CN101728491A - 一种白色有机发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种白色有机发光器件及其制备方法,所述白色有机发光器件包括衬底,以及顺序设置在衬底上的:阳极层、空穴传输层、空穴限制层、电子传输层、缓冲层和金属阴极;所述空穴传输层包括0.1wt%~0.4wt%的有机电子传输材料和99.6wt%~99.9wt%的有机蓝色发光材料;所述电子传输层包括99.8wt%~99.9wt%的有机电子传输材料和0.1wt%~0.2wt%的有机红色发光材料;所述有机电子传输材料为8-羟基喹啉铝。本发明优化了器件的设计,并且采用选择具有优越电子传输能力的8-羟基喹啉铝作为电子注入敏化剂,从而实质性改善白色有机电致发光器件的综合性能。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光领域,更具体地说,涉及一种白色有机电致发光器件及其制备方法。
背景技术
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。有机电致发光器件具有低电压、高亮度、高视野角等特性,因此有机电致发光器件在近年来得到了迅猛的发展。其中,白色有机电致发光器件可用于单色显示设备、照明光源和使用滤色器的全色显示设备等方面,已经成为目前的研究热点。
传统的获得白色光的方法是采用多层结构法,即采用红、绿和蓝三个发光层堆积的方法,通过混合三基光来获得白光。例如,2007年,美国普林斯顿大学的S.R.Forrest等人设计了具有三个发光层的器件结构,通过在不同发光层掺入不同颜色的发光染料得到了复合的白光器件。该器件具有较高的发光效率和色恢复系数,然而复杂的器件结构不但导致器件的制作成本较高而且使器件的颜色非常不稳定,另外,器件的多层结构很大程度上限制了电流密度的提高,从而限制了器件的亮度。
为了解决这些问题,我国台湾地区的Jwo-Huei Jou等人在Applied PhysicsLetters上报道了一种白色有机电致发光器件,其中发光层被分成了两部分,该器件虽然简化了结构,但是导致白色有机电致发光器件色恢复系数低、发光效率低和亮度低等问题没有得到实质性解决,其主要原因在于难以获得理想的蓝色有机电致发光。
相对于绿色和红色发光材料而言,纯正的蓝色发光材料通常具有较低的发光效率,因而,在白光器件中蓝色光的效率和亮度严重制约了器件整体效率和亮度的提升。现有技术中选用效率较高的蓝绿光材料来复合白光,这一方法虽然提高了器件的效率和亮度并降低器件的制作成本,然而白色有机发光器件的发射光谱在蓝光区的覆盖不足,因而造成器件的色恢复系数较低。由此可见,白色有机电致发光器件的色恢复系数、发光效率和亮度的综合性能仍然没有得到实质性改善。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,提供一种白色有机电致发光器件,使其具有良好的色恢复系数、高的发光效率和亮度。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种白色有机电致发光器件及其制备方法。
一种白色有机发光器件,包括衬底,以及顺序设置在衬底上的:
阳极层、空穴传输层、空穴限制层、电子传输层、缓冲层和金属阴极;
所述空穴传输层包括0.1wt%~0.4wt%的有机电子传输材料和99.6wt%~99.9wt%的有机蓝色发光材料;
所述电子传输层包括99.8wt%~99.9wt%的有机电子传输材料和0.1wt%~0.2wt%的有机红色发光材料;
所述有机电子传输材料为8-羟基喹啉铝。
优选的,所述空穴限制层为2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲罗啉。
优选的,所述有机蓝色发光材料为:4,4’-二[N-(对-甲苯基)-N-苯基-氨基]二苯基、N,N’-双(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1’-二苯基-4,4’-二胺或4,4’-N,N’-二咔唑二苯基。
优选的,所述有机红色发光材料为4-二氰亚甲基-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定-4-黄-乙烯基)-吡喃。
优选的,所述空穴传输层厚度为40~70纳米。
优选的,所述空穴限制层厚度为3~7纳米。
优选的,所述电子传输层厚度为40~60纳米。
优选的,所述缓冲层为氟化锂。
优选的,所述阳极层为铟锡氧化物。
本发明还提供一种白色有机发光器件的制备方法,包括:
在衬底上形成铟锡氧化物作阳极;
将所述铟锡氧化物进行低压氧等离子处理;
在真空度达到1~3×10-5帕时,在经过低压氧等离子处理的铟锡氧化物上依次蒸镀空穴传输层、空穴限制层和电子传输层,所述空穴传输层包括0.1wt%~0.4wt%的有机电子传输材料和99.6wt%~99.9wt%的有机蓝色发光材料,所述电子传输层包括99.8wt%~99.9wt%的有机电子传输材料和0.1wt%~0.2wt%的有机红色发光材料,所述有机电子传输材料为8-羟基喹啉铝;
将上述蒸镀了空穴传输层、空穴限制层和电子传输层的铟锡氧化物在5~8×10-5帕的真空氛围下依次蒸镀缓冲层和金属阴极。
从上述的技术方案可以看出,本发明提供一种白色有机发光器件,包括衬底,以及顺序设置在衬底上的:阳极层、空穴传输层、空穴限制层、电子传输层、缓冲层和金属阴极;所述空穴传输层包括0.1wt%~0.4wt%的有机电子传输材料和99.6wt%~99.9wt%的有机蓝色发光材料;所述电子传输层包括99.8wt%~99.9wt%的有机电子传输材料和0.1wt%~0.2wt%的有机红色发光材料;所述有机电子传输材料为8-羟基喹啉铝。本发明优化了器件的设计,在空穴传输层和电子传输层中选择具有优越电子传输能力的有机电子传输材料8-羟基喹啉铝作为电子注入敏化剂,有利于提高蓝色光的效率和亮度,从而实质性改善白色有机电致发光器件的色恢复系数、发光效率和亮度的综合性能。
本发明还提供一种白色有机电致发光器件的制备方法,按照此方法制备上述的白色有机电致发光器件,能够得到具有良好色恢复系数、发光效率和亮度的白色有机电致发光器件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明提供的白色有机电致发光器件的结构示意图;
图2是本发明实施例1提供的白色有机电致发光器件的电压-电流密度-亮度特性曲线;
图3是本发明实施例1提供的白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4是本发明实施例1提供的白色有机电致发光器件在亮度为20000cd/m2时的光谱图;
图5是本发明实施例2提供的白色有机电致发光器件的电压-电流密度-亮度特性曲线;
图6是本发明实施例2提供的白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。
具体实施方式
本发明实施例公开了一种白色有机发光器件,包括衬底1,以及顺序设置在衬底上的:
阳极层2、空穴传输层3、空穴限制层4、电子传输层5、缓冲层6和金属阴极7;
所述空穴传输层包括0.1wt%~0.4wt%的有机电子传输材料和99.6wt%~99.9wt%的有机蓝色发光材料;
所述电子传输层包括99.8wt%~99.9wt%的有机电子传输材料和0.1wt%~0.2wt%的有机红色发光材料;
所述有机电子传输材料为8-羟基喹啉铝。
对所述衬底并无特别限制,优选为玻璃衬底。
所述阳极层优选为铟锡氧化物(ITO),面阻优选为10~25欧姆,更优选为10~20欧姆。
按照本发明,所述的阳极和阴极相互交叉形成器件的发光区面积优选为5平方毫米~15平方毫米,更优选为7平方毫米~10平方毫米。所述空穴传输层厚度优选为40~70纳米,更优选为50~70纳米。
按照本发明,所述有机电子传输材料为8-羟基喹啉铝(简称AlQ)原因是AlQ具有优越电子传输能力,同时AlQ还是高效的绿色发光材料,分子结构如式I:
所述有机蓝色发光材料优选为:4,4’-二[N-(对-甲苯基)-N-苯基-氨基]二苯基(简称TPD)、N,N’-双(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1’-二苯基-4,4’-二胺(简称NPB)或4,4’-N,N’-二咔唑二苯基(简称CBP),NPB、TPD和CBP都具有优越空穴传输能力,同时也是宽能隙的有机蓝色发光材料,分子结构如下II、III、IV:
导致白色有机电致发光器件色恢复系数低、发光效率低和亮度低等问题的主要原因在于难以获得理想的蓝色有机电致发光。本发明通过将具有优越电子传输能力的有机电子传输材料AlQ掺杂到宽能隙的有机蓝色发光材料NPB、TPD或CBP中,能够提高电子注入空穴传输层的能力,有利于提高蓝色光的效率和亮度,从而提高整个器件的效率和亮度。另外,NPB具有纯正的蓝光发射性能,使得器件的发射光谱覆盖从380纳米到740纳米的区域,从而保证了器件具有很高的色恢复系数,从而整体上改善白色有机电致发光器件的色恢复系数、发光效率和亮度的综合性能。
所述空穴限制层厚度优选为3~7纳米,更优选为4~6纳米。空穴限制层优选采用2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(简称BCP),分子结构如下V:
空穴限制层将器件分为发射蓝绿光和橙红光的两个发光区,通过调节空穴限制层的厚度可以控制电子和空穴在发光层和发光层中的分布,从而实现了器件颜色分布的精密可控。
所述电子传输层厚度优选为40~60纳米,更优选为40~50纳米。按照本发明,所述有机红色发光材料优选为DCJTB(4-(Dicyanomethylene)-2-tert-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethyljulolidin-4-yl-vinyl)-4H-pyran)4-二氰亚甲基-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定-4-黄-乙烯基)-吡喃,分子结构如下VI:
按照本发明,所述空穴传输层同时也是空穴注入层和蓝绿色发光层,电子传输层同时也是电子注入层和橙色发光层,因此能够优化器件的结构,从而改善器件的综合性能。
所述缓冲层的厚度优选为0.8~1.2纳米,更优选为1.0~1.2纳米,缓冲层优选采用氟化锂(LiF)。
所述金属阴极优选采用金属Al,金属阴极的厚度优选为90到150纳米,更优选为90到120纳米,最优选为90到100纳米。金属阴极中Al的蒸发速率为0.5~1.5纳米/秒。
本发明还提供一种白色有机发光器件的制备方法,其特征在于,包括:
在衬底上形成铟锡氧化物作阳极;
将所述铟锡氧化物进行低压氧等离子处理;
在真空度达到1~3×10-5帕时,在经过低压氧等离子处理的铟锡氧化物上依次蒸镀空穴传输层、空穴限制层和电子传输层,所述空穴传输层包括0.1wt%~0.4wt%的有机电子传输材料和99.6wt%~99.9wt%的有机蓝色发光材料,所述电子传输层包括99.8wt%~99.9wt%的有机电子传输材料和0.1wt%~0.2wt%的有机红色发光材料,所述有机电子传输材料为8-羟基喹啉铝;
将上述蒸镀了空穴传输层、空穴限制层和电子传输层的铟锡氧化物在5~8×10-5帕的真空氛围下依次蒸镀缓冲层和金属阴极。
所述在衬底上形成铟锡氧化物作阳极具体为:将衬底上的铟锡氧化物(ITO)层腐蚀成细条状的电极,对所述衬底并无特别限制,优选为玻璃衬底,所述腐蚀优选为化学腐蚀。
所述低压氧等离子处理优选为:
在真空度优选为8~15帕、更优选为8~10帕的氛围下优选用350~500伏、更优选350~400伏的电压对腐蚀成细条状电极的铟锡氧化物优选进行5~15分钟、更优选5~10分钟的低压氧等离子处理。
所述将衬底上的铟锡氧化物(ITO)层腐蚀成细条状的电极后还包括:
将腐蚀成细条状电极的铟锡氧化物(ITO)优选依次用清洗液、去离子水超声清洗,清洗时间优选为10~20分钟,更优选为10~15分钟,最优选为15分钟,然后放入烘箱烘干;
所述将腐蚀成细条状电极的铟锡氧化物(ITO)进行低压氧等离子处理为:
将烘干后的铟锡氧化物(ITO)进行低压氧等离子处理。
所述在ITO层上蒸镀空穴传输层和电子传输层具体为:
蒸镀空穴传输层时,优选将有机电子传输材料和有机蓝色发光材料在不同的蒸发源中同时蒸发;
蒸镀电子传输层时,优选将有机红色发光材料和有机电子传输材料在不同的蒸发源中同时蒸发。
所述空穴传输层中有机蓝色发光材料蒸发速率优选为0.05~0.1纳米/秒,更优选为0.08~0.1纳米/秒;
空穴传输层中AlQ的蒸发速率优选为0.0001~0.0004纳米/秒,更优选为0.00016~0.0004纳米/秒。空穴限制层的蒸发速率优选为0.05~0.1纳米/秒,更优选为0.05~0.08纳米/秒;
电子传输层中有机红色发光材料蒸发速率优选为0.00005~0.0002纳米/秒,更优选为0.00008~0.0002纳米/秒。电子传输层中AlQ蒸发速率优选为0.05~0.1纳米/秒,更优选为0.08~0.1纳米/秒。所述的阳极和阴极相互交叉形成器件的发光区面积优选为10平方毫米;
所述空穴传输层厚度优选为40~70纳米,更优选为50~70纳米;所述空穴限制层厚度优选为3~7纳米,更优选为4~6纳米;所述电子传输层厚度优选为40~60纳米,更优选为40~50纳米。
按照本发明,所述缓冲层的厚度优选为0.8~1.2纳米,更优选为1.0~1.2纳米。缓冲层中LiF的蒸发速率优选为0.005~0.015纳米/秒,更优选为0.005~0.01纳米/秒,最优选为0.005纳米/秒。
所述金属阴极优选采用金属Al,金属阴极的厚度优选为90到150纳米,更优选为90到120纳米,最优选为90到100纳米。金属阴极中Al的蒸发速率为0.5~1.5纳米/秒,更优选为0.5~1.0纳米/秒,最优选为0.5纳米/秒。
下面结合具体实施例进一步说明本发明提供的白色有机电致发光器件及其制备方法。
实施例1
先将ITO玻璃上的ITO阳极层化学腐蚀成10毫米宽、30毫米长的条状电极;
然后依次用清洗液、去离子水超声清洗15分钟并放入烘箱烘干;
接着将烘干后的衬底放入预处理真空室,在真空度为10帕的氛围下用400伏的电压对ITO阳极进行10分钟的低压氧等离子处理后将其转移到有机蒸镀室;
在真空度为1~3×10-5帕的有机蒸镀室中,在ITO层上依次蒸镀60纳米厚的AlQ掺杂NPB的空穴传输层、5纳米厚的BCP空穴限制层和45纳米厚的DCJTB掺杂AlQ的电子传输层;
接下来,未完成的器件被转移到金属蒸镀室,在5~8×10-5帕的真空氛围下依次蒸镀1.0纳米厚的LiF缓冲层,最后通过特制的掩模版在LiF层上蒸镀100纳米厚的金属Al电极,制备成结构为ITO/AlQ(0.2%):NPB/BCP/DCJTB(0.1%):AlQ/LiF/Al的有机电致发光器件。该器件的发光面积为10平方毫米。
空穴传输层中AlQ和NPB的蒸发速率控制在0.0002纳米/秒和0.1纳米/秒,BCP的蒸发速率控制在0.05纳米/秒,电子传输层中DCJTB和AlQ的蒸发速率控制在0.0001纳米/秒和0.1纳米/秒,LiF的蒸发速率控制在0.005纳米/秒,Al的蒸发速率控制在0.5纳米/秒。
所得器件在直流电压驱动下,显示具有三个发射峰的白色光;当亮度为20000cd/m2时,器件色坐标为(0.33,0.34),色恢复系数为87。器件的起亮电压为2.7伏,器件的最大亮度为29873.9cd/m2。器件的最大电流效率为6.26cd/A,最大功率效率为6.08lm/W。
实施例2
先将ITO玻璃上的ITO阳极层化学腐蚀成10毫米宽、30毫米长的条状电极;
然后依次用清洗液、去离子水超声清洗15分钟并放入烘箱烘干;
接着将烘干后的衬底放入预处理真空室,在真空度为10帕的氛围下用400伏的电压对ITO阳极进行10分钟的低压氧等离子处理后将其转移到有机蒸镀室;
在真空度为1~3×10-5帕的有机蒸镀室中,在ITO层上依次蒸镀60纳米厚的AlQ掺杂NPB的空穴传输层、5纳米厚的BCP空穴限制层和40纳米厚的DCJTB掺杂AlQ的电子传输层;
接下来,未完成的器件被转移到金属蒸镀室,在5~8×10-5帕的真空氛围下依次蒸镀1.0纳米厚的LiF缓冲层,最后通过特制的掩模版在LiF层上蒸镀100纳米厚的金属Al电极,制备成结构为ITO/AlQ(0.2%):NPB/BCP/DCJTB(0.1%):AlQ/LiF/Al的有机电致发光器件。该器件的发光面积为10平方毫米。
空穴传输层中AlQ和NPB的蒸发速率控制在0.0002纳米/秒和0.1纳米/秒,BCP的蒸发速率控制在0.05纳米/秒,电子传输层中DCJTB和AlQ的蒸发速率控制在0.0001纳米/秒和0.1纳米/秒,LiF的蒸发速率控制在0.005纳米/秒,Al的蒸发速率控制在0.5纳米/秒。
所得器件在直流电压驱动下,显示具有三个发射峰的白色光;当亮度为20000cd/m2时,器件色坐标为(0.32,0.35),色恢复系数为86。器件的起亮电压为2.7伏,器件的最大亮度为28949.8cd/m2。器件的最大电流效率为6.67cd/A,最大功率效率为7.76lm/W。
实施例3
先将ITO玻璃上的ITO阳极层化学腐蚀成10毫米宽、30毫米长的条状电极;
然后依次用清洗液、去离子水超声清洗15分钟并放入烘箱烘干;
接着将烘干后的衬底放入预处理真空室,在真空度为10帕的氛围下用400伏的电压对ITO阳极进行10分钟的低压氧等离子处理后将其转移到有机蒸镀室;
在真空度为1~3×10-5帕的有机蒸镀室中,在ITO层上依次蒸镀60纳米厚的AlQ掺杂NPB的空穴传输层、5纳米厚的BCP空穴限制层和50纳米厚的DCJTB掺杂AlQ的电子传输层;
接下来,未完成的器件被转移到金属蒸镀室,在5~8×10-5帕的真空氛围下依次蒸镀1.0纳米厚的LiF缓冲层,最后通过特制的掩模版在LiF层上蒸镀100纳米厚的金属Al电极,制备成结构为ITO/AlQ(0.2%):NPB/BCP/DCJTB(0.1%):AlQ/LiF/Al的有机电致发光器件。该器件的发光面积为10平方毫米。
空穴传输层中AlQ和NPB的蒸发速率控制在0.0002纳米/秒和0.1纳米/秒,BCP的蒸发速率控制在0.05纳米/秒,电子传输层中DCJTB和AlQ的蒸发速率控制在0.0001纳米/秒和0.1纳米/秒,LiF的蒸发速率控制在0.005纳米/秒,Al的蒸发速率控制在0.5纳米/秒。
所得器件在直流电压驱动下,显示具有三个发射峰的白色光;当亮度为20000cd/m2时,器件色坐标为(0.34,0.37),色恢复系数为85。器件的起亮电压为2.8伏,器件的最大亮度为32515.5cd/m2。器件的最大电流效率为6.69cd/A,最大功率效率为5.90lm/W。
实施例4:
先将ITO玻璃上的ITO阳极层化学腐蚀成10毫米宽、30毫米长的条状电极;
然后依次用清洗液、去离子水超声清洗15分钟并放入烘箱烘干;
接着将烘干后的衬底放入预处理真空室,在真空度为10帕的氛围下用400伏的电压对ITO阳极进行10分钟的低压氧等离子处理后将其转移到有机蒸镀室;
在真空度为1~3×10-5帕的有机蒸镀室中,在ITO层上依次蒸镀50纳米厚的AlQ掺杂NPB的空穴传输层、5纳米厚的BCP空穴限制层和50纳米厚的DCJTB掺杂AlQ的电子传输层;
接下来,未完成的器件被转移到金属蒸镀室,在5~8×10-5帕的真空氛围下依次蒸镀1.0纳米厚的LiF缓冲层,最后通过特制的掩模版在LiF层上蒸镀100纳米厚的金属Al电极,制备成结构为ITO/AlQ(0.2%):NPB/BCP/DCJTB(0.1%):AlQ/LiF/Al的有机电致发光器件。该器件的发光面积为10平方毫米。
空穴传输层中AlQ和NPB的蒸发速率控制在0.0002纳米/秒和0.1纳米/秒,BCP的蒸发速率控制在0.05纳米/秒,电子传输层中DCJTB和AlQ的蒸发速率控制在0.0001纳米/秒和0.1纳米/秒,LiF的蒸发速率控制在0.005纳米/秒,Al的蒸发速率控制在0.5纳米/秒。
所得器件在直流电压驱动下,显示具有三个发射峰的白色光;当亮度为20000cd/m2时,器件色坐标为(0.34,0.38),色恢复系数为84。器件的起亮电压为2.8伏,器件的最大亮度为32658.5cd/m2。器件的最大电流效率为6.29cd/A,最大功率效率为5.42lm/W。
实施例5
先将ITO玻璃上的ITO阳极层化学腐蚀成10毫米宽、30毫米长的条状电极;
然后依次用清洗液、去离子水超声清洗15分钟并放入烘箱烘干;
接着将烘干后的衬底放入预处理真空室,在真空度为10帕的氛围下用400伏的电压对ITO阳极进行10分钟的低压氧等离子处理后将其转移到有机蒸镀室;
在真空度为1~3×10-5帕的有机蒸镀室中,在ITO层上依次蒸镀70纳米厚的AlQ掺杂NPB的空穴传输层、5纳米厚的BCP空穴限制层和50纳米厚的DCJTB掺杂AlQ的电子传输层;
接下来,未完成的器件被转移到金属蒸镀室,在5~8×10-5帕的真空氛围下依次蒸镀1.0纳米厚的LiF缓冲层,最后通过特制的掩模版在LiF层上蒸镀100纳米厚的金属Al电极,制备成结构为ITO/AlQ(0.2%):NPB/BCP/DCJTB(0.1%):AlQ/LiF/Al的有机电致发光器件。该器件的发光面积为10平方毫米。
空穴传输层中AlQ和NPB的蒸发速率控制在0.0002纳米/秒和0.1纳米/秒,BCP的蒸发速率控制在0.05纳米/秒,电子传输层中DCJTB和AlQ的蒸发速率控制在0.0001纳米/秒和0.1纳米/秒,LiF的蒸发速率控制在0.005纳米/秒,Al的蒸发速率控制在0.5纳米/秒。所得器件在直流电压驱动下,显示具有三个发射峰的白色光;当亮度为20000cd/m2时,器件色坐标为(0.34,0.36),色恢复系数为85。器件的起亮电压为2.7伏,器件的最大亮度为35788.0cd/m2。器件的最大电流效率为7.78cd/A,最大功率效率为9.03lm/W。
实施例6
先将ITO玻璃上的ITO阳极层化学腐蚀成10毫米宽、30毫米长的条状电极;
然后依次用清洗液、去离子水超声清洗15分钟并放入烘箱烘干;
接着将烘干后的衬底放入预处理真空室,在真空度为10帕的氛围下用400伏的电压对ITO阳极进行10分钟的低压氧等离子处理后将其转移到有机蒸镀室;
在真空度为1~3×10-5帕的有机蒸镀室中,在ITO层上依次蒸镀50纳米厚的AlQ掺杂NPB的空穴传输层、5纳米厚的BCP空穴限制层和40纳米厚的DCJTB掺杂AlQ的电子传输层;
接下来,未完成的器件被转移到金属蒸镀室,在5~8×10-5帕的真空氛围下依次蒸镀1.0纳米厚的LiF缓冲层,最后通过特制的掩模版在LiF层上蒸镀100纳米厚的金属Al电极,制备成结构为ITO/AlQ(0.2%):NPB/BCP/DCJTB(0.1%):AlQ/LiF/Al的有机电致发光器件。该器件的发光面积为10平方毫米。
空穴传输层中AlQ和NPB的蒸发速率控制在0.0002纳米/秒和0.1纳米/秒,BCP的蒸发速率控制在0.05纳米/秒,电子传输层中DCJTB和AlQ的蒸发速率控制在0.0001纳米/秒和0.1纳米/秒,LiF的蒸发速率控制在0.005纳米/秒,Al的蒸发速率控制在0.5纳米/秒。
所得器件在直流电压驱动下,显示具有三个发射峰的白色光;当亮度为20000cd/m2时,器件色坐标为(0.34,0.38),色恢复系数为84。器件的起亮电压为2.7伏,器件的最大亮度为33115.5cd/m2。器件的最大电流效率为6.04cd/A,最大功率效率为4.25lm/W。
实施例7
先将ITO玻璃上的ITO阳极层化学腐蚀成10毫米宽、30毫米长的条状电极;
然后依次用清洗液、去离子水超声清洗15分钟并放入烘箱烘干;
接着将烘干后的衬底放入预处理真空室,在真空度为10帕的氛围下用400伏的电压对ITO阳极进行10分钟的低压氧等离子处理后将其转移到有机蒸镀室;
真空度为1~3×10-5帕的有机蒸镀室中,在ITO层上依次蒸镀50纳米厚的AlQ掺杂NPB的空穴传输层、4纳米厚的BCP空穴限制层和50纳米厚的DCJTB掺杂AlQ的电子传输层;
接下来,未完成的器件被转移到金属蒸镀室,在5~8×10-5帕的真空氛围下依次蒸镀1.0纳米厚的LiF缓冲层,最后通过特制的掩模版在LiF层上蒸镀100纳米厚的金属Al电极,制备成结构为ITO/AlQ(0.2%):NPB/BCP/DCJTB(0.1%):AlQ/LiF/Al的有机电致发光器件。该器件的发光面积为10平方毫米。
空穴传输层中AlQ和NPB的蒸发速率控制在0.0002纳米/秒和0.1纳米/秒,BCP的蒸发速率控制在0.05纳米/秒,电子传输层中DCJTB和AlQ的蒸发速率控制在0.0001纳米/秒和0.1纳米/秒,LiF的蒸发速率控制在0.005纳米/秒,Al的蒸发速率控制在0.5纳米/秒。
所得器件在直流电压驱动下,显示具有三个发射峰的暖白光;当亮度为20000cd/m2时,器件色坐标为(0.37,0.41),色恢复系数为78。器件的起亮电压为2.7伏,器件的最大亮度为44985.5cd/m2。器件的最大电流效率为7.47cd/A,最大功率效率为6.12lm/W。
实施例8
先将ITO玻璃上的ITO阳极层化学腐蚀成10毫米宽、30毫米长的条状电极;
然后依次用清洗液、去离子水超声清洗15分钟并放入烘箱烘干;
接着将烘干后的衬底放入预处理真空室,在真空度为10帕的氛围下用400伏的电压对ITO阳极进行10分钟的低压氧等离子处理后将其转移到有机蒸镀室;
在真空度为1~3×10-5帕的有机蒸镀室中,在ITO层上依次蒸镀50纳米厚的AlQ掺杂NPB的空穴传输层、6纳米厚的BCP空穴限制层和50纳米厚的DCJTB掺杂AlQ的电子传输层;
接下来,未完成的器件被转移到金属蒸镀室,在5~8×10-5帕的真空氛围下依次蒸镀1.0纳米厚的LiF缓冲层,最后通过特制的掩模版在LiF层上蒸镀100纳米厚的金属Al电极,制备成结构为ITO/AlQ(0.2%):NPB/BCP/DCJTB(0.1%):AlQ/LiF/Al的有机电致发光器件。该器件的发光面积为10平方毫米。
空穴传输层中AlQ和NPB的蒸发速率控制在0.0002纳米/秒和0.1纳米/秒,BCP的蒸发速率控制在0.05纳米/秒,电子传输层中DCJTB和AlQ的蒸发速率控制在0.0001纳米/秒和0.1纳米/秒,LiF的蒸发速率控制在0.005纳米/秒,Al的蒸发速率控制在0.5纳米/秒。
所得器件在直流电压驱动下,显示具有三个发射峰的冷白光;当亮度为20000cd/m2时,器件色坐标为(0.27,0.30),色恢复系数为77。器件的起亮电压为3.0伏,器件的最大亮度为23717.8cd/m2。器件的最大电流效率为4.16cd/A,最大功率效率为3.58lm/W。
实施例9
先将ITO玻璃上的ITO阳极层化学腐蚀成10毫米宽、30毫米长的条状电极;
然后依次用清洗液、去离子水超声清洗15分钟并放入烘箱烘干;
接着将烘干后的衬底放入预处理真空室,在真空度为10帕的氛围下用400伏的电压对ITO阳极进行10分钟的低压氧等离子处理后将其转移到有机蒸镀室;
在真空度为1~3×10-5帕的有机蒸镀室中,在ITO层上依次蒸镀50纳米厚的AlQ掺杂NPB的空穴传输层、5纳米厚的BCP空穴限制层和50纳米厚的DCJTB掺杂AlQ的电子传输层;
接下来,未完成的器件被转移到金属蒸镀室,在5~8×10-5帕的真空氛围下依次蒸镀1.0纳米厚的LiF缓冲层,最后通过特制的掩模版在LiF层上蒸镀100纳米厚的金属Al电极,制备成结构为ITO/AlQ(0.2%):NPB/BCP/DCJTB(0.2%):AlQ/LiF/Al的有机电致发光器件。该器件的发光面积为10平方毫米。
空穴传输层中AlQ和NPB的蒸发速率控制在0.0002纳米/秒和0.1纳米/秒,BCP的蒸发速率控制在0.05纳米/秒,电子传输层中DCJTB和AlQ的蒸发速率控制在0.0001纳米/秒和0.1纳米/秒,LiF的蒸发速率控制在0.005纳米/秒,Al的蒸发速率控制在0.5纳米/秒。
所得器件在直流电压驱动下,显示具有三个发射峰的白色光;当亮度为20000cd/m2时,器件色坐标为(0.33,0.32),色恢复系数为85。器件的起亮电压为2.7伏,器件的最大亮度为31888.2cd/m2。器件的最大电流效率为5.88cd/A,最大功率效率为5.72lm/W。
实施例10
先将ITO玻璃上的ITO阳极层化学腐蚀成10毫米宽、30毫米长的条状电极;
然后依次用清洗液、去离子水超声清洗15分钟并放入烘箱烘干;
接着将烘干后的衬底放入预处理真空室,在真空度为10帕的氛围下用400伏的电压对ITO阳极进行10分钟的低压氧等离子处理后将其转移到有机蒸镀室;
在真空度为1~3×10-5帕的有机蒸镀室中,在ITO层上依次蒸镀50纳米厚的AlQ掺杂NPB的空穴传输层、6纳米厚的BCP空穴限制层和50纳米厚的DCJTB掺杂AlQ的电子传输层;
接下来,未完成的器件被转移到金属蒸镀室,在5~8×10-5帕的真空氛围下依次蒸镀1.0纳米厚的LiF缓冲层,最后通过特制的掩模版在LiF层上蒸镀100纳米厚的金属Al电极,制备成结构为ITO/AlQ(0.3%):NPB/BCP/DCJTB(0.1%):AlQ/LiF/Al的有机电致发光器件。该器件的发光面积为10平方毫米。
空穴传输层中AlQ和NPB的蒸发速率控制在0.0002纳米/秒和0.1纳米/秒,BCP的蒸发速率控制在0.05纳米/秒,电子传输层中DCJTB和AlQ的蒸发速率控制在0.0001纳米/秒和0.1纳米/秒,LiF的蒸发速率控制在0.005纳米/秒,Al的蒸发速率控制在0.5纳米/秒。
所得器件在直流电压驱动下,显示具有三个发射峰的白色光;当亮度为20000cd/m2时,器件色坐标为(0.29,0.31),色恢复系数为83。器件的起亮电压为2.7伏,器件的最大亮度为25416.5cd/m2。器件的最大电流效率为4.84cd/A,最大功率效率为4.70lm/W。
从以上实施例可以看出,本发明所提供的白色有机电致发光器件及其制备方法,实质性改善白色有机电致发光器件的综合性能。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种白色有机发光器件,其特征在于,包括衬底,以及顺序设置在衬底上的:
阳极层、空穴传输层、空穴限制层、电子传输层、缓冲层和金属阴极;
所述空穴传输层包括0.1wt%~0.4wt%的有机电子传输材料和99.6wt%~99.9wt%的有机蓝色发光材料;
所述电子传输层包括99.8wt%~99.9wt%的有机电子传输材料和0.1wt%~0.2wt%的有机红色发光材料;
所述有机电子传输材料为8-羟基喹啉铝。
2.根据权利要求1所述的白色有机发光器件,其特征在于,所述空穴限制层为2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲罗啉。
3.根据权利要求1所述的白色有机发光器件,其特征在于,所述有机蓝色发光材料为:4,4’-二[N-(对-甲苯基)-N-苯基-氨基]二苯基、N,N’-双(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1’-二苯基-4,4’-二胺或4,4’-N,N’-二咔唑二苯基。
4.根据权利要求1所述的白色有机发光器件,其特征在于,所述有机红色发光材料为4-二氰亚甲基-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定-4-黄-乙烯基)-吡喃。
5.根据权利要求1至4任一项所述的白色有机发光器件,其特征在于,所述空穴传输层厚度为40~70纳米。
6.根据权利要求1至5任一项所述的白色有机发光器件,其特征在于,所述空穴限制层厚度为3~7纳米。
7.根据权利要求1至5任一项所述的白色有机发光器件,其特征在于,所述电子传输层厚度为40~60纳米。
8.根据权利要求1至5任一项所述的白色有机发光器件,其特征在于,所述缓冲层为氟化锂。
9.根据权利要求1至5任一项所述的白色有机发光器件,其特征在于,所述阳极层为铟锡氧化物。
10.一种白色有机发光器件的制备方法,其特征在于,包括:
在衬底上形成铟锡氧化物作阳极;
将所述铟锡氧化物进行低压氧等离子处理;
在真空度达到1~3×10-5帕时,在经过低压氧等离子处理的铟锡氧化物上依次蒸镀空穴传输层、空穴限制层和电子传输层,所述空穴传输层包括0.1wt%~0.4wt%的有机电子传输材料和99.6wt%~99.9wt%的有机蓝色发光材料,所述电子传输层包括99.8wt%~99.9wt%的有机电子传输材料和0.1wt%~0.2wt%的有机红色发光材料,所述有机电子传输材料为8-羟基喹啉铝;
将上述蒸镀了空穴传输层、空穴限制层和电子传输层的铟锡氧化物在5~8×10-5帕的真空氛围下依次蒸镀缓冲层和金属阴极。
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