CN112909197A - 超荧光叠层器件及其制备方法、显示面板和显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了超荧光叠层器件及其制备方法、显示面板和显示装置，涉及显示技术领域。超荧光叠层器件其整体呈叠层结构，包括阴极层、阳极层、位于阴极层和阳极层之间的至少两个发光单元和用于连接相邻的两个发光单元的电荷产生层；每个发光单元均包括依次设置的电子传输区、发光层、空穴传输区。发光层内产生的激子数目成倍增长，流过器件电流较小，有效降低效率滚降，器件工作寿命更长。由上述超荧光叠层器件制备形成的显示面板以及进一步制备得到的显示装置，同样具备量子效率高和使用寿命长的优点，具有很好的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其是涉及超荧光叠层器件及其制备方法、显示面板和显示装置。
背景技术
1987年，美国Eastman Kodak公司的邓青云(C.w.Tang)和Vans lyke首次报道了基于Alq3以及三芳胺类的双层有机电致发光器件，开启了OLED研究方向。传统荧光材料易于合成、价格便宜、材料稳定，且器件工作寿命较长，但是由于电子自旋禁阻的原因最多只能利用25％的单线态激子进行发光，器件外量子效率往往低于5％，需要进一步提高。
超荧光是由许多初始完全反转的二能级原子所组成的系统的合作发射现象，超荧光器件是目前应用前景非常好的一类发光器件。现有的超荧光器件仍然存在着效率滚降现象出现频率高、工作寿命短的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超荧光叠层器件及其制备方法，旨在降低超荧光器件的效率滚降，延长使用寿命。
本发明的另一目的在于提供显示面板及显示装置，旨在提升量子效率和使用寿命。
本发明提供一种超荧光叠层器件，其整体呈叠层结构，包括阴极层、阳极层、位于阴极层和阳极层之间的至少两个发光单元和用于连接相邻的两个发光单元的电荷产生层；
每个发光单元均包括依次设置的电子传输区、发光层、空穴传输区，电子传输区靠近阴极层，空穴传输区靠近阳极层；
电子传输区包括依次设置的电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层，电子注入层靠近阴极层；
空穴传输区包括依次设置的空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层，空穴注入层靠近阳极层。
本发明还提供一种超荧光叠层器件的制备方法，包括在基板上依次沉积阳极层、第一发光单元、电荷产生层、第二发光单元和阴极层。
本发明还提供一种显示面板，其包括上述超荧光叠层器件。
本发明还提供一种显示装置，其包括上述显示面板。
本发明提供的超荧光叠层器件的有益效果是：本发明实施例通过将超荧光器件改进为叠层器件，其结构中可以包括多个发光单元，并通过电荷生成层将不同发光单元叠加，电荷生成层将电子或者空穴运输到相邻的发光单元，发光层内产生的激子数目成倍增长，流过器件电流较小，有效降低效率滚降，器件工作寿命更长。
由上述超荧光叠层器件制备形成的显示面板以及进一步制备得到的显示装置，同样具备量子效率高和使用寿命长的优点，具有很好的市场应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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为本发明实施例提供的超荧光叠层器件的结构示意图。
图标：001-基板；002-阳极；003-空穴传输区；004-发光层；005-电子传输区；006-电荷产生层；007-空穴传输区；008-发光层；009-电子传输区；010-阴极；101-第一发光单元；102-第二发光单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
如图1所示，本发明实施例提供的超荧光叠层器件整体呈叠层结构，包括阴极层即阴极010、阳极层即阳极002、位于阴极层和阳极层之间的至少两个发光单元(即第一发光单元101和第二发光单元102)和用于连接相邻的两个发光单元的电荷产生层006。
其中，第一发光单元101包括依次设置的电子传输区009、发光层008、空穴传输区007，第二发光单元102包括依次设置的电子传输区005、发光层004、空穴传输区003，电子传输区005和电子传输区009靠近阴极层，空穴传输区007和空穴传输区003靠近阳极层；电子传输区005和电子传输区009均包括依次设置的电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层，电子注入层靠近阴极层；空穴传输区007和空穴传输区003均包括依次设置的空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层，空穴注入层靠近阳极层。
具体地，基板可以采用现有的常规材质，可选地，采用具有机械强度、热稳定性、防水性、透明度优异的玻璃或聚合物材料。此外，作为显示器用的基板上也可以带有薄膜晶体管(TFT)。
具体地，阳极可以通过在基板上溅射或者沉积阳极材料的方式来形成，其中，阳极材料可以采用铟锡氧(ITO)、铟锌氧(IZO)、二氧化锡(SnO2)、氧化锌(ZnO)等氧化物透明导电材料和它们的任意组合；阴极可以采用镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、铝-锂(Al-Li)、钙(Ca)、镁-铟(Mg-In)、镁-银(Mg-Ag)等金属或合金以及它们之间的任意组合。
具体地，空穴传输区位于阳极和发光层之间。空穴传输区可以为单层结构的空穴传输层(HTL)，包括只含有一种化合物的单层空穴传输层和含有多种化合物的单层空穴传输层。空穴传输区也可以为包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子阻挡层(EBL)中的至少一层的多层结构。
空穴传输区的材料(包括HIL、HTL以及EBL)的具体材质不限，可选地，空穴传输区的材料选自酞菁衍生物(如CuPc)、导电聚合物或含导电掺杂剂的聚合物，如聚苯撑乙烯、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(Pani/DBSA)、聚(3，4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/樟脑磺酸(Pani/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(Pani/PSS)、芳香胺衍生物。
若空穴传输区的材料为芳香胺衍生物，可以为HT-1至HT-34所示的化合物的一种或多种。
进一步地，电子阻挡层材料也不限定，在优选的实施例中，电子阻挡层材料可以选自以下化合物：
进一步地，空穴注入层位于阳极和空穴传输层之间，空穴注入层可以是单一化合物材料，也可以是多种化合物的组合。例如，空穴注入层可以采用上述HT-1至HT-34的一种或多种化合物，或者采用下述HI1-HI3中的一种或多种化合物；也可以采用HT-1至HT-34的一种或多种化合物掺杂下述HI1-HI3中的一种或多种化合物。
电子传输区可以为单层结构的电子传输层(ETL)，包括只含有一种化合物的单层电子传输层和含有多种化合物的单层电子传输层。电子传输区也可以为包括电子注入层(EIL)、电子传输层(ETL)、空穴阻挡层(HBL)中的至少一层的多层结构。
进一步地，空穴阻挡层材料的材质不限，在优选的实施例中，空穴阻挡层材料可以选自如下化合物：
进一步地，电子传输层材料可以选自、但不限于以下所罗列的ET-1至ET-79的一种或多种的组合。
发光器件的结构中还可以包括位于电子传输层与阴极之间的电子注入层，电子注入层材料包括但不限于以下罗列的一种或多种的组合：
LiQ，LiF，NaCl，CsF，Li2O，Cs2CO3，BaO，Na，Li，Ca，
上述各层的厚度可以采用本领域中的这些层的常规厚度。
以下，对发光层进行详细的介绍：
发明实施例提供的超荧光叠层器件包括多个发光层，设于阳极和阴极之间，发光层包括主体材料、荧光发射子和敏化剂材料。
需要说明的是，主体材料可以选择现有技术中能够与荧光电致发光材料、磷光电致发光材料、热活化延迟荧光材料等配合使用的常规主体材料，也可以选择热活化延迟荧光材料或激基复合物；敏化剂为热活化延迟荧光材料和TADF激基复合物中的至少一种，包括常规热活化延迟荧光材料和TADF激基复合物材料；荧光发射子可以是普通的荧光材料，可以为共振型热活化延迟荧光材料，也可以为非共振型热活化延迟荧光材料。
可选地，主体材料的单重态能级大于敏化剂材料的单重态能级，主体材料的三重态能级大于敏化剂材料的三重态能级；敏化剂材料的单重态能级大于荧光发射子的单重态能级，敏化剂材料的三重态能级大于荧光发射子的三重态能级；主体材料的HOMO能级与LUMO能级之差>2eV。
本发明实施例中发光层的主体材料为含有蒽基、咔唑基、咔啉基、螺芴基、芴基、硅基和膦氧基中的至少一种基团的化合物。本发明实施例不限制主体材料的具体结构，优选地，主体材料选自以下结构之一所示的TDH1～TDH58化合物：
在一些实施例中，荧光发射子可以选择具有以下结构之一的化合物：
本发明实施例发光层中所采用的激基复合物是由电子给体型材料(也称为空穴传输材料)和电子受体型材料(也称为电子传输材料)混合组成。可选地，电子受体型材料的三重态能级大于激基复合物的三重态能级，电子给体型材料的三重态能级大于激基复合物的三重态能级，电子受体型材料的单重态能级大于激基复合物的单重态能级，电子给体型材料的单重态能级大于激基复合物的单重态能级。因此，激基复合物不仅具有超荧光效应能够有效利用自身的三重态激子，而且发光层中同时存在电子的给出和接收，从而能够有效地平衡载流子的传输，拓宽激子的复合区域，进而有效地降低效率滚降并且有助于维持有机电致发光器件的稳定性。
为了更易实现激基复合物的反系间窜越，可以优选单重态与三重态能差<0.15ev的激基复合物作为敏化剂。优选偏空穴型(电子给体型材料)的P型主体材料和偏电子型(电子受体型材料)的N型主体材料，二者经预混或共蒸镀形成激基复合物，作为双主体材料。具体地，供体可为具有相对较浅的HOMO能级的荧光材料，受体可为具有相对较深的LUMO能级的荧光材料，这样供体主体材料和受体主体材料经预混或共蒸镀后更容易形成激基复合物。
具体地，供体主体材料的HOMO能级的范围为5.2-5.5ev，受体主体材料的LUMO能级的范围为2.0～2.8ev，则供体和受体按照一定比例预混或共蒸镀后，可形成激基复合物。这样的能级范围的设置更容易使供体主体材料的HOMO能级范围与其相邻的空穴传输层的HOMO能级相匹配，受体主体材料的LUMO能级范围与其相邻的电子传输层的LCMO能级相匹配，从而进一步降低单色光发光层的电压。形成的激基复合物的LUMO能级和HOMO能级则分别来源于供体和受体，也就是说，激基复合物的LUMO能级即为受体主体材料的LUMO能级，其HOMO能级即为供体主体材料的HOMO能级。
需要补充的是：采用激基复合物作主体材料，这样的材料搭配不仅可以调节发光层载流子的平衡性，而且双主体材料中的供体主体材料作为P型主体材料可与同为P型材料的空穴传输层形成较好的能级匹配，受体主体材料作为N型主体材料可与同为N型材料的电子传输层形成较好的能级匹配，降低了单色光，发光层的电压，从而使器件的驱动电压下降。另外，发光材料分散于双主体材料中也提高了器件的发光效率。本发明实施例的双激基复合物主体材料包括双极性主体材料、空穴传输材料和电子传输材料，它利用三种不同材料形成具有两种不同能级的激基复合物，因此同时就有两个返系间窜越(RISC)过程，这意味着更多的三线态激子将会转移到单线态能级上，当掺入发光客体材料时，最后激子将全部传输给客体发光。这个过程中，三线态激子将被充分的利用并且TTA过程将被减少，更重要的是主体具有良好的电荷传输性质，宽的激子复合物区域和底的能量注入势垒，相比于基于传统主体结构这将会有效提高器件的性能。
在一些实施例中，在将容易给予电子的P型化合物及容易接受电子的N型化合物分别用作供体主体材料和受体主体材料时，可以通过设定二者的混合比率来达到最佳的载流子平衡，在该平衡条件下使发光层内的空穴和电子的复合概率和发光效率提高。在一些实施例中，供体主体和受体主体的掺杂质量比为1～9:9～1，优选采用质量比例为5～7.5:5～2.5或者1.5～3.5:8.5-6.5，其具体的比例可由本领域的技术人员根据不同情况而做不同设定，如供体主体和受体主体的掺杂质量比为1:9、1:1、9:1；也可以为5:2.5、7.5:5、7.5:2.5；也可以为1.5:8.5、1.5:6.5、3.5:8.5、3.5:6.5等。
可选地，电子给体型材料为含咔唑基、芳氨基、硅基、芴基、二苯并噻吩基、二苯并呋喃基芳基中至少一种基团的具有空穴传输性质的化合物。具体地，电子给体型材料可以并且不限于选自以下结构之一所示的化合物：
可选地，电子受体型材料为含有吡啶基、嘧啶基、三嗪基、咪唑基、邻菲罗啉基、砜基、庚嗪基、噁二唑基、氰基、二苯基膦酰基中至少一种基团的具有电子传输性质的化合物。具体地，电子受体型材料可以并且不限于选自以下结构之一所示的化合物：
在一些实施例中，在激基复合物中，电子给体型材料与电子受体型材料的质量比为1:9～9:1。
进一步地，为了更易实现敏化剂的反系间窜越，可以优选单重态与三重态能差≤0.3ev的热活化延迟荧光材料作为敏化剂，或者荧光发射子，包括给电子基团和受电子基团的化合物，其中，给电子基团和受电子基团可以直接键结，也可以通过La-Lm所示的连接基团连接。
其中，*代表给电子基团连接位点；**代表受电子基团连接位点。
其中，给电子基团选自咔唑基、吩噻嗪基、吩噁嗪基、吲哚并咔唑基、二苯胺基、三苯胺基、吖啶基和吩嗪基中的至少一种；受电子基团选自三嗪基、嘧啶基、砜基、噻唑基、噁唑基、噁二唑基、噻二唑基、三氮唑基、硼基、吡嗪基、羰基、氰基和吡啶基中的至少一种。
可选地，给电子基团选自以下至少一种基团：
可选地，受电子基团选自以下至少一种基团：
优选地，本发明实施例发光层中的热活化延迟荧光材料可以为具有以下结构T-1～T-50的化合物：
发光器件的结构中还包括将两个或多个独立的发光单元串联到一起的电荷产生层，它在叠层OLED中拥有至关重要的作用，不仅起到了连接发光单元的作用，更重要的是能够产生电荷，主要包括p型材料和n型材料，n型材料包括n型掺杂层，如BCP:Li、Bphen:Li、Bphen:Mg、Alq3:Li和Bphen:Cs2CO3；n型有机材料如C60、C70等；金属氧化物如V2O5、WO3和MoO3；p型材料包括p型掺杂层，如NPB:NaCl、NPB:F4-TCNQ、ruberne:MoO3和TAPC:MoO3；p型有机材料，如TAPC、m-MTDATA、ZnPc、HAT-CN和pentacene等；p型材料和n型材料的混合比例可以为:4:1、3:1、2:1、3:2、4:3、1:1、3:4、2:3、1:2、1:3或1:4等。n型材料的最低未占据分子轨道能级大于4.0ev，p型材料层的最高占据分子轨道能级小于5.5eV，且p型材料的最高占据分子轨道能级和n型材料层的最低未占据分子轨道能级之差小于1eV。此外，电荷产生层还可以是金属层结构主要包括Ca和Al等，但由于金属层的存在，对器件中光在传输过程中会产生干扰，所以存在比较明显的微腔效应，出射光谱对角度的依赖性较强。
本发明实施例还提供一种超荧光叠层器件的制备方法，包括在基板上依次沉积阳极层、第一发光单元、电荷产生层、第二发光单元和阴极层。以图1为例说明，包括在基板001上依次沉积阳极002、空穴传输区003(空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层)、发光层004、电子传输区005(空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层)、电荷产生层006、空穴传输区007(空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层)、发光层008、电子传输区009(空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层)、阴极010，然后封装。
其中，在制备发光层时，通过主体材料源、荧光发射子源二元共同蒸镀的方法形成发光层或主体材料源、敏化剂源及荧光发射子源三元共同蒸镀的方法形成发光层。本领域技术人员可以理解的是，超荧光器件的结构可以更简单，例如没有阻挡层，也可以更复杂，例如增加光学覆盖层。
具体地，本发明实施例提供的一种超荧光叠层器件的制备方法，包括如下步骤：
(1)将涂布了阳极材料的玻璃板在商用清洗剂中超声处理，在去离子水中冲洗，在丙酮：乙醇混合溶剂中超声除油，在洁净环境下烘烤至完全除去水分，用臭氧处理15分钟；
(2)把上述带有阳极的玻璃板置于真空腔内，抽真空至4×10-5-4×10-4Pa，在上述阳极膜上真空蒸镀空穴注入层，蒸镀速率为0.1-0.2nm/s；
(3)在空穴注入层之上真空蒸镀空穴传输层，蒸镀速率为0.1-0.2nm/s；
(4)在空穴传输层之上真空蒸镀电子阻挡层，蒸镀速率为0.1-0.2nm/s；
(5)在电子阻挡层之上真空蒸镀器件的发光层，发光层包括主体材料、敏化剂材料和荧光发射子，利用多源共蒸的方法，调节其蒸镀速率达到预设掺杂比例；
(6)在发光层之上真空蒸镀器件的空穴阻挡层，其蒸镀速率为0.1-0.2nm/s；
(7)在空穴阻挡层之上真空蒸镀器件的电子传输层，其蒸镀速率为0.1-0.2nm/s；
(8)在电子传输层上以0.005-0.01nm/s真空蒸镀LiF作为电子注入层，以0.3-0.4nm/s真空蒸镀C60/pentanece作为器件的电荷产生层。
(9)在电荷产生层之上真空蒸镀空穴注入层，蒸镀速率为0.1-0.2nm/s；
(10)在空穴注入层之上真空蒸镀空穴传输层，蒸镀速率为0.1-0.2nm/s；
(11)在空穴传输层之上真空蒸镀电子阻挡层，蒸镀速率为0.1-0.2nm/s；
(12)在电子阻挡层之上真空蒸镀器件的发光层，发光层包括主体材料、敏化剂材料和荧光发射子，利用多源共蒸的方法，调节其蒸镀速率达到预设掺杂比例；
(13)在发光层之上真空蒸镀器件的空穴阻挡层，其蒸镀速率为0.1-0.2nm/s；
(14)在空穴阻挡层之上真空蒸镀器件的电子传输层，其蒸镀速率为0.1-0.2nm/s；
(15)在电子传输层上以0.005-0.01nm/s真空蒸镀LiF作为电子注入层，以0.3-0.4nm/s真空蒸镀Al层作为器件的阴极。
本发明实施例还提供一种显示面板，包括上述超荧光叠层器件；还提供一种显示装置，其包括上述显示面板。该显示装置具体可以为OLED显示器等显示器件，以及包括该显示器件的电视、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。该显示装置与上述有机电致发光器件相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
下面结合具体的实施例对本发明做具体介绍。
实施例1
本实施例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:15wt％T-37:2wt％FD33(30nm)/ET53(30nm)/LiF(0.5nm)/C60(15nm)/pentanece(25nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:15wt％T-37:5wt％FD29(30nm)/ET53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
其中，阳极为ITO；空穴注入层的材料为HI-2，一般总厚度为5-30nm，本实施例为10nm；空穴传输层的材料为HT-27，总厚度一般为5-50nm，本实施例为40nm；发光层的主体材料为TDH-26，敏化剂为T-37，荧光发射子为共振型热活化延迟荧光材料FD33且掺杂浓度为2wt％，发光层的厚度一般为1-60nm，本实施例为30nm；电子传输层的材料为ET-53，厚度一般为5-30nm，本实施例为30nm；电子注入层及阴极材料选择LiF(0.5nm)和金属铝(150nm)。电荷产生层选择C60/pentanece厚度一般为40nm，本实施例C60:pentanece为15:25nm。
实施例2
本实施例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:15wt％T-37:1wt％FD77(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/C60(15nm)/pentanece(25nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:15wt％T-37:5wt％FD30(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
具体介绍参照实施例1的说明方式，本实施例不做详细阐述。
实施例3
本实施例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40mm)/TDH-31:40wt％T-16:3wt％FD5(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/C60(15nm)/pentanece(25nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40mm)/TDH-31:40wt％T-16:3wt％FD28/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
具体介绍参照实施例1的说明方式，本实施例不做详细阐述。
实施例4
本实施例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝1:9):2wt％FD79(30nm)/ET-53(30m)/LiF(0.5m)/C60(15nm)/pentanece(25nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝1:9):5wt％FD32(30nm)/E-53(30nm)/LiF(0.5nm)//AI(150nm)。
具体介绍参照实施例1的说明方式，本实施例不做详细阐述。
实施例5
本实施例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝4:6):3Wt％FD77(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5m)/C60(15nm)/pentanece(25nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝4:6):5Wt％FD32(30nm)/ET-53(30nm)/Li(0.5m)Al(150nm)。
具体介绍参照实施例1的说明方式，本实施例不做详细阐述。
实施例6
本实施例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):1Wt％FD79(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5m)/C60(15nm)/pentanece(25nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):5Wt％FD32(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
具体介绍参照实施例1的说明方式，本实施例不做详细阐述。
实施例7
本实施例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):1Wt％FD88(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5m)/C60(15nm)/pentanece(25nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):5Wt％FD88(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
具体介绍参照实施例1的说明方式，本实施例不做详细阐述。
实施例8
本实施例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):0.5Wt％FD9(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5m)/C60(15nm)/pentanece(25nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):5Wt％FD9(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
具体介绍参照实施例1的说明方式，本实施例不做详细阐述。
实施例9
本实施例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝2:8):1Wt％FD9(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5m)/C60(15nm)/pentanece(25nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):5Wt％FD9(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
具体介绍参照实施例1的说明方式，本实施例不做详细阐述。
实施例10
本实施例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):5Wt％FD9(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5m)/C60(15nm)/pentanece(25nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):5Wt％FD88(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
具体介绍参照实施例1的说明方式，本实施例不做详细阐述。
实施例11
本实施例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):5Wt％FD9(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5m)/C60(15nm)/pentanece(25nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):5Wt％FD88(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
具体介绍参照实施例1的说明方式，本实施例不做详细阐述。
实施例12
本实施例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):5Wt％FD9(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5m)/C60(15nm)/pentanece(25nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):5Wt％FD88(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
具体介绍参照实施例1的说明方式，本实施例不做详细阐述。
实施例13
本实施例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):5Wt％FD9(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5m)/C60(15nm)/pentanece(25nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):5Wt％FD88(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
具体介绍参照实施例1的说明方式，本实施例不做详细阐述。
实施例14
本实施例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):5Wt％FD9(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5m)/C60(15nm)/pentanece(25nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:10wt％(D-1:A-6＝5:5):5Wt％FD88(30nm)/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
具体介绍参照实施例1的说明方式，本实施例不做详细阐述。
对比例1
本对比例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:3wt％FD-5/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
对比例2
本对比例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:1wt％FD-77/ET-53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
对比例3
本对比例的器件结构为：ITO/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:15wt％T-37:1wt％FD33(30nm)/ET53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(1.5nm)/HI-2(10nm)/HT-27(40nm)/TDH-26:15wt％T-37:5wt％FD29(30nm)/ET53(30nm)/LiF(0.5nm)/Al(150nm)。
测试实施例1-15和对比例1-3制备得到的有机电致发光器件的性能，包括：制备得到器件的外量子效率、效率滚降、寿命等特性，采用Photo Research公司的PR-650光度测量设备测定有机电致发光特性，并在1000cd/m2的基准下，利用McScience公司的寿命测定装置测定了T95的寿命，本发明中，以对比例1的寿命为参照标准。用分光光度计对元件施加电压以使电流密度达到10mA/cm2时的分光发射亮度光谱。根据得到的分光发射亮度光谱，假定进行了朗伯(Lambertian)发射，计算出外量子效率EQE(单位:％)。根据得到的分光发射亮度光谱计算出电流效率L/J(单位:cd/A)，在将电流密度变更为1mA/cm2，通过与上述同样的方法计算出电流效率L/J(单位:cd/A)，根据以下的计算式求出滚降值,将其作为滚降特性的指标。滚降值越接近1，表示滚降现象越得到抑制。计算式:滚降值＝(电流密度10mA/cm2时的电流效率)/(电流密度1mA/cm2时的电流效率)。测试结果如表1所示：
表1有机电致发光器件性能测试结果
根据表1可知：实施例1-15与对比例1-3相比，本发明所提供的技术方案，即将超荧光器件制备成了叠层器件，随着其叠加的方式、材料的改变，器件性能也随之改变，其整体特性明显优于对比例。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种超荧光叠层器件，其特征在于，其整体呈叠层结构，包括阴极层、阳极层、位于所述阴极层和所述阳极层之间的至少两个发光单元和用于连接相邻的两个所述发光单元的电荷产生层；
每个所述发光单元均包括依次设置的电子传输区、发光层、空穴传输区，所述电子传输区靠近所述阴极层，所述空穴传输区靠近所述阳极层；
所述电子传输区包括依次设置的电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层，所述电子注入层靠近所述阴极层；
所述空穴传输区包括依次设置的空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层，所述空穴注入层靠近所述阳极层。
2.根据权利要求1所述的超荧光叠层器件，其特征在于，所述发光层包括主体材料、敏化剂材料和荧光发射子；
优选地，所述主体材料的单重态能级大于所述敏化剂材料的单重态能级，所述敏化剂材料的单重态能级大于所述荧光发射子的单重态能级；
优选地，所述主体材料的三重态能级大于所述敏化剂材料的三重态能级，所述敏化剂材料的三重态能级大于所述荧光发射子的三重态能级；
优选地，所述主体材料的HOMO能级与LUMO能级之差>2eV；
优选地，所述主体材料的最低单重态能量为S1(A)，最低三重态能量为T1(A)；所述敏化剂的最低单重态能量为S1(B)，最低三重态能量为T1(B)；所述荧光发射子的最低单重态能量为S1(C)，最低三重态能量为T1(C)；所述主体材料的HOMO能级为HOMO(A)，LUMO能级为LUMO(A)；敏化剂材料的HOMO能级为HOMO(B)，LUMO能级为LUMO(B)；所述发光层满足以下条件：
S1(A)-T1(A)>0.2eV；S1(B)-T1(B)<0.2eV；S1(C)-T1(C)>0.2eV；S1(A)>S1(B)>S1(C)；T1(A)>T1(B)；|HOMO(A)-HOMO(B)|<0.2eV；|LUMO(B)|-|LUMO(A)|>0.3eV；|HOMO(A)|-|LUMO(B)|>S1(B)；
优选地，归一化条件下所述荧光发射子的吸收光谱与敏化剂的发射光谱的重叠面积不低于所述敏化剂发射光谱面积的50％。
3.根据权利要求2所述的超荧光叠层器件，其特征在于，所述主体材料选自热活化延迟荧光材料和激基复合物中的至少一种；
优选地，所述敏化剂选自热活化延迟荧光材料和TADF激基复合物中的至少一种；
优选地，所述荧光发射子选自共振型热活化延迟荧光材料和非共振型热活化延迟荧光材料中的至少一种；
优选地，所述电子传输区的最低三重态能量大于或等于所述发光层中的所述热活化延迟荧光材料的最低三重态能量，所述空穴传输区的最低三重态能量大于或等于所述发光层中的所述热活化延迟荧光材料的最低三重态能量；
优选地，所述电子传输区的空穴阻挡层HOMO能级与所述发光层中所述主体材料的HOMO能级之差大于或等于0.2eV，所述空穴传输区的电子阻挡层HOMO能级与所述发光层中所述主体材料的HOMO能级的差值的绝对值小于或等于0.2eV；
优选地，所述荧光发射子在所述发光层中所占质量分数为0.5-5％；
优选地，所述主体材料为含有咔唑基、咔啉基、螺芴基、芴基、硅基和膦氧基中的至少一种基团的化合物；
更优选地，所述主体材料为化合物TDH1～TDH58中的至少一种；
4.根据权利要求3所述的超荧光叠层器件，其特征在于，所述荧光发射子选自化合物FD1～FD101中的至少一种：
5.根据权利要求2所述的超荧光叠层器件，其特征在于，所述发光层中所采用的激基复合物包括电子给体型材料和电子受体型材料；
优选地，所述电子给体型材料的三重态能级大于所述激基复合物的三重态能级，所述电子受体型材料的单重态能级大于所述激基复合物的单重态能级；
优选地，所述敏化剂为单重态与三重态能差<0.15ev的激基复合物；
优选地，所述激基复合物为供体主体材料和受体主体材料组成的双主体材料时，所述供体主体材料的HOMO能级的范围为5.2-5.5ev，所述受体主体材料的LUMO能级的范围为2.0-2.8eV；
优选地，在激基复合物中，电子给体型材料与电子受体型材料的质量比为1:9～9:1；
优选地，所述电子给体型材料为含咔唑基、芳氨基、硅基、芴基、二苯并噻吩基和二苯并呋喃基芳基中至少一种基团的具有空穴传输性质的化合物；
优选地，所述电子受体型材料为含有吡啶基、嘧啶基、三嗪基、咪唑基、邻菲罗啉基、砜基、庚嗪基、噁二唑基、氰基和二苯基膦酰基中至少一种基团的具有电子传输性质的化合物；
优选地，所述电子给体型材料选自化合物D1～D19中的至少一种；
优选地，电子受体型材料选自以下A1～A33中化合物中的至少一种：
6.根据权利要求2所述的超荧光叠层器件，其特征在于，所述发光层中所采用的热活化延迟荧光材料选自化合物T1～T50中的至少一种；
7.一种权利要求2所述的超荧光叠层器件，其特征在于，所述电荷产生层包括p型材料和n型材料；
优选地，p型材料和n型材料的质量比为4:1-1:4；
优选地，n型材料的最低未占据分子轨道能级大于4.0ev，p型材料的最高占据分子轨道能级小于5.5eV，且p型材料的最高占据分子轨道能级和n型材料的最低未占据分子轨道能级之差小于1eV。
8.一种权利要求1-7中任一项所述超荧光叠层器件的制备方法，其特征在于，包括在基板上依次沉积阳极层、第一发光单元、电荷产生层、第二发光单元和阴极层。
9.一种显示面板，其特征在于，其包括权利要求1-7中任一项所述的超荧光叠层器件。
10.一种显示装置，其特征在于，其包括权利要求9中所述的显示面板。
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