CN101740723B - 一种有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents

一种有机电致发光器件及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机电致发光器件，包括衬底、阳极层和阴极层，其中一种电极层位于导电基板或者衬底表面，还包括设置在所述阳极层和阴极层之间的有机功能层，它至少包括发光层，该发光层在外加电源的驱动下发光。发光材料为一种有机荧光材料，由有机小分子荧光染料与基质材料分子结合而成。该材料构成的器件有效的提高了有机染料分子和基质分子的相容性，避免了二者的相分离现象，提高了染料分子的热稳定性，从而提高了器件的发光效率、亮度及其稳定性，并简化了制备流程中的掺杂工艺。

Description

一种有机电致发光器件及其制备方法
技术领域
本发明涉及电子元器件中有机光电器件技术领域，具体涉及一种基于荧光材料的有机电致发光器件及其制备方法。
背景技术
有机电致发光技术的发展为微显示或大面积信息显示提供技术支持和保障，利用有机电致发光技术制备的显示器具有显著的优点：如自主发光、低电压直流驱动、耐高低温、全固化、宽视角、颜色丰富、不需要背光源、视角大、功率低、响应速度可达液晶显示器的1000倍，而其制造成本却远低于相同性能的液晶显示器等。因此，有机电致发光显示器件(OLED)在平板显示领域的发展非常迅速。近年来，白光有机电致发光显示器件也开始成为OLED研究和发展的热门，它不仅可以实现全彩显示，还可应用于高效照明领域，原料充足，节能环保，有利于实现大规模生产，这也将是OLED器件实用化，商品化的一个切入点。
尽管近年来白光有机电致发光技术已取得长足的进步，但是目前的技术在有机电致发光领域中仍然存在很多瓶颈。无论是有机电致发光器件实现全彩化显示，还是作为单一的照明电源使用，RGB三种独立颜色的器件制备都是至关重要的，而它们的结构简单性、高亮度、高效率、长寿命都是影响器件实用化的重要因素；尤其是用结构尽量简单的器件结构能够同时实现两种或者三种器件的发光，为简单的器件结构的白光器件的发展铺平道路。
有机电致发光器件中最常使用的是有机小分子荧光材料，具有化学修饰性强、选择范围广、易于提纯、荧光量子效率高以及所可见光范围内发射光谱范围广等特点。但是小分子有机荧光染料在高浓度时存在相互作用，容易生成二聚体或者多聚体而产生浓度猝灭，使发光的效率急剧降低，一般将其掺杂在具有较高激子能量的基质材料中，从而实现染料分子的发光。但掺杂器件也存在本身的缺点，随着时间的推移，荧光材料容易与基质分子出现相分离，带来掺杂的不均匀性，影响器件的性能，降低发光亮度、效率、改变发光颜色等。
发明内容
本发明所要解决的问题是如何提供一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件采用了一种新型荧光材料来作为有机发光层中的功能材料，不但扩展了可供制备有机电致发光器件使用的有机化合物的种类，而且克服现有技术中所存在的缺陷，同时有效的提高了有机染料分子和基质分子的相容性，避免了二者的相分离现象，提高了染料分子的热稳定性，从而提高了器件的发光效率、亮度及其稳定性，并简化了制备流程中的掺杂工艺。
本发明所提出的技术问题是这样解决的：构造一种有机电致发光器件，包括透明衬底、阳极层和阴极层，其中阳极层或者阴极层位于透明衬底表面，还包括设置在所述阳极层和阴极层之间的有机功能层，它至少包括发光层，所述有机功能层还包括电子传输层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子注入层和空穴注入层的一种或者几种，所述发光层在外加电源的驱动下发光，其特征在于，该发光层为有机荧光材料层，该有机荧光材料通过引入烷基取代基CnH2n将有机荧光染料与基质材料分子结合而成，其中n＝2，3，4，5，6，7，8，所述有机荧光材料具有以下结构骨架
A-(CH2)n-B
其中A是有机荧光染料，为4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)系列及其衍生物的小分子红色荧光染料，B是基质材料，为喹啉类金属络合物及其衍生物，包括8-羟基喹啉铝(Alq3)和8-羟基喹啉镓(Gaq3)以及衍生物。
结构骨架中A具有代表性材料的分子构造如下所示：
Figure G2009102161276D00021
式1                                             式2
Figure G2009102161276D00031
式3                                          式4
结构骨架中B具有代表性材料的分子构造如下所示：
Figure G2009102161276D00032
式5
式6。
按照本发明所提供的有机电致发光器件，其特征在于，所述空穴注入层所用的材料为3，4-乙撑二氧噻吩混合聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)或聚苯胺(PANI)类有机导电聚合物；所述空穴传输层所用的材料为芳香族二胺类化合物或星形三苯胺化合物，或咔唑类聚合物及其共混物；所述空穴阻挡层所用的材料是聚N-乙烯基咔唑、1，10-邻菲罗林衍生物(BCP)、二(2-甲基-8-喹啉酸根合)三苯基硅烷醇铝(III)、二(2-甲基-8-喹啉酸根合)4-苯酚铝(III)或二(2-甲基-8-喹啉酸根合)4-苯基苯酚铝(III)中的一种或者多种；所述电子传输层和电子注入层所用的材料包括金属配合物、噁二唑类电子传输材料、或咪唑类电子传输材料。
按照本发明所提供的有机电致发光器件，其特征在于，所述金属配合物材料是8-羟基喹啉铝(Alq3)或者8-羟基喹啉镓(Gaq3)或者双[2-(2-羟基苯基-1)-吡啶]铍；所述噁二唑类电子传输材料是2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1，3，4-噁二唑(PBD)；所述咪唑类电子传输材料是1，3，5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯(TPBI)。
本发明所提供的有机电致发光器件，其特征在于，所述衬底是玻璃、柔性基片或金属薄片，其中柔性基片是聚酯类或聚酞亚胺类化合物。
按照本发明所提供的有机电致发光器件，其特征在于，所述阳极层材料包括二氧化硅(SiO2)、氧化铟锡(ITO)薄膜、氧化锌薄膜、氧化锡锌薄膜、金薄膜、铜薄膜和银薄膜；所述阳极层也可以是3，4-乙撑二氧噻吩混合聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)或聚苯胺(PANI)类导电聚合物。
按照本发明所提供的有机电致发光器件，其特征在于，所述阴极层设置有缓冲层和金属层：缓冲层材料是LiF或CsF，金属层材料是锂、镁、钙、锶、铝、铟的金属薄膜或它们与铜、金、银的合金薄膜。
本发明所提出的第二个技术问题是这样解决的：提供一种有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
①利用洗涤剂、乙醇溶液和去离子水对衬底进行清洗，清洗后进行干燥处理；
②将衬底传送至真空蒸发室中进行电极的制备或其它前期处理机，所述电极为阳极层或者阴极层；
③将制备好电极的衬底移入真空室，进行等离子预处理；
④将处理后的衬底在按照器件结构依次设置有机功能层，所述有机功能层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、注入层和缓冲层中的一种或者多种，该发光层为有机荧光材料层，该有机荧光材料通过引入烷基取代基CnH2n将有机荧光染料与基质材料分子结合而成，其中n＝2，3，4，5，6，7，8，所述有机荧光材料具有以下结构骨架：
A-(CH2)n-B
其中A是有机荧光染料，为4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)系列及其衍生物的小分子红色荧光染料，B是基质材料，为喹啉类金属络合物及其衍生物，包括8-羟基喹啉铝(Alq3)和8-羟基喹啉镓(Gaq3)以及衍生物；
⑤在有机层蒸镀结束后在高真空度的蒸发室中进行另一个电极的制备；
⑥将做好的器件传送到手套箱进行封装，手套箱为惰性气体氛围；
⑦测试器件的光电性能；
其中步骤④中有机功能层的设置方式包括：旋涂方法、喷墨打印方法、旋涂与真空蒸镀相结合的方法。
本发明所提供的有机电致发光器件，发光层材料由小分子有机荧光染料与基质材料分子结合而成，通过引入该种高效的荧光材料，该材料构成的器件有效的提高了有机染料分子与基质分子的相容性，避免了二者相分离所引起的器件性能降低，还消除了染料分子的浓度猝灭现象。此外，此方法还改善了小分子有机荧光染料玻璃转化温度低，热稳定性较差等缺点，从而提高了器件的发光效率、亮度及其稳定性。这种分子内掺杂的方式也极大的简化了器件的制备工艺，特别是规避了掺杂工艺中难精确控制掺杂浓度和重复性低等缺陷，提高了材料的利用率。更为重要的是，有机发光材料以其固有的多样性为材料选择提供了宽广的范围，通过对有机分子结构的设计，组装、剪裁和性能优化，能够满足多方面不同的需要和易于实现大面积显示。
附图说明
图1是本发明提供的有机电致发光器件的结构示意图；
图2是本发明提供的实施例1、4、8、11的结构示意图；
图3是本发明提供的实施例2、5、9、12的结构示意图；
图4是本发明提供的实施例3、10的结构示意图；
图5是本发明提供的实施例6、7、13、14的结构示意图；
图6是本发明提供的实施例15的结构示意图；
图7是本发明提供的实施例16的结构示意图；
图8是本发明所提供的实施例1中所述器件的电流-电压-亮度特性曲线；
图9是本发明所提供的实施例1中所述器件的发光光谱的测试曲线图；
图10是本发明所提供的实施例2中所述器件的电流-电压-亮度特性曲线；
图11是本发明所提供的实施例2中所述器件的发光光谱的测试曲线图；
其中，1透明衬底，2、阳极层，3、有机功能层，4、阴极层，5、外加电源，31、空穴传输层，32、发光层，33、电子传输层，34、掺杂发光层兼做空穴传输层，35、掺杂发光层兼做电子传输层，36、掺杂发光层，37、空穴注入层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述：
本发明的技术方案是提供一种有机电致发光器件，如图1、2所示，器件的结构包括透明衬底1，阳极层2，有机功能层3，阴极层4，其中阳极层2位于透明阴极衬底1表面，有机功能层位于阳极层2和阴极层4之间，有机功能层3可以包括空穴传输层31，发光层32和电子传输层33，器件在外加电源5的驱动下发光。
如图3所示，器件的结构包括透明衬底1，阳极层2，有机功能层3，阴极层4，其中阳极层2位于透明阴极衬底1表面，有机功能层位于阳极层2和阴极层4之间，有机功能层3可以包括掺杂发光层兼做空穴传输层34，电子传输层33，器件在外加电源5的驱动下发光。
如图4所示，器件的结构包括透明衬底1，阳极层2，有机功能层3，阴极层4，其中阳极层2位于透明阴极衬底1表面，有机功能层位于阳极层2和阴极层4之间，有机功能层3可以包括空穴传输层31，掺杂发光层兼做电子传输层35，器件在外加电源5的驱动下发光。
如图5所示，器件的结构包括透明衬底1，阳极层2，有机功能层3，阴极层4，其中阳极层2位于透明阴极衬底1表面，有机功能层位于阳极层2和阴极层4之间，有机功能层3可以包括空穴传输层31，掺杂发光层36和电子传输层33，器件在外加电源5的驱动下发光。
如图6所示，器件的结构包括透明衬底1，阳极层2，有机功能层3，阴极层4，其中阳极层2位于透明阴极衬底1表面，有机功能层位于阳极层2和阴极层4之间，有机功能层3可以包括空穴注入层37，发光层32和电子传输层33，器件在外加电源5的驱动下发光。
如图7所示，器件的结构包括透明衬底1，阳极层2，有机功能层3，阴极层4，其中阳极层2位于透明阴极衬底1表面，有机功能层位于阳极层2和阴极层4之间，有机功能层3可以包括空穴注入层37和发光层32，器件在外加电源5的驱动下发光。
发光层32、掺杂发光层兼做空穴传输层34、掺杂发光层兼做电子传输层35以及掺杂发光层36中所用的代表性高效有机荧光材料具有以下结构骨架：
A-(C H2)n-B
该有机荧光材料通过引入烷基取代基CnH2n将有机荧光染料与基质材料分子结合而成，其中n＝2，3，4，5，6，7，8。其中A是有机荧光染料，为4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)系列及其衍生物的小分子红色荧光染料，B是基质材料，为喹啉类金属络合物及其衍生物，包括8-羟基喹啉铝(Alq3)和8-羟基喹啉镓(Gaq3)以及衍生物。所使用的代表性材料的分子构造如下图所示，但不仅限于此：
Figure G2009102161276D00071
材料1
Figure G2009102161276D00072
材料2
Figure G2009102161276D00081
材料3
Figure G2009102161276D00082
材料4
材料5
Figure G2009102161276D00084
材料6
Figure G2009102161276D00091
材料7
Figure G2009102161276D00092
材料8
Figure G2009102161276D00093
材料9
Figure G2009102161276D00101
材料10
Figure G2009102161276D00102
材料11
Figure G2009102161276D00103
材料12
本发明中衬底1为电极和有机薄膜层的依托，它在可见光区域有着良好的透光性能，有一定的防水汽和氧气渗透的能力，有较好的表面平整性，它可以是玻璃或柔性基片，柔性基片采用聚酯类、聚酞亚胺化合物中的一种材料或者较薄的金属。
本发明中阳极层2作为有机电致发光器件正向电压的连接层，它要求有较好的导电性能、可见光透明性以及较高的功函数。通常采用无机金属氧化物(如氧化铟锡ITO，氧化锌ZnO等)、有机导电聚合物(如PEDOT:PSS，PANI等)或高功函数金属材料(如金、铜、银、铂等)。
本发明中阴极层4作为器件负向电压的连接层，它要求具有较好的导电性能和较低的功函数，阴极通常为低功函数金属材料锂、镁、钙、锶、铝、铟等功函数较低的金属或它们与铜、金、银的合金；或者一层很薄的缓冲绝缘层(如LiF、MgF2等)和前面所提高的金属或合金。
本发明中的空穴传输层31材料为芳香族二胺类化合物或星形三苯胺化合物，或咔唑类聚合物。所述芳香族二胺类化合物可以是N，N’-双-(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-[1，1’-联苯基]-4，4’-二胺(TPD)或者N，N’-双(3-萘基)-N，N’-二苯基-[1，1’-二苯基]-4，4’-二胺(NPB)，所述星形三苯胺化合物可以是三-[4-(5-苯基-2-噻吩基)苯]胺(PTDATA系列)，所述咔唑类聚合物可以是聚乙烯咔唑(PVK)。
本发明中发光层32材料为小分子荧光材料，由有机荧光染料与基质材料分子结合而成，有效的提高了有机染料分子的基质分子的相容性，避免了染料分子的浓度猝灭，从而提高了器件的发光效率、亮度及其稳定性。
本发明中的电子传输层33材料为具有大共轭结构的平面芳香族化合物，它们大多具有较好的电子接受能力，同时在一定偏压下又可以有效传递电子。它包括金属配合物材料如8-羟基喹啉铝(Alq3)，8-羟基喹啉镓(Gaq3)，双[2-(2-羟基苯基-1)-吡啶]铍(Bepp2)等，噁二唑类电子传输材料，如2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1，3，4-噁二唑(PBD)，咪唑类电子传输材料，如1，3，5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯(TPBI)。
本发明中掺杂发光层兼做空穴传输层34材料为所述高效荧光材料与空穴传输材料的掺杂体系。其中高效荧光材料由有机荧光染料与基质材料分子结合而成，空穴传输材料为芳香族二胺类化合物或星形三苯胺化合物，或咔唑类聚合物。所述芳香族二胺类化合物可以是N，N’-双-(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-[1，1’-联苯基]-4，4’-二胺(TPD)或者N，N’-双(3-萘基)-N，N’-二苯基-[1，1’-二苯基]-4，4’-二胺(NPB)，所述星形三苯胺化合物可以是三-[4-(5-苯基-2-噻吩基)苯]胺(PTDATA系列)，所述咔唑类聚合物可以是聚乙烯咔唑(PVK)。
本发明中掺杂发光层兼做电子传输层35材料为所述高效荧光材料与电子传输材料的掺杂体系，其中高效荧光材料由有机荧光染料与基质材料分子结合而成，电子传输材料为具有大共轭结构的平面芳香族化合物，它们大多具有较好的电子接受能力，同时在一定偏压下又可以有效传递电子。它包括金属配合物材料如8-羟基喹啉铝(Alq3)，8-羟基喹啉镓(Gaq3)，双[2-(2-羟基苯基-1)-吡啶]铍(Bepp2)等，噁二唑类电子传输材料，如2--12--(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1，3，4-噁二唑(PBD)，咪唑类电子传输材料，如1，3，5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯(TPBI)。
本发明中掺杂发光层36材料为所述高效荧光材料与电子传输材料的掺杂体系，其中高效荧光材料由有机荧光染料与基质材料分子结合而成，电子传输材料为具有大共轭结构的平面芳香族化合物，它们大多具有较好的电子接受能力，同时在一定偏压下又可以有效传递电子。它包括金属配合物材料如8-羟基喹啉铝(Alq3)，8-羟基喹啉镓(Gaq3)，双[2-(2-羟基苯基-1)-吡啶]铍(Bepp2)等，噁二唑类电子传输材料，如2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1，3，4-噁二唑(PBD)，咪唑类电子传输材料，如1，3，5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯(TPBI)。
本发明中的空穴注入层37材料为3，4-乙撑二氧噻吩混合聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)或聚苯胺(PANI)类有机导电聚合物。
采用本发明制备的有机电致发光器件结构举例如下：
玻璃/ITO/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极层
玻璃/ITO/掺杂发光层兼做空穴传输层/电子传输层/阴极层
玻璃/ITO/空穴传输层/掺杂发光层兼做电子传输层/阴极层
玻璃/ITO/空穴传输层/掺杂发光层/电子传输层/阴极层
玻璃/ITO/空穴注入层/发光层/电子传输层/阴极层
玻璃/ITO/空穴注入层/发光层/阴极层
柔性聚合物衬底/ITO/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极层
柔性聚合物衬底/ITO/掺杂发光层兼做空穴传输层/电子传输层/阴极层
柔性聚合物衬底/ITO/空穴传输层/掺杂发光层兼做电子传输层/阴极层
柔性聚合物衬底/ITO/空穴传输层/掺杂发光层/电子传输层/阴极层
柔性聚合物衬底/ITO/空穴注入层/发光层/电子传输层/阴极层
柔性聚合物衬底/ITO/空穴注入层/发光层/阴极层
以下是本发明的具体实施例：
实施例1
如图2所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括空穴传输层31，发光层32，和电子传输层33。
器件的空穴传输层材料为NPB，发光材料为材料1，电子传输材料为Alq3，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/NPB(50nm)/材料1(20nm)/Alq3(30nm)/Mg:Ag(100nm)
制备方法如下：
①利用洗涤剂，乙醇溶液和去离子水对透明导电基片ITO玻璃进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干。其中玻璃衬底上面的ITO膜作为器件的阳极层，ITO膜的方块电阻为10Ω/□，膜厚为180nm。
②将干燥后的基片移入真空室，在气压为20Pa的氧气压环境下对ITO玻璃进行低能氧等离子预处理10分钟，溅射功率为～20W。
③将处理后的基片在高真空度的蒸发室中，开始进行有机薄膜的蒸镀。按照如上所述器件结构依次蒸镀的空穴传输材料NPB为50nm，发光层材料1层20nm，电子传输材料Alq3层30nm。各有机层的蒸镀速率0.1nm/s，蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的膜厚仪监控。
④在有机层蒸镀结束后进行金属电极的制备。其气压为3×10-3Pa，蒸镀速率为～1nm/s，合金中Mg，Ag比例为～10∶1，膜层厚度为100nm。蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的膜厚仪监控。
⑤将做好的器件传送到手套箱进行封装，手套箱为99.9％氮气氛围。
⑥测试器件的电流-电压-亮度特性，同时测试器件的发光光谱参数。
器件的电压电流亮度曲线参见附图8.
器件在10V正向驱动电压下的发光光谱参见附图9.
实施例2
如图3所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括掺杂发光层兼做空穴传输层34，电子传输层33。
器件的发光材料为材料5，掺杂在PVK中兼做空穴传输层，电子传输材料为Alq3，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/PVK:材料5/Alq3(30nm)/Mg:Ag(100nm)
其中，材料5在PVK中的掺杂浓度为15wt％
制备方法如下：
①利用洗涤剂，乙醇溶液和去离子水对透明导电基片ITO玻璃进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干。其中玻璃衬底上面的ITO膜作为器件的阳极层，ITO膜的方块电阻为10Ω/□，膜厚为180nm。
②将干燥后的基片移入真空室，在气压为20Pa的氧气压环境下对ITO玻璃进行低能氧等离子预处理10分钟，溅射功率为～20W。
③将材料5以15wt％的质量百分比掺杂到PVK中配成浓度为10mg/ml的混合溶液，溶剂可采用三氯甲烷；然后旋涂在经过清洁处理后的氧化铟锡(ITO)导电玻璃基片上，在低真空腔中以60℃烘干10分钟后，置入高真空度的蒸发室中蒸镀电子传输材料Alq3层30nm，蒸镀速率0.1nm/s，蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的膜厚仪监控；
④在有机层蒸镀结束后进行金属电极的制备。其气压为3×10-3Pa，蒸镀速率为～1nm/s，合金中Mg，Ag比例为～10∶1，膜层厚度为100nm。蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的膜厚仪监控。
⑤将做好的器件传送到手套箱进行封装，手套箱为99.9％氮气氛围。
⑥测试器件的电流-电压-亮度特性，同时测试器件的发光光谱参数。
器件的电压电流亮度曲线参见附图10.
器件在10V正向驱动电压下的发光光谱参见附图11.
实施例3
如图4所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括空穴传输层31，掺杂发光层兼做电子传输层35。
器件的空穴传输材料为NPB，发光材料为材料1，掺杂在Alq3中兼做电子传输层，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/NPB(50nm)/Alq3:材料1(30nm)/Mg:Ag(100nm)
其中材料1在Alq3中的掺杂浓度为10wt％。
制备方法如下：
①利用洗涤剂，乙醇溶液和去离子水对透明导电基片ITO玻璃进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干。其中玻璃衬底上面的ITO膜作为器件的阳极层，ITO膜的方块电阻为10Ω/□，膜厚为180nm。
②将干燥后的基片移入真空室，在气压为20Pa的氧气压环境下对ITO玻璃进行低能氧等离子预处理10分钟，溅射功率为～20W。
③将处理后的基片在高真空度的蒸发室中，开始进行有机薄膜的蒸镀。按照如上所述器件结构依次蒸镀的空穴传输材料NPB为50nm，材料1以10wt％的质量百分比掺杂到Alq3中作为发光层兼做电子传输层，厚度为30nm。各有机层的蒸镀速率0.1nm/s，蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的膜厚仪监控。
④在有机层蒸镀结束后进行金属电极的制备。其气压为3×10-3Pa，蒸镀速率为～1nm/s，合金中Mg，Ag比例为～10∶1，膜层厚度为100nm。蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的膜厚仪监控。
⑤将做好的器件传送到手套箱进行封装，手套箱为99.9％氮气氛围。
⑥测试器件的电流-电压-亮度特性，同时测试器件的发光光谱参数。
实施例4
如图2所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括空穴传输层31，发光层32，和电子传输层33。
器件的空穴传输层材料为NPB，发光材料为材料1，电子传输材料为TPBI，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/NPB(50nm)/材料1(20nm)/TPBI(30nm)/Mg:Ag(100nm)
器件的制备流程与实施例1相似。
实施例5
如图3所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括掺杂发光层兼做空穴传输层34，电子传输层33。
器件的发光材料为材料5，掺杂在PVK中兼做空穴传输层，电子传输材料为TPBI，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/PVK:材料5/TPBI(30nm)/Mg:Ag(100nm)
其中，材料5在PVK中的掺杂浓度为20wt％。
器件的制备流程与实施例2相似。
实施例6
如图5所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括空穴传输层31，掺杂发光层36，电子传输层33。
器件的空穴传输层材料为NPB，发光材料为材料1，掺杂在Alq3中，电子传输材料为Alq3，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/NPB(50nm)/Alq3:材料1(20nm)/Alq3(30nm)/Mg:Ag(100nm)
其中，材料1在Alq3中的掺杂浓度为20wt％。
制备方法如下：
①利用洗涤剂，乙醇溶液和去离子水对透明导电基片ITO玻璃进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干。其中玻璃衬底上面的ITO膜作为器件的阳极层，ITO膜的方决电阻为10Ω/□，膜厚为180nm。
②将干燥后的基片移入真空室，在气压为20Pa的氧气压环境下对ITO玻璃进行低能氧等离子预处理10分钟，溅射功率为～20W。
③将处理后的基片在高真空度的蒸发室中，开始进行有机薄膜的蒸镀。按照如上所述器件结构依次蒸镀，空穴传输层NPB厚度为50nm，材料1以20wt％的质量百分比掺杂到Alq3中作为发光层，厚度为20nm，电子传输层Alq3厚度为30nm。各有机层的蒸镀速率0.1nm/s，蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的膜厚仪监控。
④在有机层蒸镀结束后进行金属电极的制备。其气压为3×10-3Pa，蒸镀速率为～1nm/s，合金中Mg，Ag比例为～10∶1，膜层厚度为100nm。蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的膜厚仪监控。
⑤将做好的器件传送到手套箱进行封装，手套箱为99.9％氮气氛围。
⑥测试器件的电流-电压-亮度特性，同时测试器件的发光光谱参数。
实施例7
如图5所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括空穴传输层31，掺杂发光层36，电子传输层33。
器件的空穴传输层材料为NPB，发光材料为材料1，掺杂在Alq3中，电子传输材料为TPBI，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/NPB(50nm)/Alq3:材料1(20nm)/TPBI(30nm)/Mg:Ag(100nm)
其中，材料1在Alq3中的掺杂浓度为20wt％。
器件的制备流程与实施例6相似。
实施例8
如图2所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括空穴传输层31，发光层32，和电子传输层33。
器件的空穴传输层材料为NPB，发光材料为材料3，电子传输材料为Alq3，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/NPB(50nm)/材料3(20nm)/Alq3(30nm)/Mg:Ag(100nm)
器件的制备流程与实施例1相似。
实施例9
如图3所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括掺杂发光层兼做空穴传输层34，电子传输层33。
器件的发光材料为材料7，掺杂在PVK中兼做空穴传输层，电子传输材料为Alq3，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/PVK:材料7/Alq3(30nm)/Mg:Ag(100nm)
其中，材料7在PVK中的掺杂浓度为10wt％。
器件的制备流程与实施例1相似。
实施例10
如图4所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括空穴传输层31，掺杂发光层兼做电子传输层35。
器件的空穴传输材料为NPB，发光材料为材料3，掺杂在Alq3中兼做电子传输层，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/NPB(50nm)/Alq3:材料3(30nm)/Mg:Ag(100nm)
其中材料3在Alq3中的掺杂浓度为10wt％。
实施例11
如图2所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括空穴传输层31，发光层32，和电子传输层33。
器件的空穴传输层材料为NPB，发光材料为材料3，电子传输材料为TPBI，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/NPB(50nm)/材料3(20nm)/TPBI(30nm)/Mg:Ag(100nm)
器件的制备流程与实施例1相似。
实施例12
如图3所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括掺杂发光层兼做空穴传输层34，电子传输层33。
器件的发光材料为材料7，掺杂在PVK中兼做空穴传输层，电子传输材料为TPBI，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/PVK:材料7/TPBI(30nm)/Mg:Ag(100nm)
其中，材料7在PVK中的掺杂浓度为10wt％
器件的制备流程与实施例2相似。
实施例13
如图5所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括空穴传输层31，掺杂发光层36，电子传输层33。
器件的空穴传输层材料为NPB，发光材料为材料3，掺杂在Alq3中，电子传输材料为Alq3，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/NPB(50nm)/Alq3:材料3(20nm)/Alq3(30nm)/Mg:Ag(100nm)
其中，材料3在Alq3中的掺杂浓度为20wt％。
器件的制备流程与实施例6相似。
实施例14
如图5所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括空穴传输层31，掺杂发光层36，电子传输层33。
器件的空穴传输层材料为NPB，发光材料为材料3，掺杂在Alq3中，电子传输材料为TPBI，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/NPB(50nm)/Alq3:材料3(20nm)/TPBI(30nm)/Mg:Ag(100nm)
其中，材料3在Alq3中的掺杂浓度为20wt％。
器件的制备流程与实施例6相似。
实施例15
如图6所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括空穴注入层37，发光层32，电子传输层33。
器件的空穴注入层材料为PEDOT:PSS，发光层材料为材料1，电子传输材料为Alq3，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/PEDOT:PSS/材料1(20nm)/Alq3(30nm)/Mg:Ag(100nm)
器件的制备流程与实施例1相似。
实施例16
如图7所示结构中，器件的结构中的有机功能层3包括空穴注入层37和发光层32。
器件的空穴注入层材料为PEDOT:PSS，发光层材料为材料1，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描述为：
玻璃衬底/ITO/PEDOT:PSS/材料1(20nm)/Mg:Ag(100nm)
器件的制备流程与实施例1相似。

Claims (7)

1.一种有机电致发光器件，包括透明衬底、阳极层和阴极层，其中阳极层或者阴极层位于透明衬底表面，还包括设置在所述阳极层和阴极层之间的有机功能层，它至少包括发光层，所述有机功能层还包括电子传输层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子注入层和空穴注入层的一种或者几种，所述发光层在外加电源的驱动下发光，其特征在于，该发光层为有机荧光材料层，所述有机荧光材料具有以下结构：
Figure FSB00000516161300011
材料1
Figure FSB00000516161300012
材料2
Figure FSB00000516161300013
材料3
Figure FSB00000516161300021
材料4
Figure FSB00000516161300022
材料5
Figure FSB00000516161300023
材料6
Figure FSB00000516161300031
材料7
Figure FSB00000516161300032
材料8
Figure FSB00000516161300033
材料9
Figure FSB00000516161300041
材料10
Figure FSB00000516161300042
材料11
Figure FSB00000516161300043
材料12
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述空穴注入层所用的材料为3，4-乙撑二氧噻吩混合聚苯乙烯磺酸盐或聚苯胺类有机导电聚合物；所述空穴传输层所用的材料为芳香族二胺类化合物或星形三苯胺化合物，或咔唑类聚合物及其共混物；所述空穴阻挡层所用的材料是聚N-乙烯基咔唑、1，10-邻菲罗林衍生物、二(2-甲基-8-喹啉酸根合)三苯基硅烷醇铝(III)、二(2-甲基-8-喹啉酸根合)4-苯酚铝(III)或二(2-甲基-8-喹啉酸根合)4-苯基苯酚铝(III)中的一种或者多种；所述电子传输层和电子注入层所用的材料包括噁二唑类电子传输材料、或咪唑类电子传输材料。
3.根据权利要求2所述的电致发光器件，其特征在于，所述噁二唑类电子传输材料是2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1，3，4-噁二唑；所述咪唑类电子传输材料是1，3，5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述衬底是玻璃、柔性基片或金属薄片，其中柔性基片是聚酯类或聚酞亚胺类化合物。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述阳极层材料包括二氧化硅、氧化铟锡薄膜、氧化锌薄膜、氧化锡锌薄膜、金薄膜、铜薄膜、银薄膜、3，4-乙撑二氧噻吩混合聚苯乙烯磺酸盐或聚苯胺类导电聚合物。
6.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述阴极层设置有缓冲层和金属层：缓冲层材料是LiF或CsF，金属层材料是锂、镁、钙、锶、铝、铟的金属薄膜或它们与铜、金、银的合金薄膜。
7.一种有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
①利用洗涤剂、乙醇溶液和去离子水对衬底进行清洗，清洗后进行干燥处理；
②将衬底传送至真空蒸发室中进行电极的制备或其它前期处理机，所述电极为阳极层或者阴极层；
③将制备好电极的衬底移入真空室，进行等离子预处理；
④将处理后的衬底在按照器件结构依次设置有机功能层，所述有机功能层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、注入层和缓冲层中的一种或者多种，该发光层为有机荧光材料层，所述有机荧光材料具有以下结构：
Figure FSB00000516161300061
材料1
材料2
材料3
材料4
材料5
Figure FSB00000516161300072
材料6
Figure FSB00000516161300073
材料7
Figure FSB00000516161300081
材料8
材料9
Figure FSB00000516161300083
材料10
Figure FSB00000516161300091
材料11
Figure FSB00000516161300092
材料12
⑤在有机层蒸镀结束后在高真空度的蒸发室中进行另一个电极的制备；
⑥将做好的器件传送到手套箱进行封装，手套箱为惰性气体氛围；
⑦测试器件的光电性能；
其中步骤④中有机功能层的设置方式包括：旋涂方法、喷墨打印方法、旋涂与真空蒸镀相结合的方法。
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