一种蓝色有机电致发光器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种蓝色有机电致发光器件，包括：衬底；设置在所述衬底上的阳极层；设置在所述阳极层上的发光层；所述发光层由蓝色有机荧光材料与空穴型有机主体材料形成；所述蓝色有机荧光材料的质量为空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；与设置在所述发光层上的阴极层。与现有技术相比，本发明专利技术采用激发态能量小于空穴型有机主体材料的蓝色有机荧光材料作为发光材料，兼具较高的发光效率与色纯度，热稳定性能好，同时也具有优越电子传输能力，在发光层中掺杂浓度较高，可以兼具主体材料和蓝光材料的功能，有利于平衡空穴和电子在发光区间的分布，也能够将空穴和电子的复合限制在发光层的狭窄区域，能够有效平衡载流子在发光层的分布。

Blue organic electroluminescent device and preparation method thereof

The present invention provides a blue organic electroluminescent device includes: a substrate; anode layer arranged on the substrate; a light emitting layer disposed on the anode layer; the light-emitting layer formed by the organic blue fluorescent material and hole type organic host materials; quality of the blue fluorescent material for organic the hole type organic body material quality from 8% to 25%; and is arranged on the light emitting layer on the cathode layer. Compared with the prior art, the invention adopts organic blue fluorescent material excited state energy is smaller than the hole type organic material as light emitting materials, luminous efficiency and color purity with high thermal stability, good performance, but also has the advantages of electronic transmission capacity, high doping concentration in light-emitting layer, can be both main materials and blue light materials the function, is conducive to the balance of holes and electrons in the light distribution range, can also be the recombination of holes and electrons in the narrow area limits the light emitting layer, can effectively balance the distribution of carriers in the light emitting layer.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机电致发光
，尤其涉及一种蓝色有机电致发光器件及其制备方法。
技术介绍
有机发光器件是一种自发光器件，当电荷被注入到电子注入电极(阳极)和空穴注入电极(阴极)之间的有机膜时，电子和空穴结合并随后湮灭，因而产生光。与其他平面显示技术如液晶显示器、等离子体显示器件、场发射显示器相比，有机电致发光显示具有发光颜色可调、主动发光、高亮度、高效率、宽视角、低能耗、制备工艺简单、可制备弯曲柔性显示屏等一系列优异特性，而且在大平面平板全色显示器领域中具有广阔的应用前景，被普遍认为是最具竞争力的新一代显示技术。因此，有机电致发光技术的研究吸引了科学界和工业界的广泛关注和积极参与，使得有机电致发光器件的性能在过去的十多年中得到了迅速的发展。其中，蓝色有机电致发光器件由于在单色显示、白光调制等方面的应用前景，已经成为目前的研究热点。一直以来，高性能、高品质纯蓝色有机电致发光器件的研发设计始终是该领域的重点及难点。过渡金属配合物因为具有发光效率高和发光颜色可调等优点而被学术界和产业界视为理想的有机电致发光材料。国内外的许多研究团队从材料合成和器件优化方面着手，努力提高蓝色有机电致发光器件的综合性能，以期满足产业化的需要。然而，基于过渡金属配合物所得的蓝色有机电致发光器件通常伴随着较低的色纯度、较低的工作寿命或者较低的发光效率。因此，越来越多的研究团队倾向于采用蓝色荧光发光材料取代蓝色过渡金属配合物，获得纯蓝色的荧光有机电致发光器件。然而，纯蓝色荧光材料普遍具有较低的发光效率；另外，纯蓝色荧光材料相对较宽的能隙给主体材料的筛选带了很大不便，最终导致载流子注入、传输及分布的不均衡，因而使得所制得蓝光器件具有较低的发光效率和较高的工作电压。为了解决这些问题，国内外的研发团队纷纷致力于新型纯蓝色发光材料的设计和蓝光器件结构的优化。例如，2010年中国科学院长春应用化学研究所周亮等人在JournalofLuminescence杂志发表研究论文，通过将微量的电子传输材料8–羟基喹啉铝(简称AlQ)掺入发射纯蓝色光的空穴传输材料N，N′-双(1-萘基)-N，N′-二苯基-1，1′-二苯基-4，4′-二胺(简称NPB)中，获得了较为稳定的纯蓝色发光器件。然而，所得器件的发光效率较低，限制了其在照明及显示领域的广泛应用。2014年，华南理工大学马於光等人在LaserPhotonicsReviews杂志报道了所研制的新型深蓝色荧光材料，并获得了优异的深蓝色发光器件器件。虽然所得深蓝色器件的色纯度和色稳定性非常优异，然而其较高的工作电压不仅直接导致了器件的低功率效率，还间接降低了器件的工作稳定性。由此可见，纯蓝色有机电致发光器件的色纯度、发光效率和工作稳定性等综合性能仍然没有得到实质性改善。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种蓝色有机电致发光器件及其制备方法，该蓝色有机电致发光器件结构简单且具有较高的效率、亮度与工作稳定性。本专利技术提供了一种蓝色有机电致发光器件，包括：衬底；设置在所述衬底上的阳极层；设置在所述阳极层上的发光层；所述发光层由蓝色有机荧光材料与空穴型有机主体材料形成；所述蓝色有机荧光材料的质量为空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；所述蓝色有机荧光材料的激发态能量小于空穴型有机主体材料的激发态能量；与设置在所述发光层上的阴极层。优选的，所述蓝色有机荧光材料为2,2'-(9,10-蒽二基二-4,1-亚苯基)二[6-甲基-苯并噻唑]。优选的，所述空穴型有机主体材料为4，4'-N，N'-二咔唑二苯基、1,3-二咔唑-9-基苯、9,9'-(5-(三苯基硅烷基)-1,3-苯基)二-9H-咔唑、1,3,5-三(9-咔唑基)苯、4,4',4”–三(咔唑-9-基)三苯胺与1,4-双(三苯基硅烷基)联苯中的一种或多种。优选的，所述发光层的厚度为5～20nm。优选的，所述阳极层与发光层之间还设置有阳极界面层；所述阳极界面层的厚度为2～10nm。优选的，所述阳极层与发光层之间还设置有空穴传输层或电子阻挡层；所述空穴传输层或电子阻挡层的厚度为40～60nm。优选的，所述发光层与阴极层之间还设置有空穴阻挡层或电子传输层；所述空穴阻挡层或电子传输层的厚度为40～60nm。优选的，所述空穴阻挡层或电子传输层与阴极层之间还设置有缓冲层；所述缓冲层的厚度为0.8～1.2nm。本专利技术还提供了一种蓝色有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：在衬底上形成阳极层；在所述阳极层上形成发光层；所述发光层由蓝色有机荧光材料与空穴型有机主体材料形成；所述蓝色有机荧光材料的质量为空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；所述蓝色有机荧光材料的激发态能量小于空穴型有机主体材料的激发态能量；在所述发光层上形成阴极，得到蓝色有机电致发光器件。本专利技术提供了一种蓝色有机电致发光器件，包括：衬底；设置在所述衬底上的阳极层；设置在所述阳极层上的发光层；所述发光层由蓝色有机荧光材料与空穴型有机主体材料形成；所述蓝色有机荧光材料的质量为空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；所述蓝色有机荧光材料的激发态能量小于空穴型有机主体材料的激发态能量；与设置在所述发光层上的阴极层。与现有技术相比，本专利技术采用激发态能量小于空穴型有机主体材料的蓝色有机荧光材料作为发光材料，兼具较高的发光效率与色纯度，热稳定性能好，从而可保证器件的色纯度和效率，同时蓝色有机荧光材料也具有优越电子传输能力，在发光层中掺杂浓度较高，可以兼具主体材料和蓝光材料的功能，有利于平衡空穴和电子在发光区间的分布，也能够将空穴和电子的复合限制在发光层的狭窄区域，能够有效平衡载流子在发光层的分布；另外，本专利技术提供的器件结构简单，成本较低，且材料均具有良好的热稳定性，有利于提高器件的寿命。附图说明图1是本专利技术提供的蓝色有机电致发光器件的结构示意图；图2是本专利技术实施例1中得到的蓝色有机电致发光器件的电压-电流密度-亮度特性曲线图；器件的亮度随着电流密度和驱动电压的升高而升高，器件的起亮电压为3.0伏，在电压为8.4伏、电流密度为657.78毫安每平方厘米(mA/cm2)时器件获得最大亮度10384坎德拉每平方米(cd/m2)；图3是本专利技术实施例1中得到的蓝色有机电致发光器件的电流密度-功率效率-电流效率特性曲线图；器件的最大电流效率为6.41坎德拉每安培(cd/A)，最大功率效率为6.71流明每瓦特(lm/W)；图4是本专利技术实施例1中得到的蓝色有机电致发光器件在亮度为1000cd/m2时的光谱图，器件色坐标为(0.135,0.138)；图5是本专利技术实施例2中得到的蓝色有机电致发光器件的电压-电流密度-亮度特性曲线图；器件的亮度随着电流密度和驱动电压的升高而升高，器件的起亮电压为2.8伏，在电压为8.0伏、电流密度为910.09mA/cm2时器件获得最大亮度10937cd/m2；图6是本专利技术实施例2中得到的蓝色有机电致发光器件的电流密度-功率效率-电流效率特性曲线图；器件的最大电流效率为6.19cd/A，最大功率效率为6.51lm/W。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓝色有机电致发光器件，其特征在于，包括：衬底；设置在所述衬底上的阳极层；设置在所述阳极层上的发光层；所述发光层由蓝色有机荧光材料与空穴型有机主体材料形成；所述蓝色有机荧光材料的质量为空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；所述蓝色有机荧光材料的激发态能量小于空穴型有机主体材料的激发态能量；与设置在所述发光层上的阴极层。

【技术特征摘要】
1.一种蓝色有机电致发光器件，其特征在于，包括：衬底；设置在所述衬底上的阳极层；设置在所述阳极层上的发光层；所述发光层由蓝色有机荧光材料与空穴型有机主体材料形成；所述蓝色有机荧光材料的质量为空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；所述蓝色有机荧光材料的激发态能量小于空穴型有机主体材料的激发态能量；与设置在所述发光层上的阴极层。2.根据权利要求1所述的蓝色有机电致发光器件，其特征在于，所述蓝色有机荧光材料为2,2'-(9,10-蒽二基二-4,1-亚苯基)二[6-甲基-苯并噻唑]。3.根据权利要求1所述的蓝色有机电致发光器件，其特征在于，所述空穴型有机主体材料为4，4'-N，N'-二咔唑二苯基、1,3-二咔唑-9-基苯、9,9'-(5-(三苯基硅烷基)-1,3-苯基)二-9H-咔唑、1,3,5-三(9-咔唑基)苯、4,4',4”–三(咔唑-9-基)三苯胺与1,4-双(三苯基硅烷基)联苯中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的蓝色有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层的厚度为5～20nm。5.根据权利要求1所述的蓝色有机...

【专利技术属性】
技术研发人员：周亮，张洪杰，赵学森，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22