[發明專利]基于摻雜型雙空穴傳輸層的高效率低電壓有機電致發光器件

無效

• 申請號: 201310186916.6
• 申請日: 2013-05-20
• 公開（公告）號: CN103280534A
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發明（設計）人: 張小文;許積文;王華;陳國華
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 桂林市華杰專利商標事務所有限責任公司 45112
• 代理人: 滕杰鋒

技術領域

????本發明涉及有機電致發光器件，具體是一種基于摻雜型雙空穴傳輸層的高效率低電壓有機電致發光器件。

背景技術

OLED屬于自發光器件，具有色彩豐富、發光效率高、機械可柔、超薄便攜等優異性能在新型顯示和固態照明等領域中獲得了廣泛的應用。由于有機材料本身具有很低的載流子濃度、載流子遷移率、以及有機材料與金屬電極之間的能級匹配不理想等實際情況，導致了OLED的電流－電壓（I-V）特性關系主要表現為載流子注入限制和傳輸限制，所以載流子注入與傳輸兩方面是OLED的主要問題和核心內容。另一方面，構成OLED的載流子傳輸材料（包括電子傳輸材料和空穴傳輸材料）的電子和空穴在注入與傳輸能力方面也存在很大的差別，通常來說空穴傳輸材料的空穴遷移率遠大于電子傳輸材料的電子遷移率，因而導致了OLED發光層中的電子數量比空穴數量少很多，電子和空穴很難達到平衡，限制了器件發光效率的提高。此外，功耗也是OLED研究及其應用需解決的關鍵問題，低驅動電壓的OLED器件有利于提高功率轉換效率。因此開發具有高發光效率和低驅動電壓的OLED器件一直以來都是有機發光領域科研工作者的研究熱點。從載流子注入和傳輸的角度來考慮，目前實現高發光效率和低驅動電壓的技術路線主要有以下幾種：

（1）研發具有高電子遷移特性的新型有機材料，提高電子遷移率，增加進入發光層中電子的數量，改善電子-空穴的平衡，因此提高器件的發光效率，降低驅動電壓。

（2）在電子傳輸層和電極之間引入合適的電子注入層，降低電子注入勢壘高度,提高電子注入能力，增加進入發光層中電子的數量，從而改善電子-空穴的平衡，提高器件的發光效率，降低驅動電壓。

（3）在電子傳輸材料中摻入n型摻雜劑提高電子遷移率，增加進入發光層中電子的數量，改善發光層中電子-空穴的平衡性，提高器件的發光效率、降低驅動電壓。

（4）在發光層與空穴傳輸層（或電子傳輸層）之間引入電子阻抗層（或空穴阻擋層）將載流子限制在發光層中，改善發光層中電子-空穴的平衡性，提高器件的發光效率。

（5）在空穴傳輸材料中摻入某些摻雜劑降低空穴的遷移率，減少進入發光層中空穴的數量來改善發光層中電子-空穴的平衡性，提高器件的發光效率。

（6）選用多功能電極或復合電極，以更好地實現有機材料與電極之間的能級匹配，提高載流子注入能力，降低器件的驅動電壓。

顯然，第（1）、（2）、（3）種方法在提高器件發光效率的同時還有利于降低器件的驅動電壓。但是很難找到非常有效的n型電學摻雜劑或電子注入材料，目前比較常用的n型電學摻雜劑主要是一些具有給電子特性的有機材料（如8-hydroquinolatolithium）、活潑金屬（如Cs、Li）以及含有活潑金屬的復合物（如Cs₂CO₃、CsOH），活潑金屬由于容易氧化而在實際操作過程中很難控制。另外，有機材料的n型電學摻雜提高電子遷移特性的能力也是有限的。第（4）種方法對改善載流子平衡特性也比較明顯，但通常使器件的結構更加復雜化。第（5）種方法能顯著提高器件的發光效率，但不利于器件驅動電壓的降低。

發明內容

???本發明的目的在于提供一種摻雜型雙空穴傳輸層并以此構建的高效率低驅動電壓OLED器件，該器件與傳統空穴傳輸層構建的器件（傳輸層材料和器件結構均相同，區別在于傳輸層不進行任何摻雜）相比，其發光效率可以大幅度提高（提高1.5-2倍）而驅動電壓也可以降低很多（降低1V-1.5V）。

實現本發明目的的技術方案是：

一種基于摻雜型雙空穴傳輸層的高效率低電壓有機電致發光器件，包括順序疊接的襯底、陽極、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層、反射金屬陰極、陽極由正向負連接反射金屬陰極的外電路及從襯底射出的出射發光線，與現有技術不同的是：空穴傳輸層為摻雜型雙空穴傳輸層，即第一空穴傳輸層（與陽極相連接的部分）采用p型電學摻雜提高傳輸層中空穴的遷移率，并有效降低空穴從陽極到空穴傳輸層的勢壘高度（無需額外的空穴注入層）；第二空穴傳輸層（與發光層相連接的部分）摻入阻礙或抑制空穴遷移的摻雜劑以減少進入到發光層中的空穴數量，從而實現發光層中電子-空穴的平衡，提高器件的發光效率并有效降低驅動電壓。

在空穴傳輸材料中分別摻雜兩種不同功能作用的摻雜劑構成雙空穴傳輸層。

所述摻雜型雙空穴傳輸層的總厚度為40nm-70nm，且第一空穴傳輸層的厚度大于第二空穴傳輸層的厚度。

本發明OLED器件的制備方法為現有技術，具體是：

（1）洗凈襯底和陽極；