CN116801653A - 发光器件及其制备方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种发光器件及其制备方法、显示装置。通过在发光器件的发光层和阴极之间设置膜层,该膜层材料的化学结构中,具有至少两个席夫碱(R‑C=N‑R)单元,且席夫碱的N原子间具有较近的距离,因此可以作为多齿配体与接触界面的阴极金属配位,降低阴极金属的电离能,从而降低接触界面的阴极金属的功函数,降低电子注入的势垒,进而提升器件的性能。
Description
技术领域
本申请涉及光电技术领域,具体涉及一种发光器件及其制备方法、显示装置。
背景技术
发光器件包括但不限于有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)和量子点发光二极管(Quantum Dot Light Emitting Diodes,QLED),发光器件为“三明治”结构,即包括阳极、阴极以及发光层,其中,阳极与阴极相对设置,发光层设置于阳极与阴极之间。发光器件的发光原理是:电子从器件的阴极注入至发光区,空穴从器件的阳极注入至发光区,电子和空穴在发光区复合形成激子,复合后的激子通过辐射跃迁的形式释放光子,从而发光。
目前,发光器件存在效率较低和驱动电压较高的问题,因此,如何提升发光器件的效率和降低驱动电压等问题,对提升发光器件的性能具有重要意义。
发明内容
本申请提供一种发光器件及其制备方法、显示装置,旨在提升器件的性能。
第一方面,本申请提供一种发光器件,包括:
相对设置的阳极与阴极;
发光层,设置于所述阳极与所述阴极之间;以及
膜层,设置于所述发光层与所述阴极之间,所述膜层的材料包括下面通式(A)的化合物和/或通式(B)的化合物:
在通式(A)和/或(B)中,R1~R5独立地选自氢原子、碳原子个数为1~8的烷基或供电子基团中的至少一种;X选自碳、氧或氮原子。
可选的,所述供电子基团可以选自碳原子个数为1~8的胺基、碳原子个数为1~4的烷氧基、吡啶或苯环中的至少一种。
可选的,所述R1与R2、R1与R5、R3与R4、R3与R5中的至少一组形成取代或未取代的5~8元环,所述5~8元环选自脂肪族环、芳环或杂环。
可选的,所述膜层的材料选自下面式(1)~式(11)中的至少一种的化合物:
可选的,所述膜层的厚度为1~5nm,和/或,所述膜层由通式(A)的化合物和/或通式(B)的化合物构成。
可选的,所述阴极材料选自金属材料,所述金属材料选自Ag、Al、Au、Cu或合金中的至少一种。
可选的,所述发光层为有机发光层或量子点发光层,其中,所述有机发光层的材科包括主体材料、客体材料以及具有电子传输特性的基质材料,所述主体材料选自:三苯胺类、咔唑类、芴类、有机硅类中的至少一种;所述客体材料选自:磷光材料、热激活延迟荧光中的至少一种;所述基质材料选自:噁二唑类、咪唑类、噁唑类、三唑类、含氮六元杂环、全氟类、有机硅类中的至少一种;所述量子点选自单一组分量子点、核壳结构量子点、无机钙钛矿量子点或有机-无机杂化钙钛矿量子点的至少一种;和/或
所述阴极材料选自:Ag电极、Al电极、Au电极、Cu电极或合金电极中的至少一种;和/或
所述阳极材料选自金属氧化物电极或复合电极,所述金属氧化物电极选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、1ZO、MZO及AMO中的至少一种,所述复合电极为AZO/Ag/AZO、AZO/Al/AZO、ITO/Ag/ITO、ITO/Al/ITO、ZnO/Ag/ZnO、ZnO/Al/ZnO、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2、ZnS/Ag/ZnS或ZnS/Al/ZnS中的至少一种。
可选的,所述发光器件还包括:
空穴传输层,所述空穴传输层设置在所述发光层和所述阳极之间,所述空穴传输层的材料选自:N,N'-二萘基-N,N'-二苯基联苯胺、N,N'-双-(3-甲基苯基)-N,N'-双-(苯基)-联苯胺)、4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)或4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺中的至少一种;
空穴注入层,所述空穴注入层设置在所述空穴传输层和所述阳极之间,所述空穴注入层的材料选自:聚(亚乙基二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐、聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4-丁基苯基)-二苯基胺)、多芳基胺、聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺、4-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯、4,4',4”-三[苯基(间-甲苯基)氨基]三苯基胺、4,4',4”-三(N-咔唑基)-三苯基胺、1,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基环己烷、掺杂有四氟-四氰基-醌二甲烷的4,4',4”-三(二苯基氨基)三苯胺、p-掺杂酞菁、F4-TCNQ掺杂的N,N′-二苯基-N,N′-二(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4”-二胺或六氮杂苯并菲-己腈。
第二方面,本申请还提供一种发光器件的制备方法,包括步骤:
在阳极上制备发光层,在所述发光层上制备膜层,在所述膜层上制备阴极,获得所述发光器件;或者,
在阴极上制备膜层,在所述膜层上制备发光层,在所述发光层上制备阳极,获得所述发光器件;
其中,所述膜层的材料包括下面通式(A)的化合物和/或通式(B)的化合物:
在通式(A)和/或(B)中,R1~R5独立地选自H原子、碳原子个数为1~8的烷基或供电子基团中的至少一种;X选自碳、氧或氮原子。
可选的,所述膜层是通过以下步骤形成的:
提供含有膜层的材料和有机溶剂的混合溶液;
利用所述混合溶液在所述发光层或所述阴极上成膜并干燥处理,以形成所述膜层。
第三方面,本申请还提供一种显示装置,所述显示装置包括第一方面所述的发光器件,或第二方面中所述的制备方法制得的发光器件
有益效果:
本申请通过在发光器件的发光层和阴极之间设置膜层,由于该膜层材料的化学结构中,具有至少两个席夫碱(R-C=N-R)单元,且席夫碱的N原子间具有较近的距离,因此可以作为多齿配体与接触界面的阴极金属配位,降低阴极金属的电离能,从而降低接触界面的阴极金属的功函数,降低电子注入的势垒,进而提高器件效率以及降低驱动电压,提升器件的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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。
图1是本申请实施例提供的一种正置发光器件的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的一种倒置发光器件的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的一种正置发光器件的制备方法的流程示意图;
图4是本申请实施例提供的一种倒置发光器件的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域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,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供一种发光器件及其制备方法、显示装置。以下分别进行详细说明。需说明的是,以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。另外,在本申请的描述中,术语“包括”是指“包括但不限于”。本申请的各种实施例可以以一个范围的型式存在;应当理解,以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁,不应理解为对本申请范围的硬性限制;因此,应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。每当在本文中指出数值范围,是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
研究发现,溶液法制备的发光器件因适用于低成本的制造工艺,在大面积及形态丰富的终端显示屏上有着突出的优势。但在发光器件的电子传输层中,掺杂的n型掺杂剂在溶液中不稳定,这使得目前尚无理想的溶液法有机电子传输层材料应用于器件,金属氧化物纳米颗粒(例如ZnO)材料虽然具有高电子迁移率等优势,且可用于溶液法制备,但容易和发光层材料发生电荷转移导致激子淬灭,影响器件的性能。如果采用无电子传输层结构,阴极较大的电子注入势垒,又会导致器件综合性能较差。
鉴于此,如图1和图2所示,本申请实施例提供一种发光器件,包括:相对设置的阳极与阴极;设置于所述阳极与所述阴极之间的发光层;以及设置于所述发光层与所述阴极之间的膜层,所述膜层的材料包括下面通式(A)的化合物和/或通式(B)的化合物:
其中,在通式(A)和/或(B)中,R1~R5独立地选自氢原子、碳原子个数为1~8的烷基或供电子基团中的至少一种,例如:所述R1选自氢原子、碳原子个数为1~8的烷基或供电子基团中的至少一种,所述R2选自氢原子、碳原子个数为1~8的烷基或供电子基团中的至少一种,所述R1~R5可以相同也可以不同;X选自碳、氧或氮原子。
由于本申请实施例中的膜层的材料的通式(A)和(B)的化学结构中,具有至少两个席夫碱(R-C=N-R)单元,且席夫碱的N原子间具有较近的距离,因此可以作为多齿配体与阴极金属配位,从而降低膜层与阴极接触界面的阴极金属的电离能,降低接触界面的阴极金属的功函数,降低电子注入的势垒,使电子有效注入,从而提高效率以及降低驱动电压,提升器件的性能。另一方面,因电子的注入势垒降低,可使器件在无电子传输层的情况下,还保持较好的性能,从而简化了器件的结构。
如式(C)和式(D)所示,式(C)和式(D)列出了当阴极金属为银(Ag)时,通式(A)和(B)的化合物与阴极金属银配位的示意图,发光层主体材料的LUMO大概在-2.8eV,Ag的功函数通常在-4.3eV左右,经配位后Ag的功函数可以提高至-3eV附近,接近发光层的LUMO,也即可以降低电子由Ag向发光层的注入势垒。
在一些实施例中,所述供电子基团可以选自碳原子个数为1~8的胺基、碳原子个数为1~4的烷氧基、吡啶或苯环中的至少一种,其中,所述吡啶选自取代或未取代的吡啶,所述苯环可以选自取代或未取代的苯环。由于供电子基团可以增强席夫碱的碱性,即增强氮原子的给电子能力。由于席夫碱的氮原子可以与Ag等阴极金属进行配位,降低金属的电离能,即降低位于电子注入层附近的阴极金属的功函数,从而降低电子向发光层的注入势垒,因此当所述膜层的材料中含有供电子基团时,器件的性能提升的效果更好。
在一些实施例中,所述R1与R2、R1与R5、R3与R4、R3与R5中的至少一组形成取代或未取代的5~8元环。在一些具体实施例中,所述5~8元环选自脂肪族环、芳环或杂环。
为了更好的理解,以下列举一些膜层材料的具体化学结构,所述膜层的材料可以选自下面式(1)~式(11)中的至少一种的化合物,其中,式(1)~(3)、式(8)、式(9)的结构属于通式(A),式(4)~(7)、式(10)、式(11)的结构属于通式(B)。
在一些实施例中,所述膜层的厚度为1~5nm(纳米),在这个厚度范围下,阴极的电子可以更有效的注入至发光层,可以理解的是,所述膜层的厚度可以为1~5nm范围下的任意值,例如1nm、1.3nm、1.5nm、1.8nm、2nm、2.3nm、2.5nm、2.7nm、3nm、3.3nm、3.5nm、3.8nm、4.0nm、4.3nm、4.5nm、4.8nm、5.0nm等,或是1~5nm范围内其他未列出的数值。
本申请实施例所述发光器件可以是正置结构,也可以是倒置结构。在发光器件中,阴极或阳极远离所述发光层一侧还包括衬底,在正置结构中阳极设置在衬底上,在倒置结构中阴极设置在衬底上。所述阳极和所述发光层之间还可以设置空穴传输层和空穴注入层等空穴功能层,例如:
图1示出了本申请实施例所述发光器件的一种正置结构示意图,如图1所示,所述正置结构的发光器件包括衬底1、设在所述衬底1表面的阳极2、设在所述阳极2表面的空穴注入层3、设置在所述空穴注入层3表面的空穴传输层4、设在所述空穴传输层4表面的发光层5、设在所述发光层5表面的膜层6及设在所述膜层6表面的阴极7,其中,所述膜层的材料包括通式(A)的化合物和/或通式(B)的化合物。
图2示出了本申请实施例所述发光器件的一种倒置结构示意图,如图2所示,所述倒置结构发光器件包括衬底1、设在所述衬底1表面的阴极7、设在所述阴极7表面的膜层6、设在所述膜层6表面的发光层5、设在所述发光层5表面的空穴传输层4及设在所述空穴传输层4表面的空穴注入层3以及阳极2,其中,所述膜层的材料包括通式(A)的化合物和/或通式(B)的化合物。
本申请各实施例中,各个功能层的材料可以为以下材料,例如:
所述衬底可以是刚性衬底,也可以是柔性衬底。具体材料可以包括玻璃、硅晶片、聚碳酸酯、聚甲基烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚醚砜中的至少一种。
所述发光层为有机发光层或量子点发光层,所述有机发光层的材科包括主体材料、客体材料以及具有电子传输特性的基质材料,所述主体材料选自:三苯胺类、咔唑类、芴类、有机硅类中的至少一种;所述客体材料选自:磷光材料、热激活延迟荧光中的至少一种;所述基质材料选自:噁二唑类、咪唑类、噁唑类、三唑类、含氮六元杂环、全氟类、有机硅类中的至少一种。
所述量子点选自单一组分量子点、核壳结构量子点、无机钙钛矿量子点或有机-无机杂化钙钛矿量子点的至少一种;当所述量子点选自单一组分量子点或核壳结构量子点时,所述量子点的组分选自II-VI族化合物、III-V族化合物、IV-VI族化合物或I-III-VI族化合物中的至少一种,其中,所述II-VI族化合物选自CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe或HgZnSTe中的至少一种,所述III-V族化合物选自GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs或InAlPSb中的至少一种,所述IV-VI族化合物选自SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、SnPbSSe、SnPbSeTe或SnPbSTe中的至少一种,所述I-III-VI族化合物选自CuInS2、CuInSe2或AgInS2中的至少一种。
所述阴极材料选自金属材料,所述金属材料选自Ag、Al、Au、Cu或合金中的至少一种。
所述阳极材料选自但不限于金属氧化物电极或复合电极,所述金属氧化物电极选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、1ZO、MZO及AMO中的至少一种,所述复合电极为AZO/Ag/AZO、AZO/Al/AZO、ITO/Ag/ITO、ITO/Al/ITO、ZnO/Ag/ZnO、ZnO/Al/ZnO、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2、ZnS/Ag/ZnS或ZnS/Al/ZnS中的至少一种。
所述空穴传输层的材料选自但不限于:N,N'-二萘基-N,N'-二苯基联苯胺、N,N'-双-(3-甲基苯基)-N,N'-双-(苯基)-联苯胺)、4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)或4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺中的至少一种;
所述空穴注入层的材料选自但不限于:聚(亚乙基二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐、聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4-丁基苯基)-二苯基胺)、多芳基胺、聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺、4-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯、4,4',4”-三[苯基(间-甲苯基)氨基]三苯基胺、4,4',4”-三(N-咔唑基)-三苯基胺、1,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基环己烷、掺杂有四氟-四氰基-醌二甲烷的4,4',4”-三(二苯基氨基)三苯胺、p-掺杂酞菁、F4-TCNQ掺杂的N,N′-二苯基-N,N′-二(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4”-二胺或六氮杂苯并菲-己腈。
本申请还提供一种发光器件的制备方法,该发光器件具体可以为正置结构的发光器件也可以为倒置结构的发光器件,具体的,如图3所示,该正置结构的发光器件的制备方法包括如下步骤:
S10.在阳极上制备发光层;
S20.在所述发光层上制备膜层;以及
S30.在所述膜层上制备阴极,获得所述发光器件。
如图4所示,该倒置结构的发光器件的制备方法包括如下步骤:
S100.在阴极上制备膜层;
S200.在所述膜层上制备发光层;以及
S300.在所述发光层上制备阳极,获得所述发光器件;
其中,所述膜层的材料包括下面通式(A)的化合物和/或通式(B)的化合物:
在通式(A)和/或(B)中,R1~R5独立地选自氢原子、碳原子个数为1~8的烷基或供电子基团中的至少一种;X选自碳、氧或氮原子。
在所述发光器件的制备方法中,所述通式(A)的化合物和/或通式(B)具体的取代基团和化合物已在前面的实施例中详细的列举,此处不再赘述。
不管是正置还是倒置的器件,在本申请中,制备所述发光器件上的各功能层的方法可采用化学法和物理法来制备,其中化学法包括:化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法、共沉淀法。物理法包括物理镀膜法和溶液法。具体的物理镀膜法包括:热蒸发镀膜法、电子束蒸发镀膜法、磁控溅射法、多弧离子镀膜法、物理气相沉积法、原子层沉积法、脉冲激光沉积法等。溶液法包括旋涂法、印刷法、喷墨打印法、刮涂法、打印法、浸渍提拉法、浸泡法、喷涂法、滚涂法、浇铸法、狭缝式涂布法、条状涂布法。特别的,溶液法制备的发光器件适用于低成本的制造工艺,在大面积及形态丰富的终端显示屏上有着突出的优势,而本申请实施例中的膜层,因其材料在溶液中可以较为稳定的存在,同样可用于溶液法来制备。因此,当发光器件的各功能层的制备采用溶液法时,所述膜层不仅可以通过与阴极金属配位,降低了电子注入的势垒,提升器件的性能;还可以与各功能层(除阴极外)一起采用溶液法来制备,从而简化发光器件的制备工艺,具有低成本和大面积的优点。
为了更好的理解,以下为所述膜层采用溶液法来制备时的步骤:
提供含有膜层的材料和有机溶剂的混合溶液;以及利用所述混合溶液在所述发光层或所述阴极上成膜并干燥处理,以形成所述膜层。在一些具体实施例中,所述膜层干燥处理为热处理,所述热处理的温度为50~150℃,在这个温度条件下,成膜的效果更好。
在一些实施例中,所述发光器件上的各功能层利用溶液法中的旋涂法来制备,利用旋涂法进行的制备需要先配置好各功能层材料的溶液,将待旋涂的片子置于旋涂仪上,将配置好功能层材料的溶液滴加至旋涂仪上方,以预设的转速进行旋涂,热处理后完成功能层的制备。旋涂法具有工艺条件温和、操作简单、节能环保等特点,其制备发光器件具有载流子迁移率高、厚度精确等优势。
为了更好的理解,以下为以正置的发光器件为例,利用旋涂法制备各功能层的具体步骤:
(1)首先在基板上制作阳极,然后对阳极基板进行清洗并进行紫外臭氧处理,从而清除杂质并在增大阳极功函数的同时改善其对空穴注入层的润湿性。
(2)然后在处理过的基板表面旋涂一层空穴注入层。
(3)将沉积了空穴注入层的基板表面旋涂一层空穴传输层。
(4)随后,在空穴传输层上旋涂一层发光层。
(5)在发光层上旋涂一层膜层,该膜层包括通式(A)的化合物和/或通式(B)的化合物。
(6)最后,将旋涂了膜层的基板置于蒸镀仓中通过掩膜板热蒸镀一层例如Al、Ag、Au或Cu等金属材质的阴极,得到发光器件。
其中,空穴注入层、空穴传输层、发光层以及膜层均在氮气氛围下制备。
倒置的发光器件的制备方法与正置的类似,区别仅在于各功能层沉积的顺序不同,此处不再赘述。
基于同一构思,本申请还提供一种显示装置,包括以上任一项所述的发光器件,或包括以上任一项所述的制备方法制备的发光器件,其结构、实现原理及效果类似,在此不再赘述。在一些实施例中,所述发光器件可以为有机发光二极管或者量子点发光二极管,所述显示装置可以为:照明灯具和背光源,或者是手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框和导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
需要说明的是,本发明实施例附图只涉及本申请实施例涉及到的结构,其他结构可参考通常设计。
下面通过以下实施例和对比例对本申请进行详细说明。
实施例1:
本实施例提供一种正置结构的发光器件,该器件的制备步骤包括:
对阳极基板依次进行高压水、丙酮、异丙醇清洗,干燥后在紫外光下处理10min,随后在基板上旋涂50nm厚的PEDPOT:PSS膜层作为空穴注入层,并在150℃下烘烤20min。然后在基板上旋涂20nm厚的Oxe-DCDPA作为空穴传输层,并在200℃下烘烤30min以使其交联。随后旋涂70nm厚的发光层,发光层的组分为TCTA:Ir(dmpq)2(acac):OXD-7=17%:3%:80%,并在120℃下烘烤15min。随后在发光层上旋涂3nm厚的膜层,并在80℃下烘烤5min,随后蒸镀100nm厚的阴极Al。
其中,膜层的材料采用式(3)的化合物,Oxe-DCDPA、TCTA、Ir(dmpq)2(acac)以及OXD-7的化学式如下面所示,如果没有特别指出的,则化合物的来源为购买的。
式(3)的化合物的来源为合成的,其合成的过程如下面所示:
其具体的制备步骤为:将1,1'-联萘-2,2'-双二苯膦(BINAP)称量(0.94g,1.5mmol)与80mL甲苯加入烧瓶中,并在80℃加热溶解,冷却至室温后加入Pd(OAc)2(225mg,1mmol)并搅拌30min,随后加入4-甲氧基-2,6-二溴吡啶(6.7g,25mmol)、1,3,4,6,7,8-六氢2H-嘧啶并[1,2-a]嘧啶(7.7g,55mmol)、叔丁醇钾(7.9g,70mmol)并在90℃搅拌24h。冷却至室温后,将乙醚加入到反应混合物中并用硅藻土过滤。滤液蒸发后,将残余物用二丁醚进行重结晶得到最终的产物(6.7g,产率70%)。由核磁共振鉴定产物结构,结果如下所示,验证了式(3)的化合物的结构。
1H NMR(500MHz,CDCl3):δ1.68(m,4H),1.87(m,4H),3.11-3.38(m,8H),3.47(m,4H),3.60-3.78(m,7H),5.84(d,J=1.6Hz,2H).
13C NMR(100MHz,CDCl3):δ20.9,46.3,50.1,56.0,95.1,146.9,156.1,159.3.
实施例2:
本实施例提供一种正置结构的发光器件,该器件的制备步骤包括:
对阳极基板依次进行高压水、丙酮、异丙醇清洗,干燥后在紫外光下处理10min,随后在基板上旋涂50nm厚的PEDPOT:PSS膜层作为空穴注入层,并在150℃下烘烤20min。然后在基板上旋涂20nm厚的Oxe-DCDPA作为空穴传输层,并在200℃下烘烤30min以使其交联。随后旋涂70nm厚的发光层,发光层的组分为TCTA:Ir(dmpq)2(acac):OXD-7=17%:3%:80%,并在120℃下烘烤15min。随后在发光层上旋涂3nm厚的膜层,并在80℃下烘烤5min,随后蒸镀100nm厚的阴极Al。
其中,膜层的材料采用式(3)和式(5)的化合物,比例为1:1,式(3)化学式和制备方法与实施例1中列出的相同。
实施例3:
本实施例提供一种正置结构的发光器件,该器件的制备步骤包括:
对阳极基板依次进行高压水、丙酮、异丙醇清洗,干燥后在紫外光下处理10min,随后在基板上旋涂50nm厚的PEDPOT:PSS膜层作为空穴注入层,并在150℃下烘烤20min。然后在基板上旋涂20nm厚的Oxe-DCDPA作为空穴传输层,并在200℃下烘烤30min以使其交联。随后旋涂70nm厚的发光层,发光层的组分为TCTA:Ir(dmpq)2(acac):OXD-7=17%:3%:80%,并在120℃下烘烤15min。随后在发光层上旋涂3nm厚的膜层,并在80℃下烘烤5min,随后蒸镀100nm厚的阴极Al。
其中,膜层的材料采用式(5)的化合物,化学式与实施例2中列出的相同。
对比例1:
本对比例提供一种正置结构的发光器件,该器件的制备步骤包括:
对阳极基板依次进行高压水、丙酮、异丙醇清洗,干燥后在紫外光下处理10min,随后在基板上旋涂50nm厚的PEDPOT:PSS膜层作为空穴注入层,并在150℃下烘烤20min。然后在基板上旋涂20nm厚的Oxe-DCDPA作为空穴传输层,并在200℃下烘烤30min以使其交联。随后旋涂70nm厚的发光层,发光层的组分为TCTA:Ir(dmpq)2(acac):OXD-7=17%:3%:80%,并在120℃下烘烤15min。随后依次蒸镀1nm厚的LiF及100nm厚的阴极Al。
验证例
验证例用于验证实施例1~3以及对比例提供的发光器件的性能。
将以上实施例1~3以及对比例中制备的发光器件进行J-V-L测试,利用Kethley2000记录器件的J-V数据并用CS2000采集器件亮度,经分析得到器件性能如图所示,测试结果如表1所示。
表1实施例1~3和对比例1的性能表征结果
由表1可知,实施例1~3中的发光器件的综合性能均明显优于对比例1,以实施例1为例,实施例1的驱动电压为4.2V,明显小于对比例1的6.7V,实施例1的电流效率和外量子效率分别为15.1cd/A和12.1%,而对比例1的电流效率和外量子效率分别为7.2cd/A和5.7%,可以看出实施例1的器件的电流效率和外量子效率均大于对比例1,由此证明实施例1的器件性能明显优于对比例1。
将实施例1与实施例3进行比较,可以看出,实施例1的发光器件的综合性能优于实施例3,说明相较于式(5)的化合物,式(3)化合物更有利于发光器件综合性能的提高,这是由于式(3)化合物中的供电子基团(甲氧基)可以增强席夫碱的碱性,即增强氮原子的给电子能力所导致的。
以上对本申请实施例所提供的一种发光器件及其制备方法、显示装置进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (11)
1.一种发光器件,其特征在于,包括:
相对设置的阳极与阴极;
发光层,设置于所述阳极与所述阴极之间;以及
膜层,设置于所述发光层与所述阴极之间,所述膜层的材料包括下面通式(A)的化合物和/或通式(B)的化合物:
在通式(A)和/或(B)中,R1~R5独立地选自氢原子、碳原子个数为1~8的烷基或供电子基团中的至少一种;X选自碳、氧或氮原子。
2.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述供电子基团选自碳原子个数为1~8的胺基、碳原子个数为1~4的烷氧基、吡啶或苯环中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述R1与R2、R1与R5、R3与R4、R3与R5中的至少一组形成取代或未取代的5~8元环,所述5~8元环选自脂肪族环、芳环或杂环。
4.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述膜层的材料选自下面式(1)~式(11)中的至少一种的化合物:
5.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述膜层的厚度为1~5nm,和/或,所述膜层由通式(A)的化合物和/或通式(B)的化合物构成。
6.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述阴极材料选自金属材料,所述金属材料选自Ag、Al、Au、Cu或合金中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述发光层为有机发光层或量子点发光层,其中,所述有机发光层的材科包括主体材料、客体材料以及具有电子传输特性的基质材料,所述主体材料选自:三苯胺类、咔唑类、芴类、有机硅类中的至少一种;所述客体材料选自:磷光材料、热激活延迟荧光中的至少一种;所述基质材料选自:噁二唑类、咪唑类、噁唑类、三唑类、含氮六元杂环、全氟类、有机硅类中的至少一种;和/或
所述阳极材料选自金属氧化物电极或复合电极,所述金属氧化物电极选自ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、1ZO、MZO及AMO中的至少一种,所述复合电极为AZO/Ag/AZO、AZO/Al/AZO、ITO/Ag/ITO、ITO/Al/ITO、ZnO/Ag/ZnO、ZnO/Al/ZnO、TiO2/Ag/TiO2、TiO2/Al/TiO2、ZnS/Ag/ZnS或ZnS/Al/ZnS中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的发光器件,其特征在于,所述发光器件还包括:
空穴传输层,所述空穴传输层设置在所述发光层和所述阳极之间,所述空穴传输层的材料选自:N,N'-二萘基-N,N'-二苯基联苯胺、N,N'-双-(3-甲基苯基)-N,N'-双-(苯基)-联苯胺)、4,4',4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚(N,N'双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)联苯胺)或4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺中的至少一种;以及
空穴注入层,所述空穴注入层设置在所述空穴传输层和所述阳极之间,所述空穴注入层的材料选自:聚(亚乙基二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐、聚(9,9-二辛基-芴-共-N-(4-丁基苯基)-二苯基胺)、多芳基胺、聚(N-乙烯基咔唑)、聚苯胺、聚吡咯、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺、4-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯、4,4',4”-三[苯基(间-甲苯基)氨基]三苯基胺、4,4',4”-三(N-咔唑基)-三苯基胺、1,1-双[(二-4-甲苯基氨基)苯基环己烷、掺杂有四氟-四氰基-醌二甲烷的4,4',4”-三(二苯基氨基)三苯胺、p-掺杂酞菁、F4-TCNQ掺杂的N,N′-二苯基-N,N′-二(1-萘基)-1,1′-联苯-4,4”-二胺或六氮杂苯并菲-己腈。
9.一种发光器件的制备方法,其特征在于,包括步骤:
在阳极上制备发光层,在所述发光层上制备膜层,在所述膜层上制备阴极,获得所述发光器件;或者,
在阴极上制备膜层,在所述膜层上制备发光层,在所述发光层上制备阳极,获得所述发光器件;
其中,所述膜层的材料包括下面通式(A)的化合物和/或通式(B)的化合物:
在通式(A)和/或(B)中,R1~R5独立地选自H原子、碳原子个数为1~8的烷基或供电子基团中的至少一种;X选自碳、氧或氮原子。
10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,所述膜层是通过以下步骤形成的:
提供含有膜层的材料和有机溶剂的混合溶液;以及
利用所述混合溶液在所述发光层或所述阴极上成膜并干燥处理,以形成所述膜层。
11.一种显示装置,其特征在于,所述显示装置包括权利要求1至8任一项中所述的发光器件,或权利要求9至10任一项中所述的制备方法制得的发光器件。
Priority Applications (1)
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CN202210237563.7A CN116801653A (zh) | 2022-03-11 | 2022-03-11 | 发光器件及其制备方法、显示装置 |
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