專利名稱：一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光器件，還涉及該器件的制備方法。
背景技術(shù)：
在有機(jī)電致發(fā)光器件的電致發(fā)光過(guò)程中，主要依靠發(fā)光層主體材料從激發(fā)態(tài)到基態(tài)的電子躍遷產(chǎn)生發(fā)光。在室溫下，從三線激發(fā)態(tài)回到基態(tài)的電子躍遷產(chǎn)生的發(fā)光極微弱，其能量絕大部分以熱的形式損失掉了，發(fā)光主要是由單線激發(fā)態(tài)到基態(tài)的電子躍遷產(chǎn)生，稱為電致熒光。由于三線激發(fā)態(tài)產(chǎn)生的幾率為單線激發(fā)態(tài)的三倍，因此相當(dāng)于75%的能量沒(méi)有被用于發(fā)光。充分利用這一能量，將有效地提高有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光效率。為了充分利用發(fā)光層主體材料三線激發(fā)態(tài)的能量，人們?cè)岢鲞^(guò)多種辦法。例如研究和開(kāi)發(fā)高效的磷光摻雜染料并摻雜于主體材料中，使得主體材料的三線態(tài)能量有效地傳遞給磷光摻雜染料，然后磷光摻雜染料產(chǎn)生磷光發(fā)光，從而使得發(fā)光層主體材料三線激發(fā)態(tài)的能量得到有效利用。該方法所獲得的有機(jī)電致發(fā)光器件效率高，但材料合成需要銥、鉬等貴重金屬，價(jià)格昂貴。還有一種方法是利用鑭系化合物的系間竄越性質(zhì)，即利用分子內(nèi)的能量轉(zhuǎn)移將發(fā)光層主體材料的三線態(tài)能量轉(zhuǎn)移至鑭系金屬離子的4f能級(jí)，然后發(fā)光等，但目前所得器件效率低。

發(fā)明內(nèi)容
為了充分利用發(fā)光層主體材料的三線態(tài)能量，提高有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光效率，本發(fā)明提供一種新的有機(jī)電致發(fā)光器件。本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件包括彼此層疊的陽(yáng)極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層及陰極，其中，發(fā)光層中的主體材料的三線態(tài)與單線態(tài)能級(jí)差小于0. 15eV，優(yōu)選不大于
0.10eV。本發(fā)明還提供所述有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括在基板上依次沉積彼此層疊的陽(yáng)極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層及陰極，然后封裝，其中所述發(fā)光層中的主體材料的三線態(tài)與單線態(tài)能級(jí)差小于0. 15eV，優(yōu)選不大于0. 10eV。當(dāng)發(fā)光層主體材料的單線態(tài)能級(jí)與三線態(tài)能級(jí)差小于0. 15eV時(shí)，在有機(jī)電致發(fā)光過(guò)程中，其三線激發(fā)態(tài)能量容易傳遞給單線激發(fā)態(tài)。因此，即便在室溫下，主體材料三線激發(fā)態(tài)能級(jí)的部分能量也會(huì)通過(guò)熱激發(fā)傳遞給單線激發(fā)態(tài)能級(jí)，從而通過(guò)單線激發(fā)態(tài)向基態(tài)的電子躍遷而用于發(fā)光。因此，本發(fā)明中的有機(jī)電致發(fā)光器件在電致發(fā)光時(shí)充分地利用了發(fā)光層主體材料的三線態(tài)能量，從而提高了有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光效率，并且無(wú)需使用昂貴的磷光摻雜染料。


圖I :本發(fā)明有機(jī)電致發(fā)光器件能量傳輸及發(fā)光示意圖；圖2 :本發(fā)明有機(jī)電致發(fā)光器件發(fā)光層中加入熒光染料后的能量傳遞過(guò)程示意圖；圖3 :本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件的基本結(jié)構(gòu)示意圖，其中，01為基板，02為陽(yáng)極層，03為陰極層，04為空穴注入層， 05為空穴傳輸層，06為發(fā)光層，07為電子傳輸層。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件包括彼此層疊的陽(yáng)極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層及陰極，其中，發(fā)光層中的主體材料的三線態(tài)與單線態(tài)能級(jí)差小于0. 15eV，優(yōu)選不大于
0.10eV。優(yōu)選將所述主體材料中摻雜熒光染料，并且所述熒光染料的單線態(tài)能級(jí)低于主體材料的單線態(tài)能級(jí)。通過(guò)摻雜熒光染料，主體材料的單線態(tài)能級(jí)的能量可直接傳遞給熒光染料，同時(shí)單線態(tài)激子數(shù)量減少，會(huì)促進(jìn)主體材料三線態(tài)向主體材料單線態(tài)的能量轉(zhuǎn)移，使得主體材料三線態(tài)-主體材料單線態(tài)-熒光染料單線態(tài)的能量傳遞成為優(yōu)先過(guò)程，從而獲得更高的發(fā)光效率。主體材料三線態(tài)能級(jí)到突光染料三線態(tài)能級(jí)的能量傳遞方式為短程的Dexter能量傳遞，該能量不能有效應(yīng)用于發(fā)光。為了盡量減少這部分能量傳遞，熒光染料的摻雜濃度優(yōu)選不高于5重量％，更優(yōu)選為0. 001%到I重量％。尤其優(yōu)選熒光染料的摻雜濃度為0. I
重量％-1重量％。優(yōu)選主體材料的Iumo能級(jí)與homo能級(jí)分布在其分子結(jié)構(gòu)中的不同基團(tuán)上。更優(yōu)選所述主體材料選自通式I或通式II的化合物通式I :
\八丨，
I
A( 4其中Ar1為缺電子的雜環(huán)芳香基團(tuán)或富電子的芳香胺或雜環(huán)芳香基團(tuán)。Ar2、Ar3、Ar4分別選自C6-C6tl的芳香基團(tuán)和雜環(huán)芳香基團(tuán)，所述芳香基團(tuán)或雜環(huán)芳香基團(tuán)可以帶有C1-C6tl的烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、芳雜環(huán)基或二芳基胺基取代基。Ar1優(yōu)選選自以下基團(tuán)
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括彼此層疊的陽(yáng)極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層及陰極，其特征在于其發(fā)光層的主體材料的三線態(tài)與單線態(tài)能級(jí)差小于0.15eV，優(yōu)選不大于0.10eV。
2.根據(jù)權(quán)利要求I的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于將所述主體材料中摻雜熒光染料，并且所述熒光染料的單線態(tài)能級(jí)低于主體材料的單線態(tài)能級(jí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述熒光染料的摻雜濃度不高于5重量％，優(yōu)選為0. 001重量％-1重量％，更優(yōu)選為0. I重量％-1重量％。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述發(fā)光層的主體材料的Iumo能級(jí)與homo能級(jí)分布在其分子結(jié)構(gòu)中的不同基團(tuán)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述主體材料選自通式I或通式II的化合物 通式I :
6.根據(jù)權(quán)利要求I的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于陽(yáng)極采用無(wú)機(jī)材料或有機(jī)導(dǎo)電聚合物；無(wú)機(jī)材料選自金屬氧化物，例如為氧化銦錫、氧化鋅或氧化銦鋅，或選自金、銅和銀，優(yōu)選氧化銦錫；有機(jī)導(dǎo)電聚合物優(yōu)選為聚噻吩/聚乙烯基苯磺酸鈉或聚苯胺；陰極采用鋰、鎂、鈣、鍶、鋁或銦，或它們與銅、金、銀的合金，或金屬與金屬氟化物交替形成的電極層，優(yōu)選陰極為層疊的LiF層和Al層，其中LiF層在外側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于空穴傳輸層的材料為芳胺類和/或枝聚物類低分子材料，優(yōu)選NPB。
8.根據(jù)權(quán)利要求I的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述熒光染料采用香豆素類如DMQA或C545T，或雙吡喃類如DCJTB或DCM。
9.根據(jù)權(quán)利要求I的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于其還在陽(yáng)極和空穴傳輸層之間具有空穴注入層，所述空穴注入層的材料優(yōu)選采用4，4’，4’’ -三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺摻雜F4TCNQ，或者銅酞菁，或?yàn)榻饘傺趸镱?，如氧化鑰。
10. 一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括在基板上依次沉積彼此層疊的陽(yáng)極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層及陰極，然后封裝，其中所述發(fā)光層包含一種熒光材料，其三線態(tài)與單線態(tài)能級(jí)差小于0. 15eV，優(yōu)選不大于0. 10eV。
全文摘要
本發(fā)明提供一種新的有機(jī)電致發(fā)光器件，包括彼此層疊的陽(yáng)極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層及陰極，其中發(fā)光層的主體材料的三線態(tài)與單線態(tài)能級(jí)差小于0.15eV。本發(fā)明還提供所述有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法。本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件通過(guò)使用上述主體材料而具有提高的發(fā)光效率。
文檔編號(hào)H01L51/50GK102709485SQ20121018217
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者任雪艷, 張國(guó)輝, 李建仁, 邱勇 申請(qǐng)人:北京維信諾科技有限公司, 昆山維信諾顯示技術(shù)有限公司, 清華大學(xué)