CN104051639A - 一种有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种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的导电阳极玻璃基底、第一发光功能层、电荷产生层、第二发光功能层和阴极,电荷产生层包括依次层叠的第一n型层、第二n型层和p型层;两个n型层的层叠可以最大程度地提高电子传输的速率,p型层使用铝或贵金属与金属氧化物进行掺杂,可以提高空穴再生注入能力,提高器件发光效率。本发明制备方法简单,易于控制和操作,并且原材料容易获得。
Description
技术领域
本发明属于有机电致发光领域,具体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(OLED)是一种以有机材料为发光材料,能把施加的电能转化为光能的能量转化装置。它具有超轻薄、自发光、响应快、低功耗等突出性能,在显示、照明等领域有着极为广泛的应用前景。
有机电致发光器件的结构为三明治结构,在含多层结构的器件中,两极内侧主要包括发光层、注入层及传输层。有机电致发光器件是载流子注入型发光器件,在两极加上工作电压后,空穴和电子分别从两极注入到工作器件的有机材料层中,两种载流子在有机发光材料中形成空穴-电子对发光,然后光从电极发出。
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功能层(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电流效率和发光亮度。叠层器件中,通常利用两种或两种以上具有空穴注入能力或电子注入能力的材料作为电荷产生层(如Cs:BCP/V2O5),或者是利用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))顺序连接多个发光单元而构成,但是采用这种电荷产生层叠层有机电致发光器件的发光效率较低。
发明内容
为了解决上述问题,本发明旨在提供一种具有较高出光效率的有机电致发光器件。本发明还提供了一种有机电致发光器件的制备方法。
第一方面,本发明提供了一种有机电致发光器件,包括依次层叠的导电阳极玻璃基底、第一发光功能层、电荷产生层、第二发光功能层和阴极;
所述电荷产生层包括依次层叠的第一n型层、第二n型层和p型层;所述第一n型层的材质为锂盐和铝或贵金属形成的混合物,所述锂盐占所述铝或贵金属的质量分数为10~60%;所述第二n型层的材质为锂盐和电子传输材料形成的混合物,所述锂盐占所述电子传输材料的质量分数为10~40%;所述p型层的材质为金属氧化物和铝或贵金属形成的混合物,所述金属氧化物占所述铝或贵金属的质量分数为5~30%;
所述锂盐为氟化锂、碳酸锂和氯化锂中的一种;所述贵金属为银、铂和金中的一种;所述电子传输材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、1,2,4-三唑衍生物或2-(4-叔丁基苯)-5-(4-联苯基)-1,3,4-恶唑;所述金属氧化物为三氧化钼、三氧化钨和五氧化二钒中的一种。
优选地,导电阳极玻璃基底的材质为铟锡氧化物玻璃(ITO)、铝锌氧化物玻璃(AZO)或铟锌氧化物玻璃(IZO)。更优选地,导电阳极玻璃基底的材质为ITO。
第一发光功能层设置在导电阳极玻璃基底上。
第一发光功能层包括第一发光层,还包括第一空穴注入层、第一空穴传输层和第一电子传输层中的至少一种。
优选地,第一发光功能层包括依次层叠的第一空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层和第一电子传输层。
优选地,第一空穴注入层的材质为三氧化钼(MoO3)、三氧化钨(WO3)或五氧化二钒(V2O5)。更优选地,第一空穴注入层的材质为MoO3。
优选地,第一空穴注入层的厚度为20~80nm。更优选地,第一空穴注入层的厚度为40nm。
优选地,第一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)、4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)。更优选地,第一空穴传输层的材质为NPB。
优选地,第一空穴传输层的厚度为20~60nm。更优选地,第一空穴传输层的厚度为40nm。
优选地,第一发光层的材质为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(DCJTB)、9,10-二(β-萘基)蒽(ADN)、4,4’-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1’-联苯(BCzVBi)或8-羟基喹啉铝(Alq3)。更优选地,第一发光层的材质为Alq3。
优选地,第一发光层的厚度为5~40nm。更优选地,第一发光层的厚度为25nm。
优选地,第一电子传输层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、1,2,4-三唑衍生物或1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)。
更优选地,1,2,4-三唑衍生物为3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)。更优选地,第一电子传输层的材质为Bphen。
优选地,第一电子传输层的厚度为40~200nm。更优选地,第一电子传输层的厚度为60nm。
在第一发光功能层上依次设置第一n型层、第二n型层和p型层。
本发明中,第一n型层、第二n型层和p型层为电荷产生层。
第一n型层的材质为锂盐掺杂到铝或贵金属中形成的混合物,其中,锂盐为客体材料,铝或贵金属为主体材料。
第一n型层的材质中客体材料的质量为主体材料质量的10~60%,即锂盐占铝或贵金属的质量分数为10~60%。优选地,第一n型层的材质中客体材料的质量为主体材料质量的40%。
第一n型层的材质中的锂盐为氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)和氯化锂(LiCl)中的一种。优选地,锂盐为氟化锂。
第一n型层的材质中的贵金属为银(Ag)、铂(Pt)和金(Au)中的一种。
优选地,第一n型层的厚度为2~20nm。更优选地,第一n型层的厚度为10nm。
第二n型层的材质为锂盐掺杂到电子传输材料中形成的混合物,其中,锂盐为客体材料,电子传输材料为主体材料。
第二n型层的材质中客体材料的质量为主体材料质量的10~40%,即锂盐占电子传输材料的质量分数为10~40%。优选地,第二n型层的材质中客体材料的质量为主体材料质量的25%。
第二n型层的材质中的锂盐为氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)和氯化锂(LiCl)中的一种。优选地,锂盐为氯化锂。
优选地,电子传输材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、1,2,4-三唑衍生物或2-(4-叔丁基苯)-5-(4-联苯基)-1,3,4-恶唑(PBD)。
更优选地,1,2,4-三唑衍生物为3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)。
优选地,第二n型层的厚度为1~10nm。更优选地,第二n型层的厚度为5nm。
p型层的材质为金属氧化物掺杂到铝或贵金属中形成的混合物,其中,金属氧化物为客体材料,铝或贵金属为主体材料。
p型层的材质中客体材料的质量为主体材料质量的5~30%,即金属氧化物占铝或贵金属的质量分数为5~30%。优选地,p型层的材质中客体材料的质量为主体材料质量的20%。
优选地,金属氧化物为三氧化钼(MoO3)、三氧化钨(WO3)和五氧化二钒(V2O5)中的一种。更优选地,金属氧化物为三氧化钼。
p型层的材质中的贵金属为银(Ag)、铂(Pt)和金(Au)中的一种。
优选地,p型层的厚度为2~30nm。更优选地,p型层的厚度为20nm。
电荷产生层由依次层叠的第一n型层(掺杂锂盐的铝或贵金属)、第二n型层(掺杂锂盐的结晶性电子传输材料)和p型层(掺杂金属氧化物的铝或贵金属)组成,两个n型层的层叠可以最大程度地提高电子传输的速率,使用锂盐进行掺杂,在提高电子传输速率的同时可以提高导电性;铝或贵金属的存在可以提高电荷产生层的光透过率;位于中间的第二n型层的结晶性电子传输材料可以在结晶后形成排列有序的结构,对光进行散射;p型层使用铝或贵金属与金属氧化物进行掺杂,金属氧化物的功函数较低,是具有较好的空穴产生与传输能力的双极性金属氧化物,可以有效的进行空穴的注入与传输,提高空穴再生注入能力,有效地提高器件发光效率和亮度。
第二发光功能层设置在p型层上。
第二发光功能层包括第二发光层,还包括第二空穴传输层、第二电子传输层、和第二电子注入层中的至少一种。
优选地,第二发光功能层包括依次层叠的第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层和第二电子注入层。
优选地,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(TAPC)、4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)。更优选地,第二空穴传输层的材质为NPB。
优选地,第二空穴传输层的厚度为20~60nm。更优选地,第二空穴传输层的厚度为40nm。
优选地,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(DCJTB)、9,10-二(β-萘基)蒽(ADN)、4,4’-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1’-联苯(BCzVBi)或8-羟基喹啉铝(Alq3)。更优选地,第二发光层的材质为Alq3。
优选地,第二发光层的厚度为5~40nm。更优选地,第二发光层的厚度为25nm。
优选地,第二电子传输层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、1,2,4-三唑衍生物或1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)。
更优选地,1,2,4-三唑衍生物为3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)。更优选地,第二电子传输层的材质为TAZ。
优选地,第二电子传输层的厚度为40~200nm。更优选地,第二电子传输层的厚度为80nm。
优选地,第二电子注入层的材质为碳酸铯(Cs2CO3)、氟化铯(CsF)、叠氮铯(CsN3)和氟化锂(LiF)中的一种。更优选地,第二电子注入层的材质为CsN3。
优选地,第二电子注入层的厚度为0.5~10nm。更优选地,第二电子注入层的厚度为1nm。
阴极设置在第二发光功能层上。
优选地,阴极的材质为银、铝、铂和金中的一种。更优选地,阴极的材质为铝。
优选地,阴极的厚度为60~300nm。更优选地,阴极的厚度为100nm。
第二方面,本发明提供了一种有机电致发光器件的制备方法,包括以下步骤:
提供导电阳极玻璃基底;
在所述导电阳极玻璃基底上依次热阻蒸镀制备第一发光功能层、电荷产生层、第二发光功能层和阴极,得到有机电致发光器件;
所述电荷产生层包括依次层叠的第一n型层、第二n型层和p型层;所述第一n型层的材质为锂盐和铝或贵金属形成的混合物,所述锂盐占所述铝或贵金属的质量分数为10~60%;所述第二n型层的材质为锂盐和电子传输材料形成的混合物,所述锂盐占所述电子传输材料的质量分数为10~40%;所述p型层的材质为金属氧化物和铝或贵金属形成的混合物,所述金属氧化物占所述铝或贵金属的质量分数为5~30%;
所述锂盐为氟化锂、碳酸锂和氯化锂中的一种;所述贵金属为银、铂和金中的一种;所述电子传输材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、1,2,4-三唑衍生物或2-(4-叔丁基苯)-5-(4-联苯基)-1,3,4-恶唑;所述金属氧化物为三氧化钼、三氧化钨和五氧化二钒中的一种。
通过对导电阳极玻璃基底的清洗,除去导电阳极玻璃基底表面的有机污染物。
具体地,导电阳极玻璃基底的清洁操作为:将导电阳极玻璃基底依次用蒸馏水、乙醇冲洗,然后放在异丙醇中浸泡过夜,去除导电阳极玻璃表面的有机污染物,得到清洁的导电阳极玻璃基底。
优选地,导电阳极玻璃基底的材质为铟锡氧化物玻璃(ITO)、铝锌氧化物玻璃(AZO)或铟锌氧化物玻璃(IZO)。更优选地,导电阳极玻璃基底的材质为ITO。
第一发光功能层通过热阻蒸镀的方法设置在导电阳极玻璃基底上。
优选地,热阻蒸镀制备第一发光功能层时条件为压强5×10-5~2×10-3Pa,速度0.1~1nm/s。
第一发光功能层包括第一发光层,还包括第一空穴注入层、第一空穴传输层和第一电子传输层中的至少一种。
优选地,第一发光功能层包括依次层叠的第一空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层和第一电子传输层。
优选地,第一空穴注入层的材质为三氧化钼(MoO3)、三氧化钨(WO3)或五氧化二钒(V2O5)。更优选地,第一空穴注入层的材质为MoO3。
优选地,第一空穴注入层的厚度为20~80nm。更优选地,第一空穴注入层的厚度为40nm。
优选地,第一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)、4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)。更优选地,第一空穴传输层的材质为NPB。
优选地,第一空穴传输层的厚度为20~60nm。更优选地,第一空穴传输层的厚度为40nm。
优选地,第一发光层的材质为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(DCJTB)、9,10-二(β-萘基)蒽(ADN)、4,4’-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1’-联苯(BCzVBi)或8-羟基喹啉铝(Alq3)。更优选地,第一发光层的材质为Alq3。
优选地,第一发光层的厚度为5~40nm。更优选地,第一发光层的厚度为25nm。
优选地,第一电子传输层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、1,2,4-三唑衍生物或1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)。
更优选地,1,2,4-三唑衍生物为3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)。更优选地,第一电子传输层的材质为Bphen。
优选地,第一电子传输层的厚度为40~200nm。更优选地,第一电子传输层的厚度为60nm。
在第一发光功能层上依次热阻蒸镀设置第一n型层、第二n型层和p型层。
本发明中,第一n型层、第二n型层和p型层为电荷产生层。
优选地,热阻蒸镀制备电荷产生层时条件为压强5×10-5~2×10-3Pa,速度0.1~1nm/s。
第一n型层的材质为锂盐掺杂到铝或贵金属中形成的混合物,其中,锂盐为客体材料,铝或贵金属为主体材料。
第一n型层的材质中客体材料的质量为主体材料质量的10~60%,即锂盐占铝或贵金属的质量分数为10~60%。优选地,第一n型层的材质中客体材料的质量为主体材料质量的40%。
第一n型层的材质中的锂盐为氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)和氯化锂(LiCl)中的一种。优选地,锂盐为氟化锂。
第一n型层的材质中的贵金属为银(Ag)、铂(Pt)和金(Au)中的一种。
优选地,第一n型层的厚度为2~20nm。更优选地,第一n型层的厚度为10nm。
第二n型层的材质为锂盐掺杂到电子传输材料中形成的混合物,其中,锂盐为客体材料,电子传输材料为主体材料。
第二n型层的材质中客体材料的质量为主体材料质量的10~40%,即锂盐占电子传输材料的质量分数为10~40%。优选地,第二n型层的材质中客体材料的质量为主体材料质量的25%。
第二n型层的材质中的锂盐为氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)和氯化锂(LiCl)中的一种。优选地,锂盐为氯化锂。
优选地,电子传输材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、1,2,4-三唑衍生物或2-(4-叔丁基苯)-5-(4-联苯基)-1,3,4-恶唑(PBD)。
更优选地,1,2,4-三唑衍生物为3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)。
优选地,第二n型层的厚度为1~10nm。更优选地,第二n型层的厚度为5nm。
p型层的材质为金属氧化物掺杂到铝或贵金属中形成的混合物,其中,金属氧化物为客体材料,铝或贵金属为主体材料。
p型层的材质中客体材料的质量为主体材料质量的5~30%,即金属氧化物占铝或贵金属的质量分数为5~30%。优选地,p型层的材质中客体材料的质量为主体材料质量的20%。
优选地,金属氧化物为三氧化钼(MoO3)、三氧化钨(WO3)和五氧化二钒(V2O5)中的一种。更优选地,金属氧化物为三氧化钼。
p型层的材质中的贵金属为银(Ag)、铂(Pt)和金(Au)中的一种。
优选地,p型层的厚度为2~30nm。更优选地,p型层的厚度为20nm。
电荷产生层由依次层叠的第一n型层(掺杂锂盐的铝或贵金属)、第二n型层(掺杂锂盐的结晶性电子传输材料)和p型层(掺杂金属氧化物的铝或贵金属)组成,两个n型层的层叠可以最大程度地提高电子传输的速率,使用锂盐进行掺杂,在提高电子传输速率的同时可以提高导电性;铝或贵金属的存在可以提高电荷产生层的光透过率;位于中间的第二n型层的结晶性电子传输材料可以在结晶后形成排列有序的结构,对光进行散射;p型层使用铝或贵金属与金属氧化物进行掺杂,金属氧化物的功函数较低,是具有较好的空穴产生与传输能力的双极性金属氧化物,可以有效的进行空穴的注入与传输,提高空穴再生注入能力,有效地提高器件发光效率和亮度。
第二发光功能层通过热阻蒸镀设置在p型层上。
优选地,热阻蒸镀制备第二发光功能层时条件为压强5×10-5~2×10-3Pa,速度0.1~1nm/s。
第二发光功能层包括第二发光层,还包括第二空穴传输层、第二电子传输层、和第二电子注入层中的至少一种。
优选地,第二发光功能层包括依次层叠的第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层和第二电子注入层。
优选地,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(TAPC)、4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)。更优选地,第二空穴传输层的材质为NPB。
优选地,第二空穴传输层的厚度为20~60nm。更优选地,第二空穴传输层的厚度为40nm。
优选地,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(DCJTB)、9,10-二(β-萘基)蒽(ADN)、4,4’-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1’-联苯(BCzVBi)或8-羟基喹啉铝(Alq3)。更优选地,第二发光层的材质为Alq3。
优选地,第二发光层的厚度为5~40nm。更优选地,第二发光层的厚度为25nm。
优选地,第二电子传输层的材质为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、1,2,4-三唑衍生物或1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)。
更优选地,1,2,4-三唑衍生物为3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(TAZ)。更优选地,第二电子传输层的材质为TAZ。
优选地,第二电子传输层的厚度为40~200nm。更优选地,第二电子传输层的厚度为80nm。
优选地,第二电子注入层的材质为碳酸铯(Cs2CO3)、氟化铯(CsF)、叠氮铯(CsN3)和氟化锂(LiF)中的一种。更优选地,第二电子注入层的材质为CsN3。
优选地,第二电子注入层的厚度为0.5~10nm。更优选地,第二电子注入层的厚度为1nm。
阴极通过热阻蒸镀设置在第二发光功能层上。
优选地,热阻蒸镀制备阴极时条件为压强5×10-5~2×10-3Pa,速度1~10nm/s。
优选地,阴极的材质为银、铝、铂和金中的一种。更优选地,阴极的材质为铝。
优选地,阴极的厚度为60~300nm。更优选地,阴极的厚度为100nm。
本发明具有如下有益效果:
本发明制备的电荷产生层由依次层叠的第一n型层(掺杂锂盐的铝或贵金属)、第二n型层(掺杂锂盐的结晶性电子传输材料)和p型层(掺杂金属氧化物的铝或贵金属)组成,两个n型层的层叠可以最大程度地提高电子传输的速率,使用锂盐进行掺杂,在提高电子传输速率的同时可以提高导电性;铝或贵金属的存在可以提高电荷产生层的光透过率;位于中间的第二n型层的结晶性电子传输材料可以在结晶后形成排列有序的结构,对光进行散射;p型层使用铝或贵金属与金属氧化物进行掺杂,金属氧化物的功函数较低,是具有较好的空穴产生与传输能力的双极性金属氧化物,可以有效的进行空穴的注入与传输,提高空穴再生注入能力,有效地提高器件发光效率和亮度。
同时,本发明制备方法简单,易于控制和操作,并且原材料容易获得。
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,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1提供的有机电致发光器件的结构图;
图2是本发明实施例1提供的有机电致发光器件与现有有机电致发光器件的电压与亮度的关系图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种有机电致发光器件的制备方法,包括以下步骤:
(1)将ITO玻璃基底依次用洗洁精,去离子水,超声15min,去除玻璃表面的有机污染物;
(2)在高真空镀膜系统(沈阳科学仪器研制中心有限公司)中,压强为4×10-4Pa的条件下,以0.6nm/s的蒸镀速率在清洁的ITO玻璃基底上热阻蒸镀制备第一发光功能层,包括依次层叠的第一空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层和第一电子传输层;
具体地,第一空穴注入层的材质为MoO3,厚度为40nm;第一空穴传输层的材质为NPB,厚度为40nm;第一发光层的材质为Alq3,厚度为25nm;第一电子传输层的材质为Bphen,厚度为60nm;
(3)在压强为4×10-4Pa的条件下,以0.6nm/s的蒸镀速率在第一电子传输层上依次热阻蒸镀制备第一n型层、第二n型层和p型层作为电荷产生层;
具体地,第一n型层的材质为LiF掺杂到Ag中形成的混合材料,LiF的质量为Ag质量的40%,第一n型层的厚度为10nm;第二n型层的材质为以为掺杂主体,LiCl掺杂到Bphen中形成的混合材料,LiCl的质量为Bphen质量的25%,第二n型层厚度为5nm;p型层的材质为MoO3掺杂到Ag中形成的混合材料,MoO3的质量为Ag质量的20%,p型层的厚度为20nm;
(4)在压强为4×10-4Pa的条件下,以0.6nm/s的蒸镀速率在p型层上热阻蒸镀制备第二发光功能层,包括依次层叠的第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、第二电子注入层,以6nm/s的蒸镀速率在第二电子注入层上蒸镀制备阴极,得到所需要的电致发光器件;
具体地,第二空穴传输层的材质为NPB,厚度为40nm;第二发光层的材质为Alq3,厚度为25nm;第二电子传输层的材质为TAZ,厚度为80nm;第二电子注入层的材质为CsN3,厚度为1nm;阴极的材质为Al,厚度为100nm。
以上步骤完成后,得到一种有机电致发光器件,结构具体表示为:ITO玻璃/MoO3/NPB/Alq3/Bphen/Ag:LiF/Bphen:LiCl/Ag:MoO3/NPB/Alq3/TAZ/CsN3/Al。
图1是本实施例的有机电致发光器件的结构示意图。如图1所示,该有机电致发光器件的结构包括依次层叠的导电阳极玻璃基底10、第二发光功能层20(包括第一空穴注入层201、第一空穴传输202、第一发光层203和第一电子传输层204)、电荷产生层30(包括第一n型层301、第二n型层302、p型层303)、第二发光功能层40(包括第二空穴传输层401、第二发光层402、第二电子传输层403和第二电子注入层404)和阴极50。
实施例2
一种有机电致发光器件的制备方法,包括以下步骤:
(1)将AZO玻璃基底依次用洗洁精,去离子水,超声15min,去除玻璃表面的有机污染物;
(2)在高真空镀膜系统(沈阳科学仪器研制中心有限公司)中,压强为5×10-5Pa的条件下,以1nm/s的蒸镀速率在清洁的AZO玻璃基底上热阻蒸镀制备第一发光功能层,包括依次层叠的第一空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层和第一电子传输层;
具体地,第一空穴注入层的材质为V2O5,厚度为80nm;第一空穴传输层的材质为TAPC,厚度为20nm;第一发光层的材质为DCJTB,厚度为5nm;第一电子传输层的材质为TAZ,厚度为40nm;
(3)在压强为5×10-5Pa的条件下,以1nm/s的蒸镀速率在第一电子传输层上依次热阻蒸镀制备第一n型层、第二n型层和p型层作为电荷产生层;
具体地,第一n型层的材质为Li2CO3掺杂到Al中形成的混合材料,Li2CO3的质量为Al质量的60%,第一n型层的厚度为20nm;第二n型层的材质为以LiF掺杂到PBD中形成的混合材料,LiF的质量为PBD质量的10%,第二n型层厚度为1nm;p型层的材质为WO3掺杂到Pt中形成的混合材料,WO3的质量为Pt质量的30%,p型层的厚度为30nm;
(4)在压强为5×10-5Pa的条件下,以1nm/s的蒸镀速率在p型层上热阻蒸镀制备第二发光功能层,包括依次层叠的第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、第二电子注入层,以10nm/s的蒸镀速率在第二电子注入层上蒸镀制备阴极,得到所需要的电致发光器件;
具体地,第二空穴传输层的材质为TAPC,厚度为20nm;第二发光层的材质为BCzVBi,厚度为40nm;第二电子传输层的材质为TPBi,厚度为200nm;第二电子注入层的材质为LiF,厚度为0.5nm;阴极的材质为Pt,厚度为60nm。
以上步骤完成后,得到一种有机电致发光器件,结构具体表示为:AZO玻璃/V2O5/TAPC/DCJTB/TAZ/Al:Li2CO3/PBD:LiF/Pt:WO3/TAPC/BCzVBi/TPBi/LiF/Pt。
实施例3
一种有机电致发光器件的制备方法,包括以下步骤:
(1)将IZO玻璃基底依次用洗洁精,去离子水,超声15min,去除玻璃表面的有机污染物;
(2)在高真空镀膜系统(沈阳科学仪器研制中心有限公司)中,压强为2×10-3Pa的条件下,以0.1nm/s的蒸镀速率在清洁的IZO玻璃基底上热阻蒸镀制备第一发光功能层,包括依次层叠的第一空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层和第一电子传输层;
具体地,第一空穴注入层的材质为WO3,厚度为20nm;第一空穴传输层的材质为TCTA,厚度为30nm;第一发光层的材质为ADN,厚度为10nm;第一电子传输层的材质为Bphen,厚度为40nm;
(3)在压强为2×10-3Pa的条件下,以0.1nm/s的蒸镀速率在第一电子传输层上依次热阻蒸镀制备第一n型层、第二n型层和p型层作为电荷产生层;
具体地,第一n型层的材质为LiCl掺杂到Pt中形成的混合材料,LiCl的质量为Pt质量的10%,第一n型层的厚度为2nm;第二n型层的材质为LiCl掺杂到TAZ中形成的混合材料,LiCl的质量为TAZ质量的40%,第二n型层厚度为10nm;p型层的材质为V2O5掺杂到Au中形成的混合材料,V2O5的质量为Au质量的5%,p型层的厚度为2nm;
(4)在压强为2×10-3Pa的条件下,以0.1nm/s的蒸镀速率在p型层上热阻蒸镀制备第二发光功能层,包括依次层叠的第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、第二电子注入层,以1nm/s的蒸镀速率在第二电子注入层上蒸镀制备阴极,得到所需要的电致发光器件;
具体地,第二空穴传输层的材质为TCTA,厚度为60nm;第二发光层的材质为DCJTB,厚度为5nm;第二电子传输层的材质为Bphen,厚度为40nm;第二电子注入层的材质为Cs2CO3,厚度为10nm;阴极的材质为Al,厚度为300nm。
以上步骤完成后,得到一种有机电致发光器件,结构具体表示为:IZO玻璃/WO3/TCTA/ADN/Bphen/Pt:LiCl/TAZ:LiCl/Au:V2O5/TCTA/DCJTB/Bphen/Cs2CO3/Al。
实施例4
一种有机电致发光器件的制备方法,包括以下步骤:
(1)将IZO玻璃基底依次用洗洁精,去离子水,超声15min,去除玻璃表面的有机污染物;
(2)在高真空镀膜系统(沈阳科学仪器研制中心有限公司)中,压强为5×10-4Pa的条件下,以0.5nm/s的蒸镀速率在清洁的IZO玻璃基底上热阻蒸镀制备第一发光功能层,包括依次层叠的第一空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层和第一电子传输层;
具体地,第一空穴注入层的材质为MoO3,厚度为30nm;第一空穴传输层的材质为NPB,厚度为50nm;第一发光层的材质为BCzVBi,厚度为40nm;第一电子传输层的材质为TPBi,厚度为200nm;
(3)在压强为5×10-4Pa的条件下,以0.5nm/s的蒸镀速率在第一电子传输层上依次热阻蒸镀制备第一n型层、第二n型层和p型层作为电荷产生层;
具体地,第一n型层第一n型层的材质为Li2CO3掺杂到Au中形成的混合材料,Li2CO3的质量为Au质量的35%,第一n型层的厚度为15nm;第二n型层的材质为LiF掺杂到Bphen中形成的混合材料,LiF的质量为Bphen质量的15%,第二n型层厚度为8nm;p型层的材质为V2O5掺杂到Pt中形成的混合材料,V2O5的质量为Pt质量的18%,p型层的厚度为10nm;
(4)在压强为5×10-4Pa的条件下,以0.5nm/s的蒸镀速率在p型层上热阻蒸镀制备第二发光功能层,包括依次层叠的第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、第二电子注入层,以5nm/s的蒸镀速率在第二电子注入层上蒸镀制备阴极,得到所需要的电致发光器件;
具体地,第二空穴传输层的材质为NPB,厚度为50nm;第二发光层的材质为BCzVBi,厚度为35nm;第二电子传输层的材质为TPBi,厚度为100nm;第二电子注入层的材质为CsF,厚度为2nm;阴极的材质为Ag,厚度为100nm。
以上步骤完成后,得到一种有机电致发光器件,结构具体表示为:IZO玻璃/MoO3/NPB/BCzVBi/TPBi/Au:Li2CO3/Bphen:LiF/Pt:V2O5/NPB/BCzVBi/TPBi/CsF/Ag。
对比例
一种有机电致发光器件的制备方法,包括以下步骤:
(1)将ITO玻璃基底依次用洗洁精,去离子水,超声15min,去除玻璃表面的有机污染物;
(2)在高真空镀膜系统(沈阳科学仪器研制中心有限公司)中,压强为4×10-4Pa的条件下,以0.6nm/s的蒸镀速率在清洁的ITO玻璃基底上依次热阻蒸镀制备空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层,以6nm/s的蒸镀速率在电子注入层上热阻蒸镀制备阴极;
具体地,空穴注入层的材质为MoO3,厚度为40nm;空穴传输层的材质为NPB,厚度为40nm;发光层的材质为Alq3,厚度为25nm;电子传输层的材质为TAZ,厚度为80nm;电子注入层的材质为CsN3,厚度为1nm;阴极的材质为Al,厚度为100nm。
以上步骤完成后,得到一种有机电致发光器件,结构具体表示为:ITO玻璃/MoO3/NPB/Alq3/TAZ/CsN3/Al。
利用美国吉时利公司的Keithley2400测试电学性能,色度计(日本柯尼卡美能达公司,型号:CS-100A)测试亮度和色度。
图2是本实施例的有机电致发光器件以及对比例的电压与亮度的关系图。其中,曲线1为本实施例的有机电致发光器件的电压与亮度的关系图;曲线2为对比例(结构具体表示为:ITO玻璃/MoO3/NPB/Alq3/TAZ/CsN3/Al)的电压与亮度的关系图。
从图2中可以看到,在不同电压下,实施例1的亮度都比对比例的要大,在8V时,实施例1的亮度为2421cd/m2,而对比例的仅为1341cd/m2,这说明,电荷产生层中两个n型层的层叠可以最大程度地提高电子传输的速率,铝或贵金属的存在可以提高电荷产生层的光透过率,而结晶性电子传输材料可以在结晶后形成排列有序的结构,对光进行散射,p型层可提高空穴再生注入能力,有效地提高器件发光效率和亮度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
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玻璃基底、第一发光功能层、电荷产生层、第二发光功能层和阴极;
所述电荷产生层包括依次层叠的第一n型层、第二n型层和p型层;所述第一n型层的材质为锂盐和铝或贵金属形成的混合物,所述锂盐占所述铝或贵金属的质量分数为10~60%;所述第二n型层的材质为锂盐和电子传输材料形成的混合物,所述锂盐占所述电子传输材料的质量分数为10~40%;所述p型层的材质为金属氧化物和铝或贵金属形成的混合物,所述金属氧化物占所述铝或贵金属的质量分数为5~30%;
所述锂盐为氟化锂、碳酸锂和氯化锂中的一种;所述贵金属为银、铂和金中的一种;所述电子传输材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、1,2,4-三唑衍生物或2-(4-叔丁基苯)-5-(4-联苯基)-1,3,4-恶唑;所述金属氧化物为三氧化钼、三氧化钨和五氧化二钒中的一种。
2.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述第一发光功能层包括依次层叠的第一空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层和第一电子传输层。
3.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述第二发光功能层包括依次层叠的第二空穴注入层、第二空穴传输层、第二发光层和第二电子传输层。
4.一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:
提供导电阳极玻璃基底;
在所述导电阳极玻璃基底上依次热阻蒸镀制备第一发光功能层、电荷产生层、第二发光功能层和阴极,得到有机电致发光器件;
所述电荷产生层包括依次层叠的第一n型层、第二n型层和p型层;所述第一n型层的材质为锂盐和铝或贵金属形成的混合物,所述锂盐占所述铝或贵金属的质量分数为10~60%;所述第二n型层的材质为锂盐和电子传输材料形成的混合物,所述锂盐占所述电子传输材料的质量分数为10~40%;所述p型层的材质为金属氧化物和铝或贵金属形成的混合物,所述金属氧化物占所述铝或贵金属的质量分数为5~30%;
所述锂盐为氟化锂、碳酸锂和氯化锂中的一种;所述贵金属为银、铂和金中的一种;所述电子传输材料为4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、1,2,4-三唑衍生物或2-(4-叔丁基苯)-5-(4-联苯基)-1,3,4-恶唑;所述金属氧化物为三氧化钼、三氧化钨和五氧化二钒中的一种。
5.如权利要求4所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述热阻蒸镀的条件为压强5×10-5~2×10-3Pa。
6.如权利要求4所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述导电阳极玻璃基底为铟锡氧化物玻璃、铝锌氧化物玻璃和铟锌氧化物玻璃中的一种。
7.如权利要求4所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述阴极的材质为银、铝、铂和金中的一种。
8.如权利要求4所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述第一发光功能层包括依次层叠的第一空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层和第一电子传输层。
9.如权利要求4所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述第二发光功能层包括依次层叠的第二空穴注入层、第二空穴传输层、第二发光层和第二电子传输层。
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