CN103378310A - 有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于有机电致发光器件领域,其公开了一种有机电致发光器件及其制备方法;该有机电致发光器件包括依次层叠的导电阳极基底、空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层、第一电子传输层、第一电子注入层、电荷再生层、第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、第二电子注入层以及阴极层,且电荷再生层包括n型层、中间层和p型层。本发明提供的有机电致发光器件,其电荷再生层的p型层提供空穴,n型层提供电子,中间层的金属氧化物可提高电荷产生层再生电子和空穴的能力以及导电性,三层均有相同的金属氧化物,可以使层间势垒降低,更有利于空穴或电子的注入和传输,使得发光器件的发光效率得到提高。
Description
技术领域
本发明涉及电致发光器件领域,尤其涉及一种有机电致发光器件及其制备方法。
背景技术
1987年,美国Eastman Kodak公司的C.W.Tang和VanSlyke报道了有机电致发光研究中的突破性进展。利用超薄薄膜技术制备出了高亮度,高效率的双层有机电致发光器件(OLED)。在该双层结构的器件中,10V下亮度达到1000cd/m2,其发光效率为1.51lm/W、寿命大于100小时。
OLED的发光原理是基于在外加电场的作用下,电子从阴极注入到有机物的最低未占有分子轨道(LUMO),而空穴从阳极注入到有机物的最高占有轨道(HOMO)。电子和空穴在发光层相遇、复合、形成激子,激子在电场作用下迁移,将能量传递给发光材料,并激发电子从基态跃迁到激发态,激发态能量通过辐射失活,产生光子,释放光能。
目前,为了提高发光亮度和发光效率,越来越多的研究是以叠层器件为主,这种结构通常是用电荷产生层作为连接层把数个发光单元串联起来,与单元器件相比,叠层结构器件往往具有成倍的能量效率和发光亮度,叠层OLED的初始亮度比较大,在相同的电流密度下测量时,换算成单元器件的初始亮度,堆积器件会有较长的寿命,而这种叠层器件也可以很容易的将不同颜色的发光单元串联混合成白光,从而实现白光的发射。
叠层器件的电荷产生层必须具有电子再生能力和空穴再生能力,且具有比较好的注入能力,才能有效的将电子和空穴注入到各个发光单元,从而实现器件的发光。目前研究的比较多的是利用两种或两种以上具有空穴注入或电子注入的材料作为电荷生成层(如Cs:BCP/V2O5),或者是n型和p型掺杂层作为电荷产生层(如n型(Alq3:Li)和p型(NPB:FeCl3))、或者是Al-WO3-Au等顺序连接多个发光单元而构成,但是这种电荷产生层会存在不同的金属化合物之间的反应,造成不同程度的再生能力的衰减或膜层的破坏,同时,这种类型的掺杂所需要的材料总类比较多,成本也随之上升。
发明内容
基于上述问题,本发明所要解决的问题在于提供一种有机电致发光器件。
本发明的技术方案如下:
一种有机电致发光器件,包括依次层叠的导电阳极基底、空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层、第一电子传输层、第一电子注入层、电荷再生层、第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、第二电子注入层以及阴极层;所述电荷再生层包括依次层叠的n型层、中间层和p型层,且所述p型层层叠在所述第一电子注入层表面;其中,
所述p型层的材质为1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷、4,4′,4″-三(咔唑-9-基)三苯胺或N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基-4,4’-联苯二胺(NPB)掺杂有双极性金属氧化物,且所述双极性金属氧化物的掺杂质量百分比为10~20%;
所述中间层的材质为所述双极性金属氧化物;
所述n型层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、1,2,4-三唑衍生物或N-芳基苯并咪唑掺杂所述双极性金属氧化物,且所述双极性金属氧化物的掺杂质量百分比为20~50%;
所述p型层的厚度为5~40nm;所述中间层的厚度为5~20nm;所述n型层的厚度为5~40nm。
所述有机电致发光器件中,其他各功能层的材质和厚度如下:
所述导电阳极基底为铟锡氧化物玻璃、掺铝的氧化锌玻璃或掺铟的氧化锌玻璃;
所述空穴注入层的材质为三氧化钼、三氧化钨或五氧化二钒;所述第一空穴注入层和第二空穴注入层的厚度均为20~80nm;
所述第一空穴传输层与第二空穴传输层的材质为1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷、4,4′,4″-三(咔唑-9-基)三苯胺、N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基-4,4’-联苯二胺;所述第一空穴传输层与第二空穴传输层的厚度均为20~60nm;
所述第一发光层与第二发光层的材质为4-(二腈甲基)-2-丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃、4-(二腈亚甲叉)-2-甲基-6-(4-二甲胺基-苯乙烯)-4H-吡喃、[4,4′-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1′-联苯]、双[9-乙基-3,3’-(1,4-苯基二-2,1-乙烯基)-H-咔唑或八羟基喹啉铝;所述第一发光层与第二发光层的厚度均为2~50nm;
所述双极性金属氧化物为三氧化钼、三氧化钨或五氧化二钒;
所述的第一电子传输层和第二电子传输层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、1,2,4-三唑衍生物或N-芳基苯并咪唑;所述的第一电子传输层和第二电子传输层的厚度均为40~80nm;
所述第一电子注入层和第二电子注入层的材料为碳酸铯、氟化铯、叠氮铯或者氟化锂;所述第一电子注入层和第二电子注入层的厚度均为0.5-10nm;
所述阴极层的材料为银、铝、铂或金;所述阴极层的厚度为80-300nm;
本发明还提供一种上述有机电致发光器件的制备方法,包括如下步骤:
S1、先将导电阳极基底进行光刻处理,然后依次用洗洁精、去离子水、丙酮、乙醇、异丙醇各超声清洗15min;
S2、清洗干净后对导电阳极基底进行5~15min的氧等离子处理,且功率为10-50W;
S3、利用蒸镀工艺,在步骤S2氧等离子处理后的导电阳极基底表面依次层叠蒸镀空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层、第一电子传输层和第一电子注入层;
S4、接着,在第一电子注入层表面制备电荷再生层,该电荷再生层包括依次层叠的n型层、中间层和p型层,其制备工艺是在第一电子注入层表面依次层叠蒸镀n型层、中间层和p型层;所述n型层、中间层和p型层的厚度分别为5~40nm、5~20nm、5~40nm,其中,
所述p型层的材质为1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷、4,4′,4″-三(咔唑-9-基)三苯胺或N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基-4,4’-联苯二胺(NPB)掺杂有双极性金属氧化物,且所述双极性金属氧化物的掺杂质量百分比为10~20%;
所述中间层的材质为所述双极性金属氧化物;
所述n型层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、1,2,4-三唑衍生物或N-芳基苯并咪唑掺杂所述双极性金属氧化物,且所述双极性金属氧化物的掺杂质量百分比为20~50%;
S5、再次利用蒸镀工艺,在电荷再生层的n型层表面依次层叠蒸镀第二空穴注入层、第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、第二电子注入层和阴极层;
所述工艺步骤完成后,制得所述有机电致发光器件。
本发明提供的有机电致发光器件,利用双极性的金属氧化物分别与p型材料和n型材料分别掺杂形成p型层和n型层,并金属氧化物作为中间层的连接层,三层相连,p型材料提供空穴,n型材料提供电子,中间层的金属氧化物可提高电荷产生层再生电子和空穴的能力以及导电性,三层均有相同的金属氧化物,可以使层间势垒降低,更有利于空穴或电子的注入和传输,从而提高发光效率。
本发明提供的有机电致发光器件的制备方法,利用依次层叠的n型层、中间层和p型层组成电荷再生层,混合掺杂工艺简单;而且,p型层的金属氧化物掺杂,起到空穴注入层的作用,其可以提高空穴注入的能力,减少了工艺的工序;同时,金属氧化物来源丰富,纯度较高,适合商业化生产。
附图说明
图1为本发明的有机电致发光器件的结构示意图;
图2为实施例1制得的有机电致发光器件与对比例1制得的有机电致发光器件的电流密度与能量效率的对比图;其中,曲线1为实施例1的电流密度与能量效率的关系图;曲线2为对比例1的电流密度与能量效率的关系图。
具体实施方式
本发明提供的有机电致发光器件是以如下的方式实现的:
一种有机电致发光器件,如图1所示,包括依次层叠的导电阳极基底10、空穴注入层11、第一空穴传输层12、第一发光层13、第一电子传输层14、第一电子注入层15、电荷再生层16、第二空穴传输层17、第二发光层18、第二电子传输层19、第二电子注入层20和阴极层21;即导电阳极基底10/空穴注入层11/第一空穴传输层12/第一发光层13/第一电子传输层14/第一电子注入层15/电荷再生层16/第二空穴传输层17/第二发光层18/第二电子传输层19/第二电子注入层20/阴极层21,其中,电荷再生层16包括依次层叠的n型层161、中间层162和p型层163,且n型层161层叠在第一电子注入层15表面。
上述有机电致发光器件,如图1所示,其各功能层的材质和厚度如下:
导电阳极基底10包括玻璃基底1和导电阳极层2,如,铟锡氧化物玻璃(ITO)、掺铝的氧化锌玻璃(AZO)或掺铟的氧化锌玻璃(IZO);优选为ITO;
空穴注入层11的材质均采用三氧化钼(MoO3)、三氧化钨(WO3)或五氧化二钒(V2O5),优选材质为MoO3;第一空穴注入层和第二空穴注入层的厚度为20-80nm,优选厚度为40nm;
第一空穴传输层12与第二空穴传输层17的材质均采用1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)、4,4′,4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基-4,4’-联苯二胺(NPB),优选为NPB;第一空穴传输层12与第二空穴传输层17的厚度为20-60nm,优选厚度为40nm;
第一发光层13与第二发光层18的材质均采用荧光材料,该荧光发光材料为4-(二腈甲基)-2-丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTB)、4-(二腈亚甲叉)-2-甲基-6-(4-二甲胺基-苯乙烯)-4H-吡喃(DCM)、[4,4′-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1′-联苯](DPVBi)、双[9-乙基-3,3’-(1,4-苯基二-2,1-乙烯基)-H-咔唑(BCzVBi)或八羟基喹啉铝(Alq3)优选为Alq3;第一发光层13与第二发光层18的厚度为2-50nm,优选厚度为30nm;
第一电子传输层14和第二电子传输层19的材质采用4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、1,2,4-三唑衍生物(如TAZ)或N-芳基苯并咪唑(TPBI),优选为TAZ;第一电子传输层14和第二电子传输层20的厚度为40-80nm,优选厚度为50nm;
第一电子注入层15和第二电子注入层20的材质为碳酸铯(Cs2CO3)、氟化铯(CsF)、叠氮铯(CsN3)或者氟化锂(LiF),优选为CsF;第一电子注入层15和第二电子注入层21的厚度为0.5-10nm,优选厚度为1nm;
电荷再生层16中,p型层的材质为1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)、、4,4′,4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基-4,4’-联苯二胺(NPB)掺杂有质量百分比为10~20%的双极性金属氧化物;中间层162的材质为所述双极性金属氧化物;n型层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、1,2,4-三唑衍生物(如TAZ)或N-芳基苯并咪唑(TPBI)掺杂有质量百分比为20~50%的双极性金属氧化物;所述n型层、中间层和p型层的厚度分别为5~40nm、5~20nm、5~40nm;
阴极层21的材质为银(Ag)、铝(Al)、铂(Pt)或金(Au),优选为Al;阴极层的厚度为80-300nm,优选厚度为150nm。
上述层叠有机电致发光器件的制备方法,包括如下步骤:
S1、先将导电阳极基底进行光刻处理,然后依次用洗洁精、去离子水、丙酮、乙醇、异丙醇各超声清洗15min,去除玻璃表面的有机污染物
S2、清洗干净后对导电阳极基底进行5~15min的氧等离子处理,且功率为10-50W;
S3、利用蒸镀工艺,在步骤S2氧等离子处理后的导电阳极基底表面依次层叠蒸镀空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层、第一电子传输层和第一电子注入层;
S4、接着,在第一电子注入层表面制备电荷再生层,该电荷再生层包括依次层叠的n型层、中间层和p型层,其制备工艺是在第一电子注入层表面依次层叠蒸镀n型层、中间层和p型层;所述n型层、中间层和p型层的厚度分别为5~40nm、5~20nm、5~40nm,其中,
所述p型层的材质为1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷、4,4′,4″-三(咔唑-9-基)三苯胺或N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基-4,4’-联苯二胺(NPB)掺杂有双极性金属氧化物,且所述双极性金属氧化物的掺杂质量百分比为10~20%;
所述中间层的材质为所述双极性金属氧化物;
所述n型层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、1,2,4-三唑衍生物或N-芳基苯并咪唑掺杂所述双极性金属氧化物,且所述双极性金属氧化物的掺杂质量百分比为20~50%;
S5、再次利用蒸镀工艺,在电荷再生层的n型层表面依次层叠蒸镀第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、第二电子注入层和阴极层;
所述工艺步骤完成后,制得所述有机电致发光器件。
本发明提供的有机电致发光器件,利用双极性的金属氧化物分别与p型材料和n型材料分别掺杂形成p型层和n型层,并金属氧化物作为中间层的连接层,三层相连,p型材料提供空穴,n型材料提供电子,中间层的金属氧化物可提高电荷产生层再生电子和空穴的能力以及导电性,三层均有相同的金属氧化物,可以使层间势垒降低,更有利于空穴或电子的注入和传输,从而提高发光效率。
本发明提供的有机电致发光器件的制备方法,利用依次层叠的n型层、中间层和p型层组成电荷再生层,混合掺杂工艺简单;而且,p型层的金属氧化物掺杂,起到空穴注入层的作用,其可以提高空穴注入的能力,减少了工艺的工序;同时,金属氧化物来源丰富,纯度较高,适合商业化生产。
下面对本发明的较佳实施例作进一步详细说明。
下述实施例所用到的制备与测试仪器为:高真空镀膜设备(沈阳科学仪器研制中心有限公司,压强<1×10-3Pa)、电流-电压测试仪(美国Keithly公司,型号:2602)、电致发光光谱测试仪(美国photo research公司,型号:PR650)以及屏幕亮度计(北京师范大学,型号:ST-86LA)。
实施例1
本实施例的有机电致发光器件结构:玻璃/ITO/MoO3/NPB/Alq3/TAZ/CsF/(TAZ:MoO3/MoO3/TCTA:MoO3)/NPB/Alq3/TAZ/CsF/Al。
有机电致发光器件的制备工艺如下:
先将ITO玻璃基底进行光刻处理,剪裁成所需要的大小,依次用洗洁精,去离子水,丙酮,乙醇,异丙醇各超声15min,去除玻璃表面的有机污染物;
清洗干净后对导电基底进行合适的处理:氧等离子处理导电阳极层(ITO),处理时间为5min,功率为30W;
在ITO层表面依次层叠蒸镀空穴注入层(材料为MoO3,厚度为40nm)、第一空穴传输层(材料为NPB,厚度为40nm)、第一发光层(材料为Alq3,厚度为30nm)、第一电子传输层(材料为TAZ,厚度为50nm)和第一电子注入层(材料为CsF,厚度为1nm);
在第一电子注入层表面制备电荷再生层:先在第一电子注入层表面制备n型层(材料为TAZ:MoO3,MoO3的掺杂质量百分比为40%,厚度为20nm),然后在n型层表面制备中间层(材料为MoO3,厚度为10nm),最后在中间层表面制备p型层(材料为TCTA:MoO3,MoO3的掺杂质量百分比为15%,厚度为10nm);
在电荷再生层的p型层表面再次依次层叠蒸镀第二空穴传输层(材料为NPB,厚度为40nm)、第二发光层(材料为Alq3,厚度为30nm)、第二电子传输层(材料为TAZ,厚度为50nm)、第二电子注入层(材料为CsF,厚度为1nm)和阴极层(材料Al,厚度为150nm);
上述工艺完成后,制得需要的层叠有机电致发光器件。
实施例2
本实施例的有机电致发光器件结构:玻璃/IZO/WO3/TCTA/BCzVBi/Bphen/Cs2CO3/(TPBi:MoO3/MoO3/NPB:MoO3)/ NPB/DCM/Bphen/CsN3/Ag。
有机电致发光器件的制备工艺如下:
先将IZO玻璃基底进行光刻处理,剪裁成所需要的大小,依次用洗洁精,去离子水,丙酮,乙醇,异丙醇各超声15min,去除玻璃表面的有机污染物;
清洗干净后对导电基底进行合适的处理:氧等离子处理导电阳极层(IZO),处理时间为5min,功率为30W;
在IZO层表面依次层叠蒸镀空穴注入层(材料为WO3,厚度为20nm)、第一空穴传输层(材料为TCTA,厚度为60nm)、第一发光层(材料为BCzVBi,厚度为50nm)、第一电子传输层(材料为Bphen,厚度为80nm)和第一电子注入层(材料为Cs2CO3,厚度为0.5nm);
在第一电子注入层表面制备电荷再生层:先在第一电子注入层表面制备n型层(材料为TPBi:MoO3,MoO3的掺杂质量百分比为50%,厚度为5nm),然后在n型层表面制备中间层(材料为MoO3,厚度为5nm),最后在中间层表面制备p型层(材料为NPB:MoO3,MoO3的掺杂质量百分比为10%,厚度为5nm);
在电荷再生层的p型层表面再次依次层叠蒸镀第二空穴传输层(材料为NPB,厚度为20nm)、第二发光层(材料为DCM,厚度为2nm)、第二电子传输层(材料为Bphen,厚度为40nm)、第二电子注入层(材料为CsN3,厚度为10nm)和阴极层(材料Ag,厚度为300nm);
上述工艺完成后,制得需要的层叠有机电致发光器件。
实施例3
本实施例的有机电致发光器件结构:
玻璃/ITO/V2O5/TAPC/DPVBi/TAZ/CsN3/(TAZ:MoO3/WO3/NPB:WO3)/TAPC/BCzVBi/Bphen/LiF/Pt。
有机电致发光器件的制备工艺如下:
先将ITO玻璃基底进行光刻处理,剪裁成所需要的大小,依次用洗洁精,去离子水,丙酮,乙醇,异丙醇各超声15min,去除玻璃表面的有机污染物;
清洗干净后对导电基底进行合适的处理:氧等离子处理导电阳极层(ITO),处理时间为5min,功率为30W;
在ITO层表面依次层叠蒸镀空穴注入层(材料为V2O5,厚度为80nm)、第一空穴传输层(材料为TAPC,厚度为20nm)、第一发光层(材料为DPVBi,厚度为35nm)、第一电子传输层(材料为TAZ,厚度为40nm)和第一电子注入层(材料为CsN3,厚度为10nm);
在第一电子注入层表面制备电荷再生层:先在第一电子注入层表面制备n型层(材料为TAZ:MoO3,MoO3的掺杂质量百分比为20%,厚度为40nm),然后在n型层表面制备中间层(材料为WO3,厚度为20nm),最后在中间层表面制备p型层(材料为NPB:WO3,WO3的掺杂质量百分比为20%,厚度为40nm);
在电荷再生层的p型层表面再次依次层叠蒸镀第二空穴传输层(材料为TAPC,厚度为40nm)、第二发光层(材料为BCzVBi,厚度为10nm)、第二电子传输层(材料为Bphen,厚度为80nm)、第二电子注入层(材料为LiF,厚度为0.5nm)和阴极层(材料Pt,厚度为80nm);
上述工艺完成后,制得需要的层叠有机电致发光器件。
实施例4
本实施例的有机电致发光器件结构:玻璃/AZO/MoO3/NPB/Alq3/Bphen/LiF/(TAZ:V2O5/V2O5/NPB:V2O5)/TAPC/DCJTB/TPBi/Cs2CO3/Au。
有机电致发光器件的制备工艺如下:
先将AZO玻璃基底进行光刻处理,剪裁成所需要的大小,依次用洗洁精,去离子水,丙酮,乙醇,异丙醇各超声15min,去除玻璃表面的有机污染物;
清洗干净后对导电基底进行合适的处理:氧等离子处理导电阳极层(AZO),处理时间为5min,功率为30W;
在AZO层表面依次层叠蒸镀空穴注入层(材料为MoO3,厚度为30nm)、第一空穴传输层(材料为NPB,厚度为35nm)、第一发光层(材料为Alq3,厚度为40nm)、第一电子传输层(材料为Bphen,厚度为50nm)和第一电子注入层(材料为LiF,厚度为0.5nm);
在第一电子注入层表面制备电荷再生层:先在第一电子注入层表面制备n型层(材料为TAZ:V2O5,V2O5的掺杂质量百分比为15%,厚度为20nm),然后在n型层表面制备中间层(材料为V2O5,厚度为15nm),最后在中间层表面制备p型层(材料为NPB:V2O5,V2O5的掺杂质量百分比为12%,厚度为30nm);
在电荷再生层的p型层表面再次依次层叠蒸镀第二空穴传输层(材料为TAPC,厚度为50nm)、第二发光层(材料为DCJTB,厚度为50nm)、第二电子传输层(材料为TPBi,厚度为65nm)、第二电子注入层(材料为Cs2CO3,厚度为6nm)和阴极层(材料Au,厚度为100nm);
上述工艺完成后,制得需要的层叠有机电致发光器件。
对比例1
本对比例的有机电致发光器件结构:玻璃/ITO/MoO3/NPB/Alq3/TPBi/LiF/(Al/WO3/Au)/MoO3/NPB/Alq3/TPBi/LiF/Ag。
有机电致发光器件的制备工艺如下:
先将ITO玻璃基底进行光刻处理,剪裁成所需要的大小,依次用洗洁精,去离子水,丙酮,乙醇,异丙醇各超声15min,去除玻璃表面的有机污染物;
清洗干净后对导电基底进行合适的处理:氧等离子处理导电阳极层(ITO),处理时间为5min,功率为30W;
在ITO层表面依次层叠蒸镀空穴注入层(材料为MoO3,厚度为40nm)、第一空穴传输层(材料为NPB,厚度为40nm)、第一发光层(材料为Alq3,厚度为30nm)、第一电子传输层(材料为TAZ,厚度为50nm)和第一电子注入层(材料为CsF,厚度为1nm);
在第一电子注入层表面制备电荷再生层,包括依次层叠的结构Al/WO3/Au:先在第一电子注入层表面制备Al层,厚度为5nm,然后再制备中间层,材料为WO3,厚度为10nm,最后在中间层表面制备Au层,厚度为5nm;
在电荷再生层表面再次依次层叠蒸镀第二空穴传输层(材料为NPB,厚度为40nm)、第二发光层(材料为Alq3,厚度为30nm)、第二电子传输层(材料为TAZ,厚度为50nm)、第二电子注入层(材料为CsF,厚度为1nm)和阴极层(材料Al,厚度为150nm);
上述工艺完成后,制得需要的层叠有机电致发光器件。
图2为实施例1制得的有机电致发光器件与对比例1制得的有机电致发光器件的电流密度与能量效率的对比图;其中,曲线1为实施例1的电流密度与能量效率的关系图;曲线2为对比例1的电流密度与能量效率的关系图。
图2可以看到,在不同电流密度下,实施例1的能量效率都比对比例的要大,最大的能量效率为20.6lm/W,而对比例1的仅为15.4lm/W,这说明,用双极性金属氧化物与p型材料或n型材料分别掺杂,中间层的金属氧化物可提高电荷产生层再生电子和空穴的能力以及导电性,三层均有相同的金属氧化物,可以使层间势垒降低,更有利于空穴或电子的注入和传输,从而提高发光效率。
应当理解的是,上述针对本发明较佳实施例的表述较为详细,并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制,本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种有机电致发光器件,其特征在于,包括依次层叠的导电阳极基底、空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层、第一电子传输层、第一电子注入层、电荷再生层、第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、第二电子注入层以及阴极层;所述电荷再生层包括依次层叠的n型层、中间层和p型层,且所述p型层层叠在所述中间层表面;其中,所述p型层的材质为1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷、4,4′,4″-三(咔唑-9-基)三苯胺或N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基-4,4’-联苯二胺(NPB)掺杂有双极性金属氧化物,且所述双极性金属氧化物的掺杂质量百分比为10~20%;
所述中间层的材质为所述双极性金属氧化物;
所述n型层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、1,2,4-三唑衍生物或N-芳基苯并咪唑掺杂有所述双极性金属氧化物,且所述双极性金属氧化物的掺杂质量百分比为20~50%;
所述p型层的厚度为5~40nm;所述中间层的厚度为5~20nm;所述n型层的厚度为5~40nm。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述导电阳极基底为铟锡氧化物玻璃、掺铝的氧化锌玻璃或掺铟的氧化锌玻璃。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述空穴注入层的材质为三氧化钼、三氧化钨或五氧化二钒;所述第一空穴注入层和第二空穴注入层的厚度均为20~80nm。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述第一空穴传输层与第二空穴传输层的材质为1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷、4,4′,4″-三(咔唑-9-基)三苯胺、N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基-4,4’-联苯二胺;所述第一空穴传输层与第二空穴传输层的厚度均为20~60nm。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述第一发光层与第二发光层的材质为4-(二腈甲基)-2-丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃、4-(二腈亚甲叉)-2-甲基-6-(4-二甲胺基-苯乙烯)-4H-吡喃、[4,4′-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1′-联苯]、双[9-乙基-3,3’-(1,4-苯基二-2,1-乙烯基)-H-咔唑或八羟基喹啉铝;所述第一发光层与第二发光层的厚度均为2~50nm。
6.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述双极性金属氧化物为三氧化钼、三氧化钨或五氧化二钒。
7.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述的第一电子传输层和第二电子传输层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、1,2,4-三唑衍生物或N-芳基苯并咪唑;所述的第一电子传输层和第二电子传输层的厚度均为40~80nm。
8.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述第一电子注入层和第二电子注入层的材料为碳酸铯、氟化铯、叠氮铯或者氟化锂;所述第一电子注入层和第二电子注入层的厚度均为0.5-10nm。
9.根据权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述阴极层的材料为银、铝、铂或金;所述阴极层的厚度为80-300nm。
10.权利要求1所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、先将导电阳极基底进行光刻处理,然后依次用洗洁精、去离子水、丙酮、乙醇、异丙醇各超声清洗15min;
S2、清洗干净后对导电阳极基底进行5~15min的氧等离子处理,且功率为10-50W;
S3、利用蒸镀工艺,在步骤S2氧等离子处理后的导电阳极基底表面依次层叠蒸镀空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层、第一电子传输层和第一电子注入层;
S4、接着,在第一电子注入层表面制备电荷再生层,该电荷再生层包括依次层叠的n型层、中间层和p型层,其制备工艺是在第一电子注入层表面依次层叠蒸镀n型层、中间层和p型层;所述n型层、中间层和p型层的厚度分别为5~40nm、5~20nm、5~40nm,其中,
所述p型层的材质为1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷、4,4′,4″-三(咔唑-9-基)三苯胺或N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基-4,4’-联苯二胺(NPB)掺杂有双极性金属氧化物,且所述双极性金属氧化物的掺杂质量百分比为10~20%;
所述中间层的材质为所述双极性金属氧化物;
所述n型层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、1,2,4-三唑衍生物或N-芳基苯并咪唑掺杂所述双极性金属氧化物,且所述双极性金属氧化物的掺杂质量百分比为20~50%;
S5、再次利用蒸镀工艺,在电荷再生层的n型层表面依次层叠蒸镀第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、第二电子注入层和阴极层;
所述工艺步骤完成后,制得所述有机电致发光器件。
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