CN116981277A - 复合材料、薄膜、发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种复合材料、薄膜、发光器件及其制备方法。该复合材料包括主体材料和掺杂材料,掺杂材料的LUMO能级的绝对值小于所述主体材料的LUMO能级的绝对值,可以起到阻挡电子的作用;并且掺杂材料的空穴迁移率大于所述主体材料的空穴迁移率,可以起到提高空穴传输的作用。因此利用该掺杂材料,可以提高复合材料的电子阻挡能力和空穴传输能力,从而改善材料的电子传输能力过高的问题。
Description
技术领域
本申请涉及光电领域,具体涉及一种复合材料、薄膜、发光器件及其制备方法。
背景技术
发光器件是基于有机或无机材料的半导体器件,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 LightEmitting Diodes,QLED)。发光器件在新能源、传感、通信、显示、照明等领域具有广泛的应用。
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层,空穴从器件的阳极注入至发光层,电子和空穴在发光层复合形成激子,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,发光层的材料一般存在电子传输能力高于空穴传输能力的问题,使电子和空穴的复合中心位于或者靠近空穴传输层和发光层之间的界面,影响器件的寿命。
发明内容
本申请实施例提供一种复合材料、薄膜、发光器件及其制备方法,旨在改善发光层的材料的电子传输能力过高的问题。
第一方面,本申请实施例提供一种复合材料,包括主体材料和掺杂材料,所述掺杂材料的LUMO能级的绝对值小于所述主体材料的LUMO能级的绝对值;并且,所述掺杂材料的空穴迁移率大于所述主体材料的空穴迁移率。
可选的,所述掺杂材料的分子量大于或小于所述主体材料的分子量。
可选的,所述掺杂材料的分子量大于所述主体材料的分子量,所述掺杂材料的分子量为700~1500;和/或所述主体材料的LUMO能级的绝对值与所述掺杂材料的LUMO能级的绝对值之差大于或等于0.3eV;和/或所述掺杂材料的空穴迁移率为10-5~10-3cm2v-1s-1。
可选的,所述掺杂材料选自Tris-PCz、NPB-DPA、TSBPA、X-F6-TAPC及CzSi中的至少一种。
可选的,所述主体材料选自:ADN、ZADN及TBADN中的至少一种;和/或所述复合材料还包括客体材料,所述客体材料选自:DPAVBi及TBPe中的至少一种。
可选的,所述复合材料由所述主体材料、所述掺杂材料以及客体材料构成。
可选的,在所述复合材料中,所述掺杂材料的质量百分数为2%~20%。
第二方面,本申请提供一种薄膜,所述薄膜的材料选自第一方面所述的复合材料。
第三方面,本申请提供一种发光器件,包括:
阳极;
阴极,与所述阳极相对设置;
发光层,设于所述阳极和阴极之间;以及
空穴传输层,设于所述阳极和发光层之间;
其中,所述发光层的材料选自第一方面所述的复合材料。
可选的,所述发光器件为正型结构,所述阳极作为底电极,所述阴极作为顶电极,所述掺杂材料的分子量大于所述主体材料的分子量;
或者,所述发光器件为反型结构,所述阳极作为顶电极,所述阴极作为底电极,所述掺杂材料的分子量小于所述主体材料的分子量。
可选的,所述发光层包括接近所述空穴传输层的第一表面,以及接近所述阴极的第二表面,在所述第一表面至所述第二表面的方向上,所述掺杂材料的含量由高至低分布。
可选的,所述空穴传输层的材料选自:poly-TPD、TFB及PVK中的至少一种;和/或所述阴极材料选自:Ag电极、Al电极、Au电极、Pt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、IZO、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设于所述阴极和所述发光层之间的电子传输层,以及设于所述空穴传输层和所述阳极之间的空穴注入层。
可选的,所述电子传输层的材料选自:Bepp2、BAlq3、TPBi、TmPyPb、BCP以及Bphen中的至少一种;和/或,所述空穴注入层的材料选自:PEDOT:PSS、PANI:PSS、BFEC以及BFB中的至少一种。
第四方面,本申请提供一种发光器件的制备方法,所述发光器件为正型结构,所述阳极作为底电极,所述阴极作为顶电极,所述制备方法包括:
在阳极上制备空穴传输层;
在所述空穴传输层上制备发光层;以及
在所述发光层上制备阴极;
或者,所述发光器件为反型结构,所述阳极作为顶电极,所述阴极作为底电极,所述制备方法包括:
在所述阴极上制备发光层;
在所述发光层上制备空穴传输层;以及
在所述空穴传输层上制备阳极;
其中,所述发光层的材料选自第一方面所述的复合材料。
可选的,所述发光层的制备方法包括:在所述空穴传输层上施加含有主体材料和掺杂材料的混合溶液,然后干燥成膜,得到所述发光层;
或者,在所述阴极上施加含有主体材料和掺杂材料的混合溶液,然后干燥成膜,得到所述发光层。
有益效果:
本申请提供一种复合材料,所述复合材料包括主体材料和掺杂材料,所述掺杂材料的LUMO能级的绝对值小于所述主体材料的LUMO能级的绝对值,比主体材料更加接近真空能级,可以起到阻挡电子的作用;并且所述掺杂材料的空穴迁移率大于所述主体材料的空穴迁移率,可以起到提高空穴传输的作用。因此在复合材料中加入该掺杂材料,可以提高复合材料的电子阻挡能力和空穴传输能力,从而改善材料的电子传输能力过高的问题。
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正型结构的发光器件的结构示意图;
图2是本申请实施例提供的反型结构的发光器件的结构示意图;
图3是本申请实施例提供的正型结构的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反型结构的发光器件的制备方法的流程示意图;
图5是本申请实施例提供的实施例和对比例的寿命测试曲线图。
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复合材料、薄膜、发光器件及其制备方法。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”。用语第一、第二等仅仅作为标示使用,并没有强加数字要求或建立顺序。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)。
发明人发现,现有的发光器件中,发光层的材料中的主体材料一般具有较强的电子传输能力,使得发光层的材料的电子传输能力强于空穴传输能力,这样会导致电子和空穴复合的复合中心位于或者靠近空穴传输层和发光层之间的界面,造成空穴传输层加速失效而降低器件的寿命性能。
鉴于此,首先,本申请实施例提供一种复合材料,包括主体材料和掺杂材料,所述掺杂材料的LUMO能级的绝对值小于所述主体材料的LUMO能级的绝对值,即若将掺杂材料的LUMO能级以LUMO掺杂表示,主体材料的LUMO能级以LUMO主体表示,则|LUMO掺杂|<|LUMO主体|;并且,所述掺杂材料的空穴迁移率大于所述主体材料的空穴迁移率。
本申请实施例中的所述掺杂材料的LUMO能级的绝对值小于所述主体材料的LUMO能级的绝对值,比主体材料更加接近真空能级(电子不受原子核吸引成为自由电子的能级),起到阻挡电子的作用;并且所述掺杂材料的空穴迁移率大于所述主体材料的空穴迁移率,可以起到提高空穴传输的作用。因此通过加入该掺杂材料,可以提高复合材料的电子阻挡能力和空穴传输能力。将该复合材料作为发光层的材料,可以改善发光层的材料的电子传输能力过高的问题。
在上述实施例的基础上,在一些实施例中,所述掺杂材料的分子量大于或小于所述主体材料的分子量。通过将掺杂材料的分子量与主体材料的分子量设置的不同,当利用溶液法制备发光层时,有利于该掺杂材料因分子量的差异而更多的分布在发光层接近空穴传输层的界面,从而帮助改善发光层的材料的电子传输能力过高的问题。
在一些实施例中,当所述掺杂材料的分子量大于所述主体材料的分子量时,所述掺杂材料的分子量为700~1500。在这个范围内,改善发光层的材料的电子传输能力过高的问题的效果更好。可以理解的是,所述掺杂材料的分子量可以为700~1500范围内的任意值,例如700、800、900、1000、1100、1200、1300、1400、1500等,或是该范围内的其他未列出的数值。
在一些实施例中,所述主体材料的LUMO能级的绝对值与所述掺杂材料的LUMO能级的绝对值之差大于或等于0.3eV(电子伏),即|LUMO主体|-|LUMO掺杂|≥0.3eV。特别为0.3eV~1eV。例如:0.3eV、0.4eV、0.5eV、0.6eV、0.7eV、0.8eV、0.9eV、1eV等,或是0.3eV~1eV范围内其他未列出的数值。在这个范围内,电子阻挡能力更好。在一些实施例中,所述掺杂材料的空穴迁移率为10-5~10-3cm2v-1s-1,例如10-5cm2v-1s-1、20-5cm2v-1s-1、50-5cm2v-1s-1、70-5cm2v- 1s-1、10-4cm2v-1s-1、20-4cm2v-1s-1、50-4cm2v-1s-1、70-4cm2v-1s-1、10-3cm2v-1s-1等,或是10-5~10- 3cm2v-1s-1范围内其他未列出的数值,在这个范围内空穴传输能力更好。
在一些实施例中,所述掺杂材料选自
Tris-PCz(9-Phenyl-3,6-bis(9-phenyl-9Hcarbazol-3-yl)-9H-carbazole,式1)、NPB-DPA(N,N'-Bis[4-(diphenylamino)phenyl]-N,N'-di(1-naphthyl)benzidine,式2)、TSBPA(4,4'-(Diphenylsilanediyl)bis(N,N-diphenylaniline),式3)、X-F6-TAPC(N,N'-(4,4'-(Cyclohexane-1,1-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(N-(4-(6-(2-ethyloxetan-2-yloxy)hexyl)phenyl)-3,4,5-trifluoroaniline),式4)、CzSi(9-(4-tert-Butylphenyl)-3,6-bis(triphenylsilyl)-9H-carbazole,式5)中的至少一种。
在一些实施例中,所述主体材料为蒽(anthracene)及其衍生物,例如:ADN(9,10-Bis(2-naphthyl)anthracene)、ZADN(2-[4-(9,10-Di-naphthalen-2-yl-anthracen-2-yl)-phenyl]-1-phenyl-1H-benzoimidazole)、TBADN(2-tert-Butyl-9,10-di(naphth-2-yl)anthracene)中的至少一种。由于蒽及其衍生物是一种电子传输材料,因此会导致发光层材料的电子传输能力好于空穴传输能力,因此,相比其他的主体材料,在蒽及其衍生物的主体材料中添加掺杂材料对于改善发光层的材料的电子传输能力过高的问题的效果更好。
为了更好的理解,表1列出了几种主体材料和掺杂材料,从表1可以看出Tris-PCz、NPB-DPA、TSBPA、X-F6-TAPC及CzSi这几种掺杂材料的LUMO能级的绝对值均小于主体材料例如ADN、ZADN及TBADN的LUMO能级的绝对值;这些掺杂材料的分子量均大于这些主体材料的分子量;并且这些掺杂材料均具有更好的空穴传输能力。因此含有这些掺杂材料和主体材料的发光层的材料具有更好的空穴传输能力和阻挡电子的能力,进而改善发光层的材料的电子传输能力过高的问题的效果更好。
表1主体材料和掺杂材料的LUMO能级(绝对值)以及分子量
在一些实施例中,为了提高发光效率,所述复合材料还包括客体材料,所述客体材料选自但不限于:DPAVBi(4,4′-Bis[4-(di-p-tolylamino)styryl]biphenyl)、TBPe(2,5,8,11-Tetra-tert-butylperylene)中的至少一种。
在一些实施例中,所述复合材料由所述主体材料、所述掺杂材料以及客体材料构成。但不仅限于此,所述复合材料还可以掺杂其他本领域已知的用于发光层中的材料,此处不作具体限定。
在一些实施例中,在所述复合材料中,所述掺杂材料的质量百分数为2%~20%。特别为8%~10%。若过高,则会影响到复合材料的发光效果,若过低,则改善发光层的材料的电子传输能力过高的问题的效果不显著,可以理解的是,所述掺杂材料的质量百分数可以为2%~20%范围内的任意值,例如2%、4%、6%、8%、10%、12%、14%、16%、18%、20%等,或是2%~20%范围内其他未列出的数值。
相应的,本申请还提供一种薄膜,所述薄膜的材料选自上述任一实施例中的复合材料,此处不再赘述。
相应的,本申请实施例还提供一种发光器件,如图1和图2所示,包括阳极20;与所述阳极20相对设置的阴极70;设于所述阳极20和阴极70之间的发光层50;以及设于所述阳极20和发光层50之间的空穴传输层40;其中,所述发光层50的材料选自上述的任一实施例中的复合材料。
本申请实施例中的所述掺杂材料的LUMO能级的绝对值小于所述主体材料的LUMO能级的绝对值,比主体材料更加接近真空能级,起到阻挡电子的作用;并且所述掺杂材料的空穴迁移率大于所述主体材料的空穴迁移率,比主体材料具有更好的空穴传输能力。满足上述要求的掺杂材料可以减缓电子在空穴传输层40中的累积造成的失效,提高器件的寿命;另一方面,还能够通过提高发光层50的空穴传输能力,来提高器件的电流,降低器件驱动电压,有利于降低功耗以及焦耳热。
所述发光器件可以为正型结构也可以为反型结构,阴极70或阳极20远离所述发光层一侧还包括衬底10,在正型结构中,阳极20设置在衬底10上并作为底电极,阴极70作为顶电极;在反型结构中,阴极70设置在衬底10上并作为底电极,阳极20作为顶电极。无论是正型结构,还是反型结构,在所述阳极20和所述发光层50之间均还可以设置空穴注入层30和电子阻挡层等空穴功能层,在所述阴极70和所述发光层50之间均还可以设置电子注入层、电子传输层60和空穴阻挡层等电子功能层。
例如,在一些实施例中,所述发光器件还包括设于所述阴极70和所述发光层50之间的电子传输层60,以及设于所述空穴传输层40和阳极20之间的空穴注入层30。
图1示出了本申请实施例所述发光器件的一种正型结构示意图,如图1所示,所述正型结构发光器件包括由下至少依次堆叠设置的衬底10、阳极20、空穴注入层30、空穴传输层40、发光层50、电子传输层60及阴极70。
图2示出了本申请实施例所述量子点器件的一种反型结构示意图,如图2所示,所述反型结构发光器件包括由下至少依次堆叠设置的衬底10、阴极70、电子传输层60、发光层50、空穴传输层40、空穴注入层30以及阳极20。
在一些实施例中,所述发光器件为正型结构,所述阳极20作为底电极,所述阴极70作为顶电极,所述掺杂材料的分子量大于所述主体材料的分子量。如此,当利用溶液法制备发光层50时,有利于掺杂材料因分子量大而更多的分布发光层50接近空穴传输层40的界面,进而提高器件的寿命。或者,在另一些实施例中,所述发光器件为反型结构,所述阳极20作为顶电极,所述阴极70作为底电极,所述掺杂材料的分子量小于所述主体材料的分子量。如此,当利用溶液法制备发光层50时,有利于掺杂材料因分子量小而更多的分布发光层50接近空穴传输层40的界面,进而提高器件的寿命。
在一些实施例中,所述发光层50包括接近所述空穴传输层40的第一表面,以及接近所述阴极70的第二表面,在所述第一表面至所述第二表面的方向上,所述掺杂材料的含量由高至低分布。如此,接近空穴传输层40的第一表面的界面可以得到优化,从而器件的寿命得到提高。
本申请各实施例中,各功能层可以为以下材料,例如:
所述衬底10可以是刚性衬底,也可以是柔性衬底。具体材料可以选自但不限于: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。
所述空穴传输层40的材料可以为p-type聚合物,例如:poly-TPD(Poly[N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine])、TFB(Poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N-(4-sec-butylphenyl)diphenylamine)])、PVK(Poly(9-vinylcarbazole))中的至少一种。
所述电子传输层60的材料可以为n-type小分子,例如:Bepp2、BAlq3、TPBi、TmPyPb、BCP及Bphen中的至少一种。
所述空穴注入层30的材料可以为导电聚合物,例如:PEDOT:PSS、PANI:PSS、BFEC以及BFB中的至少一种。
所述阴极70材料选自但不限于:Ag电极、Al电极、Au电极、Pt电极或合金电极中的至少一种。
所述阳极20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但不限于:ITO、FTO、ATO、AZO、GZO、IZO、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。
在一些实施例中,所述发光器件为OLED,所述OLED为红光、绿光或蓝光,特别为蓝光,且基于TTA(三线态-三线态湮灭)机制的OLED。即:发光层50主体材料具有典型的TTA特征,且具有较高的TTA效率。由于这种材料的OLED器件的发光层50的主体材料为n-type半导体,更容易导致复合中心位于或者靠近空穴传输层40和发光层50之间的界面,造成空穴传输层40加速失效,因此相较于其他种类的发光器件,TTA机制的蓝光OLED的发光层50中加入掺杂材料对于器件寿命的提升效果更好。
本申请还提供一种发光器件的制备方法,图3示出了本申请实施例所述发光器件的一种正型结构的制备方法,所述阳极作为底电极,所述阴极作为顶电极,如图3所示,正型结构的发光器件包括:
S10.在阳极上制备空穴传输层;
S20.在所述空穴传输层上制备发光层;以及
S30.在所述发光层上制备阴极。
图4示出了本申请实施例所述发光器件的一种反型结构的制备方法,所述阳极作为顶电极,所述阴极作为底电极,如图4所示,反型结构的发光器件包括:
S100.在所述阴极上制备发光层;
S200.在所述发光层上制备空穴传输层;以及
S300.在所述空穴传输层上制备阳极。
在所述正型结构和反型结构的发光器件中,所述发光层的材料选自上述任一实施例中的复合材料。
阳极、空穴传输层、发光层以及阴极等各功能层的制备方法包括但不限于是溶液法和沉积法,其中,溶液法包括但不限于是旋涂、涂布、喷墨打印、刮涂、浸渍提拉、浸泡、喷涂、滚涂或浇铸;沉积法包括化学法和物理法,化学法包括但不限于是化学气相沉积法、连续离子层吸附与反应法、阳极氧化法、电解沉积法或共沉淀法,物理法包括但不限于是热蒸发镀膜法、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、原子层沉积法或脉冲激光沉积法。
在一些实施例中,空穴注入层、空穴传输层、发光层采用溶液法制备;电子传输层和阴极采用蒸镀法制备。
在一些实施例中,所述发光层采用溶液法制备,所述发光层的制备方法包括:在所述空穴传输层上施加含有主体材料和掺杂材料的混合溶液,然后干燥成膜,得到所述发光层;或者,在所述阴极上施加含有主体材料和掺杂材料的混合溶液,然后干燥成膜,得到所述发光层。
在一些实施例中,所述发光器件为正型结构,所述掺杂材料的分子量大于所述主体材料的分子量;或者,在另一些实施例中,所述发光器件为反型结构,所述掺杂材料的分子量小于所述主体材料的分子量。在利用溶液法制备的发光层中,掺杂的材料会更多的分布在发光层接近空穴传输层的界面,进而提升器件的寿命。
可以理解的是,发光器件的制备方法还可以包括封装步骤,封装材料可以是丙烯酸树脂或环氧树脂,封装可以是机器封装或手动封装。
本申请还提供一种显示装置,所述显示装置包括本申请实施例中任意一种的发光器件或包括本申请实施例中任意一种制备方法制备的发光器件。显示装置可以应用于任何具有显示功能的电子产品,电子产品包括但不限于是智能手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机、数码摄像机、智能可穿戴设备、智能称重电子秤、车载显示器、电视机或电子书阅读器,其中,智能可穿戴设备例如可以是智能手环、智能手表、虚拟现实(Virtual Reality,VR)头盔等。
下面通过实施例对本申请进行详细说明。
实施例1
本实施例提供一种OLED发光器件以及制备方法,该方法包括:
(1)以透明导电薄膜ITO作为阳极,厚度为50nm;
(2)在ITO上利用溶液法沉积PEDOT:PSS作为空穴注入层,厚度为20nm;
(3)在空穴注入层上利用溶液法沉积TFB作为空穴传输层,厚度为25nm;
(4)在空穴传输层上利用溶液法沉积发光层,该发光层的材料包括ADN、Tris-PCz以及DPAVBi,其中Tris-PCz的质量百分比为8%,DPAVBi的质量百分比为3%,厚度为35nm;
(5)在发光层上利用蒸镀法沉积Bphen:Liq作为电子传输层,厚度为30nm;
(6)在电子传输层上利用蒸镀法沉积Al作为阴极,厚度为100nm。
实施例2
本实施例提供一种OLED发光器件以及制备方法,该方法包括:
(1)以透明导电薄膜ITO作为阳极,厚度为50nm;
(2)在ITO上利用溶液法沉积PEDOT:PSS作为空穴注入层,厚度为20nm;
(3)在空穴注入层上利用溶液法沉积TFB作为空穴传输层,厚度为25nm;
(4)在空穴传输层上利用溶液法沉积发光层,该发光层的材料包括ADN、NPB-DPA以及DPAVBi,其中NPB-DPA的质量百分比为10%,DPAVBi的质量百分比为3%,厚度为35nm;
(5)在发光层上利用蒸镀法沉积Bphen:Liq作为电子传输层,厚度为30nm;
(6)在电子传输层上利用蒸镀法沉积Al作为阴极,厚度为100nm。
对比例1
本对比例提供一种OLED发光器件以及制备方法,该方法包括:
(1)以透明导电薄膜ITO作为阳极,厚度为50nm;
(2)在ITO上利用溶液法沉积PEDOT:PSS作为空穴注入层,厚度为20nm;
(3)在空穴注入层上利用溶液法沉积TFB作为空穴传输层,厚度为25nm;
(4)在空穴传输层上利用溶液法沉积发光层,该发光层的材料包括ADN和DPAVBi,其中DPAVBi的质量百分比为3%,厚度为35nm;
(5)在发光层上利用蒸镀法沉积Bphen:Liq作为电子传输层,厚度为30nm;
(6)在电子传输层上利用蒸镀法沉积Al作为阴极,厚度为100nm。
验证例
验证例用于验证实施例以及对比例提供的发光器件的性能。
将以上实施例中制备的发光器件采用本领域常规的方法进行寿命测试,测试结果如图5所示,各实施例和对比例对应的OLED在给定的恒定电流(50mA/cm2)下点亮,持续测试其亮度变化,直至亮度衰减至初始亮度的95%时所得到的曲线;图5中的横轴为测试时间,单位是小时;纵轴是亮度衰减的相对值,从100%至95%。各条曲线与横轴的交汇点所对应的时间即为OLED的T95值。
从图5中可以看出,对比例1对应的OLED的T95约43h,实施例1对应的OLED的T95约88h,实施例2对应的OLED的T95约78h,相较于对比例,提升幅度达1倍左右,说明在发光层中加入掺杂材料能够显著提高OLED的寿命。
以上对本申请实施例所提供的一种复合材料、薄膜、发光器件及其制备方法进行了详细介绍,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 (15)
1.一种复合材料,其特征在于,包括主体材料和掺杂材料,所述掺杂材料的LUMO能级的绝对值小于所述主体材料的LUMO能级的绝对值;并且,所述掺杂材料的空穴迁移率大于所述主体材料的空穴迁移率。
2.根据权利要求1所示的复合材料,其特征在于,所述掺杂材料的分子量大于或小于所述主体材料的分子量。
3.根据权利要求1所示的复合材料,其特征在于,所述掺杂材料的分子量大于所述主体材料的分子量,所述掺杂材料的分子量为700~1500;和/或所述主体材料的LUMO能级的绝对值与所述掺杂材料的LUMO能级的绝对值之差大于或等于0.3eV;和/或所述掺杂材料的空穴迁移率为10-5~10-3cm2v-1s-1。
4.根据权利要求1所示的复合材料,其特征在于,所述掺杂材料选自Tris-PCz、NPB-DPA、TSBPA、X-F6-TAPC及CzSi中的至少一种。
5.根据权利要求1所示的复合材料,其特征在于,所述主体材料选自:ADN、ZADN及TBADN中的至少一种;和/或所述复合材料还包括客体材料,所述客体材料选自:DPAVBi及TBPe中的至少一种。
6.根据权利要求5所示的复合材料,其特征在于,所述复合材料由所述主体材料、所述掺杂材料以及客体材料构成。
7.根据权利要求1所述的复合材料,其特征在于,在所述复合材料中,所述掺杂材料的质量百分数为2%~20%。
8.一种薄膜,其特征在于,所述薄膜的材料选自权利要求1至7任一项所述的复合材料。
9.一种发光器件,其特征在于,包括:
阳极;
阴极,与所述阳极相对设置;
发光层,设于所述阳极和阴极之间;以及
空穴传输层,设于所述阳极和发光层之间;
其中,所述发光层的材料选自权利要求1至7任一项所述的复合材料。
10.根据权利要求9所述的发光器件,其特征在于,
所述发光器件为正型结构,所述阳极作为底电极,所述阴极作为顶电极,所述掺杂材料的分子量大于所述主体材料的分子量;
或者,所述发光器件为反型结构,所述阳极作为顶电极,所述阴极作为底电极,所述掺杂材料的分子量小于所述主体材料的分子量。
11.根据权利要求9所述的发光器件,其特征在于,所述发光层包括接近所述空穴传输层的第一表面,以及接近所述阴极的第二表面,在所述第一表面至所述第二表面的方向上,所述掺杂材料的含量由高至低分布。
12.根据权利要求9所述的发光器件,其特征在于,所述空穴传输层的材料选自:poly-TPD、TFB及PVK中的至少一种;和/或所述阴极材料选自:Ag电极、Al电极、Au电极、Pt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、IZO、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。
13.根据权利要求9所述的发光器件,其特征在于,所述发光器件还包括设于所述阴极和所述发光层之间的电子传输层,以及设于所述空穴传输层和所述阳极之间的空穴注入层;所述电子传输层的材料选自:Bepp2、BAlq3、TPBi、TmPyPb、BCP以及Bphen中的至少一种;和/或,所述空穴注入层的材料选自:PEDOT:PSS、PANI:PSS、BFEC以及BFB中的至少一种。
14.一种发光器件的制备方法,其特征在于,所述发光器件为正型结构,所述阳极作为底电极,所述阴极作为顶电极,所述制备方法包括:
在阳极上制备空穴传输层;
在所述空穴传输层上制备发光层;以及
在所述发光层上制备阴极;
或者,所述发光器件为反型结构,所述阳极作为顶电极,所述阴极作为底电极,所述制备方法包括:
在所述阴极上制备发光层;
在所述发光层上制备空穴传输层;以及
在所述空穴传输层上制备阳极;
其中,所述发光层的材料选自权利要求1至7任一项所述的复合材料。
15.根据权利要求14所述的制备方法,其特征在于,所述发光层的制备方法包括:
在所述空穴传输层上施加含有主体材料和掺杂材料的混合溶液,然后干燥成膜,得到所述发光层;
或者,在所述阴极上施加含有主体材料和掺杂材料的混合溶液,然后干燥成膜,得到所述发光层。
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