WO2017036084A1 - 有机电致发光器件及其制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种有机电致发光器件及其制备方法、显示装置。该有机电致发光器件包括阳极层（1）、阴极层（2）以及设置在阳极层和阴极层之间的发光层（3），并且还包括设置在该阳极层和该阴极层中的至少一者与该发光层之间的载流子速率调整层（10），该载流子速率调整层用于调整载流子的注入速率。

Description

有机电致发光器件及其制备方法、显示装置 技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及有机电致发光器件及其制备方法、显示装置。
背景技术
有机电致发光器件(Organic Light-Emitting Device，简称OLED)是一种利用有机固态半导体作为发光材料的发光器件，由于其具有制备工艺简单、成本低、功耗低、发光亮度高、工作温度范围广等优点，其具有广阔的应用前景。
现有的OLED的结构通常包括阳极层、阴极层以及设置在阳极层和阴极层之间的有机功能层。有机功能层沿阳极层朝向阴极层的方向依次包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、以及电子注入层。空穴注入层与阳极层相邻，电子注入层与阴极层相邻。
OLED的发光机理为：当阳极层和阴极层之间施加有外界电压时，在外界电压的驱动下，由阳极层注入的空穴通过空穴注入层和空穴传输层进入发光层中，由阴极层注入的电子通过电子注入层和电子传输层进入发光层中，进入到发光层中的空穴和电子在复合区复合形成激子，激子辐射跃迁发光而产生发光现象，即形成电致发光。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于电子和空穴具有不同注入速率，即电子注入速率大于空穴注入速率，将会导致注入到发光层复合区的电子数量和空穴数量不同，从而导致有机电致发光器件的发光效率和寿命降低。
发明内容
针对现有技术中的有机电致发光器件中存在的上述的问题，本发明实施例提供发光效率高、寿命长的有机电致发光器件及其制备方法、显示装置。
本发明实施例提供了一种有机电致发光器件，其包括阳极层、阴极层以及设置在所述阳极层和所述阴极层之间的发光层，所述有机电致发光器件还包括：设置在所述阳极层和所述阴极层中的至少一者与所述发光层之间的载流子速率调整层，所述载流子速率调整层用于调整载流子的注入速率。
所述载流子速率调整层可以设置在所述发光层与阴极层之间，所述载流子速率调整层可以包括电子速率调整层。所述电子速率调整层包括多个连续设置的电子陷阱单元，所述电子陷阱单元包括沿远离所述阴极层的方向依次设置的电子子注入层和减速层。所述电子子注入层用于将电子注入至所述减速层，所述减速层用于减缓电子注入速率。
所述载流子速率调整层还可以包括设置在所述发光层与所述电子速率调整层之间的电子传输层。
所述电子传输层的材料可以包括电子迁移率大于10-3cm2/V.S的材料。
所述电子传输层的材料可以包括2-(4-联苯基)-5-苯基恶二唑(PBD)、2，5-二(1-萘基)-1，3，5-恶二唑(BND)、2，4，6-三苯氧基-1，3，5-三嗪(TRZ)中的任意一种。
所述电子传输层的厚度范围可以为10nm至30nm。
所述减速层的材料可以包括镁、银、铝、锂、钾、钙中的任意一种或者多种组成的合金。
所述减速层的厚度范围可以为1nm至10nm。
所述电子子注入层的材料可以包括氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铷、氟化铯、氧化锂、偏硼酸锂中的任意一种。
所述电子子注入层的厚度范围可以为1nm至5nm。
所述电子陷阱单元的个数可以为2～10。
所述有机电致发光器件还可以包括设置在所述阳极层和所述 发光层之间的空穴注入层和空穴传输层。所述空穴注入层设置在所述阳极层和所述空穴传输层之间。
所述载流子速率调整层可以设置在发光层和阳极层之间，所述载流子速率调整层可以包括空穴速率调整层。所述空穴速率调整层包括多个连续设置的空穴加速单元，所述空穴加速单元包括沿远离所述阳极层的方向依次设置的空穴子注入层和加速层。所述空穴子注入层用于将空穴注入至所述加速层，所述加速层用于提高空穴传输速率。
所述空穴子注入层的材料可以为P型掺杂材料。
所述空穴子注入层的材料可以包括2，3，6，7，10，11-六氰基-1，4，5，8，9，12-六氮杂苯并菲，2，3，5，6-四氟-7，7′，8，8′-四氰二甲基对苯醌、三(4-溴苯基)六氯锑酸铵中的任意一种。
所述空穴子注入层的厚度范围可以为1nm至5nm。
所述加速层的材料可以为N，N′-二(1-萘基)-N，N′-二苯基-1，1′-联苯-4-4′-二胺、三苯基二胺衍生物、1，3，5-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)苯中的任意一种。
所述加速层的厚度范围可以为10nm至200nm。
所述空穴加速单元的个数可以为2～10。
所述有机电致发光器件还可以包括设置在所述阴极层和所述发光层之间的电子注入层和电子传输层。所述电子传输层设置在所述发光层与所述电子注入层之间。
所述载流子速率调整层可以包括空穴速率调整层和电子速率调整层，所述空穴速率调整层设置在所述阳极层和所述发光层之间，所述电子速率调整层设置所述阴极层和所述发光层之间。所述空穴速率调整层包括多个连续设置的空穴加速单元，所述空穴加速单元包括沿远离所述阳极层的方向依次设置的空穴子注入层和加速层，所述空穴子注入层用于将空穴注入至所述空学子传输层，所述加速层用于提高空穴的传输速率。所述电子速率调整层包括多个连续设置的电子陷阱单元，所述电子陷阱单元包括沿远离所述阴极层的方向依次设置的电子子注入层和减速层，所述电 子子注入层用于将电子注入至所述减速层，所述减速层用于减缓电子的注入速率。
所述有机电致发光器件还可以包括设置在所述发光层与所述电子速率调整层之间的电子传输层。
本发明实施例还提供了一种制备有机电致发光器件的方法，其包括在基底上方形成阳极层和阴极层，以及在所述阴极层和所述阳极层之间形成发光层，所述方法还包括：在所述阳极层和所述阴极层中的至少一者与所述发光层之间形成载流子速率调整层。
所述载流子速率调整层可以形成在所述阴极层和所述发光层之间，所述载流子速率调整层包括电子速率调整层。所述电子速率调整层包括多个连续设置的电子陷阱单元，所述电子陷阱单元包括沿远离所述阴极层的方向依次设置的电子子注入层和减速层。所述电子子注入层用于将电子注入至所述减速层，所述减速层用于减缓电子注入速率。形成所述电子速率调整层包括：在形成有所述发光层的基底上方采用蒸镀工艺依次形成所述减速层和所述电子子注入层；之后重复形成所述减速层和所述电子子注入层。
形成所述电子速率调整层还可以包括：在所述发光层与最靠近所述发光层的减速层之间形成电子传输层。
所述载流子速率调整层可以形成在所述发光层和所述阳极层之间，所述载流子速率调整层包括空穴速率调整层。所述空穴速率调整层包括多个连续设置的空穴加速单元，所述空穴加速单元包括沿远离所述阳极层的方向依次设置的空穴子注入层和加速层。所述空穴子注入层用于将空穴注入至所述加速层，所述加速层用于提高空穴传输速率；形成所述空穴速率调整层包括：在形成有所述阳极层的基底上方采用蒸镀工艺依次形成空穴子注入层和加速层；之后重复形成所述空穴子注入层和所述加速层。
所述载流子速率调整层可以包括空穴速率调整层和电子速率调整层。所述空穴速率调整层形成在所述阳极层和所述发光层之 间，所述电子速率调整层形成在所述阴极层和所述发光层之间。所述空穴速率调整层包括多个连续设置的空穴加速单元，所述空穴加速单元包括沿远离所述阳极层的方向依次设置的空穴子注入层和加速层，所述空穴子注入层用于将空穴注入至所述加速层，所述加速层用于提高空穴传输速率。所述电子速率调整层包括多个连续设置的电子陷阱单元，所述电子陷阱单元包括沿远离所述阴极层的方向依次设置的电子子注入层和减速层，所述电子子注入层用于将电子注入至所述减速层，所述减速层用于减缓电子注入速率。形成所述空穴速率调整层包括：在形成有所述阳极层的基底上方采用蒸镀工艺依次形成所述空穴子注入层和所述加速层；之后重复形成所述空穴子注入层和所述加速层。形成所述电子速率调整层包括：在形成有所述发光层的基底上方采用蒸镀工艺依次形成所述减速层和所述电子子注入层；之后重复形成所述减速层和所述电子子注入层。
形成所述电子速率调整层还可以包括：在所述发光层与最靠近所述发光层的减速层之间形成电子传输层。
本发明实施例还提供了一种显示装置，其包括上述的有机电致发光器件。
在本发明实施例的有机电致发光器件中设置了载流子速率调整层，该载流子速率调整层设置在阳极层和阴极层中的至少一者与发光层之间。该载流子速率调整层可调整相应的载流子向发光层的注入速率，使不同载流子的注入速率趋于平衡，以提高有机电致发光器件的发光效率和寿命。
附图说明
图1为根据本发明的实施例的有机电致发光器件的结构示意图。
图2为根据本发明的实施例的有机电致发光器件的结构示意图。
图3为根据本发明的实施例的有机电致发光器件的结构示意 图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明实施例提供一种有机电致发光器件，其包括阳极层、阴极层以及设置在阳极层和阴极层之间发光层。该有机电致发光器件还包括载流子速率调整层，其设置在阳极层和阴极层中的至少一者与发光层之间。该载流子速率调整层用于调整载流子的注入速率。
在现有技术的有机电致发光器件中，在驱动有机电致发光器件发光时，由于从阳极层注入空穴到发光层的注入速率与从阴极层注入电子到发光层的注入速率不同，即空穴注入速率小于电子注入速率，将会导致同一时刻注入到发光层复合区的电子数量和空穴数量不同，因此导致有机电致发光器件的发光效率和寿命降低。
在本实施例的有机电致发光器件中，增加了载流子速率调整层，其设置在阳极层和阴极层中的至少一者与发光层之间，该载流子速率调整层可调整相对应的载流子向发光层的注入速率，使不同载流子的注入速率趋于平衡，以提高有机电致发光器件的发光效率和寿命。
具体地，图1示出了根据本发明实施例的一种有机电致发光器件的结构示意图。该有机电致发光器件包括阳极层1、发光层3、载流子速率调整层10以及阴极层2。本实施例的载流子速率调整层10至少包括电子速率调整层4′。电子速率调整层4′包括多个连续设置的电子陷阱单元40，每个电子陷阱单元40包括沿远离阴极层2的方向依次设置的电子子注入层42和减速层41。电子子注入层42用于将电子注入至减速层41，减速层41用于减缓电子注入速率。
当有机电致发光器件被施加外界电压后，阴极层2所注入的 电子首先经过第一个电子子注入层42，由于电子本身的注入能力很差，该电子子注入层42有助于电子注入。然后，电子经过第一个减速层41，电子注入速率被减缓。之后，电子进入重复的电子子注入层42和减速层41。每一组电子子注入层42和减速层41实质上就相当于电子陷阱单元40，其用于将电子注入速率减缓。通过控制电子陷阱单元40的个数以使电子注入速率和阳极层1所注入的空穴的注入速率趋于平衡，此时电子和空穴在发光层3复合发光。本实施例的技术方案有助于提高有机电致发光器件的发光效率和寿命。
例如，本实施例中的载流子速率调整层10还包括设置在发光层3与电子速率调整层4′之间的电子传输层5。电子传输层5有助于将电子传输至发光层3中。
例如，本实施例中的有机电致发光器件还包括设置在阳极层1和发光层3之间的空穴注入层6和空穴传输层7，空穴注入层6设置在阳极层1和空穴传输层7之间。空穴注入层6有助于提高空穴的注入能力，空穴传输层7有助于提高空穴传输至发光层3的能力。
将结合下述的制备有机电致发光器件的方法对上述有机电致发光器件的各个膜层的材料和厚度进行具体说明。
制备本实施例的有机电致发光器件的方法包括如下步骤S1至步骤S8。
步骤S1包括在基底上溅射阳极导电薄膜，并通过构图工艺形成包括阳极层1的图形。
本实施例中，基底作为有机电致发光器件中电极层和有机功能薄膜层的支撑，其在可见光区域具有良好的透光性能，具有一定的防水汽和氧气渗透的能力，并具有较好的表面平整性，一般可以采用玻璃、柔性基片或阵列基板等制成。如果选用柔性基片，基底可采用聚酯类、聚酞亚胺或者较薄的金属制成。
此外，阳极层1作为有机电致发光器件中正向电压的连接层，具有较好的导电性能、可见光区域的透光性以及较高的功函数。 阳极层1可以采用无机金属氧化物(比如，氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)等)、有机导电聚合物(比如，聚3，4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT：PSS)、聚苯胺(PANI)等)或高功函数金属材料(比如，金、铜、银、铂等)制成。阳极层1的厚度范围可以为10nm至200nm。
步骤S2包括在形成有阳极层1的基底上采用真空蒸镀工艺制备空穴注入层6。
本实施例中，空穴注入层6的材料可以包括2，3，6，7，10，11-六氰基-1，4，5，8，9，12-六氮杂苯并菲(HAT-CN)、2，3，5，6-四氟-7，7′，8，8′-四氰二甲基对苯醌(F4-TCNQ)、三(4-溴苯基)六氯锑酸铵(TBAHA)中的任意一种。空穴注入层6的厚度范围可以为1nm至5nm。
步骤S3包括在形成有空穴注入层6的基底上采用真空蒸镀工艺形成空穴传输层7。
本实施例中，空穴传输层7的材料可以为空穴迁移率大于10-5cm2/V.S的材料，可以采用芳香族二胺类化合物、三苯胺化合物、芳香族三胺类化合物、联苯二胺衍生物、三芳胺聚合物、金属配合物、或者咔唑类聚合物制成，例如，N，N′-二(1-萘基)-N，N′-二苯基-1，1′-联苯-4-4′-二胺(NPB)、三苯基二胺衍生物(TPD)、TPTE、1，3，5-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)苯(TDAB)中的任意一种。空穴传输层7的厚度范围可以为10nm至200nm。
步骤S4包括在形成有空穴传输层7的基底上采用真空蒸镀工艺形成发光层3。
本实施例中，发光层3可以由具有空穴传输能力不低于电子传输能力的发光材料组成的无掺杂的荧光发光的有机材料制成，或可以采用由荧光掺杂剂与基质材料组成的掺杂荧光材料的有机材料制成，或可以采用由磷光掺杂剂与基质材料组成的掺杂磷光材料的有机材料制成。发光层3的厚度范围可以为10nm至50nm。
步骤S5包括在形成有发光层3的基底上采用真空蒸镀工艺形成电子传输层5。
本实施例中，电子传输层5的材料可以包括电子迁移率大于 10-3cm2/V.S的材料。
例如，电子传输层5的材料可以包括2-(4-联苯基)-5-苯基恶二唑(PBD)、2，5-二(1-萘基)-1，3，5-恶二唑(BND)、2，4，6-三苯氧基-1，3，5-三嗪(TRZ)中的任意一种。
例如，电子传输层5的厚度范围可以为10nm至30nm。
步骤S6包括在形成有电子传输层5的基底上采用真空蒸镀工艺形成第一个减速层41。
本实施例中，减速层41的材料可以包括镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、锂(Li)、钾(K)、钙(Ca)中的任意一种或者多种组成的合金。减速层41的厚度范围可以为1nm至10nm。
步骤S7包括在形成有第一个减速层41的基底上采用真空蒸镀工艺形成第一个电子子注入层42。
本实施例中，电子子注入层42的材料可以包括氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铷、氟化铯、氧化锂、偏硼酸锂中的任意一种。电子子注入层42的厚度范围可以为1nm至5nm。
之后，重复步骤S6和步骤S7，也就是形成多个电子陷阱单元40，电子陷阱单元40的个数可以为2～10个，例如为3个，当然也可以根据具体情况具体设定。
步骤S8包括在形成有第N个电子子注入层42的基底上采用真空蒸镀工艺形成阴极层2。
本实施例中，阴极层2作为有机电致发光器件中负向电压的连接层，具有较好的导电性能和较低的功函数。阴极层2通常可以采用低功函数金属材料制成，比如，锂、镁、钙、锶、铝、铟等或上述金属与铜、金、银的合金；或者可以采用一层很薄的缓冲绝缘层(如氟化锂LiF、碳酸铯CsCO3等)和上述金属或合金制成。阴极层2的厚度范围可以为10nm至20nm。
至此完成本实施例的有机电致发光器件的制备。
图2示出了根据本发明实施例的一种有机电致发光器件的结构示意图。该有机电致发光器件包括基底、依次设置在基底上的阳极层1、载流子速率调整层10、发光层3以及阴极层2。本实施 例中的载流子速率调整层10包括空穴速率调整层6′。该空穴速率调整层6′包括多个连续设置的空穴加速单元60，每个空穴加速单元60包括沿远离阳极层1方向依次设置的空穴子注入层61和加速层62。空穴子注入层61用于将空穴注入至加速层62，加速层62用于提高空穴注入速率。
在本实施例中，由于在阳极层1和发光层3之间设置了载流子速率调整层10，该载流子速率调整层10能够提高空穴的注入速率。具体地，载流子速率调整层10包括空穴速率调整层6′，该空穴速率调整层6′是由多个空穴加速单元60组成。有机电致发光器件在被施加外界电压后，从阳极层1向发光层3注入的空穴经过一个空穴加速单元60，空穴的注入速率就会提高。通过控制空穴加速单元60的个数，以使空穴注入速率与电子注入速率趋于平衡，此时电子和空穴在发光层3复合发光。本实施例的技术方案有助于提高有机电致发光器件的发光效率和寿命。
例如，本实施例中的有机电致发光器件还包括设置在阴极层2和发光层3之间的电子注入层4和电子传输层5。电子传输层5设置在发光层3与电子注入层4之间。电子注入层4和电子传输层5用于提高阴极层2向发光层3注入电子的能力。
将结合下述的制备有机电致发光器件的方法对上述有机电致发光器件的各个膜层的材料和厚度进行具体说明。
制备本实施例的有机电致发光器件的方法包括如下步骤S1至步骤S1至步骤S7。
步骤S1包括在基底上溅射阳极导电薄膜，并通过构图工艺形成包括阳极层1的图形。
本实施例中，基底作为有机电致发光器件中电极层和有机功能薄膜层的支撑，其在可见光区域具有良好的透光性能，具有一定的防水汽和氧气渗透的能力，并具有较好的表面平整性，一般可以采用玻璃、柔性基片或阵列基板等制成。如果选用柔性基片，基底可采用聚酯类、聚酞亚胺或者较薄的金属制成。
此外，阳极层1作为有机电致发光器件中正向电压的连接层， 具有较好的导电性能、可见光区域的透光性以及较高的功函数。阳极层1可以采用无机金属氧化物(比如，氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)等)、有机导电聚合物(比如，聚3，4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT：PSS)、聚苯胺(PANI)等)或高功函数金属材料(比如，金、铜、银、铂等)制成。阳极层1的厚度范围可以为10nm至200nm。
步骤S2包括在形成有阳极层1的基底上采用真空蒸镀工艺制备第一个空穴加速单元60中的空穴子注入层61。
本实施例中，空穴子注入层61可以由磷光掺杂剂(P)掺杂的有机材料或聚合物制成。
例如，空穴子注入层61的材料可以包括2，3，6，7，10，11-六氰基-1，4，5，8，9，12-六氮杂苯并菲(HAT-CN)、2，3，5，6-四氟-7，7′，8，8′-四氰二甲基对苯醌(F4-TCNQ)、三(4-溴苯基)六氯锑酸铵(TBAHA)中的任意一种。空穴子注入层61的厚度范围可以为1nm至5nm，例如为1nm。
步骤S3包括在形成有第一个空穴加速单元60中的空穴注入层61的基底上采用真空蒸镀工艺形成加速层62。
本实施例中，加速层62的材料可以包括空穴迁移率大于10-5cm2/V.S的材料。
具体地，加速层62可以采用芳香族二胺类化合物、三苯胺化合物、芳香族三胺类化合物、联苯二胺衍生物、三芳胺聚合物、金属配合物、或者咔唑类聚合物制成，例如，N，N′-二(1-萘基)-N，N′-二苯基-1，1′-联苯-4-4′-二胺(NPB)、三苯基二胺衍生物(TPD)、1，3，5-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)苯(TDAB)中的任意一种。加速层62的厚度范围为10nm至200nm。
之后，重复步骤S2和步骤S3，以形成多个空穴加速单元60，空穴加速单元60的个数可以为2～10个，例如为3个。当然，也可以根据具体情况具体设定，以使空穴输入的速率与电子注入速率趋于平衡。
步骤S4包括在形成有空穴速率调整层6′的基底上采用真空 蒸镀工艺形成发光层3。
本实施例中，发光层3可以由具有空穴传输能力不低于电子传输能力的发光材料组成的无掺杂的荧光发光的有机材料制成，或可以采用由荧光掺杂剂与基质材料组成的掺杂荧光材料的有机材料制成，或可以采用由磷光掺杂剂与基质材料组成的掺杂磷光材料的有机材料制成。发光层3的厚度范围可以为10nm至50nm。
步骤S5包括在形成有发光层3的基底上采用真空蒸镀工艺形成电子传输层5。
本实施例中，电子传输层5的材料可以包括电子迁移率较高的材料，例如，2-(4-联苯基)-5-苯基恶二唑(PBD)、2，5-二(1-萘基)-1，3，5-恶二唑(BND)、2，4，6-三苯氧基-1，3，5-三嗪(TRZ)中的任意一种。电子传输层5的厚度范围可以为10nm至30nm。
步骤S6包括在形成有电子传输层5的基底上采用真空蒸镀工艺形成电子注入层4，
本实施例中，电子注入层4的材料可以包括氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铷、氟化铯、氧化锂、偏硼酸锂中的任意一种。电子注入层4的厚度范围可以为1nm至5nm。
步骤S7包括在形成有电子注入层4的基底上采用真空蒸镀工艺形成阴极层2。
本实施例中，阴极层2作为有机电致发光器件中负向电压的连接层，具有较好的导电性能和较低的功函数。阴极层2通常可以采用低功函数金属材料制成，比如，锂、镁、钙、锶、铝、铟等或上述金属与铜、金、银的合金；或者可以采用一层很薄的缓冲绝缘层(如氟化锂LiF、碳酸铯CsCO3等)和上述金属或合金制成。阴极层2的厚度范围可以为10nm至20nm。
至此完成本实施例的有机电致发光器件的制备。
图3示出了根据本发明实施例的一种有机电致发光器件的结构示意图。该有机电致发光器件包括阳极层1、空穴速率调整层6′、发光层3、电子速率调整层4′以及阴极层2。空穴速率调整层6′和电子速率调整层4′组成载流子速率调整层。空穴速率调整层6′ 包括多个连续设置的空穴加速单元60，每个空穴加速单元60包括沿远离阳极层1的方向依次设置的空穴子注入层61和加速层62。空穴子注入层61用于将空穴注入至加速层62，加速层62用于提高空穴注入速率。电子速率调整层4′包括多个连续设置的电子陷阱单元40，每个电子陷阱单元40包括沿远离阴极层2的方向依次设置的电子子注入层42和减速层41。电子子注入层42用于将电子注入至减速层41，减速层41用于减缓电子注入速率。
当有机电致发光器件被施加外界电压后，阴极层2所注入的电子首先经过电子速率调整层4′的第一个电子子注入层42，由于电子本身的注入能力很差，该电子子注入层42有助于电子注入。然后，电子经过第一个减速层41，电子注入速率被减缓。之后，电子进入重复的电子子注入层42和减速层41。每一组电子子注入层42和减速层41实质上就相当于电子陷阱单元40，其用于将电子注入速率减缓。同时，空穴速率调整层6′是由多个空穴加速单元60组成，有机电致发光器件在被施加外界电压后，从阳极层1向发光层3注入的空穴经过空穴加速单元60，空穴的注入速率就会提高。通过调整电子陷阱单元40的个数和空穴加速单元60的个数，以使电子注入速率和空穴注入速率趋于平衡，此时电子和空穴在发光层3复合发光。根据本发明实施例的有机电致发光器件具有改善的发光效率和寿命。
例如，本实施例中的有机电致发光器件还包括设置在发光层3与电子速率调整层4′之间的电子传输层5。电子传输层5有助于将电子传输至发光层3中。
将结合下述的制备有机电致发光器件的方法对上述有机电致发光器件的各个膜层的材料和厚度进行具体说明。
制备本实施例的有机电致发光器件的方法包括如下步骤S1至步骤S8。
步骤S1包括在基底上溅射阳极导电薄膜，并通过构图工艺形成包括阳极层1的图形。
本实施例中，基底作为有机电致发光器件中电极层和有机功 能薄膜层的支撑，其在可见光区域具有良好的透光性能，具有一定的防水汽和氧气渗透的能力，并具有较好的表面平整性，一般可以采用玻璃、柔性基片或阵列基板等制成。如果选用柔性基片，基底可采用聚酯类、聚酞亚胺或者较薄的金属制成。
此外，阳极层1作为有机电致发光器件中正向电压的连接层，具有较好的导电性能、可见光区域的透光性以及较高的功函数。阳极层1可以采用无机金属氧化物(比如，氧化铟锡(ITO)，氧化锌(ZnO)等)、有机导电聚合物(比如，聚3，4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT：PSS)、聚苯胺(PANI)等)或高功函数金属材料(比如，金、铜、银、铂等)制成。阳极层1的厚度范围可以为10nm至200nm。
步骤S2包括在形成有阳极层1的基底上采用真空蒸镀工艺制备第一个空穴加速单元60中的空穴子注入层61。
本实施例中，空穴子注入层61可以由磷光掺杂剂(P)掺杂的有机材料或聚合物制成，例如，2，3，6，7，10，11-六氰基-1，4，5，8，9，12-六氮杂苯并菲(HAT-CN)、2，3，5，6-四氟-7，7′，8，8′-四氰二甲基对苯醌(F4-TCNQ)、三(4-溴苯基)六氯锑酸铵(TBAHA)中的任意一种。空穴子注入层61的厚度范围可以为1nm至5nm，例如为1nm。
步骤S3包括在形成有第一个空穴加速单元60中的空穴子注入层61的基底上采用真空蒸镀工艺形成加速层62。
本实施例中，加速层62的材料可以包括空穴传输速率大于10-5cm2/V.S的材料，并且可以采用芳香族二胺类化合物、三苯胺化合物、芳香族三胺类化合物、联苯二胺衍生物、三芳胺聚合物、金属配合物、或者咔唑类聚合物制成，例如，N，N′-二(1-萘基)-N，N′-二苯基-1，1′-联苯-4-4′-二胺(NPB)、三苯基二胺衍生物(TPD)、1，3，5-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)苯(TDAB)中的任意一种。加速层62的厚度范围为10nm至200nm。
之后，重复步骤S2和步骤S3，以形成多个空穴加速单元60，空穴加速单元60的个数可以为2～10个，例如为3个。当然，也可以根据具体情况具体设定，以使空穴输入的速率与电子注入速 率趋于平衡。
步骤S4包括在形成有空穴速率调整层6′的基底上采用真空蒸镀工艺形成发光层3。
本实施例中，发光层3可以由具有空穴传输能力不低于电子传输能力的发光材料组成的无掺杂的荧光发光的有机材料制成，或可以采用由荧光掺杂剂与基质材料组成的掺杂荧光材料的有机材料制成，或可以采用由磷光掺杂剂与基质材料组成的掺杂磷光材料的有机材料制成。发光层3的厚度范围可以为10nm至50nm。
步骤S5包括在形成有发光层3的基底上采用真空蒸镀工艺形成电子传输层5。
本实施例中，电子传输层5的材料可以包括电子迁移率较高的材料，例如，2-(4-联苯基)-5-苯基恶二唑(PBD)、2，5-二(1-萘基)-1，3，5-恶二唑(BND)、2，4，6-三苯氧基-1，3，5-三嗪(TRZ)中的任意一种。电子传输层5的厚度范围可以为10nm至30nm。
步骤S6包括在形成有电子传输层5的基底上采用真空蒸镀工艺形成第一个减速层41。
本实施例中，减速层41的材料可以包括镁(Mg)、银(Ag)、铝(Al)、锂(Li)、钾(K)、钙(Ca)中的任意一种或者多种组成的合金。减速层41的厚度范围可以为1nm至10nm。
步骤S7包括在形成有第一个减速层41的基底上采用真空蒸镀工艺形成第一个电子子注入层42。
本实施例中，电子子注入层42的材料可以包括氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铷、氟化铯、氧化锂、偏硼酸锂中的任意一种。电子子注入层42的厚度范围可以为1nm至5nm。
之后，重复步骤S6和步骤S7，也就是形成多个电子陷阱单元40，电子陷阱单元40的个数例如为3个，当然也可以根据具体情况具体设定，只要保证电子注入速率和空穴注入速率大致相同即可。
步骤S8包括在形成有第N个电子子注入层42的基底上采用真空蒸镀工艺形成阴极层2。
本实施例中，阴极层2作为有机电致发光器件中负向电压的连接层，具有较好的导电性能和较低的功函数。阴极层2通常可以采用低功函数金属材料制成，比如，锂、镁、钙、锶、铝、铟等或上述金属与铜、金、银的合金；或者可以采用一层很薄的缓冲绝缘层(如氟化锂LiF、碳酸铯CsCO3等)和上述金属或合金制成。阴极层2的厚度范围可以为10nm至20nm。
至此完成本实施例的有机电致发光器件的制备。
本发明实施例还提供一种显示装置，其包括上述任意一种有机电致发光器件。本实施例的显示装置的具有很好的发光效率和使用寿命。
该显示装置可以为电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为落入本发明的保护范围。

Claims (29)

  1. 一种有机电致发光器件，包括阳极层、阴极层以及设置在所述阳极层和所述阴极层之间的发光层，其中
    所述有机电致发光器件还包括：设置在所述阳极层和所述阴极层中的至少一者与所述发光层之间的载流子速率调整层，
    所述载流子速率调整层用于调整载流子的注入速率。
  2. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中
    所述载流子速率调整层设置在所述发光层与所述阴极层之间，所述载流子速率调整层包括电子速率调整层；
    所述电子速率调整层包括多个连续设置的电子陷阱单元，所述电子陷阱单元包括沿远离所述阴极层的方向依次设置的电子子注入层和减速层；
    所述电子子注入层用于将电子注入至所述减速层，所述减速层用于减缓电子注入速率。
  3. 根据权利要求2所述的有机电致发光器件，其中，所述载流子速率调整层还包括设置在所述发光层与所述电子速率调整层之间的电子传输层。
  4. 根据权利要求3所述的有机电致发光器件，其中，所述电子传输层的材料包括电子迁移率大于10-3cm2/V.S的材料。
  5. 根据权利要求4所述的有机电致发光器件，其中，所述电子传输层的材料包括2-(4-联苯基)-5-苯基恶二唑、2，5-二(1-萘基)-1，3，5-恶二唑、2，4，6-三苯氧基-1，3，5-三嗪中的任意一种。
  6. 根据权利要求3所述的有机电致发光器件，其中，所述电子传输层的厚度范围为10nm至30nm。
  7. 根据权利要求2所述的有机电致发光器件，其中，所述减速层的材料包括镁、银、铝、锂、钾、钙中的任意一种或者多种组成的合金。
  8. 根据权利要求2所述的有机电致发光器件，其中，所述减速层的厚度范围为1nm～10nm。
  9. 根据权利要求2所述的有机电致发光器件，其中，所述电子子注入层的材料包括氟化锂、氟化钠、氟化钾、氟化铷、氟化铯、氧化锂、偏硼酸锂中的任意一种。
  10. 根据权利要求2所述的有机电致发光器件，其中，所述电子子注入层的厚度范围为1nm至5nm。
  11. 根据权利要求2所述的有机电致发光器件，其中，所述电子陷阱单元的个数为2～10。
  12. 根据权利要求2至11中任一项所述的有机电致发光器件，还包括设置在所述阳极层和所述发光层之间的空穴注入层和空穴传输层，其中
    所述空穴注入层设置在所述阳极层和所述空穴传输层之间。
  13. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中
    所述载流子速率调整层设置在所述发光层和所述阳极层之间，所述载流子速率调整层包括空穴速率调整层；
    所述空穴速率调整层包括多个连续设置的空穴加速单元，所述空穴加速单元包括沿远离所述阳极层方向依次设置的空穴子注入层和加速层；
    所述空穴子注入层用于将空穴注入至所述加速层，所述加速 层用于提高空穴传输速率。
  14. 根据权利要求13所述的有机电致发光器件，其中，所述空穴子注入层的材料为P型掺杂材料。
  15. 根据权利要求14所述的有机电致发光器件，其中，所述空穴子注入层的材料包括2，3，6，7，10，11-六氰基-1，4，5，8，9，12-六氮杂苯并菲、2，3，5，6-四氟-7，7′，8，8′-四氰二甲基对苯醌、三(4-溴苯基)六氯锑酸铵中的任意一种。
  16. 根据权利要求13所述的有机电致发光器件，其中，所述空穴子注入层的厚度范围为1nm至5nm。
  17. 根据权利要求13所述的有机电致发光器件，其中，所述加速层的材料为N，N′-二(1-萘基)-N，N′-二苯基-1，1′-联苯-4-4′-二胺、三苯基二胺衍生物、1，3，5-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)苯中的任意一种。
  18. 根据权利要求13所述的有机电致发光器件，其中，所述加速层的厚度范围为10nm至200nm。
  19. 根据权利要求13所述的有机电致发光器件，其中，所述空穴加速单元的个数为2～10。
  20. 根据权利要求13至19中任一项所述的有机电致发光器件，还包括设置在所述阴极层和所述发光层之间的电子注入层和电子传输层，其中
    所述电子传输层设置在所述发光层与所述电子注入层之间。
  21. 根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中
    所述载流子速率调整层包括空穴速率调整层和电子速率调整层，所述空穴速率调整层设置在所述阳极层和所述发光层之间，所述电子速率调整层设置在所述阴极层和所述发光层之间；
    所述空穴速率调整层包括多个连续设置的空穴加速单元，所述空穴加速单元包括沿远离所述阳极层的方向依次设置的空穴子注入层和加速层，所述空穴子注入层用于将空穴注入至所述加速层，所述加速层用于提高空穴的传输速率；
    所述电子速率调整层包括多个连续设置的电子陷阱单元，所述电子陷阱单元包括沿远离所述阴极层的方向依次设置的电子子注入层和减速层，所述电子子注入层用于将电子注入至所述减速层，所述减速层用于减缓电子的注入速率。
  22. 根据权利要求21所述的有机电致发光器件，还包括设置在所述发光层与所述电子速率调整层之间的电子传输层。
  23. 一种制备有机电致发光器件的方法，包括在基底上方形成阳极层和阴极层，以及在所述阴极层和所述阳极层之间形成发光层，其中
    所述方法还包括：在所述阳极层和所述阴极层中的至少一者与所述发光层之间形成载流子速率调整层。
  24. 根据权利要求23所述的方法，其中
    所述载流子速率调整层形成在所述阴极层和所述发光层之间，所述载流子速率调整层包括电子速率调整层；
    所述电子速率调整层包括多个连续设置的电子陷阱单元，所述电子陷阱单元包括沿远离所述阴极层的方向依次设置的电子子注入层和减速层；
    所述电子子注入层用于将电子注入至所述减速层，所述减速层用于减缓电子注入速率；
    形成所述电子速率调整层包括：在形成有所述发光层的基底 上方采用蒸镀工艺依次形成所述减速层和所述电子子注入层；之后重复形成所述减速层和所述电子子注入层。
  25. 根据权利要求24所述的方法，其中，形成所述电子速率调整层还包括：在所述发光层与最靠近所述发光层的减速层之间形成电子传输层。
  26. 根据权利要求23所述的方法，其中
    所述载流子速率调整层形成在所述发光层和所述阳极层之间，所述载流子速率调整层包括空穴速率调整层；
    所述空穴速率调整层包括多个连续设置的空穴加速单元，所述空穴加速单元包括沿远离所述阳极层的方向依次设置的空穴子注入层和加速层；
    所述空穴子注入层用于将空穴注入至所述加速层，所述加速层用于提高空穴传输速率；
    形成所述空穴速率调整层包括：在形成有所述阳极层的基底上方采用蒸镀工艺依次形成所述空穴子注入层和所述加速层；之后重复形成所述空穴子注入层和所述加速层。
  27. 根据权利要求23所述的方法，其中
    所述载流子速率调整层包括空穴速率调整层和电子速率调整层，所述空穴速率调整层形成在所述阳极层和所述发光层之间，所述电子速率调整层形成在所述阴极层和所述发光层之间；
    所述空穴速率调整层包括多个连续设置的空穴加速单元，所述空穴加速单元包括沿远离所述阳极层的方向依次设置的空穴子注入层和加速层，所述空穴子注入层用于将空穴注入至所述加速层，所述加速层用于提高空穴的传输速率；
    所述电子速率调整层包括多个连续设置的电子陷阱单元，所述电子陷阱单元包括沿远离所述阴极层的方向依次设置的电子子注入层和减速层，所述电子子注入层用于将电子注入至所述减速 层，所述减速层用于减缓电子的注入速率；
    形成所述空穴速率调整层包括：在形成有所述阳极层的基底上方采用蒸镀工艺依次形成所述空穴子注入层和所述加速层；之后重复形成所述空穴子注入层和所述加速层；
    形成所述电子速率调整层包括：在形成有所述发光层的基底上方采用蒸镀工艺依次形成所述减速层和所述电子子注入层；之后重复形成所述减速层和所述电子子注入层。
  28. 根据权利要求27所述的方法，其中，形成所述电子速率调整层还包括：在所述发光层与最靠近所述发光层的减速层之间形成电子传输层。
  29. 一种显示装置，包括权利要求1至22中任一项所述的有机电致发光器件。
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