有机电致发光器件及其制备方法
【专利摘要】本发明提供了一种有机电致发光器件及其制备方法。所述有机电致发光器件在阳极和阴极之间至少包括发光层，所述有机电致发光器件还包括设置于所述发光层和所述阴极之间的至少两电子传输层，以及设置于每两相邻的电子传输层之间的N型掺杂层。本发明所述的有机电致发光器件及其制备方法采用了至少两电子传输层，并在每两相邻的电子传输层之间设置N型掺杂层，即将电子传输材料和N型掺杂剂依次顺序蒸镀，通过界面掺杂效应与N型掺杂剂的扩散形成类似N型掺杂的效果，来提高电子的注入与传输能力，从而平衡载流子浓度，提高激子利用率，提高OLED器件的光电性能。
【专利说明】有机电致发光器件及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示【技术领域】，尤其涉及一种有机电致发光器件及其制备方法。
【背景技术】
[0002]在0LED(0rganic Light-Emitting D1de,有机电致发光器件)中，空穴传输材料的空穴迁移率远大于电子传输材料的电子迁移率，这造成了复合区域内电子与空穴数量的不平衡，降低了激子的复合几率，从而导致OLED的电流效率与功率效率低。
[0003]在现有技术中，为了提高OLED中的电子的注入与传输能力，通常采用以下两种方法:
[0004]在电子传输层采用N型掺杂的方法:如图1所示，将N型掺杂剂11按照一定的比例掺杂在电子传输材料12中，通过共蒸镀来实现，但要求精确的N型掺杂剂与电子传输材料的掺杂比例，在实际操作中较难控制，且实验的重复性也较差；
[0005]采用双电子注入层的方法:虽然可以降低电子的注入势垒，利于电子的直接注入，但并不能提高电子在传输层中的迁移率。
【发明内容】
[0006]本发明的主要目的在于提供一种有机电致发光器件及其制备方法，以提高电子的注入与传输能力，从而平衡载流子浓度，提高激子利用率，提高OLED器件的光电性能。
[0007]为了达到上述目的，本发明提供了一种有机电致发光器件，在阳极和阴极之间至少包括发光层，其特征在于，所述有机电致发光器件还包括设置于所述发光层和所述阴极之间的至少两电子传输层，以及设置于每两相邻的电子传输层之间的N型掺杂层。
[0008]实施时，所述至少两电子传输层的厚度之和与该有机电致发光器件包括的所有的N型掺杂层的厚度之和的比值在预定比值范围之内；
[0009]该预定比值范围为大于或等于5而小于或等于10。
[0010]实施时，所述至少两电子传输层的厚度之和在预定厚度范围内。
[0011]实施时，所述预定厚度范围为大于或等于25nm而小于或等于35nm。
[0012]实施时，所述有机电子发光器件包括的所有N型掺杂层的厚度之和大于或等于3.5nm而小于或等于5.0nm。
[0013]实施时，所述有机电致发光器件包括的电子传输层的层数为2层、3层或4层。
[0014]实施时，本发明所述的有机电致发光器件还包括依次设置于所述阳极和所述发光层之间的空穴注入层和空穴传输层，设置于所述阴极和最靠近该阴极的电子传输层之间的电子注入层，以及玻璃基板；所述阳极设置于所述玻璃基板上。
[0015]本发明还提供了一种有机电致发光器件的制备方法，所述有机电致发光器件在阳极和阴极之间至少包括发光层，所述制备方法包括:
[0016]在所述发光层和所述阴极之间设置至少两电子传输层；
[0017]在每两相邻的电子传输层之间设置N型掺杂层。
[0018]实施时，所述至少两电子传输层的厚度之和与该有机电致发光器件包括的所有的N型掺杂层的厚度之和的比值在预定比值范围之内；
[0019]实施时，所述至少两电子传输层的厚度之和在预定厚度范围内。
[0020]实施时，所述预定厚度范围为大于或等于25nm而小于或等于35nm。
[0021]实施时，所述有机电子发光器件包括的所有N型掺杂层的厚度之和大于或等于3.5nm而小于或等于5.0nm。
[0022]实施时，所述有机电致发光器件包括的电子传输层的层数为2层、3层或4层。
[0023]实施时，本发明所述的有机电致发光器件的制备方法还包括:
[0024]在玻璃基板上形成所述阳极；
[0025]在所述阳极和所述发光层之间依次设置空穴注入层和空穴传输层；
[0026]在所述阴极和最靠近该阴极的电子传输层之间设置电子注入层。
[0027]与现有技术相比，本发明所述的有机电致发光器件及其制备方法采用了至少两电子传输层，并在每两相邻的电子传输层之间设置N型掺杂层，即将电子传输材料和N型掺杂剂依次顺序蒸镀，通过界面掺杂效应与N型掺杂剂的扩散形成类似N型掺杂的效果，来提高电子的注入与传输能力，从而平衡载流子浓度，提高激子利用率，提高OLED器件的光电性倉泛。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]图1是现有的在电子传输层采用N型掺杂的方法的示意图；
[0029]图2是本发明实施例所述的有机电致发光器件包括的N型掺杂电子传输层的结构图；
[0030]图3是本发明实施例所述的有机电致发光器件的结构图。
【具体实施方式】
[0031]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0032]本发明实施例所述的有机电致发光器件，在阳极和阴极之间至少包括发光层，所述有机电致发光器件还包括设置于所述发光层和所述阴极之间的至少两电子传输层，以及设置于每两相邻的电子传输层之间的N型掺杂层。所述至少两电子传输层的厚度之和在预定厚度范围A内。
[0033]为了提高有机电致发光器件的载流子复合区域内的电子与空穴数量的平衡且简化制备工艺，本发明实施例采用了至少两电子传输层，并在每两相邻的电子传输层之间设置N型掺杂层，即将电子传输材料和N型掺杂剂依次顺序蒸镀，通过界面掺杂效应与N型掺杂剂的扩散形成类似N型掺杂的效果，来提高电子的注入与传输能力，从而平衡载流子浓度，提高激子利用率，提高OLED器件的光电性能。
[0034]相较于现有技术中的在电子传输层采用N型掺杂的方法，本发明实施例采用的将电子传输材料和N型掺杂剂依次顺序蒸镀的方法更容易操作与控制，简化了制备工艺，且提高了电子与空穴的平衡，利于OLED器件的光电性能的提升。
[0035]在具体实施时，所述预定厚度范围A优选为大于或等于25nm(纳米)而小于或等于 35nm。
[0036]在具体实施时，所述有机电致发光器件包括的所有N型掺杂层的厚度之和优选为大于或等于3.5nm而小于或等于5.0nm。
[0037]在底发光器件制备中，电子传输层的厚度一般不会太厚，本发明实施例根据有机电致发光器件中各层材料的选取，将各电子传输层的厚度之和设为25nm?35nm,之后根据电子传输材料与N型掺杂剂最佳的掺杂比例，将各N型掺杂剂层的厚度之和设置为3.5nm?5nm，这样可以使器件的电流密度、亮度、效率、驱动电压等光电特性参数得到很好地提升。
[0038]具体的，所述至少两电子传输层的厚度之和与该有机电致发光器件包括的所有N型掺杂层的厚度之和的比值在预定比值范围B之内；
[0039]当该预定比值范围B为大于或等于5而小于或等于10时，OLED器件的性能最佳。
[0040]通过测试，由于不同的发光材料具有不同的载流子迁移率，所以所述有机电致发光器件包括的电子传输层的层数与有机电致发光器件的结构有关，所述有机电致发光器件包括的电子传输层的层数的优选范围为2层?4层。
[0041]所述电子传输层的材料可以为4，7-二苯基-1，10-邻二氮杂菲(BPhen)、
I,3，5-三[(3-吡啶基)-3-苯基]苯(TmPyPB)，或 2，2’-(I, 3-苯基)二 [5-(4-叔丁基苯基)-1, 3，4-恶二唑](0XD-7)。
[0042]所述电子传输层的材料并不限于以上例举的材料。
[0043]所述N型掺杂层的材料可以为碳酸氢钠(NaHCO3)、氧化钴锂(LiCoO2)或碳酸锂(Li2CO3)等原子半径较小的碱金属盐。
[0044]具体的，所述有机电致发光器件包括设置于所述发光层和所述阴极之间的采用多重复单兀结构的N型掺杂电子传输层，即在蒸镀电子传输层时，将电子传输材料和N型掺杂剂依次顺序蒸镀，图2所示，每一重复单元包括两电子传输层9以及设置于该两电子传输层9之间的N型掺杂层10。
[0045]如图3所示，本发明实施例所述的有机电致发光器件包括玻璃基板31，以及依次设置在该玻璃基板31上的阳极32、空穴注入层33、空穴传输层34、发光层35、N型掺杂电子传输层36、电子注入层37和阴极38 ；
[0046]所述阳极32与所述阴极38上分别引出两根导线，连接到外界直流驱动电源上；
[0047]空穴注入层33的材料可以为无机材料，例如可以为三氧化钥(MoO3)、镍氧化物(N1x)或五氧化二钒(V2O5)等，空穴注入层33的厚度可以为lnm-5nm ；
[0048]空穴传输层34的材料可以为有机材料，例如可以为N，N’ - 二苯基-N，N’ _(1_萘基)-1, I’ -联苯_4，4’ - 二胺(NPB)或4，4’，4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)等，空穴传输层34的厚度可以为30nm-40nm ；
[0049]发光层35的材料为红、绿、蓝等不同颜色的荧光染料或磷光染料，发光层35的厚度约为 20nm_25nm ；
[0050]电子注入层36的材料为LiF (氟化锂)，电子注入层36的厚度约为0.8nm ；
[0051]招阴极38的厚度可以为120nm_150nm ；
[0052]所述N型掺杂电子传输层36包括至少两电子传输层，以及设置于每两相邻的电子传输层之间的N型掺杂层；
[0053]所述电子传输层的材料可以为BPheruTmPyPB或0XD-7等，所述电子传输层的厚度优选为 25nm_35nm ；
[0054]所述N型掺杂层的材料为NaHC03、LiCoO2, Li2C03等原子半径较小的碱金属盐，所述N型掺杂层的厚度为大于或等于3.5nm而小于或等于5.0nm,例如可以为4.5nm。
[0055]所述N型掺杂电子传输层采用多重复单元结构，包括η个重复单元(η为大于或等于I的整数)；每一重复单元包括两电子传输层以及设置于该两电子传输层之间的N型掺杂层；无论η的数值，所述N型掺杂电子传输层包括的所有电子传输层的总厚度保持不变，通过改变η的值来得到最优的OLED结构。
[0056]例如，电子传输层的材料米用0XD-7,电子传输层的总厚度为30nm, N型掺杂层米用的N型掺杂剂为NaHCO3 ；
[0057]当η的值为1、2、3时，所述N型掺杂电子传输层的结构分别如下:
[0058]η = 1:0XD-7 (15nm) /NaHCO3 (4.5nm) /0XD-7 (15nm)；
[0059]n = 2:0XD-7(10nm)/NaHC03 (2.25nm)/0XD-7(10nm)/NaHC03 (2.25nm)/0XD-7(1nm)；
[0060]n = 3:0XD-7(7.5nm)/NaHC03(l.5nm)/0XD-7(7.5nm)/NaHC03(l.5nm)/0XD-7 (7.5nm) /NaHCO3 (1.5nm) /0XD-7 (7.5nm)；
[0061]通过对OLED器件的光电性能测试,找出最佳的η值，η优选为2、3或4,可以降低OLED器件的驱动电压，提高OLED器件的亮度与效率等光电性能。
[0062]在本发明实施例所述的有机电致发光器件的制备方法中，所述有机电致发光器件在阳极和阴极之间至少包括发光层，所述制备方法包括:
[0063]在所述发光层和所述阴极之间设置至少两电子传输层；
[0064]在每两相邻的电子传输层之间设置N型掺杂层。
[0065]具体的，所述至少两电子传输层的厚度之和与该有机电致发光器件包括的所有的N型掺杂层的厚度之和的比值在预定比值范围之内；
[0066]具体的，所述至少两电子传输层的厚度之和在预定厚度范围内。
[0067]优选的，所述预定厚度范围为大于或等于25nm而小于或等于35nm。
[0068]优选的，所述有机电子发光器件包括的所有N型掺杂层的厚度之和大于或等于
3.5nm而小于或等于5.0nm。
[0069]本发明实施例所述的有机电致发光器件的制备方法还包括:
[0070]在玻璃基板上形成所述阳极；
[0071]在所述阳极和所述发光层之间依次设置空穴注入层和空穴传输层；
[0072]在该阴极和最靠近所述阴极的电子传输层之间设置电子注入层。
[0073]以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
【权利要求】
1.一种有机电致发光器件，在阳极和阴极之间至少包括发光层，其特征在于，所述有机电致发光器件还包括设置于所述发光层和所述阴极之间的至少两电子传输层，以及设置于每两相邻的电子传输层之间的N型掺杂层。
2.如权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述至少两电子传输层的厚度之和与该有机电致发光器件包括的所有的N型掺杂层的厚度之和的比值在预定比值范围之内； 该预定比值范围为大于或等于5而小于或等于10。
3.如权利要求2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述至少两电子传输层的厚度之和在预定厚度范围内。
4.如权利要求3所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述预定厚度范围为大于或等于25nm而小于或等于35nm。
5.如权利要求3所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电子发光器件包括的所有N型掺杂层的厚度之和大于或等于3.5nm而小于或等于5.0nm。
6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件包括的电子传输层的层数为2层、3层或4层。
7.如权利要求1至5中任一权利要求所述的有机电致发光器件，其特征在于，还包括依次设置于所述阳极和所述发光层之间的空穴注入层和空穴传输层，设置于所述阴极和最靠近该阴极的电子传输层之间的电子注入层，以及玻璃基板；所述阳极设置于所述玻璃基板上。
8.一种有机电致发光器件的制备方法，所述有机电致发光器件在阳极和阴极之间至少包括发光层，其特征在于，所述制备方法包括: 在所述发光层和所述阴极之间设置至少两电子传输层； 在每两相邻的电子传输层之间设置N型掺杂层。
9.如权利要求8所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述至少两电子传输层的厚度之和与该有机电致发光器件包括的所有的N型掺杂层的厚度之和的比值在预定比值范围之内。
10.如权利要求9所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述至少两电子传输层的厚度之和在预定厚度范围内。
11.如权利要求10所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述预定厚度范围为大于或等于25nm而小于或等于35nm。
12.如权利要求10所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述有机电子发光器件包括的所有N型掺杂层的厚度之和大于或等于3.5nm而小于或等于5.0nm。
13.如权利要求8至12中任一权利要求所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述有机电致发光器件包括的电子传输层的层数为2层、3层或4层。
14.如权利要求8至12中任一权利要求所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，还包括: 在玻璃基板上形成所述阳极； 在所述阳极和所述发光层之间依次设置空穴注入层和空穴传输层； 在所述阴极和最靠近该阴极的电子传输层之间设置电子注入层。
【文档编号】H01L51/50GK104134754SQ201410334530
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月14日 优先权日:2014年7月14日
【发明者】白娟娟, 金泰逵, 吴海东 申请人:京东方科技集团股份有限公司, 鄂尔多斯市源盛光电有限责任公司