[发明专利]一种电子传输材料及其应用

说明书

本发明属于有机电致发光技术领域，具体涉及一种电子传输材料及其应用。本发明所提供的电子传输材料，包括具有配位性能的电子传输材料主体和掺杂在其中的稀土金属。通过采用稀土金属代替碱金属来进行电子传输材料主体的n型掺杂，能够有效的降低电子由阴极注入电子传输层的能隙，降低驱动电压，同时还克服了掺杂剂迁移至发光层而导致器件效率降低和寿命缩短的问题。通过采用具有配位性能的电子传输材料主体与稀土金属联用，能够有效地进行电子的转移与传导。并且，稀土金属的蒸镀温度较低，能够很好的与电子传输材料主体实现共同蒸镀，提高掺杂效率。

技术领域

本发明属于有机电致发光技术领域，具体涉及一种电子传输材料及其应用。

背景技术

有机发光二极管(OLEDs)是一种多层有机薄膜结构、可通过电致发光的器件。它拥有多种超越LCD(液晶显示器)的显示特性和品质，凭借其低能耗和柔韧性等优良特性，具有很好的应用前景，将成为下一代主流平板显示器。OLED器件的结构包括阳极、有机发光层和阴极，其发光原理如下：当施加正向外加偏压时，空穴和电子在克服界面能障后分别由阳极和阴极注入，进入空穴传输层中材料的HOMO能阶和电子传输层中材料的LUMO能阶；接着，电荷在外部电场的驱动下传递至空穴传输层和电子传输层的界面，界面的能阶差使得界面上电荷累积；当电子、空穴在有发光特性的有机物质内再结合形成激发子，该激发子以光或热的形式释放能量而回到基态。

通常使用的电子传输材料(ETM)的LUMO能级在-3.0eV附近，而金属阴极的功函数一般大于4.0eV，因此当电子直接从金属阴极注入到电子传输层时，存在较大的能隙阻碍电子的注入，使得器件驱动电压较高，同时使得到达发光层中的电子空穴不平衡，降低器件效率和缩短器件寿命。现有技术中通常采用n-型掺杂的方法降低电子传输材料的LUMO能级，减小能隙，进而促进电子从金属阴极注入到电子传输层。n型掺杂的机理是掺杂剂将电子转移到ETM的LUMO能级上，从而实现电荷转移，提高自由载流子浓度。电子传输材料的LUMO能级在-3.0eV左右，这就要求掺杂剂功函数必须在3.0eV以下，才能将电子高效地转移到ETM的LUMO能级上。但是功函数小于3.0eV的物质，其还原性十分强，很容易被空气中的氧气氧化，因此适用于OLED的n型掺杂剂种类较少。例如现有技术中最常用的碱金属，其在空气中很容易被氧化，钠、钾、铯等甚至会发生自燃，难以长时间存储，也不便于制备操作。

虽然通过将碱金属化合物在真空下热分解可以避免直接在空气中使用碱金属，但是由于碱金属化合物在真空中分解时存在严重的放气现象，使蒸镀薄膜时的真空度较差，造成成膜性和气氛的不稳定，故难以实际应用。另外，碱金属离子在有机薄膜中具有很强的迁移特性，容易在器件工作时迁移至发光层中形成激子淬灭中心，降低器件效率和寿命。

因此，如何找到能够替代碱金属的新材料来对电子传输材料进行n型掺杂，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中电子传输材进行的n型掺杂时操作条件苛刻且掺杂剂碱金属容易在工作时迁移形成机子淬灭中心而降低器件效率和寿命的缺陷，进而提供一种新型的电子传输材料。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种电子传输材料，包括电子传输材料主体和掺杂在所述电子传输材料主体中的稀土金属；

所述电子传输材料主体具有配位性能。

所述稀土金属与所述电子传输主体材料的体积比为(1:100)～(50:100)。

所述稀土金属与所述电子传输主体材料的体积比为2:15～1:6。

所述稀土金属为镱、钕、铈、镧中的一种或多种。

所述电子传输主体材料具有含N或O的相邻杂环，可形成配位结构。

所述电子传输主体材料具有如下式(1)至式(12)所述的结构：