双层掺杂磷光发光器件及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施例涉及一种双层掺杂磷光发光器件及其制备方法。
【背景技术】
[0002]近年来，有机电致发光显示器(Organic Light Emitting Display，OLED)作为新一代的显示技术倍受瞩目。特别是最近几年有机电致发光(Electroluminescence，EL)器件制作工艺的不断改进和完善，全彩色有机EL显示器的量产，其巨大的商业化前景已逐渐显现。随着全彩有机EL显示器的出现，人们对显示的要求越来越高。特别是RGB三基色的发光效率和色纯度一直是研宄的重点和难点。
[0003]为了提高效率，目前有源矩阵有机发光二极管面板(Active Matrix OrganicLight Emitting D1de，AMOLED)显示中红色发光单元(R)和绿色发光单元(G)多采用磷光掺杂发光机制。磷光掺杂发光机制中的主体材料要求激子产率较高，电荷传输性能好，化学性质及热稳定性强，玻璃化温度高(>120°C )。还需考虑与客体(Guest)材料的Tl态能级是否匹配。一般倾向于采用蓝色宽带隙材料作为R、G、B的主体，同时需考虑能级的匹配以更好的能量转换。
[0004]掺杂机制的主体目前分为单主体掺杂、双主体掺杂。单主体掺杂的工艺要求低，制备较简单。载流子的平衡与否很大程度受主体(Host)材料载流子传输性质的制约，绝大多数材料空穴电子传输不平衡，从而导致发光中心偏离发光层(Emitting layer，EML)中央。激子扩散至界面，引发激子淬灭(polaron quenching)。双主体(co-host)掺杂包括独立双主体掺杂以及预混合(pre-mix)的双主体掺杂。独立双主体掺杂是将空穴型和电子型的两种主体材料加上磷光掺杂剂(dopant)三源共蒸镀的方式制备发光层。其优势是两种传输性能主体的加入相对于单主体可平衡部分的载流子传输，使发光中心趋近于发光层中心。但是独立双主体掺杂体系器件的性能很大程度受限于两种主体掺杂比例。掺杂比例的改变会对器件的效率有很大程度的影响。因此对蒸镀工艺的稳定性要求较高。另外，两种主体混合后还可能相互作用，形成激基复合物(exciplex)，对主体激子造成猝灭，使得器件性能下降。预混合(pre-mix)的双主体掺杂是将两种主体材料先混合好，然后放进坩祸中蒸镀，这要求两种主体材料的蒸镀温度要极度的相近才能保证两者的混合比例不变。开发和寻找蒸镀温度相同、性能优越的双主体材料存在很大的困难，故而很大程度限制了器件的结构设计和性能优化。无论是单主体掺杂还是双主体掺杂(包括独立双主体掺杂以及预混合的双主体掺杂)都很难控制激子的复合(Recombinat1n)和扩散中心在发光层中心，因此目前多加入电子阻挡层(Electron-Blocking Layer,EBL) ο而电子阻挡层的加入不但增加驱动电压，也使器件的设计和制备变的复杂化。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例提供一种双层掺杂磷光发光器件及其制备方法。该双层掺杂磷光发光器件包括双层发光层，可以避免独立双主体掺杂中三源共蒸带来的工艺掺杂比例的波动带来器件重复性能差以及预混合的双主体掺杂中材料选择的限制。
[0006]本发明的实施例提供一种双层掺杂磷光发光器件，包括双层发光层，其中，所述双层发光层包括第一发光层和第二发光层，所述第一发光层和第二发光层均包括主体材料和客体材料，所述第一发光层的主体材料为空穴型主体材料，所述第二发光层的主体材料为电子型主体材料。
[0007]例如，该双层掺杂磷光发光器件中，所述第一发光层的厚度对应于所述空穴型主体材料的空穴迀移率，所述第二发光层的厚度对应于所述电子型主体材料的电子迀移率。
[0008]例如，该双层掺杂磷光发光器件中，所述第一发光层和所述第二发光层的厚度不同。
[0009]例如，该双层掺杂磷光发光器件中，所述第一发光层和第二发光层总厚度为20_40nm。
[0010]例如，该双层掺杂磷光发光器件还包括空穴传输层，其中，所述空穴型主体材料不同于空穴传输层的空穴传输材料。
[0011]例如，该双层掺杂磷光发光器件中，所述第一发光层的主体材料包括含味挫基团的材料，所述含咔唑基团的材料包括4，4’-N，N’-二咔唑联苯(CBP)、4，4’，4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)和9，9’-(1，3_苯基)二-9H-咔唑(mCP)中的任意一种，所述空穴传输层材料包括N，N’ -双(1-萘基)_N，N’ - 二苯基-1，I，- 二苯基_4，4’ - 二胺(NPB)、4，4'，4"-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)和4，4-2-[N-(4-咔唑苯基)-N-苯基氨基]联苯(CPB)中的任意一种。
[0012]例如，该双层掺杂磷光发光器件还包括电子传输层，其中，所述电子型主体材料不同于电子传输层的电子传输材料。
[0013]例如，该双层掺杂磷光发光器件中，所述第二发光层的主体材料包括双(2-甲基-8-羟基喹啉)(4-1联苯氧基)铝(BAlq)、2，4，6_三(9H-咔唑_9_基)_1，3，5_三嗪(TRZ)和2，7-双(二苯基-氧化膦)_9，9-二甲基芴(P06)中的任意一种，所述电子传输层材料包括4，7-二苯基-1，10-邻二氮杂菲(BPhen)、1，3，5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)和η型掺杂电子传输材料中的任意一种。
[0014]例如，该双层掺杂磷光发光器件中，所述第一发光层和第二发光层的客体材料为同一种磷光掺杂剂，所述磷光掺杂剂包括红色磷光材料和绿色磷光材料中的任意一种。
[0015]例如，该双层掺杂磷光发光器件中，所述红色磷光材料包括八乙基卟啉铂(PtOEP)、双(2-(2’_苯并噻吩基)吡啶-N，C3’)(乙酰丙酮)合铱[(btp)2Ir (acac)]、三(二苯甲酰基甲烷)单(菲罗啉)铕(III) [Eu(dbm)3(Phen)]、三[1-苯基异喹啉-C2，N]铱(In) (Ir(Piq)3)、二(1_苯基异喹啉)(乙酰丙酮)合铱(III) [Ir (piq)2 (acac)]中的任意一种；
[0016]所述绿色磷光材料包括三(2-苯基吡啶)合铱(Ir (ppy)3)、乙酰丙酮酸二(2_苯基P比啶)铱[Ir (ppy)2 (acac)]、三(2_苯基卩比啶)合铱(III) (Ir (mppy) 3)、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱[Ir (FPP)2 (acac)]、(三(2-苯基吡啶)合铱)(Ir (Bu-ppy) 3)中的任意一种。
[0017]本发明的实施例还提供一种双层掺杂磷光发光器件的制备方法，包括形成双层发光层，其中，所述形成双层发光层包括形成第一发光层和形成第二发光层，所述第一发光层和第二发光层均包括主体材料和客体材料，所述第一发光层的主体材料为空穴型主体材料，所述第二发光层的主体材料为电子型主体材料。
[0018]例如，该方法中，所述第一发光层和第二发光层均通过两源共蒸形成。
[0019]例如，该方法中，通过所述空穴型主体材料的空穴迀移率和所述电子型主体材料的电子迀移率来确定所述第一发光层和所述第二发光层的厚度。
[0020]例如，该方法中，其中，通过控制所述第一发光层和第二发光层的厚度，使激子的复合区域在所述第一发光层和所述第二发光层的界面区域上。
[0021]例如，该方法还包括形成空穴传输层，其中，所述空穴型主体材料不同于空穴传输层的空穴传输材料。
[0022]例如，该方法中，所述第一发光层的主体材料包括含咔唑基团的材料，所述含咔唑基团的材料包括4，4’ -N, N，- 二咔唑联苯(CBP)、4，4’，4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)和9，9’-(1，3-苯基)二-9H-咔唑(mCP)中的任意一种，所述空穴传输层材料包括N，N’-双(1-萘基)-N，N’- 二苯基-1，I’- 二苯基-4,4’ - 二胺(NPB)、4，4'，4"-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)和4，4-2-[N-(4-咔唑苯基)-N-苯基