CN104183791A - 一种有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents

一种有机电致发光器件及其制备方法 Download PDF

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王平
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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。本发明公开了一种有机电致发光器件,包括依次层叠的基板、阴极、电子传输层、阻挡层、发光层、空穴传输层和阳极,以及封装层;所述电子传输层的材质为碱金属氧化物掺杂在二氧化钛中形成的混合材料。电子传输层的材质采用碱金属氧化物掺杂在二氧化钛中形成的混合材料,熔点高、热稳定性好,且兼具有电子传输和空穴传输性能,性质稳定,可提高有机电致发光器件的使用寿命。

Description

一种有机电致发光器件及其制备方法
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,在阴极和导电阳极之间夹有一层或多层有机薄膜。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,OLED还没有大规模的使用在日常生活中,除了昂贵的价格以外,使用寿命短,也是制约其应用的一个重要原因。在OLED器件中,大量的采用了有机物作为结构的一部分,通常有机物的热稳定性能不佳、导电性能较差,在器件的使用过程中,产生的热量会使有机物发生不同程度的降解,从而导致器件逐渐的失效,使用寿命下降,因此不利于OLED的实际应用。
发明内容
为了解决上述问题,本发明旨在提供一种性能稳定、使用寿命长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,包括依次层叠的基板、阴极、电子传输层、阻挡层、发光层、空穴传输层和阳极,在所述阳极表面设置封装层,使基板与封装层之间形成封闭空间,所述阴极、电子传输层、阻挡层、发光层、空穴传输层和阳极容置在所述封闭空间内,所述电子传输层的材质为碱金属氧化物掺杂在二氧化钛中形成的混合材料,所述混合材料中碱金属氧化物的质量分数为5~20%。
电子传输层的材质采用碱金属氧化物掺杂在二氧化钛中形成的混合材料,熔点高、热稳定性好,且兼具有电子传输和空穴传输性能,性质稳定,可提高OLED器件的使用寿命。通过调节两者的比例可获得器件较佳的效果,载流子传输效率高,多个膜层之间能够降低接触电阻,因而可以降低界面势垒,获得更为稳定的发光。
同时,本发明提供的有机电致发光装置,采用倒置结构,将阴极置于基板之上,然后在阴极上依次设置电子传输层、阻挡层、发光层、空穴传输层和阳极,这样可避免溅射工艺产生的高能粒子破坏发光层的结构,保证了器件的性能稳定性。
优选的,碱金属氧化物为氧化锂、氧化钠、氧化钾、氧化铷或氧化铯。
优选地,混合材料中碱金属氧化物的质量分数为10~20%。
优选地,电子传输层的厚度为10~50nm。
优选地,空穴传输层的材质为三氧化钼(MoO3)、三氧化铼(ReO3)、五氧化二钒(V2O5)或三氧化钨(WO3)。
优选地,空穴传输层的厚度为10~50nm。
阻挡层设置在电子传输层上,用于阻挡电子传输层中的碱金属离子向发光层的扩散。
优选地,阻挡层的材质为二氧化钛(TiO2)。
优选地,阻挡层的厚度为2~5nm。
优选地,基板为玻璃。
优选地,阴极的材质为银(Ag)、铝(Al)、钐(Sm)或镱(Yb)。
优选地,阴极的厚度为18~40nm。
优选地,发光层的材质为掺杂有客体材料的主体材料,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)、(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)、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),所述客体材料在主体材料中的掺杂质量分数为1%~20%。
也优选地,发光层的材质为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,发光层的厚度为1~15nm。
优选地,阳极的材质为金(Au)、铝(Al)、银(Ag)或其合金。
优选地,阳极的厚度为18~100nm。
优选地,封装层包括交替层叠的二氧化硅和氮化硅。
更优选地,封装层为交替层叠3次的二氧化硅和氮化硅。
优选地,封装层的厚度为600nm。
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:
提供清洁的基板;
在所述基板上热阻蒸镀制备阴极,蒸镀条件为压强1×10-5~1×10-3Pa,蒸镀速率为0.2~2nm/s;
在所述阴极上依次磁控溅射制备电子传输层和阻挡层,所述电子传输层的材质为碱金属氧化物掺杂在二氧化钛中形成的混合材料,所述混合材料中碱金属氧化物的质量分数为5~20%;溅射条件为真空度1×10-5~1×10-3Pa,溅射速度0.2~2nm/s;
在所述阻挡层上依次热阻蒸镀制备发光层、空穴传输层和阳极,所述热阻蒸镀条件为压强1×10-5~1×10-3Pa,发光层、空穴传输层的蒸镀速率为0.01~1nm/s,阳极的蒸镀速率为0.2~2nm/s;
通过溅射方法制备封装层,所述封装层与所述基板连接形成封闭区间,所述阴极、电子传输层、阻挡层、发光层、空穴传输层和阳极容置于所述封闭区间内,溅射条件为真空度1×10-5~1×10-3Pa,溅射速度0.2~2nm/s;
最终得到所述有机电致发光器件。
通过对基板的清洗,除去基板表面的有机污染物。
具体地,基板的清洁操作为:将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,然后再用氮气吹干,去除玻璃表面的有机污染物,得到清洁的基板。
优选地,基板为玻璃。
阴极通过热阻蒸镀方法设置在基板上。
优选地,阴极的材质为银(Ag)、铝(Al)、钐(Sm)或镱(Yb)。
优选地,阴极的厚度为18~40nm。
电子传输层的材质采用碱金属氧化物掺杂在二氧化钛中形成的混合材料,熔点高、热稳定性好,且兼具有电子传输和空穴传输性能,性质稳定,可提高OLED器件的使用寿命。通过调节两者的比例可获得器件较佳的效果,载流子传输效率高,多个膜层之间能够降低接触电阻,因而可以降低界面势垒,获得更为稳定的发光。
在阴极表面同时溅射碱金属氧化物和TiO2,在阴极表面形成的混合材料作为电子传输层。电子传输层和阻挡层通过磁控溅射方法制备,附着力更强,可获得更好的效果。
同时,本发明提供的有机电致发光装置,采用倒置结构,将阴极置于基板之上,然后在阴极上依次设置电子传输层、发光层、空穴传输层和阳极,这样可避免溅射工艺产生的高能粒子破坏发光层的结构,保证了器件的性能稳定性。
优选的,碱金属氧化物为氧化锂、氧化钠、氧化钾、氧化铷或氧化铯。
优选地,混合材料中碱金属氧化物的质量分数为10~20%。
优选地,电子传输层的厚度为10~50nm。
优选地,空穴传输层的材质为三氧化钼(MoO3)、三氧化铼(ReO3)、五氧化二钒(V2O5)或三氧化钨(WO3)。
优选地,空穴传输层的厚度为10~50nm。
阻挡层设置在电子传输层上,用于阻挡电子传输层中的碱金属离子向发光层的扩散。
优选地,阻挡层的材质为二氧化钛(TiO2)。
优选地,阻挡层的厚度为2~5nm。
发光层、空穴传输层和阳极依次层叠在阻挡层上,均通过热阻蒸镀方法制备。
优选地,发光层的材质为掺杂有客体材料的主体材料,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)、(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)、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),所述客体材料在主体材料中的掺杂质量分数为1%~20%。
也优选地,发光层的材质为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,发光层的厚度为1~15nm。
优选地,阳极的材质为金(Au)、铝(Al)、银(Ag)或其合金。
优选地,阳极的厚度为18~100nm。
在阳极表面设置封装层,封装层与基板连接形成封闭空间,阴极、电子传输层、阻挡层、发光层、空穴传输层和阳极容置于该封闭空间内。
优选地,封装层包括交替层叠的二氧化硅和氮化硅。即制得的封装层具有二氧化硅和氮化硅交替层叠的复合结构。
更优选地,封装层为交替层叠3次的二氧化硅和氮化硅。
优选地,封装层的厚度为600nm。
本发明具有如下有益效果:
(1)本发明制得的有机电致发光器件轻薄;
(2)本发明提供的OLED,电子传输层的材质采用碱金属氧化物掺杂在二氧化钛中形成的混合材料,熔点高、热稳定性好,且兼具有电子传输和空穴传输性能,性质稳定,可提高OLED器件的使用寿命;通过调节两者的比例可获得器件较佳的效果;
(3)电子传输层和阻挡层通过磁控溅射方法制备,附着力更强;
(4)采用倒置结构,将阴极置于基板之上,然后在阴极上依次设置电子传输层、发光层、空穴传输层和阳极,这样可避免溅射工艺产生的高能粒子破坏发光层的结构,保证了器件的性能稳定性,器件具有较长的使用寿命。
(5)制备工艺简单、材料来源广泛,成本低。
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是本发明有机电致发光器件的结构示意图;
图2是本发明实施例1与对比例1制备器件的使用时间-相对亮度关系对比图;
图3是本发明实施例1与对比例2制备器件的亮度-光效关系对比图。
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,然后再用氮气吹干,得到清洁的基板;
(2)在真空度为1×10-4Pa的真空热蒸镀镀膜系统中,在基板表面蒸镀Ag作为阴极,厚度为18nm,蒸镀速度为0.5nm/s;
(3)在真空度为1×10-4Pa的真空溅射镀膜系统中,在阴极表面同时溅射Li2O和TiO2,在阴极表面形成的混合材料为电子传输层,厚度为20nm,混合材料中Li2O的质量分数为10%,Li2O的溅射速度为0.02nm/s,TiO2溅射速度为0.2nm/s;在电子传输层上溅射TiO2作为阻挡层,厚度为2nm,溅射速度为0.2nm/s;
(4)在真空度为1×10-4的真空热蒸镀镀膜系统中,在电子传输层表面依次蒸镀制备发光层、空穴传输层和阳极;
具体地,在本实施例中,发光层的材质为Ir(ppy)3掺杂在TPBi中,Ir(ppy)3的掺杂质量分数为8%,厚度为15nm;空穴传输层的材质为WO3,厚度为20nm;阳极的材质为Ag,厚度为100nm。
其中,Ir(ppy)3掺杂在TPBi中形成的混合物的蒸镀速率为0.5nm/s,WO3的蒸镀速率为0.5nm/s,Ag的蒸镀速率为0.2nm/s;
(5)在阳极表面制备封装层,先溅射二氧化硅,再溅射氮化硅,共重复3次,制得的封装层为如下层叠结构:二氧化硅/氮化硅/二氧化硅/氮化硅/二氧化硅/氮化硅;
以上步骤完成后,得到有机电致发光器件,结构具体表示为:玻璃基板/Ag(18nm)/TiO2:Li2O(10%,20nm)/TiO2(2nm)/Ir(ppy)3:TPBi(8%,15nm)/WO3(20nm)/Ag(100nm)。
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基板101、阴极102、电子传输层103、阻挡层104、发光层105、空穴传输层106和阳极107,以及封装层108。
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,然后再用氮气吹干,得到清洁的基板;
(2)在真空度为1×10-3Pa的真空热蒸镀镀膜系统中,在基板表面蒸镀Al作为阴极,厚度为25nm,蒸镀速度为0.5nm/s;
(3)在真空度为1×10-3Pa的真空溅射镀膜系统中,在阴极表面同时溅射Na2O和TiO2,在阴极表面形成的混合材料为电子传输层,厚度为30nm,混合材料中Na2O的质量分数为5%,Na2O的溅射速度为0.01nm/s,TiO2溅射速度为0.2nm/s;在电子传输层上溅射TiO2作为阻挡层,厚度为3nm,溅射速度为0.2nm/s;
(4)在真空度为1×10-3的真空热蒸镀镀膜系统中,在电子传输层表面依次蒸镀制备发光层、空穴传输层和阳极;
具体地,在本实施例中,发光层的材质为DPAVBi,厚度为10nm;空穴传输层的材质为MoO3,厚度为10nm;阳极的材质为Al,厚度为70nm。
其中,DPAVBi的蒸镀速率为0.5nm/s,MoO3的蒸镀速率为0.5nm/s,Al的蒸镀速率为0.2nm/s;
(5)在阳极表面制备封装层,先溅射二氧化硅,再溅射氮化硅,共重复3次,制得的封装层为如下层叠结构:二氧化硅/氮化硅/二氧化硅/氮化硅/二氧化硅/氮化硅;
以上步骤完成后,得到有机电致发光器件,结构具体表示为:玻璃基板/Al(25nm)/Na2O:TiO2(5%,30nm)/TiO2(3nm)/DPAVBi(10nm)/MoO3(10nm)/Al(70nm)。
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,然后再用氮气吹干,得到清洁的基板;
(2)在真空度为1×10-5Pa的真空热蒸镀镀膜系统中,在基板表面蒸镀Sm作为阴极,厚度为35nm,蒸镀速度为0.5nm/s;
(3)在真空度为1×10-5Pa的真空溅射镀膜系统中,在阴极表面同时溅射K2O和TiO2,在阴极表面形成的混合材料为电子传输层,厚度为10nm,混合材料中K2O的质量分数为20%,K2O的溅射速度为0.1nm/s,TiO2溅射速度为0.5nm/s;在电子传输层上溅射TiO2作为阻挡层,厚度为5nm,溅射速度为0.5nm/s;
(4)在真空度为1×10-5的真空热蒸镀镀膜系统中,在电子传输层表面依次蒸镀制备发光层、空穴传输层和阳极;
具体地,在本实施例中,发光层的材质为DCJTB掺杂在Alq3中,DCJTB的掺杂质量分数为1%,厚度为1nm;空穴传输层的材质为V2O5,厚度为50nm;阳极的材质为Au,厚度为18nm。
其中,DCJTB掺杂在Alq3中形成的混合物的蒸镀速率为0.5nm/s,V2O5的蒸镀速率为0.5nm/s,Au的蒸镀速率为0.2nm/s;
(5)在阳极表面制备封装层,先溅射二氧化硅,再溅射氮化硅,共重复3次,制得的封装层为如下层叠结构:二氧化硅/氮化硅/二氧化硅/氮化硅/二氧化硅/氮化硅;
以上步骤完成后,得到有机电致发光器件,结构具体表示为:玻璃基板/Sm(35nm)/K2O:TiO2(20%,10nm)/TiO2(5nm)/DCJTB:Alq3(1%,1nm)/V2O5(50nm)/Au(18nm)。
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,然后再用氮气吹干,得到清洁的基板;
(2)在真空度为1×10-4Pa的真空热蒸镀镀膜系统中,在基板表面蒸镀Yb作为阴极,厚度为40nm,蒸镀速度为0.5nm/s;
(3)在真空度为1×10-4Pa的真空溅射镀膜系统中,在阴极表面同时溅射Rb2O和TiO2,在阴极表面形成的混合材料为电子传输层,厚度为20nm,混合材料中Rb2O的质量分数为10%,Rb2O的溅射速度为0.05nm/s,TiO2溅射速度为0.5nm/s;在电子传输层上溅射TiO2作为阻挡层,厚度为5nm,溅射速度为0.5nm/s;
(4)在真空度为1×10-4的真空热蒸镀镀膜系统中,在电子传输层表面依次蒸镀制备发光层、空穴传输层和阳极;
具体地,在本实施例中,发光层的材质为Rubrene,厚度为10nm;空穴传输层的材质为ReO3,厚度为30nm;阳极的材质为银镁合金(表示为Ag-Mg),厚度为70nm。
其中,Rubrene的蒸镀速率为0.5nm/s,ReO3的蒸镀速率为0.5nm/s,Ag-Mg的蒸镀速率为0.2nm/s;
(5)在阳极表面制备封装层,先溅射二氧化硅,再溅射氮化硅,共重复3次,制得的封装层为如下层叠结构:二氧化硅/氮化硅/二氧化硅/氮化硅/二氧化硅/氮化硅;
以上步骤完成后,得到有机电致发光器件,结构具体表示为:玻璃基板/Yb(40nm)/Rb2O:TiO2(10%,20nm)/TiO2(5nm)/Rubrene(10nm)/ReO3(30nm)/Ag-Mg(70nm)。
实施例5
一种有机电致发光器件的制备方法,包括以下步骤:
(1)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,然后再用氮气吹干,得到清洁的基板;
(2)在真空度为1×10-4Pa的真空热蒸镀镀膜系统中,在基板表面蒸镀Ag作为阴极,厚度为40nm,蒸镀速度为0.5nm/s;
(3)在真空度为1×10-4Pa的真空溅射镀膜系统中,在阴极表面同时溅射Cs2O和TiO2,在阴极表面形成的混合材料为电子传输层,厚度为20nm,混合材料中Cs2O的质量分数为10%,Cs2O的溅射速度为0.05nm/s,TiO2溅射速度为0.5nm/s;在电子传输层上溅射TiO2作为阻挡层,厚度为5nm,溅射速度为0.5nm/s;
(4)在真空度为1×10-4的真空热蒸镀镀膜系统中,在电子传输层表面依次蒸镀制备发光层、空穴传输层和阳极;
具体地,在本实施例中,发光层的材质为DPAVBi,厚度为10nm;空穴传输层的材质为WO3,厚度为30nm;阳极的材质为Ag,厚度为70nm。
其中,DPAVBi的蒸镀速率为0.5nm/s,WO3的蒸镀速率为0.5nm/s,Ag的蒸镀速率为0.2nm/s;
(5)在阳极表面制备封装层,先溅射二氧化硅,再溅射氮化硅,共重复3次,制得的封装层为如下层叠结构:二氧化硅/氮化硅/二氧化硅/氮化硅/二氧化硅/氮化硅;
以上步骤完成后,得到有机电致发光器件,结构具体表示为:玻璃基板/Ag(40nm)/Cs2O:TiO2(10%,20nm)/TiO2(5nm)/DPAVBi(10nm)/WO3(30nm)/Ag(70nm)。
对比例1
一种有机电致发光器件的制备方法,包括以下步骤:
(1)提供清洁的玻璃基板;
(2)在真空度为1×10-4Pa的真空热蒸镀镀膜系统中,在基板表面蒸镀Ag作为阴极,厚度为18nm,蒸镀速度为0.5nm/s;
(3)在真空度为1×10-4Pa的真空热蒸镀镀膜系统中,在阴极表面蒸镀Bphen作为电子传输层,厚度为20nm,蒸镀速度为0.2nm/s;
(4)在真空度为1×10-4的真空热蒸镀镀膜系统中,在电子传输层表面依次蒸镀制备发光层、空穴传输层和阳极;
具体地,在本实施例中,发光层的材质为Ir(ppy)3掺杂在TPBi中,Ir(ppy)3的掺杂质量分数为8%,厚度为15nm;空穴传输层的材质为NPB,厚度为20nm;阳极的材质为Ag,厚度为100nm。
其中,Ir(ppy)3掺杂在TPBi中形成的混合物的蒸镀速率为0.5nm/s,NPB的蒸镀速率为0.5nm/s,Ag的蒸镀速率为0.2nm/s;
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:玻璃基板/Ag(18nm)/Bphen/(20nm)/Ir(ppy)3:TPBi(8%,15nm)/NPB(20nm)/Ag(100nm)。
对比例2
一种有机电致发光器件的制备方法,包括以下步骤:
(1)提供清洁的玻璃基板;
(2)在真空度为1×10-4Pa的真空热蒸镀镀膜系统中,在基板表面蒸镀Ag作为阴极,厚度为18nm,蒸镀速度为0.5nm/s;
(3)在真空度为1×10-4Pa的真空溅射镀膜系统中,在阴极表面溅射TiO2,作为电子传输层,厚度为20nm,溅射速度为0.2nm/s;
(4)在真空度为1×10-4的真空热蒸镀镀膜系统中,在电子传输层表面依次蒸镀制备发光层、空穴传输层和阳极;
具体地,在本实施例中,发光层的材质为Ir(ppy)3掺杂在TPBi中,Ir(ppy)3的掺杂质量分数为8%,厚度为15nm;空穴传输层的材质为WO3,厚度为20nm;阳极的材质为Ag,厚度为100nm。
其中,Ir(ppy)3掺杂在TPBi中形成的混合物的蒸镀速率为0.5nm/s,WO3的蒸镀速率为0.5nm/s,Ag的蒸镀速率为0.2nm/s;
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:玻璃基板/Ag(18nm)/TiO2(20nm)//Ir(ppy)3:TPBi(8%,15nm)/WO3(20nm)/Ag(100nm)。
图2是实施例1和对比例1制备器件的使用时间-相对亮度关系对比图(使用寿命与亮度衰减曲线)。表1是实施例1~5和对比例1~2所制作的器件的发光效率性能数据和使用寿命的数据。在相同的起始亮度1000cd/m2下,亮度衰减到70%时,实施例1~5制备的器件均获得了超过2500小时的使用寿命,而对比例1制备的器件则只有1600小时。说明本发明采用无机材料作为电子和空穴传输层,具有较高的使用寿命。
图3是本发明实施例1与对比例2制备器件的亮度-光效关系对比图。虽然对比例2同样具有较高的光效和使用寿命,但是对比例2的光效随器件亮度变化比较大。说明采用掺杂的传输层结构,载流子传输效率高,多个膜层之间能够降低接触电阻,因而可以降低界面势垒,获得更为稳定的发光。
表1实施例1~5与对比例1~2制备的有机电致发光器件的寿命与光效
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 (10)

1.一种有机电致发光器件,包括依次层叠的基板、阴极、电子传输层、阻挡层、发光层、空穴传输层和阳极,在所述阳极表面设置封装层,使基板与封装层之间形成封闭空间,所述阴极、电子传输层、阻挡层、发光层、空穴传输层和阳极容置在所述封闭空间内,其特征在于,所述电子传输层的材质为碱金属氧化物掺杂在二氧化钛中形成的混合材料,所述混合材料中碱金属氧化物的质量分数为5~20%。
2.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述碱金属氧化物为氧化锂、氧化钠、氧化钾、氧化铷或氧化铯。
3.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述混合材料中碱金属氧化物的质量分数为10~20%。
4.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述空穴传输层的材质为三氧化钼、三氧化铼、五氧化二钒或三氧化钨。
5.如权利要求1所述的有机电致发光器件,其特征在于,所述封装层包括交替层叠的二氧化硅和氮化硅。
6.一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:
提供清洁的基板;
在所述基板上热阻蒸镀制备阴极,蒸镀条件为压强1×10-5~1×10-3Pa,蒸镀速率为0.2~2nm/s;
在所述阴极上依次磁控溅射制备电子传输层和阻挡层,所述电子传输层的材质为碱金属氧化物掺杂在二氧化钛中形成的混合材料,所述混合材料中碱金属氧化物的质量分数为5~20%;溅射条件为真空度1×10-5~1×10-3Pa,溅射速度0.2~2nm/s;
在所述阻挡层上依次热阻蒸镀制备发光层、空穴传输层和阳极,所述热阻蒸镀条件为压强1×10-5~1×10-3Pa,发光层、空穴传输层的蒸镀速率为0.01~1nm/s,阳极的蒸镀速率为0.2~2nm/s;
通过溅射方法制备封装层,所述封装层与所述基板连接形成封闭空间,所述阴极、电子传输层、阻挡层、发光层、空穴传输层和阳极容置于所述封闭空间内,溅射条件为真空度1×10-5~1×10-3Pa,溅射速度0.2~2nm/s;
最终得到所述有机电致发光器件。
7.如权利要求6所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述碱金属氧化物为氧化锂、氧化钠、氧化钾、氧化铷或氧化铯。
8.如权利要求6所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述混合材料中碱金属氧化物的质量分数为10~20%。
9.如权利要求6所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述空穴传输层的材质为三氧化钼、三氧化铼、五氧化二钒或三氧化钨。
10.如权利要求6所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于,所述封装层包括交替层叠的二氧化硅和氮化硅。
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