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CN106716665B9 - 有机电致发光器件 - Google Patents

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CN106716665B9
CN106716665B9 CN201580051461.4A CN201580051461A CN106716665B9 CN 106716665 B9 CN106716665 B9 CN 106716665B9 CN 201580051461 A CN201580051461 A CN 201580051461A CN 106716665 B9 CN106716665 B9 CN 106716665B9
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electron
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张焚在
张俊起
金性昭
李东勋
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LG Chem Ltd
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LG Chem Ltd
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Abstract

本说明书的一个示例性实施方案提供了一种有机电致发光器件，其包括：阳极、阴极、设置在所述阳极和所述阴极之间的发光层，以及设置在所述阴极和所述发光层之间的电子传输层，其中所述电子传输层包含第一电子传输材料和第二电子传输材料，所述第一电子传输材料为包含单环或多环的有机材料，所述单环或多环包含含N六元环，所述第二电子传输材料为包含五元杂环或氰基的有机材料，所述五元杂环包含N、O和S中的至少一个杂原子，并且所述第二电子传输材料的偶极矩大于所述第一电子传输材料的偶极矩。

Description

有机电致发光器件
技术领域
本说明书要求于2014年10月27日在韩国知识产权局提交的韩国专 利申请No.10-2014-0146402的优先权和权益，其全部内容通过引用并入 本文。
本说明书涉及有机电致发光元件。
背景技术
有机电致发光器件是通过施加的电压经由电流发光的电子元件。 Tang等在论文[Applied Physics Letters 51,p.913,1987]中报道了一种具 有良好特性的有机电致发光器件。此外，还开发了使用聚合物材料，同时 使用在该论文中公开的有机电致发光器件的结构的有机电致发光器件。
如上所述的相关技术的关键点是使不同的有机材料层分担用于进行 有机电致发光器件发光的过程，即电荷注入、电荷传输、光激子形成和光 产生的作用。因此，近年来，已经使用了具有细分为更多层的结构的有机 电致发光器件。
同时，多种元件制造结构用于电子注入和传输层中，以便使电子从第 二电极平稳地移动到发光层。
例如，属于碱金属族的金属化合物如LiF、NaF和LiQ经常用作用 于电子注入层的材料，并且当电子移动时基本上具有稳定结构的有机材料 经常用于电子传输层。为了实现更好的元件效率，作为用于电子传输层的 材料，具有比发光层的激子能量更大的带隙和深HOMO能级以阻挡空穴 从发光层溢出的材料经常用作用于电子传输层的材料。
为了改善电子传输层的电子注入特点，属于碱金属族的金属和金属化 合物如Li、Ca、LiF和LiQ也可与用于电子传输层的材料一起使用以形 成层。
然而，属于碱金属族的这些金属和金属化合物各自具有小的原子或分子量，使得存在这些金属和金属化合物在元件中容易移动的空间，这也不利地影响元件的使用寿命。
[现有技术文献]
[非专利文献]
Applied Physics Letters 51,p.913,1987
发明内容
技术问题
本发明致力于提供一种在不缩短有机电致发光器件的使用寿命的同时改善元件的电子注入特性的技术。
技术方案
本说明书的一个示例性实施方案提供了一种有机电致发光器件，其包括：阳极、阴极、设置在所述阳极和所述阴极之间的发光层，以及设置在所述阴极和所述发光层之间的电子传输层，其中
所述电子传输层包含第一电子传输材料和第二电子传输材料，
所述第一电子传输材料为包含单环或多环的有机材料，所述单环或多环包含含N六元环，
所述第二电子传输材料为包含五元杂环或氰基的有机材料，所述五元杂环包含N、O和S中的至少一个杂原子，并且
所述第二电子传输材料的偶极矩大于所述第一电子传输材料的偶极矩。
根据本说明书的另一个示例性实施方案，所述第一电子传输材料的偶极矩为0德拜至3德拜，并且所述第二电子传输材料的偶极矩为1德拜至 7德拜。
根据本说明书的又一示例性实施方案，所述第一电子传输材料为包含单环或多环的有机材料，所述单环或多环包含含N六元环。
根据本说明书的另一示例性实施方案，所述第一电子传输材料为包含吡啶、嘧啶或三嗪的有机材料。
根据本说明书的又一示例性实施方案，所述第二电子传输材料为包含 五元杂环或氰基的有机材料，所述五元杂环包含N、O和S中的至少一个 杂原子。所述第二电子传输材料不包含六元杂环。
根据本说明书的另一示例性实施方案，所述第二电子传输材料为包含 咪唑、唑或噻唑的有机材料。
根据本说明书的又一示例性实施方案，所述第二电子传输材料为包含 苯并咪唑、苯并唑或苯并噻唑的有机材料。
根据本说明书的另一示例性实施方案，所述第一电子传输材料和所述 第二电子传输材料不包含金属单质。
根据本说明书的又一示例性实施方案，所述第一电子传输材料和所述 第二电子传输材料为有机材料。所述第一电子传输材料和所述第二电子传 输材料不包含金属络合物。
根据本说明书的另一示例性实施方案，所述第一电子传输材料和所述 第二电子传输材料的分子量各自为400Da至900Da。
根据本说明书的又一示例性实施方案，所述电子传输层与所述阴极之 间还包括电子传输层。
有益效果
根据本说明书中描述的示例性实施例，可提供具有高效率和/或长使 用寿命特性的有机电致发光器件以及简单制造方法。
具体实施方式
下文中，将详细描述本说明书。
本说明书提供了一种有机电致发光器件，其包括：阳极、阴极、设置 在所述阳极和所述阴极之间的发光层，以及设置在所述阴极和所述发光层 之间的电子传输层，其中所述电子传输层包含第一电子传输材料和第二电 子传输材料，所述第一电子传输材料为包含单环或多环的有机材料，所述 单环或多环包含含N六元环，所述第二电子传输材料为包含五元杂环或 氰基的有机材料，所述五元杂环包含N、O和S中的至少一个杂原子，并 且所述第二电子传输材料的偶极矩大于所述第一电子传输材料的偶极矩。
在本说明书中当一个部件“包括”一个构成元件时，除非另有具体描 述，否则这并不意味着排除另一个构成元件，而是指还可以包括另一个构 成元件。
在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中，通过 在阴极与发光层之间形成包含两种电子传输材料(其由第一电子传输材料 和第二电子传输材料构成)的电子传输层的简单制造方法，可以提供具有 长使用寿命与改善的使用寿命特性的元件。
根据本说明书的一个示例性实施方案，第一电子传输材料和第二电子 传输材料是有机材料。具体地，所述第一电子传输材料为包含单环或多环 的有机材料，所述单环或多环包含含N六元环，并且所述第二电子传输 材料为包含五元杂环或氰基的有机材料，所述五元杂环包含N、O和S 中的至少一个杂原子。
在本说明书的一个示例性实施方案中，第一电子传输材料和第二电子 传输材料基本上不包含金属单质或金属络合物。因此，可以防止金属单质 或金属络合物缩短元件的使用寿命的问题。
在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中，第二电子传输材料的偶极矩大于第一电子传输材料的偶极矩。
在本说明书中，偶极矩是指示极性程度的物理量，并且可以通过以下方程式1计算。
[方程式1]
■ρ(r0)：分子密度
■V：体积
■r：观察点
■OBrO：单元体积
偶极矩的值可通过计算方程式1中的分子密度获得。例如，分子密度可通过如下获得：使用称为Hirshfeld电荷分析的方法以获得各原子的电荷和偶极子并根据以下方程式进行计算，并且偶极矩可通过将计算结果代入方程式1中来获得。
权函数
■ρα(r-Rα)：球形平均基态原子密度
■：准分子密度
变形密度
■ρ(r)：分子密度
■ρα(r-Rα)：位于坐标Rα处的自由原子α的密度
原子电荷
q(α)＝-∫ρd(r)Wα(r)d3r
■Wα(r)：权函数
偶极矩可以参考以下计算：[F.L.Hirshfeld(1977).“Bonded Atom Fragments for Describing Molecular Charge Densities″.Theoret.Chim. Acta(Berl.)44：129-138.]，其为Hirshfeld电荷分析的论文。
在本说明书的一个示例性实施方案中，第一电子传输材料的偶极矩为 0德拜至3德拜，并且第二电子传输材料的偶极矩为1德拜至7德拜。偶极矩为0德拜到3德拜的第一电子传输材料可以在积极地影响使用寿命的同时提高驱动电压。相反，偶极矩大于第一电子传输材料的第二电子传输材料可以提供在低驱动电压下具有优异效率的元件。
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以包含偶极矩为0德拜至3德拜的第一电子传输材料和偶极矩为1德拜至7德拜的第二电子传输材料二者，从而提供具有低驱动电压、元件的使用寿命特性和高效率的元件。
在本说明书的一个示例性实施方案中，偶极矩为0德拜至3德拜的化合物的实例包括包含单环或多环的有机材料，所述单环或多环包含含N 六元环。偶极矩为1德拜至7德拜的化合物的实例包括包含五元杂环或氰基的有机材料，所述五元杂环包含N、O或S。本示例性实施方案的特征在于，在一个有机材料层中包含偶极矩值不同的两种或更多种有机材料，如上所述。
在本说明书中，“包含单环或多环的有机材料，所述单环或多环包含含N六元环”或者“包含五元杂环或氰基的有机材料，所述五元杂环包含N、O或S中的至少一个杂原子”不仅指在有机材料的结构中包含有机材料作为核结构的情况，而且还包括包含有机材料作为取代基的情况。
根据另一个示例性实施方案，第一电子传输材料为包含单环或多环的有机材料，所述单环或多环包含含N六元环。所述含N六元环可以由下式表示。
[式1]
在所述式中，
X1至X6中的一个至三个为N，
其他为CR1，且R1为一价有机基团，并且
相邻的一价有机基团可彼此结合形成经取代或未经取代的脂肪族环或者经取代或未经取代的芳香族环。
根据又一个示例性实施方案，所述第一电子传输材料为包含吡啶、嘧啶或三嗪的有机材料。
在本说明书的一个示例性实施方案中，X2为CR1。
在另一个示例性实施方案中，X4为CR1。
在又一个示例性实施方案中，X6为CR1。
根据另一示例性实施方案，第一电子传输材料可以由下式2表示。
[式2]
在式2中，
X1、X3和X5中的至少一个为N，且其他为CR1，
R1和R11至R13彼此相同或不同，且各自为一价有机基团，并且
相邻的一价有机基团可彼此结合形成经取代或未经取代的脂肪族环或者经取代或未经取代的芳香族环。
根据另一个示例性实施方案，式2可以由下式3表示。
[式3]
在式3中，
X1、X3和X5中的至少一个为N，且其他为CR1，
R1、R11、R12和R14彼此相同或不同，且各自为一价有机基团，
L1为二价有机基团，并且
相邻的一价有机基团或相邻的二价有机基团可彼此结合形成经取代或未经取代的脂肪族环或者经取代或未经取代的芳香族环。
根据另一个示例性实施方案，式2可以由下式4表示。
[式4]
在式4中，
X1、X3、X5和X7至X9中的至少一个为N，且其他为CR1，
R1、R11、R12、R15和R16彼此相同或不同，并且各自为一价有机基团，
L11彼此相同或不同，且各自为二价有机基团，m为1至3的整数，并且
相邻的一价有机基团或相邻的二价有机基团可彼此结合形成经取代或未经取代的脂肪族环或者经取代或未经取代的芳香族环。
根据另一个示例性实施方案，所述第二电子传输材料为包含五元杂环或氰基的有机材料，所述五元杂环包含N、O和S中的至少一个杂原子。所述第二电子传输材料不包括六元杂环。
根据另一个示例性实施方案，所述五元杂环可由下式5表示。
[式5]
在式5中，
Y1为NR21、O或S，
Y2至Y5彼此相同或不同，且各自为N或CR22，
R21和R22彼此相同或不同，且各自为一价有机基团，并且
相邻的一价有机基团可彼此结合形成经取代或未经取代的脂肪族环或者经取代或未经取代的芳香族环。
根据又一个示例性实施方案，第二电子传输材料为包含咪唑、唑或噻唑的有机材料。
在本说明书的一个示例性实施方案中，Y5为CR22。
在另一个示例性实施方案中，Y4为CR22。
在本说明书的一个示例性实施方案中，Y5和Y4各自为CR22，并且 R22可彼此结合形成经取代或未经取代的脂肪族环或者经取代或未经取代的芳香族环。
在本说明书的一个示例性实施方案中，Y5和Y4各自为CR22，并且 R22可彼此结合形成经取代或未经取代的芳香族环。
在本说明书的一个示例性实施方案中，Y5和Y4各自为CR22，并且 R22可以彼此结合形成经取代或未经取代的苯环。
根据另一个示例性实施方案，第二电子传输材料可以由下式6表示。
[式6]
在式6中，
Y1为NR21、O或S，
Y2和Y3彼此相同或不同，并且各自为N或CR22，
R2、R21和R22彼此相同或不同，并且各自为一价有机基团，
n为0至4的整数，并且
相邻的一价有机基团可彼此结合形成经取代或未经取代的脂肪族环或者经取代或未经取代的芳香族环。
在本说明书的一个示例性实施方案中，Y2为CR22。
根据另一个示例性实施方案，式6可以由下式7表示。
[式7]
在式7中，
Y1为NR21、O或S，
Y3为N或CR22，
R2、R3、R21和R22彼此相同或不同，并且各自为一价有机基团，
n为0至4的整数，并且
相邻的一价有机基团可彼此结合形成经取代或未经取代的脂肪族环或者经取代或未经取代的芳香族环。
根据本说明书的另一个示例性实施方案，第二电子传输材料为包括苯并咪唑、苯并唑或苯并噻唑的有机材料。
在另一个示例性实施方案中，Y1为O。
在又一个示例性实施方案中，Y1为S。
在另一个示例性实施方案中，Y1为NR21。
在本说明书的一个示例性实施方案中，Y3为N。
根据本说明书的另一个示例性实施方案，式7可以由下式8至式10 中的任一个表示。
[式8]
[式9]
[式10]
在式8至式10中，
R2、R3和R4彼此相同或不同，并且各自为一价有机基团，
n为0至4的整数，并且
相邻的一价有机基团可以彼此结合形成经取代或未经取代的脂肪族环或者经取代或未经取代的芳香族环。
根据另一个示例性实施方案，式7可以由下式11表示。
[式11]
在式11中，
Y1为NR21、O或S，
Y3为N或CR22，
R2、R5、R21和R22彼此相同或不同，并且各自为一价有机基团，
n为0至4的整数，并且
相邻的一价有机基团可以彼此结合形成经取代或未经取代的脂肪族环或者经取代或未经取代的芳香族环。
根据另一个示例性实施方案，式7可以由下式12表示。
[式12]
在式12中，
Y1和Y6彼此相同或不同，并且各自为NR21、O或S，
Y3和Y7彼此相同或不同，并且各自为N或CR22，
R2、R6、R21和R22彼此相同或不同，并且各自为一价有机基团，
n和q各自为0至4的整数，
L22彼此相同或不同，且各自为二价有机基团，p为1至3的整数，并且
相邻的一价有机基团或相邻的二价有机基团可彼此结合形成经取代或未经取代的脂肪族环或者经取代或未经取代的芳香族环。
根据另一个示例性实施方案，式7可以由下式13表示。
[式13]
在式13中，
R2、R7和R8彼此相同或不同，并且各自为一价有机基团，
n、r和s各自为0至4的整数，并且
相邻的一价有机基团可彼此结合形成经取代或未经取代的脂肪族环或者经取代或未经取代的芳香族环。
根据另一个示例性实施方案，作为第二电子传输材料的包含氰基的化合物可以由下式14表示。
[式14]
CN-(L31)t-R31
在式14中，
L31为二价有机基团，且t为0至4的整数，且当t为2或更大时， L31彼此相同或不同，并且
R31为一价有机基团。
在本说明书的一个示例性实施方案中，L31包括经取代或未经取代的蒽。
根据另一个示例性实施方案，式14可以由下式15表示。
[式15]
在式15中，
L32和L33为二价有机基团，R32和R33为一价有机基团，并且
x和y为0至4的整数，且z为0至8的整数，并且当x、y或z为2 或更大时，括号中的结构彼此相同或不同。
在本说明书的一个示例性实施方案中，L32为亚苯基。
在另一个示例性实施方案中，L33为亚苯基。
根据又一示例性实施方案，式15可以由下式16表示。
[式16]
在式16中，
z、R32和R33与式15中定义的那些相同。
在本说明书中，有机基团的实例包括烷基、烯基、环烷基、环烯基、芳基、芳烷基等。有机基团可以包含键或除烃基之外的取代基，例如有机基团中的杂原子。此外，有机基团可为直链有机基团、支化有机基团、和环状有机基团中的任一者。
在本说明书中，一价有机基团是指在有机化合物中具有一个键合位置的一价基团。
在本说明书中，二价有机基团是指在有机化合物中具有两个键合位置的二价基团。
有机基团也可以形成环状结构，并且可以通过包含杂原子形成键，只要不损害本发明的效果即可。具体地，其实例包括包含杂原子如氧原子、氮原子和硅原子的键。其具体实例包括氰基键、醚键、硫醚键、羰基键、硫代羰基键、酯键、酰胺键、氨基甲酸酯键、亚氨基键(-N＝C(-A)-、 -C(＝NA)-：A表示氢原子或有机基团)、碳酸酯键、磺酰基键、亚磺酰基键、偶氮键等，但不限于此。
环状结构可以是如上所述的芳香族环、脂肪族环等，并且可以是单环或多环。
根据本说明书的一个示例性实施方案，在式1至式16中，一价有机基团为氢、氘、卤素基团、腈基、硝基、羟基、羰基、酯基、酰亚胺基、酰胺基、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烷基胺基、经取代或未经取代的芳烷基胺基、经取代或未经取代的芳基胺基、经取代或未经取代的杂芳基胺基、经取代或未经取代的芳基膦基、经取代或未经取代的氧化膦基团、经取代或未经取代的芳基，或者经取代或未经取代的芳香族或脂肪族杂环基。
根据一个示例性实施方案，在式1至式16中，一价有机基团为经取代或未经取代的芳基，或者经取代或未经取代的芳香族或脂肪族杂环基。
根据一个示例性实施方案，当一价有机基团经取代时，一价有机基团可以经选自经取代或未经取代的芳基以及经取代或未经取代的芳香族或脂肪族杂环基的一个或更多个取代基取代。
根据一个示例性实施方案，当一价有机基团经取代时，一价有机基团可以经选自芳基、二烷基芴基、螺二芴基、咔唑基、苯并咔唑基以及芳香族或脂肪族杂环基的一个或更多个取代基取代。
在本说明书的一个示例性实施方案中，一价有机基团可以是苯基、萘基、联苯基、三联苯基、二烷基芴基、菲基、螺二芴基、蒽基或具有1 至10个碳原子的烷基，并且所述苯基、萘基、联苯基、三联苯基、二烷基芴基、菲基、螺二芴基、蒽基和具有1至10个碳原子的烷基经选自苯基、萘基、联苯基、三联苯基、二烷基芴基、菲基、螺二芴基、蒽基、吡啶基、三嗪基、喹啉基、咔唑基、苯并咔唑基、苯并咪唑基、苯并唑基、苯并噻唑基、螺芴吲哚吖啶基和具有1至10个碳原子的烷基的一个或两个或更多个取代基取代，或者经两个或更多个取代基连接的取代基取代。
根据一个示例性实施方案，在式1至式16中，二价有机基团为经取代或未经取代的亚芳基，或者经取代或未经取代的芳香族或脂肪族二价杂环基。
根据一个示例性实施方案，当二价有机基团经取代时，二价有机基团可以经选自经取代或未经取代的芳基以及经取代或未经取代的芳香族或脂肪族杂环基的一个或更多个取代基取代。
根据一个示例性实施方案，当二价有机基团经取代时，二价有机基团可以经选自芳基、二烷基芴基、螺二芴基、咔唑基、苯并咔唑基以及芳香族或脂肪族杂环基的一个或更多个取代基取代。
根据本说明书的一个示例性实施方案，二价有机基团为亚苯基、亚萘基、亚联苯基、亚三联苯基、二烷基亚芴基、亚菲基、亚螺二芴基或亚蒽基，并且所述亚苯基、亚萘基、亚联苯基、亚三联苯基、二烷基亚芴基、亚菲基、亚螺二芴基和亚蒽基经选自苯基、萘基、联苯基、三联苯基、二烷基芴基、菲基、螺二芴基、蒽基、吡啶基、三嗪基、喹啉基、咔唑基、苯并咔唑基、苯并咪唑基、苯并唑基、苯并噻唑基、螺芴吲哚吖啶基和具有1至10个碳原子的烷基的一个或两个或更多个取代基取代，或者经两个或更多个取代基的取代基连接取代。
下面将描述取代基的实例，但不限于此。
术语“取代”意指与化合物的碳原子键合的氢原子变为另一取代基，并且待取代的位置不受限制，只要该位置为氢原子被取代的位置(即，取代基可进行取代的位置)即可，并且当两个或更多个经取代时，所述两个或更多个取代基可彼此相同或不同。
在本说明书中，术语“经取代或未经取代的”意指经选自以下中的一个或两个或更多个取代基取代：氘、卤素基团、腈基、硝基、酰亚胺基、酰胺基、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烯基、经取代或未经取代的胺基、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，或者经以上所举例的取代基中的两个或更多个取代基连接的取代基取代，或者不具有取代基。例如，“两个或更多个取代基连接的取代基”可为联苯基。即，联苯基还可为芳基，并且可解释为两个苯基连接的取代基。
在本说明书中，卤素基团的实例包括氟、氯、溴或碘。
在本说明书中，在酯基中，酯基的氧可以经具有1至25个碳原子的直链、支化或环状烷基，或者具有6至25个碳原子的芳基取代。具体地，酯基可以为具有以下结构式的化合物，但不限于此。
在本说明书中，酰亚胺基的碳原子数没有特别限制，但优选为1至 25。具体地，酰亚胺基可为具有以下结构的化合物，但不限于此。
在本说明书中，在酰胺基中，酰胺基的氮可经以下取代基取代：氢；具有1至25个碳原子的直链、支化或环状烷基；或者具有6至25个碳原子的芳基。具体地，酰胺基可为具有以下结构式的化合物，但不限于此。
在本说明书中，烷基可以是直链或支化的，并且其碳原子数没有特别限制，但优选为1至50。其具体实例包括甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基 -丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、 1-乙基丙基、1,1-二甲基丙基、异己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但不限于此。
在本说明书中，环烷基没有特别限制，但其碳原子数优选为3至60，并且其具体实例包括环丙基、环丁基、环戊基、3-甲基环戊基、2,3-二甲基环戊基、环己基、3-甲基环己基、4-甲基环己基、2,3-二甲基环己基、 3,4,5-三甲基环己基、4-叔丁基环己基、环庚基、环辛基等，但不限于此。
在本说明书中，烷氧基可为直链、支化或环状的。烷氧基的碳原子数没有特别限制，但优选为1至20。其具体实例包括甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、i-丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、仲丁氧基、正戊氧基、新戊氧基、异戊氧基、正己氧基、3,3-二甲基丁氧基、2- 乙基丁氧基、正辛氧基、正壬氧基、正癸氧基、苄氧基、对甲基苄氧基等，但不限于此。
在本说明书中，烯基可为直链或支化的，并且其碳原子数没有特别限制，但优选为2至40。其具体实例可包括乙烯基、1-丙烯基、异丙烯基、 1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、3-戊烯基、3-甲基 -1-丁烯基、1,3-丁二烯基、烯丙基、1-苯基乙烯基-1-基、2-苯基乙烯基-1- 基、2,2-二苯基乙烯基-1-基、2-苯基-2-(萘基-1-基)乙烯基-1-基、2,2-双(二苯基-1-基)乙烯基-1-基、茋基、苯乙烯基等，但不限于此。
当芳基为单环芳基时，其碳原子数没有特别限制，但优选为6至25。单环芳基的具体实例可包括苯基、联苯基、三联苯基等，但不限于此。
当芳基是多环芳基时，其碳原子数没有特别限制，但优选为10至24。多环芳基的具体实例包括萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、基、芴基等，但不限于此。
在本说明书中，芴基可经取代，并且相邻的取代基可彼此结合形成环。
当芴基经取代时，芴基可为 等。然而，基团不限于此。
在本说明书中，甲硅烷基的具体实例包括三甲基甲硅烷基、三乙基甲硅烷基、叔丁基二甲基甲硅烷基、乙烯基二甲基甲硅烷基、丙基二甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基、二苯基甲硅烷基、苯基甲硅烷基等，但不限于此。
在本说明书中，胺基的碳原子数没有特别限制，但优选为1至30。胺基的具体实例包括甲胺基、二甲胺基、乙胺基、二乙胺基、苯基胺基、萘基胺基、联苯基胺基、蒽基胺基，9-甲基-蒽基胺基、二苯基胺基、苯基萘基胺基、二甲苯基胺基、苯基甲苯基胺基、三苯基胺基等，但不限于此。
在本说明书中，芳基胺基的实例包括经取代或未经取代的单芳基胺基、经取代或未经取代的二芳基胺基，以及经取代或未经取代的三芳基胺基。芳基胺基中的芳基可为单环芳基，并且可为多环芳基。具有两个或更多个芳基的芳基胺基可包括单环芳基、多环芳基或者单环芳基和多环芳基二者。
芳基胺基的具体实例包括苯基胺基、萘基胺基、联苯基胺基、蒽基胺基、3-甲基苯基胺基、4-甲基萘基胺基、2-甲基联苯基胺基、9-甲基蒽基胺基、二苯基胺基、苯基萘基胺基、二甲苯基胺基、苯基甲苯基胺基、咔唑、三苯基胺基等，但不限于此。
在本说明书中，芳基膦基的实例包括经取代或未经取代的单芳基膦基、经取代或未经取代的二芳基膦基，或者经取代或未经取代的三芳基膦基。芳基膦基中的芳基可为单环芳基，并且可为多环芳基。包含两个或更多个芳基的芳基膦基可包括单环芳基、多环芳基或者单环芳基和多环芳基二者。
在本说明书中，杂环基包含一个或更多个除碳之外的原子，即杂原子，并且具体地，杂原子可包括选自O、N、Se和S等的一个或更多个原子。其碳原子数没有特别限制，但优选为2至60。杂环基的实例包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、咪唑基、噻唑基、唑基、二唑基、吡啶基、联吡啶基、嘧啶基、三嗪基、三唑基、吖啶基、哒嗪基、吡嗪基、喹啉基、喹唑啉基、喹喔啉基、酞嗪基、吡啶并嘧啶基、吡啶并吡嗪基、吡嗪并吡嗪基、异喹啉基、吲哚基、咔唑基、苯并唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、苯并咔唑基、苯并噻吩基、二苯并噻吩基、苯并呋喃基、菲咯啉基、噻唑基、异唑基、二唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、吩噻嗪基、二苯并呋喃基等，但不限于此。
在本说明书中，芳氧基、芳基硫基、芳基磺酰基和芳烷基胺基中的芳基与芳基的上述实例相同。具体地，芳氧基的实例包括苯氧基、对甲苯氧基、间甲苯氧基、3,5-二甲基-苯氧基、2,4,6-三甲基苯氧基、对叔丁基苯氧基、3-联苯氧基、4-联苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、4-甲基-1-萘氧基、 5-甲基-2-萘氧基、1-蒽氧基、2-蒽氧基、9-蒽氧基、1-菲氧基、3-菲氧基、 9-菲氧基等，芳基硫基的实例包括苯基硫基、2-甲基苯基硫基、4-叔丁基苯基硫基等，并且芳基磺酰基的实例包括苯磺酰基、对甲苯磺酰基等，但实例不限于此。
在本说明中，烷基硫基和烷基磺酰基中的烷基与烷基的上述实例相同。具体地，烷基硫基的实例包括甲基硫基、乙基硫基、叔丁基硫基、己基硫基、辛基硫基等，并且烷基磺酰基的实例包括甲基磺酰基、乙基磺酰基、丙基磺酰基、丁基磺酰基等，但不限于此。
根据本说明书的一个示例性实施方案，作为第一电子传输材料，可以选择由下式cp6-1至cp6-24表示的有机材料中的一种或两种或更多种。
根据本说明书的一个示例性实施方案，作为第二电子传输材料，可以选择由下式cp7-1至cp7-21表示的有机材料中的一种或两种或多种。
所述化合物中一些的偶极矩值如下。
[表1]
化合物 偶极矩 化合物 偶极矩
cp6-1 0.44 cp7-1 3.75
cp6-2 0.45 cp7-2 3.67
cp6-3 0.32 cp7-3 1.56
cp6-4 1.43 cp7-4 4.46
Cp6-5 0.20 cp7-5 1.52
cp6-8 1.71 cp7-17 3.13
cp6-10 1.76 cp7-19 5.13
cp6-13 2.54 cp7-20 5.72
cp6-22 1.01
根据本说明书的另一示例性实施方案，第一电子传输材料和第二电子传输材料的分子量各自为400Da至900Da。
根据一个示例性实施方案，在电子传输层中可以以1:99至99:1的体 积比使用第一电子传输材料和第二电子传输材料。
根据一个示例性实施方案，在电子传输层中可以以1:9至9:1的体积 比使用第一电子传输材料和第二电子传输材料。例如，在电子传输层中可 以以1:9、2:8、3:7、4:6、5:5、6:4、7:3、8:2或9:1的体积比使用第一电 子传输材料和第二电子传输材料。
根据一个示例性实施方案，在电子传输层中可以以1:9至5:5的体积 比使用第一电子传输材料和第二电子传输材料。
根据本说明书的一个示例性实施方案的第二电子传输材料在电子注 入和/或电子传输特性方面比第一电子输送材料相对更好。然而，即使电 子注入和电子传输特性是优异的，但是当达到空穴与电子之间的平衡，即 电子和空穴之比接近1时，可以增加激子的产生，从而最大化元件的效率 特性。
因此，为了使激子的产生最大化，需要调节传输到发光层的电子的量， 并且所述电子的量可以通过调节上述第一电子传输材料与第二电子传输 材料之比来调节。因此，当获得根据本说明书的一个示例性实施方案的第 一电子传输材料与第二电子传输材料的体积比时，可以通过适当地调节从 电子传输层转移到发光层的电子的量来期望元件的高发光效率。
根据本说明书的另一示例性实施方案，有机电致发光器件还包括设置 在电子传输层和阴极之间的电子注入层。
本说明书的有机电致发光器件还可以在阳极和发光层之间包括一个 或更多个有机材料层。
本说明书的有机电致发光器件还可以在发光层和电子传输层和/或电 子传输层和阴极之间包括一个或更多个有机材料层。
例如，本说明书的有机电致发光器件可以具有包括作为有机材料层的 空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层等的结构。 然而，有机电致发光器件的结构不限于此，并且可以包括更少数量的有机 层。
在另一个示例性实施方案中，有机电致发光器件可以是具有常规型结 构的有机电致发光器件，其中阳极、有机材料层和阴极按顺序堆叠在基底上。
在又一个示例性实施方案中，有机电致发光器件可以是具有倒置型结构的有机电致发光器件，其中阴极、一个或更多个有机材料层和阳极按顺序堆叠在基底上。
本说明书的有机电致发光器件可以通过本领域已知的材料和方法制造，不同之处在于，有机材料层中的电子传输层包含如上所述的第一电子传输材料和第二电子传输材料。除了两种材料之外，电子传输层还可以包含另外的化合物。
例如，本发明的有机发光器件可通过在基底上依次堆叠第一电极、有机材料层和第二电极来制造。在这种情况下，有机发光器件可通过以下步骤制造：通过使用物理气相沉积(PVD)法(如溅射法或电子束蒸发法) 使金属或具有导电性的金属氧化物或其合金沉积在基底上形成阳极，在其上形成包括空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层的有机材料层，然后使可用作阴极的材料沉积在其上。除了上述方法之外，有机发光器件还可通过使阴极材料、有机材料层和阳极材料依次沉积在基底上来制造。
当制造有机发光器件时，有机材料层不仅可通过真空沉积法还可通过溶液施用法形成为有机材料层。在此，溶液施用法意指旋涂、浸涂、刮涂、喷墨印刷、丝网印刷、喷涂法、辊涂法等，但不限于此。
在本说明书的一个示例性实施方案中，第一电极是阴极，并且第二电极是阳极。
在本说明书的一个示例性实施方案中，第一电极是阳极，并且第二电极是阴极。
如果需要，可以考虑光学特性和物理特性来选择基底。例如，优选基底是透明的。对于基底来说，也可以使用硬质材料，但是基底也可以由诸如塑料的柔性材料形成。
除玻璃和石英基底之外，用于基底的材料的实例包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚丙烯(PP)、聚酰亚胺 (PI)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚甲醛(POM)、AS树脂(丙烯腈-苯乙烯共聚物)、ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)、三乙酰基纤维素(TAC)、聚丙烯酸酯(PAR)等，但不限于此。
作为阴极材料，通常优选的是具有小功函的材料以使电子平稳注入有机材料层。阴极材料的具体实例包括金属，例如镁、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，但不限于此。
作为阳极材料，通常优选的是具有大功函的材料以使空穴平稳注入有机材料层。本说明书中可使用的阳极材料的具体实例包括：金属，如钒、铬、铜、锌和金或其合金；金属氧化物，如氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO) 和氧化铟锌(IZO)；金属和氧化物的组合，如ZnO:Al或SnO2:Sb；电子导电聚合物，如聚(3-甲基噻吩)、聚[3,4-(亚乙基-1,2-二氧基)噻吩] (PEDOT)、聚吡咯和聚苯胺等，但不限于此。
空穴传输层是接收来自空穴注入层的空穴并将空穴传输至发光层的层，并且空穴传输材料是这样的合适的材料：其可接收来自阳极或空穴注入层的空穴并可将空穴转移至发光层，并且对空穴具有高迁移率。其具体的实例包括芳胺类有机材料、导电聚合物、同时存在共轭部分和非共轭部分的嵌段共聚物等，但不限于此。
空穴注入层是从电极注入空穴的层，并且空穴注入材料优选这样的化合物：其具有输空穴的能力，从而在阳极处具有空穴注入效应，且对发光层或发光材料具有优异的空穴注入效应，防止发光层中产生的激子移动至电子注入层或电子注入材料，并且具有优异的薄膜形成能力。优选的是，空穴注入材料的最高占据分子轨道(HOMO)介于阳极材料的功函数与周边有机材料层的HOMO之间。空穴注入材料的具体实例包括金属卟啉、低聚噻吩、芳胺类有机材料、酞菁衍生物、六腈六氮杂三亚苯基类有机材料、喹吖啶酮类有机材料、苝类有机材料、蒽醌、聚苯胺和聚噻吩类导电聚合物等，但不限于此。
发光材料为可以接收分别来自空穴传输层和来自电子传输层的空穴和电子并使空穴与电子结合以在可见光区发光的材料，并且优选地为对荧光或磷光具有良好量子效率的材料。其具体实例包括：8-羟基喹啉铝络合物(Alq3)；咔唑类化合物；二聚苯乙烯基化合物；BAlq；10-羟基苯并喹啉 -金属化合物；苯并唑、苯并噻唑和苯并咪唑类化合物；聚(对苯乙炔) (PPV)类聚合物；螺环化合物；聚芴、红荧烯等，但并不限于此。
发光层可以包含主体材料和掺杂剂材料。主体材料的实例包括缩合芳香族环衍生物或含杂环的化合物等。具体地，缩合芳香族环衍生物的实例包括蒽衍生物、芘衍生物、萘衍生物、并五苯衍生物、菲化合物、荧蒽化合物等，并且含杂环的化合物包括咔唑衍生物、二苯并呋喃衍生物、梯型呋喃化合物、嘧啶衍生物等，但其实例不限于此。
掺杂剂材料的实例包括芳香族胺衍生物、苯乙烯胺化合物、硼络合物、荧蒽化合物、金属络合物等。具体来说，芳香族胺衍生物为具有经取代或未经取代的芳基氨基的缩合芳香环衍生物，并且其实例包括具有芳基氨基的芘、蒽、和二茚并芘等；并且苯乙烯胺化合物为其中经取代或未经取代的芳基胺被至少一个芳基乙烯基取代的化合物，并且选自芳基、甲硅烷基、烷基、环烷基和芳氨基中的一个或两个或更多个取代基是经取代或未经取代的。其具体实例包括苯乙烯胺、苯乙烯二胺、苯乙烯三胺、苯乙烯四胺等，但是并不限于此。另外，金属络合物的实例包括铱络合物、铂络合物等，但并不限于此。
电子注入层为注入来自电极的电子的层，并且优选这样的化合物：具有传输电子的能力，具有由阴极注入电子的效应以及优异的向发光层或发光材料注入电子的效应，防止发光层中产生的激子迁移至空穴注入层，并且还具有优异的薄膜形成能力。其具体实例包括芴酮、蒽醌二甲烷、联苯醌、噻喃二氧化物、唑、二唑、三唑、咪唑、苝四羧酸、亚芴甲烷、蒽酮及其衍生物，金属络合物化合物，含氮五元环衍生物等，但并不限于此。
实施例
下文中，通过实施例更详细地描述本发明。然而，以下实施例仅用于举例说明本发明，而不限制本发明的范围。
比较例1-1至1-7
在玻璃基底上沉积厚度为100nm的透明电极(氧化铟锡)作为空穴注入电极，并且在30毫托的压力下在80w下进行氧等离子体处理30秒。在真空状态下在其上加热，从而沉积[cp1]至厚度为30nm。在其上沉积 [cp2]至厚度为800nm作为空穴注入和传输层。在其上沉积[cp3]至厚度为 200nm作为空穴传输层。在其上沉积[cp4]至厚度为20nm作为发光层，并且在其上以4％的体积比掺杂[cp5]作为发光掺杂剂。随后，在其上沉积属于式1的[cp6-1]、[cp6-2]、[cp6-3]、[cp6-4]、[cp6-5]、[cp6-13]或[cp6-22] 至厚度为30nm作为电子传输和注入层，在其上沉积LiF至厚度为1nm 作为电子注入层，并且在其上沉积铝(Al)至厚度为150nm作为电子注入电极，从而制造有机电致发光器件。
在比较例1-1至1-7的上述元件中，电流密度为10mA/cm2时的电压和效率特性以及亮度为1000nit时的95％使用寿命示于下表2中。
[表2]
式 V Cd/A 使用寿命(小时)
比较例1-1 Cp6-1 5.93 4.13 2
比较例1-2 Cp6-2 4.86 4.02 13
比较例1-3 Cp6-3 5.12 3.79 21
比较例1-4 Cp6-4 5.64 3.8 25
比较例1-5 Cp6-5 5.26 4.2 3
比较例1-6 Cp6-13 5.38 4.01 32
比较例1-7 Cp6-22 5.59 3.38 28
比较例2-1至2-6
有机电致发光器件以与比较例1-1相同的方式制造，不同之处在于使用如下表3中的[cp7-1]、[cp7-2]、[cp7-3]、[cp7-4]、[cp7-5]或[cp7-19]代替包含于比较例1-1中使用的电子传输和电子注入层中的材料。
在比较例2-1至2-6的上述元件中，电流密度为10mA/cm2时的电压和效率特性以及亮度为1000nit时的95％使用寿命示于下表3中。
[表3]
式 V Cd/A 使用寿命
比较例2-1 Cp7-1 3.6 4.2 30
比较例2-2 Cp7-2 3.7 4.3 9
比较例2-3 Cp7-3 3.9 3.9 4.2
比较例2-4 Cp7-4 3.7 5.39 1.2
比较例2-5 Cp7-5 4.0 3.9 8.4
比较例2-6 Cp7-19 3.6 4.6 7.3
实施例1-1至1-27
有机电致发光器件以与比较例1-1相同的方式制造，不同之处在于通过以50:50的体积比使用如下表4中的[cp6-1]至[cp6-5]、[cp6-13]和[cp6-22] 之一以及[cp7-1]至[cp7-5]和[cp7-19]之一代替包含于比较例1-1中使用的电子传输和电子注入层中的材料来形成层。
在实施例1-1至2-27的上述元件中，电流密度为10mA/cm2时的电压和效率特性以及亮度为1000nit时的95％使用寿命示于下表4中。
[表4]
当将表2至表4的结果互相比较时，可以确认，在如实施例1-1至1-27 中的根据本说明书的一个示例性实施方案的包含电子传输层的有机电致发光器件的情况下，可实现相比于如比较例1-1至比较例1-7及比较例2-1 至比较例2-6中的包含含有一种有机材料的电子传输层的有机电致发光器件，具有低驱动电压、高效率以及长使用寿命的有机电致发光器件。
比较例3-1至3-4
有机电致发光器件以与比较例1-1相同的方式制造，不同之处在于通过以50:50的体积比使用如下表6中的以下[化合物A-1]和[化合物A-2]之一和[化合物B-1]至[化合物B-3]之一代替包含于比较例1-1中使用的电子传输和电子注入层中的材料来形成层。
化合物A-1、A-2和B-1至B-3的偶极矩的值示于下表5中。
[表5]
化合物 偶极矩
A-1 2.70
A-2 2.63
B-1 3.31
B-2 3.80
B-3 4.58
在比较例3-1至3-4的上述元件中，电流密度为10mA/cm2时的电压和效率特性以及亮度为1000nit时的95％使用寿命示于下表6中。
[表6]
当观察表6的结果时，可以确认，当如比较例3-1至比较例3-4中对应于包含含N六元环的第一电子传输材料的化合物B-1至化合物B-3的偶极矩值大于对应于包含五元杂环(所述环包含N、O和S中的至少一个杂原子)的第二电子传输材料的化合物A-1和化合物A-2的偶极矩时，相比于本发明的表4中所述的实施例，驱动电压较高，发光效率较低，且使用寿命特性劣化。由于当第二电子传输材料的偶极矩值小于第一电子传输材料的偶极矩值时，包含第一电子传输材料和第二电子传输材料的电子传输层的注入电子能力劣化，从而需要高驱动电压，因而获得上述结果。
因此，如在本发明的一个示例性实施方案中，当包含五元杂环(所述五元杂环包含N、O和S中的至少一个杂原子)或氰基的第二电子传输材料的偶极矩值大于包含单环或多环(所述单环或多环包含含N六元环) 的第一电子传输材料的偶极矩时，包含第一电子传输材料和第二电子传输材料的电子传输层的注入和传输电子能力提高，使得可期望低驱动电压和高效率。
比较例4-1至4-4
有机电致发光器件以与比较例1-1相同的方式制造，不同之处在于如下表7中通过沉积[cp6-1]、[cp6-4]、[cp7-2]和[cp7-5]中的一种化合物至厚度为20nm，然后沉积[cp6-1]、[cp6-4]、[cp7-2]和[cp7-5]中的另一化合物至厚度为10nm代替包含于比较例1-1中使用的电子传输和电子注入层中的材料来堆叠双层电子传输层。
在比较例4-1至4-4的上述元件中，电流密度为10mA/cm2时的电压和效率特性以及亮度为1000nit时的95％使用寿命示于下表7中。
[表7]
式 V Cd/A 使用寿命
比较例4-1 Cp6-1(20nm)/cp7-2(10nm) 4.4 4.2 12
比较例4-2 Cp6-4(20nm)/cp7-5(10nm) 4.4 3.9 16
比较例4-3 Cp7-2(20nm)/cp6-1(10nm) 6.2 2.9 6
比较例4-4 Cp7-5(20nm)/cp6-4(10nm) 5.9 3.1 5
当观察表7的结果时，可确认当第一电子传输材料和第二电子传输材料以混合物形式用于根据本说明书的一个示例性实施方案的单层电子传输层中时，可提供相比于通过使用两种电子传输材料而使用双层堆叠电子传输层的情况，具有低驱动电压、高发光效率以及长使用寿命的元件。

Claims (10)

1.一种有机电致发光器件，包括：
阳极；
阴极；
设置在所述阳极和所述阴极之间的发光层；以及
设置在所述阴极和所述发光层之间的电子传输层，
其中所述电子传输层包含第一电子传输材料和第二电子传输材料，
所述第一电子传输材料为包含单环或多环的有机材料，所述单环或多 环包含含N六元环，
所述第二电子传输材料为包含五元杂环或氰基的有机材料，所述五元 杂环包含N、O和S中的至少一个杂原子，并且
所述第二电子传输材料的偶极矩大于所述第一电子传输材料的偶极 矩，
其中所述第一电子传输材料和所述第二电子传输材料不包含金属单 质或金属络合物，
其中所述第一电子传输材料的偶极矩为0德拜至3德拜，并且所述第 二电子传输材料的偶极矩为1德拜至7德拜。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中所述第一电子传 输材料包含由下式1表示的结构：
[式1]
在所述式1中，
X1至X6中的一个至三个为N，
其他为CR1，且R1为一价有机基团，并且
相邻的一价有机基团任选地彼此结合形成经取代或未经取代的脂肪 族环或者经取代或未经取代的芳香族环。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中所述第一电子传 输材料为包含吡啶、嘧啶或三嗪的有机材料。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中所述第二电子传 输材料包含由下式5表示的结构：
[式5]
在所述式5中，
Y1为NR21、O或S，
Y2至Y5彼此相同或不同，且各自为N或CR22，
R21和R22彼此相同或不同，且各自为一价有机基团，并且
相邻的一价有机基团任选地彼此结合形成经取代或未经取代的脂肪 族环或者经取代或未经取代的芳香族环。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中所述第二电子传 输材料为包含咪唑、唑或噻唑的有机材料。
6.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中所述第二电子传 输材料为包含苯并咪唑、苯并唑或苯并噻唑的有机材料。
7.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中所述第二电子传 输材料包含由下式14表示的结构：
[式14]
CN-(L31)t-R31
在式14中，
L31为二价有机基团，且t为0至4的整数，且当t为2或更大时， L31彼此相同或不同，并且
R31为一价有机基团。
8.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中所述第一电子传 输材料和所述第二电子传输材料的分子量各自为400Da至900Da。
9.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中包含所述第一电 子传输材料和所述第二电子传输材料的所述电子传输层包含体积比为 1:99至99:1的所述第一电子传输材料和所述第二电子传输材料。
10.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，还包括：
设置在所述电子传输层和所述阴极之间的电子注入层。
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