有机电致发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术属于有机电致发光技术领域，公开了一种有机电致发光二极管及其制备方法。该有机电致发光二极管包括依次层叠的基板、第一电极、空穴传输层、复合发光单元、电子传输层和第二电极；所述复合发光单元包括由依次层叠的n个发光单元构成的发光单元组、以及层叠于所述发光单元组一侧的激子延迟层；所述发光单元包括发光层和层叠于所述发光层一侧的效率增强层。本发明专利技术通过在有机电致发光二极管中增设效率增强层和激子延迟层，有效改善有机发光器件的效率滚降，提高器件的发光效率，并延长器件的使用寿命。

Organic light-emitting diodes and their preparation methods

The invention belongs to the field of organic electroluminescent technology, and discloses an organic electroluminescent diode and a preparation method thereof. The organic light-emitting diode comprises a successively stacked substrate, a first electrode, a hole transport layer, a composite light-emitting unit, an electron transport layer and a second electrode; the composite light-emitting unit comprises a group of light-emitting units consisting of N successively stacked light-emitting units, and an exciton delay layer stacked on one side of the light-emitting unit group; the light-emitting unit comprises a light-emitting layer and an exciton delay layer stacked on the side of the light-emitting unit group. The efficiency enhancement layer on one side of the luminous layer is described. By adding efficiency enhancement layer and exciton delay layer in organic light-emitting diodes, the invention effectively improves the efficiency roll-off of organic light-emitting devices, improves the light-emitting efficiency of devices, and prolongs the service life of devices.

【技术实现步骤摘要】
有机电致发光二极管及其制备方法
本专利技术属于有机电致发光
，特别涉及一种有机电致发光二极管及其制备方法。
技术介绍
有机发光二极管(OrganicLight-emittingDiode，OLED)由两个相对的电极和置于其间的具有半导体特性的多层有机材料薄膜组成。当有电荷通过时这些有机材料就会发光，即有机发光现象。在OLED的有机发光材料中，磷光材料能够同时利用三重态和单重态的激子，内量子效率理论上可达到100％，从而能克服传统的荧光发光材料只利用单重态激子时效率不超过25％的限制，实现高效的显示。通常，对于磷光材料，还会使用主客掺杂的发光结构。常见的有机电致发光器件结构包括基板，以及依次制备于基板上的第一电极、空穴传输单元、有机发光层、电子传输单元以及第二电极。其中，有机发光层包括主体材料和掺杂客体，掺杂客体按照一定比例均匀分散于主体材料中。虽然通过设计器件的结构和选择合适的主体材料，能保证电子和空穴在发光层相遇形成激子。但是，由于OLED器件中的载流子传输不平衡，部分空穴和电子并不在发光层的中间复合，而是在发光层偏空穴端或偏电子端、甚至在界面处复合。同时，由于磷光材料的三线态激子寿命相对较长(在微秒级别)，在高电流密度下，一方面，会导致了激扩散范围较广，部分激子扩散到发光层之外相邻的非发光层中而浪费，导致能量损失；另一方面这些高能态激子还会对空穴传输材料或电子传输材料进行化学降解和激子湮灭，导致OLED寿命降低。以上情况都会造成OLED器件在高亮度下严重的效率滚降，导致发光器件寿命短。因此，需要对现有的有机发光器件结构进行改进，以获得低滚降的磷光有机发光器件。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种有机电致发光二极管及其制备方法，以改善有机发光器件的效率滚降，提高器件的发光效率、延长器件的使用寿命。本专利技术的目的通过以下技术方案实现：本专利技术的实施方式提供了一种有机电致发光二极管，至少包括依次层叠的基板、第一电极、空穴传输层、复合发光单元、电子传输层和第二电极；其中，所述复合发光单元包括由依次层叠的n个发光单元构成的发光单元组、以及层叠于发光单元组一侧的激子延迟层；每一个发光单元包括发光层和层叠于发光层一侧的效率增强层；其中，发光层包括至少一种主体材料和掺杂于主体材料中的至少一种客体材料，效率增强层包括至少一种利用T1激子发光的发光材料；激子延迟层延迟高电流下发光层中T1激子的形成数量，并使得不同电流密度下的激子复合区不偏移。相对于现有技术而言，本专利技术的实施方式所提供的有机电致发光二极管中，包括了复合发光单元，在该复合发光单元中，除了常规的发光层之外，还增设了效率增强层和激子延迟层。上述效率增强层和激子延迟层的增设可达到如下两方面的技术效果：(1)有效提升OLED器件的发光效率：一方面，激子延迟层能调节不同电流密度下的激子浓度和分布，使得在一定偏压下形成的激子复合区不发生移动。另一方面，一旦有三线态激子从发光层扩散出来，与发光层相邻的效率增强层则能够快速、直接地利用这些三线态激子进行快速发光，从而明显提升器件发光效率、降低器件在高电流密度下的效率滚降问题。(2)显著延长OLED器件的使用寿命：首先，效率增强层直接利用高电流密度下从发光层扩散出来的激子，降低了在高电流密度下三线态激子的相对密度，而减少过剩的三线态激子对空穴传输层或电子传输层的化学降解。其次，效率增强层的设计可降低空穴从空穴传输层到复合发光单元中客体传递的能垒，或降低电子从电子传输层到复合发光单元中的客体传递的能垒，从而利于降低载流子在空穴传输层/复合发光单元界面或者复合发光单元/电子传输层界面的堆积，从而降低激子湮灭的概率，进一步提升器件寿命。另外，由于激子延迟层还可调节不同电流密度下激子浓度和分布，使得器件在不同电流密度下的激子复合区不发生移动，从而也能避免激子复合区移动对器件寿命的影响。可选地，在本专利技术的实施方式所提供的有机电致发光二极管中，发光层中的主体材料为电子传输型主体材料，效率增强层位于发光层靠近空穴传输层一侧；激子延迟层位于发光单元组与电子传输层之间，且激子延迟层的载流子传输率/电子传输层的载流子传输率为0.005～0.02。当OLED器件的发光层使用的是电子传输型主体材料时，电子空穴复合中心靠近空穴传输单元一侧，三线态激子较易扩散到相邻的空穴传输单元中，因此将效率增强层位于发光层靠近空穴传输单元一侧，可以更多利用从发光层扩散出来的激子独立发光，提高器件发光效率，降低器件效率滚降。同时，激子延迟层为电子型激子延迟层，可降低发光层中的电子数，延迟高电流下在发光层中形成的激子数，从而减少三线态激子浓度猝灭。此外，效率增强层的设计还可以降低空穴从空穴传输层到复合发光单元中客体传递的能垒，降低载流子在空穴传输层/复合发光单元界面的堆积，从而也可达到降低激子湮灭概率的作用，进一步提升器件寿命。可选地，在本专利技术的实施方式所提供的有机电致发光二极管中，发光层中的主体材料为空穴传输型主体材料，效率增强层位于发光层靠近电子传输层一侧；激子延迟层位于发光单元组与空穴传输层之间，且激子延迟层的载流子传输率/空穴传输层的载流子传输率为0.005～0.02。当OLED器件的发光层使用的是空穴传输型主体材料时，电子空穴复合中心靠近电子传输单元一侧，三线态激子较易扩散到相邻的电子传输单元中，因此将效率增强层位于发光层靠近电子传输单元一侧，可以更多利用从发光层扩散出来的激子独立发光，提高器件发光效率，降低器件效率滚降。同时，激子延迟层为空穴型激子延迟层，可降低发光层中的空穴数，延迟高电流下发光层中形成的激子数，减少三线态激子浓度猝灭。此外，效率增强层也可降低电子从电子传输层到复合发光单元中的客体传递的能垒，降低载流子在复合发光单元/电子传输层界面的堆积，从而降低激子湮灭的概率，进一步提升器件寿命。可选地，当发光层中的主体材料为电子传输型主体材料时，激子延迟层的LUMO能级介于所述发光层与电子传输层之间，如2.3～3.0eV；当发光层中的主体材料为电子传输型主体材料时，激子延迟层的HOMO能级介于发光层与空穴传输层之间，如5.3～6.3eV。可选地，效率增强层的厚度为0.2～0.5nm，激子延迟层的厚度为3～15nm，发光层的厚度为1～65nm。发光单元个数n的取值范围为1～65，复合发光单元的总厚度为4～80nm，因此，效率增强层和激子延迟层的增设不会明显改变OLED器件的整体外观和电学特性。可选地，发光层中的主体材料为荧光发光材料，发光层中的客体材料为磷光发光材料，效率增强层中的发光材料为磷光发光材料。可选地，效率增强层中的发光材料与发光层中的客体材料为相同材料。本专利技术的实施方式也提供一种有机电致发光二极管的制备方法，其至少包括如下步骤：S1：提供一基板，在所述基板上制作第一电极；S2：在所述第一电极上，沉积空穴传输层；S3：在所述空穴传输层上，沉积复合发光单元，所述复合发光单元包括由依次层叠的n个发光单元构成的发光单元组、以及层叠于所述发光单元组一侧的激子延迟层；所述发光单元包括发光层和层叠于所述发光层一侧的效率增强层；所述发光层包括至少一种主体材料和掺杂于所述主体材料中的至少一种客体材料，所述效率增强层包括至少一种利用T1激子发光的发光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机电致发光二极管，至少包括依次层叠的基板、第一电极、空穴传输层、复合发光单元、电子传输层和第二电极，其特征在于，所述复合发光单元包括由依次层叠的n个发光单元构成的发光单元组、以及层叠于所述发光单元组一侧的激子延迟层；所述发光单元包括发光层和层叠于所述发光层一侧的效率增强层；所述发光层包括至少一种主体材料和掺杂于所述主体材料中的至少一种客体材料，所述效率增强层包括至少一种利用T1激子发光的发光材料；所述激子延迟层延迟高电流下所述发光层中T1激子的形成数量，并使得不同电流密度下的激子复合区不偏移。

【技术特征摘要】
1.一种有机电致发光二极管，至少包括依次层叠的基板、第一电极、空穴传输层、复合发光单元、电子传输层和第二电极，其特征在于，所述复合发光单元包括由依次层叠的n个发光单元构成的发光单元组、以及层叠于所述发光单元组一侧的激子延迟层；所述发光单元包括发光层和层叠于所述发光层一侧的效率增强层；所述发光层包括至少一种主体材料和掺杂于所述主体材料中的至少一种客体材料，所述效率增强层包括至少一种利用T1激子发光的发光材料；所述激子延迟层延迟高电流下所述发光层中T1激子的形成数量，并使得不同电流密度下的激子复合区不偏移。2.根据权利要求1所述的有机电致发光二极管，其特征在于，所述发光层中的主体材料为电子传输型主体材料，所述效率增强层位于所述发光层靠近所述空穴传输层一侧；所述激子延迟层位于所述发光单元组与所述电子传输层之间，且所述激子延迟层的载流子传输率/所述电子传输层的载流子传输率为0.005～0.02。3.根据权利要求1所述的有机电致发光二极管，其特征在于，所述发光层中的主体材料为空穴传输型主体材料，所述效率增强层位于所述发光层靠近所述电子传输层一侧；所述激子延迟层位于所述发光单元组与所述空穴传输层之间，且所述激子延迟层的载流子传输率/所述空穴传输层的载流子传输率为0.005～0.02。4.根据权利要求2所述的有机电致发光二极管，其特征在于，所述激子延迟层的LUMO能级介于所述发光层与所述电子传输层之间。5.根据权利要求3所述的有机电致发光二极管，其特征在于，所述激子延迟层的HO...

【专利技术属性】
技术研发人员：张训路，梁丰，
申请(专利权)人：瑞声科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32