电致发光器件及其制备方法
阅读：1发布：2022-02-04
专利汇可以提供电致发光器件及其制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 适用于电致发光技术领域，提供了一种电致发光器件及其制备方法。该电致发光器件包括衬底，位于该衬底上的 阳极 、 阴极 、 发光层 及空穴传输层，该发光层位于该阳极和阴极之间，该空穴传输层位于该阳极和发光层之间，该电致发光器件还包括 激子 分离层，该激子分离层位于空穴传输层和发光层之间，该激子分离层的材质为激子分离材料。本发明电致发光器件，通过在空穴传输层和发光层之间设置激子分离层，避免激子在界面处衰减而产生的光发射，大大减少了激子在传递过程中的损失；同时 电子 将再次进入发光层，实现了电致发光器件发光 亮度 和 发光效率 的显著提升。本发明电致发光器件制备方法，操作简单、成本低廉，生产效益高，适于工业化生产。，下面是电致发光器件及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种电致发光器件，包括衬底，位于所述衬底上的阳极、阴极、发光层及空穴传输层，所述发光层位于所述阳极和阴极之间，所述空穴传输层位于所述阳极和发光层之间，其特征在于，所述电致发光器件还包括激子分离层，所述激子分离层位于空穴传输层和发光层之间，所述激子分离层的材质为激子分离材料，其中，所述激子分离材料为四羧基苝衍生物。
2.如权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述激子分离层的厚度为1-20纳米。
3.如权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述阳极的材质选自金属、金属氧化物或有机导电聚合物。
4.如权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述阴极包括缓冲层和金属层，所述缓冲层选自氟化锂或氟化铯。
5.如权利要求1所述的电致发光器件，其特征在于，所述电致发光器件还包括空穴注入层、电子传输层、电子注入层及空穴阻挡层，所述空穴注入层位于所述阳极和空穴传输层之间；所述电子传输层位于所述发光层和阴极之间；所述电子注入层位于所述电子传输层和阴极之间；所述空穴阻挡层位于所述发光层和电子传输层之间。
6.一种电致发光器件制备方法，包括如下步骤：
通过真空蒸镀或旋涂在衬底上形成阳极，得到含阳极的衬底；
通过真空蒸镀或旋涂在所述阳极上形成空穴传输层；
将激子分离材料通过真空蒸镀或旋涂在所述空穴传输层上形成激子分离层；
通过真空蒸镀或旋涂在所述激子分离层上形成发光层；
通过真空蒸镀或旋涂在所述发光层上形成阴极，得到电致发光器件，
其中，所述激子分离材料为四羧基苝衍生物。
7.如权利要求6所述的电致发光器件制备方法，其特征在于，所述激子分离层的厚度为1-20纳米。
电致发光器件及其制备方法
技术领域
[0001] 本发明属于电致发光显示技术领域，尤其涉及一种电致发光器件及其制备方法。
背景技术
[0002] OLED器件通常采用三明治结构，即阴极和阳极之间夹有机层结构，当前多层有机层结构通常为：空穴注入层/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层，在有机层与电极的界面处可引入缓冲层提高载流子注入能力。常用的这种结构中，至少由两个有机功能层构成，而层与层的界面，在电激发下将有可能辐射出与原来两个功能层不同的发射光谱，而这种新的EL发射认为是来自于层状有机EL器件中有机薄膜层界面间形成的激基复合物(Exciplex)的发射，而且几乎所有激基复合物或者说界面发射光谱都随外加电压而变化，严重影响了器件发光的稳定性、发光效率。
发明内容
[0004] 本发明是这样实现的，
[0005] 一种电致发光器件，包括衬底，位于该衬底上的阳极、阴极、发光层及空穴传输层，该发光层位于该阳极和阴极之间，该空穴传输层位于该阳极和发光层之间，该电致发光器件还包括激子分离层，该激子分离层位于空穴传输层和发光层之间，该激子分离层的材质为激子分离材料。
[0006] 以及，
[0007] 一种电致发光器件制备方法，包括如下步骤：
[0009] 通过真空蒸镀或旋涂在所述阳极上形成空穴传输层；
[0010] 将激子分离材料通过真空蒸镀或旋涂在所述空穴传输层上形成激子分离层；
[0011] 通过真空蒸镀或旋涂在所述激子分离层上形成发光层；
[0012] 通过真空蒸镀或旋涂在所述发光层上形成阴极，得到电致发光器件。
[0013] 本发明实施例电致发光器件，通过在空穴传输层和发光层之间设置激子分离层，将在空穴传输层和发光层界面处形成的激子分离成单独的电子和空穴，避免激子在界面处衰减而产生的光发射，从而避免激基复合物发光现象，大大减少了激子在传递过程中的损失；同时电子将再次进入发光层，与其内的空穴相遇而产生激子而发光，实现了电致发光器件发光亮度和发光效率的显著提升。本发明实施例电致发光器件制备方法，操作简单、成本低廉，生产效益高，适于工业化生产。附图说明
[0014] 图1是本发明实施例电致发光器件结构图；
[0015] 图2是本发明实施例电致发光器件第一种实施方式结构图；
[0016] 图3是本发明实施例电致发光器件第二种实施方式结构图；
[0017] 图4是本发明实施例电致发光器件第三种实施方式结构图；
[0018] 图5是本发明实施例电致发光器件第四种实施方式结构图；
[0019] 图6是本发明实施例四电致发光器件结构图；
[0020] 图7是本发明实施例四电致发光器件结构图；
[0021] 图8是本发明实施例六电致发光器件结构图；
[0022] 图9是本发明实施六的电致发光器件发光效率图。
具体实施方式
[0023] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0024] 请参阅图1，图1显示本发明实施例电致发光器件结构图，包括衬底1，位于该衬底1上的阳极2、阴极3、发光层4及空穴传输层5，该发光层4位于该阳极2和阴极3之间，该空穴传输层5位于该阳极2和发光层4之间，该电致发光器件还包括激子分离层6，该激子分离层6位于空穴传输层5和发光层4之间，该激子分离层6的材质为激子分离材料。
[0025] 本发明实施例电致发光器件，通过在空穴传输层5和发光层4之间设置激子分离层6，将在空穴传输层5和发光层4界面处形成的激子分离成单独的电子和空穴，避免激子在界面处衰减而产生的光发射，从而避免激基复合物发光现象，大大减少了激子在传递过程中的损失；同时电子将再次进入发光层4，与其内的空穴相遇而产生激子而发光，实现了电致发光器件发光亮度和发光效率的显著提升。
[0026] 具体地，本发明实施例电致发光器件包括衬底1、位于该衬底1上的阳极2、位于该阳极2上的空穴传输层5、位于该空穴传输层5上的激子分离层6、位于该激子分离层6上的发光层4以及位于该发光层4上的阴极3。
[0027] 进一步地，请参阅图2，图2显示本发明实施例电致发光器件一种实施方式，该电致发光器件还包括空穴注入层7，该空穴注入层7位于所述阳极2和空穴传输层5之间，通过设置空穴注入层7，使得本发明实施例电致发光器件的空穴注入效率大大增加。
[0028] 进一步地，请参阅图3，图3显示本发明实施例电致发光器件一种实施方式，该电致发光器件还包括电子传输层8，该电子传输层8位于发光层4和阴极3之间，通过设置电子传输层8，使得电致发光器件的电子传输效率大大增加。
[0029] 进一步地，请参阅图4，图4显示本发明实施例电致发光器件一种实施方式，该电致发光器件还包括电子注入层9，该电子注入层9位于电子传输层8和阴极3之间，通过设置电子注入层9，使得电致发光器件的电子注入效率大大提升；
[0030] 进一步，请参阅图5，图5显示本发明实施例电致发光器件一种实施方式，该电致发光器件还包括空穴阻挡层10，该空穴阻挡层10位于发光层4和电子传输层8之间，通过设置空穴阻挡层10，能够有效的防止发光层4中的空穴逃逸，使得电致发光器件的发光效率大大提升。
[0031] 本发明实施例电致发光器件的结构可以从如下种类中选择：
[0032] ①.玻璃/ITO/空穴传输层/激子分离层/发光层/阴极层；
[0033] ②.玻璃/ITO/空穴注入层/空穴传输层/激子分离层/发光层/阴极层；
[0034] ③.玻璃/ITO/空穴传输层/激子分离层/发光层/电子传输层/阴极层；
[0035] ④.玻璃/ITO/空穴注入层/空穴传输层/激子分离层/发光层/电子传输层/阴极层；
[0036] ⑤.玻璃/ITO/空穴注入层/空穴传输层/激子分离层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极层；
[0037] ⑥.玻璃/ITO/空穴注入层/空穴传输层/激子分离层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极层；
[0038] ⑦.玻璃/导电聚合物/空穴传输层/激子分离层/发光层/阴极层；
[0039] ⑧.玻璃/导电聚合物/空穴注入层/空穴传输层/激子分离层/发光层/阴极层；
[0040] ⑨.玻璃/导电聚合物/空穴传输层/激子分离层/发光层/电子传输层/阴极层；
[0041] ⑩.玻璃/导电聚合物/空穴注入层/空穴传输层/激子分离层/发光层/电子传输层/阴极层；
[0042] 玻璃/导电聚合物/空穴注入层/空穴传输层/激子分离层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极层；
[0043] 玻璃/导电聚合物/空穴注入层/空穴传输层/激子分离层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极层；
[0044] 柔性衬底/ITO/空穴传输层/激子分离层/发光层/阴极层；
[0045] 柔性衬底/ITO/空穴注入层/空穴传输层/激子分离层/发光层/阴极层；
[0046] 柔性衬底/ITO/空穴传输层/激子分离层/发光层/电子传输层/阴极层；
[0047] 玻柔性衬底/ITO/空穴注入层/空穴传输层/激子分离层/发光层/电子传输层/阴极层；
[0048] 柔性衬底/ITO/空穴注入层/空穴传输层/激子分离层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极层；
[0049] 柔性衬底/ITO/空穴注入层/空穴传输层/激子分离层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极层；
[0050] 具体地，该衬底可以选自玻璃、金属薄片或者柔性基片，该柔性基片的材质选自聚酯化合物或者聚酞亚胺化合物；
[0051] 该阳极为金属薄膜或金属氧化物薄膜，该金属薄膜选自功函数较高的金属薄膜，例如金薄膜、银薄膜、铜薄膜等；该金属氧化物薄膜例如，ITO薄膜或者氧化锌薄膜或氧化锡锌薄膜等；该阳极的材质还可以选自3，4-乙撑二氧噻吩混合聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)或聚苯胺(PANI)类有机导电聚合物；
[0052] 具体地，该阴极包括缓冲层和金属层，该缓冲层位于发光层和金属层之间，该缓冲层的材质为无机小分子化合物或者具有高的未被占用能级(LUMO)的有机化合物，例如LiF、MgFZ、LiZO、CsF；该金属层的材质为功函数较低的金属或其氧化物，例如，锂、镁、钙、锶、铝、铟等；或者，氧化锂、氧化镁、氧化钙、氧化锶、三氧化二铝、氧化铟等；或者，上述金属与金或银的合金，例如金与锂合金、金与镁合金、银与铝合金、银与铟合金等。
[0054] 具体地，该空穴注入层的材质选自酞青铜(CuPc)、聚对亚苯基亚乙烯及其衍生物、噻吩类。
[0055] 具体地，该空穴传输层的材质选自芳香族二胺类化合物或星形三苯胺化合物；
[0057] 具体地，该空穴阻挡层的材质选自1，10-邻菲罗林衍生物(BCP)、二(2-甲基-8-喹啉酸根合)三苯基硅烷醇铝(III)、二(2-甲基-8-喹啉酸根合)4-苯酚铝(III)或二(2-甲基-8-喹啉酸根合)4-苯基苯酚铝(III)中的一种或几种；
[0058] 具体地，该电子注入层和电子传输层的材质均选自金属配合物、噁二唑类电子传输材料、或咪唑类电子传输材料，具体没有限制。
[0059] 上述电致发光器件制备方法如下：
[0060] 步骤S01，制备阳极
[0061] 通过真空蒸镀或旋涂在衬底上形成阳极，得到含阳极的衬底；
[0062] 步骤S02，制备空穴传输层
[0063] 通过真空蒸镀或旋涂在该阳极上形成空穴传输层；
[0064] 步骤S03，制备激子分离层
[0065] 通过真空蒸镀或旋涂在该空穴传输层上形成激子分离层；
[0066] 步骤S04，制备发光层
[0067] 通过真空蒸镀或旋涂在该激子分离层上形成发光层；
[0068] 步骤S05，制备阴极
[0069] 通过真空蒸镀或旋涂在该发光层上形成阴极，得到电致发光器件。
[0070] 进一步，该制备方法中，还包括空穴注入层、电子传输层、电子注入层或空穴阻挡层的制备步骤，所使用的方法为真空蒸镀或者旋涂。
[0071] 以下结合具体实施例对上述电致发光器件的结构和材质进行详细阐述。
[0072] 实施例一
[0073] 请参阅图1，图1显示本实施例电致发光器件结构图，包括：
[0074] 玻璃衬底1；
[0075] 位于该玻璃衬底1上的ITO薄膜2；
[0076] 位于该ITO薄膜2上的空穴传输层5，该空穴传输层5的材质为NPB(正溴丙烷)，厚度为40纳米；
[0077] 位于该空穴传输层5上的激子分离层6，该激子分离层6的材质为富勒烯，厚度为5纳米；
[0078] 位于该激子分离层6上的发光层4，该发光层4的材质为Alq3，该发光层4的厚度为50纳米；
[0079] 位于该发光层4上的阴极3，该阴极3的材质为Mg:Ag合金；
[0080] 器件基本结构为：玻璃/ITO/NPB(40nm)/C60(5nm)/Alq3(50nm)/Mg:Ag。
[0081] 实施例二
[0082] 请参阅图2，图2显示本实施例电致发光器件结构图，包括：
[0083] 玻璃衬底1；
[0084] 位于该玻璃衬底1上的ITO薄膜2；
[0085] 位于该ITO薄膜2上的空穴注入层7，该空穴注入层7的材质为CuPc，厚度为15纳米；
[0086] 位于该空穴注入层7上的空穴传输层5，该空穴传输层5的材质为NPB，厚度为35纳米；
[0087] 位于该空穴传输层5上的激子分离层6，该激子分离层6的材质为富勒烯，厚度为5纳米；
[0088] 位于该激子分离层6上的发光层4，该发光层4的材质为Alq3，该发光层4的厚度为50纳米；
[0089] 位于该发光层4上的阴极3，该阴极3的材质为Mg:Ag合金；
[0090] 器件基本结构为：玻璃/ITO/CuPc(15nm)/NPB(40nm)/C60(5nm)/Alq3(50nm)/Mg:Ag。
[0091] 实施例三
[0092] 请参阅图3，图3显示本实施例电致发光器件结构图，包括：
[0093] 玻璃衬底1；
[0094] 位于该玻璃衬底1上的ITO薄膜2；
[0095] 位于该ITO薄膜2上空穴传输层5，该空穴传输层5的材质为NPB，厚度为40纳米；
[0096] 位于该空穴传输层5上的激子分离层6，该激子分离层6的材质为富勒烯，厚度为5纳米；
[0097] 位于该激子分离层6上的发光层4，该发光层4的材质为Alq3和Rubrene按质量比为20∶1组成的混合物，该发光层4的厚度为30纳米；
[0098] 位于该发光层上的电子传输层8，该电子传输层8的材质为Alq3，厚度为20纳米；
[0099] 位于该电子传输层8上的阴极3，该阴极3的材质为Mg:Ag合金；
[0100] 器 件 基 本 结 构 为：玻 璃/ITO/NPB(40nm)/C60(5nm)/Alq3:Rubrene(30nm)/Alq3(20nm)/Mg:Ag。
[0101] 实施例四
[0102] 请参阅图6，图6显示本实施例四的电致发光器件结构图，其中在该发光层和阴极之间包括电子传输层，具体包括：
[0103] 玻璃衬底1；
[0104] 位于该玻璃衬底1上的ITO薄膜2；
[0105] 位于该ITO薄膜2上空穴注入层7，该空穴注入层7的材质为CuPc，厚度为15纳米；
[0106] 位于该空穴注入层7上的空穴传输层5，该空穴传输层5的材质为NPB，厚度为35纳米；
[0107] 位于该空穴传输层5上的激子分离层6，该激子分离层6的材质为富勒烯，厚度为5纳米；
[0108] 位于该激子分离层6上的发光层4，该发光层4的材质为Alq3和Rubrene按质量比为20∶1组成的混合物，该发光层4的厚度为20纳米；
[0109] 位于该发光层4上的电子传输层8，该电子传输层8的材质为Alq3，厚度为30纳米；
[0110] 位于该电子传输层8上的阴极3，该阴极3的材质为Mg:Ag合金；
[0111] 器 件 基 本 结 构 为：玻 璃 /ITO/CuPc(15nm)/NPB(40nm)/C60(5nm)/Alq3:Rubrene(30nm)/Alq3(20nm)/Mg:Ag。
[0112] 实施例五
[0113] 请参阅图7，图7显示本实施例五电致发光器件结构图，其中，在该空穴传输层和阳极之间包括空穴注入层，具体包括：
[0114] 玻璃衬底1；
[0115] 位于该玻璃衬底1上的ITO薄膜2；
[0116] 位于该ITO薄膜2上空穴注入层7，该空穴注入层7的材质为CuPc，厚度为15纳米；
[0117] 位于该空穴注入层7上的空穴传输层5，该空穴传输层5的材质为NPB，厚度为35纳米；
[0118] 位于该空穴传输层5上的激子分离层6，该激子分离层6的材质为富勒烯，厚度为5纳米；
[0119] 位于该激子分离层6上的发光层4，该发光层4的材质为Alq3和Rubrene按质量比为20∶1组成的混合物，该发光层4的厚度为20纳米；
[0120] 位于该发光层4上的电子传输层8，该电子传输层8的材质为Alq3，厚度为30纳米；
[0121] 位于该电子传输层8上的电子注入层9，该电子注入层9的材质为氟化锂；
[0122] 位于该电子注入层9上的阴极3，该阴极3的材质为Al；
[0123] 器 件 基 本 结 构 为：玻 璃 /ITO/CuPc(15nm)/NPB(35nm)/C60(5nm)/Alq3:Rubrene(20nm)/Alq3(30nm)/LiF/Al。
[0124] 实施例六
[0125] 请参阅图8，图8显示本实施例六电致发光器件结构图，其中在该空穴传输层和阳极之间包括空穴注入层，包括：
[0126] 玻璃衬底1；
[0127] 位于该玻璃衬底1上的ITO薄膜2；
[0128] 位于该ITO薄膜2上空穴注入层7，该空穴注入层7的材质为CuPc，厚度为15纳米；
[0129] 位于该空穴注入层7上的空穴传输层5，该空穴传输层5的材质为NPB，厚度为35纳米；
[0130] 位于该空穴传输层5上的激子分离层6，该激子分离层6的材质为富勒烯，厚度为5纳米；
[0131] 位于该激子分离层6上的发光层4，该发光层4的材质为Alq3和Rubrene按质量比为20∶1组成的混合物，该发光层4的厚度为20纳米；
[0132] 位于该发光层4上的空穴阻挡层10，该空穴阻挡层10的材质为BCP，厚度为5nm；
[0133] 位于该空穴阻挡层10上的电子传输层8，该电子传输层8的材质为Alq3，厚度为25纳米；
[0134] 位于该电子传输层8上的电子注入层9，该电子注入层9的材质为氟化锂；
[0135] 位于该电子注入层9上的阴极3，该阴极3的材质为Al；
[0136] 器 件 基 本 结 构 为：玻 璃 /ITO/CuPc(15nm)/NPB(35nm)/C60(5nm)/Alq3:Rubrene(20nm)/BCP(5nm)/Alq3(25nm)/LiF/Al，
[0137] 请参阅图9，图9是实施例6的电致发光器件流明效率图，从图9中可以看出，实施例6的电致发光器件随着电压的升高，流明效率先上升后缓慢降低，在电压为5伏时效率达到最佳。
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