.根据权利要求2所述的有机电致发光装置，其中L1或L2表示包括选自亚芳基和亚杂芳基的至少两个基团的对称键合结构或不对称键合结构。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中在所述化学式2中，Ar2包括至少两个在选自芳环和杂芳环的基团之间的连续键合结构，并且
其中限定为Ar2的所述芳基未经取代或经选自以下的任一者取代：连接至所述连续键合结构的C1至C20脂族链、连接至所述连续键合结构的C3至C30脂族环、及其组合。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中，在所述化学式2中，L2包括在选自芳环和杂芳环的至少两者之间的连续键合结构，并且
其中L2包括或不包括选自以下的一者：连接至所述连续键合结构的C1至C20脂族链、连接至所述连续键合结构的C3至C30脂族环、及其组合。
6.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中，在所述化学式2中，Ar2包括选自以下的一者：苯基、烷基苯基、联苯基、烷基联苯基、卤代苯基、烷氧基苯基、卤代烷氧基苯基、氰基苯基、甲硅烷基苯基、萘基、烷基萘基、卤代萘基、氰基萘基、甲硅烷基萘基、苯基萘基、吡啶基、烷基吡啶基、卤代吡啶基、氰基吡啶基、烷氧基吡啶基、甲硅烷基吡啶基、苯基吡啶基、嘧啶基、卤代嘧啶基、氰基嘧啶基、烷氧基嘧啶基、苯基嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、苯基喹啉基、喹喔啉基、吡嗪基、喹唑啉基、萘啶基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、芳基噻唑基、二苯并呋喃基、芴基、咔唑基、咪唑基、咔啉基、菲基、三联苯基、三联吡啶基、苯基三联吡啶基、三亚苯基、荧蒽基、二氮杂芴基、及其组合，
其中Ar2还具有或不具有另外的取代基，其中所述另外的取代基包括选自以下的一者：
具有或不具有取代的卤素的C1至C20烷基、具有或不具有取代的卤素的C1至C20烷氧基、卤素、氰基、羧基、羰基、胺基、C1至C20烷基胺基、硝基、偕腙肼基、磺酸基、C1至C20烷基甲硅烷基、C1至C20烷氧基甲硅烷基、C3至C30环烷基甲硅烷基、C5至C30芳基甲硅烷基、C5至C30芳基、C4至C30杂芳基、及其组合。
7.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中，在所述化学式2中，L2表示单键或者包括选自以下的一者：亚苯基、烷基亚苯基、氰基亚苯基、亚萘基、烷基亚萘基、亚联苯基、烷基亚联苯基、亚蒽基、三亚苯基、亚芘基、亚苯并噻吩基、亚苯并呋喃基、亚二苯并噻吩基、亚芳基噻唑基、亚二苯并呋喃基、亚芴基、亚三亚苯基及其组合。
8.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中所述n型电荷生成层以5:95至95:5的重量比范围包含所述由化学式1表示的化合物和所述由化学式2表示的化合物。
9.根据权利要求1所述的有机电致发光装置，其中所述n型电荷生成层还包含掺杂剂，其中所述掺杂剂包括选自以下的一者：碱金属、碱土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物、碱金属的有机配合物、碱土金属的有机配合物、及其组合。
10.根据权利要求9所述的有机电致发光装置，其中所述碱金属包括选自以下的任一者：Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Yb及其组合，
其中所述碱土金属和所述碱土金属化合物各自包含选自以下的任一者：Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra及其组合，
其中基于所述由化学式1表示的化合物和所述由化学式2表示的化合物的总体积，所述掺杂剂的掺杂浓度在0.5体积％至10体积％的范围内。
有机电致发光装置
技术领域
[0001] 本公开涉及有机电致发光装置。
背景技术
[0002] 随着显示装置的尺寸逐渐增加，具有小的占用率的平板显示装置越来越受到关注。已经快速开发了作为这样的平板显示装置中的一者的包括有机电致发光装置或有机发光二极管(OLED)的有机发光显示装置的技术。
[0003] 在有机发光二极管(OLED)中，当将电荷注入阳极与阴极之间形成的发光层中时，成对的电子和空穴形成激子。然后，当激子落至基态时出现发光。此外，有机发光二极管在比常规显示装置低的电压下驱动，具有相对低的功耗，并且具有优异的显色性，并且可应用于用于各种应用的柔性基板。发明内容
[0004] 本公开的一个目的是提供包括混合的n型电荷生成层的有机电致发光装置，其改善了电子的注入和传输特性从而降低驱动电压以及改善装置的效率和寿命，并且对于装置的长时间驱动持续时间具有优异的热/电稳定性。
[0005] 本公开的目的不限于上述目的。如以上未提及的，本公开的其他目的和优点可以从以下描述中理解并且从本公开的实施方案中更清楚地理解。此外，容易理解本公开的目的和优点可以通过如权利要求书中公开的特征及其组合实现。
[0006] 在本公开的一个方面，根据本公开的有机电致发光装置包括：位于阳极与阴极之间的至少两个发光子堆叠体，其中所述至少两个发光子堆叠体各自包括至少一个发光层；和位于至少两个发光子堆叠体之间的电荷生成层。电荷生成层包括n型电荷生成层和p型电荷生成层的堆叠体。n型电荷生成层面向阳极，而p型电荷生成层面向阴极。n型电荷生成层包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物：
[0007] [化学式1]
[0008]
[0009] 在化学式1中，R1至R7各自独立地表示选自以下的任一者：氢、C1至C20一价脂族链状基团、和C3至C30一价脂族环状基团，
[0010] L1表示选自以下的任一者：单键、经取代或未经取代的C5至C60亚芳基、经取代或未经取代的C4至C60亚杂芳基、及其组合，
[0011] Ar1表示经取代或未经取代的C5至C60芳基，
[0012] P1表示经取代或未经取代的C5至C60芳基，其中限定为P1的芳基未经取代或经选自以下的任一者取代：连接至芳族环的C1至C20脂族链、连接至芳族环的C3至C30脂族环、及其组合。
[0013] [化学式2]
[0014]
[0015] 在化学式2中，R1至R7各自独立地表示选自以下的任一者：氢、C1至C20一价脂族链状基团和C3至C30一价脂族环状基团，
[0016] L2表示选自以下的任一者：单键、经取代或未经取代的C5至C60亚芳基、经取代或未经取代的C4至C60亚杂芳基、及其组合，
[0017] Ar2表示氢、经取代或未经取代的C5至C60芳基或者经取代或未经取代的C4至C60杂芳基，
[0018] P2表示经取代或未经取代的C4至C60杂芳基，其中限定为P2的杂芳基未经取代或经选自以下的任一者取代：连接至芳族杂环的C1至C20脂族链、连接至芳族杂环的C3至C30脂族环、连接至芳族杂环的芳族链、连接至芳族杂环的芳族环、及其组合。
[0019] 根据本公开的有机电致发光装置的n型电荷生成层包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物的混合物作为主体材料。因此，n型电荷生成层可以改善电子的注入和迁移特性从而降低驱动电压以及改善装置的效率和寿命，并且可以对于高温和长时间沉积以及装置的长时间驱动持续具有优异的热稳定性和电稳定性。
[0021] 从下文给出的详细描述和附图将更全面地理解本发明，附图仅通过举例说明给出，因此不是限制本发明，并且其中：
[0022] 图1为示意性地示出根据本公开的一个实施方案的有机电致发光装置的截面图。
[0023] 图2为示意性地示出根据本公开的一个实施方案的有机电致发光装置的截面图。
[0024] 图3为示意性地示出根据本公开的一个实施方案的有机电致发光装置的截面图。
[0025] 图4为示意性地示出根据本公开的一个实施方案的有机电致发光装置的截面图。
[0026] 图5为示意性地示出根据本公开的一个实施方案的有机电致发光装置的截面图。
[0027] 图6为示意性地示出根据本公开的一个实施方案的有机电致发光装置的截面图。
[0028] 图7为示出根据本公开的一个示例性实施方案的有机电致发光装置中的n型电荷生成层中包含的由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物、电子传输层ETL、空穴传输层HTL以及p型电荷生成层或p型电荷生成层的空穴传输材料和p型掺杂剂的能级的能量图。
[0030] 图9为示出实施例1至4和比较例1的装置的亮度-电流效率的图。
[0031] 图10为示出实施例1至4和比较例1的装置的寿命特性的图。
[0032] 图11为示出比较例1至4的装置的电压-电流密度的图。
[0033] 图12为示出比较例1至4的装置的亮度-电流效率的图。
[0034] 图13为示出比较例1至4的装置的寿命特性的图。
[0035] 图14为示出比较例1、5、6和7的装置的电压-电流密度的图。
[0036] 图15为示出比较例1、5、6和7的装置的亮度-电流效率的图。
[0037] 图16为示出比较例1、5、6和7的装置的寿命特性的图。
[0038] 图17为示出实施例3、5、6、7、8、9和10以及比较例1、3、6的装置的电压-电流密度的图。
[0039] 图18为示出实施例3、5、6、7、8、9和10以及比较例1、3、6的装置的亮度-电流效率的图。
[0040] 图19为示出实施例3、5、6、7、8、9和10以及比较例1、3、6的装置的寿命特性的图。
[0041] 图20为示意性地示出包括根据本公开的一个示例性实施方案的有机电致发光装置的有机发光显示装置的截面图。
具体实施方式
[0042] 为了说明的简洁和清楚，图中的要素不一定按比例绘制。不同图中的相同附图标记指代相同或相似的要素，并且因此执行相似的功能。此外，在以下本公开的详细描述中，阐述了许多具体细节以提供对本公开的透彻理解。然而，将理解可以在没有这些具体细节的情况下实施本公开。在其他情况下，没有详细描述已知的方法、步骤、部件和电路，以免使本公开的方面不必要地模糊。
[0043] 以下进一步说明和描述了不同实施方案的实例。将理解本文的描述不旨在将权利要求限于所描述的具体实施方案。相反，本文的描述旨在覆盖如可以包括在如由所附权利要求限定的本公开的精神和范围内的替代方案、修改方案和等同方案。
[0044] 本文所使用的术语仅是为了描述特定的实施方案的目的，而不旨在限制本公开。如本文所使用的，除非上下文另有清楚地指明，否则单数形式“一个”和“一种”也旨在包括复数形式。还将理解术语“包含”、“包括”、“含有”和“具有”在本说明书中使用时，指定存在所陈述的特征、整体、操作、要素和/或部件，但是不排除存在或添加其一个或更多个其他特征、整体、操作、要素、部件和/或部分。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关列出的项目的一者或更多者的任意组合和所有组合。表述例如“至少一者”在一列要素之前时可以修饰整列要素并且可以不修饰一列中的各个要素。
[0045] 将理解虽然可以在本文中使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述不同要素、部件、区域、层和/或区段，但是这些要素、部件、区域、层和/或区段不应受这些术语的限制。这些术语用于区分一个要素、部件、区域、层或区段与另一要素、部件、区域、层或区段。因此，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，以下描述的第一要素、部件、区域、层或区段可以被称为第二要素、部件、区域、层或区段。
[0046] 此外，还将理解，当第一要素或层被称为存在于第二要素或层“上”时，第一要素可以被直接设置在第二要素上或者可以以其中第三要素或层被设置在第一要素或层与第二要素或层之间被间接地设置在第二要素上。将理解，当要素或层被称为“连接至”或“耦合至”另一要素或层时，该要素或层可以被直接地连接至或耦合至其他要素或层，或者可以存在一个或更多个中间要素或层。此外，还将理解，当要素或层被称为在两个要素或层“之间”时，该要素或层可以是两个要素或层之间的唯一要素或层，或者也可以存在一个或更多个中间要素或层。
[0047] 除非另外限定，否则本文所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明构思所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。还将理解，除非在本文中明确地如此限定，否则术语例如在通用字典中限定的那些应被解释为具有与在相关技术的上下文中的含义一致的含义并且不应被以理想化或过于正式的意义解释。
[0048] 如本文所使用的，术语“未经取代的”意指保留氢原子。在这种情况下，氢原子包括氕、氘和氚。如本文所使用的，与术语“经取代的”相关的取代基可以包括选自以下的任一者：例如未经取代或经卤素取代的1至20个碳原子的烷基、未经取代或经卤素取代的具有1至20个碳原子的烷氧基、卤素、氰基、羧基、羰基、胺基、具有1至20个碳原子的烷基胺基、硝基、偕腙肼基、磺酸基、具有1至20个碳原子的烷基甲硅烷基、具有1至20个碳原子的烷氧基甲硅烷基、具有3至30个碳原子的环烷基甲硅烷基、具有5至30个碳原子的芳基甲硅烷基、具有5至30个碳原子的芳基、具有4至30个碳原子的杂芳基、及其组合。然而，本公开不限于此。
[0049] 如本文所使用的，如术语“杂芳族环”、“亚杂环烷基”、“亚杂芳基”、“亚杂芳基烷基”、“亚杂氧基芳基”、“杂环烷基”、“杂芳基”、“杂芳基烷基”、“杂氧基芳基”、“杂芳基胺基”等中使用的术语“杂”意指构成芳族环或脂族环的碳原子中的一个或更多个碳原子例如1至5个碳原子经选自N、O、S及其组合的至少一个杂原子取代。
[0050] 如本文所使用的，除非另有限定，否则如取代基的限定中使用的相“其组合”意指两个或更多个取代基经由连接基团彼此键合或者两个或更多个取代基经由缩合彼此键合。
[0051] 在下文中，将描述根据本公开的实施方案的有机电致发光装置。在本公开的一个实施方式中，有机电致发光装置包括：位于阳极与阴极之间的至少两个发光子堆叠体，其中所述至少两个发光子堆叠体各自包括至少一个发光层；和位于两个发光子堆叠体之间的电荷生成层。电荷生成层包括n型电荷生成层和p型电荷生成层的堆叠体。n型电荷生成层面向阳极，而p型电荷生成层面向阴极。n型电荷生成层包含由以下化学式1表示的化合物和由以下化学式2表示的化合物：
[0052] [化学式1]
[0053]
[0054] 在化学式1中，R1至R7各自独立地表示选自以下的任一者：氢、C1至C20一价脂族链状基团、和C3至C30一价脂族环状基团，
[0055] L1表示选自以下的任一者：单键、经取代或未经取代的C5至C60亚芳基、经取代或未经取代的C4至C60亚杂芳基、及其组合，
[0056] Ar1表示经取代或未经取代的C5至C60芳基，
[0057] P1表示经取代或未经取代的C5至C60芳基，其中限定为P1的芳基未经取代的或经选自以下的任一者取代：连接至芳族环的C1至C20脂族链、连接至芳族环的C3至C30脂族环、及其组合。
[0058] [化学式2]
[0059]
[0060] 在化学式2中，R1至R7各自独立地表示选自以下的任一者：氢、C1至C20一价脂族链状基团和C3至C30一价脂族环状基团，
[0061] L2表示选自以下的任一者：单键、经取代或未经取代的C5至C60亚芳基、经取代或未经取代的C4至C60亚杂芳基、及其组合，
[0062] Ar2表示氢、经取代或未经取代的C5至C60芳基或者经取代或未经取代的C4至C60杂芳基，
[0063] P2表示经取代或未经取代的C4至C60杂芳基，其中限定为P2的杂芳基未经取代或经选自以下的任一者取代：连接至芳族杂环的C1至C20脂族链、连接至芳族杂环的C3至C30脂族环、连接至芳族杂环的芳族链、连接至芳族杂环的芳族环、及其组合。
[0064] n型电荷生成层包含由化学式1表示并且包含P1的芳基的化合物以及由化学式2表示并且包含P2的杂芳基的化合物二者作为主体。因此，n型电荷生成层可以降低驱动电压，并且改善有机电致发光装置的效率和寿命以及改善装置的电稳定性，原因是所述化合物可以改善n型电荷生成层的电子注入和迁移能力。
[0065] 由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物各自包括其中至少一个芳族环的至少一个氢原子被取代的菲咯啉。其中至少一个芳族环的至少一个氢原子被取代的菲咯啉具有富p电子的sp2杂化体，并且包含富电子的氮原子N。因此，其中至少一个芳族环的至少一个氢原子被取代的菲咯啉具有优异的电子转移特性。此外，菲咯啉包含两个富电子的氮原子N。菲咯啉与n型电荷生成层n-CGL的掺杂剂(例如，碱金属或碱土金属化合物)结合以形成间隙状态。间隙状态使有机化合物的费米能级移动至与最低未占分子轨道(LUMO)能级相邻的能级。这可以减小n型电荷生成层n-CGL与p型电荷生成层p-CGL之间的能级差，从而促进电子注入和迁移至n型电荷生成层n-CGL中。此外，这可以改善从n型电荷生成层n-CGL至相邻电子传输层ETL的电子注入和转移特性，从而降低装置的驱动电压。此外，掺杂到n型电荷生成层n-CGL中的掺杂剂(例如，碱金属或碱土金属化合物)可以与菲咯啉的氮原子相互作用以形成离子键。这可以防止由碱金属或碱土金属化合物制成的掺杂剂扩散到与其相邻的电子传输层或p型电荷生成层p-CGL中，从而防止有机电致发光装置的效率和寿命降低。
[0066] 由化学式1表示的化合物为具有取代的芳基的菲咯啉化合物并且富含p-电子并且经由sp2杂化具有共轭结构，从而由于p-p交叠而具有优异的分子间相互作用，并因此改善分子间电子转移。
[0067] 由化学式2表示的化合物为包含杂原子的菲咯啉化合物。由化学式2表示的化合物具有比由化学式1表示的化合物更大的电子亲和力(EA)值。因此，由化学式2表示的化合物可以促进与掺杂剂材料(例如，碱金属或碱土金属化合物)的相互作用以顺利地形成间隙状态。此外，包含由化学式2表示的化合物的层就相邻的层来说可以具有较低的能垒。因此，包含由化学式2表示的化合物的n型电荷生成层n-CGL在接收来自p型电荷生成层p-CGL的电子并将电子转移至电子传输层ETL的电子注入特性方面是优异的。
[0068] 在有机电致发光装置中，n型电荷生成层n-CGL包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物之间的混合物。因此，有机电致发光装置具有由化学式1表示的化合物的优点(即经由强分子间相互作用将从p型电荷生成层p-CGL接收的电子转移至电子传输层ETL的优异的电子转移特性)以及由化学式2表示的化合物的优点(即经由由与碱金属(掺杂剂)的优异结合作用产生的离子键改善p型电荷生成层p-CGL产生的电子到电子传输层ETL中的注入和转移特性)。因此，接受电子的n型电荷生成层n-CGL针对阴离子可以具有增强的稳定性，从而降低装置的驱动电压并改善装置性能和寿命。此外，在长时间操作期间的电稳定性和耐久性防止碱金属扩散。通过控制电荷迁移率和注入量可以实现有效的电子注入和迁移特性，从而实现每个堆叠体中的每个发光层中的最佳电荷平衡。
[0069] 这样，有机电致发光装置具有降低的驱动电压以及改善的效率和寿命。
[0070] 在一个实施方案中，在化学式1和化学式2的每一者中，L1和L2各自可以表示单键，或者表示包括选自亚芳基和亚杂芳基的至少两个基团的连续键合结构。具体地，L1或L2可以表示包括选自亚芳基和亚杂芳基的至少两个基团的对称键合结构或不对称键合结构。
[0071] 在本公开的一个实施方案中，在化学式2中，Ar2包括在选自芳环和杂芳环的至少两者之间的连续键合结构。限定为Ar2的芳基可以或不可以包括选自以下的任一者：连接至连续键合结构的C1至C20脂族链、连接至连续键合结构的C3至C30脂族环、及其组合。
[0072] 在本公开的一个实施方案中，在化学式2中，L2包括在选自芳环和杂芳环的至少两者之间的连续键合结构。L2可以包括或可以不包括选自以下的任一者：连接至连续键合结构的C1至C20脂族链、连接至连续键合结构的C3至C30脂族环、及其组合。
[0073] 具体地，在化学式2中，Ar2可以包括选自以下的任一者：苯基、烷基苯基、联苯基、烷基联苯基、卤代苯基、烷氧基苯基、卤代烷氧基苯基、氰基苯基、甲硅烷基苯基、萘基、烷基萘基、卤代萘基、氰基萘基、甲硅烷基萘基、苯基萘基、吡啶基、烷基吡啶基、卤代吡啶基、氰基吡啶基、烷氧基吡啶基、甲硅烷基吡啶基、苯基吡啶基、嘧啶基、卤代嘧啶基、氰基嘧啶基、烷氧基嘧啶基、苯基嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、苯基喹啉基、喹喔啉基、吡嗪基、喹唑啉基、萘啶基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、芳基噻唑基、二苯并呋喃基、芴基、咔唑基、咪唑基、咔啉基、菲基、三联苯基、三联吡啶基、苯基三联吡啶基、三亚苯基、荧蒽基、二氮杂芴基、及其组合。
[0074] Ar2还可以具有或不可以具有另外的取代基。另外的取代基可以包括选自以下的任一者：具有或不具有取代的卤素的C1至C20烷基、具有或不具有取代的卤素的C1至C20烷氧基、卤素、氰基、羧基、羰基、胺基、C1至C20烷基胺基、硝基、偕腙肼基、磺酸基、C1至C20烷基甲硅烷基、C1至C20烷氧基甲硅烷基、C3至C30环烷基甲硅烷基、C5至C30芳基甲硅烷基、C5至C30芳基、C4至C30杂芳基、及其组合。
[0075] 具体地，在化学式2中，L2表示单键或者包括选自芳环和杂芳环的至少两者的连续键合结构。或者，L2可以包括选自以下的任一者：亚苯基、烷基亚苯基、氰基亚苯基、亚萘基、烷基亚萘基、亚联苯基、烷基亚联苯基、亚蒽基、三亚苯基、亚芘基、亚苯并噻吩基、亚苯并呋喃基、亚二苯并噻吩基、亚芳基噻唑基、亚二苯并呋喃基、亚芴基、亚三亚苯基及其组合。
[0076] 在本公开的一个实施方案中，n型电荷生成层以5:95至95:5特别地10:90至90:10的重量比范围包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物。
[0077] 当n型电荷生成层以以上限定的含量比范围包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物时，n型电荷生成层可以有效地改善电子的注入和迁移特性。
[0078] n型电荷生成层包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物二者作为其主体材料，并且还包含掺杂剂，从而被配置为主体-掺杂剂体系。
[0079] 掺杂剂可以包括选自以下的任一者：碱金属、碱土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物、碱金属的有机配合物、碱土金属的有机配合物、及其组合。
[0080] 具体地，碱金属可以包括选自以下的任一者：Li、Na、K、Rb、Cs、Fr及其组合。具体地，碱土金属和碱土金属化合物各自可以包括选自以下的任一者：Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra及其组合。此外，掺杂剂可以包括Yb。
[0081] 在n型电荷生成层中，基于有机化合物的总体积，掺杂剂的掺杂浓度可以在0.5体积％至10体积％的范围内。n型电荷生成层还可以包含掺杂剂以增强电子注入到n型电荷生成层中的特性。
[0082] 在具有发光子堆叠体的堆叠体的装置中，装置的总驱动电压可以高于发光子堆叠体的驱动电压之和。此外，具有发光子堆叠体的堆叠体的装置与具有单个发光层的装置相比可能具有装置效率降低。在这一方面，当n型电荷生成层掺杂有掺杂剂(例如，碱金属或碱土金属)时，n型电荷生成层中的主体材料和掺杂剂可以经由结合作用形成电荷传输配合物，从而产生新的间隙状态。因此，n型电荷生成层与p型电荷生成层之间的能级差和n型电荷生成层与电子传输层之间的能级差减小，从而改善电子注入和迁移。
[0083] 然而，当长时间驱动装置时，电荷转移率和注入量由于掺杂剂(例如碱金属)扩散到与n型电荷生成层相邻的层中而改变。因此，装置的驱动电压可能增加，并且装置效率和寿命可能降低。为此，根据本公开，n型电荷生成层包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物两者作为其主体材料。因此，可以诱导掺杂剂与主体材料之间的有效结合作用，从而防止由于n型电荷生成层的电稳定性和耐久性而引起的碱金属的扩散。此外，由于n型电荷生成层的有效电子注入和迁移特性，因此可以控制电子注入量以优化每个子堆叠体中的发光层中的电荷平衡，从而改善装置的效率和使用寿命。
[0084] n型电荷生成层可以为单层结构或者包括至少第一层和第二层的堆叠体的多层结构。如上所述，n型电荷生成层可以在单层结构中包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物。或者，n型电荷生成层为包括第一层和第二层的堆叠体的多层结构。在这种情况下，第一层可以包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物二者。
[0085] 当n型电荷生成层具有多层结构时，除了第二层之外还可以包括第三层。此外，当n型电荷生成层具有多层结构时，除了包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物二者的层(第一层)之外的层(第二或第三层)可以仅包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物中的一者。
[0086] 此外，除了包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物二者的层(第一层)之外的层(第二或第三层)还可以包含如上所述的掺杂剂以及n型电荷生成层的主体。此外，n型电荷生成层可以堆叠成使得第一层置于p型电荷生成层与第二层之间，或者使得第二层置于p型电荷生成层与第一层之间。
[0087] 此外，p型电荷生成层可以为层型或掺杂型。当p型电荷生成层为层型时，p型电荷生成层可以包含吸电子材料或空穴注入材料。例如，p型电荷生成层可以包含HAT-CN(六氮杂苯并菲六甲腈)、TCNQ(四氰基喹啉二甲烷)、MoOx(钼氧化物)等。当p型电荷生成层为掺杂型时，p型电荷生成层可以包含空穴传输材料(主体)和吸电子材料或空穴注入层材料作为掺杂到主体中的p型掺杂剂。
[0088] 此外，空穴传输材料(主体)可以起到促进空穴的传输的作用。空穴传输材料可以包括选自以下的任一者：例如NPD(N,N-二萘基-N,N'-二苯基联苯胺)(N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-2,2'-二甲基联苯胺)、TPD(N,N'-双-(3-甲基苯基)-N,N'-双-(苯基)-联苯胺)、和MTDATA(4,4',4-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺)。然而，本公开不限于此。p型掺杂剂可以包括金属氧化物；有机材料例如四氟-四氰基喹啉二甲烷(F4-TCNQ)、HAT-CN(六氮杂苯并菲六甲腈)、六氮杂苯并菲等；或金属材料例如V2O5、MoOx、WO3等。本公开不限于此。金属可以包括选自以下的任一者：Al、Cu、Fe、Pb、Zn、Au、Pt、W、In、Mo、Ni、Ti以及其至少两者的合金。
[0089] 电荷生成层CGL可以体现为其中n型电荷生成层n-CGL和p型电荷生成层p-CGL彼此相邻并且彼此结合的PN结电荷生成层。
[0090] 图1为根据本公开的示例性第一实施方案的具有两个发光子堆叠体的串联型有机电致发光装置的示意性截面图。如图1所示，根据本公开的第一实施方案的有机电致发光装置100包括第一电极110、第二电极120、位于第一电极110与第二电极120之间并且包括第一发光层的第一发光子堆叠体140、位于第一发光子堆叠体140与第二电极120之间并且包括第二发光层的第二发光子堆叠体150、以及位于第一发光子堆叠体140与第二发光子堆叠体150之间的电荷生成层CGL 130。如所示出的，电荷生成层CGL 130包括与第一发光子堆叠体
140接触的n型电荷生成层131和与第二发光子堆叠体150接触的p型电荷生成层132的堆叠体。
140接触的n型电荷生成层131和与第二发光子堆叠体150接触的p型电荷生成层132的堆叠体。
[0091] 第一电极110起到阳极的作用并将空穴进给至发光层。此外，第一电极可以包含具有高功函数的导电材料以促进空穴的进给。第一电极110也可以由导电材料例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或锌氧化物(ZnO)制成。此外，第二电极120起到阴极的作用以注入电子，并且可以由具有小功函数的导电材料例如铝(Al)、镁(Mg)或铝-镁合金(AlMg)制成。
[0093] 当发光层各自发射红色光时并且当发光层各自由磷光材料制成时，发光层各自可以包含：主体材料，包含CBP(咔唑联苯)或mCP(1,3-双(咔唑-9-基)；和掺杂到主体中并且包含选自以下的至少一者的掺杂剂：PIQIr(acac)(双(1-苯基异喹啉)乙酰丙酮铱)、PQIr(acac)(双(1-苯基喹啉)乙酰丙酮铱)、PQIr(三(1-苯基喹啉)铱)、PtOEP(八乙基卟啉铂)、及其组合。或者，当发光层各自发射红色光时并且当发光层各自由荧光材料制成时，发光层各自可以包含PBD:Eu(DBM)3(Phen)或苝。然而，本公开不限于此。
[0094] 此外，当发光层各自发射绿色光时并且当发光层各自由磷光材料制成时，发光层各自可以包含：主体材料，包含CBP或mCP；和掺杂到主体中并且包含Ir(ppy)3(fac-三(2-苯基吡啶)铱)的掺杂剂。或者，当发光层各自发射绿色光时并且当发光层各自由荧光材料制成时，发光层各自可以包含Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)。然而，本公开不限于此。
[0095] 当发光层各自发射蓝色光时并且当发光层各自由磷光材料制成时，发光层各自可以包含：主体材料，包含CBP或mCP；和掺杂到主体中并且包含(4,6-F2ppy)2Irpic的掺杂剂。或者，当发光层各自发射蓝色光时并且当发光层各自由荧光材料制成时，发光层各自可以包含选自以下的至少一者：螺-DPVBi、螺-6P、二苯乙烯基苯(DSB)、二苯乙烯基亚芳基(DSA)、基于PFO的聚合物和基于PPV的聚合物及其组合。然而，本公开不限于此。
[0096] 发光子堆叠体140和150各自还可以包括选自以下的一者：空穴注入层HIL、空穴传输层HTL、电子传输层ETL、电子注入层EIL、及其组合。发光子堆叠体140和150各自还可以根据需要适当包括已知的功能层。
[0097] 根据本公开的一个实施方案，具有串联结构的有机电致发光装置100在第一发光子堆叠体140与第二发光子堆叠体150之间包括电荷生成层CGL 130以提高每个发光层EML的电流效率以及顺利地分配电荷。即，电荷生成层CGL 130位于第一发光子堆叠体140与第二发光子堆叠体150之间。即，第一发光子堆叠体140和第二发光层子堆叠体150经由电荷生成层130连接。
[0098] 根据本公开的一个实施方案，有机电致发光装置100可以包括第一电荷生成层和第二电荷生成层。更详细地，第一电荷生成层可以位于第一发光子堆叠体140与第二发光子堆叠体150之间，而第二电荷生成层可以位于第二发光子堆叠体150与另外的发光子堆叠体之间。此外，第二发光子堆叠体150和另外的发光子堆叠体经由第二电荷生成层连接。
[0099] 如本文所使用的，为了方便起见，添加术语“第一”、“第二”等以分别指代分别包括在复数个发光子堆叠体中的发光层。可以省略术语“第一”、“第二”等以描述发光层之间的共同功能。
[0100] 空穴注入层HIL可以促进空穴的注入。空穴注入层可以由选自以下的至少一者制成：例如CuPc(铜酞菁)、PEDOT(聚(3,4)-乙烯二氧基噻吩)、PANI(聚苯胺)、NPD(N,N-二萘基-N,N'-二苯基联苯胺)及其组合。然而，本公开不限于此。
[0101] 空穴传输层HTL可以包含经由阳离子化(即，通过失去电子)而电化学稳定的材料作为空穴传输材料。或者，空穴传输层可以包含产生稳定的自由基阳离子的材料作为空穴传输材料。或者，空穴传输材料可以包含容易阳离子化的芳族胺。在一个实例中，空穴传输材料可以包括选自以下的至少一者：NPD(N,N-二萘基-N,N'-二苯基联苯胺、N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-2,2'-二甲基联苯胺)、TPD(N,N'-双-(3-甲基苯基)-N,N'-双-(苯基)-联苯胺)、螺-TAD(2,2',7,7'-四(N,N-二甲基氨基)-9,9-螺芴)、MTDATA(4,4',4-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)-三苯胺)、及其组合。然而，本公开不限于此。
[0102] 此外，电子传输层ETL接收来自第二电极120的电子并且可以将供给的电子转移至发光层EML。电子传输层EML还用于促进电子的传输。更详细地，电子传输层EML包含通过阴离子化(即，通过获得电子)而电化学稳定的电子传输材料。或者，电子传输材料可以产生稳定的自由基阴离子。电子传输材料可以选择性地包含利用杂原子容易阴离子化的杂环。在一个实例中，电子传输材料可以包括选自以下的至少一者：例如Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、Liq(8-羟基喹啉锂)、PBD(2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4- 二唑)、TAZ(3-(4-联苯)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-三唑)、螺-PBD、BAlq(双(2-甲基-8-喹啉)-4-(苯基苯酚)铝)、SAlq、TPBi(2,2',2-(1,3,5-苯三基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑)(2,2',2-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole)))、 二唑、三唑、菲咯啉、苯并 唑和苯并噻唑。然而，本公开不限于此。
[0103] 电子注入层EIL用于促进电子的注入并且包含电子注入材料。电子注入材料可以包括但不限于选自以下的至少一者：Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)、PBD、TAZ、螺-PBD、BAlq、SAlq及其组合。或者，电子注入层EIL可以由金属化合物制成。金属化合物可以包括但不限于选自以下的至少一者：例如LiQ、LiF、NaF、KF、RbF、CsF、FrF、BeF2、MgF2、CaF2、SrF2、BaF2和Raf2。
[0104] 接下来，图2为根据本公开的第二实施方案的具有两个发光子堆叠体的串联型有机电致发光装置的示意性截面图。在图2中，有机电致发光装置200在从阳极210朝向阴极220的方向上依次包括第一发光子堆叠体240和第二发光子堆叠体250。如所示出的，第一发光子堆叠体240包括第一发光层241，第二发光子堆叠体250包括第二发光层251。第一发光子堆叠体240还包括电子传输层242，第二发光子堆叠体250还包括空穴传输层253。此外，电子传输层242、电荷生成层230和空穴传输层253可以以此顺序依次堆叠在第一发光层241与第二发光层251之间。
[0105] 此外，电荷生成层CGL 230产生电荷或者将电荷分离成空穴和电子以将电子和空穴供给至第一发光子堆叠体140和第二发光子堆叠体150。例如，n型电荷生成层n-CGL 231将电子供给至第一发光子堆叠体240的电子传输层242。电子传输层242将电子供给至与阳极210相邻的第一发光层241。在一个实例中，p型电荷生成层p-CGL 232将空穴供给至第二发光子堆叠体250的空穴传输层253。空穴传输层253将空穴供给至第二发光层252。
[0106] 如上所述，n型电荷生成层n-CGL 231包含由化学式1表示的化合物作为主体材料。此外，向n型电荷生成层n-CGL 231的主体材料中掺杂诸如碱金属或碱土金属化合物的掺杂剂可以增强n型电荷生成层n-CGL 231的电子注入特性。
[0107] 图3为根据本公开的示例性第三实施方案的有机电致发光装置的示意性截面图。在图3中，有机电致发光装置300包括具有其中包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物二者的第一层331-02垂直夹在第二层331-01与第三层331-03之间的堆叠多层结构的第一n型电荷生成层n-CGL331。第二层331-01和第三层331-03各自可以仅包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物中的一者。
[0108] 类似地，有机电致发光装置300包括具有其中包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物二者的第一层361-02垂直夹在第二层361-01与第三层361-03之间的堆叠多层结构的第二n型电荷生成层n-CGL 361。第二层361-01和第三层361-03各自可以仅包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物中的一者。
[0109] 此外，有机电致发光装置300在从阳极310至阴极320的方向上以此顺序依次包括第一发光子堆叠340和第二发光子堆叠350。第一发光子堆叠体340包括第一发光层和第一电子传输层342的堆叠体。第二发光子堆叠体350包括第二发光层和第二电子传输层352的堆叠体。此外，包括第一n型电荷生成层331和第一p型电荷生成层332的堆叠体的第一电荷生成层330置于第一发光子堆叠体340与第二发光子堆叠体350之间。包括第二n型电荷生成层361和第二p型电荷生成层362的堆叠体的第二电荷生成层360也置于第二发光子堆叠体350与阴极320之间。
[0110] 在图3中，符号 表示包括有机层(例如，空穴传输层和发光层等)的堆叠体的多层结构。例如，可以在第二电荷生成层360与阴极320之间设置第三发光子堆叠体、第三电荷生成层、和第四发光子堆叠体。在下文中，在图4和5中，符号 表示包括有机层(例如，空穴传输层和发光层等)堆叠体的多层结构。
[0111] 接下来，图4为根据本公开的示例性第四实施方案的有机电致发光装置的示意性截面图。在图4中，在有机电致发光装置400中，第一n型电荷生成层n-CGL 431包括第二层431-01与包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物二者的第一层431-02的堆叠体。第二层431-01可以仅包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物中的一者。同样，第二n型电荷生成层n-CGL 461包括第二层461-01与包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物二者的第一层461-02的堆叠体。第二层461-01可以仅包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物中的一者。
[0112] 此外，有机电致发光装置400在从阳极410至阴极420的方向上依次包括第一发光子堆叠体440和第二发光子堆叠体450。第一发光子堆叠体440包括第一发光层和第一电子传输层442的堆叠体。此外，第二发光子堆叠体450包括第二发光层和第二电子传输层452的堆叠体。此外，包括第一n型电荷生成层431和第一p型电荷生成层432的堆叠体的第一电荷生成层430置于第一发光子堆叠体440与第二发光子堆叠体450之间。包括第二n型电荷生成层461和第二p型电荷生成层462的堆叠体的第二电荷生成层460置于第二发光子堆叠体450与阴极420之间。
[0113] 图5为根据本公开的示例性第五实施方案的有机电致发光装置的示意性截面图。在图5中，在有机电致发光装置500中，第一n型电荷生成层n-CGL 531和第二n型电荷生成层n-CGL 561各自包括包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物二者的单层。
[0114] 此外，有机电致发光装置500在从阳极510至阴极520的方向上以此顺序依次包括第一发光子堆叠体540和第二发光子堆叠体550。第一发光子堆叠体540包括第一发光层和第一电子传输层542的堆叠体。第二发光子堆叠体550包括第二发光层和第二电子传输层552的堆叠体。此外，包括第一n型电荷生成层531和第一p型电荷生成层532的堆叠体的第一电荷生成层530置于第一发光子堆叠体540与第二发光子堆叠体550之间。包括第二n型电荷生成层561和第二p型电荷生成层562的堆叠体的第二电荷生成层560置于第二发光子堆叠体550与阴极520之间。
[0115] 图6为根据本公开的示例性第六实施方案的有机电致发光装置的示意性截面图。在图6中，有机电致发光装置600在从阳极610朝向阴极620的方向上以此顺序依次包括第一发光子堆叠640、电荷生成层630的n型电荷生成层631、电荷生成层630的p型电荷生成层
632、以及第二发光子堆叠体650。第一发光子堆叠体640在从阳极610至n型电荷生成层631的方向上依次包括第一空穴注入层644、第一空穴传输层643、第一发光层641和第一电子传输层642。第二发光子堆叠体650在从p型电荷生成层632至阴极620的方向上依次包括第二空穴传输层653、第二发光层651、第二电子传输层652和第二电子注入层655。
632、以及第二发光子堆叠体650。第一发光子堆叠体640在从阳极610至n型电荷生成层631的方向上依次包括第一空穴注入层644、第一空穴传输层643、第一发光层641和第一电子传输层642。第二发光子堆叠体650在从p型电荷生成层632至阴极620的方向上依次包括第二空穴传输层653、第二发光层651、第二电子传输层652和第二电子注入层655。
[0116] 在本公开的一个实施方式中，由化学式1表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级与由化学式2表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级之间的能隙可以满足以下关系1和关系2：
[0117] [关系1]
[0118] [化学式1]LUMO–[p型掺杂剂]LUMO≥[化学式1]LUMO-[化学式2]LUMO
[0119] [关系2]
[0120] [化学式1]LUMO–[p型电荷生成层]LUMO≥[化学式1]LUMO-[化学式2]LUMO
[0121] 在关系1和关系2的每一者中，[化学式1]LUMO是指由化学式1表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级。[化学式2]LUMO是指由化学式2表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级。[p型掺杂剂]LUMO是指p型掺杂剂的最低未占分子轨道(LUMO)能级。[p型电荷生成层]LUMO是指p型电荷生成层的最低未占分子轨道(LUMO)能级。
[0122] 接下来，图7为示出根据本公开的一个示例性实施方案的有机电致发光装置中的n型电荷生成层中包含的由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物、电子传输层ETL、空穴传输层HTL以及p型电荷生成层或p型电荷生成层的空穴传输材料和p型掺杂剂的能级的能量图。
[0123] 此外，选择由化学式1表示的化合物使得由化学式1表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级等于或低于电子传输层ETL的最低未占分子轨道(LUMO)能级。此外，选择由化学式2表示的化合物使得由化学式2表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级等于或高于p型掺杂剂的最低未占分子轨道(LUMO)能级。
[0124] 当n型电荷生成层n-CGL包含由化学式2表示的化合物和由化学式1表示的化合物的混合物或者包括由化学式1表示的化合物的层和由化学式2表示的化合物的层的堆叠体时，由化学式2表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级存在于p型电荷生成层p-CGL与由化学式1表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级之间。因此，由化学式2表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级等于或低于由化学式1表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级并且等于或高于p型电荷生成层p-CGL的最低未占分子轨道(LUMO)能级，从而降低n型电荷生成层n-CGL与p型电荷生成层p-CGL之间的能级差。这可以允许促进电子注入和迁移至n型电荷生成层n-CGL。此外，这可以改善从n型电荷生成层n-CGL至相邻电子传输层ETL的电子注入和传输特性。因此，这可以降低有机电致发光装置的驱动电压并且有助于装置的效率和寿命增加。
[0125] 根据本公开的有机电致发光装置可以应用于有机发光显示装置和有机电致发光显示装置。在一个实例中，图20为应用根据本公开的一个示例性实施方案的有机电致发光装置的有机发光显示装置的示意性截面图。
[0126] 如图20所示，有机发光显示装置3000可以包括基板3010、有机电致发光装置4000和覆盖有机电致发光装置4000的封装膜3900。在基板3010上，安置作为驱动装置的驱动薄膜晶体管Td和连接至驱动薄膜晶体管Td的有机电致发光装置4000。
[0127] 此外，在基板3010上，形成限定像素区域的栅极线和数据线、与栅极线或数据线平行延伸且间隔开的电源线、连接至栅极线和数据线的开关薄膜晶体管、连接至电源线和开关薄膜晶体管的一个电极的储存电容器。
[0128] 此外，驱动薄膜晶体管Td与开关薄膜晶体管连接并且包括半导体层3100、栅电极3300、源电极3520和漏电极3540。如所示出的，半导体层3100形成在基板3010上并且由氧化物半导体材料或多晶硅制成。当半导体层3100由氧化物半导体材料制成时，在半导体层
3100下方可以形成光阻挡图案。光阻挡图案防止光入射到半导体层3100上，从而防止半导体层3010被光劣化。或者，当半导体层3100可以由多晶硅制成时，可以在半导体层3100的两个边缘中掺杂杂质。
3100下方可以形成光阻挡图案。光阻挡图案防止光入射到半导体层3100上，从而防止半导体层3010被光劣化。或者，当半导体层3100可以由多晶硅制成时，可以在半导体层3100的两个边缘中掺杂杂质。
[0129] 在半导体层3100上，由绝缘材料制成的栅极绝缘膜3200形成在基板3010的整个面上。栅极绝缘膜3200可以由无机绝缘材料(例如，氧化硅或氮化硅)制成。
[0130] 此外，由导电材料(例如金属)制成的栅电极3300形成在栅极绝缘膜3200上和与半导体层3100的中间区域相对应的区域中。栅电极3300与开关薄膜晶体管连接。此外，由绝缘材料制成的层间绝缘膜3400形成在栅电极3300上和栅极绝缘膜3200的整个面上。层间绝缘膜3400可以由无机绝缘材料(例如，氧化硅或氮化硅)制成或者可以由有机绝缘材料(例如苯并环丁烯或光压克力)制成。
[0131] 此外，层间绝缘膜3400具有用于分别使半导体层3100的两个侧向部分露出的限定在其中的第一接触孔3420和第二接触孔3440。第一接触孔3420和第二接触孔3440与栅电极3300间隔开并且分别设置在栅电极3300的两侧。
[0132] 在层间绝缘膜3400上，设置由导电材料(例如，金属)制成的源电极3520和漏电极3540。源电极3520和漏电极3540设置在栅电极3300周围并且彼此间隔开。源电极3520和漏电极3540分别经由第一接触孔3420和第二接触孔3440接触半导体层3100的两侧。源电极
3520与电源线连接。
3520与电源线连接。
[0133] 半导体层3100、栅电极3300、源电极3520和漏电极3540限定驱动薄膜晶体管Td。此外，驱动薄膜晶体管Td具有其中栅电极3300、源电极3520和漏电极3540以共面方式设置在半导体层3100上的共面结构。
[0134] 或者，驱动薄膜晶体管Td可以具有其中栅电极位于半导体层的下方而源电极和漏电极位于半导体层的上方的反交错结构。在这种情况下，半导体层可以由非晶硅制成。在一个实例中，开关薄膜晶体管可以具有与驱动薄膜晶体管Td基本相同的结构。
[0135] 在一个实例中，有机发光显示装置3000可以包括吸收从有机电致发光装置4000产生的光的滤色器3600。例如，滤色器3600可以吸收红色(R)光、绿色(G)光、蓝色(B)光和白色(W)光。在这种情况下，吸收红色光、绿色光和蓝色光的滤色器图案可以基于像素单独设置。这些滤色器图案的每一者可以与发射具有相对应波长的光的有机电致发光装置4000的相对应的有机发光层4300重叠。采用滤色器3600使有机发光显示装置3000表现全色范围。
[0136] 例如，当有机发光显示装置3000为底部发光型时，吸收光的滤色器3600可以位于有机电致发光装置的区域中的层间绝缘膜3400的上方。在一个替代实施方案中，当有机发光显示装置3000为顶部发光型时，滤色器可以位于有机电致发光装置4000的顶部即第二电极4200的顶部。例如，滤色器3600的厚度可以为2μm至5μm。就此而言，有机电致发光装置4000可以实现为具有如图1至6所示的串联结构的白光有机电致发光装置。
[0137] 在一个实例中，可以形成具有使驱动薄膜晶体管Td的漏电极3540露出的漏极接触孔3720的保护层3700以覆盖驱动薄膜晶体管Td。在保护层3700上，经由漏极接触孔3720连接至驱动薄膜晶体管Td的漏电极3540的第一电极4100可以基于像素区域形成。
[0138] 第一电极4100可以起到阳极的作用并且可以由具有相对较高的功函数值的导电材料制成。例如，第一电极4100可以由透明导电材料例如ITO、IZO或ZnO制成。在一个实例中，当有机发光显示装置3000为顶部发光型时，可以在第一电极4100下方进一步形成反射电极或反射层。例如，反射电极或反射层可以由铝(Al)、银(Ag)、镍(Ni)和铝-钯-铜(APC合金)中的任一者制成。
[0139] 在保护层3700上，形成覆盖第一电极4100的边缘的堤层3800。堤层3800使第一电极4100的与像素区域相对应的中心区域露出。在第一电极4100上形成有机发光层4300。在一个实例中，有机发光层4300可以具有至少两个图1和2中示出的发光子堆叠体。因此，有机电致发光装置4000可以具有串联结构。
[0140] 第二电极4200形成在有机发光层4300上，并且可以设置在整个显示区域上，并且可以由具有相对较低的功函数值的导电材料制成，并且可以起到阴极的作用。例如，第二电极4200可以由铝(Al)、镁(Mg)和铝-镁合金(AlMg)中的任一者制成。此外，第一电极4100、有机发光层4300和第二电极4200一起限定有机电致发光装置4000。
[0141] 在第二电极4200上，形成封装膜3900以防止外部水分渗透到有机电致发光装置4000中。虽然未示出，但是封装膜3900可以具有其中依次堆叠有第一无机层和有机层以及第二无机层的三层结构。然而，本发明不限于此。
[0142] 在下文中，将描述本公开的实施例和比较例。这样的实施例仅是本公开的一个实施方案，并且本公开不限于所述实施例。
[0143] 实施例
[0144] 在下文中，如下合成实施例和比较例中使用的化合物。
[0145] 合成例1：PA-1合成
[0146] [反应式1]
[0147]
[0148] 将2-(1-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)萘-4-基)-1,10-菲咯啉(8.0g，18.50mmol)、9-(3-溴苯基)菲(7.0g，21.08mmol)、四(三苯基膦)钯(0)(Pd(PPh3)4)(1.07g，0.93mmol)、4M碳酸钾水溶液(aq.)(12ml)、甲苯35ml和乙醇12ml放入在氮气氛下的烧瓶中并混合以形成混合物。搅拌混合物，同时回流12小时。在反应完成之后，向反应产物中添加50ml H2O，继而将其搅拌3小时，然后在减压下过滤，并使用二氯甲烷(MC)和己烷作为洗脱液通过柱色谱分离。使用MC将分离的产物重结晶以获得化合物PA-1(8.39g，产率81.2％)。
[0149] 合成例2：PA-2合成
[0150] [反应式2]
[0151]
[0152] 将2-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)苯基)-9-苯基-1,10-菲咯啉(7.0g，15.27mmol)、9-(3-溴苯基)菲(6.6g，19.85mmol)、四(三苯基膦)钯(0)(Pd(PPh3)4)(0.93g、0.81mmol)、4M碳酸钾水溶液(12ml)、甲苯35ml和乙醇12ml放入在氮气氛下的烧瓶中并混合以形成混合物。搅拌混合物，同时回流12小时。在反应完成之后，向反应产物中添加50ml H2O，继而将其搅拌3小时，然后在减压下过滤，并使用二氯甲烷(MC)和己烷作为洗脱液通过柱色谱分离。使用MC将分离的产物重结晶以获得化合物PA-2(7.10g，产率79.6％)。
[0153] 合成例3：PH-1合成
[0154] [反应式3]
[0155]
[0156] 将2-(1-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)萘-4-基)-1,10-菲咯啉(7.0g，16.19mmol)、4-(3-溴苯基)-2,6-二苯基嘧啶(8.13g，21.05mmol)、四(三苯基膦)钯(0)(Pd(PPh3)4)(0.93g，0.81mmol)、4M碳酸钾水溶液(12ml)、甲苯35ml和乙醇12ml放入在氮气氛下的烧瓶中并混合以形成混合物。搅拌混合物，同时回流12小时。在反应完成之后，向反应产物中添加50ml H2O，继而将其搅拌3小时，然后在减压下过滤，并使用二氯甲烷(MC)和己烷作为洗脱液通过柱色谱分离。使用MC将分离的产物重结晶以获得化合物PH-1(7.45g，产率75.2％)。
[0157] 合成例4：PH-2合成
[0158] [反应式4]
[0159]
[0160] 2-(4-(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂环戊硼烷-2-基)苯基)-9-苯基-1,10-菲咯啉(7.0g，15.27mmol)、4-(3-溴苯基)-2,6-二苯基嘧啶(7.7g，19.85mmol)、四(三苯基膦)钯(0)(Pd(PPh3)4)(0.88g，0.76mmol)、4M碳酸钾水溶液(12ml)、甲苯35ml和乙醇12ml放入在氮气氛下的烧瓶中并混合以形成混合物。搅拌混合物，同时回流12小时。在反应完成之后，向反应产物中添加50ml H2O，继而将其搅拌3小时，然后在减压下过滤，并使用二氯甲烷(MC)和己烷作为洗脱液通过柱色谱分离。使用MC将分离的产物重结晶以获得化合物PH-2(7.09g，产率72.7％)。
[0161] 实施例1
[0162] 在压力为5×10-8托至7×10-8托的真空室中，在ITO基板上依次沉积以下层。各层的材料示于表1中。
[0163] <有机电致发光装置结构>
[0164] ITO/HIL/HTL1/第一EML/ETL1/n-CGL/p-CGL/HTL2/第二EML/ETL2/
[0165] n-CGL/p-CGL/HTL3/第三EML/ETL3/EIL/Al
[0166] [表1]
[0167]
[0168] TmPyPB*：1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯基-3-基]苯
[0169] 实施例2至4和比较例1至7
[0170] 将实施例1中的n型电荷传输层n-CGL的主体材料PA-1和PH-1＝50:50(重量比)变为如下表2中所示的材料。以此方式，制造根据实施例2至4和比较例1至7的有机电致发光装置。
[0171] [表2]
[0172]实施例 n型电荷传输层n-CGL的主体材料
实施例2 PA-2和PH-1(50:50)(重量比)
实施例3 PA-2和PH-2(50:50)(重量比)
实施例4 PA-1和PH-2(50:50)(重量比)
比较例1 BPhen(红菲咯啉)
比较例2 PA-1
比较例3 PA-2
比较例4 PA-1和PA-2(50:50)(重量比)
比较例5 PH-1
比较例6 PH-2
比较例7 PH-1和PH-2(50:50)(重量比)
实施例2 PA-2和PH-1(50:50)(重量比)
实施例3 PA-2和PH-2(50:50)(重量比)
实施例4 PA-1和PH-2(50:50)(重量比)
比较例1 BPhen(红菲咯啉)
比较例2 PA-1
比较例3 PA-2
比较例4 PA-1和PA-2(50:50)(重量比)
比较例5 PH-1
比较例6 PH-2
比较例7 PH-1和PH-2(50:50)(重量比)
[0173] 实施例5至10
[0174] 将实施例3中的n型电荷传输层n-CGL的主体材料PA-2：PH-2＝50:50(重量比)变为如下表3所示的材料，同时其含量比率变化。以这种方式，制造根据实施例5至10的有机电致发光装置。
[0175] [表3]
[0176] 实施例 n型电荷传输层n-CGL的主体材料比较例3 PA-2
实施例5 PA-2和PH-2(95:5)(重量比)
实施例6 PA-2和PH-2(90:10)(重量比)
实施例7 PA-2和PH-2(70:30)(重量比)
实施例3 PA-2和PH-2(50:50)(重量比)
实施例5 PA-2和PH-2(30:70)(重量比)
实施例6 PA-2和PH-2(10:90)(重量比)
实施例7 PA-2和PH-2(5:95)(重量比)
比较例6 PH-2
实施例5 PA-2和PH-2(95:5)(重量比)
实施例6 PA-2和PH-2(90:10)(重量比)
实施例7 PA-2和PH-2(70:30)(重量比)
实施例3 PA-2和PH-2(50:50)(重量比)
实施例5 PA-2和PH-2(30:70)(重量比)
实施例6 PA-2和PH-2(10:90)(重量比)
实施例7 PA-2和PH-2(5:95)(重量比)
比较例6 PH-2
[0177] 实验例1
[0178] 评估实施例1至7和比较例1至7中制造的各有机电致发光装置的驱动特性。此外，图8至10示出了实施例1至4各自与比较例1相比的电压-电流密度、亮度-电流效率和寿命特性，图11至13示出了比较例2至4各自与比较例1相比的电压-电流密度、亮度-电流效率和寿命特性，图14至图16示出了比较例5至7各自与比较例1相比的电压-电流密度、亮度-电流效率和寿命特性，以及图17至19示出了实施例5至10各自随着含量比变化与比较例3和比较例6相比的电压-电流密度、亮度-电流效率和寿命特性并且示出了实施例5至10各自与比较例
1相比的电压-电流密度、亮度-电流效率和寿命特性。
1相比的电压-电流密度、亮度-电流效率和寿命特性。
[0179] 此外，表4和表5示出了比较结果。
[0180] [表4]
[0181]
[0182] 如表4所示，与比较例1至4的装置相比，实施例1至4的装置增加了寿命并且降低了驱动电压，同时在10mA/cm2的电流密度下使效率保持等于或高于比较例1至4的装置的效率。
[0183] [表5]
[0184]
[0185] 如表5所示，与比较例3和6的装置相比，实施例3、5至10的装置增加了寿命并且降低了驱动电压，同时在10mA/cm2的电流密度下使效率保持等于或高于比较例3和6的装置的效率。
[0186] 如上所述，参照附图描述了本公开。然而，本公开不限于本说明书中公开的实施方案和附图。明显的是，本领域技术人员可以在本公开的范围内对其进行各种修改。此外，虽然在本公开的实施方案的描述中没有明确描述由本公开的特征产生的效果，但是显然应认识到由本公开的特征产生的可预测的效果。
[0187] 本公开还可包括以下方案。
[0188] 1.一种有机电致发光装置，包括：
[0189] 彼此隔开的阳极和阴极；
[0190] 位于所述阳极与所述阴极之间的至少两个发光子堆叠体，其中所述至少两个发光子堆叠体各自包括至少一个发光层；和
[0191] 位于所述至少两个发光子堆叠体之间的电荷生成层，
[0192] 其中所述电荷生成层包括n型电荷生成层和p型电荷生成层的堆叠体，
[0193] 其中所述n型电荷生成层面向所述阳极，
[0194] 其中所述p型电荷生成层面向所述阴极，
[0195] 其中，所述n型电荷生成层包含由化学式1表示的化合物和由化学式2表示的化合物：
[0196] [化学式1]
[0197]
[0198] 其中，在化学式1中，R1至R7各自独立地表示选自以下的任一者：氢、C1至C20一价脂族链状基团、和C3至C30一价脂族环状基团，
[0199] 其中L1表示选自以下的任一者：单键、经取代或未经取代的C5至C60亚芳基、经取代或未经取代的C4至C60亚杂芳基、及其组合，
[0200] 其中Ar1表示经取代或未经取代的C5至C60芳基，
[0201] 其中P1表示经取代或未经取代的C5至C60芳基，其中限定为P1的所述芳基未经取代或经选自以下的任一者取代：连接至芳族环的C1至C20脂族链、连接至芳族环的C3至C30脂族环、及其组合，
[0202] [化学式2]
[0203]
[0204] 其中，在化学式2中，R1至R7各自独立地表示选自以下的任一者：氢、C1至C20一价脂族链状基团和C3至C30一价脂族环状基团，
[0205] 其中L2表示选自以下的任一者：单键、经取代或未经取代的C5至C60亚芳基、经取代或未经取代的C4至C60亚杂芳基、及其组合，
[0206] 其中Ar2表示氢、经取代或未经取代的C5至C60芳基或者经取代或未经取代的C4至C60杂芳基，
[0207] 其中P2表示经取代或未经取代的C4至C60杂芳基，其中限定为P2的所述杂芳基未经取代或经选自以下的任一者取代：连接至芳族杂环的C1至C20脂族链、连接至芳族杂环的C3至C30脂族环、连接至芳族杂环的芳族链、连接至芳族杂环的芳族环、及其组合。
[0208] 2.根据项1所述的有机电致发光装置，其中在所述化学式1和所述化学式2的每一者中，L1和L2各自表示单键，或者表示包括选自亚芳基和亚杂芳基的至少两个基团的连续键合结构。
[0209] 3.根据项2所述的有机电致发光装置，其中L1或L2表示包括选自亚芳基和亚杂芳基的至少两个基团的对称键合结构或不对称键合结构。
[0210] 4.根据项1所述的有机电致发光装置，其中在所述化学式2中，Ar2包括至少两个在选自芳环和杂芳环的基团之间的连续键合结构，并且
[0211] 其中限定为Ar2的所述芳基未经取代或经选自以下的任一者取代：连接至所述连续键合结构的C1至C20脂族链、连接至所述连续键合结构的C3至C30脂族环、及其组合。
[0212] 5.根据项1所述的有机电致发光装置，其中，在所述化学式2中，L2包括在选自芳环和杂芳环的至少两者之间的连续键合结构，并且
[0213] 其中L2包括或不包括选自以下的一者：连接至所述连续键合结构的C1至C20脂族链、连接至所述连续键合结构的C3至C30脂族环、及其组合。
[0214] 6.根据项1所述的有机电致发光装置，其中，在所述化学式2中，Ar2包括选自以下的一者：苯基、烷基苯基、联苯基、烷基联苯基、卤代苯基、烷氧基苯基、卤代烷氧基苯基、氰基苯基、甲硅烷基苯基、萘基、烷基萘基、卤代萘基、氰基萘基、甲硅烷基萘基、苯基萘基、吡啶基、烷基吡啶基、卤代吡啶基、氰基吡啶基、烷氧基吡啶基、甲硅烷基吡啶基、苯基吡啶基、嘧啶基、卤代嘧啶基、氰基嘧啶基、烷氧基嘧啶基、苯基嘧啶基、喹啉基、异喹啉基、苯基喹啉基、喹喔啉基、吡嗪基、喹唑啉基、萘啶基、苯并噻吩基、苯并呋喃基、二苯并噻吩基、芳基噻唑基、二苯并呋喃基、芴基、咔唑基、咪唑基、咔啉基、菲基、三联苯基、三联吡啶基、苯基三联吡啶基、三亚苯基、荧蒽基、二氮杂芴基、及其组合，
[0215] 其中Ar2还具有或不具有另外的取代基，其中所述另外的取代基包括选自以下的一者：具有或不具有取代的卤素的C1至C20烷基、具有或不具有取代的卤素的C1至C20烷氧基、卤素、氰基、羧基、羰基、胺基、C1至C20烷基胺基、硝基、偕腙肼基、磺酸基、C1至C20烷基甲硅烷基、C1至C20烷氧基甲硅烷基、C3至C30环烷基甲硅烷基、C5至C30芳基甲硅烷基、C5至C30芳基、C4至C30杂芳基、及其组合。
[0216] 7.根据项1所述的有机电致发光装置，其中，在所述化学式2中，L2表示单键或者包括选自以下的一者：亚苯基、烷基亚苯基、氰基亚苯基、亚萘基、烷基亚萘基、亚联苯基、烷基亚联苯基、亚蒽基、三亚苯基、亚芘基、亚苯并噻吩基、亚苯并呋喃基、亚二苯并噻吩基、亚芳基噻唑基、亚二苯并呋喃基、亚芴基、亚三亚苯基及其组合。
[0217] 8.根据项1所述的有机电致发光装置，其中所述n型电荷生成层以5:95至95:5的重量比范围包含所述由化学式1表示的化合物和所述由化学式2表示的化合物。
[0218] 9.根据项1所述的有机电致发光装置，其中所述n型电荷生成层还包含掺杂剂，其中所述掺杂剂包括选自以下的一者：碱金属、碱土金属、碱金属化合物、碱土金属化合物、碱金属的有机配合物、碱土金属的有机配合物、及其组合。
[0219] 10.根据项9所述的有机电致发光装置，其中所述碱金属包括选自以下的任一者：Li、Na、K、Rb、Cs、Fr、Yb及其组合，
[0220] 其中所述碱土金属和所述碱土金属化合物各自包含选自以下的任一者：Be、Mg、Ca、Sr、Ba、Ra及其组合，
[0221] 其中基于所述由化学式1表示的化合物和所述由化学式2表示的化合物的总体积，所述掺杂剂的掺杂浓度在0.5体积％至10体积％的范围内。
[0222] 11.根据项1所述的有机电致发光装置，其中所述n型电荷生成层具有单层结构或者包括至少第一层和第二层的堆叠体的多层结构，以及
[0223] 其中当所述n型电荷生成层具有所述多层结构时，所述第一层包含所述由化学式1表示的化合物和所述由化学式2表示的化合物二者。
[0224] 12.根据项11所述的有机电致发光装置，其中所述n型电荷生成层被构造成使得所述第一层置于所述p型电荷生成层与所述第二层之间，或者使得所述第二层置于所述p型电荷生成层与所述第一层之间。
[0225] 13.根据项1所述的有机电致发光装置，其中所述至少两个发光子堆叠体包括第一发光子堆叠体和第二发光子堆叠体，所述第一发光子堆叠体和所述第二发光子堆叠体在从所述阳极至所述阴极的方向上以此顺序依次堆叠，
[0226] 其中所述第一发光子堆叠体还包括第一发光层，以及所述第二发光子堆叠体包括第二发光层，
[0227] 其中所述第一发光子堆叠体还包括电子传输层，以及所述第二发光子堆叠体还包括空穴传输层，使得所述电子传输层、所述电荷生成层和所述空穴传输层依次堆叠在所述第一发光层与所述第二发光层之间。
[0228] 14.根据项13所述的有机电致发光装置，其中所述p型电荷生成层包含空穴传输材料或者包含空穴传输材料和掺杂到所述空穴传输材料中的p型掺杂剂。
[0229] 15.根据项14所述的有机电致发光装置，其中所述p型电荷生成层包含所述p型掺杂剂，
[0230] 其中所述由化学式1表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级与所述由化学式2表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级之间的能隙满足关系1和关系2：
[0231] [关系1]
[0232] [化学式1]LUMO-[p型掺杂剂]LUMO≥[化学式1]LUMO-[化学式2]LUMO
[0233] [关系2]
[0234] [化学式1]LUMO-[p型电荷生成层]LUMO≥[化学式1]LUMO-[化学式2]LUMO，
[0235] 其中，在所述关系1和关系2的每一者中，[化学式1]LUMO表示所述由化学式1表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级，
[0236] [化学式2]LUMO表示所述由化学式2表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级，
[0237] [p型掺杂剂]LUMO表示所述p型掺杂剂的最低未占分子轨道(LUMO)能级，以及
[0238] [p型电荷生成层]LUMO表示所述p型电荷生成层的最低未占分子轨道(LUMO)能级。
[0239] 16.根据项15所述的有机电致发光装置，其中所述由化学式1表示的化合物被选择成使得所述由化学式1表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级等于或低于所述电子传输层的最低未占分子轨道(LUMO)能级。
[0240] 17.根据项15所述的有机电致发光装置，其中所述由化学式2表示的化合物被选择成使得所述由化学式2表示的化合物的最低未占分子轨道(LUMO)能级等于或高于所述p型掺杂剂的最低未占分子轨道(LUMO)能级。
[0241] 18.根据项1所述的有机电致发光装置，其中化学式1的所述化合物为PA-1
[0242]
[0243] 19.根据项1所述的有机电致发光装置，其中化学式1的所述化合物为PA-2
[0244]
[0245] 20.根据项1所述的有机电致发光装置，其中化学式2的所述化合物为PH-1
[0246]
[0247] 21.根据项1所述的有机电致发光装置，其中化学式2的所述化合物为PH-2
[0248]
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