CN112490378B - 有机电致发光器件、其制备方法及包括其的显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及有机电致发光器件，由下至上依次包括基板、第一电极、有机功能材料层和第二电极，有机功能材料层由下至上依次包括空穴传输区域、发光层和电子传输区域，空穴传输区域由下至上依次包括阳极界面缓冲层、空穴传输层和电子阻挡层，阳极界面缓冲层包括第一和第二空穴传输主体材料及P型掺杂材料，关于HOMO能级，第一主体材料大于等于第二主体材料的，空穴传输层包括第一和第二空穴传输层，关于HOMO能级，第一空穴传输层材料小于等于阳极界面缓冲层中第二空穴传输主体材料，且大于等于第二空穴传输层材料。还涉及制备该器件的方法及包括其的显示装置。

Description

有机电致发光器件、其制备方法及包括其的显示装置

本发明涉及半导体技术领域，更具体而言，涉及一种有机电致发光器件、其制备方法及包括其的显示装置。

近年来，有机电致发光二极管(OLED)已经被广泛研究并应用于显示装置中。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层中的正负电荷上，该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现象。

通常，有机电致发光器件为多层结构，包括电子注入层、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，除了发光层外的其他辅助功能层对器件性能同样起作用。因此，合理的器件结构可有效提高器件的性能。

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以及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，制造出具有更高性能的有机电致发光功能材料。

在现有技术中，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。在这种情况下，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，与空穴传输层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，从而影响OLED器件的寿命，当将其应用于显示面板时，会影响整个面板的使用寿命。

因此，为了改善OLED面板的显示效果和寿命，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的平衡度。

鉴于现有技术的不足，本发明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、其制备方法及包括其的显示装置。

根据本发明的第一方面，提供一种有机电致发光器件，其由下至上依次包括基板、第一电极、有机功能材料层和第二电极，其中，所述有机功能材料层包括：

空穴传输区域，位于第一电极之上；

发光层，位于所述空穴传输区域之上，其包括主体材料和客体材料；

电子传输区域，位于所述发光层之上，

其中，所述空穴传输区域由下至上依次包括阳极界面缓冲层、空穴传输层和电子阻挡层，

所述阳极界面缓冲层包括第一空穴传输主体材料、第二空穴传输主体材料以及P型掺杂材料；其中第一空穴传输主体材料的HOMO能级为5.4eV至5.8eV，优选为5.4eV至5.7eV，更优选为5.45eV至5.6eV，第二空穴传输主体材料的HOMO能级为5.4eV至5.6eV，优选为5.45eV至5.6eV，更优选为5.45eV至5.55eV，并且第一空穴传输主体材料的HOMO能级大于等于第二空穴传输主体材料的HOMO能级。

所述空穴传输层包括第一空穴传输层和第二空穴传输层，所述第一空穴传输层材料的HOMO能级小于等于阳极界面缓冲层中第二空穴传输主体材料的HOMO能级；并且第二空穴传输层材料的HOMO能级小于等于第一空穴传输层材料的HOMO能级。

根据本发明的第二方面，提供一种制备上述有机电致发光器件的方法，包括在基板上由下至上相继层压第一电极、有机功能材料层和第二电极。

根据本发明的第三方面，提供一种显示装置，包括如上所述的有机电致发光器件。

根据本发明，在有机功能材料层中，阳极界面缓冲层中所使用的第一空穴传输主体材料的HOMO能级大于等于第二空穴传输主体材料的HOMO能级，该第二空穴传输主体材料的HOMO能级大于等于第一空穴传输层材料的HOMO，并且该第一空穴传输层材料的HOMO能级大于等于随后的第二空穴传输层材料的HOMO能级，其优点在于：一方面，阳极界面缓冲层因为传输空穴的主体材料与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材料层的注入势垒，提升电极到阳极界面缓冲层的空穴注入效率；另一方面，阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料具有不小于第一空穴传输层材料的HOMO能级，第一空穴传输层材料具有不小于第二空穴传输层材料的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层到空穴传输层界面载流子的传导势垒差，提升阳极界面缓冲层与空穴传输层的界面稳定性，进而提升OLED显示面板像素点的驱动稳定性。

此外，在本发明中，当空穴传输层包括两层空穴传输层材料时，具有的优点在于：

两种HOMO能级有一定差异的空穴传输材料，可以提升空穴注入和传输效果，可以提高载流子平衡比例，载流子平衡向电子传输侧偏移，最终的效果就是，相较于单层空穴传输层，器件电压降低、效率提高且寿命增加。

利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。

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的实施方案中发光层组合的结构图。

下文中将参照附图更详细地描述本发明，但不意欲限制本发明。

在本发明中，如无相反说明，则所有操作均在室温、常压条件下进行。

在本发明的上下文中，除非另有说明，HOMO意指已占有电子的能级最高的轨道，即最高已占轨道，而LUMO意指未占有电子的能级最低的轨道，即最低未占轨道。此外，在本发明的上下文中，所涉及到的HOMO和LUMO均以正值表示。

应理解，表述“在层、区域或组件之上设置有”另一层、另一区域或另一组件时，该层、区域或组件上可以直接或者间接设置有另一层、另一区域或另一组件。即，例如，前述两层之间可以存在中间层、中间区域或中间组件。

应理解，在本发明中，为描述的方便，采用“提供一种有机电致发光器件，其由下至上依次设置有基板、第一电极、有机功能材料层和第二电极”之类的措辞，但是，这样的措辞仅仅为了描述的方便，并非表明“基板、第一电极、有机功能材料层和第二电极”仅能处于“由下至上”的位置关系；相反，显而易见的是，如果将有机电致发光器件的倒置、侧置，则各层之间的位置关系也相应改变。

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“阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料的HOMO能级与P型掺杂材料的LUMO能级差≤0.5eV”意思是阳极界面缓冲层中第一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≤0.5eV，以及“阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料的HOMO能级与第一空穴传输层材料的HOMO能级的差值≤0.2eV”意思是阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料的HOMO能级减去第一空穴传输层材料的HOMO能级之差≤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，申请人保留修改权利要求书和说明书的权利，以明确描述落入本文明确描述的范围内的任何子范围。

有机电致发光器件

本发明涉及一种有机电致发光器件，其由下至上依次包括基板、第一电极、有机功能材料层和第二电极，其中，所述有机功能材料层包括：

空穴传输区域，位于第一电极之上；

发光层，位于所述空穴传输区域之上，其包括主体材料和客体材料；

电子传输区域，位于所述发光层之上，

其中，所述空穴传输区域由下至上依次包括阳极界面缓冲层、空穴传输层和电子阻挡层，

所述阳极界面缓冲层包括第一空穴传输主体材料、第二空穴传输主体材料以及P型掺杂材料；其中第一空穴传输主体材料的HOMO能级为5.4eV至5.8eV，优选为5.4eV至5.7eV，更优选为5.45eV至5.6eV，第二空穴传输主体材料的HOMO能级为5.4eV至5.6eV，优选为5.45eV至5.6eV，更优选为5.45eV至5.55eV，并且第一空穴传输主体材料的HOMO能级大于等于第二空穴传输主体材料的HOMO能级，

所述空穴传输层包括第一空穴传输层和第二空穴传输层，所述第一空穴传输层材料的HOMO能级小于等于阳极界面缓冲层中第二空穴传输主体材料的HOMO能级；并且第二空穴传输层材料的HOMO能级小于等于第一空穴传输层材料的HOMO能级。

图1示出本发明的一个实施方案中的有机电致发光器件的剖视图。参照图1，有机电致发光器件由下至上依次包括基板1、第一电极层2、有机功能材料层3和第二电极层4。

作为本发明的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。例如，基板可以是具有良好的机械强度、热稳定性、透明度、表面平整度、处理便利性和耐水性的玻璃基板或透明塑料基板，但不限于这些。基板的厚度范围可为50-700μm。

例如，可以在基板上通过沉积、溅射或真空蒸镀第一电极材料来形成第一电极层2。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。第二电极层4为具有良好反射率且不透光的阴极材料，可以为例如金属或几种金属的合金，如Al、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。

对于顶发射结构，上述第一电极层2可以为具有高反射率且不透光的阳极，例如为金属或者几种金属的合金，如：Al、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。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Mg、Ca、Li、Yb、Mg∶Ag、Yb∶Ag、Mg/Ag、Yb/Ag、Li/Ag、Al/Ag、Ca/Ag等。

在本发明的一个优选实施方案中，第一电极层2为透明的阳极，其由氧化铟锡(ITO)构成：第二电极层4为不透光的阴极，其由Al构成。上述第一电极层2和第二电极层4均可以具有单层结构或者包括两个层或更多层的多层结构。并且，在本发明中，所述电极需要有良好的导电性、良好的化学形态以及稳定性等。

在本发明的一个实施方案中，在第一电极层2之上设置有有机功能材料层3，其由下至上依次包括空穴传输区域、发光层和电子传输区域。

在本发明中，空穴传输区域由下至上依次包括，但不限于阳极界面缓冲层、空穴传输层和电子阻挡层。电子传输区域由下至上依次包括但不限于电子传输层和电子注入层。

在本发明中，在第一电极层2之上设置有阳极界面缓冲层。

阳极界面缓冲层包括第一空穴传输主体材料、第二空穴传输主体材料和P型掺杂材料。其中，第一空穴传输主体材料、第二空穴传输主体材料均应具有良好的空穴迁移率，而且还应具有合适的HOMO能级，根据本发明，要求第一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。优选地，本发明的第一空穴传输主体材料的HOMO为5.4eV至5.8eV，优选为5.4eV至5.7eV，更优选为5.45eV至5.6eV。并且，第二空穴传输主体材料的HOMO能级小于等于第一空穴传输主体材料的HOMO能级，通常为5.4eV至5.6eV，优选为5.45eV至5.6eV，更优选为5.45eV至5.55eV。需要注意的是，第二空穴传输主体材料的HOMO能级还要大于等于下文所述的空穴传输层中的第一空穴传输层材料的HOMO能级。在本发明的一个优选实施方案中，所使用的第一和第二空穴传输主体材料可选自下述HI1至HI16的一种或多种的组合：

上述化合物HI1至HI16可以根据本领域技术人员已知的方法合成，或可市售购得，例如购自中节能万润股份有限公司。

在本发明的阳极界面缓冲层中，所使用的第一空穴传输主体材料与第二空穴传输主体材料的质量比为10∶90至90∶10，优选30∶70至70∶30，更优选50∶50。

上述阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料和第二空穴传输主体材料可以相同或不同。需要说明的是，当在本文中仅使用一种空穴传输主体材料时，意指第一和第二空穴传输主体材料相同，即具有相同的HOMO能级。

当所述阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料和第二空穴传输主体材料相同时，第一空穴传输主体材料和第一空穴传输层材料可以相同或不同。

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材料中，与空穴传输主体材料形成电荷转移态，使得空穴更容易地注入有机材料层中。所述阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料的HOMO能级与P型掺杂材料的LUMO能级差≤0.5eV，优选≤0.45eV，更优选≤0.4eV。在本发明的一个优选实施方案中，所使用的P型掺杂材料选自下述P1至P10中的一种或多种的组合：

在本发明的阳极界面缓冲层中，所使用的P型掺杂材料的比例为1至10重量％，优选为1至5重量％，基于阳极界面缓冲层中第一和第二空穴传输主体材料以及P型掺杂材料的总重量计。

本发明的阳极界面缓冲层的膜厚为1nm至150nm，更优选为1nm至20nm。

在本发明的一个优选实施方案中，在阳极界面缓冲层之上设置有空穴传输层，其包括第一空穴传输层和第二空穴传输层。

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，要求第一空穴传输层材料的HOMO能级小于等于阳极界面缓冲层中第二空穴传输主体材料的HOMO能级，并且第二空穴传输层材料的HOMO能级小于等于第一空穴传输层材料的HOMO能级，并且第一空穴传输层材料和第二空穴传输层材料的HOMO能级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，阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料的HOMO能级与第一空穴传输层材料的HOMO能级差值优选≤0.2eV，优选≤0.15eV，更优选≤0.1eV，第一空穴传输层材料的HOMO能级与第二空穴传输层材料的HOMO能级差值优选≤0.2eV，优选≤0.15eV，更优选≤0.1eV。在本发明的一个优选实施方案中，所使用的第一空穴传输层材料和第二空穴传输层材料选自下述HT1-HT16中的一种或多种的组合：

例如，所述第一空穴传输层材料选自HT1至HT16中的任一种。所述第二空穴传输层材料选自HT1至HT16中的任一种或者任两种以任意合适质量比(例如1∶1)的组合。

在本发明中，第一空穴传输层的膜厚为1nm至100nm，优选为20nm至80nm。

在本发明中，第二空穴传输层的膜厚为1nm至100nm，优选为20nm至80nm。

在一个优选的实施方案中，在空穴传输层上设置有电子阻挡层。电子阻挡层可以防止电子从电子传输区域注入。在一个具体的实施方案中，电子阻挡层化合物选自下述EB1至EB7中的一种或多种的组合，但不限于此：

本发明的电子阻挡层的厚度可为1-100nm，优选为5-50nm且更优选为7-30nm。

在本发明的一个优选实施方案中，在电子阻挡层上设置有发光层。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。适用于作为发光层材料的实例包括羟基喹啉衍生物的金属络合物、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，所述主体材料可为例如噻唑衍生物、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)；所述客体材料可为例如喹吖啶酮、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。

在本发明的一个优选实施方案中，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中的一种或多种的组合：

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95∶5-85∶15且更优选为90∶10-80∶20，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。构成有机电致发光器件的发光层列举出如下多种构造，但不限于此：

(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，所述有机发光功能材料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代表有机发光功能材料层(即蓝色、绿色、红色或黄色有机发光层材料)，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，例如Bphen∶Li/MoO₃、Alq₃∶Mg/WO₃、BCP∶Li/V₂O₅和BCP∶Cs/V₂O₅；(2)n型掺杂有机层/有机层，例如Alq₃∶Li/HAT-CN；(3)n型掺杂有机层/p型掺杂有机层，例如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，例如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发光体的发光层的膜厚可根据需要任意调节，或根据需要将不同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。

在本发明的一个优选实施方案中，在发光层之上设置有电子传输层。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、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、Liq及其混合物。优选地，在本发明中使用LG201与Liq以质量比1∶1的混合物作为电子传输层。本发明的电子传输层的厚度可以为10-80nm，优选为20-60nm，更优选为25-45nm。

在本发明的一个优选实施方案中，在电子传输层之上设置有电子注入层。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LiF、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，更优选为0.8-1.5nm。

在本发明的一个优选实施方案中，在电子注入层上设置有第二电极层4。关于第二电极层4，前文已进行了详细描述。第二电极层的厚度取决于所使用的材料，通常为20-150nm。优选为30-130nm且更优选为50-120nm。

根据本发明。有机电致发光器件还可包括封装结构。所述封装结构可为防止外界物质例如湿气和氧气进入有机电致发光器件的有机层的保护结构。所述封装结构可为例如罐，如玻璃罐或金属罐；或覆盖有机层整个表面的薄膜。

另外，需要说明的是，本发明的用于形成各个层的材料均可单独成膜而作为单层使用，也可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。

有机电致发光器件的制备方法

本发明还涉及一种制备上述有机电致发光器件的方法，其包括在基板上相继层压第一电极、有机功能材料层和第二电极。其中，所述有机功能材料层通过在第一电极上由下至上相继层压空穴传输区域、发光层和电子传输区域形成，所述空穴传输区域即在第一电极上由下至上相继层压阳极界面缓冲层、空穴传输层和电子阻挡层形成，所述电子传输区域即在发光层上由下至上相继层压电子传输层和电子注入层形成。

关于层压，可使用真空沉积、真空蒸镀、旋涂、浇铸、喷墨印刷或激光印刷方法，但不限于此。其中，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形成所述各个层，其中可在约10^-8-10^-3Pa的真空度和约

的蒸镀速率下进行真空蒸镀。优选地，所述真空度为10^-7-10^-4Pa，更优选10^-6-10^-5Pa。所述蒸镀速率为约

优选约

更优选约

显示装置

本发明还涉及一种显示装置，其包括上述有机电致发光器件。

在一个优选的实施方案中，所述显示装置包括一个或多个上述有机电致发光器件，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。

本发明的显示装置特别为平板显示装置。所述显示装置还可以包括至少一个薄膜晶体管。薄膜晶体管可以包括栅电极、源电极和漏电极、栅极绝缘层以及活性层，其中源电极和漏电极中的一个可以电连接到有机电致发光器件的第一电极。活性层可以包括晶体硅、非晶硅、有机半导体或氧化物半导体，但其不限于此。

在一个优选的实施方案中，所述显示装置可包括各自具有蓝、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。

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。

实施例

除非另有说明，在以下实施例和对比例中所使用的各种材料均是市售可得的，或可通过本领域技术人员已知的方法获得。

本文中所使用的检测方法如下：

HOMO能级：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。其中，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，从而接近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。本发明所有涉及材料的HOMO能级均采用IPS方法测得。具体测量过程如下：

利用CIC蒸镀设备(长州产业制造)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，膜厚为约70nm，然后利用日本分光计器的电离能测试系统IPS-3，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。

LUMO能级：首先，先测试Eg能级，即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Eg能级；然后，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，使用空间电荷(导致的)受限电流法(即SCLC方法)测定。

表1示出了所用阳极界面缓冲层中第一和第二空穴传输主体材料、P型掺杂材料、第一和第二空穴传输层材料及发光层主体(EMH)、客体材料(EMD)的能级测试结果。

表1

材料名称	HOMo能级(ev)	LUMO能级(ev)	空穴迁移率(cm<sup>2</sup>/(V·s))
				EMH-1	6.0	3.0	4.8E<sup>-11</sup>
EMH-7	5.82	2.55	-
				EMH-13	5.8	2.64	-
EMD-1	5.5	2.7	-
				EMD-8	5.43	3.07	-
EMD-13	5.36	2.65	-
				P1	--	5.2	-
P2	--	5.3	-
				HI1	5.50	2.42	6.8E<sup>-3</sup>
HI2	5.58	2.61	8.9E<sup>-4</sup>
				HI6	5.56	2.42	5.5E<sup>-4</sup>
HI11	5.51	2.39	7.0E<sup>-4</sup>
				HI12	5.54	2.42	6.9E<sup>-4</sup>
HT1	5.49	2.65	6.8E<sup>-4</sup>
				HT3	5.47	2.47	6.6E<sup>-4</sup>
HT4	5.47	2.45	6.7E<sup>-4</sup>
				HT8	5.48	2.42	6.0E<sup>-4</sup>
HT11	5.51	2.39	7.0E<sup>-4</sup>
				HT12	5.54	2.42	6.9E<sup>-4</sup>

注：上述材料均可购自中节能万润股份有限公司。

1.制备阳极界面缓冲层

1)缓冲层(即阳极界面缓冲层的简称)实施例1

阳极界面缓冲层1：使用CIC蒸镀设备(长州产业制造)，分别将第一空穴传输主体材料HI2、第二空穴传输主体材料HI11和P型掺杂材料P1放在三个蒸镀源中，在真空度1.0E^{- 5}Pa压力下，控制HI2的蒸镀速率为

控制HI11的蒸镀速率为

控制P型掺杂材料P1的蒸镀速率为

共同混蒸，得到阳极界面缓冲层1。

2)缓冲层实施例2

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。

3)缓冲层实施例3

阳极界面缓冲层3：重复实施例1的制备过程，不同之处在于将第二空穴传输主体材料HI11换成HI12，得到阳极界面缓冲层3。

4)缓冲层实施例4

阳极界面缓冲层4：重复实施例3的制备过程，不同之处在于将P型掺杂材料换成P2，得到阳极界面缓冲层4。

5)缓冲层实施例5

阳极界面缓冲层5：重复实施例1的制备过程，不同之处在于将第一空穴传输主体材料HI2换成HI6，得到阳极界面缓冲层5。

6)缓冲层实施例6

阳极界面缓冲层6：重复实施例5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6。

7)至9)缓冲层实施例7-9

重复实施例1的制备过程，不同之处在于控制HI2蒸镀速率为

控制HI11蒸镀速率为

得到阳极界面缓冲层7；重复实施例1的制备过程，不同之处在于控制H12蒸镀速率为

控制HI11蒸镀速率为

得到阳极界面缓冲层8；重复实施例1的制备过程，不同之处在于控制HI2蒸镀速率为

控制HI11蒸镀速率为

得到阳极界面缓冲层9。

10)缓冲层实施例10

阳极界面缓冲层10：使用CIC蒸镀设备，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的蒸镀速率为

控制P型掺杂材料P1的蒸镀速率为

共同混蒸，得到阳极界面缓冲层10。

11)缓冲层实施例11

阳极界面缓冲层11：重复实施例10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11。

12)缓冲层实施例12

阳极界面缓冲层12：重复实施例10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12。

13)缓冲层实施例13

阳极界面缓冲层13：重复实施例12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13。

14)缓冲层实施例14

阳极界面缓冲层14：重复实施例10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14。

15)缓冲层实施例15

阳极界面缓冲层15：重复实施例14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15。

16)缓冲层实施例16

阳极界面缓冲层16：重复实施例10的制备过程，不同之处在于将空穴传输主体材料HI1换成HI11，得到阳极界面缓冲层16。

2.制备有机电致发光器件

真空蒸镀在下述条件下进行：使用CIC蒸镀设备(长州产业制造)，在真空度1.0E^{- 5}Pa压力下进行，其中，当使用一种材料形成一层时，控制蒸镀速率为

若同一层中使用两种或更多种材料，则将所使用的若干种材料各自单独放在一个蒸镀源中共同混蒸，并单独设置其蒸镀速率，使得蒸镀速率之比等于其质量比，例如，发光层中使用两种主体材料以及客体材料时，将三种材料分别放在三个蒸镀源中，当其质量比为45：45：10时，控制其蒸镀速率分别为

和

(所述内容在上下文中均适用)。

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，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)在经洗涤的阳极层上，真空蒸镀由上述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，真空蒸镀HT11，作为第一空穴传输层，厚度为50nm；

d)在第一空穴传输层上，真空蒸镀HT8，作为第二空穴传输层，厚度为50nm；

e)在第二空穴传输层上，真空蒸镀EB1，作为电子阻挡层，其厚度为10nm；

f)在电子阻挡层上，真空蒸镀发光层材料，主体材料为EMH-7和EMH-9，客体材料为EMD-13，控制其蒸镀速率分别为

和

厚度为40nm；

g)在发光层上，真空蒸镀LG201和Liq，控制其蒸镀速率分别为

和

作为电子传输层，厚度为40nm；

h)在电子传输层上，真空蒸镀LiF，作为电子注入层，厚度为1nm；

i)在电子注入层之上，真空蒸镀Al，作为第二电极层，厚度为80nm。

所涉及到的材料的结构式如下所示：

器件制备实施例2-36：按照器件制备实施例1的过程进行，不同之处在于将步骤b)中的阳极界面缓冲层1换成上述阳极界面缓冲层2-16，将步骤c)中的第一空穴传输层材料换成HT1，将步骤d)中的第二空穴传输层材料换成HT8和HT4以质量比1∶1的组合(即控制两者的蒸镀速率分别为

和

)，具体器件结构列于表2中。

对比实施例1-10：按照器件制备实施例1的过程进行，不同之处在于将步骤b)中的阳极界面缓冲层1替换为仅含有第一或第二空穴传输主体材料的阳极界面缓冲层，将步骤c)中的空穴传输层材料替换为与阳极界面缓冲层中所用的空穴传输主体材料相同的材料，并且膜厚设置为100nm，同时省略步骤d)，具体的器件结构列于表2中。

表3发明实施例1-36与对比实施例1-10所制备的有机电致发光器件性能结果

注：驱动电压和电流效率都是在10mA/cm²下测试的数据；驱动电压和电流效率均是通过弗士达IVL测试系统测试；

LT95指的是在电流密度为10mA/cm²情况下，器件亮度衰减到初始亮度的95％所用的时间；

寿命测试系统为日本系统技研公司EAS-62C型OLED器件寿命测试仪。

所述注释也适用于以下表5和7。

由表3的结果可以看出，与对比实施例1-10所制备的器件相比较，由本发明的器件制备实施例1-36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。

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)中第一空穴传输层的膜厚为55nm，在步骤d)中第二空穴传输层的膜厚为55nm，在步骤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38-72：按照器件制备实施例37的过程进行，不同之处在于将步骤b)中的阳极界面缓冲层1换成上述阳极界面缓冲层2-16，将步骤c)中的第一空穴传输层材料换成HT1，将步骤d)中的第二空穴传输层材料换成HT8和HT4以质量比1∶1的组合，具体器件结构列于表4中。

对比实施例11-20：按照器件制备实施例37的过程进行，不同之处在于将步骤b)中的阳极界面缓冲层1替换为仅含有第一空穴传输主体材料或第二空穴传输主体材料的阳极界面缓冲层，将c)中的空穴传输层材料替换为与阳极界面缓冲层中所用的空穴传输主体材料相同的材料，并将膜厚设置为110nm，同时省略步骤d)，具体器件结构列于表4中。

表5发明实施例37-72与对比实施例11-20制备的有机电致发光器件性能结果

由表5的结果可以看出，与对比实施例11-20所制得的器件相比，由本发明的器件制备实施例37-72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。

器件制备实施例73：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)中第一空穴传输层的膜厚为30nm，在步骤d)中第二空穴传输层的膜厚为30nm，在步骤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74-108：按照器件制备实施例73的过程进行，不同之处在于将步骤b)中的阳极界面缓冲层1换成上述阳极界面缓冲层2-16，将步骤c)中的第一空穴传输层材料换成HT1，将步骤d)中的第二空穴传输层材料换成HT8和HT4以质量比1∶1的组合，具体器件结构列于表6中。

对比实施例21-30：按照器件制备实施例73的过程进行，不同之处在于将步骤b)中的阳极界面缓冲层1换成仅含有第一空穴传输主体材料或第二空穴传输主体材料的阳极界面缓冲层，将c)中的空穴传输材料替换为与阳极界面缓冲层中所用的空穴传输主体材料相同的材料，并将膜厚设置为60nm，同时省略步骤d)，具体的器件结构列于表6中。

表7发明实施例73-108和对比实施例21-30制备的有机电致发光器件性能结果

由表7的结果可以看出，与对比实施例21-30所制得的器件相比，本发明的器件制备实施例73-108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的效率和寿命，从而提升整个OLED显示面板的使用寿命。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。本领域技术人员在不偏离本发明技术方案的宗旨和范围的情况下，对本发明的技术方案进行的修改或者等同替代，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (20)

1.一种有机电致发光器件，其由下至上依次包括基板、第一电极、有机功能材料层和第二电极，其中，所述有机功能材料层包括：

空穴传输区域，位于第一电极之上；

发光层，位于所述空穴传输区域之上，其包括主体材料和客体材料；

电子传输区域，位于所述发光层之上，

其中，所述空穴传输区域由下至上依次包括阳极界面缓冲层、空穴传输层和电子阻挡层，

所述阳极界面缓冲层包括第一空穴传输主体材料、第二空穴传输主体材料以及P型掺杂材料；其中第一空穴传输主体材料的HOMO能级为5.4eV至5.8eV，第二空穴传输主体材料的HOMO能级为5.4eV至5.6eV，并且第一空穴传输主体材料的HOMO能级大于等于第二空穴传输主体材料的HOMO能级，并且

所述空穴传输层包括第一空穴传输层和第二空穴传输层，所述第一空穴传输层材料的HOMO能级小于阳极界面缓冲层中第二空穴传输主体材料的HOMO能级；并且第二空穴传输层材料的HOMO能级小于等于第一空穴传输层材料的HOMO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，所述第一空穴传输主体材料的HOMO能级为5.4eV至5.7eV。

3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述第一空穴传输主体材料的HOMO能级为5.45eV至5.6eV。

4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述第二空穴传输主体材料的HOMO能级为5.45eV至5.6eV。

5.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述第二空穴传输主体材料的HOMO能级为5.45eV至5.55eV。

6.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料和第二空穴传输主体材料可以相同或不同。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料的HOMO能级与P型掺杂材料的LUMO能级差≤0.5eV。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料的HOMO能级与P型掺杂材料的LUMO能级差≤0.45eV。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料的HOMO能级与P型掺杂材料的LUMO能级差≤0.4eV。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料的HOMO能级与第一空穴传输层材料的HOMO能级的差值≤0.2eV。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料的HOMO能级与第一空穴传输层材料的HOMO能级的差值≤0.15eV。

12.根据权利要求1至6中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述阳极界面缓冲层中第一空穴传输主体材料的HOMO能级与第一空穴传输层材料的HOMO能级的差值≤0.1eV。

13.根据权利要求1至6中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述第一空穴传输层材料的HOMO能级与第二空穴传输层材料的HOMO能级的差值≤0.2eV。

14.根据权利要求1至6中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述第一空穴传输层材料的HOMO能级与第二空穴传输层材料的HOMO能级的差值≤0.15eV。

15.根据权利要求1至6中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述第一空穴传输层材料的HOMO能级与第二空穴传输层材料的HOMO能级的差值≤0.1eV。

16.根据权利要求1至6中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述第二空穴传输层材料可为两种材料以任意混合比的组合，所述比例可为2:0.5至0.5:2，基于质量计。

17.根据权利要求1至6中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述第二空穴传输层材料可为两种材料以任意混合比的组合，所述比例可为1:1，基于质量计。

18.根据权利要求1至6中任一项所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层包括蓝色、绿色、红色或黄色有机发光材料层中的一种或多种组合；并且不同有机发光材料层横向或纵向叠加组合。

19.一种制备权利要求1至18中任一项所述的有机电致发光器件的方法，包括在基板上由下至上相继层压第一电极、有机功能材料层和第二电极，其中所述层压通过真空蒸镀层压进行。

20.一种显示装置，包括一个或多个如权利要求1至18中任一项所述的有机电致发光器件或由权利要求19所述的方法制备的有机电致发光器件，在包括多个器件的情况下，所述器件横向或纵向叠加组合。

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