有机发光二极管.pdf

在本申请中，公开了一种有机发光二极管，其包括：阳极；阴极；在阳极和阴极之间提供的发光层；与阳极相邻且掺杂p-型掺杂剂的第一有机产物层；以及与阴极相邻且掺杂p-型掺杂剂的第二有机产物层。

权利要求书
1.  一种有机电致发光器件，其包括：
阳极；
阴极；
在阳极和阴极之间提供的发光层；
与阳极连接且掺杂p-型掺杂剂的第一有机材料层；
与阴极连接且掺杂p-型掺杂剂的第二有机材料层；
其中，第一有机材料层中的p-型掺杂剂的含量占第一有机材料层的50重量％或以上且低于100重量％。

2.  权利要求1的有机电致发光器件，其中当第一有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为A重量％且第二有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为B重量％时，A-B≥B。

3.  权利要求1的有机电致发光器件，其中当第一有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为A重量％且第二有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为B重量％时，A-B≥1.5B。

4.  权利要求1的有机电致发光器件，其中当第一有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为A重量％且第二有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为B重量％时，A-B≥2B。

5.  权利要求1的有机电致发光器件，其中第一有机材料层的p-型掺杂剂与第二有机材料层的p-型掺杂剂为下式1的化合物：

在式1中，R1b至R6b各自为氢、卤素原子、腈基(-CN)、硝基-NO2、磺酰基(-SO2R)、亚砜基(-SOR)、磺胺基(-SO2NR)、磺酸酯基(-SO3R)、三氟甲基(-CF3)、酯基(-COOR)、酰胺基(-CONHR或-CONRR')、 取代或未取代的直链或支链C1至C12烷氧基、取代或未取代的直链或支链C1至C12烷基、取代或未取代的直链或支链C2至C12烯基、取代或未取代的芳族或非芳香族杂环、取代或未取代的芳基、取代或未取代的单或二芳基胺、或取代或未取代的芳烷基胺，其中R和R'各自为取代或未取代的C1至C60烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的5-至7-元杂环。

6.  权利要求1的有机电致发光器件，其中在第一有机材料层和第二有机材料层中，掺杂p-型掺杂剂的有机材料为下式2的化合物：

在式2中，Ar1、Ar2和Ar3各自独立为氢或烃基。

7.  权利要求6的有机电致发光器件，其中在第二有机材料层中的p-型掺杂剂为下式1的化合物，且下式1的化合物与上式2的化合物的重量比为1：9至5：5

在式1中，R1b至R6b各自为氢、卤素原子、腈基(-CN)、硝基(-NO2)、磺酰基(-SO2R)、亚砜基(-SOR)、磺胺基(-SO2NR)、磺酸酯基(-SO3R)、三氟甲基(-CF3)、酯基(-COOR)、酰胺基(-CONHR或-CONRR')、取代或未取代的直链或支链C1至C12烷氧基、取代或未取代的直链或支链C1至C12烷基、取代或未取代的直链或支链C2至C12烯基、取代或未取代的芳族或非芳族杂环、取代或未取代的芳基、取代或未取代的单或二芳基胺、或取代或未取代的芳烷基胺，其中R和R'各为 取代或未取代的C1至C60烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的5-至7-元杂环。

8.  权利要求1的有机电致发光器件，其中在第二有机材料层和发光层之间提供电子注入层或电子传输层。

9.  权利要求8的有机电致发光器件，其中电子注入层或电子传输层为与第二有机材料层接触的第一n-型有机材料层。

10.  权利要求9的有机电致发光器件，其中第一n-型有机材料层由下式1的化合物构成

在式1中，R1b至R6b各自为氢、卤素原子、腈基(-CN)、硝基(-NO2)、磺酰基(-SO2R)、亚砜基(-SOR)、磺胺基(-SO2NR)、磺酸酯基(-SO3R)、三氟甲基(-CF3)、酯基(-COOR)、酰胺基(-CONHR或-CONRR')、取代或未取代的直链或支链C1至C12烷氧基、取代或未取代的直链或支链C1至C12烷基、取代或未取代的直链或支链C2至C12烯基、取代或未取代的芳族或非芳族杂环、取代或未取代的芳基、取代或未取代的单或二芳基胺、或取代或未取代的芳烷基胺，其中R和R'各自为取代或未取代的C1至C60烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的5-至7-元杂环。

11.  权利要求9的有机电致发光器件，其中第一有机材料层的p-型掺杂剂、第二有机材料层的p-型掺杂剂以及第一n-型有机材料层的材料彼此相同。

12.  权利要求11的有机电致发光器件，其中第一有机材料层的p-型掺杂剂、第二有机材料层的p-型掺杂剂以及第一n-型有机材料层的材料为下式1的化合物：


在式1中，R1b至R6b各自为氢、卤素原子、腈基(-CN)、硝基(-NO2)、磺酰基(-SO2R)、亚砜基(-SOR)、磺胺基(-SO2NR)、磺酸酯基(-SO3R)、三氟甲基(-CF3)、酯基(-COOR)、酰胺基(-CONHR或-CONRR')、取代或未取代的直链或支链C1至C12烷氧基、取代或未取代的直链或支链C1至C12烷基、取代或未取代的直链或支链C2至C12烯基、取代或未取代的芳族或非芳族杂环、取代或未取代的芳基、取代或未取代的单或二芳基胺、或取代或未取代的芳烷基胺，其中R和R'各为取代或未取代的C1至C60烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的5-至7-元杂环。

13.  权利要求9的有机电致发光器件，其中在第一n-型有机材料层和发光层之间提供第二n-型有机材料层。

14.  权利要求13的有机电致发光器件，其中第二n-型有机材料层为n-型掺杂的。

15.  权利要求14的有机电致发光器件，其中在第二n-型有机材料层和发光层之间提供第三n-型有机材料层。

16.  权利要求1的有机电致发光器件，其中在第一有机材料层和阳极之间提供第四n-型有机材料层。

17.  权利要求1至16中任一项的有机电致发光器件，还包括：
基板，其提供于与提供有机材料层的阳极或阴极的表面相对的表面上；以及
光提取层，其提供于阴极或阳极与基板之间，或与提供阳极或阴极的基板的表面相对的表面上。

18.  权利要求1至16中任一项的有机电致发光器件，其中所述有机电致发光器件为柔性有机电致发光器件。

19.  包含权利要求1至16中任一项的有机电致发光器件的显示器。

20.  包含权利要求1至16中任一项的有机电致发光器件的照明设备。

说明书有机发光二极管
技术领域
本说明书涉及一种有机电致发光器件。
本申请要求于2012年5月31日向韩国专利局提交的韩国专利申请第10-2012-0058946号的优先权，其全部公开内容在此通过引证的方式纳入本说明书。
背景技术
一种有机电致发光器件，通过将两电极中的电子和空穴注入有机材料层中而将电流转换成可见光。所述有机电致发光器件可具有包含两层或多层有机材料层的多层结构。如果有必要的话，除发光层之外，有机电致发光器件可还包含电子或空穴注入层，电子或空穴阻挡层或电子或空穴传输层。
近年来，随着有机电致发光器件的用途多样化，已积极进行关于可以改进有机电致发光器件性能的材料的研究。
发明内容
技术问题
本说明书描述了一种具有新型结构的有机电致发光器件。
技术方案
根据本说明书的一个示例性实施方案，有机电致发光器件包括：阳极；阴极；在阳极和阴极之间提供的发光层；与阳极连接且掺杂p-型掺杂剂的第一有机材料层；以及与阴极连接且掺杂p-型掺杂剂的第二有机材料层，其中，第一有机材料层中的p-型掺杂剂的含量占第一有机材料层的50重量％或以上且小于100重量％。
根据本说明书的另一个示例性实施方案，当第一有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为A重量％且第二有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为B重量％时，可满足A-B≥B。
根据本说明书的又一个示例性实施方案，当第一有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为A重量％且第二有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为B重量％时，可满足A-B≥1.5B。
根据本说明书的又一个示例性实施方案，当第一有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为A重量％且第二有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为B重量％时，可满足A-B≥2B。
有益效果
根据本说明书的示例性实施方案可提供一种有机电致发光器件，通过使与阳极连接的有机材料层及与阴极连接的有机材料层包含p-型掺杂剂，并设定与阳极连接的有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为50重量％或以上，使该器件具有低驱动电压、高亮度及优异的发光效率。具体而言，当与阳极连接的有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度及与阴极连接的有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度控制在特定的范围内时，可进一步改进所述器件的上述性能。
附图说明
图1说明了本说明书一个示例性实施方案的有机电致发光器件的有机材料层的堆叠结构。
图2说明了本说明书另一个示例性实施方案的有机电致发光器件的有机材料层的堆叠结构。
图3说明了在图1中所阐述的有机电致发光器件中的第二有机材料层和阴极之间的电荷移动。
图4说明了在图2中所阐述的有机电致发光器件中的电子注入层或电子传输层、第二有机材料层以及阴极之间的电荷移动。
图5是表明根据p-型掺杂剂浓度的有机薄膜粗糙度的图表。
具体实施方式
在下文中将详细描述本说明书中所示范的示例性实施方案。
在本说明书中，n-型意味着n-型半导体特性。换言之，n-型有机材料层为具有在LUMO能级注入或传输电子的特性的有机材料层，及具有电子迁移率大于空穴迁移率的材料的特性的有机材料层。相反，p-型意味着p-型半导体特性。换言之，p-型有机材料层为具有在最高占据分子轨道(the highest occupied molecular orbital，HOMO)能级注入或传输空穴的特性的有机材料层，及具有空穴迁移率大于电子迁移率的材料的特性的有机材料层。“在HOMO能级传输电荷的有机材料层”和p-型有机材料层可具有相同含义。此外，“在LUMO能级传输电荷的有机材料层”和 n-型有机材料层可具有相同含义。
在本说明书中，p-型掺杂剂意指电子受体材料。
在本说明书中，能级意指能量大小。因此，即使当能级表示为真空能级的负(-)方向时，该能级理解为意指相应能量值的绝对值。例如，所述HOMO能级意指真空能级到最高占据分子轨道之间的距离。此外，所述LUMO能级意指真空能级到最低未占分子轨道(the lowest unoccupied molecular orbital)之间的距离。
在本说明书中，电荷意指电子或空穴。
在本说明书中，“与阳极连接的有机材料层”指基于发光层设置为与阴极相比更靠近阳极的有机材料层，且“与阴极连接的有机材料层”指基于发光层设置为与阳极相比更靠近阴极的有机材料层，此时，与阳极或阴极连接的有机材料层可包含与阳极或阴极物理接触的有机材料层。然而，在本说明书描述的示例性实施方案中，不完全排除在与阳极或阴极连接的有机材料层和阳极或阴极之间提供额外层的情况。
在本说明书中，所述p-型掺杂剂是指相对接收在含p-型掺杂剂的有机材料层中的主材料的电子的材料。相反地，在含p-型掺杂剂的有机材料层中的主材料是指相对地给予p-型掺杂剂电子的材料。
根据本说明书的示例性实施方案的有机电致发光器件包括：阳极；阴极；在阳极和阴极之间提供的发光层；与阳极连接且掺杂p-型掺杂剂的第一有机材料层；以及与阴极连接且掺杂p-型掺杂剂的第二有机材料层。换言之，所述有机电致发光器件包括在与阳极连接的有机材料层和与阴极连接的有机材料层中的p-型掺杂剂。如上所述，即使当通过包含在其两侧上含有大量的p-型掺杂剂的有机材料层而形成厚有机材料层时，驱动电压仍可保持在低水平。
在所述示例性实施方案中，第一有机材料层中的p-型掺杂剂的含量为50重量％或以上且低于100重量％。在所述范围内选择第一有机材料层中的p-型掺杂剂浓度可表现出降低驱动电压的作用且有利于所述器件的稳定性和电特性。具体而言，在将下面描述的式1的化合物用作第一有机材料层的p-型掺杂剂的情况下，当第一有机材料中的式1化合物的含量为50重量％或以上时，可使降低驱动电压并改进器件稳定性的效果最大化。
同时，当在第二有机材料层中的p-型掺杂剂的含量低时，通过第二有机材料层的其它材料而产生粗糙度，且可显示出光散射效果，因此显示出光提取作用。例如，当下述式1的化合物用作第二有机材料层的p-型掺杂剂，且芳香胺化合物，特别是NPB用作在第二有机材料层中待掺杂的材料时，第二有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度必须低于第一有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度。
根据本说明书的另一个示例性实施方案，当第一有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为A重量％且第二有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为B重量％时，可满足A-B≥B。
根据本说明书的又一个示例性实施方案，当第一有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为A重量％且第二有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为B重量％时，可满足A-B≥1.5B。
根据本说明书的又另一个示例性实施方案，当第一有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为A重量％且第二有机材料层中的p-型掺杂剂的浓度为B重量％时，可满足A-B≥2B。
图1说明了根据示例性实施方案的有机电致发光器件的有机材料层的堆叠顺序。根据图1，在基板上依序堆叠阳极、第一有机材料层、发光层、第二有机材料层及阴极。图1说明了在基板上提供阳极的实例，但在基板上提供阴极的情况也包含在本说明书所述的示例性实施方案范围内。例如，本说明书所述的有机电致发光器件可具有在基板上依序堆叠阴极、第二有机材料层、发光层、第一有机材料层、以及阳极的结构。
一般而言，在有机电致发光器件中，从阴极向发光层注入并传输电子，从阳极向发光层注入并传输空穴。因此，在相关技术的有机电致发光器件中，通过LUMO能级注入或传输电子的n-型有机材料层设置在阴极和发光层之间。
与已在有机电致发光器件领域中想到的技术相反的是，将包含p-型掺杂剂的有机材料层设置为与阴极连接的有机材料层。然而，根据本说明书的描述，将包含p-型掺杂剂的第二有机材料层设置为与阴极连接的有机材料层。
在图1所说明的器件中，在阴极和与阴极连接的第二有机材料层之间注入电荷的方法将在下文中更详细地描述。
在含n-型有机材料层作为与阴极连接的有机材料层的相关技术中的有机电致发光器件中，从阴极中注入电子的障碍是阴极的功函数与n-型有机材料层的LUMO能级之间的差。在相关技术的有机电致发光器件中，电子为了从阴极的功函数移动到n-型有机材料层的LUMO能级，需要克服电子注入障碍，其相当于阴极的功函数与n-型有机材料层的LUMO能级之间的差。因此，在相关技术的有机电致发光器件结构中，为减少电子注入障碍，引入电子注入层(例如LiF层)，电子传输层用碱金属或碱土金属掺杂，或使用具有低功函数的金属作为阴极材料。
然而，根据本说明书所述的示例性实施方案，空穴通过上述含p-型掺杂剂的第二有机材料层的HOMO能级移向阴极。图3说明了在本说明书所述的有机电致发光器件(例如在图1中所阐述的有机电致发光器件)中的阴极和含p-型掺杂剂的第二有机材料层之间的电荷移动示意图。根据图3，传输至包含p-型掺杂剂的第二有机材料层的HOMO能级的空穴与阴极的电子相遇并湮灭。因此，在阴极和第二有机材料层之间并不存在电子注入障碍。因此，在本说明书中所述的有机电致发光器件中，不需要致力于降低阴极至有机材料层的电子注入障碍。
因此，根据本说明书的描述，可从具有各种功函数的材料中选择阴极材料。
图1说明了阳极、第一有机材料层、发光层、第二有机材料层及阴极彼此直接接触的结构。然而，在阳极和第一有机材料层之间、在第一有机材料层和发光层之间、在发光层和第二有机材料层之间或在第二有机材料层和阴极之间可额外提供有机材料层。例如，当在阳极与第一有机材料层或阴极与第二有机材料层之间提供额外有机材料层时，可包括p-型有机材料层。p-型有机材料层可包含在阳极和第一有机材料层之间，或第一有机材料层和发光层之间，且其可用作空穴注入层或空穴传输层。
根据本说明书的又另一个示例性实施方案，可在发光层和第二有机材料层之间提供电子注入层或电子传输层。在此，电子注入层或电子传输层包括电子注入层、电子传输层或同时注入或传输电子的层。可提供n-型有机材料层作为电子注入层或电子传输层。为了区别本说明书的额外的n-型有机材料层，在发光层与第二有机材料层之间提供的并与第二有机材料层接触的n-型有机材料层称为第一n-型有机材料层。
图2说明了包含电子注入层或电子传输层的有机电致发光器件的实例。图2说明了电子注入层或电子传输层与发光层接触，但可在这些层之间提供额外有机材料层。
在图2所说明的器件中，在阴极、与阴极连接的第二有机材料层、第一n-型有机材料层、及发光层之间注入电荷的方法将在下文中更详细地描述。
根据图2，第一n-型有机材料层配置于第二有机材料层和发光层之间。在此，在包含p-型掺杂剂的第二有机材料层和第一n-型有机材料层之间可产生电荷。在第二有机材料层和第一n-型有机材料层之间产生的电荷中，空穴通过第二有机材料层的HOMO能级移向阴极。通过第二有机材料层的HOMO能级所移动的空穴在阴极的方向上逃逸。此外，在第二有机材料层和第一n-型有机材料层之间产生的电荷中，电子通过第一n-型有机材料层的LUMO能级移向发光层。
在如图2所说明的结构中，在上述包含p-型掺杂剂的第二有机材料层和第一n-型有机材料层之间产生电荷，且所产生的电荷中的空穴通过第二有机材料层的HOMO能级移向阴极。图4说明了在图2所述结构中的电荷移动示意图。
同时，有机电致发光器件中的发光特性是该器件的一个重要特性。为了在有机电致发光器件中有效地发光，在发光区域实现电荷平衡是重要的。为此，从阴极传输的电子和从阳极传输的空穴需要达到定量平衡，且在电子和空穴彼此相遇形成激子(extion)的点必须位于发光区域之内。
同时，在所述的有机电致发光器件中，可使用根据发光颜色控制该器件的共振腔(cavity)的方法作为提高发光效率的方法之一。通过控制该器件的共振腔，可进一步提高发光效率，以便其适合于发光颜色的波长。在此，所述器件的共振腔是指在该器件内可共振的光的长度。在一个实例中，当上电极(upper electrode)为透明电极，下电极(lower electrode)为反射电极时，所述器件的共振腔可指从上电极的顶部到下电极的顶部之间的长度。
此外，在所述有机电致发光器件中，从发光层到阴极之间的距离也可通过表面电浆(surface plasmon)、金属、波导模式(waveguide mode)、基板模式(substrate mode)、外偶合模式(out-coupled mode)等等影 响光损失。因此，可能有必要调节发光层至阴极的距离。
为了控制上述器件的共振腔或发光层至其阴极的距离，在相关技术中的有机电致发光器件的结构中，当与阴极连接的n-型有机材料层的厚度(例如电子传输层)增加时，可造成电荷失衡。然而，根据本说明书的描述，在所述有机电致发光器件中，可以控制与阴极连接的第二有机材料层的厚度。即控制第二有机材料层的厚度可用于控制所述器件的共振腔或发光层与阴极之间的距离。在本说明书的示例性实施方案中，到达发光层的电子不是从阴极传输的，而是在第二有机材料层和第一n-型有机材料层之间产生的。因此，控制第二有机材料层的厚度并不影响发光层中的电荷平衡。此外，在本说明书的示例性实施方案中，当控制第二有机材料层的厚度时，可将相关技术的结构中的问题最小化，驱动电压随着电子传输层(其为n-型有机材料层)的厚度的增加而增加。
在相关技术的结构中，当控制阴极至发光层的距离(D)时，可影响发光层中的电荷平衡。原因是当控制n-型有机材料层(例如电子注入层或电子传输层)的厚度时改变了到达发光层的电子的数量。图4说明了在如图2所述的根据本说明书的示例性实施方案的有机电致发光器件的结构中从阴极至发光层的结构。在本说明书的示例性实施方案的结构中，当控制与阴极连接的第二有机材料层的厚度Dh时，可影响控制发光层的发光点到阴极的距离，所述距离与所述器件的共振腔有关，但因为与电子数量有关的长度De不受影响，因此不影响电荷平衡。在此，发光层中的发光点是指根据电子和空穴的平衡而实际发光的点。发光点可根据发光层的材料而改变。在本发明涉及的技术中，发光层的中心点或发光层和其它层之间的界面可设定为发光点。
例如，当阴极用作反射板时，可将从发光层中的发光点到阴极的距离D控制为[所述有机材料层的折射率*λ/4]的整数倍。此时，λ为发光层所发出的光的波长。因为具有不同颜色的光具有不同的波长，可根据发光层所发出的光的颜色而区别性地控制发光层中的发光点到阴极之间的距离D。此外，又可根据有机材料层的折射率而区别性地控制发光层中的发光点到阴极的距离D。此时，当有机材料层由两层或多层组成时，有机材料层的折射率可通过获得每一层的折射率及然后获得的总折射率而计算。
此外，当向阴极进行的光到达阴极的表面并反射时，光的穿透深度 (penetration depth)根据阴极材料的类型而变化。因此，阴极材料的类型引起从阴极表面反射的光的相的变化。此时，考虑到相位差的改变，需要控制发光层中的发光点到阴极的距离D。因此，阴极材料也可影响发光层至阴极的距离。
当产生与从发光层到阴极所进行的光匹配的相位且光从所述阴极反射时，发生结构干涉(constructive interference)，并因此可产生强光，且相反，当光之间不产生匹配的相位时，发生相消干扰(destructive interference)，并因此湮灭一部分光。根据如上所述的相位匹配和相位不匹配现象，根据发光层至阴极的距离，发射光的亮度以正弦曲线的形式显示。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在根据发光层至阴极的距离而显示的所述器件的发光亮度的正弦曲线中，在光亮度为最大的点处的x轴的值可设定为发光层至阴极的距离。
根据本说明书的一个示例性实施方案，可以控制第二有机材料层和第一n-型有机材料层之间的边界至发光层的距离及阳极至发光层的距离，使得发光层中空穴的数量与其中的电子的数量平衡。在本文中，空穴的数量和电子的数量之间的平衡是指注入发光层的空穴与电子在发光层中彼此结合并因此有效地形成用于光发射的激子，且将包含形成激子的空穴和电子的损失减至最小。例如，当器件中空穴的数量大于其中的电子的数量时，除由于过多的空穴而包含在激子中的空穴外，产生不发射光且被湮灭的空穴，因此在所述器件中造成量子效率损失。相反，当电子的数量大于空穴的数量时，可造成电子损失。因此，可通过实现注入空穴和电子的定量平衡而企图降低在对发射光没有贡献的情况下湮灭的空穴和电子的数量。
例如，在发光层中空穴和电子之间实现定量平衡的方法中，控制空穴和电子的移动速率也是重要的。当发光层中过多地存在空穴时，可通过增加电子的注入速率而在发光层中取得空穴和电子之间的平衡。一般而言，在阳极和发光层之间所提供的材料的空穴迁移率(即在第二电荷传输途径与传输空穴中)比在阴极和发光层之间提供的材料的电子迁移率(即在第一电荷传输途径与传输电子中)快。例如，NPB的空穴迁移率为8.8*10-4cm2/Vs，然而，Alq3的电子迁移率为6.7*10-5cm2/Vs。
因此，为了提高所述器件的发光效率，增加电子迁移率是重要的，且当增加且利用阴极到发光层的距离时，可有效增加第二有机材料层的厚度而非第一n-型有机材料层的厚度。
因此，根据一个实例，第二有机材料层和第一n-型有机材料层之间的边界到发光层的距离可设置为短于阳极到发光层的距离。在一个具体的实例中，第二有机材料层和第一n-型有机材料层之间的边界到发光层的距离可设置为至在另一个具体实例中，阳极到发光层的距离可设置为至然而，可根据发光层的特性或用户不同地控制比值。
根据本说明书的一个示例性实施方案，为了保持所述器件的稳定性，可控制第二有机材料层的厚度。当增加第二有机材料层的厚度时，可进一步改进所述器件的稳定性而不会影响到所述器件的电荷平衡或使电压增加。
在本文中，所述器件的稳定性是指当所述器件薄时可避免由于阳极与阴极之间接触而产生的短路现象的程度。一般而言，当增加在阴极和发光层之间提供的n-型有机材料层的厚度时，可改善所述器件的稳定性，但其驱动电压会快速地增加，因此会降低其功率效率。为了解决相关技术中的问题，已尝试增加阴极与发光层之间提供的n-型有机材料层的厚度，且并用金属掺杂有机材料层，但存在产生增加光吸收效率和减少使用寿命的问题，且其方法也变得复杂。
然而，根据本说明书的描述，可通过控制第二有机材料层的厚度(其并不影响电荷平衡或电压的增加)而非控制阴极和发光层之间提供的n-型有机材料层的厚度来增加发光层和阴极之间的距离。因此，改进了所述器件的稳定性，使驱动电压的增加最小化，从而增加了功率效率。
根据一个实例，在考虑所述器件的稳定性时，阴极到发光层的距离可设置为长于阳极到发光层的距离。不像相关领域，即使在所述设置中，电荷平衡或电压的增加不会受影响。在一个具体的实例中，第二有机材料层的厚度可控制为5nm或以上，且当第二有机材料层变厚时，可提高所述器件的稳定性。第二有机材料层厚度的上限没有特别地限制，可由本领域技术人员来确定。例如，在考虑方法的容易度时，第二有机材料层的厚度可选自500nm或以下。
根据本说明书的另一个示例性实施方案，可控制第二有机材料层的厚度使得所述有机电致发光器件的共振腔长度是发光层发出的光的波长的整数倍。通过将所述有机电致发光器件的共振腔长度控制为上述光波长的整数倍，可改善由光的结构干涉所造成的发光效率。
根据本说明书的另一个示例性实施方案，可控制第二有机材料层和第一n-型有机材料层之间的边界至发光层的距离和阳极至发光层的距离，使得发光层中的空穴数量与其中的电子数量平衡，且可控制第二有机材料层的厚度使得所述有机电致发光器件的共振腔长度是发光层所发出的光的波长的整数倍。
根据本说明书的又另一个示例性实施方案，可控制电子从第二有机材料层和第一n-型有机材料层之间的边界至发光层的移动时间及空穴从阳极至发光层的移动时间，使得所述器件的空穴和电子在发光层中达到定量平衡，并控制第二有机材料层的厚度，使得所述有机电致发光器件的共振腔长度是发光层所发出的光的波长的整数倍。
根据本说明书的另一个实施方案，第二有机材料层的HOMO能级和第一n-型有机材料层的LUMO能级之差为2eV或以下。根据本说明书的一个示例性实施方案，第二有机材料层的HOMO能级和第一n-型有机材料层的LUMO能级之差可高于0eV且为2eV以下，或高于0eV且为0.5eV以下。根据本说明书的另一个示例性实施方案，第二有机材料层和第一n-型有机材料层的材料可选择成使得第二有机材料层的HOMO能级和第一n-型有机材料层的LUMO能级之差为0.01eV至2eV的材料。
在第二有机材料层的HOMO能级和第一n-型有机材料层的LUMO能级之间的能量差为2eV或以下的情况下，当第二有机材料层和第一n-型有机材料层彼此接触时，在其间可容易地产生NP结。在此情况下，可降低注入电子的驱动电压。
当第二有机材料层与第一n-型有机材料层接触时，在第二有机材料层和第一n-型有机材料层之间形成NP结。当NP结形成时，降低了第二有机材料层的HOMO能级和第一n-型有机材料层的LUMO能级之间的差。因此，当对其施加外电压时，容易由NP结形成空穴和电子。
根据本说明书的一个示例性实施方案，阴极功函数的值可等于或小于第二有机材料层的HOMO能级。
当阴极的功函数的值等于或小于第二有机材料层的HOMO能级时，当电子从阴极向第二有机材料层的HOMO能级注入时，不存在注入障碍。
根据本说明书的一个示例性实施方案，阴极和第二有机材料层可互相接触。当阴极和第二有机材料层相互接触且阴极的功函数等于或大于第二有机材料层的HOMO能级时，即使阴极的功函数与第二有机材料层的HOMO能级之差大，电子也会容易地从阴极注入第一p-型有机材料层的HOMO能级。这是因为由第二有机材料层和第一n-型有机材料层之间的NP结所产生的空穴沿着第二有机材料层向阴极移动。一般而言，当电子从低能级移动至高能级时，没有障碍。此外，当空穴从高能级移动至低能级时，没有产生障碍。因此，电子在没有能量位垒的情况下可从阴极向第二有机材料层的HOMO能级移动。
在阴极和第二有机材料层之间可额外地提供额外层。在此情况下，所述额外层的HOMO能级可与阴极的功函数或第二有机材料层的HOMO能级相等，或可在阴极的功函数或第二有机材料层的HOMO能级之间。
在本说明书中，只要所述p-型掺杂剂为电子受体材料，则第一有机材料层和第二有机材料层中所包含的p-型掺杂剂可在没有特别限制的情况下使用。然而，当下式1的化合物用作p-型掺杂剂时，驱动电压降低并在第一有机材料层中造成光散射效应，其有利于提高光提取效果。
[式1]

在式1中，R1b至R6b各自可为氢、卤素原子、氰基(-CN)、硝基(-NO2)、磺酰基(-SO2R)、亚砜基(-SOR)、磺胺基(-SO2NR)、磺酸酯基(-SO3R)、三氟甲基(-CF3)、酯基(-COOR)、酰胺基(-CONHR或-CONRR')、取代或未取代的直链或支链C1至C12烷氧基、取代或未取代的直链或支链C1至C12烷基、取代或未取代的直链或支链C2至C12烯基、取代或未取代的芳族或非芳族杂环、取代或未取代的芳基、取代或 未取代的单或二芳基胺、或取代或未取代的芳烷基胺，其中R和R'各自为取代或未取代的C1至C60烷基、取代或未取代的芳基、或取代或未取代的5-至7-元杂环。
在本说明书中，所述“取代或未取代的”是指未用或用卤素原子、氰(-CN)、硝基(-NO2)、磺酰基(-SO2R)、亚砜基(-SOR)、磺胺基(-SO2NR)、磺酸酯基(-SO3R)、三氟甲基(-CF3)、酯基(-COOR)、酰胺基(-CONHR或-CONRR')、直链或支链C1至C12烷氧基、直链或支链C1至C12烷基、直链或支链C2至C12烯基、芳族或非芳族杂环、芳基、单或二芳基胺、或芳烷基胺取代，其中R和R'各自为C1至C60烷基、芳基、或5-至7-元杂环。
式1的化合物可例举为下式1-1至1-6的化合物。
[式1-1]

[式1-2]

[式1-3]

[式1-4]

[式1-5]

[式1-6]

其它实例，或式1的合成方法和各种特征记载于美国专利第2002-0158242号中以及美国专利第6,436,559号和4,780,536号中，且这些文件的内容全部纳入本说明书中。
在第一有机材料层和第二有机材料层中，p-型有机材料可用作掺杂p-型掺杂剂的有机材料。可用芳基胺化合物作为p-型有机材料的一个具体实例。下式2的化合物作为芳基胺化合物的一个实例。
[式2]

在式2中，Ar1、Ar2和Ar3各自独立为氢或烃基。此时，Ar1、Ar2和Ar3中至少一个可包含芳烃基取代基，且取代基可彼此相同，且可由不同的取代基组成。Ar1、Ar2和Ar3中不是芳烃基的那些可为氢；直链、支链或环状芳烃基以及包含N、O、S或Se的杂环基。
式2的具体实例包含下式，但本说明书所述的示例性实施方案的范围并不总是局限于此。


根据本说明书的另一个示例性实施方案，当第二有机材料层中的p-型掺杂剂是式1的化合物且用p-型掺杂剂掺杂的材料是式2的化合物(例如NPB)时，可将式1化合物和式2化合物的重量比控制为1:9至5:5，特别是2:8至4:6。此范围有利于提供由光散射造成的光提取效果。
第一n-型有机材料层并不局限于由单一材料组成，且可由两种或多种具有n-型半导体特性的化合物组成。此外，第一n-型有机材料层可由单层组成，但也可包含两层或三层或更多层。此时，两层或更多层可由相同材料组成，但也可由不同材料组成。如果有必要的话，构成第一n-型有机材料层的层的至少一层可掺杂n-型掺杂剂。
所述第一n-型有机材料层并没有特别的限制，只要有机材料层由可通过上述第二有机材料层和发光层之间的LUMO能级移动电荷的材料构成。例如，第一n-型有机材料层可包含一种或多种化合物，该化合物选自式1的化合物或2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰对苯醌二甲烷(2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane，F4TCNQ)、氟取代的3,4,9,10-苝四羧酸二酐(fluoro-substituted 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride，PTCDA)、氰基取代的苝四羧酸二酐(cyano-substituted 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride，PTCDA)、萘四羧酸二酐(naphthalene tetracarboxylic dianhydride，NTCDA)、氟取代的萘四羧酸二酐(fluoro-substituted naphthalene tetracarboxylic dianhydride，NTCDA)，以及氰基取代的萘四羧酸二酐(cyano-substituted naphthalene tetracarboxylic dianhydride，NTCDA)。
根据本说明书的一个示例性实施方案，所述第一n-型有机材料层可由与第二有机材料层的p-型掺杂剂相同的材料所构成。
此外，作为第一n-型有机材料层的材料，可使用用作电子注入材料或电子传输材料的具有n-型半导体特性的有机材料，其在本技术领域是已知的。具体而言，可使用以下材料，但本发明并不局限于此。例如，作为第一n-型有机材料层的材料的一个实例，可使用具有选自咪唑基(imidazole group)、噁唑基(oxazole group)、噻唑基(thiazole group)、喹啉基(quinoline group)及啡啉基(phenanthroline group)的官能团的化合物。
具有选自咪唑基、噁唑基和噻唑基的官能团的化合物的具体实例包含下式3或4的化合物。
[式3]

在式3中，R1至R4可以彼此相同或不同，且各自独立为氢原子；被一个或多个选自卤素原子、氨基、腈基、硝基、C1至C30烷基、C2至C30烯基、C1至C30烷氧基、C3至C30环烷基、C3至C30杂环烷基、C5至C30芳基、C2至C30杂芳基的基团取代或未取代的C1至C30烷基；被一个或多个选自卤素原子、氨基、腈基、硝基、C1至C30烷基、C2至C30烯基、C1至C30烷氧基、C3至C30环烷基、C3至C30杂环烷基、C5至C30芳基、C2至C30杂芳基的基团取代或未取代的C3至C30环烷基；被一个或多个选自卤素原子、氨基、腈基、硝基、C1至C30烷基、C2至C30烯基、C1至C30烷氧基、C3至C30环烷基、C3至C30杂环烷基、C5至C30芳基、C2至C30杂芳基的基团取代或未取代的C5至C30芳基；被一个或多个选自卤素原子、氨基、腈基、硝基、C1至C30烷基、C2至C30烯基、C1至C30烷氧基、C3至C30环烷基、C3至C30杂环烷基、C5至C30芳基、C2至C30杂芳基的基团取代或未取代的且可与相邻基团共同形成脂族、芳族、杂脂族(aliphatic hetero)或杂芳族(aromatic hetero)缩合环(condensation ring)或螺键的C2至C30杂芳基；Ar1是氢原子、取代或未取代的芳环、或取代或未取代的芳杂环；X是O、S、或NRa；且Ra可为氢、C1至C7 脂族烃、芳环或芳杂环。
[式4]

在式4中，X为O、S、NRb或C1至C7二价烃基；A、D及Rb各自为氢、氰基(-CN)、硝基(-NO2)、C1至C24烷基、包含C5至C20芳环或杂原子的取代芳环、卤素、或亚烷基或包含可与相邻的环共同形成稠环的杂原子的亚烷基；A和D可彼此连接以形成芳环或杂芳环；当n为2或以上时，B为取代或未取代的亚烷基或作为连接单元与多元杂环共轭或未共轭连接的亚芳基，且当n为1时，B为取代或未取代的烷基或芳基；n为1至8的整数。
式4的化合物的实例包含在韩国专利申请公开号第2003-006773号中已知的化合物，且式4的化合物的实例包含记载于美国专利第5,645,948号及WO05/097756中的化合物。所述文件的所有内容纳入本说明书中。
具体而言，式3的化合物还包含式5的化合物。
[式5]

在式5中，R5至R7彼此相同或不同，各自独立为氢原子、C1至C20脂族烃基、芳环、芳杂环或脂族或芳族稠环；Ar为直接键(direct bond)、芳环或芳杂环；X为O、S或NRa；Ra为氢原子、C1至C7脂族烃基、芳环或芳杂环；然而，排除R5和6同时为氢的情况。
此外，式4的化合物还包含下式6的化合物。
[式6]

在式6中，Z为O、S或NRb；R8和Rb为氢原子、C1至C24烷基、包含C5至C20芳环或杂原子的取代芳环、卤素、或亚烷基或包含可与吲哚环(benzazole ring)共同形成稠环的杂原子的亚烷基；当n为2或以上时，B为亚烷基、亚芳基、取代的亚烷基或作为连接单元与多元吲哚基共轭或非共轭连接的取代的亚芳基，且当n为1时，B为取代或未取代的烷基或芳基；n为1至8的整数。
例如，可使用具有下述结构的咪唑化合物：

具有喹啉基的化合物的实例包含下式7至13的化合物。
[式7]

[式8]

[式9]

[式10]

[式11]

[式12]

[式13]

在式7至13中，
n为0至9的整数，m为2或以上的整数。
R9选自具有氢、烷基(例如甲基和乙基)、环烷基(例如环己基和降冰片基(norbornyl))、芳烷基(例如苄基)、烯基(例如，乙烯基 和烯丙基)、环烯基(例如环戊二烯基和环己烯基)、烷氧基(例如甲氧基)、烷氧基的醚键中的氧原子被硫原子取代的烷硫基、芳基醚基(例如苯氧基)、芳基醚基的醚键中的氧原子被硫原子取代的芳基硫醚基、芳基(例如苯基)、萘基、联苯基、杂环基(例如呋喃基、噻吩基、噁唑基、吡啶基、喹啉基及咔唑基)、卤素、氰基、醛基、羰基、羧基、酯基、氨基甲酰基、氨基、硝基、甲硅烷基(例如三甲基甲硅烷基(trimethylsilyl))、通过醚键具有硅的硅氧烷基、以及相邻取代基的环结构；且当n为2或以上时，这些取代基可以是未取代的或取代的，且可彼此相同或不同；且
Y为R9基团的二价基团。
式7至式13的化合物记载于韩国专利申请公开号第2007-0118711号中，且该文件的内容以引证的方式全部纳入本说明书中。
具有邻二氮杂菲基(phenanthroline group)的化合物的实例包含下式14至24的化合物，但不局限于此。
[式14]

[式15]

[式16]

[式17]

在式14至17中，
m为1或以上的整数，n和p为整数，n+p为8或以下，
当m为1时，R10和R11选自具有氢、烷基(例如甲基和乙基)、环烷基(例如环己基和降冰片基)、芳烷基(例如苄基)、烯基(例如乙烯基和烯丙基)、环烯基(例如环戊二烯基和环己烯基)、烷氧基(例如甲氧基)、烷氧基的醚键中的氧原子被硫原子取代的烷硫基、芳基醚基(例如苯氧基)、芳基醚基的醚键中的氧原子被硫原子取代的芳基硫醚基、芳基(例如苯基)、萘基、联苯基、杂环基(例如呋喃基、噻吩基、噁唑基、吡啶基、喹啉基及咔唑基)、卤素、氰基、醛基、羰基、羧基、酯基、氨基甲酰基、氨基、硝基、甲硅烷基(例如三甲基甲硅烷基)、通过醚键具有硅的硅氧烷基、以及相邻取代基的环结构；
当m为2或以上时，R10为直接键或上述基团的二价或二价以上的基团，R11与其中m为1的情况相同，及
取代基可为未取代的或取代的，当n或p为2或以上时，这些取代基可彼此相同或不同。
式15至18的化合物记载于韩国专利公开号第2007-0052764和2007-0118711号中，且该文件的内容以引证的方式全部纳入本说明书中。
[式18]

[式19]

[式20]

[式21]

在式18至21中，R1a至R8a和R1b至R10b各自为氢原子，具有5至60个核原子(nucleus atoms)的取代或未取代芳基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的喹啉基、具有1至50个碳原子的取代或未取代烷基、具有3至50个碳原子的取代或未取代环烷基、具有6至50个核原子的取代或未取代芳烷基、具有1至50个碳原子的取代或未取代烷氧基、具有5至50个核原子的取代或未取代芳氧基、具有5至50个核原子的取代或未取代芳硫基、具有1至50个碳原子的取代或未取代烷氧羰基、用具有5至50个核原子的取代或未取代芳基取代的氨基、卤素原子、氰基、硝基、羟基或羧基，且可彼此键合以形成芳环，且L为具有6至60个碳原子的取代或未取代亚芳基(arylene group)、取代或未取代的亚吡啶基(pyridinylene group)、取代或未取代的亚喹啉基(quinolynylene group)、取代或未取代的亚芴基(fluorenylene group)。式18至式21的化合物记载于日本专利公开号第2007-39405中，且该文件的内容以引证的方式全部纳入本说明书中。
[式22]

[式23]

在式22和式23中，d1、d3至d10以及g1各自为氢、或芳族或脂族烃基，m和n为0至2的整数，且p为0至3的整数。式22和23的化合物记载于美国专利公开号第2007/0122656号中，且该文件的内容以引证的方式全部纳入本说明书中。
[式24]

在式24中，R1c至R6c各自为氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基或卤素原子，且Ar1c和Ar2c各自选自以下结构式。

在所述结构式中，R17至R23各自为氢原子、取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的杂环基或卤素原子。式24的化合物记载于日本专利公开号第2007-39405号中，且该文件的内容以引证的方式全部纳入本说明书中。
在第一n-型有机材料层和发光层之间还可包含至少一个有机材料层。在第一n-型有机材料层和发光层之间可提供具有一层或两层或更多层的电子传输层、空穴阻挡层等。
在下文中，将详细描述构成本说明书所述的有机电致发光器件的每一层。在下文中所述的每一层的材料可以为单一材料或两种或更多种材料的混合物。
阳极
阳极包含金属、金属氧化物或导电聚合物。所述导电聚合物可包含电性导电聚合物(electrically conductive polymer)。例如，所述阳极可具有约3.5eV至约5.5eV的功函数值。典型的导电材料的实例包含碳、铝、钒、铬、铜、锌、银、金、其它金属及其合金；氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌、以及其它类似的金属氧化物；氧化物和金属的混合物如ZnO:Al和SnO2:Sb等。透明材料或不透明的材料可用作阳极材料。在阳极方向上发射光的结构的情况下，可透明地形成阳极。此处，只要可传输从有机材料层中发射的光，则透明度是足够的，且透光度并没有特别的限制。
例如，当本说明书的有机电致发光器件为顶部发光型，且在有机材料层和阴极形成之前，在基板上形成阳极时，除了透明材料外，具有优异的光反射的不透明材料也可用作阳极材料。例如，当本说明书的有机电致发光器件为底部发光型，且在有机材料层和阴极形成之前，在基板上形成阳极时，透明材料或需形成足够透明的薄膜的不透明材料用作阳极材料。
空穴注入层或空穴传输层
在本说明书的有机电致发光器件中，在阳极和第一有机材料层之间或在第一有机材料层和发光层之间可包含额外的p-型有机材料层。额外的p-型有机材料层可为空穴注入层(HIL)或空穴传输层(HTL)。额外的p-型有机材料层可包含芳胺化合物、导电聚合物、或具有共轭和非共轭部分的嵌段共聚物等，但并不局限于此。可用掺杂第一或第二有机材料层的实例性材料作为额外p-型有机材料层的材料。
在第一有机材料层和阳极之间可提供第四n-型有机材料层。在本文中，第一有机材料层的HOMO能级和第四n-型有机材料层的LUMO能级之差可为2eV或以下，或1eV或以下，例如，约0.5eV。第一有机材料层和第四n-型有机材料层可相互接触。因此，第一有机材料层和第四n-型有机材料层可形成NP结。
所述第四n-型有机材料层的LUMO能级和阳极的功函数之差可为4eV或以下。所述第四n-型有机材料层和阳极可彼此接触。
所述第四n-型有机材料层可具有约4eV至约7eV的LUMO能级，且其电子迁移率为约10-8cm2/Vs至1cm2/Vs或约10-6cm2/Vs至约10-2cm2/Vs。具有在此范围内的电子迁移率的第四n-型有机材料层有利于空 穴的有效注入。
第四n-型有机材料层也可由可真空沉积的材料，或可通过溶液法薄膜成型的材料形成。第四n-型有机材料的具体实例除了2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰对苯醌二甲烷(F4TCNQ)、氟取代的3,4,9,10-苝四羧酸二酐(PTCDA)、氰基取代的苝四羧酸二酐PTCDA、萘四甲酸二酐(NTCDA)、氟取代的萘四甲酸二酐NTCDA、氰基取代的萘四甲酸二酐NTCDA或六腈六氮杂苯并菲(hexanitrile hexaazatriphenylene，HAT)外还包括式1的化合物，但并不局限于此。
当第四n-型有机材料层和第一有机材料层形成NP结时，由NP结形成的空穴通过第一有机材料层传输至发光层。作为第四n-型有机材料层和第一有机材料层的p-型掺杂剂的材料，可使用相同的材料。
发光层(EML)
在发光层中，同时发生空穴和电子传输，并因此发光层可具有n-型特性和p-型特性。为了方便，当电子传输快于空穴传输时，发光层可定义为n-型发光层，而当空穴传输快于电子传输时，发光层可定义为p-型发光层。
所述n-型发光层包含三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)；8-羟基喹啉铍(BAlq)；苯并噁唑类化合物(benzoxazole-based compound)、苯并噻唑类化合物(benzthiazole-based compound)或苯并咪唑类化合物(benzimidazole-based compound)；聚芴基类化合物(polyfluorene-based compound)；硅杂环戊二烯类化合物(sila cyclopentadiene(silole)-based compound)等，但不局限于此。
所述p-型发光层包含咔唑类化合物；蒽类化合物；聚亚苯基乙烯基类聚合物(polyphenylenevinylene(PPV)-based polymer)；或螺环化合物等，但不局限于此。
电子注入层或电子传输层(ETL)
在本说明书中，所述第一n-型有机材料层也可用作电子注入层或电子传输层。此外，也可在第一n-型有机材料层和发光层之间提供额外的第二n-型有机材料层。所述第二n-型有机材料层也可用作电子传输层或空穴阻挡层。优选的是，第二n-型有机材料层的材料为具有大的电子迁移率的材料，以便于较好地传输电子。也可在第二n-型有机材料层和发 光层之间提供第三n-型有机材料层。所述第三n-型有机材料层也可用作电子传输层或空穴阻挡层。
如上所述，第一n-型有机材料层优选由其LUMO能级和第二有机材料层的HOMO能级之差为2eV或以下的材料组成。根据一个实例，所述第一n-型有机材料层可具有5eV至7eV的LUMO能级。
第二n-型有机材料层优选具有小于第一n-型有机材料层的LUMO能级的LUMO能级。根据一个实例，第二n-型有机材料层可具有2eV至3eV的LUMO能级。根据一个实例，第二n-型有机材料层可具有5eV至6eV，特别是5.8eV至6eV的HOMO能级。
第二或第三n-型有机材料层包括三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)；包含Alq3结构的有机化合物；羟基黄酮-金属络合物或硅杂环戊二烯类化合物等，但不局限于此。上述第一n-型有机材料层的材料也可用作第二或第三n-型有机材料层的材料。第二或第三n-型有机材料层可掺杂n-型掺杂剂。根据示例性实施方案，当第二n-型有机材料层和第三n-型有机材料层中的任一个掺杂n-型掺杂剂时，掺杂层的主体材料和未掺杂层的材料可以彼此相同。
所述n-型掺杂剂可以是有机材料或无机材料。当所述n-型掺杂剂是无机材料时，n-型掺杂剂可包括碱金属，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；或包含一种或多种金属的金属化合物。或者，所述n-型掺杂剂也可为包含环戊二烯、环庚三烯、六元杂环或含这些环的缩合环的材料。此时，掺杂浓度可为0.01重量％至50重量％，或1重量％至10重量％。
在一个具体实例中，有机电致发光器件包含第一至第三n-型有机材料层，其中，第一n-型有机材料层可包含式1的化合物，且第二n-型有机材料层可掺杂n-型掺杂剂。此时，第二n-型有机材料层和第三n-型有机材料层可包含式5的化合物作为主体材料。
阴极
如上所述，在本说明书中，阴极材料通过包含上述第二有机材料层和第一n-型有机材料层可选自具有各种功函数的材料。阴极材料优选通常具有小功函数的材料，以便促进电子注入。然而，在本说明书中，也可以 使用具有大功函数的材料。具体而言，在本说明书中，可使用具有等于或大于上述第二有机材料层的HOMO能级的功函数的材料作为阴极材料。例如，在本说明书中，具有2eV至5eV功函数的材料可用作阴极材料。所述阴极包含金属如镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅，或其合金；多层结构材料(如LiF/Al或LiO2/Al)等。
当铝用作阴极材料时，可提供一种通过单独使用铝或与LiF或Liq一起使用铝而能够有效操作的器件。具体而言，当银用作阴极材料时，当单独使用银或与LiF或Liq一起使用银时不能较好地操作相关技术中的器件，因此，需要使用由金属(如碱金属或碱土金属)组成的层，或用金属掺杂的有机材料层作为与阴极连接的有机材料层。然而，在本说明书中所述的示例性实施方案中，如上文所述，具有大功函数的材料(例如银)可用作阴极材料而没有金属层或掺杂金属的有机材料层。此外，在本说明书中所述的示例性实施方案中，具有大功函数的透明导电氧化物(例如IZO，功函数为4.8eV至5.2eV)也可用作阴极材料。
根据本发明书的一个示例性实施方案，可提供阴极以便与有机材料层物理接触。与阴极接触的有机材料层可为上述的第二有机材料层，也可为额外的有机材料层。在本文中，与阴极接触的有机材料层可为非掺杂的。
在相关技术中的有机电致发光器件中，当使用具有大功函数的阴极材料(如铝或银)时，需要用金属掺杂有机材料层和阴极之间的无机材料层(例如LiF层)或有机材料层。在相关技术中，当阴极在没有使用如上所述的掺杂金属的无机材料层或有机材料层的情况下与有机材料层接触时，仅具有2eV或以上且小于3.5eV功函数的材料可用作阴极材料。然而，在本说明书的有机电致发光器件中，即使当阴极与有机材料层接触时，可通过第二有机材料层和第一n-型有机材料层使用具有3.5eV或以上功函数的材料配置阴极。
根据本说明书的一个示例性实施方案，提供阴极以便其与有机材料层物理接触，且所述阴极由具有3.5eV或以上功函数的材料组成。
根据本说明书的一个示例性实施方案，提供阴极以便其与有机材料层物理接触，且所述阴极由具有4eV或以上功函数的材料组成。
根据本说明书的一个示例性实施方案，提供阴极以便其与有机材料层物理接触，且所述阴极由具有4.5eV或以上功函数的材料组成。
构成阴极的材料的功函数上限没有特别地限制，但从选择材料的观点来看可使用具有5.5eV或以下功函数的材料。
阴极可由与阳极相同的材料构成。在此情况下，阴极可由上述作为阳极材料所例举的材料构成。或者，阴极或阳极可包含透明材料。
下文中，将描述上述示例性实施方案中的具体实施例。然而，以下实施例仅仅是说明性的，并不旨在限制示例性实施方案的范围。
根据本说明书的一个示例性实施方案的有机电致发光器件可为包含光提取结构的器件。
在本说明书的一个示例性实施方案中，有机电致发光器件还包括基板，所述基板提供于面向提供有机材料层的阳极或阴极的表面的表面上，且在基板与阳极或阴极之间，或在面向提供阳极或阴极的基板的表面的表面上提供光提取层。
换言之，所述有机电致发光器件还包括内部光提取层，其在基板与阳极或阴极之间，其中所述基板提供于面向提供阳极或阴极的有机材料层的表面的表面上。在另一个示例性实施方案中，可在与提供阳极或阴极的基板的表面相对的表面上额外提供外部光提取层。
在本说明书中，只要所述内部光提取层或外部光提取层具有可引起光散射的结构以便提高所述器件的光提取效率，那么所述内部光提取层或外部光提取层并没有特别地限制。在一个示例性实施方案中，所述光提取层可通过使用具有其中散射颗粒分散于粘合剂中的结构或不均匀的结构的薄膜而形成。
此外，所述光提取层可通过如旋转涂布(spin coating)、棒式涂布(bar coating)、狭缝涂布(slit coating)等方法在基板上直接形成，或可通过以膜的形式制备层并粘附所述层的方法来形成。
在本说明书的一个示例性实施方案中，所述有机电致发光器件是柔性有机电致发光器件。在此情况下，所述基板包含柔性材料。例如，可使用具有柔性薄膜形式的玻璃、塑料或具有膜形式的基板。
塑料基板的材料并没有特别的限制，但通常可以单层或多层的形式使用PET、PEN、PI等的膜。
在本说明书的一个示例性实施方案中，提供了一种包含有机电致发光器件的显示装置。
在本说明书的一个示例性实施方案中，提供了一种包含有机电致发光器件的照明设备。
实施例1
通过使用IZO的溅镀法在基板上形成厚度为的阳极，并在其上形成厚度为(LUMO能级：5.7eV)的HAT(下式)，且然后通过热真空沉积重量比为30：70的NPB和HAT(下式)形成厚度为的第一有机材料层。随后，通过用10重量％的下式Ir(ppy)3掺杂下式的CBP形成厚度为的发光层。使用下式的BCP在其上形成厚度为的空穴阻挡层。
使用下式的电子传输材料在其上形成厚度为的有机材料层，通过用10重量％的Ca掺杂下式的电子传输材料在其上形成厚度为的电子传输层。
在其上形成厚度为(LUMO能级：5.7eV)的HAT(下式)，并然后通过热真空沉积重量比为70：30的NPB(HOMO能级：5.7eV)和HAT(下式)形成厚度为的第二有机材料层。最后，通过将Ag(功函数为4.7eV)形成为阴极制备厚度为的有机电致发光器件。
在本方法中的有机材料的沉积速率维持在/秒至/秒的水平，且在沉积过程中的真空度维持在2*10-7托至2*10-8托之间的水平。

实施例2
除了在第二有机材料层中的NPB和HAT的重量比设定为80：20之外，以与实施例1中相同的方法制备有机电致发光器件。
实施例3
除了在第一有机材料层中的NPB和HAT的重量比设定为40：60之外，以与实施例1中相同的方法制备有机电致发光器件。
实施例4
除了在第二有机材料层中的NPB和HAT的重量比设定为80：20之外，以与实施例3中相同的方法制备有机电致发光器件。
实施例5
除了在第一有机材料层中的NPB和HAT的重量比设定为50：50之外，以与实施例4中相同的方法制备有机电致发光器件。
对比实施例1
除了在第一有机材料层中的NPB和HAT的重量比设定为70：30之外，以与实施例1中相同的方法制备有机电致发光器件。
实施例6
除了在第二有机材料层中的NPB和HAT的重量比设定为30：70之 外，以与实施例1中相同的方法制备有机电致发光器件。
对比实施例2
除了在第二有机材料层中的NPB和HAT的重量比设定为30：70之外，以与对比实施例1中相同的方法制备有机电致发光器件。
在实施例和对比实施例中的器件的驱动电压和外部量子效率显示于下表1中。
[表1]

表1的结果表明实施例和对比实施例的特性，在实施例1至5和6的情况下，其中在第一有机材料层中为p-型掺杂剂的HAT含量高，降低了器件中的有机材料的粗糙度并减少了泄漏电流的量，且因此改进了器件的稳定性而显示出高效率。在实施例1至5的情况下，其中在第二有机材料层中p-型掺杂剂的含量低，由于增加了散射作用而显示较高的效率。
表2和图5显示了当NPB和HAT重量比变化时的原子力显微镜(AFM)数据。当HAT的重量比低(低于50重量％)时，可看出有机膜的粗糙度增加，且当适当地控制所述现象并将其用于第一有机材料层(50重量％或以上)和第二有机材料层(低于50重量％)中时，可以实现具有高效率的器件。
[表2]