CN110957427B - 一种有机电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种新型结构的有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包括基板、位于基板之上的第一电极、位于第一电极之上的有机功能层以及位于有机功能层之上的第二电极。其中有机功能层至少包括阳极界面缓冲层,空穴传输层,有机发光层,电子传输层,其中阳极界面缓冲层包括空穴传输主体材料以及P型掺杂材料,且空穴传输主体材料的HOMO能级大于空穴传输层材料的HOMO能级。
Description
技术领域
本发明涉及半导体技术领域,尤其是涉及一种有机电致发光器件及包括其的显示器。
背景技术
近年来,有机电致发光二极管(OLED)已经被研究开发并广泛的应用于显示设备中。有机电致发光器件作为电流器件,当对其两端电极施加电压,并通过电场作用于有机层功能材料膜层中的正负电荷上,正负电荷进一步在有机发光层中复合,即产生有机电致发光。
有机电致发光器件一般为多层结构,除了发光层之外的各种辅助功能层对器件性能同样起着至关重要的作用。合理的器件结构能够有效提高器件的性能,电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层、发光层、电子阻挡层、空穴传输层和空穴注入层被广泛用来提高器件的性能。
目前对有机电致发光器件提高性能的研究包括:降低器件的驱动电压、提高器件的发光效率、提高器件的使用寿命等。为了实现有机电致发光器件的性能的不断提升,不但需要有机电致发光器件结构和制备工艺的创新,更需要有机电致发光功能材料的不断研究和创新,制造出更高性能的有机电致发光功能材料。
现有技术中,通常阳极界面缓冲层的HOMO能级小于或等于空穴传输层材料的HOMO能级。阳极界面缓冲层中的空穴传输主体材料与P型掺杂材料形成电荷转移态后,与空穴传输材料之间会形成较大HOMO能级势垒差,易在阳极界面缓冲层以及空穴传输层界面处形成聚集电荷,影响OLED器件的寿命,在显示面板中会影响整个OLED面板的使用寿命。
因此,要改善OLED面板的显示效果和显示寿命,应努力提高单个有机电致发光器件的空穴注入效果,改善发光层内部载流子平衡度。一种新型的技术方案用以克服上述技术难题成为本领域技术人员致力于研究的方向。
发明内容
鉴于现有技术中的不足,本发明技术方案旨在提供一种具有改善的发光效率和使用寿命的有机电致发光器件及包括其的显示器。
本发明的一个目的通过提供一种下述的有机电致发光器件而实现,
一种有机电致发光器件,包括:
基板;
第一电极,设置于所述基板之上;
有机功能层,设置于所述第一电极之上;
第二电极,设置于所述有机功能层之上;
其中有机功能层至少包括阳极界面缓冲层,空穴传输层,有机发光层,电子传输层;其特征在于,
所述阳极界面缓冲层包括空穴传输主体材料以及P型掺杂材料,
所述空穴传输主体材料的HOMO能级大于空穴传输层材料的HOMO能级。
优选的,所述阳极界面缓冲层中空穴传输主体材料的HOMO能级与P型掺杂材料的LUMO能级差不大于0.4eV。
优选的,所述阳极界面缓冲层中空穴传输主体材料的HOMO能级在5.40eV至5.62eV之间。
优选的,所述阳极界面缓冲层中空穴传输主体材料的HOMO能级和空穴传输层材料的HOMO能级的差值不大于0.2eV。
优选的,所述阳极界面缓冲膜层的膜厚为1nm至150nm,优选为1nm至10nm。
优选的,所述空穴传输层的膜厚为1nm至150nm,优选为30nm至150nm。
所述有机电致发光器件包括蓝色、绿色、红色或黄色有机发光材料层中的一种或多种组合;不同有机发光材料层可以横向或纵向叠加组合。
所述有机电致发光器件可应用于显示面板中,在显示面板中所述基板可以为TFT背板;所述显示面板在包括多个器件的情况下,所述器件可以横向或纵向叠加组合。
所述显示器包括各自具有蓝、绿、红三种颜色的有机发光材料层的器件中的一种或多种组合,所述器件各自具有相同或不同膜厚的空穴传输层,并且所述空穴传输层的材料相同或不同。
需要说明的是,除了上述特征膜层以外,其他比如电子阻挡层,空穴阻挡层,电子传输层,电子注入层等特征膜层是否存在,不做特别限定;基于有机电致发光器件的特性需要以及工艺需要,可以选择使用或者不使用。
本发明通过在有机电致发光器件的制备过程中,于第一电极界面形成阳极界面缓冲层。其中阳极界面缓冲层包含一个可以传导空穴的主体材料和一个深LUMO能级的P型掺杂材料,同时空穴传输主体材料的HOMO能级大于空穴传输材料的HOMO能级。
本发明的技术核心在于,强调构成有机功能层的阳极界面缓冲层所使用的空穴传输主体材料的HOMO能级深于随后的空穴传输层材料的HOMO能级。一方面,阳极界面缓冲层因为传空穴的主体材料与P型掺杂材料之间的相互作用,可以使阳极与阳极界面缓冲层之间形成欧姆接触,极大的降低电极到有机功能膜层的注入势垒,提升电极到阳极界面缓冲层的空穴注入效率。另一方面,阳极界面缓冲层中空穴传输主体材料较之空穴传输层材料具有更深的HOMO能级,当空穴传输主体材料与P型掺杂材料间形成电荷转移态时,可以降低或消除缓冲膜层到空穴传输层材料膜层界面载流子传导势垒差,提升阳极界面缓冲层与空穴传输材料的界面稳定性,进而提升OLED显示面板像素点的驱动稳定性。
为了能更进一步的了解本发明的特征以及技术内容,请参阅以下有关本发明的详细说明与附图,其中附图仅供参考与说明用,并非用来对本发明加以限制。
附图说明
图1示意性地示出了本发明一个实施方案的有机电致发光器件的剖视图。
图2-6示意性地示出了本发明中发光层组合结构图。
具体实施方式
在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而,对于本领域的技术人员而言显而易见的是,本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本发明发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
在本发明的上下文中,除非另有说明,HOMO意指分子的最高占据轨道,而LUMO意指分子的最低空轨道。此外,在本发明的上下文中,所涉及到的HOMO以及LUMO均以正值来表示。
在本发明的上下文中,两者的差值意指前者减去后者的差值,例如,文中使用的表述“阳极界面缓冲层中空穴传输主体材料的HOMO能级与P型掺杂材料的LUMO能级差不大于0.4eV”意思是阳极界面缓冲层中空穴传输主体材料的HOMO能级减去P型掺杂材料的LUMO能级之差不大于0.4eV,以及“阳极界面缓冲层中空穴传输主体材料的HOMO能级和空穴传输层材料的HOMO能级的差值不大于0.2eV”意思是阳极界面缓冲层中空穴传输主体材料的HOMO能级减去与空穴传输层材料的HOMO能级之差不大于0.2eV。
本文中所列出的任何数值范围意指包括纳入所列范围内具有相同数值精度的全部子范围。例如,“1.0至10.0”意指包括在所列最小值1.0和所列最大值10.0之间的全部子范围(且包括1.0和10.0),也就是说,具有等于或大于1.0的最小值和等于或小于10.0的最大值的全部子范围。本文所列出的任何最大数值限制意指包括纳入本文的全部更小的数值限制,并且本文所列出的任何最小数值限制意指包括纳入本文的全部更大的数值限制。因此,申请人保留修改包括权利要求书的本说明书的权利,以明确描述落入本文明确描述的范围内的任何子范围。
为了彻底理解本发明,将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构,以便阐释本发明的技术方案。
为了改善有机电致发光器件的效率以及驱动稳定性,本发明提供了一种,本发明提供了一种新型结构的OLED器件,该OLED器件结构中具有阳极界面缓冲层,所述阳极界面缓冲层由空穴传输主体材料和P型掺杂材料构成,且所述阳极界面缓冲层中的空穴传输主体材料的HOMO能级大于于空穴传输材料的HOMO能级,通过这种能级搭配可以使得阳极与阳极界面缓冲层之间形成较好的欧姆接触,另一方面阳极界面缓冲层与P型掺杂材料相互作用形成电荷转移态会一定程度的拉升空穴传输主体材料的HOMO能级,有效降低阳极界面缓冲层和空穴传输层之间的注入势垒,防止界面处电荷堆积,提高界面的稳定性,从而改善像素点的稳定性。
具体的,如图1所示的结构,该有机电致发光器件主要包括有:
基板1;在基板1的上方,依次覆盖第一电极层2;
有机功能层3,设置于第一电极层2之上;
第二电极层4,设置于有机功能层3之上。
作为本发明有机电致发光器件的基板1,可选用任何常用于有机电致发光器件的基板。基板可以选取玻璃、石英片、硅片、金属片或表面经处理后的聚合物软膜作为基板。在本发明的实施例中,优选使用玻璃基板。基板的厚度没有特别限制。
第一电极层2和第二电极层4分别为阳极层和阴极层。对于底发射结构,第一电极层2为透明的阳极,其可以为金属氧化物,如氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌以及其他类似的金属氧化物;还可以为金属或者几种金属的合金,如Al、Mg、Ca、Li、Yb、Mg:Ag、Yb:Ag、Mg/Ag、Yb/Ag、Li/Ag、Al/Ag、Ca/Ag等。此电极需要有良好的导电性、良好的透过率、良好的化学形态以及稳定性等。第二电极层4为有良好反射率且不透光的阴极材料,可以为金属或几种金属的合金,如Ag、Au、Pd、Pt、Ag:Au、Ag:Pd、Ag:Pt、Al:Au、Al:Pd、Al:Pt、Ag:Au、Au/Ag、Pd/Ag、Pt/Ag等。此电极需要有良好的导电性、良好的透过率、良好的化学形态以及稳定性等。
对于顶发射结构,上述第一电极层2可以为有高反射率且不透光的阳极;可以为金属,或者几种金属的合金如:Ag、Au、Pd、Pt、Ag:Au、Ag:Pd、Ag:Pt、Al:Au、Al:Pd、Al:Pt、Ag:Au、Au/Ag、Pd/Ag、Pt/Ag等。此电极需要有良好的导电性、高反射率、良好的化学形态以及稳定性等特性。第二电极层4可以为透明的阴极,其可以为金属氧化物,如氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌以及其他类似的金属氧化物;还可以为金属或者几种金属的合金,如Al、Mg、Ca、Li、Yb、Mg:Ag、Yb:Ag、Mg/Ag、Yb/Ag、Li/Ag、Al/Ag、Ca/Ag等。此电极需要有良好的导电性、良好的透过率、良好的化学形态以及稳定性等。
所述的有机功能层3至少包括阳极界面缓冲层、空穴传输层、发光层、和电子传输层。
阳极界面缓冲层由空穴传输主体材料和P型掺杂材料组成,其中空穴传输主体材料应具有良好的空穴迁移率,而且还应具有合适的HOMO能级,要求空穴传输主体材料的HOMO能级大于阳极的功函数,小于发光层主体材料的HOMO能级,优选的位于5.45eV-5.6eV之间。在本发明的一个优选实施方案中,所使用的空穴传输主体材料选自下述有机化合物之一:
P型掺杂材料主要用作空穴注入,P型掺杂材料掺入空穴传输主体中与空穴传输主体材料形成电荷转移态,使得空穴更为容易地注入有机材料层中。在本发明的一个优选的实施方案中,所使用的P型掺杂材料选自下述有机化合物之一:
在本发明的阳极界面缓冲层中,所使用的空穴传输主体材料与P型材料的掺杂比例为99:1-90:10,优选为99:1-95:5,基于质量计。
本发明的阳极界面缓冲膜层的膜厚为1nm至150nm之间,更优选为1nm至20nm之间。
本发明中有机功能层中包含的空穴传输层可优选地置于空穴注入层与发光层之间,或者置于阳极与发光层之间。空穴传输层由本领域技术人员已知的空穴传输材料形成。空穴传输材料优选为具有高空穴迁移率的材料,其能够将空穴从阳极或空穴注入层转移至发光层。空穴传输材料的具体实例包括,但不限于,芳胺类有机材料、导电聚合物以及具有接合部分和非接合部分的嵌段共聚物。
基于本发明的技术创新点,要求空穴传输材料的HOMO能级要小于阳极界面缓冲层中空穴传输主体材料的HOMO能级,并且其HOMO能级值同时要求大于阳极的功函数,小于进一步的电子阻挡层的HOMO能级,其中空穴传输材料的HOMO能级与阳极界面缓冲膜层中空穴传输主体材料的HOMO能级差值优选为0.2eV以内。在本发明的一个优选实施方案中,所使用的空穴传输材料选自下述有机化合物之一:
本发明的空穴传输层膜厚为1nm至150nm之间,更优选为30nm至150nm之间。
在一个优选的实施方案中,本发明的有机发光器件还包含电子阻挡层。该电子阻挡层可优选地置于空穴传输层与发光层之间,或空穴注入层与发光层之间,或者置于阳极与发光层之间。电子阻挡层由本领域技术人员已知的电子阻挡材料形成。
发光层可设置在空穴传输层之上。发光层的材料是一种通过分别接收来自空穴传输层和电子传输层的空穴和电子,并将所接收的空穴和电子结合而能发出可见光的材料。其具体材料包括羟基喹啉衍生物的金属络合物、各种金属络合物、蒽衍生物、双苯乙烯苯衍生物、芘衍生物、噁唑衍生物和聚对苯乙烯衍生物等,但不限于此。此外,发光层可以包含主体材料和客体材料。作为本发明有机电致发光器件发光层的主体材料和客体材料,均可以使用现有技术中公知的用于有机电致发光器件的发光层材料,所述主体材料可为噻唑衍生物、苯并咪唑衍生物、聚二烷基芴衍生物或4,4'-双(9-咔唑基)联苯(CBP)等;所述客体材料可为喹吖啶酮、香豆素、红荧烯、苝及其衍生物、苯并吡喃衍生物、罗丹明衍生物或氨基苯乙烯衍生物等。
在本发明的优选实施方案中,所使用的发光层主体材料选自下述EMH-1至EMH-22中的一种或多种的组合:
此外,为了改进荧光或磷光特性,发光层客体材料还可包括磷光或荧光材料。磷光材料包括铱、铂等的金属络合物等磷光材料。例如,可以使用Ir(ppy)3[fac-三(2-苯基吡啶)铱]等绿色磷光材料,FIrpic、FIr6等蓝色磷光材料和Btp2Ir(acac)等红色磷光材料。对于荧光材料,可使用本领域中通常使用的那些。在本发明的一个优选实施方案中,所使用的发光层客体材料选自下述EMD-1至EMD-23之一:
在本发明的发光层中,所使用的主体材料与客体材料的比例为99:1-70:30,优选为99:1-85:15且更优选为97:3-87:13,基于质量计。
此外,为了得到高效率的有机电致发光单元,除了上述所使用的荧光或磷光主客体材料之外,发光层还可采用另外的客体材料,或采用多种客体材料,客体材料可为单纯的荧光材料、延迟荧光(TADF)材料或磷光材料,或由不同的荧光材料、TADF材料、磷光搭配组合,发光层可为单一的发光层材料,也可以为横向或纵向叠加在一起的复合发光层材料。构成上述有机电致发光器件的发光层列举出如下多种构造:
(1)单一有机发光层材料;
(2)蓝色有机发光层材料和绿色、黄色或红色发光层材料的任一种组合,并不分前后顺序,如图2所示;
(3)蓝色有机发光层材料和绿色、黄色或红色发光层材料的任两种组合,并不分前后顺序,如图3所示;
(4)蓝色有机发光层材料、绿色有机发光层材料、红色有机发光层材料横向排布,如图4所示;
(5)蓝色有机发光层材料和绿色、黄色或红色发光层材料的的任一种组合,并通过连接层进行电荷传输,形成两叠层装置结构,如图5所示;
(6)蓝色有机发光层材料和绿色、黄色或红色发光层材料的任两种组合,并通过连接层进行电荷传输,形成三叠层装置结构,如图6所示。
优选地,所述有机发光功能层包括这样的发光层:其包括蓝色、绿色、红色、黄色有机发光层材料中的1种或至少2种的组合。
如上所述,在图2至图4中,G代表光,6代表发光层,EM1、EM2和EM3代表不同的发光层材料。
在图5和6中,6代表发光层,300代表有机发光功能层,610、620和630代表连接层,所述连接层可以为以下几种类型中的任意一种:(1)n型掺杂有机层/无机金属氧化物,如Bphen:Li/MoO3、Alq3:Mg/WO3、BCP:Li/V2O5和BCP:Cs/V2O5;(2)n型掺杂有机层/有机层,如Alq3:Li/HAT-CN;(3)n型掺杂有机层/p型掺杂有机层,如BPhen:Cs/NPB:F4-TCNQ、Alq3:Li/NPB:FeCl3、TPBi:Li/NPB:FeCl3和Alq3:Mg/m-MTDATA:F4-TCNQ;(4)非掺杂型,如F16CuPc/CuPc和Al/WO3/Au。
为了调节载流子电荷在发光层中的有效结合,上述构成OLED发光体的发光层5的膜厚可根据需要任意调节,或根据需要将不能色彩的发光层交替叠加组合,还可以在邻接发光层的有机层里添加不同功能用途的电荷阻挡层等。
本发明的发光层的厚度可以为5-60nm,优选为10-50nm,更优选为20-45nm。
电子传输层可设置在发光层之上。电子传输层材料是一种容易接收阴极的电子并将接收的电子转移至发光层的材料。优选具有高的电子迁移率的材料。作为本发明有机电致发光器件的电子传输层,可以使用现有技术中公知的用于有机电致发光器件的电子传输层材料,例如,以Alq3、BAlq为代表的羟基喹啉衍生物的金属络合物、各种金属络合物、三唑衍生物、2,4-双(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-6-(萘-2-基)-1,3,5-三嗪(CAS号:1459162-51-6)等三嗪衍生物、2-(4-(9,10-二(萘-2-基)蒽-2-基)苯基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑(CAS号:561064-11-7,俗称LG201)等咪唑衍生物、噁二唑衍生物、噻二唑衍生物、碳化二亚胺衍生物、喹喔啉衍生物、菲咯啉衍生物、硅基化合物衍生物等。本发明的电子传输层的厚度可以为10-80nm、优选为20-60nm且更优选为25-45nm。
电子注入层可设置在电子传输层之上。电子注入层材料通常是优选具有低功函数的材料,使得电子容易地注入有机功能材料层中。作为本发明有机电致发光器件的电子注入层材料,可以使用现有技术中公知的用于有机电致发光器件的电子注入层材料,例如,锂;锂盐,如8-羟基喹啉锂、氟化锂、碳酸锂或叠氮化锂;或铯盐,氟化铯、碳酸铯或叠氮化铯。本发明的电子注入层的厚度可以是0.1-5nm、优选为0.5-3nm且更优选为0.8-1.5nm。
在制备OLED发光单元的过程中,例如可通过在基板上相继层压第一电极、有机功能材料层和第二电极来制备本发明的有机电致发光单元。关于此点,可使用物理气相沉积方法,如溅射法或电子束蒸汽法,或者真空蒸镀法,但不限于此。并且,可通过例如真空沉积法、真空蒸镀法或溶液涂覆法将上述化合物用于形成有机功能材料层。关于此点,溶液涂覆法意指旋涂法、浸涂法、喷射印刷法、筛网印刷法、喷雾法和辊涂法,但不限于此。真空蒸镀意指在真空环境中,将材料加热并镀到基材上。在本发明中,优选使用真空蒸镀法来形成所述各个层。
另外,需要说明的是,本发明所述的用于形成各个层的材料均可以单独成膜而作为单层使用,也可以与其他材料混合后成膜而作为单层使用,还可以为单独成膜的层之间的层叠结构、混合后成膜的层之间的层叠结构或者单独成膜的层与混合后成膜的层的层叠结构。
在一个优选的实施方案中,OLED显示面板可包括各自具有蓝、绿、红三种颜色的有机发光材料层的器件,并且所述器件具有膜厚相同的阳极界面缓冲层,空穴传输层的膜厚根据器件需要会有所变化。
需要说明的是,本文中已经公开了示例性的实施方案,虽然其中使用了特定的术语,但是这些术语仅用于且仅解释为一般和描述性含义,而并非出于限制的目的。在一些情况下,如随着本申请的递交而对本领域普通技术人员所显而易见的,除非具体地表示,否则结合特定实施方案描述的特征、特性和/或元件可单独地使用或者与结合其他实施方案描述的特征、特性和/或元件组合使用。相应地,本领域技术人员将理解,在不背离本发明的精神和范围的前提下,可在形式和细节方面作出多种变化。
以下实施例旨在更好地解释本发明,但本发明的范围不限于此。
本文中所使用的检测方法如下:
对于OLED材料的HOMO能级的直接测试手段,有多种手段,包括CV方法,UPS方法,IPS方法,AC方法等,也可以通过量化计算的方式,实现OLED材料的HOMO能级预测。上述各种测量手段中,CV方法受溶剂以及操作方法的影响比较大,测量数值往往差异性较大,AC方法测量的时候,样品需要放置在干燥空气的环境中,当高能量的紫外单色光作用在样品表面的时候,逸出电子需要和空气中的氧结合,探测器才能获得信号,因此,样品材料受环境中氧元素的影响较大,对于一些深HOMO能级(譬如P掺杂材料)的材料的HOMO能级的测试不准确。
无论是UPS方法还是IPS方法,均可以做到在高真空环境下OLED材料光电子能谱的测试,这样就可以最大限度的排除不良环境影响,接近OLED发光器件的制备环境氛围,最大限度的接近原位测量的理念,因此从测量方法上来说,相较于其他测量方法,具有较高的数值准确度。即便如此,还是需要强调,不同材料HOMO能级的测试,只有做到了设备的一致性,方法的一致性,规避测试环境的影响,材料之间的HOMO能级才具有绝对对比的意义。本发明所有涉及材料的HOMO能级均为IPS的测量手段。
具体测量方法如下:
利用真空蒸镀设备,在真空度1.0E-5Pa压力下,控制蒸镀速率为将材料蒸镀到ITO基板上,其膜厚为60-80nm,然后利用用IPS3测量设备,对样品膜的HOMO能级水平进行测量,测量环境为10-2Pa以下的真空环境;
Eg能级:基于材料单膜的紫外分光光度(UV吸收)基线与第一吸收峰的上升侧画切线,用切线和基线交叉点数值算出。
LUMO能级:基于前述HOMO能级与Eg能级的差值计算得出。
空穴迁移率:将材料制作成单电荷器件,用SCLC方法测定。
表1示出了阳极界面缓冲层中空穴传输主体材料、P型掺杂材料、空穴传输材料与发光主体材料(EMH-1、EMH-7和EMH-13)以及客体材料(EMD-1、EMD-8和EMD-13)的各能级测试结果。
表1
由表1的结果可以看出,本发明中空穴传输主体材料的HOMO能级在5.45eV至5.6eV之间,并且P型掺杂材料的HOMO能级与空穴传输主体材料的HOMO能级差的绝对值≤0.4eV。
阳极界面缓冲层1:使用CIC蒸镀设备(长州产业制造),分别将空穴传输主体材料HI1和P型掺杂材料P1放在两个蒸镀源中,在真空度1.0E-5Pa压力下,控制HI1蒸镀速率为 控制P型掺杂材料1蒸镀速率为共同混蒸得到本发明的阳极界面缓冲层1。
阳极界面缓冲层2:重复实施例1的制备过程,不同之处在于将P型掺杂材料P1换成P2,得到阳极界面缓冲层2。
阳极界面缓冲层3:重复实施例1的制备过程,不同之处在于将空穴传输主体材料HI1换成HI2,得到阳极界面缓冲层3。
阳极界面缓冲层4:重复实施例1的制备过程,不同之处在于将空穴传输主体材料HI1换成HI2,将P型掺杂材料换成P2,得到阳极界面缓冲层4。
阳极界面缓冲层5:重复实施例1的制备过程,不同之处在于将空穴传输主体材料HI1换成HI6,得到阳极界面缓冲层5。
阳极界面缓冲层6:重复实施例1的制备过程,不同之处在于将空穴传输主体材料HI1换成HI6,将P型掺杂材料换成P2,得到阳极界面缓冲层6。
制备有机电致发光单元:
器件制备实施例1:按照以下过程进行:
a)使用透明玻璃作为基板,在其上涂覆厚度为150nm的ITO,作为阳极层,然后分别用去离子水、丙酮、乙醇超声清洗各15分钟,然后在等离子体清洗器中处理2分钟;
b)在经洗涤的第一电极层上,通过真空蒸镀方法蒸镀在实施例1中所获得的阳极界面缓冲层1,厚度为5nm;
c)在阳极界面缓冲层上,通过真空蒸镀的方式蒸镀空穴传输层,空穴传输层材料为HT1,厚度为100nm;
d)在空穴传输层上,通过真空蒸镀的方式蒸镀电子阻挡层EB1,其厚度为10nm;
e)在电子阻挡层上,通过真空蒸镀的方式蒸镀发光层材料,主体材料为EMH-7和EMH-9,客体材料为EMD-13,质量比为45:45:10,厚度为40nm;
f)在发光层上,通过真空蒸镀方式蒸镀LG201和Liq,LG201和Liq质量比为50:50,厚度为40nm,该层作为电子传输层;
g)在电子传输层上,通过真空蒸镀方式蒸镀LiF,厚度为1nm,该层为电子注入层;
h)在电子注入层之上,真空蒸镀Al,厚度为80nm,该层为第二电极层。
器件制备实施例2-18:按照器件制备实施例1的过程进行,不同之处在于在步骤b)中使用阳极界面缓冲层1换成实施例中的阳极界面缓冲层2-6;在步骤c)中将空穴传输材料换成HT2至HT5的不同材料的组合,具体器件结构如表2。
器件制备实施例19:按照器件制备实施例1的过程进行,不同之处在于在步骤c)中空穴传输层的膜厚为110nm;步骤e)中主体材料为EMH-13,客体材料为EMD-8,并且EMH-13和EMD-8质量比为96:4,厚度为40nm。
器件制备实施例20-36:按照器件制备实施例29的过程进行,不同之处在于在步骤b)中使用阳极界面缓冲层1换成实施例中的阳极界面缓冲层2-6,在步骤c)中将空穴传输材料换成HT2至HT5的不同材料的组合,具体器件结构如表4。
器件制备实施例37:按照器件制备实施例1的过程进行,不同之处在于在步骤c)中空穴传输层的膜厚为60nm;步骤e)中主体材料为EMH-1,客体材料为EMD-1,EMH-1和EMD-1质量比为95:5,厚度为25nm。
器件制备实施例38-54:按照器件制备实施例57的过程进行,不同之处在于在步骤b)中使用阳极界面缓冲层1换成实施例中的阳极界面缓冲层2-6,在步骤c)中将空穴传输材料换成HT2至HT5的不同材料的组合,具体器件结构如表6。
比较实施例1-6:按照器件制备实施例1的过程进行,不同之处在于在步骤b)中使用阳极界面缓冲层1换成实施例中的阳极界面缓冲层2-6;c)中空穴传输材料与阳极界面缓冲层中所用的空穴传输主体材料是同一种材料,具体的器件结构如表2。
比较实施例7-12:按照器件制备实施例1的过程进行,不同之处在于在步骤b)中使用阳极界面缓冲层1换成实施例中的阳极界面缓冲层2-6;c)中空穴传输层的膜厚为110nm,且空穴传输材料与阳极界面缓冲层中所用的空穴传输主体材料是同一种材料;e)中主体材料为EMH-13,客体材料为EMD-8,并且EMH-13和EMD-8质量比为96:4,厚度为40nm。具体的器件结构如表4。
比较实施例13-18:按照器件制备实施例1的过程进行,不同之处在于在步骤b)中使用阳极界面缓冲层1换成实施例中的阳极界面缓冲层2-6;c)中空穴传输层的膜厚为60nm,且空穴传输材料与阳极界面缓冲层中所用的空穴传输主体材料是同一种材料;e)中主体材料为EMH-1,客体材料为EMD-1,EMH-1和EMD-1质量比为95:5,厚度为25nm。具体的器件结构如表6。
表2发明实施例1-18和比较实施例1-6所制备的有机电致发光器件
表2以及下述表4和表6中涉及到的其余材料的结构式如下所示:
表3发明实施例1-18与比较实施例1-6所制备的有机电致发光器件性能结果
表4:发明实施例19-36和比较实施例7-12所制备的有机电致发光器件
表5发明实施例19-36与比较实施例7-12所制备的有机电致发光器件性能结果
注:LT90指的是在电流密度为10mA/cm2情况下;
寿命测试系统为本发明所有权人与上海大学共同研究的OLED器件寿命测试仪。
所述注释也适用于以下表7。
表6发明实施例37-54和比较实施例13-18所制备的有机电致发光器件
表7发明实施例37-54和比较实施例13-18所制备的有机电致发光器件的性能结果
由表3的结果可以看出,与使用相同HOMO能级的空穴传输主体材料以及空穴传输材料搭配相比较,本发明的器件制备实施例1-18所制得的器件的驱动电压明显降低,并且发光效率显著提高。
由表5的结果可以看出,与使用相同HOMO能级的空穴传输主体材料以及空穴传输材料搭配相比较,本发明的器件制备实施例19-36所制得的器件的驱动电压明显降低,并且发光效率和寿命均显著提高。
由表7的结果可以看出,与使用相同HOMO能级的空穴传输主体材料以及空穴传输材料搭配相比较,本发明的器件制备实施例37-54所制得的器件的驱动电压明显降低,并且发光效率和寿命均显著提高。上述结果表明这种结构搭配在红、绿、蓝三色像素单元中都可以显著的提高发光像素点性能,从而提升整个OLED显示面板的性能。
Claims (8)
1.一种有机电致发光器件,包括:
基板;
第一电极,设置于所述基板之上;
有机功能层,设置于所述第一电极之上;
第二电极,设置于所述有机功能层之上;
其中有机功能层至少包括阳极界面缓冲层,空穴传输层,有机发光层,电子传输层;其特征在于,
所述阳极界面缓冲层包括空穴传输主体材料以及P型掺杂材料,
所述阳极界面缓冲层内空穴传输主体材料的HOMO能级大于空穴传输层材料的HOMO能级;
所述阳极界面缓冲层中空穴传输主体材料的HOMO能级与P型掺杂材料的LUMO能级差不大于0.4eV;
所述阳极界面缓冲层中空穴传输主体材料的HOMO能级在5.40eV至5.62eV之间;
所述阳极界面缓冲层中空穴传输主体材料的HOMO能级和空穴传输层材料的HOMO能级的差值不大于0.2eV。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述阳极界面缓冲膜层的膜厚为1nm至150nm。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述阳极界面缓冲膜层的膜厚为1nm至20nm。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述空穴传输层的膜厚为1nm至150nm。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述空穴传输层的膜厚为30nm至150nm。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述器件包括蓝色、绿色、红色或黄色有机发光材料层中的一种或多种组合;不同有机发光材料层横向或纵向叠加组合。
7.一种显示器,包括一个或多个如权利要求1-6中任一项所述的有机电致发光器件;并且在包括多个器件的情况下,所述器件横向或纵向叠加组合。
8.根据权利要求7所述的显示器,其特征在于,所述显示器包括各自具有蓝、绿、红三种颜色的有机发光材料层的器件中的一种或多种组合,所述器件各自具有相同或不同膜厚的空穴传输层,并且所述空穴传输层的材料相同或不同。
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