CN104183735A - 一种阳极及其制备方法和有机电致发光器件 - Google Patents
一种阳极及其制备方法和有机电致发光器件 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104183735A CN104183735A CN201310196696.5A CN201310196696A CN104183735A CN 104183735 A CN104183735 A CN 104183735A CN 201310196696 A CN201310196696 A CN 201310196696A CN 104183735 A CN104183735 A CN 104183735A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- coating
- anode
- oxide
- conductive layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/81—Anodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/60—Forming conductive regions or layers, e.g. electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本发明公开了一种阳极及其制备方法,所述阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层,氧化物层作为光干涉层,可以提高阳极的光透过率,导电层可以提高阳极的导电能力;氧化石墨烯层可以提高阳极的功函,使空穴可以比较容易地注入到有机材料中,从而降低器件的启动电压并提高光效;本发明还公开了一种包含上述阳极的有机电致发光器件,所述有机电致发光器件包括依次层叠的玻璃基板、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层,电子注入层和阴极。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光领域,特别涉及一种阳极及其制备方法和有机电致发光器件。
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。
到目前为止,OLED在照明和显示领域的应用还没有大规模开展,除了光效,使用寿命等方面还为完全达到市场需求以外,其价格也是制约其大量应用的一个重要原因。通常采用的OLED需要采用氧化铟锡薄膜(ITO)作为阳极,因为其具有较高的可见光透过率和较高的导电率,但是金属铟作为一种贵金属材料,价格高昂且储量稀少,因此OLED的价格难以降下来。目前已有研发技术制备替代ITO薄膜的材料,如印刷有机导电薄膜PEDOT-PSS(聚3,4-乙撑二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸盐),但是其导电性能较差;而金属薄膜如Ag,Au等,其对可见光的透过率较低,也难以大规模应用,为了进一步提高OLED的发光效率,还需要将该阳极进行优化,以利于空穴的注入,并且所采用的材料中,必须对可见光具有较高的透过率,以便于器件的出光。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种阳极,所述阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层,氧化物层作为光干涉层,可以提高阳极的光透过率,导电层可以提高阳极的导电能力;氧化石墨烯层可以提高阳极的功函,使空穴可以比较容易地注入到有机材料中,从而降低器件的启动电压并提高光效;本发明还公开了一种包含上述阳极的有机电致发光器件。
第一方面,本发明提供了一种阳极,所述阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层,所述氧化物层的材质为五氧化二钽(Ta2O5)、三氧化二锑(Sb2O3)、二氧化锆(ZrO2)、氧化铈(CeO2)或氧化铪(HfO2);所述导电层材质为金(Au)、铝(Al)、银(Ag)或铂(Pt)。
优选地,所述氧化物层厚度为40nm~80nm,所述导电层厚度为8nm~20nm,所述氧化石墨烯层厚度为5nm~15nm。
所述阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层,导电层介于氧化层和氧化石墨烯层之间,氧化物层作为光干涉层,用于提高阳极的透过率,导电层可以提高阳极的导电能力;氧化石墨烯层可以提高阳极的功函,使空穴可以比较容易地注入到有机材料中,从而降低器件的启动电压并提高光效。
第二方面,本发明提供了一种阳极的制备方法,包括以下步骤:
(1)提供所需尺寸的玻璃基板,清洗后干燥;
(2)在真空度为1×10-5~1×10-3Pa的真空镀膜室中,在玻璃基板上采用电子束蒸发的方法制备氧化层;所述氧化物层的材质为Ta2O5、Sb2O3、ZrO2、CeO2或HfO2;得到附有氧化物层的基板;
(3)将所述附有氧化物层的基板置于真空度为1×10-5~1×10-3Pa的真空镀膜室中,在氧化物层上采用热阻蒸发的方法制备导电层,得到附有氧化物层和导电层的基板,所述导电层的材质为Au、Al、Ag或Pt;所述真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.05~0.5nm/s;
(4)将附有氧化物层和导电层的基板置于气相沉积室中,通入氢气使气相沉积室的压强维持在10Pa~1000Pa,随后将气相沉积室温度升温至600℃~1000℃,再通入碳源气体使气相沉积室的压强维持在10Pa~1000Pa,在所述导电层上采用气相沉积的方法制备石墨烯薄膜,得到附有石墨烯薄膜、氧化物层和导电层的基板;
(5)通过等离子处理或臭氧处理氧化石墨烯薄膜得到氧化石墨烯层,最终得到所述阳极,所述阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层。
优选地,所述等离子处理为:将附有石墨烯薄膜、氧化物层和导电层的基板置于等离子处理室中,然后通入Ar和O2以体积比为5:1形成的混合气体,维持等离子处理室压力为40pa,射频电源功率为30W,处理时间为0.5~5分钟,通过等离子处理氧化石墨烯薄膜得到氧化石墨烯层。
优选地,所述臭氧处理为:将附有石墨烯薄膜、氧化物层和导电层的基板置于臭氧发生器中,发生器的UV光源发射波长为185nm和254nm,处理时间为1~10分钟,通过臭氧处理氧化石墨烯薄膜得到氧化石墨烯层。
优选地,所述氧化物层厚度为40nm~80nm,所述导电层厚度为8nm~20nm,所述氧化石墨烯层厚度为5nm~15nm。
优选地,所述碳源气体为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和戊烷中的一种或多种。
优选地,所述步骤(4)在导电层上制备得到石墨烯薄膜后,在氮气氛围下冷却到室温。
优选地,所述的提供所需尺寸的玻璃基板,具体操作为:将玻璃基板进行光刻处理,然后剪裁成所需要的大小。
优选地,所述清洗后干燥为将玻璃基板依次用洗洁精,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,清洗干净后风干。
所述阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层,导电层介于氧化层和氧化石墨烯层之间,氧化物层作为光干涉层,用于提高阳极的透过率,导电层可以提高阳极的导电能力;本发明通过简单的氧化方法使石墨烯氧化成氧化石墨烯,氧化石墨烯含有氧官能团,功函比较高,有利于空穴的注入,提高了器件的光效。
第三方面,本发明提供了一种有机电致发光器件,包括依次层叠的玻璃基板、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层,电子注入层和阴极,所述阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层,所述氧化物层的材质为五氧化二钽、三氧化二锑、二氧化锆、氧化铈或氧化铪;所述导电层材质为金、铝、银或铂。
优选地,所述氧化物层厚度为40nm~80nm,所述导电层厚度为8nm~20nm,所述氧化石墨烯层厚度为5nm~15nm。
优选地,所述空穴注入层的材质为酞菁铜(CuPc)、酞菁锌(ZnPc)、酞菁氧钒(VOPc)、酞菁氧钛(TiOPc)或酞菁铂(PtPc),厚度为10~30nm。
优选地,所述空穴传输层材质为,4,4',4''-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)、N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)、4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)或4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA),厚度为20~60nm。
优选地,所述电子传输层材质为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1,3,4-噁二唑(PBD)、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)或3-(4-联苯基)-4苯基-5-叔丁基苯-1,2,4-三唑(TAZ),厚度为20~60nm。
优选地,所述电子注入层的材质为LiF(氟化锂)、CsF(氟化铯)或NaF(氟化钠),厚度为0.5~2nm。
优选地,所述发光层材质为客体材料掺杂到主体材料形成的混合材料,所述客体材料为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)、双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(FIrpic)、双(4,6-二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合铱(FIr6),二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))、三(1-苯基-异喹啉)合铱(Ir(piq)3)或三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3);所述主体材料为4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP),8-羟基喹啉铝(Alq3)或1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)或N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB),所述客体材料和所述主体材料的质量比为0.01:1~0.1:1。
优选地,所述发光层为磷光材料4,4'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯(DPVBi),4,4'-双[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯(DPAVBi)或5,6,11,12-四苯基萘并萘(Rubrene)。
优选地,所述发光层的厚度为1~20nm。
优选地,所述阳极材质为Ag、Al、Mg-Al合金或Mg-Ag合金,厚度为70~200nm。
所述阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层,导电层介于氧化层和氧化石墨烯层之间,氧化物层作为光干涉层,用于提高阳极的透过率,导电层可以提高阳极的导电能力;本发明通过简单的氧化方法使石墨烯氧化成氧化石墨烯,氧化石墨烯含有氧官能团,功函比较高,有利于空穴的注入,提高了器件的光效。
第四方面,本发明提供了一种有机电致发光器件的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)提供所需尺寸的玻璃基板,清洗后干燥;
(2)在真空度为1×10-5~1×10-3Pa的真空镀膜室中,在玻璃基板上采用电子束蒸发的方法制备氧化层;所述氧化物层的材质为五氧化二钽、三氧化二锑、二氧化锆、氧化铈或氧化铪;得到附有氧化物层的基板;
(3)将所述附有氧化物层的基板置于真空度为1×10-5~1×10-3Pa的真空镀膜室中,在氧化物层上采用热阻蒸发的方法制备导电层,得到附有氧化物层和导电层的基板,所述导电层的材质为金、铝、银或铂;所述真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.05~0.5nm/s;
(4)将附有氧化物层和导电层的基板置于气相沉积室中,通入氢气使气相沉积室的压强维持在10Pa~1000Pa,随后将气相沉积室温度升温至600℃~1000℃,再通入碳源气体使气相沉积室的压强维持在10Pa~1000Pa,在所述导电层上采用气相沉积的方法制备石墨烯薄膜,得到附有石墨烯薄膜、氧化物层和导电层的基板;
(5)通过等离子处理或臭氧处理氧化石墨烯薄膜得到氧化石墨烯层,最终得到所述阳极,所述阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层;
(6)在所述阳极上依次蒸镀制备空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层,电子注入层和阴极,最终得到所述有机电致发光器件。
优选地,所述等离子处理为:将附有石墨烯薄膜、氧化物层和导电层的基板置于等离子处理室中,然后通入Ar和O2以体积比为5:1形成的混合气体,维持等离子处理室压力为40pa,射频电源功率为30W,处理时间为0.5~5分钟,通过等离子处理氧化石墨烯薄膜得到氧化石墨烯层。
优选地,所述臭氧处理为:将附有石墨烯薄膜、氧化物层和导电层的基板置于臭氧发生器中,发生器的UV光源发射波长为185nm和254nm,处理时间为1~10分钟,通过臭氧处理氧化石墨烯薄膜得到氧化石墨烯层。
优选地,所述碳源气体为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和戊烷中的一种或多种。
优选地,所述步骤(4)在导电层上制备得到石墨烯薄膜后,在氮气氛围下冷却到室温。
优选地,所述氧化物层厚度为40nm~80nm,所述导电层厚度为8nm~20nm,所述氧化石墨烯层厚度为5nm~15nm。
优选地,所述的提供所需尺寸的玻璃基板,具体操作为:将玻璃基板进行光刻处理,然后剪裁成所需要的大小。
优选地,所述清洗后干燥为将玻璃基板依次用洗洁精,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,清洗干净后风干。
优选地,电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层,空穴注入层和阴极均可在真空度为1×10-5~1×10-3Pa的真空镀膜室中采用真空蒸镀的方法制备;所述电子传输层、发光层、空穴传输层和空穴注入层的蒸镀速度为0.01~1nm/s;所述电子注入层的蒸镀速度为0.1~1nm/s;所述阴极的蒸镀速度为0.2~2nm/s。
优选地,所述发光层中的所述客体材料和主体材料的蒸镀速率比为0.01:1~0.1:1。
优选地,所述空穴注入层的材质为酞菁铜(CuPc)、酞菁锌(ZnPc)、酞菁氧钒(VOPc)、酞菁氧钛(TiOPc)或酞菁铂(PtPc),厚度为10~30nm。
优选地,所述空穴传输层材料为,4,4',4''-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)、N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)、4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD)或4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA),厚度为20~60nm。
优选地,所述电子传输层为2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1,3,4-噁二唑(PBD)、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)或3-(4-联苯基)-4苯基-5-叔丁基苯-1,2,4-三唑(TAZ),厚度为20~60nm。
优选地,所述电子注入层的材质为LiF(氟化锂)、CsF(氟化铯)或NaF(氟化钠),厚度为0.5~2nm。
优选地,所述发光层的材质为客体材料掺杂到主体材料形成的混合材料,所述客体材料为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)、双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(FIrpic)、双(4,6-二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合铱(FIr6),二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))、三(1-苯基-异喹啉)合铱(Ir(piq)3)或三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3),所述主体材料为4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP),8-羟基喹啉铝(Alq3)或1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)或N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB),所述客体材料和所述主体材料的质量比为0.01:1~0.1:1。
优选地,所述发光层材质为磷光材料4,4'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯(DPVBi),4,4'-双[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯(DPAVBi)或5,6,11,12-四苯基萘并萘(Rubrene)。
优选地,所述发光层的厚度为1~20nm。
优选地,所述阴极的材质为Ag、Al、Mg-Al合金或Mg-Ag合金,厚度为70~200nm。
实施本发明实施例,具有以下有益效果:
本发明提供的阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层,导电层介于氧化层和氧化石墨烯层之间,氧化物层作为光干涉层,用于提高阳极的透过率,导电层可以提高阳极的导电能力;本发明通过简单的氧化方法使石墨烯氧化成氧化石墨烯,氧化石墨烯含有氧官能团,功函比较高,有利于空穴的注入,提高了器件的光效。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对实施方式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方式,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为本发明实施例1制备的阳极结构示意图;
图2为本发明实施例5制备的有机电致发光器件结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
一种阳极的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)先将玻璃基板进行光刻处理,然后剪裁成2×2cm2的正方形玻璃基板,然后依次用洗洁精,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,清洗干净后风干;
(2)在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜室中,在清洁后的玻璃基板上通过电子束蒸发制备Ta2O5,得到厚度为40nm的氧化物层,电子集束能量为10W/cm2,蒸发速度为0.02nm/s;得到附有氧化物层的基板;
(3)在氧化物层上通过热阻蒸发方法制备厚度为8nm的Ag作为导电层,蒸发速度为0.05nm/s;得到附有氧化物层和导电层的基板;
(4)然后得到附有氧化物层和导电层的基板转移至气相沉积室中,通入氢气使气相沉积室的压强维持在10Pa,随后将气相沉积室温度升温至600℃,然后通入甲烷使气相沉积室的压强维持在10Pa,在导电层上制备厚度为5nm石墨烯薄膜;得到附有氧化物层、导电层和石墨烯薄膜的基板;
(5)将附有氧化物层、导电层和石墨烯薄膜的基板转移至等离子处理室中,然后通入Ar和O2以体积比为5:1形成的混合气体,维持等离子处理室压力为40pa,射频电源功率为30W,处理时间0.5分钟,得到氧化石墨烯层,最终得到阳极。
图1为本发明实施例1制备的阳极100的结构示意图,从图1中可以看出,阳极100包括依次层叠的氧化物层101、导电层102和氧化石墨烯层103。
实施例2
一种阳极的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)先将玻璃基板进行光刻处理,然后剪裁成2×2cm2的正方形玻璃基板,然后依次用洗洁精,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,清洗干净后风干;
(2)在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜室中,在清洁后的玻璃基板上通过电子束蒸发制备CeO2,得到厚度为80nm的氧化物层,电子集束能量为100W/cm2,蒸发速度为0.2nm/s;得到附有氧化物层的基板;
(3)在氧化物层上通过热阻蒸发方法制备厚度为15nm的Au作为导电层,蒸发速度为0.5nm/s;得到附有氧化物层和导电层的基板;
(4)然后将附有氧化物层和导电层的基板转移至气相沉积室中,通入氢气使气相沉积室的压强维持在1000Pa,随后将气相沉积室温度升温至1000℃,然后通入乙烷使气相沉积室的压强维持在1000Pa,在导电层上制备厚度为10nm石墨烯薄膜;得到附有氧化物层、导电层和石墨烯薄膜的基板;
(5)将附有氧化物层、导电层和石墨烯薄膜的基板转移至臭氧发生器中,发生器的UV光源发射波长为185nm和254nm,处理时间10分钟,得到氧化石墨烯层,最终得到阳极。
本实施例阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层。
实施例3
一种阳极的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)先将玻璃基板进行光刻处理,然后剪裁成2×2cm2的正方形玻璃基板,然后依次用洗洁精,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,清洗干净后风干;
(2)在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜室中,在清洁后的玻璃基板上通过电子束蒸发制备HfO2,得到厚度为60nm的氧化物层,电子集束能量为50W/cm2,蒸发速度为0.1nm/s;得到附有氧化物层的基板;
(3)在氧化物层上通过热阻蒸发方法制备厚度为10nm的Al作为导电层,蒸发速度为0.2nm/s;得到附有氧化物层和导电层的基板;
(4)然后将附有氧化物层和导电层的基板转移至气相沉积室中,通入氢气使气相沉积室的压强维持在500Pa,随后将气相沉积室温度升温至800℃,然后通入丙烷使气相沉积室的压强维持在600Pa,在导电层上制备厚度为10nm石墨烯薄膜;得到附有氧化物层、导电层和石墨烯薄膜的基板;
(5)将附有氧化物层、导电层和石墨烯薄膜的基板转移至臭氧发生器中,发生器的UV光源发射波长为185nm和254nm,处理时间1分钟,得到氧化石墨烯层,最终得到阳极。
本实施例阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层。
实施例4
一种阳极的制备方法,包括以下操作步骤:
(1)先将玻璃基板进行光刻处理,然后剪裁成2×2cm2的正方形玻璃基板,然后依次用洗洁精,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,清洗干净后风干;
(2)在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜室中,在清洁后的玻璃基板上通过电子束蒸发制备ZrO2,得到厚度为40nm的氧化物层,电子集束能量为10W/cm2,蒸发速度为0.02nm/s;得到附有氧化物层的基板;
(3)在氧化物层上通过热阻蒸发方法制备厚度为10nm的Pt作为导电层,蒸发速度为0.1nm/s;得到附有氧化物层和导电层的基板;
(4)然后将附有氧化物层和导电层的基板转移至气相沉积室中,通入氢气使气相沉积室的压强维持在400Pa,随后将气相沉积室温度升温至800℃,然后通入丙烷使气相沉积室的压强维持在400Pa,在导电层上制备厚度为6nm石墨烯薄膜;得到附有氧化物层、导电层和石墨烯薄膜的基板;
(5)将附有氧化物层、导电层和石墨烯薄膜的基板转移至等离子处理室中,然后通入Ar和O2以体积比为5:1形成的混合气体,维持等离子处理室压力为40pa,射频电源功率为30W,处理时间0.5分钟,得到氧化石墨烯层,最终得到阳极。
本实施例阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层。
实施例5
一种有机电致发光器件,包括依次层叠的玻璃基板、阳极、电子传输层、发光层、空穴传输层,空穴注入层和阴极,阳极为本发明实施例1制备的阳极。
具体制备过程中,在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜室中,在阳极上依次蒸镀制备空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层,电子注入层和阴极,其中,
空穴注入层的材质为CuPc,厚度为10nm;
空穴传输层的材质为NPB,厚度为30nm;
发光层的材质为Ir(ppy)3和CBP形成的混合材料,Ir(ppy)3和CBP中的质量比为0.1:1,蒸镀厚度为10nm;Ir(ppy)3的蒸镀速率为0.01nm/s,CBP的蒸镀速率为0.1nm/s;
电子传输层的材质为TPBi,厚度为30nm;
电子注入层的材质为LiF,厚度为0.5nm;
阴极的材质为Ag,厚度为200nm;
电子传输层、空穴传输层和空穴注入层的蒸镀速度为0.01nm/s;电子注入层的蒸镀速度为0.1nm/s;阴极的蒸镀速度为0.2nm/s。
图2为本实施例制备的有机电致发光器件的结构示意图,如图2所示,本实施例制备的有机电致发光器件200,包括依次层叠的玻璃基板201、阳极202、空穴注入层203、空穴传输层204、发光层205、电子传输层206,电子注入层207和阴极208;阳极202为本发明实施例1制备的阳极100;阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层;具体结构表示为:
玻璃基板/Ta2O5/Ag/氧化石墨烯/CuPc/NPB/(Ir(ppy)3:CBP/TPBi/LiF/Ag;其中,斜杠“/”表示层状结构,(Ir(ppy)3:CBP中的冒号“:”表示混合,下同。
实施例6
一种有机电致发光器件,包括依次层叠的玻璃基板、阳极、电子传输层、发光层、空穴传输层,空穴注入层和阴极,阳极为本发明实施例2制备的阳极。
具体制备过程中,在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜室中,在阳极上依次蒸镀制备空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层,电子注入层和阴极,其中,
空穴注入层的材质为ZnPc,厚度为10nm;
空穴传输层的材质为2-TNATA,厚度为30nm;
发光层的材质为Ir(piq)3和NPB形成的混合材料,Ir(piq)3和NPB质量比为0.08:1,Ir(piq)3蒸镀速度为0.01nm/s,NPB蒸镀速度为0.125nm/s,蒸镀厚度为20nm;
电子传输层的材质为Bphen,厚度为60nm;
电子注入层的材质为NaF,厚度为2nm;
阴极的材质为Al,厚度为70nm;
电子传输层、空穴传输层和空穴注入层的蒸镀速度为1nm/s;电子注入层的蒸镀速度为1nm/s;阴极的蒸镀速度为2nm/s。
本实施例制备的有机电致发光器件,包括依次层叠的玻璃基板、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层,电子注入层和阴极。阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层;具体结构表示为:
玻璃基板/CeO2/Au/氧化石墨烯/ZnPc/2-TNATA/Ir(piq)3:NPB/Bphen/NaF/Al。
实施例7
一种有机电致发光器件,包括依次层叠的玻璃基板、阳极、电子传输层、发光层、空穴传输层,空穴注入层和阴极,阳极为本发明实施例3制备的阳极。
具体制备过程中,在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜室中,在阳极上依次蒸镀制备空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层,电子注入层和阴极,其中,
空穴注入层的材质为PtPc,厚度为30nm;
空穴传输层的材质为m-MTDATA,厚度为20nm;
发光层的材质为DCJTB和Alq3形成的混合材料,DCJTB和Alq3的质量比为0.01:1,DCJTB的蒸镀速度为0.01nm/s;Alq3的蒸镀速度为1nm/s;蒸镀厚度为1nm;
电子传输层的材质为PBD,厚度为20nm;
电子注入层的材质为CsF,厚度为1nm;
阴极的材质为Mg-Al合金,厚度为100nm;
电子传输层的蒸镀速度为0.5nm/s,发光层的蒸镀速度为0.1nm/s,空穴传输层的蒸镀速度为0.8nm/s,空穴注入层的蒸镀速度为0.1nm/s;电子注入层的蒸镀速度为0.5nm/s;阴极的蒸镀速度为1nm/s。
本实施例制备的有机电致发光器件,包括依次层叠的玻璃基板、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层,电子注入层和阴极。阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层;具体结构表示为:
玻璃基板/HfO2/Al/氧化石墨烯/PtPc/m-MTDATA/DCJTB:Alq3/PBD/CsF/Mg-Al。
实施例8
一种有机电致发光器件,包括依次层叠的玻璃基板、阳极、电子传输层、发光层、空穴传输层,空穴注入层和阴极,阳极为本发明实施例4制备的阳极。
具体制备过程中,在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜室中,在阳极上依次蒸镀制备空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层,电子注入层和阴极,其中,
空穴注入层的材质为TiOPc,厚度为40nm;
空穴传输层的材质为TPD,厚度为40nm;
发光层的材质为磷光材料Rubrene,厚度为10nm;
电子传输层的材质为BCP,厚度为30nm;
电子注入层的材质为LiF,厚度为1nm;
阴极的材质为Mg-Ag,厚度为120nm;
电子传输层的蒸镀速度为0.05nm/s,发光层的蒸镀速度为0.2nm/s,空穴传输层的蒸镀速度为0.3nm/s,空穴注入层的蒸镀速度为0.0,7nm/s;电子注入层的蒸镀速度为0.8nm/s;阴极的蒸镀速度为1.5nm/s。
本实施例制备的有机电致发光器件,包括依次层叠的玻璃基板、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层,电子注入层和阴极。阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层;具体结构表示为:
玻璃基板/ITO/Pt/氧化石墨烯/TiOPc/TPD/Rubrene/BCP/LiF/Mg-Ag。
对比实施例1
为体现为本发明的创造性,本发明还设置了对比实施例,对比实施例与实施例5的区别在于对比实施例中的阳极材质为ITO,厚度为70nm,对比实施例有机电致发光器件的具体结构为:玻璃基板/ITO/CuPc/NPB/(Ir(ppy)3:CBP/TPBi/LiF/Ag;分别对应玻璃基板、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层,电子注入层和阴极。
效果实施例
采用四探针电阻测试仪测试阳极的方块电阻,使用紫外可见分光光度计测试阳极的光透过率。
表1是实施例1~4和对比例1阳极的方块电阻和透光率。
表1实施例1~4和对比例1阳极的方块电阻和透光率
从表1中可以看到,本发明提供的实施例1~4的阳极透过率都高于对比例1普通ITO阳极的透过率,实施例阳极的表面方块电阻最高才25.2Ω/□,低于对比例1的ITO阳极的56.3Ω/□。本发明提供的阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层,导电层介于氧化层和氧化石墨烯层之间,氧化物层作为光干涉层,用于提高阳极的透过率,导电层可以提高阳极的导电能力,氧化石墨烯层可以提高阳极的功函。
表2是实施例5~8和对比例1制备的有机电致发光器件的启动电压和发光效率。
表2实施例5~8和对比例1制备的有机电致发光器件的启动电压和发光效率
启动电压V) | 发光效率(lm/W) | |
实施例5 | 2.6 | 22.4 |
实施例6 | 2.5 | 20.8 |
实施例7 | 2.6 | 19.1 |
实施例8 | 2.5 | 17.2 |
对比例1 | 3.5 | 14.9 |
从表2可以看出,实施例5~8制备的有机电致发光器件的启动电压均小于对比例1的制备的有机电致发光器件,实施例5~8制备的有机电致发光器件的发光效率均大于对比例1的制备的有机电致发光器件,例如实施例5的器件启动电压为2.6V,而对比例1的启动电压高达3.5V。同样,在光效方面,实施例1器件获得了22.4lm/W的光效,而对比例则只有14.9lm/W,实施例5是对比实施例1发光效率的1.5倍,显然本发明的有益效果非常显著。本发明提供的有机电致发光器件与普通的发光器件相比,采用了一个多层的阳极结构,阳极中的氧化石墨烯层可以提高阳极的功函,导电层可以提高阳极的导电能力,使空穴可以比较容易地注入到有机材料中,从而降低器件的启动电压并提高光效。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种阳极,其特征在于,所述阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层,所述氧化物层的材质为五氧化二钽、三氧化二锑、二氧化锆、氧化铈或氧化铪;所述导电层材质为金、铝、银或铂。
2.如权利要求1所述的阳极,其特征在于,所述氧化物层的厚度为40nm~80nm,所述导电层的厚度为8nm~20nm,所述氧化石墨烯层的厚度为5nm~15nm。
3.一种制备阳极的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)提供所需尺寸的玻璃基板,清洗后干燥;
(2)在真空度为1×10-5~1×10-3Pa的真空镀膜室中,在玻璃基板上采用电子束蒸发的方法制备氧化层;电子束蒸发能量为10W/cm2~100W/cm2,蒸发速度为0.02~0.2nm/s;所述氧化物层的材质为五氧化二钽、三氧化二锑、二氧化锆、氧化铈或氧化铪,得到附有氧化物层的基板;
(3)将所述附有氧化物层的基板置于真空度为1×10-5~1×10-3Pa的真空镀膜室中,在氧化物层上采用热阻蒸发的方法制备导电层,得到附有氧化物层和导电层的基板,所述导电层的材质为金、铝、银或铂;所述真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.05~0.5nm/s;
(4)将附有氧化物层和导电层的基板置于气相沉积室中,通入氢气使气相沉积室的压强维持在10Pa~1000Pa,随后将气相沉积室温度升温至600℃~1000℃,再通入碳源气体使气相沉积室的压强维持在10Pa~1000Pa,在所述导电层上采用气相沉积的方法制备石墨烯薄膜,得到附有石墨烯薄膜、氧化物层和导电层的基板;
(5)通过等离子处理或臭氧处理氧化石墨烯薄膜得到氧化石墨烯层,最终得到所述阳极,所述阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层。
4.如权利要求3所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述等离子处理为:将附有石墨烯薄膜、氧化物层和导电层的基板置于等离子处理室中,然后通入Ar和O2以体积比为5:1形成的混合气体,维持等离子处理室压力为40pa,射频电源功率为30W,处理时间为0.5~5分钟,通过等离子处理氧化石墨烯薄膜得到氧化石墨烯层。
5.如权利要求3所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述臭氧处理为:将附有石墨烯薄膜、氧化物层和导电层的基板置于臭氧发生器中,发生器的UV光源发射波长为185nm和254nm,处理时间为1~10分钟,通过臭氧处理氧化石墨烯薄膜得到氧化石墨烯层。
6.如权利要求3所述的阳极的制备方法,其特征在于,所述氧化物层厚度为40nm~80nm,所述导电层厚度为8nm~20nm,所述氧化石墨烯层厚度为5nm~15nm。
7.如权利要求3所述的阳极的制备方法,其特征在于,所述碳源气体为甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和戊烷中的一种或多种。
8.一种有机电致发光器件,其特征在于,包括依次层叠的玻璃基板、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层,电子注入层和阴极,所述阳极包括依次层叠的氧化物层、导电层和氧化石墨烯层,所述氧化物层的材质为五氧化二钽、三氧化二锑、二氧化锆、氧化铈或氧化铪;所述导电层的材质为金、铝、银或铂。
9.如权利要求8所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述氧化物层的厚度为40nm~80nm,所述导电层的厚度为8nm~20nm,所述氧化石墨烯层的厚度为5nm~15nm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310196696.5A CN104183735A (zh) | 2013-05-23 | 2013-05-23 | 一种阳极及其制备方法和有机电致发光器件 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310196696.5A CN104183735A (zh) | 2013-05-23 | 2013-05-23 | 一种阳极及其制备方法和有机电致发光器件 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104183735A true CN104183735A (zh) | 2014-12-03 |
Family
ID=51964633
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310196696.5A Pending CN104183735A (zh) | 2013-05-23 | 2013-05-23 | 一种阳极及其制备方法和有机电致发光器件 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104183735A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016134595A1 (en) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Organic light-emitting diode display device, manufacturing method thereof, and display apparatus |
CN106856226A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-06-16 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光二极管器件及其制备方法 |
CN109390491A (zh) * | 2017-08-07 | 2019-02-26 | Tcl集团股份有限公司 | 发光二极管及其制备方法与应用 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1685772A (zh) * | 2003-06-13 | 2005-10-19 | 富士电机控股株式会社 | 有机el元件及有机el面板 |
CN102157703A (zh) * | 2011-03-03 | 2011-08-17 | 西安文景光电科技有限公司 | 一种提高亮度的oled器件 |
CN102220566A (zh) * | 2011-06-09 | 2011-10-19 | 无锡第六元素高科技发展有限公司 | 一种化学气相沉积制备单层和多层石墨烯的方法 |
US20120141799A1 (en) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | Francis Kub | Film on Graphene on a Substrate and Method and Devices Therefor |
US20120228597A1 (en) * | 2009-10-28 | 2012-09-13 | Lunavation Ab | Light-emitting electrochemical device, a system comprising such a device and use of such a device |
-
2013
- 2013-05-23 CN CN201310196696.5A patent/CN104183735A/zh active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1685772A (zh) * | 2003-06-13 | 2005-10-19 | 富士电机控股株式会社 | 有机el元件及有机el面板 |
US20120228597A1 (en) * | 2009-10-28 | 2012-09-13 | Lunavation Ab | Light-emitting electrochemical device, a system comprising such a device and use of such a device |
US20120141799A1 (en) * | 2010-12-03 | 2012-06-07 | Francis Kub | Film on Graphene on a Substrate and Method and Devices Therefor |
CN102157703A (zh) * | 2011-03-03 | 2011-08-17 | 西安文景光电科技有限公司 | 一种提高亮度的oled器件 |
CN102220566A (zh) * | 2011-06-09 | 2011-10-19 | 无锡第六元素高科技发展有限公司 | 一种化学气相沉积制备单层和多层石墨烯的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
BO RAM LEE等: "Highly Efficient Polymer Light-Emitting Diodes Using Graphene Oxide as a Hole Transport Layer", 《ACS NANO》 * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016134595A1 (en) * | 2015-02-25 | 2016-09-01 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Organic light-emitting diode display device, manufacturing method thereof, and display apparatus |
US9806260B2 (en) | 2015-02-25 | 2017-10-31 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Organic light-emitting diode display device, manufacturing method thereof, and display apparatus |
CN106856226A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-06-16 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光二极管器件及其制备方法 |
CN106856226B (zh) * | 2016-12-19 | 2019-11-12 | Tcl集团股份有限公司 | 一种量子点发光二极管器件及其制备方法 |
CN109390491A (zh) * | 2017-08-07 | 2019-02-26 | Tcl集团股份有限公司 | 发光二极管及其制备方法与应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104183774A (zh) | 一种有机电致发光器件及其制备方法 | |
CN104183735A (zh) | 一种阳极及其制备方法和有机电致发光器件 | |
CN103545445A (zh) | 一种有机电致发光器件及其制备方法 | |
CN102916131A (zh) | 有机电致发光器件及其制备方法 | |
CN104183775A (zh) | 一种阴极及其制备方法和有机电致发光器件及其制备方法 | |
CN104051639A (zh) | 一种有机电致发光器件及其制备方法 | |
CN104218162A (zh) | 一种有机电致发光器件及其制备方法 | |
CN104218156A (zh) | 一种有机电致发光器件及其制备方法 | |
CN105576141A (zh) | 一种有机电致发光器件 | |
CN104183718A (zh) | 有机电致发光装置及其制备方法 | |
CN104124368A (zh) | 一种有机电致发光器件及其制备方法 | |
CN104051653A (zh) | 倒置型有机电致发光器件及其制备方法 | |
CN105895822B (zh) | 一种修饰氧化铟锡阳极 | |
CN104124365A (zh) | 一种有机电致发光器件及其制备方法 | |
CN104009179A (zh) | 一种有机电致发光器件及其制备方法 | |
CN103928631A (zh) | 一种有机电致发光装置及其制备方法 | |
CN104183763A (zh) | 倒置有机电致发光装置及其制备方法和应用 | |
CN104078601B (zh) | 有机电致发光器件及其制备方法 | |
CN103545450A (zh) | 一种有机电致发光器件及其制备方法 | |
CN105576142B (zh) | 一种修饰氧化铟锡阳极的制备方法 | |
CN104124356A (zh) | 一种有机电致发光器件及其制备方法 | |
CN103928618A (zh) | 一种有机电致发光装置及其制备方法 | |
CN103311442A (zh) | 电致发光器件及其制备方法 | |
CN103928619A (zh) | 一种有机电致发光装置及其制备方法 | |
CN103904251B (zh) | 一种有机电致发光器件及制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20141203 |