CN117596912A - 有机电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包括阳极、空穴功能层、电子阻挡层、第一发光层、第二发光层、电子功能层和阴极,空穴功能层设置在阳极上;电子阻挡层设置在空穴功能层上,电子阻挡层包括电子阻挡材料;第一发光层设置在电子阻挡层上,第一发光层包括发光主体材料、发光客体材料以及电子阻挡材料,至少部分电子阻挡材料与至少部分发光主体材料形成激基复合物;第二发光层设置在第一发光层上,第二发光层包括发光主体材料和发光客体材料;电子功能层,设置在第二发光层上;阴极,设置在电子功能层上。本申请可以有效改善有机电致发光器件的发光效率。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种有机电致发光器件。
背景技术
由有机电致发光器件制备而成的显示面板相比传统的液晶显示面板具有更加轻薄、显示效果好、分辨率高、色域广、更节能以及能够实现柔性显示等优势,因此受到广泛关注。
传统的有机电致发光器件的发光层一般由发光主体材料和发光客体材料组成,由于发光层的电子传输速率大于空穴传输速率,激子一般在发光层和电子阻挡层之间的界面中复合从而实现发光,但是激子复合的区域小,会导致激子复合的区域的激子浓度过高,造成严重的激子淬灭现象,进而导致有机电致发光器件的发光效率降低。
故,有必要提出一种新的技术方案,以解决上述技术问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种有机电致发光器件,以提高有机电致发光器件的发光效率。
为解决上述问题,本申请的技术方案如下:
本申请提出了一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包括:
阳极;
空穴功能层,设置在所述阳极上;
电子阻挡层,设置在所述空穴功能层上,所述电子阻挡层包括电子阻挡材料;
第一发光层,设置在所述电子阻挡层上,所述第一发光层包括:发光主体材料、发光客体材料以及所述电子阻挡材料,至少部分所述电子阻挡材料与至少部分所述发光主体材料形成激基复合物;
第二发光层,设置在所述第一发光层上,所述第二发光层包括:所述发光主体材料和所述发光客体材料;
电子功能层,设置在所述第二发光层上;
阴极,设置在所述电子功能层上。
进一步的,所述电子阻挡材料的空穴传输速率大于所述发光主体材料的空穴传输速率,所述电子阻挡材料的最低未占据分子轨道能级高于所述发光主体材料的最低未占据分子轨道能级。
进一步的,所述电子阻挡材料的最低未占据分子轨道能级高于所述发光主体材料的最低未占据分子轨道能级,且所述电子阻挡材料的最高占据分子轨道能级高于所述发光主体材料的最高占据分子轨道能级。
进一步的,所述电子阻挡材料的最高占据分子轨道能级与所述发光主体材料的最高占据分子轨道能级之差小于或等于0.4eV。
进一步的,所述发光主体材料为三重态-三重态湮灭材料,所述发光主体材料的三线态能级大于所述电子阻挡材料的三线态能级。
进一步的,所述第一发光层的厚度的范围为2nm至10nm。
进一步的,所述第一发光层和所述第二发光层的厚度之和的范围为15nm至25nm。
进一步的,所述激基复合物的光谱相比所述电子阻挡材料的光谱红移距离大于或等于5nm,且相比所述发光主体材料的光谱红移的距离大于或等于5nm。
进一步的,在所述第一发光层中,所述发光客体材料的质量百分比的范围为0.5%至5%,所述电子阻挡材料的质量百分比的范围为30%至70%,所述发光主体材料的质量百分比的范围为25%至69.5%。
进一步的,所述电子阻挡材料选自三苯胺类化合物和咔唑类化合物中的至少一种,所述发光主体材料选自蒽类化合物。
在本申请中,通过在电子阻挡层上设置第一发光层和第二发光层,且第一发光层由发光客体材料、发光主体材料和电子阻挡层的电子阻挡材料组合而成,其中,电子阻挡材料的最低未占据分子轨道能级浅于发光主体材料的最低未占据分子轨道能级,且电子阻挡材料的空穴传输速率大于发光主体材料,电子阻挡材料的空穴传输能力强于发光主体材料,使第一发光层的最低未占据分子轨道能级变浅且空穴传输速率变大,故第一发光层的空穴传输能力变强,激子的复合区域从第一发光层与电子阻挡层之间的界面扩大至第一发光层的内部,激子复合区域的扩大提高了发光主体材料的利用量,同时避免了激子浓度过高造成激子淬灭严重的问题,有效改善了有机电致发光器件的发光效率和使用寿命。
附图说明
图1是本申请的实施例提供的底发射的有机电致发光器件的示意图;
图2是本申请的实施例提供的顶发射的有机电致发光器件的示意图;
图3是图1所示的有机电致发光器件的电子阻挡层、第一发光层和第二发光层的电子阻挡材料和发光主体材料的能级的示意图;
图4是本申请的实施例1中BPBPA:α,β-ADN=1:1的薄膜、BPBPA薄膜和α,β-ADN薄膜的光谱图;
图5是本申请的对比例5中TCTA:α,β-ADN=1:1的薄膜、TCTA薄膜和α,β-ADN薄膜的光谱图;
图6是本申请的实施例提供的有机电致发光器件在制备过程中所使用的蒸镀装置的示意图。
附图标记:
100、阳极;200、空穴功能层;210、空穴注入层;220、空穴传输层;300、电子阻挡层;301、电子阻挡材料;400、第一发光层;401、发光主体材料;402、发光客体材料;500、第二发光层;600、电子功能层;610、电子传输层;620、电子注入层;700、阴极;800、光提取层;
910、壳体;911、容纳腔;912、开口;920、电子阻挡材料蒸发源;930、发光主体材料蒸发源;940、发光客体材料蒸发源;1001、基板。
具体实施方式
本说明书和权利要求书中使用到的术语的含义与本申请所属领域的普通技术人员通常理解的含义相对应。本说明书和权利要求书中使用的术语仅为便于叙述和理解本申请的目的,并非意图把本申请限制于说明书和权利要求书中使用到的特定术语的狭义解释。
参阅图1至图3,本申请提供了一种有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包括阳极100、空穴功能层200、电子阻挡层300、第一发光层400、第二发光层500、电子功能层600和阴极700;
其中,空穴功能层200设置在阳极100上,电子阻挡层300设置在空穴功能层200上,第一发光层400设置在电子阻挡层300上,第一发光层400的材料包括发光主体材料401、发光客体材料402以及电子阻挡材料301,至少部分电子阻挡材料301与至少部分发光主体材料401形成激基复合物,第二发光层500设置在第一发光层400上,第二发光层500的材料包括发光主体材料401和发光客体材料402,电子功能层600设置在第二发光层500上,阴极700设置在电子功能层600上。
本申请的有机电致发光器件中,通过在电子阻挡层300上设置第一发光层400和第二发光层500,且第一发光层400包括发光主体材料401、发光客体材料402、和电子阻挡层300的电子阻挡材料301,其中,至少部分发光主体材料401与至少部分电子阻挡材料301在第一发光层400的内部形成激基复合物,使激子的复合区域从第一发光层400与电子阻挡层300之间的界面扩大至第一发光层400的内部,激子复合区域的扩大能够提高发光主体材料401的利用量,同时避免了激子浓度过高造成激子淬灭严重的问题,有效改善有机电致发光器件的发光效率和提高有机电致发光器件的使用寿命。
具体的,激基复合物是电子阻挡材料301和发光主体材料401的聚集体,在激发态时电子阻挡材料301和发光主体材料401的作用较强,产生新的能级,发射光谱不同于电子阻挡材料301的发射光谱和单个发光主体材料401的发射光谱。本申请通过在第一发光层的内部形成激基复合物,改变第一发光层最低未占据分子轨道能级以及提高第一发光层的电子传输速率,从而改善第一发光层的空穴传输能力,使激子复合区域能够从第一发光层400与电子阻挡层300之间的界面延伸至第一发光层的内部。
本实施例中,阳极100为透明或非透明电极层,阳极100选自金属、金属氧化物中的至少一种。具体的,如图1所示,有机电致发光器件为顶发光器件,阳极100为非透明电极层,阴极700为透明电极层,阴极700远离电子功能层600的一表面还设有光提取层800,有机电致发光器件从光提取层800远离阴极700的一面出光;
或者如图2所示,有机电致发光器件为底发光器件,阳极100为透明电极层,有机电致发光器件从阳极100远离空穴功能层200的一面出光。
本实施例中,空穴功能层200包括空穴注入层210和空穴传输层220。
本实施例中,空穴注入层210的空穴注入材料选自未掺杂或掺杂P型掺杂剂的空穴注入材料。空穴注入材料选自分子量为200至1500的有机化合物。具体的,空穴注入材料选自酞菁化合物(诸如铜酞菁)、N,N'-二苯基-N,N'-双-[4-(苯基-间甲苯基-氨基)-苯基]-联苯-4,4'-二胺(DNTPD)、4,4',4'-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、4,4',4"-三(N,N-二苯基氨基)三苯胺(TDATA)、4,4',4"-三[N-(2-萘基)-N-苯基氨基]-三苯胺(2-TNATA)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PEDOT/PSS)、聚苯胺/十二烷基苯磺酸(PANI/DBSA)、聚苯胺/樟脑磺酸(PANI/CSA)、聚苯胺/聚(4-苯乙烯磺酸盐)(PANI/PSS)、N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基联苯胺(NPB)、包含三苯胺的聚醚酮(TPAPEK)、4-异丙基-4'-甲基二苯基碘鎓四(五氟苯基)硼酸盐和二吡嗪并[2,3-f:2',3'-h]喹喔啉-2,3,6,7,10,11-六腈(HAT-CN)中的至少一种。
具体的,空穴注入层210的空穴注入材料选自以下结构中的一种:
本实施例中,空穴传输层220的空穴传输材料选自分子量为200至1500的有机化合物。具体的,空穴传输材料选自三苯胺类化合物或咔唑类化合物。具体的,空穴传输材料选自以下结构中的一种:
具体的,三苯胺类化合物指结构中具有三苯胺的化合物。
咔唑类化合物指结构中具有咔唑的化合物。
本实施例中,电子阻挡层300的电子阻挡材料301选自能够与发光主体材料401形成激基复合物的三苯胺类化合物或咔唑类化合物。
电子阻挡材料指能够阻挡电子或激子的材料。
本实施例中,所述电子阻挡材料301选自N4,N4,N4',N4'-四([1,1'-联苯]-4-基)-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺(BPBPA)。
本实施例中,所述发光主体材料401选自被氘原子取代或未被取代的蒽类化合物。具体的,发光主体材料401选自氢原子被氘原子取代或未被取代的以下结构中的一种:
本实施例中,发光客体材料402选自蓝色荧光材料,发光客体材料402在第一发光层400和第二发光层500中利用激子实现发光。
本实施例中,电子功能层600包括电子传输层610和电子注入层620,电子传输层610设置在第二发光层500和电子注入层620之间,电子注入层620设置在阴极700和电子传输层610之间。
本实施例中,第一发光层400中的电子阻挡层300材料与电子阻挡层300的电子阻挡材料301相同。
本实施例中,第一发光层400中的发光主体材料401和发光客体材料402分别与第二发光层500中的发光主体材料401和发光客体材料402相同。
如图3所示,本实施例中,电子阻挡材料301的空穴传输速率大于发光主体材料401的空穴传输速率,电子阻挡材料301的最低未占据分子轨道能级浅于发光主体材料401的最低未占据分子轨道能级,电子阻挡材料301的最低未占据分子轨道能级浅于发光主体材料401的最低未占据分子轨道能级。由于电子阻挡材料301的空穴传输速率大于发光主体材料401,因此电子阻挡材料301的空穴传输能力强于发光主体材料401,使第一发光层400的最低未占据分子轨道能级变浅的同时,第一发光层400的空穴传输能力变好,有利于激子复合区域扩大至第一发光层400的内部。
本实施例中,所述电子阻挡材料301的最高占据分子轨道能级浅于所述发光主体材料401的最高占据分子轨道能级,即所述电子阻挡材料301的最高占据分子轨道能级高于所述发光主体材料401的最高占据分子轨道能级,也即所述发光主体材料401的最高占据分子轨道能级深于所述电子阻挡材料301的最高占据分子轨道能级。所述电子阻挡材料301的最低未占据分子轨道能级浅于所述发光主体材料401的最低未占据分子轨道能级,即所述电子阻挡材料301的最低未占据分子轨道能级高于所述发光主体材料401的最低未占据分子轨道能级,也即所述发光主体材料401的最低未占据分子轨道能级深于所述电子阻挡材料301的最低未占据分子轨道能级。
如图3所示,本实施例中,所述电子阻挡材料301的LUMO能级高于所述发光主体材料401的LUMO能级,且所述电子阻挡材料301的HOMO能级高于所述发光主体材料401的HOMO能级。
具体的,LUMO能级是指分子中最低未占据分子轨道能级。HOMO能级所有分子轨道中最高被占据轨道的能级,即最高占据分子轨道能级。
具体的,电子阻挡材料301的LUMO能级相比发光主体材料401的LUMO能级较浅,电子阻挡材料301的HOMO能级相比所述发光主体材料401的HOMO能级较浅。即,发光主体材料401的LUMO能级相比电子阻挡材料301的LUMO能级较深,发光主体材料401的HOMO能级较电子阻挡材料301的HOMO能级较深。使电子阻挡层300的LUMO能级高于第一发光层400的LUMO能级,使电子阻挡层300和第一发光层400之间形成能量势垒,从而阻挡电子从第一发光层400进入到电子阻挡层300中,保证电子能够在第一发光层400和第二发光层500中进行激子复合从而发光,保证有机发光器件发光效率。
本实施例中,电子阻挡材料301的HOMO能级与发光主体材料401的HOMO能级之差小于或等于0.4eV,使空穴能够顺利从电子阻挡层300进入第一发光层400和第二发光层500,避免有机电致发光器件的电压过高。
本实施例中,发光主体材料401为三重态-三重态湮灭材料,发光主体材料401的三线态能级TH大于电子阻挡材料301的三线态能级TB。
本实施例中,第一发光层400和第二发光层500中的发光主体材料401的三线态激子通过三重态-三重态湮灭效应产生单线态激子,单线态激子转移到发光客体材料402,从而实现发光。发光主体材料401的三线态能级TH大于电子阻挡材料301的三线态能级TB,能够防止三线态激子从第一发光层400转移到电子阻挡层300导致激子淬灭,从而造成器件的发光效率不理想的问题。
本实施例中,所述第一发光层400中,所述发光客体材料402的质量百分比范围为0.5%至5%,所述电子阻挡材料301的质量百分比范围为30%至70%,所述发光主体材料401的质量百分比范围为25%至69.5%。
本实施例中,第一发光层400中,发光客体材料402的质量百分比为0.5%,电子阻挡材料301的质量百分比为30%,发光主体材料401的质量百分比为69.5%;
或者,发光客体材料402的质量百分比为1%,电子阻挡材料301的质量百分比为40%,发光主体材料401的质量百分比为59%;
或者,发光客体材料402的质量百分比为1%,电子阻挡材料301的质量百分比为49.5%,发光主体材料401的质量百分比为49.5%;
或者,发光客体材料402的质量百分比为2%,电子阻挡材料301的质量百分比为50%,发光主体材料401的质量百分比为48%;
或者,发光客体材料402的质量百分比为2%,电子阻挡材料301的质量百分比为49%,发光主体材料401的质量百分比为49%;
或者,发光客体材料402的质量百分比为4%,电子阻挡材料301的质量百分比为60%,发光主体材料401的质量百分比为36%。
在上述质量百分比范围内,激光复合区域从第一发光层400与电子阻挡层300的界面扩大到第一发光层400的内部,在激光复合区域中能够产生单线态激子的发光主体材料401的总量不减少的同时,激光复合区域的激子浓度降低,减少了激子猝灭现象,有效提升发光器件的发光效率,同时还可以延长发光器件的使用寿命。
本实施例中,第一发光层400的厚度范围为2nm至10nm。
具体的,第一发光层400的厚度设置为2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm或10nm。
本实施例中,第一发光层400的厚度对有机电致发光器件的发光效率有重要影响。在上述厚度范围内,有机电致发光器件的激子复合区域扩大的同时能够保证三重态-三重态湮灭的利用量,能够有效提高有机电致发光器件的最大外量子效率和使用寿命。
本实施例中,第一发光层400和第二发光层500的厚度之和的范围为15nm至25nm。
具体的,第一发光层400和第二发光层500的厚度之和为15nm、16nm、17nm、18nm、19nm、20nm、21nm、22nm、23nm、24nm、25nm。
本实施例中,有机电致发光器件的发光部分的厚度在上述范围内,有利于器件的小型化、轻薄化发展,避免两层发光层所导致有机电致发光器件的厚度过大的问题,保证有机电致发光器件能够实现柔性显示,拓宽有机电致发光器件应用范围。
本实施例中,所述激基复合物的光谱相比所述电子阻挡材料301的光谱红移距离大于或等于5nm,且相比所述发光主体材料401的光谱红移的距离大于或等于5nm,保证激基复合物的发射光谱不同于电子阻挡材料301的光谱和发光主体材料401的光谱,激基复合物能够形成新的光谱和新的能级。电子阻挡材料301与发光主体材料401形成激基复合物,降低了第一发光层400中形成激子的激发态能量,提高有机电致发光器件的发光效率。
具体的,激基复合物的光谱相比电子阻挡材料301的光谱红移的距离是指激基复合物的光谱峰值波长与电子阻挡材料301的光谱峰值波长相比,向红光方向移动的距离,即激基复合物的光谱峰值波长与电子子阻挡材料301的光谱峰值波长的差异。
本实施例中,激基复合物的光谱峰值波长与电子阻挡材料301的光谱峰值波长相比,向红光方向移动大于或等于5nm。激基复合物的光谱峰值波长与发光主体材料401的光谱峰值波长相比,向红光方向移动大于或等于5nm。
本实施例中,采用电子阻挡材料301、发光客体材料402和发光主体材料401采用同时蒸镀的方式实现混合,电子阻挡材料301和发光主体材料401的混合后形成激基复合物。
本实施例中,所述激基复合物的光谱峰值范围为430nm至470nm。
本实施例中,所述发光客体材料402的光谱峰值为440nm至480nm。
具体的,形成激基复合物的验证方法为:
在真空条件下,在经过清洗的石英玻璃衬底上分别蒸镀电子阻挡材料301的薄膜、发光主体材料401的薄膜以及电子阻挡材料301与发光主体材料401的混合薄膜,使用荧光光谱仪检测三个薄膜的光致发光光谱。
实施例1:
在真空条件下,在经过清洗的石英玻璃衬底上分别蒸镀BPBPA薄膜、α,β-ADN薄膜和BPBPA:α,β-ADN=1:1的薄膜,其中,BPBPA薄膜、α,β-ADN薄膜和BPBPA:α,β-ADN=1:1的薄膜的厚度均为30nm,使用荧光光谱仪测试薄膜的光致发光光谱,光谱图如图4所示。
如图4所示,BPBPA:α,β-ADN=1:1的薄膜相较BPBPA薄膜和α,β-ADN薄膜的发光峰值红移8-9nm,说明激基复合物形成。
其中,α,β-ADN的结构式为:
实施例2
在真空条件下,在玻璃和导电金属(ITO)上蒸镀HAT-CN作为空穴注入层,厚度为10nm;
在空穴注入层上蒸镀TAPC作为空穴传输层,厚度为45nm;
在空穴传输层上同时蒸镀BPBPA、α,β-ADN和TPPDA作为第一发光层,其中,TPPDA为发光客体材料,BPBPA:α,β-ADN:TPPDA=49.5:49.5:1,第一发光层的厚度2nm;
在第一发光层上同时蒸镀α,β-ADN和TPPDA作为第二发光层,α,β-ADN:TPPDA=98:2,第二发光层的厚度为18nm;
在第二发光层上蒸镀Bepp2作为空穴阻挡层,厚度为5nm;
在空穴阻挡层上蒸镀BPyTP和8-羟基喹啉锂(Liq)作为电子传输层,其中,BPyTP:Liq=1:1,厚度为30nm;
在电子传输层上蒸镀Liq作为电子注入层,厚度为1nm;
在电子注入层上设置阴极,厚度为100nm;
玻璃封装,得到有机电致发光器件1;
其中,α,β-ADN、Bepp2、BPyTP、HAT-CN、TAPC、BPBPA的结构式分别为:
实施例3
在真空条件下,在玻璃和导电金属(ITO)上蒸镀HAT-CN作为空穴注入层,厚度为10nm;
在空穴注入层上蒸镀TAPC作为空穴传输层,厚度为45nm;
在空穴传输层上同时蒸镀BPBPA、α,β-ADN和TPPDA作为第一发光层,其中,TPPDA为发光客体材料,BPBPA:α,β-ADN:TPPDA=49.5:49.5:1,第一发光层的厚度5nm;
在第一发光层上同时蒸镀α,β-ADN和TPPDA作为第二发光层,α,β-ADN:TPPDA=98:2,第二发光层的厚度为15nm;
在第二发光层上蒸镀Bepp2作为空穴阻挡层,厚度为5nm;
在空穴阻挡层上蒸镀BPyTP和8-羟基喹啉锂(Liq)作为电子传输层,其中,BPyTP:Liq=1:1,厚度为30nm;
在电子传输层上蒸镀Liq作为电子注入层,厚度为1nm;
在电子注入层上设置阴极,厚度为100nm;
玻璃封装,得到有机电致发光器件2。
实施例4
在真空条件下,在玻璃和导电金属(ITO)上蒸镀HAT-CN作为空穴注入层,厚度为10nm;
在空穴注入层上蒸镀TAPC作为空穴传输层,厚度为45nm;
在空穴传输层上同时蒸镀BPBPA、α,β-ADN和TPPDA作为第一发光层,其中,TPPDA为发光客体材料,BPBPA:α,β-ADN:TPPDA=49.5:49.5:1,第一发光层的厚度10nm;
在第一发光层上同时蒸镀α,β-ADN和TPPDA作为第二发光层,α,β-ADN:TPPDA=98:2,第二发光层的厚度为10nm;
在第二发光层上蒸镀Bepp2作为空穴阻挡层,厚度为5nm;
在空穴阻挡层上蒸镀BPyTP和8-羟基喹啉锂(Liq)作为电子传输层,其中,BPyTP:Liq=1:1,厚度为30nm;
在电子传输层上蒸镀Liq作为电子注入层,厚度为1nm;
在电子注入层上设置阴极,厚度为100nm;
玻璃封装,得到有机电致发光器件3。
对比例1:
在真空条件下,在玻璃和导电金属(ITO)上蒸镀HAT-CN作为空穴注入层,厚度为10nm;
在空穴注入层上蒸镀TAPC作为空穴传输层,厚度为45nm;
在空穴传输层上同时蒸镀BPBPA、α,β-ADN和TPPDA作为第一发光层,其中,TPPDA为发光客体材料,BPBPA:α,β-ADN:TPPDA=49.5:49.5:1,第一发光层的厚度15nm;
在第一发光层上同时蒸镀α,β-ADN和TPPDA作为第二发光层,α,β-ADN:TPPDA=98:2,第二发光层的厚度为5nm;
在第二发光层上蒸镀Bepp2作为空穴阻挡层,厚度为5nm;
在空穴阻挡层上蒸镀BPyTP和8-羟基喹啉锂(Liq)作为电子传输层,其中,BPyTP:Liq=1:1,厚度为30nm;
在电子传输层上蒸镀Liq作为电子注入层,厚度为1nm;
在电子注入层上设置阴极,厚度为100nm;
玻璃封装,得到对比器件1。
对比例2:
在真空条件下,在玻璃和导电金属(ITO)上蒸镀HAT-CN作为空穴注入层,厚度为10nm;
在空穴注入层上蒸镀TAPC作为空穴传输层,厚度为45nm;
在空穴传输层上同时蒸镀BPBPA、α,β-ADN和TPPDA作为第一发光层,其中,TPPDA为发光客体材料,BPBPA:α,β-ADN:TPPDA=49.5:49.5:1,第一发光层的厚度18nm;
在第一发光层上同时蒸镀α,β-ADN和TPPDA作为第二发光层,α,β-ADN:TPPDA=98:2,第二发光层的厚度为2nm;
在第二发光层上蒸镀Bepp2作为空穴阻挡层,厚度为5nm;
在空穴阻挡层上蒸镀BPyTP和8-羟基喹啉锂(Liq)作为电子传输层,其中,BPyTP:Liq=1:1,厚度为30nm;
在电子传输层上蒸镀Liq作为电子注入层,厚度为1nm;
在电子注入层上设置阴极,厚度为100nm;
玻璃封装,得到对比器件2。
对比例3:
在真空条件下,在玻璃和导电金属(ITO)上蒸镀HAT-CN作为空穴注入层,厚度为10nm;
在空穴注入层上蒸镀TAPC作为空穴传输层,厚度为45nm;
在空穴传输层上同时蒸镀BPBPA、α,β-ADN和TPPDA作为第一发光层,其中,TPPDA为发光客体材料,BPBPA:α,β-ADN:TPPDA=49.5:49.5:1,第一发光层的厚度20nm;
在第一发光层上蒸镀Bepp2作为空穴阻挡层,厚度为5nm;
在空穴阻挡层上蒸镀BPyTP和8-羟基喹啉锂(Liq)作为电子传输层,其中,BPyTP:Liq=1:1,厚度为30nm;
在电子传输层上蒸镀Liq作为电子注入层,厚度为1nm;
在电子注入层上设置阴极,厚度为100nm;
玻璃封装,得到对比器件3。
对比例4:
在真空条件下,在玻璃和导电金属(ITO)上蒸镀HAT-CN作为空穴注入层,厚度为10nm;
在空穴注入层上蒸镀TAPC作为空穴传输层,厚度为45nm;
在空穴传输层上蒸镀α,β-ADN和TPPDA作为第二发光层,第二发光层的厚度为20nm;
在第二发光层上蒸镀Bepp2作为空穴阻挡层,厚度为5nm;
在空穴阻挡层上蒸镀BPyTP和8-羟基喹啉锂(Liq)作为电子传输层,其中,BPyTP:Liq=1:1,厚度为30nm;
在电子传输层上蒸镀Liq作为电子注入层,厚度为1nm;
在电子注入层上设置阴极,厚度为100nm;
玻璃封装,得到对比器件4。
对比例5:
在真空条件下,在经过清洗的石英玻璃衬底上分别蒸镀4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)薄膜、α,β-ADN薄膜和TCTA:α,β-ADN=1:1的薄膜,其中,TCTA薄膜、α,β-ADN薄膜和TCTA:α,β-ADN=1:1的薄膜的厚度均为30nm,使用荧光光谱仪测试薄膜的光致发光光谱,光谱图如图5所示。
如图5所示,TCTA:α,β-ADN=1:1的混合薄膜仅表现出α,β-ADN发光峰值,说明TCTA:α,β-ADN=1:1的薄膜未形成激基复合物。
对比例6:
在真空条件下,在玻璃和导电金属(ITO)上蒸镀HAT-CN作为空穴注入层,厚度为10nm;
在空穴注入层上蒸镀TAPC作为空穴传输层,厚度为45nm;
在空穴传输层上同时蒸镀TCTA、α,β-ADN和TPPDA作为第一发光层,其中,TPPDA为发光客体材料,TCTA:α,β-ADN:TPPDA=49.5:49.5:1,第一发光层的厚度10nm;
在第一发光层上同时蒸镀α,β-ADN和TPPDA作为第二发光层,第二发光层的厚度为10nm;
在第二发光层上蒸镀Bepp2作为空穴阻挡层,厚度为5nm;
在空穴阻挡层上蒸镀BPyTP和8-羟基喹啉锂(Liq)作为电子传输层,其中,BPyTP:Liq=1:1,厚度为30nm;
在电子传输层上蒸镀Liq作为电子注入层,厚度为1nm;
在电子注入层上设置阴极,厚度为100nm;
玻璃封装,得到对比器件5。
性能测试:
将上述有机电致发光器件1、有机电致发光器件2、有机电致发光器件3以及对比器件1、对比器件2、对比器件4、对比器件5处于电流密度为10mA/cm2的条件下,测试上述器件的工作电压、电致发光峰、最大外量子效率和器件寿命,测试结果如表1所示:
表1
对比上表的有机发光器件1、有机发光器件2、有机发光器件3以及对比器件1、对比器件2、对比器件3和对比器件4的最大外量子效率得知,第一发光层厚度在2nm至10nm的范围内,器件的最大外量子效率高,说明有机电致发光器件的发光效率高。
对比上表的有机发光器件3和对比器件5得知,第一发光层中形成有激基复合物的器件比第一发光层中未形成激基复合物的器件的最大外量子效率高,且器件寿命更长。
实施例5:
制备步骤与实施例4的制备步骤相似,与实施例4的区别在于,在ITO/银(Ag)/ITO基板上蒸镀空穴注入层;
在阴极上设置光提取层,厚度为80nm,得到顶发射的有机电致发光器件4。
对比例7:
制备步骤与实施例5的制备步骤相似,与实施例5的区别在于,第一发光层的厚度为0nm,第二发光层的厚度为20nm,得到顶发射的对比器件6。
对比例8:
制备步骤与实施例5的制备步骤相似,与实施例5的区别在于,在电子阻挡层上蒸镀BPBPA和TPPDA作为第一发光层,BPBPA:TPPDA=98:2,第一发光层的厚度为10nm,其中,第一发光层的厚度为10nm,第二发光层的厚度为10nm,得到顶发射的对比器件7。
性能测试:
将上述有机电致发光器件4、对比器件6和对比器件7处于电流密度为10mA/cm2的条件下,测试上述器件的工作电压、电致发光峰、最大外量子效率和器件寿命,测试结果如表2所示:
表2
从表2可知,顶发射的有机电致发光器件4相比未设置第一发光层的对比器件6,最大外量子效率更高,发光效率更高,且器件寿命更长。
形成有激基复合物的发光器件4相比未形成激基复合物的对比器件7,最大外量子效率更高,发光效率更高,且器件寿命更长。
基于上述实施例提供的有机电致发光器件,如图6所示,本申请还提供一种蒸镀装置,用于制备如上述任一实施例提供的有机电致发光器件的第一发光层,所述蒸镀装置包括壳体910、电子阻挡材料蒸发源920、发光主体材料蒸发源930和发光客体材料蒸发源940,所述壳体910设有容纳腔911和开口912,电子阻挡材料蒸发源920、发光主体材料蒸发源930和发光客体材料蒸发源940容纳于所述容纳腔911内,电子阻挡材料蒸发源920、发光主体材料401蒸发源和发光客体材料蒸发源940的出射口分别对应三个开口912,电子阻挡材料从电子阻挡材料蒸发源920出射到基板1001上的区域、发光主体材料401从发光主体材料蒸发源930出射到基板1001上的区域和发光客体材料从发光客体材料蒸发源940出射到基板1001上的区域至少具有一部分重叠。
以上对本申请的具体实施方式作了详细说明。本申请所揭示的上述实施方式,仅是本申请的优选实施方式,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出许多变形和改进。这些变形和改进均落入本申请的权利要求书所限定的保护范围内。
Claims (10)
1.一种有机电致发光器件,其特征在于,包括:
阳极;
空穴功能层,设置在所述阳极上;
电子阻挡层,设置在所述空穴功能层上,所述电子阻挡层包括电子阻挡材料;
第一发光层,设置在所述电子阻挡层上,所述第一发光层包括:发光主体材料、发光客体材料以及所述电子阻挡材料,至少部分所述电子阻挡材料与至少部分所述发光主体材料形成激基复合物;
第二发光层,设置在所述第一发光层上,所述第二发光层包括:所述发光主体材料和所述发光客体材料;
电子功能层,设置在所述第二发光层上;
阴极,设置在所述电子功能层上。
2.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述电子阻挡材料的空穴传输速率大于所述发光主体材料的空穴传输速率,所述电子阻挡材料的最低未占据分子轨道能级高于所述发光主体材料的最低未占据分子轨道能级。
3.如权利要求2所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述电子阻挡材料的最低未占据分子轨道能级高于所述发光主体材料的最低未占据分子轨道能级,且所述电子阻挡材料的最高占据分子轨道能级高于所述发光主体材料的最高占据分子轨道能级。
4.如权利要求3所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述电子阻挡材料的最高占据分子轨道能级与所述发光主体材料的最高占据分子轨道能级之差小于或等于0.4eV。
5.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述发光主体材料为三重态-三重态湮灭材料,所述发光主体材料的三线态能级大于所述电子阻挡材料的三线态能级。
6.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述第一发光层的厚度的范围为2nm至10nm。
7.如权利要求6所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述第一发光层和所述第二发光层的厚度之和的范围为15nm至25nm。
8.如权利要求1至7任意一项所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述激基复合物的光谱相比所述电子阻挡材料的光谱红移距离大于或等于5nm,且相比所述发光主体材料的光谱红移的距离大于或等于5nm。
9.如权利要求1至7任意一项所述的有机电致发光器件,其特征在于,在所述第一发光层中,所述发光客体材料的质量百分比的范围为0.5%至5%,所述电子阻挡材料的质量百分比的范围为30%至70%,所述发光主体材料的质量百分比的范围为25%至69.5%。
10.如权利要求1至7任意一项所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述电子阻挡材料选自三苯胺类化合物和咔唑类化合物中的至少一种,所述发光主体材料选自蒽类化合物。
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