有机发光二极管和电子设备的制作方法

背景技术：

1.技术领域

本发明涉及一种有机发光二极管和电子设备。

2.相关技术

已知传统的自立式发光型有机发光二极管包括有机层，例如，如专利文献1所示。

专利文献1：日本专利申请公开第2003-115389号

然而，传统的有机发光二极管存在量子效率不足的问题。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种有机发光二极管，包括：第一电极；第二电极；发射层，所述发射层设置在所述第一电极与所述第二电极之间；以及半晶化有机层，所述半晶化有机层设置在所述第一电极与所述发射层之间，并且具有小于或等于100nm的粒径。

根据本发明的第二方面，提供了一种包括第一方面的有机发光二极管的电子设备。

发明内容部分并不一定描述了本发明实施例的所有必要特征。本发明也可以是上述特征的子组合。

附图说明

图1示出了有机发光二极管100的示例性配置；

图2a示出了根据第一实施例的有机层10的示例性配置；

图2b示出了根据第二实施例的有机发光二极管100的示例性配置；

图2c示出了根据第三实施例的有机发光二极管100的示例性配置；

图2d示出了根据第四实施例的有机发光二极管100的示例性配置；

图2e示出了根据第五实施例的有机发光二极管100的示例性配置；

图3示出了有机发光二极管100中的示例性光传播模式；

图4为有机发光二极管100的分层结构的示意图；

图5a示出了半晶化有机层86的形态的观察结果的示例；

图5b示出了半晶化有机层86的形态的观察结果的示例；

图5c示出了半晶化有机层86的形态的观察结果的示例；

图5d示出了半晶化有机层86的形态的观察结果的示例；

图5e示出了半晶化有机层86的形态的观察结果的示例；

图5f示出了半晶化有机层86的形态的观察结果的示例；

图5g示出了图5a至图5f中所有图中的半晶化有机层86的平均粒径的示例；

图6a示出了根据比较示例的有机层510的示例性配置；

图6b示出了有机发光二极管500中的光传播模式的示例；

图7为红色、绿色和蓝色各自的功率降低结果的贡献率；

图8示出了有机发光二极管100的示例性el光谱；

图9a示出了有机发光二极管100的视角特性的示例；

图9b示出了有机发光二极管100的视角特性的示例；

图9c示出了有机发光二极管100的视角特性的示例；

图9d示出了有机发光二极管100的视角特性的示例；

图9e为示出了有机发光二极管100的视角特性的平均值的表格；

图10a示出了有机发光二极管100的亮度衰减的寿命测量结果；

图10b示出了驱动电压的寿命测量结果改变了有机发光二极管100的施加电压随时间的变化；

图11a示出了在便携式终端200中采用有机发光二极管100的示例性情况；

图11b示出了在便携式终端210中采用有机发光二极管100的示例性情况；

图11c示出了在便携式终端220中采用有机发光二极管100的示例性情况；

图11d示出了在笔记本电脑230中采用有机发光二极管100的示例性情况；

图11e示出了在电视装置240中采用有机发光二极管100的示例性情况；

图11f示出了在智能眼镜250中采用有机发光二极管100的示例性情况；

图11g示出了在智能手表260中采用有机发光二极管100的示例性情况。

具体实施方式

下文将描述本发明的一些实施例。所述实施例并不限制根据权利要求的发明，并且在实施例中描述的特征的所有组合对于本发明的各方面提供的方法不一定是必需的。

图1示出了有机发光二极管100的示例性配置。有机发光二极管100包括有机层10、阳极20、阴极30、封装层40、封装层50和密封基板60。

有机层10利用有机电致发光(electroluminescence，简称el)现象来发光。有机层10设置在阳极20与阴极30之间，规定电流流过有机层10。有机层10通过复合电子和空穴产生具有规定波长的光。

阳极20设置在有机层10的底面上。阳极20还可以具有反射层的功能。这样，提高了有机发光二极管100的发光效率。阳极20的材料可以包括银(ag)、铝(al)、铬(cr)、钛(ti)、铁(fe)、钴(co)、镍(ni)、钼(mo)、铜(cu)、钽(ta)、钨(w)、铂(pt)、钕(nd)或金(au)等单一金属元素，或者这些金属中的任何一种的合金。

作为示例，阳极20包括第一透明电极、反射电极和第二透明电极。阳极20的材料例如为ito/ag合金/izo。ito是氧化铟锡制成的透明电极。为了稳定性，所用的ag合金可以是ag、pa和cu合金，但是只要电极具有高反射率，就可以使用例如由al型合金制成的元件。ito、ag合金和izo分别具有50nm、150nm和10nm的膜厚度。

阴极30设置在有机层10的顶面上。阴极30与阳极20相对设置。在顶部发射结构的情况下，需要从阴极侧发射光，因此阴极30必须具有透明性。如果阴极30由ito或izo等透明电极形成，则其膜厚度有可能为数百纳米的数量级，但是只要能够形成面内导电性或等电位面，就可以根据面板尺寸和分辨率选择任何膜厚度。如果采用金属电极，则大的膜厚度是不可取的，因为它会阻碍透明性，因此阴极30的膜厚度可以小于或等于15nm。阴极30的材料可以包括铝(al)、镁(mg)、钙(ca)或钠(na)等单一金属元素，或者这些金属中的任何一种的合金。更具体地，阴极30的材料可以是镁和银的合金(mgag合金)或铝(al)和锂(li)的合金(alli或其双层堆叠)。可以选择任何类型或成分的电极作为阴极30。

封装层40设置在阴极30上。封装层40可以是单层或者可以是多层。封装层40优选具有很强的阻隔水分、氧气以及其他对有机层10有负面影响的杂质的能力。例如，封装层40包括氮化硅(典型为si3n4)膜、氧化硅(典型为sio2)膜、氧氮化硅(sinxoy成分，其中x>y)膜、氮氧化硅(sioxny成分，其中x>y)膜、如类金刚石(diamondlikecarbon，简称dlc)等以碳为主的薄膜、碳纳米管(carbonnanotube，简称cnt)膜等。作为示例，使用等离子体cvd形成封装层40。

封装层50设置在封装层40上。封装层50密封有机层10和封装层40。封装层50可以具有与封装层40相同的材料，也可以具有不同的材料。封装层50可以由绝缘材料或导电材料形成。例如，绝缘材料可以是晶质的或非晶质的，并且可以是无机绝缘材料，如非晶硅(α-si)、碳化硅(sic)、氮化硅(si-nx)、非晶碳(α-c)、氧化硅(siox)或氮氧化硅(sinxoy)。导电材料的示例包括氧化铟锡(indiumtinoxide，简称ito)、氧化铟锌(inzno)、氧化铟钛锌(indiumtitaniumzincoxide，简称itzo)等。

密封基板60设置在封装层50上。密封基板60与封装层40和封装层50一起密封有机层10。密封基板60具有透明地透射由有机层10产生的发射光的材料。例如，密封基板60由透明玻璃等材料形成，该透明玻璃透明地透射由有机层10产生的发射光。此外，密封基板60可以设有作为彩色滤光片或黑色矩阵的遮光膜。

在本实施例的有机发光二极管100中，有机层10包括如下文进一步描述的半晶化有机(semi-crystalizedorganic，简称sco)层86，从而将等离子体损耗转换为基板模式。如果可以实现向基板模式的转换，则可以实现作为外部模式的提取。除此之外或代替地，通过包括半晶化有机层86，有机发光二极管100散射发射光并提取发射光作为外部模式。通过提取等离子体损耗作为外部模式，有机发光二极管100可以降低等离子体损耗并且提高亮度。此外，通过散射发射光，有机发光二极管100能够提高光提取效率并且提高亮度。

图2a示出了根据第一实施例的有机层10的示例性配置。本实施例的有机层10包括发射层(emissionlayer，简称eml)15、空穴输送区70和电子输送区80。有机层10中的每一层可以是单层或者可以是多层。第一实施例的阴极30和阳极20分别是第一电极和第二电极的示例。

发射层15设置在阳极20与阴极30之间。由于通过空穴和从阳极20和阴极30注入的电子复合产生的激子，发射层15发射光。发射层15发射具有与组成材料相对应的波长的光。例如，如果发射层15发射蓝光，则发射层15包括蒽二萘基(anthracenedinaphthyl，简称adn)作为主体材料和混入2.5％重量的4,4'-双[2-{4-(n,n-二苯基氨基)苯基}乙烯基]联苯(dpavbi)作为发蓝光的客体材料。发射层15的厚度例如为30nm。然而，并不特别限制发射层15的材料和厚度。

空穴输送区70设置在发射层15与阳极20之间。空穴输送区70包括空穴输送层(holetransportlayer，简称htl)74，并向发射层15注入空穴。本实施例的空穴输送区70包括空穴注入层(holeinjectionlayer，简称hil)72和电子阻挡层(electronbarrierlayer，简称ebl)76。然而，空穴输送区70并不需要包括空穴注入层72和电子阻挡层76。

空穴注入层72作为缓冲层，用于提高向发射层15空穴注入的效率并且还用于防止泄漏。作为示例，空穴注入层72具有芳香胺结构。空穴注入层72可以包括4,4',4"-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺(m-mtdata)和4,4',4"-三(2-萘基苯基氨基)三苯胺(2-tnata)中的任一种。作为示例，空穴注入层72的膜厚度大于或等于5nm。例如，空穴注入层72的膜厚度为10nm。空穴注入层72可以掺杂p型掺杂剂，但并不需要掺杂p型掺杂剂。

空穴输送层74设置在发射层15与阳极20之间。空穴输送层74提高了向发射层15空穴输送的效率。作为示例，空穴输送层74具有芳香胺结构。空穴输送层74可以包括双[(n-萘基)-n-苯基]联苯胺(α-npd)。作为示例，空穴输送层74的膜厚度可以大于或等于5nm且小于或等于130nm。例如，空穴输送层74的膜厚度为10nm。空穴输送层74可以掺杂p型掺杂剂，但并不需要掺杂p型掺杂剂。

电子阻挡层76防止从电子输送区80注入发射层15的电子移动到空穴输送区70侧。电子阻挡层76可以调整发射层15的载流子，并且增加与相反极性的载流子复合的概率。电子阻挡层76的材料可以根据发射层15和空穴输送层74的材料进行选择。例如，电子阻挡层76具有比发射层15更高的lumo能级(即，更低的电子亲和力)的材料。这样，电子阻挡层76可以限制从发射层15中移除电子并提高复合的概率。此外，电子阻挡层76优选地由homo能级接近空穴输送层74的材料形成。这样，减小了电荷注入势垒。

电子输送区80设置在发射层15与阴极30之间。电子输送区80包括电子输送层(electrontransportlayer，简称etl)84，并向发射层15注入电子。此外，电子输送区80包括半晶化有机层86。本实施例的电子输送区80包括空穴阻挡层(holebarrierlayer，简称hbl)82和电子注入层(electroninjectionlayer，简称eil)88。然而，电子输送区80并不需要包括空穴阻挡层82和电子注入层88。

空穴阻挡层82阻止从空穴输送区70注入发射层15的电子移动到电子输送区80侧。空穴阻挡层82可以调整发射层15的载流子，并且增加与相反极性的载流子复合的概率。空穴阻挡层82的材料可以根据发射层15和电子输送层84的材料进行选择。例如，空穴阻挡层82具有比发射层15更低的homo能级(即，更大的电离势)的材料。这样，空穴阻挡层82可以限制从发射层15中移除空穴并提高复合的概率。此外，空穴阻挡层82优选地由lumo能级接近电子输送层84的材料形成。这样，减小了电荷注入势垒。

电子输送层84设置在阴极30与发射层15之间。电子输送层84提高了向发射层15电子输送的效率。电子输送层84只要是具有电子输送性质的材料即可，并不特别限制电子输送层84的材料。电子输送层84可以包括芳基吡啶衍生物、苯并咪唑衍生物等。电子输送层84可以掺杂n型掺杂剂，但并不需要掺杂n型掺杂剂。此外，电子输送层84可以包括碱金属、碱土金属、稀土金属及其氧化物、复合氧化物、氟化物、碳酸盐等。

半晶化有机层86可以同时具有半晶区和非晶区。半晶化有机层86的半晶区具有一定分布的簇或晶体的状态，并且具有分布的粒径。因此，半晶化有机层86的粒径是指半晶化有机层86的半晶区的平均粒径。半晶化有机层86的粒径和形状可以根据有机分子设计进行调整。

半晶化有机层86设置在发射层15与电极之间。半晶化有机层86设置在阴极30与发射层15之间。半晶化有机层86可以设置在发射层15与阳极20之间。此外，半晶化有机层86可以设置在发射层15与阳极20之间以及发射层15与阴极30之间。在有机层10与各电极之间的界面附近设置半晶化有机层86，可以有效降低有机层10与各电极之间的界面处发生的等离子体损耗。

半晶化有机层86可以具有取代基，该取代基向具有相同母骨架的材料添加了结晶度，该材料与可以用于电子输送层84的材料相同，或可能具有完全不同母骨架的半结晶度。此处的半晶体是指具有分子相互作用比晶质有机材料小的特性的有机材料，半晶体部分与非晶部分之间的电子迁移率差别不大，并且，作为半晶体层，电荷集中并不发生在通常具有高电子迁移率特性的晶体部分。当电荷浓度集中在半晶化部分时，由于电荷浓度而使得发光表面的亮度无法保持均匀，并且出现暗斑等，这是可靠性方面的问题。半晶化有机层86具有具备电子输送性质的材料。下面进一步描述半晶化有机层86的具体材料。半晶化有机层86可以以与有机层10的其他层相同的方式采用真空蒸发或如印刷等湿法工艺进行分层，并且不需要提供新的专用步骤。

半晶化有机层86的膜厚度可以小于或等于30nm、20nm或10nm。通过使半晶化有机层86的膜厚度小于或等于30nm，可以使得发光面实现均匀发光。半晶化有机层86的膜厚度可以根据发射层15发射的发射光的波长适当地改变。

半晶化有机层86可以改变有机层10与阴极30之间的边界附近发生的等离子体损耗的能量矢量的方向，将等离子体损耗复合为光，并提取光作为外部模式。从等离子体损耗向外部模式的转换包括通过基板模式等其他模式将等离子体损耗提取为外部模式的情况。这样，半晶化有机层86降低了等离子体损耗引起的外部量子效率(externalquantumefficiency，简称eqe)的下降。在本实施例中，将等离子体损耗能量转换为光辐射到外部，从而提高了有机发光二极管100的亮度。半晶化有机层86的粒径可以根据发射层15发射的光的波长进行适当选择。半晶化有机层86的粒径小于或等于100nm。半晶化有机层86的粒径可以小于或等于50nm或者小于或等于20nm。例如，半晶化有机层86的粒径大于或等于2nm且小于或等于20nm。由于具有此种粒径的半晶化有机层86，阴极30的表面积变大。

此处，通常情况下，由有机材料制成的每个结构元件均由非晶材料形成，以保持电场强度的面内均匀性。或者，即使材料本身是晶质的，也可以使用在形成薄膜时变成非晶薄膜的材料。当有机材料结晶时，由于电流的集中，使得有机发光元件的寿命缩短。例如，选择具有化学和物理稳定结构的非晶材料，使得电子注入层和电子输送层在沉积过程中不会结晶。这样，虽然没有为电子输送层选择晶质材料，但另一方面，半晶化有机层86是为了降低等离子体损耗而设置的层，并且具有由半晶质材料形成的特征。

电子注入层88设置在阴极30与半晶化有机层86之间。本实施例的电子注入层88设置成与半晶化有机层86接触。电子注入层88是用于将电子从阴极30转移到有机层10的层。作为示例，电子注入层88可以包括lif和li2o中的至少一个。电子注入层88的膜厚度优选制成足够小，使得半晶化有机层86的晶体的不均匀也保留在与阴极30的界面处。例如，电子注入层88的膜厚度为1nm。作为示例，电子注入层88为掺杂n型掺杂剂且具有电子输送特性、膜厚度为5nm的材料。如果半晶化有机层86具有电子注入层88的功能，则不需要电子注入层88。作为示例，电子注入层88为混合层，包括如8-羟基喹啉铝(alq3)等具有电子输送特性的有机材料和如碱金属或碱土金属等可还原金属。

将空穴输送区70和电子输送区80的膜厚度设计成满足能够使有机层10产生的光被提取到外面的光学条件。将每个膜厚度作为元件设计中的光学条件并且将光提取效率作为干涉条件，根据关于各个膜的位置关系的元件设计来确定每个膜厚度，以包括光提取效率变大的至少两个位置。相应地，电子输送区80的膜厚度可以小于或大于空穴输送区70的膜厚度。空穴输送区70的膜厚度为空穴注入层72、空穴输送层74和电子阻挡层76的膜厚度总和。电子输送区80的膜厚度为空穴阻挡层82、电子输送层84、半晶化有机层86和电子注入层88的膜厚度总和。

这样，有机发光二极管100优选地实现了电子供给功能和空穴供给功能的平衡。通过实现向发射层15供应电子和空穴之间的平衡，有机发光二极管100可以提高电流效率和发光寿命。

本实施例的有机发光二极管100包括发射层15与阴极30之间的半晶化有机层86。然而，有机发光二极管100可以包括发射层15与阳极20之间的半晶化有机层86。此时，半晶化有机层86具有空穴输送特性并作为空穴注入层72。

第一实施例的有机发光二极管100被描述为具有顶部发射型基本结构。然而，有机发光二极管100的基本结构可以是底部发射型。此时，阳极20和阴极30的膜厚度可以根据有机发光二极管100的基本结构适当地改变。

例如，如果有机发光二极管100为顶部发射型，则阴极30具有能够使有机发光二极管100的发射光透明地穿过的膜厚度。另一方面，如果有机发光二极管100为底部发射型，则阳极20通常在大多数情况下使用ito、izo等透明电极，但是如果使用金属电极等，则阳极20具有能够使有机发光二极管100的发射光透明地穿过的厚度。在某些情况下，阴极30使用反射电极，并且在透明性低且接近零的状态下使用更有效，以使发射光不会从阴极30侧泄漏。对于顶部发射型和底部发射型，在大多数情况下，与光提取侧电极相对的电极，即相对电极，使用具有高反射率和低透明性的电极，但是如果该电极具有一定的透明性，则可能从两侧提取出发射光，从而实现称为透明显示器的结构。根据实施例的发明也可以用作透明显示器。根据其他实施例的有机发光二极管100也可以同时采用顶部发射型和底部发射型。

此处，有机发光二极管100具有谐振器结构，其中发射光在阳极20与阴极30之间谐振并提取。这样，有机发光二极管100提高了提取的光的颜色纯度，并提高了谐振中心波长附近的提取的光的强度。可以调整有机发光二极管100中的有机层10的每一层的膜厚度以满足以下表达式：

表达式1：(2l)/λ+φ/(2π)＝m

光距离l为谐振器的第一端面e1与第二端面e2之间的光距离。第一端面e1是指阳极20的有机层10侧的反射端面。第二端面e2是指阴极30的有机层10侧的反射端面。φ为反射光在第一端面e1发生的相移φ1与反射光在第二端面e2发生的相移φ2的和(φ＝φ1+φ2)(rad)。λ为期望从第二端面e2侧提取的发射光谱的峰值波长。m为选取的使l为正的整数。在表达式1中，l和λ的单位应相同。例如，将l和λ设置为具有(nm)单位。

本示例的有机发光二极管100具有谐振结构，其中由发射层15产生的发射光从第二端面e2侧(即，阴极30侧)谐振并提取。可以以实现满足表达式1的最小正值的方式来设置光学距离l。

此外，对有机发光二极管100进行调整，使得光距离l1满足以下所示的表达式2，并且光距离l2满足以下所示的表达式3。光距离l1为有机层10的最大发光位置与第一端面e1之间的光距离。光距离l2为最大发光位置与第二端面e2之间的光距离。最大发光位置为发射层15上发光强度最大的位置。例如，如果在有机层10的阳极20侧和阴极30侧的界面上都发射光，则最大发光位置为这些界面中具有更大发光强度的位置。

表达式2：l1＝tl1+a1

(2tl1)/λ＝–φ1/(2π)+m1

在表达式2中，tl1为第一端面e1与最大发光位置之间的理论光距离。a1为基于有机层10中发光分布的校正量。λ为期望被提取的发光光谱的峰值波长。φ1为反射光在第一端面e1发生的相移(rad)。m1为0或整数。表达式2使得当有机层10产生的发射光中朝向阳极20的方向的发射光被第一端面e1反射并返回时，该返回光的相位与发光时的相位相同，因此，与在发射光中朝向阴极30的发射光建立了更强的关系。

表达式3：l2＝tl2+a2

(2tl2)/λ＝–φ2/(2π)+m2

在表达式3中，tl2为第二端面e2与最大发光位置之间的理论光距离。a2为基于有机层10中发光分布的校正量。λ为期望被提取的发光光谱的峰值波长。φ2为反射光在第二端面e2发生的相移(rad)。m2为0或整数。表达式3使得当有机层10产生的发射光中朝向阴极30的方向的发射光被第二端面e2反射并返回时，该返回光的相位与发光时的相位相同，因此，与在发射光中朝向阳极20的发射光建立了更强的关系。

在第一实施例的有机发光二极管100中，通过形成电子输送区80使其膜厚度大于空穴输送区70的膜厚度，则可能将有机发光二极管100设计为使得表达式2和表达式3中m1>m2。这样，能够提高光提取效率。

表达式2的理论光距离tl1和表达式3的理论光距离tl2是理论值，在假设发光区域不扩展的情况下，第一端面e1或第二端面e2处的相位变化量和由发射光的行进引起的相位变化量被抵消，并且返回光的相位与发射时的相位相同。然而，需要注意的是，发光部分通常会扩展，因此表达式2和表达式3中增加了基于发光分布的校正量a1和a2。

校正量a1和a2根据发光分布而不同。如果最大发光位置在发射层15的阴极30侧且发光分布从最大发光位置向阳极20侧扩展，或者如果最大发光位置位于发射层15的阳极20侧且发光分布从最大发光位置向阴极30侧扩展，则如以下表达式所示计算校正量a1和a2。

表达式4：a1＝b(loge(s))

a2＝–a1

如果发射层15的发光分布从最大发光位置沿阳极20的方向扩展，则b为2n≤b≤6n。此外，如果发射层15的发光分布从最大发光位置向阴极30的方向扩展，则–6n≤b≤–2n。n为在期望提取的发光光谱的峰值波长λ处的第一端面e1与第二端面e2之间的平均折射率。s为与发射层15中的发光分布相关的物理属性值(1/e衰减距离)。

作为示例，第一实施例的有机发光二极管100包括膜厚度为210nm的阳极20、膜厚度为7nm的空穴注入层72、膜厚度为122nm的空穴输送层74、膜厚度为7nm的电子阻挡层76、膜厚度为30nm的发射层15、总膜厚度为11nm的空穴阻挡层82和电子输送层84、膜厚度为10nm的半晶化有机层86、膜厚度为1.0nm的电子注入层88和膜厚度为11nm的阴极30。需要注意的是，每一层的膜厚度仅为示例，并不限于上述。阳极20可以是分别具有50nm、150nm和10nm的膜厚度的ito/ag合金/ito的膜。只要第一实施例中的空穴阻挡层82、电子输送层84和半晶化有机层86的总膜厚度为21nm，则并不特别限制这些层的各自膜厚度。

图2b示出了根据第二实施例的有机发光二极管100的示例性配置。第二实施例的有机发光二极管100与第一实施例的有机发光二极管100的区别在于，电子输送区80的膜厚度大于空穴输送区70的膜厚度。在第二实施例的描述中，将重点放在与第一实施例不同的点上。第二实施例的阴极30和阳极20分别为第一电极和第二电极的示例。

电子输送区80的膜厚度大于空穴输送区70的膜厚度。通过使电子输送区80的膜厚度大于空穴输送区70的膜厚度，电子则更难以作为过量载流子从阴极30注入到发射层15中。当电子成为发射层15中的过量载流子时，有机发光二极管100的寿命缩短。

特别地，与空穴变成过量载流子时相比，当电子变成过量载流子时，有机发光二极管100的寿命更容易缩短。通过使电子输送区80的膜厚度大于空穴输送区70的膜厚度，可以增加第二实施例的有机发光二极管100的寿命。

在第二实施例的有机发光二极管100中，空穴输送区70的膜厚度小于电子输送区80的膜厚度。此处，考虑空穴输送区70中空穴的迁移率和电子输送区80中电子的迁移率来优选地设计空穴输送区70和电子输送区80的膜厚度。通常，具有电子输送特性的材料的电子迁移率大于具有空穴输送特性的材料的空穴迁移率，因此，电子输送区80中电子的迁移率大于空穴输送区70中空穴的迁移率。为了实现发射层15中电子与空穴之间的平衡，空穴输送区70的膜厚度可以相对小于电子输送区80的膜厚度。

在第一实施例中，由于空穴的迁移率通常小于电子的迁移率，因此存在为了调整空穴输送区70中的迁移率而在空穴输送区70中注入p型掺杂剂的情况。第二实施例的空穴输送区70具有比电子输送区80更小的膜厚度，因此不需要注入p型掺杂剂。这样，可以简化第二实施例的有机发光二极管100的制造工艺。

此外，第一实施例和第二实施例的半晶化有机层86设置在发射层15的阴极30侧。通过在发射层15的阴极30侧提供半晶化有机层86，可以提取阴极30侧的等离子体损耗mp和其他传播模式(例如，传播模式m2和传播模式m3)作为外部模式m1'。这样，有机发光二极管100降低了阴极30侧的等离子体损耗，并且使得更容易提高eqe。

例如，第二实施例的有机发光二极管100在形成阳极20的厚度为10nm的ito上具有膜厚度为7nm的空穴注入层72、膜厚度为25nm的空穴输送层74、膜厚度为7nm的电子阻挡层76、膜厚度为30nm的发射层15、总膜厚度为103nm的空穴阻挡层82和电子输送层84、膜厚度为10nm的半晶化有机层86、膜厚度为1.0nm的电子注入层88和膜厚度为11nm的阴极30。需要注意的是，每一层的膜厚度仅为示例，并不限于上述。空穴阻挡层82、电子输送层84和半晶化有机层86中的每一层的膜厚度可以考虑元件特征而适当调整，使得总光学厚度相等，并且不受特别限制。第二实施例的半晶化有机层86可以具有电子注入层88的功能。如果半晶化有机层86具有电子注入层88的功能，则不需要电子注入层88。

图2c示出了根据第三实施例的有机发光二极管100的示例性配置。第三实施例的有机发光二极管100与第一实施例的有机发光二极管100的区别在于，半晶化有机层86设置在空穴输送区70中。换句话说，第三实施例的阴极30和阳极20分别为第二电极和第一电极的示例。在第三实施例的描述中，将重点放在与第一实施例不同的点上。

半晶化有机层86设置在阳极20与空穴注入层72之间。然而，半晶化有机层86可以设置在空穴注入层72与空穴输送层74之间。第三实施例的半晶化有机层86设置成与阳极20接触。此外，半晶化有机层86可以具有空穴注入层72的功能。如果半晶化有机层86具有空穴注入层72的功能，则不需要空穴注入层72。半晶化有机层86提取有机层10与阳极20之间的等离子体损耗作为外部模式。此外，即使当半晶化有机层86设置在空穴输送区70中时，发射光被半晶化有机层86的半晶体散射，并且容易被提取为外部模式。可以使用与在第一实施例中相同的方法计算有机发光二极管100的光学条件。

图2d示出了根据第四实施例的有机发光二极管100的示例性配置。第四实施例的有机发光二极管100与第三实施例的有机发光二极管100的区别在于，电子输送区80的膜厚度大于空穴输送区70的膜厚度。在第四实施例的描述中，将重点放在与第三实施例不同的点上。第四实施例的阴极30和阳极20分别为第二电极和第一电极的示例。

半晶化有机层86在空穴输送区70内设置在阳极20与空穴注入层72之间。第四实施例的半晶化有机层86设置成与阳极20接触。需要注意的是，半晶化有机层86可以具有空穴注入层72的功能。如果半晶化有机层86具有空穴注入层72的功能，则不需要空穴注入层72。如在第四实施例中即使当空穴输送区70的膜厚度小于电子输送区80的膜厚度时，半晶化有机层86也可以设置在空穴输送区70中。可以使用与在第一实施例中相同的方法计算有机发光二极管100的光学条件。

在第三实施例中，由于空穴的迁移率通常小于电子的迁移率，因此存在为了调整空穴输送区70中的迁移率而在空穴输送区70中注入p型掺杂剂的情况。第四实施例的空穴输送区70具有比电子输送区80更小的膜厚度，因此不需要注入p型杂质。这样，可以简化第四实施例的有机发光二极管100的制造工艺。

图2e示出了根据第五实施例的有机发光二极管100的示例性配置。第五实施例的有机发光二极管100与第一实施例的有机发光二极管100的区别在于，半晶化有机层86设置在发射层15与阳极20之间以及发射层15与阴极30之间。在第五实施例中，半晶化有机层86a设置在发射层15与阳极20之间。半晶化有机层86b设置在发射层15与阴极30之间。

将每个膜厚度作为元件设计中的光学条件并且将光提取效率作为干涉条件，根据关于各个膜的位置关系的元件设计来确定每个膜厚度，以包括光提取效率变大的至少两个位置。相应地，电子输送区80的膜厚度可以小于或大于空穴输送区70的膜厚度。

图3示出了有机发光二极管100中的示例性光传播模式。图3示出了传播模式m1至m3和等离子体损耗mp。

传播模式m1示出了外部模式的示例。传播模式m1为有机层10产生的发射光被辐射到有机发光二极管100的外面的传播模式。

传播模式m2示出了基底模式的示例。传播模式m2为光在密封基板60的表面与阳极20的表面之间传播的模式。例如，在传播模式m2中，有机层10产生的发射光在密封基板60的表面被反射。此外，在传播模式m2中，在密封基板60的表面反射的光可以在阳极20的表面被反射。

传播模式m3示出了波导模式的示例。传播模式m3为有机层10产生的发射光通过被捕获在该层内而在任意层内传播的模式。例如，在传播模式m3中，有机层10产生的发射光在封装层40内传播。此外，有机层10产生的发射光在有机层10内传播。

等离子体损耗mp是在有机层10的表面上发生局域表面等离子体共振(localizedsurfaceplasmonresonance，简称lspr)的模式。此外，在等离子体损耗mp中，由于等离子体损耗引起的能量扩散发生在有机层10与阳极20之间的界面处以及有机层10与阴极30之间的界面处。

此处，考虑增加有机发光二极管100的eqe的方法是增加有机层10中的内部量子效率(internalquantumefficiency，简称iqe)，并且还提高了从发射层15发射到外部的光的光提取效率。

此处，eqeηφext由以下表达式所示。

ηφext＝ηext×ηφint

ηext为光提取效率。此外，iqeηφint由以下表达式所示。

ηφint＝γ×ηr×ηφf

γ为均衡因子。ηr为空穴与电子之间的复合因子。ηφf为下文进一步描述的包括有机层10的发射层15的发射效率。

换句话说，为了提高发射效率，只需改善构成eqeηφext的四个因素。需要注意的是，光提取效率ηext大约为20％–25％，并且几乎所有的发射光都在元件中传播，因此转变为热并变得不活跃。特别地，模拟结果表明，发射层15的发射光约有50％作为等离子体损耗而丢失。本实施例的有机发光二极管100设有半晶化有机层86，并提取等离子体损耗mp和其他传播模式(例如，传播模式m2和传播模式m3)的发射光作为外部模式m1'，从而可以提高eqeηφext。

图4为有机发光二极管100的分层结构的示意图。在该分层结构中，具有有机层95和半晶化有机层86的有机层10设置在玻璃基板90的上方。图4示出了由于包括半晶化有机层86的有机发光二极管100，使得阴极30与有机层10之间的界面具有对应于半晶化有机层86的不均匀。

由于半晶化有机层86的不均匀，改变了等离子体损耗的能量矢量的方向，将等离子体损耗复合为光，并且可以将光提取为外部模式。此外，通过散射有机层10的发射光，半晶化有机层86也可以提取该光作为外部模式。这样，提高了有机发光二极管100的量子效率。

图5a至图5f示出了半晶化有机层86的形态的观察结果的示例。在图5a至图5f中，公开了半晶化有机层86的粒径发生改变的情况。例如，可以通过原子力显微镜(atomicforcemicroscope，简称afm)等测量设备测量半晶化有机层86的表面的不均匀，从而获得半晶化有机层86的粒径。由于半晶化有机层86不具有统一的粒径，因此可以通过取多个粒径的平均值来确定半晶化有机层86的粒径。图5a至图5f中的比例尺示出了半晶化有机层86的高度差的最大值和最小值。

图5g示出了图5a至图5f中所有图中的半晶化有机层86的平均粒径的示例。

图6a示出了根据比较示例的有机层510的示例性配置。比较示例的有机层510包括发射层(emissionlayer，简称eml)515、空穴输送区570和电子输送区580。与第一实施例的有机层10不同，比较示例的有机层510不包括半晶化有机层86。

空穴输送区570包括空穴注入层(holeinjectionlayer，简称hil)572、空穴输送层(holetransportlayer，简称htl)574和电子阻挡层(electronbarrierlayer，简称ebl)576。电子输送区580包括空穴阻挡层(holebarrierlayer，简称hbl)582、电子输送层(electrontransportlayer，简称etl)584和电子注入层(electroninjectionlayer，简称eil)588。比较示例的空穴输送区570不包括电子输送层584与电子注入层588之间的半晶化有机层。

图6b示出了有机发光二极管500中的光传播模式的示例。比较示例的有机发光二极管500不包括半晶化有机层，因此无法提取等离子体损耗mp和其他传播模式(例如，传播模式m2和传播模式m3)作为外部模式m1'。因此，等离子体损耗mp的能量不会作为光发射而消散，从而导致损耗，并且有机发光二极管500的eqeηφext无法得到提高。

图7为红色、绿色和蓝色各自的功率降低结果的贡献率。纵轴表示oled功率降低量，横轴表示红色、绿色和蓝色的eqe的提高率。可以理解的是，有机发光二极管100中的蓝色比红色和绿色具有更高的功率降低效果。特别地，在蓝色的情况下，面板功率降低的效果几乎是两倍。特别地，有机发光二极管100能够提高蓝色的eqe，这大大有助于面板功耗，因此降低功耗的效果较大。图7的光谱是在有机发光二极管100的视角为0°的情况下的数据。

图8示出了有机发光二极管100的示例性el光谱。纵轴表示从有机发光二极管100发射的光的强度(a.u.)，横轴表示波长(μm)。实线表示根据本实施例的有机发光二极管100的光谱。虚线表示比较示例的有机发光二极管500的光谱。根据图8，可以理解的是，与有机发光二极管500的发射光强度相比，有机发光二极管100的发射光强度得到了更大的提高。例如，在30°视角下提高了88％，在45°视角下提高了56％，而在60°视角下提高了29％。此外，在0°视角下提高了10％。

图9a至图9d示出了有机发光二极管100的视角特性的示例。在图9a至图9d中，在改变有机发光二极管100的结构的情况下示出了发射效率。纵轴表示发射效率z/j，横轴表示有机发光二极管100的视角(°)。发射效率z/j为通过用电流密度j标准化z而获得的值。z为表示蓝色分量的值。实线表示根据包括半晶化有机层86的本实施例的有机发光二极管100的视角特性。虚线表示根据比较示例的有机发光二极管500的视角特性，其不包括半晶化有机层86。图9a和图9d分别示出了有机发光二极管100的正面的发射效率。可以理解的是，与有机发光二极管500的视角特性相比，有机发光二极管100的视角特性得到了更大的改善。

图9a为采用空穴输送区70的膜厚度d70大于电子输送区80的膜厚度d80的结构(即，d70>d80)的情况。此外，图9a示出了阴极30为强腔的情况。强腔是指阴极30的材料mgag按mg:ag＝9:1的比例形成，并且膜厚度为11nm的情况。另一方面，弱腔是指阴极30的材料mgag按mg:ag＝2:1的比例形成，并且膜厚度为11nm的情况。换句话说，阴极30的成分在强腔和弱腔之间是不同的。在强腔的情况下，光很容易聚焦在正面。在弱腔的情况下，聚焦在正面的光比强腔的情况下的光要弱，但发射光分布更接近朗伯分布。

图9b为采用空穴输送区70的膜厚度d70大于电子输送区80的膜厚度d80的结构(即，d70>d80)的情况。此外，图9b示出了阴极30为弱腔的情况。

图9c为采用电子输送区80的膜厚度d80大于空穴输送区70的膜厚度d70的结构(即，d80>d70)的情况。此外，图9c示出了阴极30为强腔的情况。

图9d为采用电子输送区80的膜厚度d80大于空穴输送区70的膜厚度d70的结构(即，d80>d70)的情况。此外，图9d示出了阴极30为弱腔的情况。

图9e为示出了有机发光二极管100的视角特性的平均值的表格。图9a至图9d示出了某些特定样本的视角特性，图9e示出了数量n＝10的样本的平均值。这样，在图9e中，当有机发光二极管100的条件发生变化时，可以准确地知道特性的趋势。

效率提高率是指在设有半晶化有机层86的情况下的发射效率的提高率。无论空穴输送区70的膜厚度与电子输送区80的膜厚度之间的关系如何，在前部位置的效率提高率均达到约10％。此外，无论使用强腔还是弱腔，在前部位置的效率提高率均达到约10％。

通过向有机发光二极管100提供半晶化有机层86，可以提高亮度。因此，即使电子输送区80的膜厚度大于空穴输送区70的膜厚度，也可以限制正面亮度的下降并改善视角特性。此外，通过使电子输送区80的膜厚度大于空穴输送区70的膜厚度，不太可能出现作为过量载流子的电子，并且增加了有机发光二极管100的寿命。这样，通过提供半晶化有机层86并且还使有机发光二极管100中的电子输送区80的膜厚度大于空穴输送区70的膜厚度，可以在提高发射效率和改善正面的视角特性的同时增加寿命。

图10a示出了有机发光二极管100的亮度随时间的变化。纵轴表示亮度值，横轴表示时间(小时)。实线表示根据本实施例的有机发光二极管100的亮度随时间的变化。虚线表示根据比较示例的有机发光二极管500的亮度随时间的变化。即使经过了300个小时，本实施例的有机发光二极管100的亮度仍然比有机发光二极管500的亮度高。

图10b示出了有机发光二极管100的施加电压随时间的变化。纵轴表示施加电压(v)，横轴表示时间(小时)。实线表示根据本实施例的有机发光二极管100的亮度随时间的变化。虚线表示根据比较示例的有机发光二极管500的亮度随时间的变化。即使经过了300个小时，本实施例的有机发光二极管100的亮度仍然比有机发光二极管500的亮度高。

如上所示，通过在有机发光二极管100中使用半晶化有机层86，可以改善视角特性，提高蓝光的eqe，并且增加寿命。

如果有机发光二极管100是用于显示信息的显示装置，则有机发光二极管100可以应用于任何装置。

采用包括有机发光二极管100的显示装置的电子设备的示例包括电视装置、计算机等的监视器、数码照相机、数码摄像机、数码相框、便携式电话、便携式游戏设备、护目镜型显示器、便携式信息终端、音频播放装置、如弹球机之类的大型游戏设备等。这些电子设备的具体示例分别如图11a至图11f所示。

图11a示出了在如智能手机等便携式终端200中采用有机发光二极管100的示例性情况。便携式终端200包括机箱202和显示部分204。显示部分204设置在机箱202中。显示部分204包括有机发光二极管100，并显示规定信息。通过在显示部分204中采用有机发光二极管100，便携式终端200可以实现具有优异的视角特性的显示。

图11b示出了在如智能手机等便携式终端210中采用有机发光二极管100的示例性情况。便携式终端210包括机箱212和显示部分214。在机箱212中，设有显示部分214的主表面是曲面。通过在柔性基板上形成有机发光二极管100，可以在具有曲面的机箱212中采用显示部分214。

图11c示出了在折叠型便携式终端220中采用有机发光二极管100的示例性情况。便携式终端220包括机箱222和显示部分224。机箱222具有能够折叠的机构。显示部分224包括三个显示部分224a、224b和224c，并且可以折叠以响应机箱222的折叠运动。便携式终端220可以实现高亮度和宽视角的显示，并且还可以提高便携性。

图11d示出了在笔记本电脑230中采用有机发光二极管100的示例性情况。笔记本电脑230包括机箱232和显示部分234。通过在显示部分234中采用有机发光二极管100，笔记本电脑230可以实现高亮度和宽视角的显示。

图11e示出了在电视装置240中采用有机发光二极管100的示例性情况。电视装置240包括机箱242和显示部分244。通过在显示部分244中采用有机发光二极管100，电视装置240可以实现高亮度和宽视角的显示。

图11f示出了在智能眼镜250中采用有机发光二极管100的示例性情况。智能眼镜250包括机箱252和显示部分254。有机发光二极管100可以设置在曲面上，因此显示部分254可以沿着智能眼镜250的玻璃设置。

图11g示出了在智能手表260中采用有机发光二极管100的示例性情况。智能手表260包括机箱262和显示部分264。通过在显示部分264中采用高亮度有机发光二极管100，智能手表260可以提高户外可见度。在机箱262中，设有显示部分264的主表面是平面，但是也可以是曲面。

半晶化有机层86的材料可以包括电子输送材料。作为半晶化有机层86的材料的示例提供的材料可以用作电子输送层84的材料。例如，半晶化有机层86的材料包括8-羟基喹啉铝(alq3)。alq3如下式所示：

式1：

此外，半晶化有机层86的材料可以含有下式2所示的二苯并咪唑衍生物。

式2：

需要注意的是，式2中的y1至y8分别表示具有6至60个碳原子的可以具有取代基的芳基、可以具有取代基的烯基、可以具有取代基的吡啶基、可以具有取代基的喹啉基、具有1至20个碳原子的可以具有取代基的烷氧基、具有1至20个碳原子的可以具有取代基的烷基或可以具有取代基的脂族环状基。y7和y8可以通过连接基团形成环。

此外，二苯并咪唑衍生物的具体示例如下式所示。

式3：

式4：

式5：

半晶化有机层86的材料可以包含二苯并咪唑衍生物。此处，二苯并咪唑衍生物是使用二苯并咪唑作为母骨架的衍生物。例如，二苯并咪唑衍生物是下式6至8所示的具有强电子注入特性的材料。当包括二苯并咪唑衍生物时，半晶化有机层86的材料可以是包括其他化合物的混合层。其他化合物可以是选自碱金属、碱土金属、稀土金属及其氧化物、复合氧化物、氟化物和碳酸盐中的至少一种化合物。

式6：

式7：

式8：

半晶化有机层86的材料可以是如下式9所示的包括烷基取代的噻唑基或烷基取代的恶唑基的化合物。

式9：

在该式中，g为选自由具有6至40个碳原子的芳族烃化合物和具有4至40个碳原子的杂芳族化合物组成的基团中的一种化合物衍生出的m价基团，或通过将选自同一基团的两种化合物与一个单键连接获得的化合物衍生出的m价基团。这些基团中的一个氢原子可以被具有1至12个碳原子的烷基、具有3至12个碳原子的环烷基或具有6至24个碳原子的芳基代替。

x¹至x⁶单独为＝cr¹-或＝n-，x¹至x⁶中的至少两个为＝cr¹-，x1至x6中的两个＝cr¹-单元中的r¹为与g或唑环键合的键，并且其他＝cr¹-中的r1为氢或具有1至4个碳原子的烷基。

如果作为唑环的取代基的r²和r³为具有1至4个碳原子的烷基，则r²的烷基和r³的烷基可以相同或不同。具有1至4个碳原子的烷基可以是直链或支链的。换句话说，具有1至4个碳原子的烷基为具有1至4个碳原子的直链烷基或具有3或4个碳原子的支链烷基。其示例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、苯基、仲丁基、正戊基、异戊基、新戊基、叔丁基等。

y单独为-o-或-s-，r²单独为具有1至4个碳原子的烷基，r³单独为氢或具有1至4个碳原子的烷基，并且m为2至4的整数。由唑环和6元环形成的基团可以相同或不同。式中每个环和烷基中的任何一个氢原子都可以被氘代替。

具有1至12个碳原子的烷基为具有1至12个碳原子的直链烷基或具有3至12个碳原子的支链烷基，其中选自由具有6至40个碳原子的芳族烃化合物和具有4至40个碳原子的杂芳族化合物组成的基团中的一种化合物衍生出的m价基团以及通过将选自同一基团的两种化合物与一个单键连接获得的化合物衍生出的m价基团中的任何一个氢原子都可以被代替。此外，具有1至12个碳原子的烷基可以是具有1至6个碳原子的烷基(具有3至6个碳原子的支链烷基)，或者可以是具有1至4个碳原子的烷基(具有3至4个碳原子的支链烷基)。其具体示例包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、苯基、仲丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、新戊基、萘基、叔戊基、正己基、1-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基等。

具有3至12个碳原子的烷基的具体示例包括环丙基、环丁基、环戊基、环己基、甲基环戊基、环庚基、甲基环己基、环辛基、二甲基环己基等，其中选自由具有6至40个碳原子的芳族烃化合物和具有4至40个碳原子的杂芳族化合物组成的基团中的一种化合物衍生出的m价基团以及通过将选自同一基团的两种化合物与一个单键连接获得的化合物衍生出的m价基团中的任何一个氢原子都可以被代替。

具有6至24个碳原子的烷基的具体示例包括作为单环芳基的苯基、(邻-，间-，对-)甲苯基、亚甲基(2,4,6-三甲基苯基)、(2,3-,2,4-,2,5-,2,6-,3,4-,3,5-)二甲苯基、(邻-，间-，对-)枯烯基、作为双环芳基的(2-,3-,4-)联苯基、作为稠合双环芳基的(1-,2-)萘基、作为三环芳基的三联苯基(间-三联苯-2'-基、邻-三联苯-3'-基、邻-三联苯-4'-基、间-三联苯-4'-基、间-三联苯-5'-基、对-三联苯-2'-基、邻-三联苯-2-基、邻-三联苯-3-基、邻-三联苯-4-基、对-三联苯-3-基、对-三联苯-4-基)、对-三联苯-2-基、间-三联苯-2-基、间-三联苯-3-基、间-三联苯-4-基、作为稠合三环芳基的蒽-(1-,2-,9-)基、菲-(1-,2-)基、(1-,2-,3-,4-,9-)菲基、苊烯-(1-,3-,4-,5-)基、芴-(1-,2-,3-,4-,9-)基、作为稠合四环芳基的三亚苯-(1-,2-)基、芘-(1-,2-,4-)基、并四苯-(1-,2-,5-)基、作为稠合五环芳基的苝-(1-,2-,3-)基等，其中选自由具有6至40个碳原子的芳族烃化合物和具有4至40个碳原子的杂芳族化合物组成的基团中的一种化合物衍生出的m价基团以及通过将选自同一基团的两种化合物与一个单键连接获得的化合物衍生出的m价基团中的任何一个氢原子都可以被代替。

式9中的g可以是选自下式10至12所示的一组基团中的一个基团。

式10：

式11：

式12：

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式13所示的材料。

式13：

在该式中，ar可以是具有6至40个碳原子的芳族烃衍生出的m价基团或具有2至40个碳原子的芳族杂环衍生出的m价基团。这些基团中的任何一个氢原子都可以被具有1至4个碳原子的烷基代替。l为选自单键或二价基团的集合中的一个基团。m为1至4的整数。当m为2、3或4时，由吡啶环和l形成的基团可以相同或不同。

ar可以是选自下式14至17所示的一组基团中的一个基团。

式14：

式15：

式16：

式17：

在式14至17中，z单独为-o-、-s-或选自式18中的(2)或(3)所示的一组二价基团中的一个基团，并且每个基团中的任何一个氢原子都可以被具有1至4个碳原子的烷基或具有6至18个碳原子的芳基代替。

式18：

在(2)中，r¹为苯基、联苯基、萘基或三联苯基。在(3)中，r²单独为苯基或甲基，并且两个r²单元可以键合在一起以形成环。

l为选自单键和式19和20所示的二价基团的集合中的一个基团。

式19：

在式19中，x¹至x⁶单独为＝cr¹-或＝n-，x¹至x⁶中的至少两个为＝cr¹-，x1至x6中的两个＝cr¹-单元中的r¹为与ar或吡啶环键合的键，并且其他＝cr¹-单元中的r1可以是氢。

式20：

在式20中，x⁷至x¹⁴单独为＝cr¹-或＝n-，x⁷至x¹⁴中的至少两个为＝cr¹-，x⁷至x¹⁴中的两个＝cr¹-单元中的r¹为与ar或吡啶环键合的键，并且其他＝cr¹-单元中的r1可以是氢。

l中的任何一个氢原子都可以被具有1至4个碳原子的烷基或具有6至18个碳原子的芳基代替。吡啶环的任何一个氢原子都可以被具有1至4个碳原子的烷基、苯基、联苯基或萘基代替。式中每个环和烷基中的任何一个氢原子都可以被氘代替。

ar可以是选自下式21和22所示的一组基团中的一个基团。

式21：

式22：

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式23所示的材料。

式23：

在该式中，ar可以是具有6至50个碳原子的芳族烃衍生出的m价基团或具有2至50个碳原子的芳族杂环衍生出的m价基团。这些基团中的任何一个氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基或具有6至12个碳原子的芳基代替。m为2至4的整数。r¹可以是具有1至4个碳原子的烷基。2至4个吡啶基苯基基团可以相同或不同。每个环和烷基中的任何氢原子都可以被氘代替。

ar可以是选自下式24和25所示的一组基团中的一个基团。

式24：

式25：

z单独为-o-、-s-或式26所示的二价基团，并且每个基团中的任何一个氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基或具有6至12个碳原子的芳基代替。

式26：

在(2)中，r²为苯基、萘基、联苯基或三联苯基。在(3)中，r³单独为甲基、联苯基或苯基，并且两个r³单元可以互相连接形成环。

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式27所示的材料。

式27：

在该式中，ar为具有6至40个碳原子的芳族烃衍生出的m价基团或具有2至40个碳原子的芳族杂环衍生出的m价基团。这些基团中的氢原子可以被具有1至12个碳原子的烷基或具有3至12个碳原子的环烷基代替。x¹至x⁶单独为＝cr¹-或＝n-，x¹至x⁶中的至少两个为＝cr¹-，x¹至x⁶中的两个＝cr¹-单元中的r¹为与ar或唑环键合的键，并且其他＝cr¹-单元中的r1可以是氢或具有1至4个碳原子的烷基。

y单独为-o-或-s-，并且唑环的任何一个氢原子都可以被具有1至4个碳原子的烷基、联苯基、苯基或萘基代替。m为2至4的整数，并且由唑环和6元环形成的基团可以相同或不同。式中每个环和烷基中的任何一个氢原子都可以被氘代替。

ar可以是选自下式28和29所示的一组基团中的一个基团。

式28：

式29：

z单独为-o-、-s-或式30中的(2)或(3)所示的二价基团，并且每个基团中的任何一个氢原子都可以被具有1至12个碳原子的烷基、具有3至12个碳原子的环烷基或具有6至24个碳原子的芳基代替。

式30：

在(2)中，r²可以是苯基、萘基、联苯基或三联苯基。在(3)中，r³可以单独为甲基、联苯基或苯基。两个r³单元可以互相连接形成环。

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式31所示的材料。

式31：

该式中a、b、c、d单独为1或0，但是a和b不能同时为0。py¹和py²单独为吡啶基或联吡啶基，并且该吡啶基或联吡啶基的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基、具有6至14个碳原子的芳基或具有2至12个碳原子的杂芳基代替。当a为0时，ar¹为氢或具有6至20个碳原子的芳基，且当a为1时，ar¹为具有6至20个碳原子的亚芳基；当b为0时，ar²氢或具有6至20个碳原子的芳基，且当b为1时，ar²为具有6至20个碳原子的亚芳基，并且该芳基或亚芳基的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基或具有6至14个碳原子的芳基代替。

a为具有6至20个碳原子的芳基，并且该芳基的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基或具有6至14个碳原子的芳基代替。

r¹至r⁸单独为氢原子、具有1至6个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基、具有6至14个碳原子的芳基或具有2至10个碳原子的杂芳基，并且该芳基或杂芳基的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基代替。该化合物中的任何一个氢原子都可以被氘代替。

py¹和py²可以单独为选自下式32和33所示的一组基团中的一个基团。

式32：

式33：

式34：

这些基团中的任何氢原子都可以被甲基、乙基、异丙基、正丙基、仲丁基、叔丁基、正丁基、正戊基、异戊基、新戊基、环己基、叔戊基、正己基、苯基、联苯基、萘基或吡啶基代替。ar¹和ar²单独为亚苯基、萘二基、蒽二基或二苯乙烯基，并且这些基团中的任何氢原子都可以被甲基、乙基、异丙基、正丙基、仲丁基、叔丁基、叔戊基、正己基、环己基、苯基、联苯基或萘基代替。a为苯基、联苯基、萘基或菲基，并且这些基团中的任何氢原子都可以被甲基、乙基、异丙基、正丙基、仲丁基、叔丁基、叔戊基、正己基、环己基、苯基、联苯基或萘基代替。r¹至r⁸可以单独为氢原子、甲基、乙基、异丙基、正丙基、仲丁基、叔丁基、叔戊基、正己基、环己基或苯基。此外，c和d可以单独为1或0。

半晶化有机层86的材料可以包括下式35所示的材料。

式35：

该式中py为吡啶基，并且该吡啶基的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基或其中具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基可以被取代的苯基或联苯基代替。

bp为亚联苯基，并且该亚联苯基的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基或其中具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基可以被取代的苯基或联苯基代替。

r为氢、具有1至6个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基或具有6至14个碳原子的芳基，并且该芳基的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基代替。该化合物中的任何一个氢原子都可以被氘代替。

py为选自下式36和37所示的一组基团中的一个基团。bp为选自下式38所示的一组基团中的一个基团。该亚联苯基中的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基或其中具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基可以被取代的苯基或联苯基代替。r为氢、具有1至6个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基或具有6至14个碳原子的芳基，并且该芳基中的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基代替。

式36：

式37：

式38：

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式39所示的材料。

式39：

在该式中，ar为具有6至30个碳原子的芳基。在该式中，ar、苯环和吡啶环的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基代替。该化合物中的任何一个氢原子都可以被氘代替。

ar可以是选自式40和41所示的一组单价基团中的一个基团。

式40：

式41：

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式42所示的材料。

式42：

在该式中，py可以单独为下式43至46所示的基团。

式43：

式44：

式45：

式46：

蒽环、萘环、吡啶环和苯环的-h单元可以单独地被氘、具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基代替。

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式47所示的材料。

式47：

在该式中，ar为具有6至30个碳原子的芳基。py可以是2-吡啶基、3-吡啶基或4-吡啶基。在该式中，ar、苯环和吡啶环的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基代替。该化合物中的任何一个氢原子都可以被氘代替。

ar是选自以下所示的一组单价基团中的一个基团。

式48：

在上式中，r¹单独为具有1至6个碳原子的烷基或苯基，并且每个基团中的任何碳原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基代替。

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式49所示的材料。

式49：

在该式中，py为吡啶基，并且该吡啶基的任何氢都可以被具有1至6个碳原子的烷基、其中具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基可以被取代的1-萘基、其中具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基可以被取代的苯基、具有3至6个碳原子的环烷基或其中具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基可以被取代的2-萘基代替。r为氢、具有1至6个碳原子的烷基、具有3至6个碳原子的环烷基或具有6至14个碳原子的芳基，并且该芳基的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基代替。此外，该化合物中的任何一个氢原子都可以被氘代替。

py可以是选自以下所示的一组单价基团中的基团。

式50：

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式51所示的材料。

式51：

在该式中，py单独为下式52至54所示的基团。

式52：

式53：

式54：

m和n为0或1，但m+n＝1。苯环、萘环和吡啶环中的至少一个氢原子被具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基代替。

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式55所示的材料。

式55：

在该式中，py为选自下式56至59所示的单价基团中的一个基团，并且这些基团的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基代替。

式56：

式57：

式58：

式59：

ar¹可以是萘-1,4-二基或萘-1,5-二基。这些基团中的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基代替。

ar²是苯基或2-萘基，并且这些基团中的任何氢原子都可以被具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基代替。

py为选自以下所示的单价基团中的一个基团。

式60：

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式61所示的材料。

式61：

在该式中，py单独为式62至65所示的基团。

式62：

式63：

式64：

式65：

m和n为0或1，但m+n＝1。该式中苯环、萘环和吡啶环中的-h单元可以单独地被具有1至6个碳原子的烷基或具有3至6个碳原子的环烷基代替。

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式66所示的材料。

式66：

在该式中，g为n价连接基团，n为2至4的整数。r¹至r⁴单独为氢原子、单价基团或与g连接的自由价基团，r⁵至r⁸单独为氢或单价基团，并且r¹至r⁴中的一个是与g连接的自由价基团。此外，n个3,4'-联吡啶基可以相同或不同。

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式67所示的材料。

式67：

在该式中，g为n价连接基团，n为2至4的整数。r¹至r⁴可以单独为氢原子、单价基团或与g连接的自由价基团，r⁵至r⁸单独为氢原子或单价基团，并且r¹至r⁴中的一个是与g连接的自由价基团。此外，n个4,4'-联吡啶基可以相同或不同。

r¹至r⁴中的一个是与g连接的自由价基团，而其余的为氢原子，并且r⁵至r⁸可以是氢原子。

该化合物可以由下式表示。

式68：

在该式中，g可以是选自以下(g1)至(g3)所示的一组连接基团中的一个基团。r⁹至r¹²中的一个是与g连接的自由价基团，而其余的为氢原子，并且r¹³至r¹⁶中的一个是与g连接的自由价基团，而其余的为氢原子。

式69：

-g¹-(g1)

-g¹-g¹-(g2)

-g¹-g¹-g¹-(g3)

在该式中，g¹可以单独为从下式70至73所示的一组化合物中选择的一个化合物衍生出的第二价基团。

式70：

式71：

式72：

式73：

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式74所示的材料。

式74：

在该式中，g为n价连接基团，n为2至4的整数。r¹至r⁴单独为氢原子、单价基团或与g连接的自由价基团，r⁵至r⁸单独为氢原子或单价基团，并且r¹至r⁴中的一个是与g连接的自由价基团。此外，n个2,4'-联吡啶基可以相同或不同。

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式75所示的材料。

式75：

在该式中，g为n价连接基团，n为2至4的整数。r¹至r⁴可以单独为氢原子、单价基团或与g连接的自由价基团，r⁵至r⁸单独为氢原子或单价基团，并且r¹至r⁴中的一个是与g连接的自由价基团。此外，n个2,3'-联吡啶基可以相同或不同。

该化合物可以是如下所示的材料。

式76：

在该式中，g可以是选自以下(g1)至(g3)所示的一组基团中的一个基团。r⁹至r¹²中的一个是与g连接的自由价基团，而其余的为氢原子。r¹³至r¹⁶中的一个是与g连接的自由价基团，而其余的为氢原子。

式77：

-g¹-(g1)

-g¹-g¹-(g2)

-g¹-g¹-g¹-(g3)

在该式中，g¹可以单独为从下式78至81所示的一组化合物中选择的一个化合物衍生出的第二价基团。

式78：

式79：

式80：

式81：

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式82所示的材料。

式82：

在该式中，r¹至r⁴分别单独为氢原子、具有6至60个环原子的取代或未取代的芳基、具有1至50个碳原子的取代或未取代的烷基、具有5至60个环原子的取代或未取代的杂芳基、具有1至50个碳原子的取代或未取代的卤代烷基、具有3至50个碳原子的取代或未取代的环烷基、具有6至60个环原子的取代或未取代的芳氧基羰基、具有6至60个环原子的取代或未取代的芳基羰基、具有1至50个碳原子的取代或未取代的烷氧羰基、取代或未取代的氨基甲酰基、具有6至60个环原子的取代或未取代的芳基磺酰基、具有1至50个碳原子的取代或未取代的烷基磺酰基、具有6至60个环原子的取代或未取代的芳基亚磺酰基、具有1至50个碳原子的取代或未取代的烷基亚磺酰基、具有1至50个碳原子的取代或未取代的烷基羰基、卤素原子、氰基和硝基。相邻的r¹至r⁴单元可以互相连接形成环结构。

r⁵和r⁶单独为具有5至60个环原子的取代或未取代的杂芳基、具有1至50个碳原子的取代或未取代的烷基、具有6至60个环原子的取代或未取代的芳基、具有3至50个碳原子的取代或未取代的环烷基或具有1至50个碳原子的取代或未取代的卤代烷基。

式82所示的含氮杂环衍生物可以是下式83所示的衍生物中的任一种。

式83：

此外，半晶化有机层86的材料可以包括下式84所示的材料。

式84：

在该式中，r¹和r²可以分别单独地表示氢原子、卤素原子、氰基、具有1至20个碳原子的烷基、具有6至40个碳原子的芳基氨基、具有1至20个碳原子的卤代烷基、具有1至20个碳原子的烷氧基、具有6至40个核碳原子的取代或未取代的芳基或具有2至40个核碳原子的取代或未取代的杂环基。相邻的取代基可以相互连接形成环。y1和y2分别表示氢原子或未取代的单价基团。n表示1至12的整数。如果n大于或等于2，则多个单元r¹和r²可以相同或不同。

y1和y2可以分别单独为氢原子、具有6至40个核碳原子的取代或未取代的芳基、具有1至20个碳原子的烷基或具有2至40个核碳原子的取代或未取代的杂环基。

具有1至20个碳原子的烷基的示例包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基、异丁基、正戊基、正己基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正庚基、正辛基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十六烷基、正十五烷基、正十七烷基、新戊基、正十八烷基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、1-戊基己基、1-丁基戊基、1-庚基辛基、环戊基、3-甲基戊基、环辛基、环己基、3,5-四甲基环己基等。

具有1至20个碳原子的卤代烷基的示例包括氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、五氟乙基等。

具有1至20个碳原子的烷氧基的示例包括用-oy所示的基团。例如，y与上述用烷基所描述的y相同。

具有6至40个碳原子的芳基氨基的示例包括二苯基氨基等，或者甲基、苯基、萘基、蒽基、三亚苯基、荧蒽基或具有二苯基氨基或氨基作为取代基的联苯基等。

具有6至40个核碳原子的芳基的示例包括苯基、萘基、联苯基、蒽基和三亚苯基。取代基的示例包括甲基、乙基、环己基、异丙基、丁基、萘基、苯基等。

具有2至40个碳原子的取代或未取代的杂环基的示例包括1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、2-咪唑并吡啶基、3-咪唑并吡啶基、5-咪唑并吡啶基、6-咪唑并吡啶基、7-咪唑并吡啶基、8-咪唑并吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、9-咔唑基、3-呋喃唑基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、β-咔啉-1-基、β-咔啉-3-基、β-咔啉-4-基、β-咔啉-5-基、β-咔啉-6-基、β-咔啉-7-基、β-咔啉-8-基、β-咔啉-9-基、1-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-咪唑基、2-咪唑基、1-吡唑基、1-吲哚嗪基、2-吲哚嗪基、3-吲哚嗪基、5-吲哚嗪基、6-吲哚嗪基、7-吲哚嗪基、8-吲哚嗪基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-异吲哚基、2-异吲哚基、3-异吲哚基、4-异吲哚基、5-异吲哚基、6-异吲哚基、7-异吲哚基、1,7-菲咯啉-2-基、1,7-菲咯啉-3-基、1,7-菲咯啉-4-基、1,7-菲咯啉-5-基、1,7-菲咯啉-6-基、1,7-菲咯啉-8-基、1,7-菲咯啉-9-基、1,7-菲咯啉-10-基、1,8-菲咯啉-2-基、1,8-菲咯啉-3-基、1,8-菲咯啉-4-基、1,8-菲咯啉-5-基、1,8-菲咯啉-6-基、1,8-菲咯啉-7-基、1,8-菲咯啉-9-基、1,8-菲咯啉-10-基、1,9-菲咯啉-2-基、1,9-菲咯啉-3-基、1,9-菲咯啉-4-基、1,9-菲咯啉-5-基、1,9-菲咯啉-6-基、1,9-菲咯啉-7-基、1,9-菲咯啉-8-基、1,9-菲咯啉-10-基、1,10-菲咯啉-2-基、1,10-菲咯啉-3-基、1,10-菲咯啉-4-基、1,10-菲咯啉-5-基、2,7-菲咯啉-1-基、2,7-菲咯啉-3-基、2,7-菲咯啉-4-基、2,7-菲咯啉-5-基、2,7-菲咯啉-6-基、2,7-菲咯啉-8-基、2,7-菲咯啉-9-基、2,7-菲咯啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、2,8-菲咯啉-1-基、2,8-菲咯啉-3-基、2,8-菲咯啉-4-基、2,8-菲咯啉-5-基、2,8-菲咯啉-6-基、2,8-菲咯啉-7-基、2,8-菲咯啉-9-基、2,8-菲咯啉-10-基、2,9-菲咯啉-1-基、2,9-菲咯啉-3-基、2,9-菲咯啉-4-基、2,9-菲咯啉-5-基、2,9-菲咯啉-6-基、2,9-菲咯啉-7-基、2,9-菲咯啉-8-基、2,9-菲咯啉-10-基、1-锗芴基、2-锗芴基、3-锗芴基、4-锗芴基、2-恶二唑基、5-恶二唑基、2-t-丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、10-吩噻嗪基、1-苯恶嗪基、2-苯恶嗪基、3-苯恶嗪基、4-苯恶嗪基、10-苯恶嗪基、2-恶唑基、4-恶唑基、5-恶唑基、2-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基、1-二苯并呋喃基、2-二苯并呋喃基、3-二苯并呋喃基、4-二苯并呋喃基、1-二苯并噻吩基、2-二苯并噻吩基、3-苯并噻吩基、4-二苯并噻吩基、1-硅芴基、2-硅芴基、3-硅芴基、4-硅芴基等。

取代基为甲基、乙基、环己基、异丙基、丁基、萘基、苯基等。

r1和r^-2可以连接形成环。例如，形成苯环、环己基环或萘基环。

虽然已经描述了本发明的实施例，但是本发明的技术范围不限于上述实施例。对于本领域技术人员显而易见的是，可以对上述实施例进行各种变更和改进。从权利要求书的范围中还显而易见的是，进行此类变更和改进的实施例可以包括在本发明的技术范围内。

由权利要求、实施例或图中所示的装置、系统、程序和方法执行的每个过程的操作、流程、步骤和阶段可以以任何顺序执行，只要该顺序不是由“先于”、“之前”等指示，并且在后一过程中不使用前一过程的输出。即使在权利要求书、实施例或图中使用如“第一”或“下一个”等短语来描述处理流程，也不一定意味着必须以该顺序执行该流程。

附图标记

10：有机层；15：发射层；20：阳极；30：阴极；40：封装层；50：封装层；60：密封基板；70：空穴输送区；72：空穴注入层；74：空穴输送层；76：电子阻挡层；80：电子输送区；82：空穴阻挡层；84：电子输送层；86：半晶化有机层；88：电子注入层；90：玻璃基板；95：有机层；100：有机发光二极管；200：便携式终端；202：机箱；204：显示部分；210：便携式终端；212：机箱；214：显示部分；220：便携式终端；222：机箱；224：显示部分；230：笔记本电脑；232：机箱；234：显示部分；240：电视装置；242：机箱；244：显示部分；250：智能眼镜；252：机箱；254：显示部分；260：智能手表；262：机箱；264：显示部分；500：有机发光二极管；510：有机层；515：发射层；570：空穴输送区；572：空穴注入层；574：空穴输送层；576：电子阻挡层；580：电子输送区；582：空穴阻挡层；584：电子输送层；588：电子注入层。