CN113506855A - 有机电致发光器件及其制备方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种有机电致发光器件及其制备方法、显示装置,其中,一种有机电致发光器件,包括发光层以及设置在所述发光层两侧的空穴阻挡层、电子阻挡层,所述发光层为主体材料、辅助材料以及荧光客体材料按一定比例混合的共混物,其中,主体材料的激发态能级小于电子阻挡层的激发态能级并且小于空穴阻挡层的激发态能级;所述辅助材料的激发态能级小于主体材料的激发态能级并且大于所述荧光客体材料的激发态能级。本申请实施例提供的通过调整发光层材料体系的搭配,实现主体材料到TADF材料再到客体材料之间的有效能量传递,实现激子能量高效传递,从而大大提高有机电致发光器件的发光效率,并从中实现具有各种优异性能的有机电致发光器件。
Description
技术领域
本申请一般涉及显示技术领域,具体涉及一种有机电致发光器件及其制备方法、显示装置。
背景技术
OLED显示技术是继CRT、LCD显示的第三代显示技术,因其低能耗、宽视角、响应速度快、清晰度高、超薄、柔性和自发光特性等优点,在照明和显示等领域存在巨大的潜力,现已被广泛应用于手机、电脑、电视、车载、智能可穿戴设备等领域。
OLED器件结构主要包括阳极、空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)、发光层(EML)、空穴阻挡层(HBL)、电子传输层(ETL)、电子注入层(EIL)、阴极。其中发光层是整个器件的核心,该层对器件的整体性能影响最为明显,因此发光层本身材料体系的选取有着各种严格的规定。
发明内容
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足,期望提供一种有机电致发光器件及其制备方法、显示装置,可以提高发光层的发光效率。
第一方面,本申请提供了一种有机电致发光器件,包括发光层以及设置在所述发光层两侧的空穴阻挡层、电子阻挡层,所述发光层为主体材料、辅助材料以及荧光客体材料按一定比例混合的共混物,其中,所述主体材料的激发态能级小于所述电子阻挡层的激发态能级并且小于所述空穴阻挡层的激发态能级;所述辅助材料的激发态能级小于所述主体材料的激发态能级并且大于所述荧光客体材料的激发态能级。
可选地,所述主体材料的S1能级>所述辅助材料的S1能级>所述荧光客体材料的S1能级,所述电子阻挡层的S1能级>所述主体材料的S1能级,所述空穴阻挡层的S1能级>所述主体材料的S1能级。
可选地,所述主体材料的T1能级>所述辅助材料的T1能级>所述荧光客体材料的T1能级,所述电子阻挡层的T1能级>所述主体材料的T1能级,所述空穴阻挡层的T1能级>所述主体材料的T1能级。
可选地,所述主体材料的发射光谱与所述辅助材料的吸收光谱重叠面积大于5%;所述辅助材料的发射光谱与所述荧光客体材料的吸收光谱重叠面积大于10%。
可选地,所述主体材料为n型材料,其电子迁移率大于10-4,空穴迁移率小于10-4。
可选地,所述主体材料选自mCBP,CBP,mCP,TCTA,DMQA,TPA中的一种或多种。
可选地,所述辅助材料为TADF,所述辅助材料的掺杂质量比小于50wt%。
可选地,所述辅助材料选自4CzIPN,4CzTPN中的一种或多种。
可选地,所述荧光客体材料在所述发光层中的掺杂质量比从所述空穴阻挡层的方向至所述电子阻挡层的方向呈现梯度上升分布。
可选地,所述荧光客体材料在所述发光层中靠近所述电子阻挡层界面的掺杂质量比为0.1wt%-0.5wt%。
可选地,所述荧光客体材料选自ADN、DPVBi中的一种或多种,所述荧光客体的掺杂比为0.1wt%~50wt%。
进一步地,还包括基板,所述基板上依次设置有第一电极、空穴注入层、空穴传输层、所述电子阻挡层、所述发光层、所述空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层和第二电极。
第二方面,本申请提供了一种显示装置,包括如以上任一所述的有机电致发光器件。
第三方面,本申请提供了一种有机电致发光器件的制备方法,用于制备如以上任一所述的有机电致发光器件,包括:
提供基板;
在所述基板上依次形成第一电极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层;
在所述电子阻挡层上形成发光层,所述发光层为主体材料、辅助材料以及荧光客体材料按一定比例混合的共混物;
在所述发光层上依次形成空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层和第二电极。
本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果:
本申请实施例提供的通过调整发光层材料体系的搭配,实现主体材料到TADF材料再到客体材料之间的有效能量传递,实现激子能量高效传递,从而大大提高有机电致发光器件的发光效率,并从中实现具有各种优异性能的有机电致发光器件。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述,本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本申请的实施例提供的一种有机电致发光器件的结构示意图;
图2为本申请的实施例提供的各器件的电流密度-电压曲线的仿真图;
图3为本申请的实施例提供的各器件的电流密度-电流效率的仿真图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明,而非对该发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Device,OLED),在一定电压驱动下,电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子注入层和空穴注入层,电子和空穴分别经过电子传输层和空穴传输层迁移到发光层,并在发光层中相遇,形成激子并使发光分子激发,使发光有机化合物成为激发态,由此可以从被激发的发光有机化合物得到发光。
请详见图1,一种有机电致发光器件,包括发光层5以及设置在所述发光层两侧的空穴阻挡层HBL6、电子阻挡层EBL7,所述发光层为主体材料、辅助材料以及荧光客体材料按一定比例混合的共混物,其中,所述主体材料的激发态能级小于所述电子阻挡层EBL的激发态能级并且小于所述空穴阻挡层HBL的激发态能级;所述辅助材料的激发态能级小于所述主体材料的激发态能级并且大于所述荧光客体材料的激发态能级。
本发明中的发光层是指设置在阳极和阴极之间的有机化合物层当中具有发光功能的层。各发光层中的主体是在发光层中所包含的材料当中,用作主要组分的材料。更具体地,主体是在各发光层中所包含的材料当中,构成发光层的大于50质量%的材料。辅助材料是指具有将三重激发态转换为单重激发态的发光功能的化合物材料。荧光材料是指在从单重激发态返回到基态时在可见光区域发光的化合物材料。
在本申请实施例中,激发态包括单重激发态和三重激发态,其中,单重激发态是指具有激发能量的单重态。另外,S1能级是单重激发能级的最低能级,其是指最低单重激发态(S1状态)的激发能级。另外,三重激发态是指具有激发能量的三重态。另外,T1能级是三重激发能级的最低能级,其是指最低三重激发态(T1状态)的激发能级。
此外,在本申请实施例的描述中,即使仅表示为“单重激发态”和“单重激发态能级”也有时分别表示S1状态和S1能级。另外,即使表示为“三重激发态”和“三重激发态能级”也有时分别表示T1状态和T1能级。
具体地,所述主体材料的S1能级>所述辅助材料的S1能级>所述荧光客体材料的S1能级,所述电子阻挡层EBL的S1能级>所述主体材料的S1能级,所述空穴阻挡层HBL的S1能级>所述主体材料的S1能级。
对于主体材料的选择,要考虑其具有高的单重态,这样可以发生能量转移。电子阻挡层EBL的单重态能级大于主体材料的能级,发光层中单重态激子通过能量转移至电子阻挡层EBL中,空穴阻挡层HBL的单重态能级大于主体材料的能级,发光层中单重态激子通过能量转移至空穴阻挡层HBL中。
具体地,所述主体材料的T1能级>所述辅助材料的T1能级>所述荧光客体材料的T1能级,所述电子阻挡层EBL的T1能级>所述主体材料的T1能级,所述空穴阻挡层HBL的T1能级>所述主体材料的T1能级。
对于主体材料的选择,要考虑其具有高的三重态能级T1,以防止能量回转。电子阻挡层EBL的三重态能级大于主体材料的三重态能级,电子阻挡层EBL能够阻挡发光层中的激子向第一电极的方向跃迁。空穴阻挡层HBL的三重态能级大于主体材料的三重态能级,空穴阻挡层HBL能够阻挡发光层中的载流子向第二电极的方向跃迁。
本申请通过调整发光层主体材料、辅助材料和荧光材料的激发态能级,结合空穴传输层和/或电子传输层能够将激子限定在发光层中,从而提高发光层的发光效率。
主体材料三重态激子通过反系间穿越(RISC)跃迁为单重态激子,主体材料的三重态能级高于所述辅助材料的单重态能级,进而能够促进由主体材料S1向辅助材料S1和荧光客体材料S1的Forster能量转移,增加有效能量转移的数量,提高有机电致发光器件的效率。
辅助材料为热活化延迟荧光材料(TADF),其具有小的单重态-三重态能级差,不仅能够接受主体材料通过Forster能量转移至S1的能量和通过短程的Dexter能量转移至T1的能量,还能够通过反系间穿越(RISC)使三重态激子上转化为单重态激子,进而通过Forster能量转移至荧光客体材料S1,最终由荧光客体材料单重态激子辐射跃迁发出荧光,进一步提高了Forster能量和单重态激子比例,同时抑制三重态激子,有效减少激子损失,提高器件发光效率。
在本申请实施例中,所述主体材料的发射光谱与所述辅助材料的吸收光谱重叠面积大于5%;所述辅助材料的发射光谱与所述荧光客体材料的吸收光谱重叠面积大于10%。
需要说明的是,要想在主-客体材料系内进行有效的能量转移,一个重要的条件就是主体材料的发射光谱与客体材料的吸收光谱具有良好的重叠,在本申请实施例中,通过限制辅助材料的吸收光谱与发射光谱,可以提高主-客体之间的能量转移,这样的能量传递比较彻底,外量子效率(Externalquantum efficiency,简称EQE)比较高。
在本申请实施例中,所述主体材料为n型材料,具有有利于电子传输。其电子迁移率大于10-4,空穴迁移率小于10-4。主体材料使用电子迁移率大于10-4的电子传输性材料或者空穴迁移率小于10-4的空穴传输性材料,主体材料体现出有助于电子传输的性质。当客体材料分散于主体材料的结构时,可以抑制发光层的晶化。另外,通过抑制因发光性材料的浓度高而导致的浓度猝灭,可以提高发光元件的发光效率。
示例地,所述主体材料选自mCBP(3,3’-二(9H-咔唑-9-基)-1,1’-联苯),CBP,mCP,TCTA(4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺)和,DMQA(N,N'-二甲基喹吖啶酮),TPA(三正丙基胺)中的一种或多种。
在本申请实施例中,所述辅助材料为TADF,所述辅助材料的掺杂质量比小于50wt%。热激发延迟荧光(Thermally activated delayed fluorescence,TADF)属于一种新的有机荧光发光材料,是继有机荧光材料和有机磷光材料之后的第三代有机发光材料,在OLED、生物等领域应用前景广阔,其发光时间较长,类似于磷光,其分子结构中无需利用重金属离子进行配位,故还具有价格低廉、环境友好等优点。
TADF材料的发光原理为当TADF化合物的三重态激发态与单重态激发态能量接近时,三重态激发态可以通过热活化反向系间窜越至单重态激发态进而发光,对于TADF材料来说,匹配的HOMO能级和LUMO能级能够降低分子内电子云的重叠,从而使得三重态激发态与单重态激发态之间的能级差减小,有利于提高其量子效率和发光强度并降低其发光电压,其发光波长可以通过调控其化学结构或引入新的官能团进行调整。
示例地,所述辅助材料选自4CzIPN(2,4,5,6-四(9-咔唑基)-间苯二腈),4CzTPN(2,3,5,6-四(9-咔唑基)-对苯二腈)中的一种或多种。
在本申请实施例中,所述荧光客体材料在所述发光层中的掺杂质量比从所述空穴阻挡层HBL的方向至所述电子阻挡层EBL的方向呈现梯度上升分布。
需要说明的是,本申请实施例中,梯度上升分布可以为从发光层靠近所述空穴阻挡层HBL的界面至靠近电子阻挡层EBL的界面方向上,荧光客体材料的掺杂质量比逐渐递增。梯度上升分布还可以为从发光层靠近所述空穴阻挡层HBL的界面至靠近电子阻挡层EBL的界面方向上,荧光客体材料的掺杂质量比阶梯式递增。本申请实施例中并不限制梯度上升的增长方式。
例如,发光层分为两层,靠近的空穴阻挡层HBL的一层的浓度小于靠近电子阻挡层EBL的一层。另外需要说明的是,本申请并不对发光层的层数进行限制,也不对各层的发光层的厚度进行具体限制。
传输层HTL、ETL,EBL、HBL迁移率>10-4,当大量的空穴和电子通过传输层HTL、ETL、EBL、HBL注入时在EML界面层产生较多的激子,又因为EML的主体材料为n型材料,激子复合区主要集中在EBL界面,EML的客体材料为梯度掺杂,HBL界面的客体材料掺杂浓度极低,因此该部分的激子能量会传递至靠近EBL界面的高浓度客体材料掺杂发光区,从而导致EBL界面附近的激子密度很高,高激子密度导致TTF增加,从而使得EBL界面的发光层的单线态激子密度增加,单线态激子通过Forster能量转移至辅助材料并继续传递至荧光客体材料,Forster能量传递的能量损耗小,荧光客体材料的单线态激子增加,从而使得荧光客体材料的发光效率增加,器件的效率增加。
示例性地,所述荧光客体材料在所述发光层中靠近所述电子阻挡层EBL界面的掺杂质量比为0.1wt%-0.5wt%。
荧光客体材料可以为能够产生红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)或黄色(Y)等各种颜色的高分子材料,例如,所述荧光客体材料选自ADN(二硝酰胺铵)、DPVBi(4,4’-双(2,2-二苯基乙烯基)-联苯)中的一种或多种,所述荧光客体的掺杂比为0.1wt%~50wt%。
另外需要说明的是,本申请实施例中对主体材料、辅助材料、客体材料进行了示例性说明,但本申请的材料选择并不局限于此。在具体设置时,可以根据有机电致反光器件的其他结构层级的材料进行选择。
在本申请实施例中,有机电致发光器件还包括基板,所述基板上依次设置有第一电极1、空穴注入层2、空穴传输层3、所述电子阻挡层EBL4、所述发光层5、所述空穴阻挡层HBL6、电子传输层7、电子注入层8和第二电极9。
通过空穴输送层和电子阻挡层EBL的组合以及电子输送层和空穴阻挡层HBL的组合可以在发光层中捕捉空穴载流子和电子载流子二者,并且可以因此提供没有载流子泄漏并且发光效率高的发光器件。
根据本发明的有机电致发光器件可以是底部发射型、顶部发射型、或顶部和底部发射型。在底部发射型中,通过位于基板侧的电极提取光。在顶部发射型中,通过基板的相对侧提取光。
在本发明中,可选第一电极的材料为ITO、IZO,第二电极的材料包含金属材料或金属合金材料。第一电极和第二电极的材料包括但不限于以上示例,相关从业人员可根据产品发光模式所需自行选取第一电极和第二电极的材料,在本发明中不进行具体限制。
下面提供一具体实施例和对比例,以说明提升效果。
本发明实施例1提供的有机电致发光器件:ITO(80nm)/HIL(5nm)/HTL(40nm)/EBL(5nm)/TCTA:4CzIPN:ADN(10wt%)(10nm)/TCTA:4CzIPN:ADN(0.1wt%)(30nm)/HBL(5nm)/ETL(40nm)/EIL(1nm)/阴极(100nm)。
上述结构中,第一电极(作为阳极)的材料为ITO,厚度为80nm;空穴注入层HIL的材料为HATCN,厚度为5nm;空穴传输层HTL的材料为NPB,厚度为40nm;电子阻挡层EBL的材料为TAPC,厚度为5nm;第一发光层的厚度为10nm,主体材料为TCTA,辅助材料为4CzIPN,荧光客体材料为ADN,其中,ADN的掺杂比为1wt%;第二发光层的厚度为30nm,主体材料为TCTA,辅助材料为4CzIPN,荧光客体材料为ADN,其中,ADN的掺杂比为0.1wt%;空穴阻挡层HBL的材料为TAPC,厚度为10nm;电子传输层的材料为Bphen,厚度为40nm;电子注入层的材料为LiF,厚度为1nm;第二电极(作为阴极)的材料为Al,厚度为100nm。
对比例1
ITO(80nm)/HIL(5nm)/HTL(40nm)/EBL(5nm)/TCTA:4CzIPN:ADN(1wt%)(40nm)/HBL(5nm)/ETL(40nm)/EIL(1nm)/阴极(100nm)。
上述结构中,第一电极(作为阳极)的材料为ITO,厚度为80nm;空穴注入层HIL的材料为HATCN,厚度为5nm;空穴传输层HTL的材料为NPB,厚度为40nm;电子阻挡层EBL的材料为TAPC,厚度为5nm;发光层的厚度为40nm,主体材料为TCTA,辅助材料为4CzIPN,荧光客体材料为ADN,其中,ADN的掺杂比为1wt%;空穴阻挡层HBL的材料为TAPC,厚度为10nm;电子传输层的材料为Bphen,厚度为40nm;电子注入层的材料为LiF,厚度为1nm;第二电极(作为阴极)的材料为Al,厚度为100nm。
对比例2
ITO(80nm)/HIL(5nm)/HTL(40nm)/EBL(5nm)/TCTA:ADN(1wt%)(10nm)/TCTA:ADN(0.1wt%)(30nm)/ETL(40nm)/EIL(1nm)/阴极(100nm)。
上述结构中,第一电极(作为阳极)的材料为ITO,厚度为80nm;空穴注入层HIL的材料为HATCN,厚度为5nm;空穴传输层HTL的材料为NPB,厚度为40nm;电子阻挡层EBL的材料为TAPC,厚度为5nm;发光层的厚度为30nm,主体材料为TCTA,荧光客体材料为ADN,其中,ADN的掺杂比为0.1wt%;空穴阻挡层HBL的材料为TAPC,厚度为10nm;电子传输层的材料为Bphen,厚度为40nm;电子注入层的材料为LiF,厚度为1nm;第二电极(作为阴极)的材料为Al,厚度为100nm。
对比例3
ITO(80nm)/HIL(5nm)/HTL(40nm)/EBL(5nm)/TCTA:ADN(1wt%)(40nm)/ETL(40nm)/EIL(1nm)/阴极(100nm)。
上述结构中,第一电极(作为阳极)的材料为ITO,厚度为80nm;空穴注入层HIL的材料为HATCN,厚度为5nm;空穴传输层HTL的材料为NPB,厚度为40nm;电子阻挡层EBL的材料为TAPC,厚度为5nm;发光层的厚度为40nm,主体材料为TCTA,荧光客体材料为ADN,其中,ADN的掺杂比为1wt%;空穴阻挡层HBL的材料为TAPC,厚度为10nm;电子传输层的材料为Bphen,厚度为40nm;电子注入层的材料为LiF,厚度为1nm;第二电极(作为阴极)的材料为Al,厚度为100nm。
对各器件进行仿真,获得的J-V曲线(电流密度-电压曲线)如图2所示,获得的电流密度-电流效率曲线,如图3所示。对各器件进行试验,获得的试验结果如表1所示。
表1
Von(V) | CE(cd/A) | PE(lm/W) | CIEy | LT95 | |
实施例1 | 2.3 | 7.43 | 6.78 | 0.050 | 93% |
对比例1 | 2.3 | 6.98 | 6.15 | 0.048 | 1% |
对比例2 | 2.3 | 5.77 | 5.03 | 0.045 | 98% |
对比例3 | 2.3 | 5.22 | 4.64 | 0.051 | 100% |
表1中,Von表示电压,CE表示电流效率,PE表示光效率,CIEv表示色坐标,LT95表示点灯寿命。从表一中可以看出提升效果非常显著。
第二方面,本申请提供了一种显示装置,包括如以上任一所述的有机电致发光器件。该显示装置可以是柔性显示装置(又称柔性屏),也可以是刚性显示装置(即不能折弯的显示装置),这里不做限定。该显示装置可以是OLED(Organic Light-EmittingDiode,有机发光二极管)显示装置,还可以是包括OLED的电视、数码相机、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。该显示装置具有显示效果好、寿命长、稳定性高、对比度高等优点。
第三方面,本申请提供了一种有机电致发光器件的制备方法,用于制备如以上任一所述的有机电致发光器件,包括:
提供基板;
在所述基板上依次形成第一电极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层EBL;
在所述电子阻挡层EBL上形成发光层,所述发光层为主体材料、辅助材料以及荧光客体材料按一定比例混合的共混物;
在所述发光层上依次形成空穴阻挡层HBL、电子传输层、电子注入层和第二电极。
作为第一电极(阳极)1及第二电极(阴极)9,可以使用金属、合金、导电化合物及它们的混合物等。具体而言,可以使用氧化铟-氧化锡(ITO)、包含硅或氧化硅的氧化铟-氧化锡、氧化铟-氧化锌(IZO)、包含氧化钨及氧化锌的氧化铟、金(Au)、铂(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)、钛(Ti)。此外,可以使用属于元素周期表中第1族或第2族的元素,即碱金属诸如锂(Li)或铯(Cs)、碱土金属诸如钙(Ca)或锶(Sr)、镁(Mg)、包含这些元素的合金(例如,MgAg或AlLi)、稀土金属诸如铕(Eu)或镱(Yb)、包含这些元素的合金以及石墨烯等。第一电极(阳极)1及第二电极(阴极)9例如可以通过溅射法或蒸镀法(包括真空蒸镀法)来形成。
空穴注入层2、空穴传输层3、电子阻挡层EBL4、发光层5、空穴阻挡层HBL6、电子传输层7及电子注入层8可以通过蒸镀法(例如,真空蒸镀法)、喷墨法或涂敷法等的方法形成。
用于空穴注入层2及空穴传输层3的空穴传输性材料的具体例子包括4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯氨基]联苯(简称:NPB或α-NPD)、N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺(简称:TPD)、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(简称:TCTA)、4,4',4”-三(N,N-二苯氨基)三苯胺(简称:TDATA)、4,4',4”-三[N-(3-甲基苯基)-N-苯氨基]三苯胺(简称:MTDATA)、4,4'-双[N-(螺-9,9'-二芴-2-基)-N-苯氨基]联苯(简称:BSPB)等芳香胺化合物;3-[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCA1);3,6-双[N-(9-苯基咔唑-3-基)-N-苯氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCA2);3-[N-(1-萘基)-N-(9-苯基咔唑-3-基)氨基]-9-苯基咔唑(简称:PCzPCN1)。其他的例子包括4,4'-二(N-咔唑基)联苯(简称:CBP)、1,3,5-三[4-(N-咔唑基)苯基]苯(简称:TCPB)、9-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(简称:CzPA)等咔唑衍生物。注意,只要是空穴传输性比电子传输性高的物质,就也可以使用上述以外的任何物质。
电子阻挡层EBL4能够阻碍电子的传输性,电子阻挡层EBL4的材料可以各自独立为具有空穴传输特性的芳胺类或咔唑类材料,具体例如4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(NPB)、N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺(TPD)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(BAFLP)、4,4’-双[N-(9,9-二甲基芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(DFLDPBi)、4,4’-二(9-咔唑基)联苯(CBP)、9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(PCzPA)等。
空穴阻挡层HBL6能够阻碍空穴的传输性,空穴阻挡层HBL6的材料可以各自独立为芳族杂环化合物,例如苯并咪唑衍生物、咪唑并吡啶衍生物、苯并咪唑并菲啶衍生物等咪唑衍生物,嘧啶衍生物、三嗪衍生物等嗪衍生物,喹啉衍生物、异喹啉衍生物、菲咯啉衍生物等包含含氮六元环结构的化合物(也包括在杂环上具有氧化膦系的取代基的化合物。具体例如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)、1,3-双[5-(对叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(OXD-7)、3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1,2,4-***(TAZ)、3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1,2,4-***(p-EtTAZ)、红菲咯啉(BPhen)、浴铜灵(BCP)、4,4'-双(5-甲基苯并噁唑-2-基)芪(BzOs)等。
电子传输层7是包含电子传输性高的物质的层。对电子传输层7可以使用金属配合物诸如Alq3、三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(简称:Almq3)、双(10-羟基苯并[h]喹啉合)铍简称:BeBq2)、BAlq、Zn(BOX)2或双[2-(2-羟基苯基)苯并噻唑]锌(简称:Zn(BTZ)2)。也可以使用杂芳族化合物诸如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1,3,4-噁二唑(简称:PBD)、1,3-双[5-(对叔丁苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(简称:OXD-7)、3-(4-叔丁苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1,2,4-***(简称:TAZ)、3-(4-叔丁苯基)-4-(4-乙苯基)-5-(4-联苯基)-1,2,4-***(简称:p-EtTAZ)、红菲咯啉(简称:Bphen)、浴铜灵(简称:BCP)、4,4'-双(5-甲基苯并噁唑-2-基)茋(简称:BzOs)。也可以使用高分子化合物诸如聚(2,5-吡啶二基)(简称:PPy)、聚[(9,9-二己基芴-2,7-二基)-co-(吡啶-3,5-二基)](简称:PF-Py)、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-co-(2,2'-联吡啶-6,6'-二基)](简称:PF-BPy)。注意,只要是电子传输性比空穴传输性高的物质,就可以将上述物质之外的任何物质用于电子传输层7。
电子注入层8是包含具有高电子注入性的物质的层。作为电子注入层8,可以使用碱金属、碱土金属、或者它们的化合物诸如氟化锂(LiF)、氟化铯(CsF)、氟化钙(CaF2)或氧化锂(LiOx)。也可以使用如氟化铒(ErF3)等的稀土金属化合物。可以将电子盐用于电子注入层8。电子盐的例子包括对氧化钙-氧化铝以高浓度添加电子的物质。可以使用用来形成电子传输层7的上述中的任何物质。
需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
除非另有定义,本文中所使用的技术和科学术语与本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的,不是旨在限制本发明。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件,也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施方式中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施方式,除非该特征在该另一个实施方式中不适用或是另有说明。
本发明已经通过上述实施方式进行了说明,但应当理解的是,上述实施方式只是用于举例和说明的目的,而非意在将本发明限制于所描述的实施方式范围内。本领域技术人员可以理解的是,根据本发明的教导还可以做出更多种的变型和修改,这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围以内。
Claims (14)
1.一种有机电致发光器件,包括发光层以及设置在所述发光层两侧的空穴阻挡层、电子阻挡层,其特征在于,所述发光层为主体材料、辅助材料以及荧光客体材料按一定比例混合的共混物,其中,所述主体材料的激发态能级小于所述电子阻挡层的激发态能级并且小于所述空穴阻挡层的激发态能级;所述辅助材料的激发态能级小于所述主体材料的激发态能级并且大于所述荧光客体材料的激发态能级。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述主体材料的S1能级>所述辅助材料的S1能级>所述荧光客体材料的S1能级,所述电子阻挡层的S1能级>所述主体材料的S1能级,所述空穴阻挡层的S1能级>所述主体材料的S1能级。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述主体材料的T1能级>所述辅助材料的T1能级>所述荧光客体材料的T1能级,所述电子阻挡层的T1能级>所述主体材料的T1能级,所述空穴阻挡层的T1能级>所述主体材料的T1能级。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述主体材料的发射光谱与所述辅助材料的吸收光谱重叠面积大于5%;所述辅助材料的发射光谱与所述荧光客体材料的吸收光谱重叠面积大于10%。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述主体材料为n型材料,其电子迁移率大于10-4,空穴迁移率小于10-4。
6.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述主体材料选自mCBP,CBP,mCP,TCTA,DMQA,TPA中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述辅助材料为TADF,所述辅助材料的掺杂质量比小于50wt%。
8.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述辅助材料选自4CzIPN,4CzTPN中的一种或多种。
9.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述荧光客体材料在所述发光层中的掺杂质量比从所述空穴阻挡层的方向至所述电子阻挡层的方向呈现梯度上升分布。
10.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述荧光客体材料在所述发光层中靠近所述电子阻挡层界面的掺杂质量比为0.1wt%-0.5wt%。
11.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述荧光客体材料选自ADN、DPVBi中的一种或多种,所述荧光客体的掺杂比为0.1wt%~50wt%。
12.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,还包括基板,所述基板上依次设置有第一电极、空穴注入层、空穴传输层、所述电子阻挡层、所述发光层、所述空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层和第二电极。
13.一种显示装置,其特征在于,包括如权利要求1-12任一所述的有机电致发光器件。
14.一种有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,用于制备如权利要求1-12任一所述的有机电致发光器件,包括:
提供基板;
在所述基板上依次形成第一电极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层;
在所述电子阻挡层上形成发光层,所述发光层为主体材料、辅助材料以及荧光客体材料按一定比例混合的共混物;
在所述发光层上依次形成空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层和第二电极。
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