[发明专利]一种有机电致发光器件在审
申请号: | 201610391515.8 | 申请日: | 2016-06-06 |
公开(公告)号: | CN107464885A | 公开(公告)日: | 2017-12-12 |
发明(设计)人: | 段炼;宾正杨 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
主分类号: | H01L51/50 | 分类号: | H01L51/50;H01L51/54 |
代理公司: | 北京三聚阳光知识产权代理有限公司11250 | 代理人: | 尹学清 |
地址: | 10008*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 有机 电致发光 器件 | ||
本发明涉及一种有机电致发光器件,包括基板,以及依次形成在所述基板上的发光器件,所述发光器件包括第一电极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和第二电极层,所述电子传输层包括具有配位能力的电子传输主体材料和掺杂在所述电子传输主体材料中的惰性金属;所述电子传输主体材料为具有配位性能的电子传输材料,能与惰性金属阳离子发生配位反应,促进惰性金属失去电子的过程,从而降低惰性金属的功函数,使惰性金属也能实现与活泼金属类似的n型掺杂效果,降低电子传输材料的LUMO能级,进而促进电子的注入,从而显著降低器件的驱动电压,提高器件的效率。
技术领域
本发明涉及有机电致发光器件技术领域,特别是一种含有配位能力材料的电子传输层中掺杂惰性金属实现n型掺杂效果的有机电致发光器件。
背景技术
有机发光二极管(OLED)是一种多层有机薄膜结构、可通过电致发光的器件。它拥有多种超越LCD(液晶显示器)的显示特性和品质,凭借其低能耗和柔韧性等优良特性,具有很好的应用前景,将成为下一代主流平板显示器。
在OLED中,通常使用的电子传输材料(ETM)的LUMO能级在-3.0eV附近,而金属阴极的功函数一般大于4.0eV,因此当电子直接从金属阴极注入到电子传输层时,存在较大的能隙阻碍电子的注入,使得器件驱动电压较高,同时使得到达发光层中的电子空穴不平衡,降低器件效率和缩短器件寿命。因此可以使用n型掺杂的方法提高电子传输材料的传输特性,降低电子传输材料的LUMO能级,进而促进电子从电极的注入。n型掺杂的机理是掺杂剂将电子转移到ETM的LUMO能级上,从而实现电荷转移,提高自由载流子浓度。电子传输材料的LUMO能级在-3.0eV左右,这就要求掺杂剂功函数必须在3.0eV以下,才能高效的将电子转移到ETM的LUMO能级上。但是功函数小于3.0eV的物质,其还原性十分强,很容易被空气中的氧气氧化,因此适用于OLED的n型掺杂剂种类较少。其中,最常用的是碱金属,碱金属的功函数均小于3.0eV,因此将碱金属与ETM共掺杂,可以实现高效的n型掺杂效果,然而碱金属特别活泼,在空气中易被氧化,钠、钾、铯等甚至在空气中自燃,因此难以长时间存储,而且操作较为不便。通过碱金属化合物在真空热分解原位产生活泼的碱金属的方法可以避免直接在空气中使用活泼的碱金属,增强其在空气中的稳定性,然而碱金属化合物在真空中分解时存在严重的放气现象,使蒸镀薄膜时的真空度较差,成膜性和气氛均不稳定,难以得到实际应用。惰性金属在空气中稳定,可以长期存储和使用,然而由于其功函数较大,与ETM间不能发生电荷转移,因此没有n型掺杂效果,不是一种很好的n型掺杂剂。
目前有公开显示将惰性金属薄层Ag蒸镀1nm到Bphen或者BCP上,在界面处Ag可以和Bphen或者BCP发生作用,提高电子的注入。虽然这样有一定的效果,然而Ag通过渗透进入Bphen【4,7-二苯基-1,10-菲啰啉】或者BCP【2,9-二甲基-4,9-二苯基-1,10-菲啰啉】的量有限,仅能在界面处形成复合,而且作用的机理并不明确。CN201110325422.2公开提出了用活泼金属M掺杂ETM从而实现n型掺杂效果,其中这类活泼金属自身功函数较低,直接充当了强还原性的n型掺杂剂,而且在空气中不稳定,难以长期存储和使用,不利于工业生产。
发明内容
为此,本发明提供了一种有机电致发光器件,采用在具有配位能力的电子传输材料中掺杂惰性金属,通过电子传输材料与惰性金属阳离子发生配位反应,促进惰性金属失去电子的过程,从而降低惰性金属的功函数,使惰性金属也能实现与活泼金属类似的n型掺杂效果,降低电子传输材料的LUMO能级,进而降低电子的注入势垒,从而显著降低器件驱动电压、提高器件效率。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
一种有机电致发光器件,包括基板,以及依次形成在所述基板上的发光器件,所述发光器件包括第一电极层、发光层、电子传输层和第二电极层;所述电子传输层包括电子传输主体材料和掺杂在所述电子传输主体材料中的惰性金属;
所述电子传输主体材料为具有配位性能的电子传输材料。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L51-00 使用有机材料作有源部分或使用有机材料与其他材料的组合作有源部分的固态器件;专门适用于制造或处理这些器件或其部件的工艺方法或设备
H01L51-05 .专门适用于整流、放大、振荡或切换且并具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的;具有至少一个电位跃变势垒或表面势垒的电容器或电阻器
H01L51-42 .专门适用于感应红外线辐射、光、较短波长的电磁辐射或微粒辐射;专门适用于将这些辐射能转换为电能,或者适用于通过这样的辐射进行电能的控制
H01L51-50 .专门适用于光发射的,如有机发光二极管
H01L51-52 ..器件的零部件
H01L51-54 .. 材料选择