CN101710611A - 一种结构新颖的双蓝光发射层有机电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
一种结构新颖的双蓝光发射层有机电致发光器件，包括带ITO阳极的玻璃衬底、空穴传输层、蓝光发射层a、蓝光发射层b、电子传输层、电子缓冲层和金属背电极；所述空穴传输层、蓝光发射层a、蓝光发射层b、电子传输层、电子缓冲层和金属背电极均采用真空沉积的方法制备为功能薄膜。本发明的优点是：设计了一种结构新颖的双蓝光发射层OLED，通过调节各发光层中染料的掺杂浓度，从而提高蓝光OLED的发光亮度和效率，可获得稳定性较好的蓝光发射。双蓝光发射层结构的核心为两层同主体掺杂的蓝色荧光染料作为发光层，双发光层间的界面效应平衡了载流子在发光层中的注入、传输及复合，双发光层的协同作用最终体现了器件发光性能的提高。
Description
【技术领域】
本发明属于有机电致发光技术领域，特别涉及一种结构新颖的双蓝光发射层有机电致发光器件。
【背景技术】
有机电致发光器件(OLED)以其突出的优势，正在逐步成为非常热门的新兴平板显示器产业，它所具有的亮度高、视角宽、功耗低、响应速度快、制备工艺简单和成本低，特别是高品质图象及便携式、柔性等方面的优势，是其它的显示器如：CRT、LCD、PDP等都无法比拟的，被誉为新一代平板显示器，有着美好的应用前景。目前，白色有机电致发光器件(WOLED)已在液晶背光源、彩色显示和固态照明光源等方面取得了一定的进展。
有机电致发光技术最终目标是全色显示，而全色显示要求具有性能优良RGB三基色发光材料。目前，绿光材料已基本能满足小尺寸显示设备的要求，而红光和蓝光材料的性能与实际应用还有不小的差距。相对于绿光来说，蓝光材料的研究一直处于相对落后的状态，其发光亮度、效率、稳定性和色纯度都无法与绿光相比，在一定程度上制约了全彩色显示的发展。因此，研究高性能的蓝色发光材料和选择合理的器件结构，已经成为解决蓝色OLED瓶颈的首要任务。为此，我们设计了一种结构新颖的蓝光OLED，以此来大幅提高现有器件的发光性能。
本文拟采用将高效蓝色荧光染料掺杂到主体当中，构建成双蓝光发射层的结构，制备出一种新型的蓝光OLED器件。而此类器件的电流效率和亮度等性能参数将大大优于单蓝光发射层的OLED器件。
【发明内容】
本发明的目的是针对上述存在问题，提供一种结构新颖、电流效率和亮度性能较高的双蓝光发射层有机电致发光器件。
本发明的技术方案：
一种结构新颖的双蓝光发射层有机电致发光器件，包括带ITO阳极的玻璃衬底、空穴传输层、蓝光发射层a、蓝光发射层b、电子传输层、电子缓冲层和金属背电极。
所述带ITO阳极的玻璃衬底为带有氧化铟锡薄膜的透明玻璃；空穴传输层材料采用N，N’-bis(naphthalen-1-yl)-N，N’-bis(phenyl)-benzidine NPB；
蓝光发射层a采用主体材料4，4’-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl CBP掺杂荧光染料N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine N-BDAVBi；
蓝光发射层b采用主体材料4，4’-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl CBP掺杂荧光染N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine N-BDAVBi；电子传输层材料采用4，7-diphenyl-1，10-phenanthroline BPhen；电子缓冲层材料采用LiF；金属背电极采用金属铝。
所述空穴传输层、蓝光发射层a、蓝光发射层b、电子传输层、电子缓冲层和金属背电极均采用真空沉积的方法制备为功能薄膜，薄膜厚度分别为：空穴传输层(35-50)nm、蓝光发射层a(15-30)nm、蓝光发射层b(15-30)nm、电子传输层(30-40)nm、电子缓冲层(0.5-1)nm、金属背电极(100-150)nm、带ITO阳极的玻璃衬底的溅射层沉积厚度为(100-200)nm。
本发明的优点和积极效果：
本发明设计了一种结构新颖的双蓝光发射层OLED，通过调节各发光层中染料的掺杂浓度，从而提高蓝光OLED的发光亮度和效率，可获得稳定性较好的蓝光发射。双蓝光发射层结构的核心为两层同主体掺杂的蓝色荧光染料作为发光层，双发光层间的界面效应平衡了载流子在发光层中的注入、传输及复合，双发光层的协同作用最终体现了器件发光性能的提高。
【附图说明】
图1为双蓝光发射层有机电致发光器件结构示意图。
图2a为实施例1中器件的电流效率-电流密度曲线。
图2b为实施例1中器件的亮度-电流密度-电压曲线。
图3a为实施例2中器件的电流效率-电流密度曲线。
图3b为实施例2中器件的亮度-电流密度-电压曲线。
图中：1.带ITO阳极的玻璃衬底 2.空穴传输层 3.蓝光发射层a4.蓝光发射层b 5.为电子传输层 6.电子缓冲层 7金属背电极
【具体实施方式】
一种结构新颖的双蓝光发射层有机电致发光器件，如图1所示，包括带ITO阳极的玻璃衬底1、空穴传输层2、蓝光发射层a3、蓝光发射层b4、电子传输层5、电子缓冲层6和金属背电极7。现通过实施例来具体说明其制备方法和特性。
实施例1：
该实施例中，带ITO阳极的玻璃衬底为带有氧化铟锡薄膜的透明玻璃，溅射层沉积厚度为120nm；空穴传输层材料采用
N，N’-bis(naphthalen-1-yl)-N，N’-bis(phenyl)-benzidine NPB；
蓝光发射层a采用主体材料4，4’-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl CBP掺杂荧光染料N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine N-BDAVBi；
蓝光发射层b采用主体材料4，4’-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl CBP掺杂荧光染料N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine N-BDAVBi；电子传输层材料采用4，7-diphenyl-1，10-phenanthroline BPhen；电子缓冲层材料采用LiF；金属背电极采用金属铝。
将上述带有ITO的透明玻璃衬底(其面电阻＜20Ω/□)，经化学腐蚀形成条形ITO电极，依次用丙酮、乙醇和去离子水在超声波环境中清洗；然后用氮气吹干，在烘箱中(120℃，30min)烘干，备用；将该ITO玻璃衬底置于真空系统，当真空度抽到5×10-5Pa时，于带有ITO一面的衬底上，依次沉积空穴传输层NPB40nm、蓝光发射层a CBP:N-BDAVBi(5％)，20nm、蓝光发射层b CBP:N-BDAVBi(5％)，20nm、电子传输层BPhen35nm、电子缓冲层LiF0.8nm、金属背电极Al120nm；蒸发速度均为
器件的有效面积系指ITO阳极与金属背电极的交叉面积，其为[6mm2]。
器件的功能层膜厚采用α台阶仪测试；器件的电流-电压特性测量采用Keithley2400 Sourcemeter和Keithley 485 Picoammeter。扫描范围均为0～18V；
器件的光谱特性测量采用PhotoResearch PR-650进行采集，根据软件的测量数据可以得到器件的发光亮度，发光光谱，色坐标；将Keithley 2400、Keithley 485与PR-650联用，可以得到器件在特定的扫描电压下的亮度，从而可以计算得出器件的电流效率。
图2a为该实施例中器件的电流效率-电流密度曲线；图2b为该实施例中器件的亮度-电流密度-电压曲线。检测结果显示：该蓝光OLED器件，在4.4V下启亮，最高电流效率约为10.1cd/A(4.1mA/cm2)；最大发光亮度为26750cd/m2(14V的驱动电压下)。与单蓝光发射层OLED的发光性能(最高电流效率为7.7cd/A，最大发光亮度为18500cd/m2)相比，有了明显的提高。
实施例2：
该实施例中，带ITO阳极的玻璃衬底和其他功能薄膜所用材料均与实施例1相同。
将上述带有ITO的玻璃衬底(其面电阻＜20Ω/□)，经化学腐蚀形成条形ITO电极，依次用丙酮、乙醇和去离子水在超声波环境中清洗；然后用氮气吹干，在烘箱中(120℃，30min)烘干，备用；将ITO玻璃衬底置于真空系统，当真空度抽到5×10-5Pa时，于带有ITO一面的衬底上，依次沉积空穴传输层NPB 40nm、蓝光发射层a CBP:N-BDAVBi(5％)，20nm、蓝光发射层b CBP:N-BDAVBi(2％)，20nm、电子传输层BPhen 35nm、电子缓冲层LiF 0.8nm、金属背电极Al 120nm；蒸发速度均为
器件的有效面积系指ITO阳极与金属背电极的交叉面积，其为[6mm2]。
器件的测试方法与实施例1相同。
图3a为该实施例中器件的电流效率-电流密度曲线；图3b为该实施例中器件的亮度-电流密度-电压曲线。该蓝光OLED器件，在4.5V下启亮，最高电流效率约为18.99cd/A(4.5mA/cm2)；最大发光亮度约为40040cd/m2(14V的驱动电压下)，是单蓝光发射层器件最高电流效率的2.46倍，是其最大发光亮的2.16倍。可见，以特定浓度掺杂的双蓝光发射层器件比传统的单蓝光发射层器件，其发光性能有了很大的提高。
Claims (3)
1.一种结构新颖的双蓝光发射层有机电致发光器件，其特征在于：包括带ITO阳极的玻璃衬底、空穴传输层、蓝光发射层a、蓝光发射层b、电子传输层、电子缓冲层和金属背电极。
2.根据权利要求1所述结构新颖的双蓝光发射层有机电致发光器件，其特征在于：所述带ITO阳极的玻璃衬底为带有氧化铟锡薄膜的透明玻璃；空穴传输层材料采用N，N’-bis(naphthalen-1-yl)-N，N’-bis(phenyl)-benzidine NPB；蓝光发射层a采用主体材料4，4’-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl CBP掺杂荧光染N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine N-BDAVBi；蓝光发射层b采用主体材料4，4’-Bis(carbazol-9-yl)biphenyl CBP掺杂荧光染料N-(4-((E)-2-(6-((E)-4-(diphenylamino)styryl)naphthalen-2-yl)vinyl)phenyl)-N-phenylbenzenamine N-BDAVBi；电子传输层材料采用4，7-diphenyl-1，10-phenanthroline BPhen；电子缓冲层材料采用LiF；金属背电极采用金属铝。
3.根据权利要求1所述结构新颖的双蓝光发射层有机电致发光器件，其特征在于：所述空穴传输层、蓝光发射层a、蓝光发射层b、电子传输层、电子缓冲层和金属背电极均采用真空沉积的方法制备为功能薄膜，薄膜厚度分别为：空穴传输层(35-50)nm、蓝光发射层a(15-30)nm、蓝光发射层b(15-30)nm、电子传输层(30-40)nm、电子缓冲层(0.5-1)nm、金属背电极(100-150)nm、带ITO阳极的玻璃衬底的溅射层沉积厚度为(100-200)nm。
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