CN103633257A - 绿光有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种绿光有机电致发光器件,包括依次层叠的如下结构:导电基底、空穴注入层、空穴传输层、绿光发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层以及阴极;所述空穴阻挡层的材质为金属氧化物。这种绿光有机电致发光器件采用氧化物作为空穴阻挡层对空穴进行阻挡,改善了由于空穴迁移率比电子迁移率要大得多而导致的空穴和电子之间的不平衡,从而使得空穴电子达到平衡,与传统的绿光有机电致发光器件相比,发光效率较高。本发明还提供了一种上述绿光有机电致发光器件的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光领域,尤其涉及一种绿光有机电致发光器件及其制备方法。
背景技术
有机电致发光器件,也称为有机发光二极管(OLED),是一种将电能直接转化为光能的器件。1987年,C.W.Tang及其合作者首次将空穴传输材料N,N′-二苯基N,N′-二(3甲苯基)-4,4-′联苯胺作为空穴传输层、具有电子传输能力的8-羟基喹啉铝作为电子传输层和发光层,制成了具有双层结构的小分子有机电致发光器件。
有机电致发光器件(OLED)具有一些独特的优点:(1)OLED属于扩散型面光源,不需要像发光二极管(LED)一样通过额外的导光系统来获得大面积的白光光源;(2)由于有机发光材料的多样性,OLED照明可根据需要设计所需颜色的光,目前无论是小分子OLED,还是聚合物有机发光二极管(PLED)都已获得了包含白光光谱在内的所有颜色的光;(3)OLED可在多种衬底如玻璃、陶瓷、金属、塑料等材料上制作,这使得设计照明光源时更加自由;(4)采用制作OLED显示的方式制作OLED照明面板,可在照明的同时显示信息;(5)OLED在照明系统中还可被用作可控色,允许使用者根据个人需要调节灯光氛围。
传统的绿光有机电致发光器件中由于空穴迁移率比电子迁移率要大得多,空穴和电子不平衡,从而使得器件的发光效率较低。
发明内容
基于此,提供一种发光效率较高的绿光有机电致发光器件及其制备方法。
一种绿光有机电致发光器件,包括依次层叠的如下结构:
导电基底、空穴注入层、空穴传输层、绿光发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层以及阴极;
所述空穴阻挡层的材质为HOMO能级绝对值高于6eV的金属氧化物。
在一个实施例中,所述空穴阻挡层的材质为ZrO2、TiO2、ZnO、HfO2、Yb2O3和Sm2O3中的至少一种。
在一个实施例中,所述空穴阻挡层的厚度为1nm~10nm。
在一个实施例中,所述空穴注入层的材质为掺杂了MoO3、WO3、V2O5和ReO3中至少一种的空穴传输材料;
所述空穴传输材料为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺和1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷中的至少一种;
MoO3、WO3、V2O5和ReO3占所述空穴注入层的总质量的质量百分比的25%~35%;
所述空穴注入层的厚度为10nm~15nm。
在一个实施例中,空穴传输层的材质为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺和1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷中的至少一种;
所述空穴传输层的厚度为30nm~50nm。
在一个实施例中,所述绿光发光层的材质为掺杂了绿光客体材料的主体材料;
所述绿光客体材料占所述绿光发光层的总质量的质量百分比的2%~10%;
所述绿光发光层的厚度为10nm~30nm。
在一个实施例中,所述主体材料为4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺、9,9'-(1,3-苯基)二-9H-咔唑、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺、1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷和9,10-双(1-萘基)蒽中的至少一种;
所述绿光客体材料为三(2-苯基吡啶)合铱、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱和三[2-(对甲苯基)吡啶]合铱(III))中的至少一种。
在一个实施例中,所述电子传输层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉、4-联苯酚基-二(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝、8-羟基喹啉铝、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑和1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯中的至少一种;
所述电子传输层的厚度为10nm~60nm。
在一个实施例中,所述电子注入层的材质为掺杂了Cs2CO3、CsF、CsN3、Li2CO3、LiF和Li2O中至少一种的电子传输材料;
所述电子传输材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉、4-联苯酚基-二(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝、8-羟基喹啉铝、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑和1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯中的至少一种;
Cs2CO3、CsF、CsN3、Li2CO3、LiF和Li2O占所述电子注入层的总质量的质量百分比的25%~35%;
所述电子注入层的厚度为20nm~40nm。
一种绿光有机电致发光器件的制备方法,包括如下步骤:
提供洁净的导电基底;
在所述导电基底上依次形成空穴注入层、空穴传输层、绿光发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层以及阴极;其中,所述空穴阻挡层的材质为金属氧化物。
这种绿光有机电致发光器件采用氧化物作为空穴阻挡层对空穴进行阻挡,改善了由于空穴迁移率比电子迁移率要大得多而导致的空穴和电子之间的不平衡,从而使得空穴电子达到平衡,与传统的绿光有机电致发光器件相比,发光效率较高。
附图说明
图1为一实施方式的绿光有机电致发光器件的结构示意图;
图2为如图1所示的绿光有机电致发光器件的制备方法的流程图;
图3为实施例1~实施例7制备的绿光有机电致发光器件的发光效率图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
如图1所示的一实施方式的绿光有机电致发光器件,包括依次层叠的如下结构:
导电基底10、空穴注入层20、空穴传输层30、绿光发光层40、空穴阻挡层50、电子传输层60、电子注入层70以及阴极80。
导电基底10可以选择ITO玻璃基板,ITO的厚度可以为100nm~150nm。
空穴注入层20材质为掺杂了MoO3、WO3、V2O5和ReO3中至少一种的空穴传输材料。
空穴传输材料可以为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)、4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺(TPD)和1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)中的至少一种。
MoO3、WO3、V2O5和ReO3占空穴注入层20的总质量的质量百分比的25%~35%。
空穴注入层20的厚度可以为10nm~15nm。
空穴传输层30的材质可以为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)、4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺(TPD)和1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)中的至少一种。
空穴传输层30的厚度可以为30nm~50nm。
绿光发光层40的材质为掺杂了绿光客体材料的主体材料。
绿光客体材料占绿光发光层40的总质量的质量百分比的2%~10%。
主体材料可以为TCTA(4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺)、mCP(9,9'-(1,3-苯基)二-9H-咔唑)、CBP(4,4'-二(9-咔唑)联苯)、TPD(N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺)、TAPC(1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷)和ADN(9,10-双(1-萘基)蒽)中的至少一种。
绿光客体材料可以为Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)合铱)、Ir(ppy)2(acac)(乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱)和Ir(mppy)3(三[2-(对甲苯基)吡啶]合铱(III))中的至少一种。
绿光发光层40的厚度为10nm~30nm。
空穴阻挡层50的材质为HOMO能级绝对值高于6eV的金属氧化物。HOMO能级绝对值高于6eV的金属氧化物在阻挡空穴时具有较好的效果。
具体的,空穴阻挡层50的材质可以为ZrO2、TiO2、ZnO、HfO2、Yb2O3和Sm2O3中的至少一种。其中,ZrO2的HOMO能级为-8.7eV,能有效阻挡空穴进入,同时其LUMO能级为-3.0eV,不影响电子注入。
空穴阻挡层50的厚度可以为1nm~10nm。
电子传输层60的材质可以为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉(BCP)、4-联苯酚基-二(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝(BAlq)、8-羟基喹啉铝(Alq3)、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)和1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)中的至少一种。
电子传输层60的厚度可以为10nm~60nm。
电子注入层70的材质可以为掺杂了Cs2CO3、CsF、CsN3、Li2CO3、LiF和Li2O中至少一种的电子传输材料。
电子传输材料可以为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉(BCP)、4-联苯酚基-二(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝(BAlq)、8-羟基喹啉铝(Alq3)、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)和1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)中的至少一种。
Cs2CO3、CsF、CsN3、Li2CO3、LiF和Li2O占电子注入层70的总质量的质量百分比的25%~35%。
电子注入层70的厚度可以为20nm~40nm。
阴极80的材质可以为银(Ag)、铝(Al)或金(Au)等,阴极80的厚度为50nm~200nm。
这种绿光有机电致发光器件采用氧化物作为空穴阻挡层对空穴进行阻挡,改善了由于空穴迁移率比电子迁移率要大得多而导致的空穴和电子之间的不平衡,从而使得空穴电子达到平衡,与传统的绿光有机电致发光器件相比,发光效率较高。
如图2所示的上述绿光有机电致发光器件的制备方法,包括如下步骤:
S10、提供洁净的导电基底10。
导电基底10依次进行洗洁精清洗、去离子水清洗、丙酮清洗和乙醇清洗,均用超声波清洗机进行清洗,每次洗涤采用清洗5分钟,停止5分钟,分别重复3次的方法,然后再用烘箱烘干待用。
洗净后的导电基底10还可以进行表面活化处理,以增加导电基底10表面的含氧量,提高导电基底10表面的功函数。
S20、在S10得到的导电基底上依次形成空穴注入层20、空穴传输层30、绿光发光层40、空穴阻挡层50、电子传输层60、电子注入层70以及阴极80。
空穴注入层20材质为掺杂了MoO3、WO3、V2O5和ReO3中至少一种的空穴传输材料。
空穴传输材料可以为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)、4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺(TPD)和1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)中的至少一种。
MoO3、WO3、V2O5和ReO3占空穴注入层20的总质量的质量百分比的25%~35%。
空穴注入层20的厚度可以为10nm~15nm。
空穴传输层30的材质可以为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)、4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺(TPD)和1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)中的至少一种。
空穴传输层30的厚度可以为30nm~50nm。
绿光发光层40的材质为掺杂了绿光客体材料的主体材料。
绿光客体材料占绿光发光层40的总质量的质量百分比的2%~10%。
主体材料可以为TCTA(4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺)、mCP(9,9'-(1,3-苯基)二-9H-咔唑)、CBP(4,4'-二(9-咔唑)联苯)、TPD(N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺)、TAPC(1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷)和ADN(9,10-双(1-萘基)蒽)中的至少一种。
绿光客体材料可以为Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)合铱)、Ir(ppy)2(acac)(乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱)和Ir(mppy)3(三[2-(对甲苯基)吡啶]合铱(III))中的至少一种。
绿光发光层40的厚度为10nm~30nm。
空穴阻挡层50的材质为HOMO能级绝对值高于6eV的金属氧化物。
具体的,空穴阻挡层50的材质可以为ZrO2、TiO2、ZnO、HfO2、Yb2O3和Sm2O3中的至少一种。
蒸发条件为:本底真空度为2×10-4Pa。
空穴阻挡层50的厚度可以为1nm~10nm。
电子传输层60的材质可以为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉(BCP)、4-联苯酚基-二(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝(BAlq)、8-羟基喹啉铝(Alq3)、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)和1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)中的至少一种。
电子传输层60的厚度可以为10nm~60nm。
电子注入层70的材质可以为掺杂了Cs2CO3、CsF、CsN3、Li2CO3、LiF和Li2O中至少一种的电子传输材料。
电子传输材料可以为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉(BCP)、4-联苯酚基-二(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝(BAlq)、8-羟基喹啉铝(Alq3)、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)和1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)中的至少一种。
Cs2CO3、CsF、CsN3、Li2CO3、LiF和Li2O占电子注入层70的总质量的质量百分比的25%~35%。
电子注入层70的厚度可以为20nm~40nm。
阴极80的材质可以为银(Ag)、铝(Al)或金(Au)等。
蒸发条件为:真空度8×10-5Pa~3×10-4Pa,蒸发速度
阴极80的厚度为50nm~200nm。
以下为具体实施例
实施例1
提供ITO厚度为150nm的ITO玻璃基板作为导电基底,并对其进行如下处理:洗洁精清洗→去离子水清洗→丙酮清洗→乙醇清洗,均用超声波清洗机进行清洗,每次洗涤采用清洗5分钟,停止5分钟,分别重复3次的方法,然后再用烘箱烘干。对烘干后的ITO玻璃进行表面活化处理,以增加ITO表面的含氧量,提高ITO表面的功函数。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在ITO玻璃上形成空穴注入层,空穴注入层的材质为掺杂了MoO3的N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB),MoO3占空穴注入层的总质量的质量百分比的30%,形成的空穴注入层的厚度为12.5nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在空穴注入层上形成空穴传输层,空穴传输层的材质为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB),形成的空穴传输层的厚度为40nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在空穴传输层上形成绿光发光层,绿光发光层的材质为掺杂了Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)合铱)的TCTA(4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺),Ir(ppy)3占绿光发光层的总质量的质量百分比的6%,形成的绿光发光层的厚度为20nm。
在本底真空度为2×10-4Pa的条件下,在绿光发光层上形成空穴阻挡层,空穴阻挡层的材质为ZrO2,形成的空穴阻挡层的厚度为5nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在电子传输层上形成电子注入层,电子注入层的材质为掺杂了Cs2CO3的4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen),Cs2CO3占电子注入层的总质量的质量百分比的30%,形成的电子注入层的厚度为30nm。
实施例2
提供ITO厚度为120nm的ITO玻璃基板作为导电基底,并对其进行如下处理:洗洁精清洗→去离子水清洗→丙酮清洗→乙醇清洗,均用超声波清洗机进行清洗,每次洗涤采用清洗5分钟,停止5分钟,分别重复3次的方法,然后再用烘箱烘干。对烘干后的ITO玻璃进行表面活化处理,以增加ITO表面的含氧量,提高ITO表面的功函数。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在ITO玻璃上形成空穴注入层,空穴注入层的材质为掺杂了WO3的4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA),WO3占空穴注入层的总质量的质量百分比的25%,形成的空穴注入层的厚度为10nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在空穴传输层上形成绿光发光层,绿光发光层的材质为掺杂了Ir(ppy)2(acac)(乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱)的mCP(9,9'-(1,3-苯基)二-9H-咔唑),Ir(ppy)2(acac)占绿光发光层的总质量的质量百分比的2%,形成的绿光发光层的厚度为10nm。
在本底真空度为2×10-4Pa的条件下,在绿光发光层上形成空穴阻挡层,空穴阻挡层的材质为TiO2,形成的空穴阻挡层的厚度为1nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在电子传输层上形成电子注入层,电子注入层的材质为掺杂了CsF的4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉(BCP),CsF占电子注入层的总质量的质量百分比的25%,形成的电子注入层的厚度为20nm。
实施例3
提供ITO厚度为100nm的ITO玻璃基板作为导电基底,并对其进行如下处理:洗洁精清洗→去离子水清洗→丙酮清洗→乙醇清洗,均用超声波清洗机进行清洗,每次洗涤采用清洗5分钟,停止5分钟,分别重复3次的方法,然后再用烘箱烘干。对烘干后的ITO玻璃进行表面活化处理,以增加ITO表面的含氧量,提高ITO表面的功函数。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在ITO玻璃上形成空穴注入层,空穴注入层的材质为掺杂了V2O5的4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP),V2O5占空穴注入层的总质量的质量百分比的35%,形成的空穴注入层的厚度为15nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在空穴传输层上形成绿光发光层,绿光发光层的材质为掺杂了Ir(mppy)3(三[2-(对甲苯基)吡啶]合铱(III))的CBP(4,4'-二(9-咔唑)联苯),Ir(mppy)3占绿光发光层的总质量的质量百分比的10%,形成的绿光发光层的厚度为30nm。
在本底真空度为2×10-4Pa的条件下,在绿光发光层上形成空穴阻挡层,空穴阻挡层的材质为ZnO,形成的空穴阻挡层的厚度为10nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在电子传输层上形成电子注入层,电子注入层的材质为掺杂了CsN3的4-联苯酚基-二(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝(BAlq),CsN3占电子注入层的总质量的质量百分比的35%,形成的电子注入层的厚度为40nm。
实施例4
提供ITO厚度为100nm的ITO玻璃基板作为导电基底,并对其进行如下处理:洗洁精清洗→去离子水清洗→丙酮清洗→乙醇清洗,均用超声波清洗机进行清洗,每次洗涤采用清洗5分钟,停止5分钟,分别重复3次的方法,然后再用烘箱烘干。对烘干后的ITO玻璃进行表面活化处理,以增加ITO表面的含氧量,提高ITO表面的功函数。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在ITO玻璃上形成空穴注入层,空穴注入层的材质为掺杂了ReO3的N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺(TPD),ReO3占空穴注入层的总质量的质量百分比的30%,形成的空穴注入层的厚度为13nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在空穴注入层上形成空穴传输层,空穴传输层的材质为N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺(TPD),形成的空穴传输层的厚度为40nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在空穴传输层上形成绿光发光层,绿光发光层的材质为掺杂了Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)合铱)的TPD(N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺),Ir(ppy)3占绿光发光层的总质量的质量百分比的5%,形成的绿光发光层的厚度为20nm。
在本底真空度为2×10-4Pa的条件下,在绿光发光层上形成空穴阻挡层,空穴阻挡层的材质为HfO2,形成的空穴阻挡层的厚度为6nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在电子传输层上形成电子注入层,电子注入层的材质为掺杂了Li2CO3的8-羟基喹啉铝(Alq3),Li2CO3占电子注入层的总质量的质量百分比的30%,形成的电子注入层的厚度为30nm。
实施例5:
提供ITO厚度为100nm的ITO玻璃基板作为导电基底,并对其进行如下处理:洗洁精清洗→去离子水清洗→丙酮清洗→乙醇清洗,均用超声波清洗机进行清洗,每次洗涤采用清洗5分钟,停止5分钟,分别重复3次的方法,然后再用烘箱烘干。对烘干后的ITO玻璃进行表面活化处理,以增加ITO表面的含氧量,提高ITO表面的功函数。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在ITO玻璃上形成空穴注入层,空穴注入层的材质为掺杂了MoO3的1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC),MoO3占空穴注入层的总质量的质量百分比的25%,形成的空穴注入层的厚度为10nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在空穴注入层上形成空穴传输层,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(TAPC),形成的空穴传输层的厚度为40nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在空穴传输层上形成绿光发光层,绿光发光层的材质为掺杂了Ir(ppy)2(acac)(乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱)的TAPC(1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷),Ir(ppy)2(acac)占绿光发光层的总质量的质量百分比的7%,形成的绿光发光层的厚度为20nm。
在本底真空度为2×10-4Pa的条件下,在绿光发光层上形成空穴阻挡层,空穴阻挡层的材质为Yb2O3,形成的空穴阻挡层的厚度为5nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在空穴阻挡层上形成电子传输层,电子传输层的材质为3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ),形成的电子传输层的厚度为50nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在电子传输层上形成电子注入层,电子注入层的材质为掺杂了LiF的3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ),LiF占电子注入层的总质量的质量百分比的30%,形成的电子注入层的厚度为30nm。
实施例6
提供ITO厚度为100nm的ITO玻璃基板作为导电基底,并对其进行如下处理:洗洁精清洗→去离子水清洗→丙酮清洗→乙醇清洗,均用超声波清洗机进行清洗,每次洗涤采用清洗5分钟,停止5分钟,分别重复3次的方法,然后再用烘箱烘干。对烘干后的ITO玻璃进行表面活化处理,以增加ITO表面的含氧量,提高ITO表面的功函数。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在ITO玻璃上形成空穴注入层,空穴注入层的材质为掺杂了WO3的N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB),WO3占空穴注入层的总质量的质量百分比的30%,形成的空穴注入层的厚度为12nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在空穴注入层上形成空穴传输层,空穴传输层的材质为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB),形成的空穴传输层的厚度为40nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在空穴传输层上形成绿光发光层,绿光发光层的材质为掺杂了Ir(mppy)3(三[2-(对甲苯基)吡啶]合铱(III))的ADN(9,10-双(1-萘基)蒽),Ir(mppy)3占绿光发光层的总质量的质量百分比的6%,形成的绿光发光层的厚度为20nm。
在本底真空度为2×10-4Pa的条件下,在绿光发光层上形成空穴阻挡层,空穴阻挡层的材质为Sm2O3,形成的空穴阻挡层的厚度为6nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在电子传输层上形成电子注入层,电子注入层的材质为掺杂了Li2O的1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBI),Li2O占电子注入层的总质量的质量百分比的30%,形成的电子注入层的厚度为30nm。
实施例7(对比例)
提供ITO厚度为100nm的ITO玻璃基板作为导电基底,并对其进行如下处理:洗洁精清洗→去离子水清洗→丙酮清洗→乙醇清洗,均用超声波清洗机进行清洗,每次洗涤采用清洗5分钟,停止5分钟,分别重复3次的方法,然后再用烘箱烘干。对烘干后的ITO玻璃进行表面活化处理,以增加ITO表面的含氧量,提高ITO表面的功函数。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在ITO玻璃上形成空穴注入层,空穴注入层的材质为掺杂了V2O5的4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP),V2O5占空穴注入层的总质量的质量百分比的30%,形成的空穴注入层的厚度为12nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在空穴传输层上形成绿光发光层,绿光发光层的材质为掺杂了Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)合铱)的TCTA(4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺),Ir(ppy)3占绿光发光层的总质量的质量百分比的8%,形成的绿光发光层的厚度为20nm。
在真空度5×10-5Pa的条件下,以的蒸发速度,在电子传输层上形成电子注入层,电子注入层的材质为掺杂了Cs2CO3的4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen),Cs2CO3占电子注入层的总质量的质量百分比的30%,形成的电子注入层的厚度30nm。
如图3所示的实施例1~实施例7制备的绿光有机电致发光器件的发光效率图,读图可以得到下表:
亮度(cd/m2) | 150.0 | 350.0 | 550.0 | 750.0 | 950.0 | 1150.0 | 1350.0 | 1550.0 | 1750.0 |
实施例1(lm/W) | 37.0 | 36.3 | 35.5 | 34.4 | 33.3 | 31.6 | 30.1 | 27.9 | 25.3 |
实施例2(lm/W) | 35.5 | 34.7 | 33.7 | 32.6 | 31.2 | 29.7 | 28.2 | 26.2 | 24.2 |
实施例3(lm/W) | 34.6 | 33.7 | 32.4 | 31.3 | 29.9 | 28.7 | 27.6 | 25.4 | 23.3 |
实施例4(lm/W) | 33.6 | 32.5 | 31.3 | 30.0 | 28.2 | 27.3 | 25.5 | 23.4 | 21.9 |
实施例5(lm/W) | 32.5 | 31.2 | 29.8 | 28.5 | 26.5 | 25.1 | 22.9 | 21.0 | 19.9 |
实施例6(lm/W) | 31.0 | 29.9 | 28.2 | 26.5 | 24.9 | 23.5 | 21.4 | 19.9 | 18.3 |
实施例7(lm/W) | 21.6 | 20.3 | 19.0 | 17.1 | 15.5 | 13.3 | 10.6 | 8.0 | 3.3 |
由上表可以看出,实施例1~实施例6中制备的绿光有机电致发光器件,通过采用金属氧化物作为空穴阻挡层,使空穴电子达到平衡,提高发光效率,相比实施例7制备的无空穴阻挡层的绿光有机电致发光器件,发光效率提高了0.5倍以上。
以上所述实施例仅表达了本发明的一种或几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种绿光有机电致发光器件,其特征在于,包括依次层叠的如下结构:
导电基底、空穴注入层、空穴传输层、绿光发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层以及阴极;
所述空穴阻挡层的材质为HOMO能级绝对值高于6eV的金属氧化物。
2.根据权利要求1所述的绿光有机电致发光器件,其特征在于,所述空穴阻挡层的材质为ZrO2、TiO2、ZnO、HfO2、Yb2O3和Sm2O3中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的绿光有机电致发光器件,其特征在于,所述空穴阻挡层的厚度为1nm~10nm。
4.根据权利要求1所述的绿光有机电致发光器件,其特征在于,所述空穴注入层的材质为掺杂了MoO3、WO3、V2O5和ReO3中至少一种的空穴传输材料;
所述空穴传输材料为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺和1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷中的至少一种;
MoO3、WO3、V2O5和ReO3占所述空穴注入层的总质量的质量百分比的25%~35%;
所述空穴注入层的厚度为10nm~15nm。
5.根据权利要求1所述的绿光有机电致发光器件,其特征在于,空穴传输层的材质为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺和1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷中的至少一种;
所述空穴传输层的厚度为30nm~50nm。
6.根据权利要求1所述的绿光有机电致发光器件,其特征在于,所述绿光发光层的材质为掺杂了绿光客体材料的主体材料;
所述绿光客体材料占所述绿光发光层的总质量的质量百分比的2%~10%;
所述绿光发光层的厚度为10nm~30nm。
7.根据权利要求6所述的绿光有机电致发光器件,其特征在于,所述主体材料为4,4',4″-三(咔唑-9-基)三苯胺、9,9'-(1,3-苯基)二-9H-咔唑、4,4'-二(9-咔唑)联苯、N,N'-二(3-甲基苯基)-N,N'-二苯基-4,4'-联苯二胺、1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷和9,10-双(1-萘基)蒽中的至少一种;
所述绿光客体材料为三(2-苯基吡啶)合铱、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱和三[2-(对甲苯基)吡啶]合铱(III))中的至少一种。
8.根据权利要求1所述的绿光有机电致发光器件,其特征在于,所述电子传输层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉、4-联苯酚基-二(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝、8-羟基喹啉铝、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑和1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯中的至少一种;
所述电子传输层的厚度为10nm~60nm。
9.根据权利要求1所述的绿光有机电致发光器件,其特征在于,所述电子注入层的材质为掺杂了Cs2CO3、CsF、CsN3、Li2CO3、LiF和Li2O中至少一种的电子传输材料;
所述电子传输材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、4,7-二苯基-1,10-邻菲罗啉、4-联苯酚基-二(2-甲基-8-羟基喹啉)合铝、8-羟基喹啉铝、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑和1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯中的至少一种;
Cs2CO3、CsF、CsN3、Li2CO3、LiF和Li2O占所述电子注入层的总质量的质量百分比的25%~35%;
所述电子注入层的厚度为20nm~40nm。
10.一种绿光有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供洁净的导电基底;
在所述导电基底上依次形成空穴注入层、空穴传输层、绿光发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层以及阴极;其中,所述空穴阻挡层的材质为金属氧化物。
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CN104993064A (zh) * | 2015-07-29 | 2015-10-21 | 苏州大学 | 一种防短路的透明oled器件及其制备方法 |
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- 2012-08-29 CN CN201210312879.4A patent/CN103633257A/zh active Pending
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