CN103730580A - 有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种有机电致发光器件,包括依次层叠设置的基板、阳极层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层及阴极。其中,空穴传输层包括交替重叠设置的有机掺杂层和无机掺杂层,该有机电致发光器件的空穴传输层采用有机掺杂层与无机掺杂层交替重叠设置,其中含有机掺杂材料的有机掺杂层具有较高的导电率,含有无机掺杂材料的无机掺杂层具有较高的热稳定性,通过这种交替结构均衡空穴传输层的导电率和热稳定性,可以显著提高电致发光器件的光效和使用寿命。此外,本发明还涉及一种有机电致发光器件的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及电致发光领域,尤其涉及一种有机电致发光器件及其制备方法。
背景技术
有机电致发光器件(Organic Light Emission Diode,以下简称OLED)具有亮度高、材料选择范围宽、驱动电压低、全固化主动发光等特性,同时拥有高清晰、广视角以及响应速度快等优势,是一种极具潜力的显示技术和光源,符合信息时代移动通信和信息显示的发展趋势,以及绿色照明技术的要求,是目前国内外众多研究者的关注重点。
有机电致发光器件具有一种类似三明治的结构,包括依次层叠设置的阳极、发光层和阴极。此外,在阳极与发光层之间或阴极与发光层之间还可以设置有机功能层,如空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层等。有机电致发光器件是载流子注入型发光器件,在阳极和阴极加上工作电压后,空穴从阳极,电子从阴极分别注入到工作器件的发光层中,两种载流子在有机发光材料中形成空穴-电子对发光,然后光从电极一侧发出。
尽管科研人员通过选择合适的有机材料和合理的器件结构设计,已使OLED性能的各项指标得到了很大的提升,但传统的OLED的有机功能功能层绝大部分都是有机材料,其电阻大,在使用过程中,由于驱动发光器件的电流较大,导致发热严重而使材料破坏,降低OLED的发光效率和使用寿命。
发明内容
基于此,有必要提供一种发光效率较高且使用寿命较长的有机电致发光器件及其制备方法。
一种有机电致发光器件,包括依次层叠设置的基板、阳极层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层及阴极,所述空穴传输层包括交替重叠设置的有机掺杂层和无机掺杂层,所述有机掺杂层的材质为有机掺杂材料掺杂到主体材料中组成的掺杂混合材料,有机掺杂材料为2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰醌-二甲烷、1,3,4,5,7,8-六氟-四氰-二甲对萘醌或2,2'-(2,5-二氰基-3,6-二氟环己烷-2,5-二烯-1,4-二亚基)二丙二腈,所述无机掺杂层的材质为无机掺杂材料掺杂到主体材料中组成的掺杂混合材料,无机掺杂材料为碘化亚铜、三氯化铁或三氯化锑,所述有机掺杂层及所述无机掺杂层中主体材料为酞菁锌、酞菁铜、4,4',4″-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺、4,4',4″-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺或2,7-双(N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基)-9,9-螺二芴;所述有机掺杂材料占所述有机掺杂层的质量百分比为2%~30%;所述无机掺杂材料占所述无机掺杂层的质量百分比为2%~30%。
在其中一个实施例中,所述空穴传输层中有机掺杂层与所述无机掺杂层的层叠总层数为2~5层。
在其中一个实施例中,所述空穴传输层的厚度为10~30nm。
在其中一个实施例中,所述阳极层的材料为铟锡氧化物、铟锌氧化物或铝锌氧化物,所述阳极层的厚度为100nm;所述发光层的材料为二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱按照5%的质量比掺杂到N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基-4,4’-联苯二胺中组成的掺杂混合材料、或者所述发光层的材料为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)按照1%的质量比掺杂到8-羟基喹啉铝(Alq3)中组成的掺杂混合材料,或者所述发光层的材料为4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯(BCzVBi),所述发光层的厚度为15nm;所述阴极的材料为Ag、Al、Pt或Au,所述阴极的厚度为100nm。
在其中一个实施例中,所述电子阻挡层的材料为1,1-二(4-(N,N′-二(p-甲苯基)氨基)苯基)环己烷。
在其中一个实施例中,所述电子传输层的材料为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1,3,4-二唑,(8-羟基喹啉)-铝、4,7-二苯基-邻菲咯啉、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲、1,2,4-三唑衍生物或双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝;或者所述电子传输层的材料为掺杂剂按照15%的质量比掺杂到4,7-二苯基-邻菲咯啉组成的掺杂混合材料,所述掺杂剂为碳酸锂、叠氮化锂、氟化锂、叠氮化铯、碳酸铯或氟化铯;所述电子传输层的厚度为50nm。
在其中一个实施例中,所述空穴阻挡层的材料为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1,3,4-二唑,(8-羟基喹啉)-铝、4,7-二苯基-邻菲咯啉、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲、1,2,4-三唑衍生物或双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝;所述空穴阻挡层的厚度为10nm。
一种有机电致发光器件的制备方法,包括如下步骤:
在洁净的基板上采用溅射或蒸镀工艺制备阳极层;
采用真空镀膜法在所述阳极层上蒸镀由有机掺杂层与无机掺杂层交替设置而构成的空穴传输层,其中,所述有机掺杂层的材质为有机掺杂材料掺杂到主体材料中组成的掺杂混合材料,有机掺杂材料为2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰醌-二甲烷、1,3,4,5,7,8-六氟-四氰-二甲对萘醌或2,2'-(2,5-二氰基-3,6-二氟环己烷-2,5-二烯-1,4-二亚基)二丙二腈,所述无机掺杂层的材质为无机掺杂材料掺杂到主体材料中组成的掺杂混合材料,无机掺杂材料为碘化亚铜、三氯化铁或三氯化锑,所述有机掺杂层及所述无机掺杂层中主体材料为酞菁锌、酞菁铜、4,4',4″-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺、4,4',4″-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺或2,7-双(N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基)-9,9-螺二芴;所述有机掺杂材料占所述有机掺杂层的质量百分比为2%~30%;所述无机掺杂材料占所述无机掺杂层的质量百分比为2%~30%;
采用真空镀膜法在所述空穴传输层上依次层叠蒸镀电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层及电子传输层,并在所述发光层上使用热蒸发或电子束蒸发法制备阴极,得到所述有机电致发光器件。
在其中一个实施例中,所述制备方法还包括在基板上制备得到阳极层后,将所述阳极层置于等离子处理室中进行等离子处理以降低空穴的注入势垒的步骤。
在其中一个实施例中,所述制备方法还包括在制备完阴极后,采用玻璃盖板对制得的所述有机电致发光器件进行封装的步骤。
上述有机电致发光器件的空穴传输层采用有机掺杂层与无机掺杂层交替重叠设置,其中含有机掺杂材料的有机掺杂层具有较高的导电率,含有无机掺杂材料的无机掺杂层具有较高的热稳定性,通过这种交替结构均衡空穴传输层的导电率和热稳定性,可以显著提高电致发光器件的光效和使用寿命。
且上述制备方法过程简单,对设备要求低,可以广泛推广应用。
附图说明
图1为一实施方式的有机电致发光器件的结构示意图;
图2为图1所示有机电致发光器件的制备方法流程图;
图3为实施例1-4与对比例制得的有机电致发光器件的电压-电流密度特性曲线图;
图4为实施例1与对比例制得的有机电致发光器件的亮度-使用时间特性曲线。
具体实施方式
下面主要结合附图及具体实施例对有机电致发光器件及其制备方法作进一步详细的说明。
如图1所示,一实施方式的有机电致发光器件100,包括依次层叠设置的基板110、阳极层120、空穴传输层130、电子阻挡层140、发光层150、空穴阻挡层160、电子传输层170及阴极180。
基板110可以采用透明玻璃。可以理解,在其他实施方式中,有机电致发光器件可以不设置基板或者直接将透明的阳极层作为基板。
阳极层120的材料为铟锡氧化物、铟锌氧化物或铝锌氧化物,厚度为100nm。
空穴传输层130包括交替重叠设置的有机掺杂层和无机掺杂层。有机掺杂层的材质为有机掺杂材料掺杂到主体材料中组成的掺杂混合材料。有机掺杂材料为2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰醌-二甲烷、1,3,4,5,7,8-六氟-四氰-二甲对萘醌或2,2'-(2,5-二氰基-3,6-二氟环己烷-2,5-二烯-1,4-二亚基)二丙二腈。无机掺杂层的材质为无机掺杂材料掺杂到主体材料中组成的掺杂混合材料。无机掺杂材料为碘化亚铜、三氯化铁或三氯化锑。有机掺杂层及无机掺杂层中主体材料为酞菁锌、酞菁铜、4,4',4″-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺、4,4',4″-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺或2,7-双(N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基)-9,9-螺二芴;有机掺杂材料占有机掺杂层的质量百分比为2%~30%;无机掺杂材料占无机掺杂层的质量百分比为2%~30%。。空穴传输层130中有机掺杂层与无机掺杂层的层叠总层数为2~5层,即有机掺杂层和无机掺杂层的数量分别至少为1层。空穴传输层130的厚度为10~30nm。
电子阻挡层140的材料为1,1-二(4-(N,N′-二(p-甲苯基)氨基)苯基)环己烷(TAPC)。
发光层150的材料为二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))按照5%的质量比掺杂到N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基-4,4’-联苯二胺(NPB)中组成的掺杂混合材料、或者所述发光层的材料为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)按照1%的质量比掺杂到、8-羟基喹啉铝(Alq3)中组成的掺杂混合材料,或者所述发光层的材料为4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯(BCzVBi)组成单一材料,所述发光层的厚度为15nm。发光层150的厚度为15nm。
空穴阻挡层160的材料为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1,3,4-二唑(PBD),(8-羟基喹啉)-铝(Alq3)、4,7-二苯基-邻菲咯啉(Bphen)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(BCP)、1,2,4-三唑衍生物(TAZ)或双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝(BAlq)。空穴阻挡层160的厚度为10nm。
电子传输层170的材料为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1,3,4-二唑(PBD),(8-羟基喹啉)-铝(Alq3)、4,7-二苯基-邻菲咯啉(BPhen)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(BCP)、1,2,4-三唑衍生物(TAZ)或双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝(BAlq)。或者电子传输层170的材料为掺杂剂按照15%的质量比掺杂到4,7-二苯基-邻菲咯啉组成的掺杂混合材料。掺杂剂为碳酸锂、叠氮化锂、氟化锂、叠氮化铯、碳酸铯或氟化铯,且掺杂剂在电子传输层170中的掺杂质量百分比为15%。电子传输层170的厚度为50nm。
阴极180的材料为Ag、Al、Pt或Au,厚度为100nm。
如图2所示,本实施方式还提供了一种有机电致发光器件的制备方法,包括如下步骤:
步骤S210,在洁净的基板上溅射或蒸镀制备阳极层。
基板在使用之前可以先放在含有洗涤剂的去离子水中进行超声清洗,清洗干净后依次用异丙醇、丙酮在超声波中处理20分钟,然后用氮气吹干,形成洁净的基板。
步骤S220,将阳极层置于等离子处理室中进行等离子处理以降低空穴的注入势垒。
可以理解,在其他实施方式中,可以不用对阳极层进行等离子处理。
步骤S230,采用真空镀膜法,在阳极层上蒸镀由有机掺杂层与无机掺杂层交替设置而构成的空穴传输层。
步骤S240,采用真空镀膜法,在空穴传输层上依次层叠蒸镀电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层及电子传输层,以及使用热蒸发或电子束蒸发法在电子传输层上制备阴极,得到有机电致发光器件。
在制得含有图1中8层结构的有机电致发光器件之后,还可以采用玻璃盖板封装工艺,使用玻璃盖板配合基板对整个有机电致发光器件进行封装处理,以增强有机电致发光器件的防水氧能力。
上述有机电致发光器件100的空穴传输层130采用有机掺杂层与无机掺杂层交替重叠设置,其中含有机掺杂材料的有机掺杂层具有较高的导电率,含有无机掺杂材料的无机掺杂层具有较高的热稳定性,通过这种交替结构均衡空穴传输层的导电率和热稳定性,可以显著提高电致发光器件100的光效和使用寿命。
且上述制备方法过程简单,对设备要求低,可以广泛推广应用。
以下为具体实施例部分:
实施例1
本实施例的有机电致发光器件的结构为:玻璃基板/ITO/(F6-TNAP:CuPc(3%)/CuI:CuPc(15%)/F6-TNAP:CuPc(5%)/CuI:CuPc(15%))/TAPC/Ir(MDQ)2(acac):NPB(5%)/BAlq/CsN3:Bphen(15%)/Ag,其中,相应层中“:”表示掺杂,括弧内百分比数据表示前者在相应层中的掺杂质量百分比,“/”表示层叠,具体制备过程如下:
将玻璃基板放在含有洗涤剂的去离子水中进行超声清洗,清洗干净后依次用异丙醇、丙酮在超声波中处理20分钟,再用氮气吹干,得到洁净的玻璃基板。
在洁净的玻璃基板表面溅射制备ITO阳极层,厚度为100nm。
在ITO阳极层上采用真空镀膜方法蒸镀制备空穴传输层。其中空穴传输层是由有机掺杂材料F6-TNAP和无机掺杂材料CuI分别掺杂在CuPc中重叠交替总共4层构成,有机掺杂材料F6-TNAP和无机掺杂材料CuI在相应层的掺杂质量百分比分别为3%、15%、5%和15%,表示为:F6-TNAP:CuPc(3%)/CuI:CuPc(15%)/F6-TNAP:CuPc(5%)/CuI:CuPc(15%),结构式中冒号“:”表示掺杂,斜杆“/”表示层叠,下述各实施例类似;4层厚度分别为15nm,10nm,15nm,10nm。
在空穴传输层上采用真空镀膜方法依次蒸镀电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层及电子传输层,其中,电子阻挡层材料为TAPC、发光层材料为Ir(MDQ)2(acac)按照5%质量比掺杂在NPB的掺杂混合材料,空穴阻挡层材料为BAlq,电子传输层的材料为CsN3按照15%的质量比掺杂在Bphen中形成的掺杂混合材料,电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层及电子传输层的厚度分别为10nm、15nm、10nm、50nm。
在电子传输层上蒸镀厚度为100nm的金属Ag阴极。
实施例2
本实施例制备的有机电致发光器件的结构为:玻璃基板/ITO/(F4-TCNQ:ZnPc(2%)/SbCl3:ZnPc(30%))/TAPC/DCJTB:Alq3(1%)/BAlq/CsN3:Bphen(15%)/Ag,其中,相应层中“:”表示掺杂,括弧内百分比数据表示前者在相应层中的掺杂质量百分比,“/”表示层叠,具体制备过程如下:
将玻璃基板放在含有洗涤剂的去离子水中进行超声清洗,清洗干净后依次用异丙醇、丙酮在超声波中处理20分钟,再用氮气吹干,得到洁净的玻璃基板。
在洁净的玻璃基板表面溅射制备厚度为100nm的ITO阳极层。
在ITO阳极层上采用真空镀膜方法蒸镀空穴传输层。其中空穴传输层是由有机掺杂材料F4-TCNQ和无机掺杂材料SbCl3分别掺杂在ZnPc中重叠交替共2层构成,有机掺杂材料F4-TCNQ和无机掺杂材料SbCl3在相应层的掺杂质量百分比分别为2%和30%,表示为:F4-TCNQ:ZnPc(2%)/SbCl3:ZnPc(30%);2层厚度分别为30nm,20nm。
在空穴传输层上采用真空镀膜方法蒸镀电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层及电子传输层,其中,电子阻挡层材料为TAPC、发光层材料为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)按照1%的质量比掺杂到、8-羟基喹啉铝(Alq3)中组成的掺杂混合材料,空穴阻挡层材料为BAlq,电子传输层的材料为CsN3按照15%的质量比掺杂在Bphen中形成的掺杂混合材料,电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层及电子传输层的厚度分别为10nm、15nm、10nm、50nm。
在电子传输层上溅射制备厚度为100nm的金属Ag阴极。
实施例3
本实施例制备得到的有机电致发光器件的结构为:玻璃基板/ITO/(F2-HCNQ:2-TNATA(5%)/FeCl3:2-TNATA(20%)/F2-HCNQ:2-TNATA(5%))/TAPC/BCzVBi/BAlq/CsN3:Bphen(15%)/Ag,其中,相应层中“:”表示掺杂,括弧内百分比数据表示前者在相应层中的掺杂质量百分比,“/”表示层叠,具体制备过程如下:
将玻璃基板放在含有洗涤剂的去离子水中进行超声清洗,清洗干净后依次用异丙醇、丙酮在超声波中处理20分钟,再用氮气吹干,得到洁净的玻璃基板。
在洁净的玻璃基板表面溅射制备厚度为100nm的ITO阳极层;
在ITO阳极层上采用真空镀膜方法蒸镀空穴传输层,其中空穴传输层是由有机掺杂材料F2-HCNQ和无机掺杂材料FeCl3分别掺杂在2-TNATA中重叠交替总共3层构成,有机掺杂材料F2-HCNQ和无机掺杂材料FeCl3在相应层的掺杂质量百分比分别为5%和20%,表示为:F2-HCNQ:2-TNATA(5%)/FeCl3:2-TNATA(20%)/F2-HCNQ:2-TNATA(5%);3层厚度分别为15nm、20nm、20nm。
在空穴传输层上采用真空镀膜方法蒸镀电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层及电子传输层,其中,电子阻挡层材料为TAPC、发光层材料为4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯(BCzVBi),空穴阻挡层材料为BAlq,电子传输层的材料为CsN3按照15%的质量比掺杂在Bphen中形成的掺杂混合材料,电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层及电子传输层的厚度分别为10nm、15nm、10nm、50nm。
在电子传输层上制备厚度为100nm的Ag阴极。
实施例4
本实施例制备得到的有机电致发光器件的结构为:玻璃基板/ITO/(F4-TCNQ:m-MTDATA(4%)/CuI:m-MTDATA(10%)/F4-TCNQ:m-MTDATA(4%)/CuI:m-MTDATA(10%)/F4-TCNQ:m-MTDATA(4%))/TAPC/Ir(MDQ)2(acac):NPB(5%)/BAlq/CsN3:Bphen(15%)/Ag,其中,相应层中“:”表示掺杂,括弧内百分比数据表示前者在相应层中的掺杂质量百分比,“/”表示层叠,具体制备过程如下:
将玻璃基板放在含有洗涤剂的去离子水中进行超声清洗,清洗干净后依次用异丙醇、丙酮在超声波中处理20分钟,再用氮气吹干,得到洁净的玻璃基板;
在洁净的玻璃基板表面溅射制备厚度为100nm的ITO阳极层。
在ITO阳极层上采用真空镀膜方法蒸镀空穴传输层。其中空穴传输层是由有机掺杂材料F4-TCNQ和无机掺杂材料CuI分别掺杂在m-MTDATA中重叠交替总共5层构成,F4-TCNQ和CuI在相应层的掺杂质量百分比分别为4%和10%,表示为:F4-TCNQ:m-MTDATA(4%)/CuI:m-MTDATA(10%)/F4-TCNQ:m-MTDATA(4%)/CuI:m-MTDATA(10%)/F4-TCNQ:m-MTDATA(4%);5层厚度分别为15nm、10nm、10nm、10nm、15nm。
在空穴传输层上采用真空镀膜方法蒸镀电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层及电子传输层,其中,电子阻挡层材料为TAPC、发光层材料为Ir(MDQ)2(acac)按照5%质量比掺杂在NPB的掺杂混合材料,空穴阻挡层材料为BAlq,电子传输层的材料为CsN3按照15%的质量比掺杂在Bphen中形成的掺杂混合材料,电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层及电子传输层的厚度分别为10nm、15nm、10nm、50nm。
在电子传输层上制备厚度为100nm的Ag阴极。
对比例
对比例制备得到的有机电致发光器件的结构为玻璃基板/ITO阳极层层/CuPc空穴传输层/TAPC电子阻挡层/Ir(MDQ)2(acac):NPB(5%)发光层/BAlq空穴阻挡层/Bphen电子传输层/Ag阴极,其中,相应层中“:”表示掺杂,括弧内百分比数据表示前者在相应层中的掺杂质量百分比,“/”表示层叠,具体制备过程参照实施例1。
表1是实施例1-4和对比例所制备的有机电致发光器件的发光性能数据,如下:
表1
启动电压(V) | 发光效率(lm/W) | 寿命(T70,h) | |
实施例1 | 2.8 | 13.8 | 2800 |
实施例2 | 2.9 | 10.5 | 2300 |
实施例3 | 2.8 | 12.3 | 2600 |
实施例4 | 2.8 | 11.6 | 2600 |
对比例1 | 3.5 | 6.5 | 1100 |
从表1中可以看出,本实施方式制作的有机电致发光器件与普通的发光器件相比,具备有较低的启动电压和较高的发光效率。由此说明,通过掺杂的输层,可以提高传输层内的空穴载流子浓度,进而提高了导电率,使阳极层与空穴传输层,阴极与电子传输层之间形成了欧姆接触,因而可降低发光器件的驱动电压,有利于器件效率和寿命的提高。
图3是实施例1-4所制备的有机电致发光器件与对比例制备的器件的电压-电流密度特性曲线,图中纵坐标从上至下依次是实施例1、实施例3、实施例4、实施例2及对比例。从图3中可以看出,实施例1-4提供的有机电致发光器件在较低的电压下即可获得较高的电流密度,说明这种多层掺杂的器件,具有更好的载流子注入能力,有利于调节载流子的平衡。
图4是实施例1和对比例的有机电致发光器件在起始亮度为1000cd/m2下的亮度衰减曲线,由于实施例1的有机电致发光器件具有掺杂的传输层结构,使器件的驱动电流较小,并且传输层的热稳定性能好,因而可以获得较长的使用寿命。在相同的起始亮度下,亮度衰减到70%时,实施例1获得了2800小时的使用寿命,而对比例则只有1100小时。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,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)
1.一种有机电致发光器件,包括依次层叠设置的基板、阳极层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层及阴极,其特征在于,所述空穴传输层包括交替重叠设置的有机掺杂层和无机掺杂层,所述有机掺杂层的材质为有机掺杂材料掺杂到主体材料中组成的掺杂混合材料,有机掺杂材料为2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰醌-二甲烷、1,3,4,5,7,8-六氟-四氰-二甲对萘醌或2,2'-(2,5-二氰基-3,6-二氟环己烷-2,5-二烯-1,4-二亚基)二丙二腈,所述无机掺杂层的材质为无机掺杂材料掺杂到主体材料中组成的掺杂混合材料,无机掺杂材料为碘化亚铜、三氯化铁或三氯化锑,所述有机掺杂层及所述无机掺杂层中主体材料为酞菁锌、酞菁铜、4,4',4″-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺、4,4',4″-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺或2,7-双(N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基)-9,9-螺二芴;所述有机掺杂材料占所述有机掺杂层的质量百分比为2%~30%;所述无机掺杂材料占所述无机掺杂层的质量百分比为2%~30%。
2.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述空穴传输层中有机掺杂层与所述无机掺杂层的层叠总层数为2~5层。
3.如权利要求1或2所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述空穴传输层的厚度为10~30nm。
4.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述阳极层的材料为铟锡氧化物、铟锌氧化物或铝锌氧化物,所述阳极层的厚度为100nm;
所述发光层的材料为二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱按照5%的质量比掺杂到N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基-4,4’-联苯二胺中组成的掺杂混合材料,或者所述发光层的材料为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-吡喃按照1%的质量比掺杂到8-羟基喹啉铝中组成的掺杂混合材料,或者所述发光层的材料为4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯,所述发光层的厚度为15nm;
所述阴极的材料为Ag、Al、Pt或Au,所述阴极的厚度为100nm。
5.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述电子阻挡层的材料为1,1-二(4-(N,N′-二(p-甲苯基)氨基)苯基)环己烷。
6.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述电子传输层的材料为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1,3,4-二唑,(8-羟基喹啉)-铝、4,7-二苯基-邻菲咯啉、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲、1,2,4-三唑衍生物或双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝;
或者所述电子传输层的材料为掺杂剂按照15%的质量比掺杂到4,7-二苯基-邻菲咯啉组成的掺杂混合材料,所述掺杂剂为碳酸锂、叠氮化锂、氟化锂、叠氮化铯、碳酸铯或氟化铯;
所述电子传输层的厚度为50nm。
7.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述空穴阻挡层的材料为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1,3,4-二唑,(8-羟基喹啉)-铝、4,7-二苯基-邻菲咯啉、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲、1,2,4-三唑衍生物或双(2-甲基-8-羟基喹啉-N1,O8)-(1,1'-联苯-4-羟基)铝;
所述空穴阻挡层的厚度为10nm。
8.一种有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
在洁净的基板上采用溅射或蒸镀工艺制备阳极层;
采用真空镀膜法在所述阳极层上蒸镀由有机掺杂层与无机掺杂层交替设置而构成的空穴传输层,其中,所述有机掺杂层的材质为有机掺杂材料掺杂到主体材料中组成的掺杂混合材料,有机掺杂材料为2,3,5,6-四氟-7,7’,8,8’-四氰醌-二甲烷、1,3,4,5,7,8-六氟-四氰-二甲对萘醌或2,2'-(2,5-二氰基-3,6-二氟环己烷-2,5-二烯-1,4-二亚基)二丙二腈,所述无机掺杂层的材质为无机掺杂材料掺杂到主体材料中组成的掺杂混合材料,无机掺杂材料为碘化亚铜、三氯化铁或三氯化锑,所述有机掺杂层及所述无机掺杂层中主体材料为酞菁锌、酞菁铜、4,4',4″-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺、4,4',4″-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺或2,7-双(N,N-二(4-甲氧基苯基)氨基)-9,9-螺二芴;所述有机掺杂材料占所述有机掺杂层的质量百分比为2%~30%;所述无机掺杂材料占所述无机掺杂层的质量百分比为2%~30%;
采用真空镀膜法在所述空穴传输层上依次层叠蒸镀电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层及电子传输层,并在所述发光层上使用热蒸发或电子束蒸发法制备阴极,得到所述有机电致发光器件。
9.如权利要求8所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,还包括在基板上制备得到阳极层后,将所述阳极层置于等离子处理室中进行等离子处理以降低空穴的注入势垒的步骤。
10.如权利要求8所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,还包括在制备完阴极后,采用玻璃盖板对制得的所述有机电致发光器件进行封装的步骤。
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