CN111403615B - 有机发光器件及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种有机发光器件及其制备方法。所述有机发光器件包括发光层以及电子传输层。在所述发光层中具有钙钛矿材料。所述电子传输层中具有第一化合物，所述第一化合物中包括具有电子传输能力的有机基团以及与所述有机基团连接的离子。

Description

有机发光器件及其制备方法
技术领域
本发明涉及显示器件领域，特别是一种有机发光器件及其制备方法。
背景技术
有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)因其制备工艺简单、响应速度快、无需背光源和能够实现柔性弯曲等诸多优点而被广泛关注。近几年，钙钛矿材料因同时具有有机和无机半导体材料的特性，受到广泛关注。
钙钛矿材料具备的独特优势如较高的载流子迁移率、较低的激子束缚能、较宽的吸收光谱等使其在光伏电池、电致发光器件和光电探测器等光电器件方面有着广泛的应用。此外，钙钛矿材料可通过溶液法快速、大面积的制备器件，可从根源上节约制作成本，简化制作工艺，使其具有非常大的商业潜力。
钙钛矿材料具备优异的溶液加工特性，但溶液加工方式同样导致其薄膜内含有大量的缺陷，尤其是钙钛矿发光层与电子传输层的界面处。这些缺陷容易产生局域化能态，加重非辐射复合的概率，更为严重的是，这些缺陷往往成为热、光、潮湿等因素“进攻”的诱发点，引发离子迁移并加重外界水汽、氧等的渗入，这些都极大地损害了器件性能。因此钙钛矿层表面的缺陷钝化非常重要。
发明内容
本发明的目的是提供了一种有机发光器件及其制备方法，以解决现有技术中包含钙钛矿材料的发光层容易被水汽、氧渗入，从而发生腐蚀，损害了器件性能等问题。
为实现上述目的，本发明提供一种有机发光器件，所述有机发光器件包括发光层以及电子传输层。在所述发光层中具有钙钛矿材料。所述电子传输层设于所述发光层的一表面上。其中，所述电子传输层中具有第一化合物，所述第一化合物中包括具有电子传输能力的有机基团以及与所述有机基团连接的离子。
进一步地，所述有机基团中包括噻咯基团、米基硼基团。所述离子为烷基胺正离子。
进一步地，所述第一化合物包括2，5-双(4-(二米基硼)苯基)-1,1-二乙基铵-3,4-二苯基噻咯。
进一步地，所述有机发光器件还包括空穴传输层、第一电极层以及第二电极层。所述空穴传输层设于所述发光层远离所述电子传输层的一表面上。所述第一电极层设于所述空穴传输层远离所述发光层的一表面上。所述第二电极层设于所述电子传输层远离所述发光层的一表面上。
本发明中还提供一种有机发光器件的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
制备发光层，其材料中具有钙钛矿。在所述发光层上形成电子传输层，所述电子传输层的材料中具有第一化合物，所述第一化合物中具有电子传输能力的有机基团以及与所述有机基团连接的离子。
进一步地，在所述发光层上形成电子传输层步骤中，所述电子传输层采用溶液加工工艺。
进一步地，所述溶液加工工艺中所采用的溶剂包括异丙醇、乙醇、乙酸乙酯、乙酸甲酯中的至少一种。
进一步地，所述有机基团中包括噻咯基团、米基硼基团。；所述离子为烷基胺正离子。
进一步地，所述第一化合物包括2，5-双(4-(二米基硼)苯基)-1,1-二乙基铵-3,4-二苯基噻咯。
进一步地，在制备发光层步骤前还包括制备第一电极层步骤以及在所述第一电极层上形成空穴传输层步骤。在所述发光层上形成电子传输层步骤后还包括在所述电子传输层上形成第二电极层。
本发明的优点是：
在本发明中提供了一种有机发光器件，其在电子传输层中增添了包含具有电子传输能力的有机基团和与所述有机基团连接的烷基胺正离子的第一化合物。通过含有电子传输能的有机基团可以实现电子传输层传输电子的功能，通过烷基胺正离子可以钝化含有钙钛矿的发光层表面，从而保护发光层，防止水氧侵入发生腐蚀，提高所述发光层的稳定性，延长器件的使用寿命，提高用户体验感。
本发明中还提供了所述有机发光器件的制备方法，此制备方法流程简短，无需增添新的器材就可制备，简单高效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中有机发光器件的层状结构示意图；
图2为本发明实施例中有机发光器件制备方法的流程示意图。
有机发光器件100；
第一电极层110；空穴传输层120；
发光层130；电子传输层140；
第二电极层150。
具体实施方式
以下参考说明书附图介绍本发明的优选实施例，证明本发明可以实施，所述发明实施例可以向本领域中的技术人员完整介绍本发明，使其技术内容更加清楚和便于理解。本发明可以通过许多不同形式的发明实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例。
在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一部件的尺寸和厚度是任意示出的，本发明并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。
此外，以下各发明实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定发明实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指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”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
当某些部件被描述为“在”另一部件“上”时，所述部件可以直接置于所述另一部件上；也可以存在一中间部件，所述部件置于所述中间部件上，且所述中间部件置于另一部件上。当一个部件被描述为“安装至”或“连接至”另一部件时，二者可以理解为直接“安装”或“连接”，或者一个部件通过一中间部件间接“安装至”、或“连接至”另一个部件。
本发明实施例中提供了一种有机发光器件100，其为有机发光二极管(OrganicLight-Emitting Diode，OLED)，用于为显示装置提供光源，形成显示画面。如图1所示，所述有机发光器件100中包括一发光层130、一电子传输层140、一空穴传输层120、一第一电极层110以及一第二电极层150。
所述发光层130为钙钛矿发光层130，其材料中具有钙钛矿材料，具有优异的发光性能。所述电子传输层140设于所述发光层130的一表面上。所述空穴传输层120设于所述发光层130远离所述电子传输层140的一表面上。所述第一电极层110设于所述空穴传输层120远离所述发光层130的一表面上，其为阳极。所述第二电极层150设于所述电子传输层140远离所述发光层130的一表面上，其为阴极。
当所述第一电极层110和所述第二电极层150通电时，所述第一电极层110作为阳极为所述有机发光器件100提供空穴，所述第二电极层150中作为阴极为所述有机发光器件100提供电子，所述空穴和所述电子在电压的驱动下分别通过所述空穴传输层120和所述电子传输层140迁移至所述发光层130中，并在所述发光层130中相遇结合形成激子，所述激子激发所述发光层130中的发光分子发光。
所述电子传输层140中具有第一化合物，所述第一化合物中包括具有电子传输能力的有机基团以及与有机基团连接的烷基胺正离子。具体的，在本发明实施例中所述第一化合物为2，5-双(4-(二米基硼)苯基)-1,1-二乙基铵-3,4-二苯基噻咯，其分子结构式如式1所示。
Figure GDA0003555439120000051
其中，所述有机基团为噻咯和米基硼组合基团，所述烷基胺正离子为乙基铵离子。所述噻咯和米基硼组合基团具有优异的电子传输性能，能有效提高电子迁移率，实现高效的电子传输。所述乙基铵离子可以与所述发光层130中的钙钛矿材料在发光层130的表面上产生相互作用，钝化所述发光层130的表面，防止外界的水氧的渗入所述发光层130进行腐蚀，提高所述发光层130的稳定性，提高有机发光器件100的使用寿命。
本发明实施例中还提供了一种如上所述的有机发光器件100的制备方法，其制备流程如图2所示，其包括以下具体制备步骤：
步骤S10)制备第一电极层110：所述第一电极层110可以采用单层层状结构，也可以采用多层层状机构。当其为单层层状结构时，可以采用蒸镀工艺在一基板上蒸镀一层导电金属材料形成所述第一电极层110。当其为多层层状结构时，可以采用在透明导电玻璃ITO上通过形成一层或多层导电金属材料，组合形成所述第一电极层110。
步骤S20)在所述第一电极层110上形成空穴传输层120：通过蒸镀工艺或溶液工艺在所述第一电极层110的一表面上制备一层有机半导体材料，形成所述空穴传输层120。
步骤S30)在所述空穴传输层120上形成发光层130：通过溶液工艺在所述空穴传输层120远离所述第一电极层110的一表面上制备一层发光材料层，所述发光材料中具有钙钛矿，从而形成所述发光层130。
步骤S40)在所述发光层130上形成电子传输层140：通过溶液工艺在所述发光层130远离所述空穴传输层120的一表面上制备一层半导体材料层，所述半导体材料层中具有包含噻咯和米基硼组合基团和乙基铵离子的第一化合物，形成所述电子传输层140。其中，在本步骤中溶液工艺所使用的溶剂为醇类、脂类等溶剂，例如异丙醇、乙醇、乙酸乙酯、乙酸甲酯等溶剂中的至少一种，醇类、脂类溶剂可以在溶解所述第一化合物的同时不破坏已制备发光层130的溶剂体系。
步骤S50)在所述电子传输层140上形成第二电极层150：通过蒸镀工艺在所述电子传输层140远离所述发光层130的一表面上镀上一层导电金属材料，形成所述第二金属层。
在本发明实施例中提供了一种有机发光器件100，其通过在电子传输层140中增加包含具有电子传输能力的有机基团和与有机基团连接的烷基胺正离子的第一化合物，通过含有电子传输能的有机基团实现电子传输层140传输电子的功能，通过烷基胺正离子钝化含有钙钛矿的发光层130表面，从而保护发光层130，防止水氧侵入发生腐蚀。并且，其制备方法步骤简短，无需增添新的器材就可制备，简单高效。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (8)

1.一种有机发光器件，其特征在于，包括：
发光层，其具有钙钛矿；
电子传输层，设于所述发光层的一表面上；
其中，所述电子传输层中具有第一化合物，所述第一化合物中包括具有电子传输能力的有机基团以及与所述有机基团连接的离子；
所述有机基团中包括噻咯基团和米基硼基团；所述离子为烷基胺正离子。
2.如权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述第一化合物包括2，5-双(4-(二米基硼)苯基)-1,1-二乙基铵-3,4-二苯基噻咯。
3.如权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，还包括：
空穴传输层，设于所述发光层远离所述电子传输层的一表面上；
第一电极层，设于所述空穴传输层远离所述发光层的一表面上；
第二电极层，设于所述电子传输层远离所述发光层的一表面上。
4.一种有机发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备发光层，其材料中具有钙钛矿；
在所述发光层上形成电子传输层，所述电子传输层的材料中具有第一化合物，所述第一化合物中具有电子传输能力的有机基团以及与所述有机基团连接的离子；所述有机基团中包括噻咯和米基硼；所述离子为烷基胺正离子。
5.如权利要求4所述的有机发光器件的制备方法，其特征在于，在所述发光层上形成电子传输层步骤中，所述电子传输层采用溶液加工工艺。
6.如权利要求5所述的有机发光器件的制备方法，其特征在于，所述溶液加工工艺中所采用的溶剂包括异丙醇、乙醇、乙酸乙酯、乙酸甲酯中的至少一种。
7.如权利要求4所述的有机发光器件的制备方法，其特征在于，所述第一化合物包括2，5-双(4-(二米基硼)苯基)-1,1-二乙基铵-3,4-二苯基噻咯。
8.如权利要求4所述的有机发光器件的制备方法，其特征在于，
在制备发光层步骤前还包括以下步骤：
制备第一电极层；
在所述第一电极层上形成空穴传输层；
在所述发光层上形成电子传输层步骤后还包括以下步骤：
在所述电子传输层上形成第二电极层。
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