CN104576945A - 有机电致发光装置及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种有机电致发光装置,包括阳极基底及层叠于阳极基底上的阴极层,还包括第一有机发光单元、电荷生成单元及第二有机发光单元,第一有机发光单元层叠于阳极基底上,电荷生成单元包括层叠于第一发光单元上的n型层和层叠于n型层上的p型层,第二有机发光单元层叠于p型层上,阴极层层叠于第二有机发光单元上;其中,n型层的材料为氧化锌、氧化锡或二氧化铈,p型层的材料为氧化镍或氧化铜。上述有机电致发光装置具有较高的电流效率。此外,还提供一种有机电致发光装置的制备方法。
Description
技术领域
本发明涉及有机电发光装置制作领域,特别涉及一种有机电致发光装置及其制备方法。
背景技术
有机电致发光(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。
尽管全世界各国的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,已使器件性能的各项指标得到了很大的提升,但传统的驱动发光器件需要较大的电流,使得器件电流效率较低,限制了其进一步应用。
发明内容
鉴于此,有必要提供一种电流效率较高的有机电致发光装置及其制备方法。
一种有机电致发光装置,包括阳极基底及层叠于所述阳极基底上的阴极层,还包括第一有机发光单元、电荷生成单元及第二有机发光单元,所述第一有机发光单元层叠于所述阳极基底上,所述电荷生成单元包括层叠于所述第一发光单元上的n型层和层叠于所述n型层上的p型层,所述第二有机发光单元层叠于所述p型层上,所述阴极层层叠于所述第二有机发光单元上;其中,所述n型层的材料为氧化锌、氧化锡或二氧化铈,所述p型层的材料为氧化镍或氧化铜。
在其中一个实施例中,所述n型层的厚度为2纳米~8纳米;所述p型层的厚度为2纳米~8纳米。
在其中一个实施例中,所述第一有机发光单元包括依次层叠于所述阳极基底上的第一空穴传输层、第一发光层及第一电子传输层,所述n型层层叠于所述第一电子传输层上;
所述第二有机发光单元包括依次层叠于所述所述p型层上的第二空穴传输层、第二发光层及第二电子传输层,所述阴极层层叠于所述第二电子传输层上。
在其中一个实施例中,所述阳极基底的材料为铟锡氧化物导电玻璃,且所述铟锡氧化物导电玻璃的方块电阻为5Ω/□~100Ω/□;
所述第一空穴传输层的材料与所述第二空穴传输层的材料分别选自N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-4,4'-联苯二胺、4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺及(N,N,N',N'-四甲氧基苯基)-对二氨基联苯中的一种;
所述第一发光层的材料与所述第二发光层的材料均为由发光材料与主体材料混合形成的材料,所述发光材料与所述主体材料的质量比为5:100~30:100,所述发光材料为荧光材料或磷光材料,所述荧光材料为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、二甲基喹吖啶酮、5,6,11,12-四苯基萘并萘、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素、4,4'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯、4,4'-双[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯或4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯;所述磷光材料为双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱、双(4,6-二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合铱、双(4,6-二氟-5-氰基苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酸合铱、二(2′,4′-二氟苯基)吡啶](四唑吡啶)合铱、二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱、二(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)合铱、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱、三(1-苯基-异喹啉)合铱及三(2-苯基吡啶)合铱中的一种或几种;所述主体材料为(4,4'-二(9-咔唑)联苯)、8-羟基喹啉铝、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯或N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺;
所述第一电子传输层的材料与所述第二电子传输层的材料分别选自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)苯及2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲中的一种;
所述阴极层包括层叠于所述第二电子传输层上的化合物层和层叠于所述化合物层上的金属层,所述化合物层的材料为氟化铯或氟化锂,所述金属层的材料为银、铝、镁铝合金或镁银合金。
一种有机电致发光装置的制备方法,包括如下步骤:
提供阳极基底;
在所述阳极基底上形成第一有机发光单元;
在所述第一有机发光单元上采用真空电子束蒸发制备n型层,并在所述n型层上采用真空电子束蒸发制备p型层,得到电荷生成单元,其中,所述n型层的材料为氧化锌、氧化锡或二氧化铈,所述p型层的材料为氧化镍或氧化铜;
在所述p型层上形成第二有机发光单元;及
在所述第二有机发光单元上形成阴极层。
在其中一个实施例中,在所述阳极基底上形成所述第一有机发光单元的步骤为:在所述阳极基底上真空蒸镀制备第一空穴传输层,在所述第一空穴传输层上采用真空热阻蒸发制备第一发光层,在所述第一发光层上采用真空热阻蒸发制备第一电子传输层,得到所述第一有机发光单元,所述n型层形成于所述第一电子传输层上;
在所述p型层上形成所述第二有机发光单元的步骤为:在所述p型层上真空蒸镀制备第二空穴传输层,在所述第二空穴传输层上采用真空热阻蒸发制备第二发光层,在所述第二发光层上采用真空热阻蒸发制备第二电子传输层,得到所述第二有机发光单元,所述阴极层形成于所述第二电子传输层上;
其中,所述第一发光层的材料与所述第二发光层的材料均为由发光材料与主体材料混合形成的材料,所述发光材料与所述主体材料的质量比为5:100~30:100,所述发光材料为荧光材料或磷光材料。
在其中一个实施例中,在所述第二电子传输层上形成所述阴极层的步骤为:在所述第二电子传输层上采用真空热阻蒸发制备化合物层,在所述化合物层上采用真空热阻蒸发制备金属层,得到所述阴极层,所述化合物层的材料为氟化铯或氟化锂,所述金属层的材料为银、铝、镁铝合金或镁银合金。
在其中一个实施例中,所述化合物层的厚度为0.5纳米~2纳米;所述金属层的厚度为70纳米~200纳米。
在其中一个实施例中,在所述阳极基底上真空蒸镀制备所述第一空穴传输层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒;
在所述第一空穴传输层上采用真空热阻蒸发制备所述第一发光层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,所述主体材料的蒸发速度为0.15纳米/秒~1纳米/秒,所述发光材料的蒸发速度为0.05纳米/秒~0.15纳米/秒;
在所述第一发光层上采用真空热阻蒸发制备所述第一电子传输层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒;
在所述第一电子传输层上采用真空电子束蒸发制备所述n型层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.01纳米/秒~0.5纳米/秒;
在所述n型层上采用真空电子束蒸发制备所述p型层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.01纳米/秒~0.5纳米/秒;
在所述p型层上真空蒸镀制备所述第二空穴传输层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒;
在所述第二空穴传输层上采用真空热阻蒸发制备所述第二发光层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,所述主体材料的蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒,所述发光材料的蒸发速度为0.05纳米/秒~0.15纳米/秒;
在所述第二发光层上采用真空热阻蒸发制备所述第二电子传输层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒;
在所述第二电子传输层上采用真空热阻蒸发制备所述化合物层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒;
在所述化合物层上采用真空热阻蒸发制备所述金属层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒。
在其中一个实施例中,所述阳极基底的材料为铟锡氧化物导电玻璃,且所述铟锡氧化物导电玻璃的方块电阻为5Ω/□~100Ω/□。
上述有机电致发光器件的阳极基底上依次层叠有第一有机发光单元、电荷生成单元及第二有机发光单元,且电荷生成单元包括层叠于第一有机发光单元上的n型层和层叠于n型层上的p型层,且n型层的材料为氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)或二氧化铈(CeO2),p型层的材料为氧化镍(NiO)或氧化铜(CuO),上述材料的p型层134与上述材料的n型层形成的电荷生成单元具有良好的电荷分离效果,且将上述结构的电荷生成单元设置于第一有机发光单元与第二有机发光单元之间,使在电荷生成单元分离产生的电子和空穴在电场下分别向两个发光单元移动。在同样的驱动电流下,两个发光单元都能获得同样数量的载流子,使两个发光单元都能获得发光,与普通的单一发光单元的器件相比,在相同的驱动电流下,本发明能够获得更高的发光亮度,因此具有更高的电流效率。
附图说明
图1为一实施方式的有机电致发光装置的结构示意图;
图2为一实施方式的有机电致发光装置的制备方法的流程图;
图3为实施例1制备的结构为ITO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/Bphen/ZnO/NiO/m-MTDATA/CBP:FIr6/Bphen/CsF/Mg-Al的有机电致发光装置与对比例1制备的结构为ITO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/CBP:FIr6/Bphen/CsF/Mg-Al的有机电致发光装置的发光亮度-电流密度关系曲线图。
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装置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装置100,依次层叠的阳极基底110、第一有机发光单元120、电荷生层单元130、第二有机发光单元140及阴极层150。
阳极基底110可以为本领域常用的透明导电玻璃。优选为铟锡氧化物导电玻璃(ITO)、铝锌氧化物导电玻璃(AZO)及铟锌氧化物导电玻璃(IZO)中的一种;更优选为铟锡氧化物玻璃(ITO);且铟锡氧化物导电玻璃的方块电阻为5Ω/□~100Ω/□。
第一有机发光单元120层叠于阳极基底110上。具体的,第一有机发光单元120包括依次层叠于阳极基底110上的第一空穴传输层122、第一发光层124及第一电子传输层126。
其中,第一空穴传输层122层叠于阳极基底110上。第一空穴传输层122的材料优选为N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-4,4'-联苯二胺(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(N,N,N',N'-四甲氧基苯基)-对二氨基联苯(MeO-TPD)。
其中,第一空穴传输层122的厚度为20纳米~80纳米。
第一发光层124层叠于第一空穴传输层122上。第一发光层124的材料为由发光材料与主体材料混合形成的材料,发光材料为荧光材料或磷光材料。优选的,发光材料与主体材料的质量比为5:100~30:100。荧光材料优选为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)、二甲基喹吖啶酮(DMQA)、5,6,11,12-四苯基萘并萘(Rubrene)、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素(C545T)、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4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯(BCZVBi)。磷光材料优选为双(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)、双(4,6-二氟-5-氰基苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酸合铱(FCNIrpic)、二(2',4'-二氟苯基)吡啶](四唑吡啶)合铱(FIrN4)、二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))、二(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(piq)2(acac))、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)2(acac))、三(1-苯基-异喹啉)合铱(Ir(piq)3)及三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)中的一种或几种。主体材料优选为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)。
其中,第一发光层124的厚度优选为5纳米~30纳米。
第一电子传输层126层叠于第一发光层124上。第一电子传输层126的材料为优选为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)或2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(BCP)。
其中,第一电子传输层126的厚度优选为20纳米~60纳米。
电荷生成单元130层叠于第一电子传输层126上。电荷生成单元130包括层叠于第一电子传输层126上的n型层132和层叠于n型层132上的p型层134。n型层132的材料为氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)或二氧化铈(CeO2),这三种材料可以采用电子束蒸发制备,且制备出的薄膜在可见光区域内是透明的,且这些材料能够与有机电致发光器件100的其它层能级匹配;厚度优选为2纳米~8纳米。p型层134的材料为氧化镍(NiO)或氧化铜(CuO),这两种材料可以采用电子束蒸发制备,且制备出的薄膜在可见光区域内是透明的,且这些材料能够与有机电致发光器件100的其它层能级匹配;厚度优选为2纳米~8纳米。
p型层134的材料选用氧化镍(NiO)或氧化铜(CuO),n型层132的材料为氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)或二氧化铈(CeO2),上述材料的p型层134与上述材料的n型层132形成的电荷生成单元130符合费米能级的高低搭配原则,具有良好的电荷分离效果,在外加电场的作用下,空穴和电子在电荷生成单元130发生分离,空穴向费米能级高的地方传输,电子向费米能级低的地方传输。
第二有机发光单元140层叠于p型层134上。具体的,第二有机发光单元140包括依次层叠于p型层134上的的第二空穴传输层142、第二发光层144及第二电子传输层146。
其中,第二空穴传输层142的材料优选为N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-4,4'-联苯二胺(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(N,N,N',N'-四甲氧基苯基)-对二氨基联苯(MeO-TPD)。
其中,第二空穴传输层142的厚度为20纳米~80纳米。
第二发光层144层叠于第一空穴传输层142上。第一发光层144的材料为由发光材料与主体材料混合形成的材料,发光材料为荧光材料或磷光材料。优选的,发光材料与主体材料的质量比为5:100~30:100。荧光材料优选为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)、二甲基喹吖啶酮(DMQA)、5,6,11,12-四苯基萘并萘(Rubrene)、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素(C545T)、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4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯(BCZVBi)。磷光材料优选为双(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)、双(4,6-二氟-5-氰基苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酸合铱(FCNIrpic)、二(2',4'-二氟苯基)吡啶](四唑吡啶)合铱(FIrN4)、二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))、二(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(piq)2(acac))、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)2(acac))、三(1-苯基-异喹啉)合铱(Ir(piq)3)及三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)中的一种或几种。主体材料优选为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)。
其中,第二发光层144的厚度优选为5纳米~30纳米。
第二电子传输层146层叠于第二发光层144上。第二电子传输层146的材料为优选为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)或2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(BCP)。
其中,第二电子传输层146的厚度优选为20纳米~60纳米。
阴极层150层叠于第二电子传输层146上。阴极层150包括层叠于第二电子传输层146上的化合物层152及层叠于化合物层152上的金属层154。其中,化合物层152的材料为氟化铯(CsF)或氟化锂(LiF)。化合物层152的厚度优选为0.5纳米~2纳米。金属层154的材料为银(Ag)、铝(Al)、镁铝合金(Mg-Al)或镁银合金(Mg-Ag)。金属层154的厚度优选为70纳米~200纳米。
上述有机电致发光器件100的阳极基底110上依次层叠有第一有机发光单元120、电荷生成单元130及第二有机发光单元140,且电荷生成单元130包括层叠于第一有机发光单元120上的n型层132和层叠于n型层132上的p型层134,且n型层132的材料为氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)或二氧化铈(CeO2),p型层134的材料为氧化镍(NiO)或氧化铜(CuO),上述材料的p型层134与上述材料的n型层132形成的电荷生成单元130具有良好的电荷分离效果,且将上述结构的电荷生成单元130设置于第一有机发光单元120与第二有机发光单元140之间,能够提高电荷分离和传输的效率,使在电荷生成单元130分离产生的电子和空穴在电场下分别向两个发光单元移动。在同样的驱动电流下,两个发光单元都能获得同样数量的载流子,使两个发光单元都能获得发光。与普通的单一发光单元的器件相比,在相同的驱动电流下,本发明能够获得更高的发光亮度,因此有机电致发光器件100具有更高的电流效率。
如图2所示,一实施方式的有机电致发光装置的制备方法,包括如下步骤:
步骤S310:提供阳极基底。
其中,阳极基底可以为本领域常用的透明导电玻璃,优选为铟锡氧化物导电玻璃(ITO)、铝锌氧化物导电玻璃(AZO)及铟锌氧化物导电玻璃(IZO)中的一种;更优选为铟锡氧化物玻璃(ITO);且铟锡氧化物导电玻璃的方块电阻为5Ω/□~100Ω/□。
步骤S320:在阳极基底上形成第一有机发光单元。
其中,在阳极基底上形成第一有机发光单元的步骤为:在阳极基底上真空蒸镀制备第一空穴传输层,在第一空穴传输层上采用真空热阻蒸发制备第一发光层,在第一发光层上采用真空热阻蒸发制备第一电子传输层,得到第一有机发光单元。其中,第一发光层的材料为由发光材料与主体材料混合形成的材料,发光材料与主体材料的质量比为5:100~30:100,发光材料为荧光材料或磷光材料。荧光材料优选为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)、二甲基喹吖啶酮(DMQA)、5,6,11,12-四苯基萘并萘(Rubrene)、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素(C545T)、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4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯(BCZVBi)。磷光材料优选为双(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)、双(4,6-二氟-5-氰基苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酸合铱(FCNIrpic)、二(2',4'-二氟苯基)吡啶](四唑吡啶)合铱(FIrN4)、二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))、二(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(piq)2(acac))、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)2(acac))、三(1-苯基-异喹啉)合铱(Ir(piq)3)及三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)中的一种或几种。主体材料优选为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)。
其中,在阳极基底上真空蒸镀制备第一空穴传输层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒。
其中,在第一空穴传输层上采用真空热阻蒸发制备第一发光层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,主体材料的蒸发速度为0.15纳米/秒~1纳米/秒,发光材料的蒸发速度为0.05纳米/秒~0.15纳米/秒。
其中,在第一发光层上采用真空热阻蒸发制备第一电子传输层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒。
步骤S330:在第一有机发光单元上采用真空电子束蒸发制备n型层,并在n型层上采用真空电子束蒸发制备p型层,得到电荷生成单元。其中,n型层的材料为氧化锌(ZnO)、氧化锡(SnO2)及二氧化铈(CeO2)中的一种。p型层的材料为氧化镍(NiO)或氧化铜(CuO)。
在具体的实施例中,n型层形成于第一电子传输层上。
其中,在第一电子传输层上采用真空电子束蒸发制备n型层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.01纳米/秒~0.5纳米/秒。
其中,在n型层上采用真空电子束蒸发制备p型层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.01纳米/秒~0.5纳米/秒。
步骤S340:在p型层上形成第二有机发光单元。
其中,在p型层上形成第二有机发光单元的步骤为:在p型层上真空蒸镀制备第二空穴传输层,在第二空穴传输层上采用真空热阻蒸发制备第二发光层,在第二发光层上采用真空热阻蒸发制备第二电子传输层,得到第二有机发光单元。其中,第二发光层的材料为由发光材料与主体材料混合形成的材料,发光材料与主体材料的质量比为5:100~30:100,发光材料为荧光材料或磷光材料。荧光材料优选为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)、二甲基喹吖啶酮(DMQA)、5,6,11,12-四苯基萘并萘(Rubrene)、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素(C545T)、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4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯(BCZVBi)。磷光材料优选为双(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)、双(4,6-二氟-5-氰基苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酸合铱(FCNIrpic)、二(2',4'-二氟苯基)吡啶](四唑吡啶)合铱(FIrN4)、二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))、二(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(piq)2(acac))、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)2(acac))、三(1-苯基-异喹啉)合铱(Ir(piq)3)及三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)中的一种或几种。主体材料优选为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)。
其中,在p型层上真空蒸镀制备第二空穴传输层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒。
其中,在第二空穴传输层上采用真空热阻蒸发制备第二发光层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,主体材料的蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒,发光材料的蒸发速度为0.05纳米/秒~0.15纳米/秒。
其中,在、第二发光层上采用真空热阻蒸发制备第二电子传输层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒。
步骤S350:在第二有机发光单元上形成阴极层。
具体的,阴极层形成于第二电子传输层上。
其中,在第二电子传输层上形成阴极层的步骤为:在第二电子传输层上采用真空热阻蒸发制备化合物层,在化合物层上采用真空热阻蒸发制备金属层,得到阴极层。其中,化合物层的材料为氟化铯(CsF)或氟化锂(LiF)。金属层的材料为银(Ag)、铝(Al)、镁铝合金(Mg-Al)或镁银合金(Mg-Ag)。
其中,化合物层的厚度为0.5纳米~2纳米;金属层的厚度为70纳米~200纳米。
其中,在第二电子传输层上采用真空热阻蒸发制备化合物层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒。
其中,在化合物层上采用真空热阻蒸发制备金属层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒。
上述有机电致发光器件的制备方法工序简单,容易操作,成品的合格率高,有效地提高了生产效率,降低了生产成本,适合产业化生产。
以下为具体实施例部分,其中,测试与制备设备为高真空镀膜系统(沈阳科学仪器研制中心有限公司),美国海洋光学Ocean Optics的USB4000光纤光谱仪测试电致发光光谱,美国吉时利公司的Keithley2400测试电学性能,日本柯尼卡美能达公司的CS-100A色度计测试亮度和色度:
实施例1
本实施例的有机电致发光装置的结构为:ITO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/Bphen/ZnO/NiO/m-MTDATA/CBP:FIr6/Bphen/CsF/Mg-Al。
该实施例的有机电致发光装置的制备如下:
(1)提供ITO阳极基底,并进行清洗,其中,ITO阳极基底的方块电阻为5Ω/□,ITO阳极基底表示为:ITO。
(2)在阳极基底上形成第一有机发光单元:在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中,在阳极基底上真空蒸镀制备形成第一空穴传输层,第一空穴传输层的厚度为20nm,材料为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB),蒸发速度为0.1nm/s,第一空穴传输层表示为:NPB;
在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第一空穴传输层上制备形成第一发光层,其中,第一发光层的材料为由二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))与N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)混合形成的材料,且二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))与N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)的质量比为10:100,第一发光层的厚度为30nm,二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))的蒸发速度为0.1nm/s,N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)的蒸发速度为1nm/s,第一发光层表示为NPB:Ir(MDQ)2(acac);
在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第一发光层上形成第一电子传输层的厚度为20nm,材料为4,7-二苯基-邻菲咯啉(Bphen),蒸发速度为0.1nm/s,第一电子传输层表示为:Bphen。
则得到的第一有机发光单元表示为:NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/Bphen。
(3)在第一电子传输层形成电荷生成单元:在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中,采用电子束蒸发技术在第一电子传输层上制备形成n型层,其中,n型层的厚度为2nm,材料为氧化锌(ZnO),蒸发速度为0.01nm/s,n型层表示为:ZnO;
在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中,采用电子束蒸发技术在n型层上制备形成p型层,其中,p型层的厚度为2nm,材料为氧化镍(NiO),蒸发速度为0.01nm/s,p型层表示为:NiO。
则得到的电荷生成单元表示为:ZnO/NiO。
(4)在p型层上形成有第二有机发光单元:在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中,在p型层上真空蒸镀制备形成第二空穴传输层,第二空穴传输层的厚度为40nm,材料为4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA),蒸发速度为0.5nm/s,第二空穴传输层表示为:m-MTDATA;
在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第二空穴传输层上制备形成第二发光层,其中,第二发光层的材料为由双(4,6-二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合铱(FIr6)与4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)混合形成的材料,双(4,6-二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合铱(FIr6)与4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)的质量比为15:100,第二发光层的厚度为20nm,双(4,6-二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合铱(FIr6)的蒸发速度为0.15nm/s,4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)的蒸发速度为1nm/s,第二发光层表示为CBP:FIr6;
在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第二发光层上形成第二电子传输层的厚度为30nm,材料为4,7-二苯基-邻菲咯啉(Bphen),蒸发速度为0.5nm/s,第二电子传输层表示为:Bphen。
则得到的第二有机发光单元表示为:m-MTDATA/CBP:FIr6/Bphen。
(5)在第二有机发光单元上形成阴极层:在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第二电子传输层上制备形成化合物层,其中,化合物层的厚度为1nm,材料为氟化铯(CsF),蒸发速度为0.1nm/s,化合物层表示为:CsF;
在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在化合物层上制备形成金属层,金属层的厚度为100nm,材料为镁铝合金(Mg-Al),蒸发速度为1nm/s,阳极基底表示为:Mg-Al。
则得到的阴极层表示为:CsF/Mg-Al。
得到本实施例的结构为:ITO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/Bphen/ZnO/NiO/m-MTDATA/CBP:FIr6/Bphen/CsF/Mg-Al的有机电致发光装置;其中,斜杆“/”表示层状结构,NPB:Ir(MDQ)2(acac)中的冒号“:”表示掺杂混合,下同。
在6V的驱动电压下,测试得到本实施例制备的结构为ITO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/Bphen/ZnO/NiO/m-MTDATA/CBP:FIr6/Bphen/CsF/Mg-Al的有机电致发光装置的发光亮度及电流效率值见表1。
以下实施例均有与本实施例相类似的性能及效果。
实施例2
本实施例的有机电致发光装置的结构为:ITO/MeO-TPD/Alq3:DCJTB/TPBi/SnO2/CuO/MeO-TPD/NPB:DPVBi/TPBi/CsF/Al。
该实施例的有机电致发光装置的制备如下:
(1)提供ITO阳极基底,并进行清洗,其中,ITO阳极基底的方块电阻为100Ω/□,ITO阳极基底表示为:ITO。
(2)在阳极基底上形成第一有机发光单元:在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜系统中,在阳极基底上真空蒸镀制备形成第一空穴传输层,第一空穴传输层的厚度为80nm,材料为(N,N,N',N'-四甲氧基苯基)-对二氨基联苯(MeO-TPD),蒸发速度为1nm/s,第一空穴传输层表示为:MeO-TPD;
在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第一空穴传输层上制备形成第一发光层,其中,第一发光层的材料为由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)与8-羟基喹啉铝(Alq3)混合形成的材料,且(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)与8-羟基喹啉铝(Alq3)的质量比为5:100,第一发光层的厚度为5nm,(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)的蒸发速度为0.05nm/s,8-羟基喹啉铝(Alq3)的蒸发速度为0.2nm/s,第一发光层表示为Alq3:DCJTB;
在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第一发光层上形成第一电子传输层的厚度为60nm,材料为1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi),蒸发速度为1nm/s,第一电子传输层表示为:TPBi;
则得到的第一有机发光单元表示为:MeO-TPD/Alq3:DCJTB/TPBi。
(3)在第一电子传输层形成电荷生成单元:在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜系统中,采用电子束蒸发技术在第一电子传输层上制备形成n型层,其中,n型层的厚度为8nm,材料为氧化锡(SnO2),蒸发速度为0.5nm/s,n型层表示为:SnO2;
在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜系统中,采用电子束蒸发技术在n型层上制备形成p型层,其中,p型层的厚度为5nm,材料为氧化铜(CuO),蒸发速度为0.5nm/s,p型层表示为:CuO。
则得到的电荷生成单元表示为:SnO2/CuO。
(4)在p型层上形成有第二有机发光单元:在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜系统中,在p型层上真空蒸镀制备形成第二空穴传输层,第二空穴传输层的厚度为80nm,材料为(N,N,N',N'-四甲氧基苯基)-对二氨基联苯(MeO-TPD),蒸发速度为1nm/s,第二空穴传输层表示为:MeO-TPD;
在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第二空穴传输层上制备形成第二发光层,其中,第二发光层的材料为由4,4'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯(DPVBi)与N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)混合形成的材料,4,4'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯(DPVBi)与N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)的质量比为10:100,第二发光层的厚度为5nm,4,4'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯(DPVBi)的蒸发速度为0.05nm/s,NPB的蒸发速度为0.5nm/s,第二发光层表示为NPB:DPVBi;
在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第二发光层上形成第二电子传输层的厚度为60nm,材料为1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi),蒸发速度为1nm/s,第二电子传输层表示为:TPBi。
则得到的第二有机发光单元表示为:MeO-TPD/NPB:DPVBi/TPBi。
(5)在第二有机发光单元上形成阴极层:在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第二电子传输层上制备形成化合物层,其中,化合物层的厚度为2nm,材料为氟化铯(CsF),蒸发速度为0.1nm/s,化合物层表示为:CsF;
在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在化合物层上制备形成金属层,金属层的厚度为200nm,材料为铝(Al),蒸发速度为0.2nm/s,金属层表示为:Al。
则得到的阴极层表示为:CsF/Al。
得到本实施例的结构为:ITO/MeO-TPD/Alq3:DCJTB/TPBi/SnO2/CuO/MeO-TPD/NPB:DPVBi/TPBi/CsF/Al的有机电致发光装置。
在6V的驱动电压下,测试得到本实施例制备的结构为ITO/MeO-TPD/Alq3:DCJTB/TPBi/SnO2/CuO/MeO-TPD/NPB:DPVBi/TPBi/CsF/Al的有机电致发光装置的发光亮度及电流效率值见表1。
实施例3
本实施例的有机电致发光装置的结构为:ITO/TPD/CBP:FIrpic/BCP/CeO2/NiO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/Bphen/LiF/Ag。
该实施例的有机电致发光装置的制备如下:
(1)提供ITO阳极基底,并进行清洗,其中,ITO阳极基底的方块电阻为50Ω/□,ITO阳极基底表示为:ITO。
(2)在阳极基底上形成第一有机发光单元:在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中,在阳极基底上真空蒸镀制备形成第一空穴传输层,第一空穴传输层的厚度为80nm,材料为N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(TPD),蒸发速度为1nm/s,第一空穴传输层表示为:TPD;
在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第一空穴传输层上制备形成第一发光层,其中,第一发光层的材料为由双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(FIrpic)与4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)混合形成的材料,且双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(FIrpic)与4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)的质量比为15:100,第一发光层的厚度为15nm,双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(FIrpic)的蒸发速度为0.15nm/s,4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)的蒸发速度为1nm/s,第一发光层表示为CBP:FIrpic;
在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第一发光层上形成第一电子传输层的厚度为40nm,材料为2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(BCP),蒸发速度为0.5nm/s,第一电子传输层表示为:BCP;
则得到的第一有机发光单元表示为:TPD/CBP:FIrpic/BCP。
(3)在第一电子传输层形成电荷生成单元:在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中,采用电子束蒸发技术在第一电子传输层上制备形成n型层,其中,n型层的厚度为4nm,材料为二氧化铈(CeO2),蒸发速度为0.02nm/s,n型层表示为:CeO2;
在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中,采用电子束蒸发技术在n型层上制备形成p型层,其中,p型层的厚度为8nm,材料为氧化镍(NiO),蒸发速度为0.2nm/s,p型层表示为:NiO。
则得到的电荷生成单元表示为:CeO2/NiO。
(4)在p型层上形成有第二有机发光单元:在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中,在p型层上真空蒸镀制备形成第二空穴传输层,第二空穴传输层的厚度为20nm,材料为N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-4,4'-联苯二胺(NPB),蒸发速度为0.1nm/s,第二空穴传输层表示为:NPB;
在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第二空穴传输层上制备形成第二发光层,其中,第二发光层的材料为由二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))与N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-4,4'-联苯二胺(NPB)混合形成的材料,二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))与N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-4,4'-联苯二胺(NPB)的质量比为10:100,第二发光层的厚度为30nm,二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))的蒸发速度为0.1nm/s,N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-4,4'-联苯二胺(NPB)的蒸发速度为1nm/s,第二发光层表示为NPB:Ir(MDQ)2(acac);
在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第二发光层上形成第二电子传输层的厚度为20nm,材料为4,7-二苯基-邻菲咯啉(Bphen),蒸发速度为0.1nm/s,第二电子传输层表示为:Bphen。
则得到的第二有机发光单元表示为:NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/Bphen。
(5)在第二有机发光单元上形成阴极层:在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第二电子传输层上制备形成化合物层,其中,化合物层的厚度为0.5nm,材料为氟化锂(LiF),蒸发速度为0.01nm/s,化合物层表示为:LiF;
在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在化合物层上制备形成金属层,金属层的厚度为70nm,材料为银(Ag),蒸发速度为2nm/s,阳极基底表示为:Ag。
则得到的阴极层表示为:LiF/Ag。
得到本实施例的结构为:ITO/TPD/CBP:FIrpic/BCP/CeO2/NiO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/Bphen/LiF/Ag的有机电致发光装置。
在6V的驱动电压下,测试得到本实施例制备的结构为ITO/TPD/CBP:FIrpic/BCP/CeO2/NiO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/Bphen/LiF/Ag的有机电致发光装置的发光亮度及电流效率值见表1。
对比例1
对比例1的有机电致发光装置的结构为:ITO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/CBP:FIr6/Bphen/CsF/Mg-Al。
对比例1的有机电致发光装置的制备如下:
(1)提供ITO阳极基底,并进行清洗,其中,ITO阳极基底的方块电阻为5Ω/□,ITO阳极基底表示为:ITO。
(2)在阳极基底上形成空穴传输层:在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中,在阳极基底上真空蒸镀制备形成第一空穴传输层,第一空穴传输层的厚度为20nm,材料为N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB),蒸发速度为0.1nm/s,第一空穴传输层表示为:NPB;
(3)在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在空穴传输层上制备形成第一发光层,其中,第一发光层的材料为由二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))与N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)混合形成的材料,且二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))与N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)的质量比为10:100,第一发光层的厚度为10nm,二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir(MDQ)2(acac))的蒸发速度为0.1nm/s,N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(NPB)的蒸发速度为1nm/s,第一发光层表示为NPB:Ir(MDQ)2(acac);
(4)在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在空穴传输层上制备形成第二发光层,其中,第二发光层的材料为由双(4,6-二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合铱(FIr6)与4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)混合形成的材料,双(4,6-二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合铱(FIr6)与4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)的质量比为15:100,第二发光层的厚度为10nm,双(4,6-二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合铱(FIr6)的蒸发速度为0.15nm/s,4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)的蒸发速度为1nm/s,第二发光层表示为CBP:FIr6;
(5)在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第二发光层上形成电子传输层的厚度为20nm,材料为4,7-二苯基-邻菲咯啉(Bphen),蒸发速度为0.1nm/s,电子传输层表示为:Bphen。
(6)在电子传输层上形成阴极层:在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在第二电子传输层上制备形成化合物层,其中,化合物层的厚度为1nm,材料为氟化铯(CsF),蒸发速度为0.1nm/s,化合物层表示为:CsF;
在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中,采用热阻蒸发技术在化合物层上制备形成金属层,金属层的厚度为100nm,材料为镁铝合金(Mg-Al),蒸发速度为1nm/s,阳极基底表示为:Mg-Al。
则得到的阴极层表示为:CsF/Mg-Al。
得到对比例1的结构为ITO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/CBP:FIr6/Bphen/CsF/Mg-Al的有机电致发光装置。
在6V的驱动电压下,测试得到对比例1的结构为ITO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/CBP:FIr6/Bphen/CsF/Mg-Al的有机电致发光装置的发光亮度及电流效率值见表1。
图3表示的是实施例1制备的结构为ITO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/Bphen/ZnO/NiO/m-MTDATA/CBP:FIr6/Bphen/CsF/Mg-Al的有机电致发光装置与对比例1制备的结构为ITO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/CBP:FIr6/Bphen/CsF/Mg-Al的有机电致发光装置的亮度-电流密度关系曲线图。从图3中可以看出,在相同的驱动电压下,实施例1制备的有机电致发光装置的亮度明显高于对比例1的有机电致发光装置的亮度,这是因为实施例1制备的有机电致发光装置的电荷生成单元产生了电荷分离,在第一发光层和第二发光层均能够获得相同的注入电子和空穴,因此,在相同的驱动电流下,实施例1的有机电致发光器件的亮度明显有所提高。
表1表示的是在6V的驱动电压下,实施例1~实施例3制备得到的有机电致发光装置与对比例1的有机电致发光装置的发光亮度及电流效率值。
表1
发光亮度(cd/m2) | 电流效率(cd/A) | |
实施例1 | 8754 | 25.5 |
实施例2 | 8368 | 23.1 |
实施例3 | 9125 | 27.6 |
对比例1 | 4987 | 14.6 |
从表1中可以看出,采用了实施例1~实施例3制备的有机电致发光装置的发光亮度有显著的提高,伴随着电流效率也得到了显著的提高,且实施例1制备的结构为ITO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/Bphen/ZnO/NiO/m-MTDATA/CBP:FIr6/Bphen/CsF/Mg-Al的有机电致发光装置与对比例1制备的结构为ITO/NPB/NPB:Ir(MDQ)2(acac)/CBP:FIr6/Bphen/CsF/Mg-Al的有机电致发光装置相比,实施例1制备得到的有机电致发光装置的电流效率增加了75%。
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装置,包括阳极基底及层叠于所述阳极基底上的阴极层,其特征在于,还包括第一有机发光单元、电荷生成单元及第二有机发光单元,所述第一有机发光单元层叠于所述阳极基底上,所述电荷生成单元包括层叠于所述第一发光单元上的n型层和层叠于所述n型层上的p型层,所述第二有机发光单元层叠于所述p型层上,所述阴极层层叠于所述第二有机发光单元上;其中,所述n型层的材料为氧化锌、氧化锡或二氧化铈,所述p型层的材料为氧化镍或氧化铜。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于,所述n型层的厚度为2纳米~8纳米;所述p型层的厚度为2纳米~8纳米。
3.根据权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于,所述第一有机发光单元包括依次层叠于所述阳极基底上的第一空穴传输层、第一发光层及第一电子传输层,所述n型层层叠于所述第一电子传输层上;
所述第二有机发光单元包括依次层叠于所述所述p型层上的第二空穴传输层、第二发光层及第二电子传输层,所述阴极层层叠于所述第二电子传输层上。
4.根据权利要求3所述的有机电致发光装置,其特征在于,所述阳极基底的材料为铟锡氧化物导电玻璃,且所述铟锡氧化物导电玻璃的方块电阻为5Ω/□~100Ω/□;
所述第一空穴传输层的材料与所述第二空穴传输层的材料分别选自N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-4,4'-联苯二胺、4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺及(N,N,N',N'-四甲氧基苯基)-对二氨基联苯中的一种;
所述第一发光层的材料与所述第二发光层的材料均为由发光材料与主体材料混合形成的材料,所述发光材料与所述主体材料的质量比为5:100~30:100,所述发光材料为荧光材料或磷光材料,所述荧光材料为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、二甲基喹吖啶酮、5,6,11,12-四苯基萘并萘、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素、4,4'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯、4,4'-双[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯或4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯;所述磷光材料为双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱、双(4,6-二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合铱、双(4,6-二氟-5-氰基苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酸合铱、二(2′,4′-二氟苯基)吡啶](四唑吡啶)合铱、二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱、二(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)合铱、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱、三(1-苯基-异喹啉)合铱及三(2-苯基吡啶)合铱中的一种或几种;所述主体材料为(4,4'-二(9-咔唑)联苯)、8-羟基喹啉铝、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯或N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺;
所述第一电子传输层的材料与所述第二电子传输层的材料分别选自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)苯及2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲中的一种;
所述阴极层包括层叠于所述第二电子传输层上的化合物层和层叠于所述化合物层上的金属层,所述化合物层的材料为氟化铯或氟化锂,所述金属层的材料为银、铝、镁铝合金或镁银合金。
5.一种有机电致发光装置的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供阳极基底;
在所述阳极基底上形成第一有机发光单元;
在所述第一有机发光单元上采用真空电子束蒸发制备n型层,并在所述n型层上采用真空电子束蒸发制备p型层,得到电荷生成单元,其中,所述n型层的材料为氧化锌、氧化锡或二氧化铈,所述p型层的材料为氧化镍或氧化铜;
在所述p型层上形成第二有机发光单元;及
在所述第二有机发光单元上形成阴极层。
6.根据权利要求5所述的有机电致发光装置的制备方法,其特征在于,在所述阳极基底上形成所述第一有机发光单元的步骤为:在所述阳极基底上真空蒸镀制备第一空穴传输层,在所述第一空穴传输层上采用真空热阻蒸发制备第一发光层,在所述第一发光层上采用真空热阻蒸发制备第一电子传输层,得到所述第一有机发光单元,所述n型层形成于所述第一电子传输层上;
在所述p型层上形成所述第二有机发光单元的步骤为:在所述p型层上真空蒸镀制备第二空穴传输层,在所述第二空穴传输层上采用真空热阻蒸发制备第二发光层,在所述第二发光层上采用真空热阻蒸发制备第二电子传输层,得到所述第二有机发光单元,所述阴极层形成于所述第二电子传输层上;
其中,所述第一发光层的材料与所述第二发光层的材料均为由发光材料与主体材料混合形成的材料,所述发光材料与所述主体材料的质量比为5:100~30:100,所述发光材料为荧光材料或磷光材料。
7.根据权利要求6所述的有机电致发光装置的制备方法,其特征在于,在所述第二电子传输层上形成所述阴极层的步骤为:在所述第二电子传输层上采用真空热阻蒸发制备化合物层,在所述化合物层上采用真空热阻蒸发制备金属层,得到所述阴极层,所述化合物层的材料为氟化铯或氟化锂,所述金属层的材料为银、铝、镁铝合金或镁银合金。
8.根据权利要求7所述的有机电致发光装置的制备方法,其特征在于,所述化合物层的厚度为0.5纳米~2纳米;所述金属层的厚度为70纳米~200纳米。
9.根据权利要求7所述的有机电致发光装置的制备方法,其特征在于,在所述阳极基底上真空蒸镀制备所述第一空穴传输层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒;
在所述第一空穴传输层上采用真空热阻蒸发制备所述第一发光层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,所述主体材料的蒸发速度为0.15纳米/秒~1纳米/秒,所述发光材料的蒸发速度为0.05纳米/秒~0.15纳米/秒;
在所述第一发光层上采用真空热阻蒸发制备所述第一电子传输层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒;
在所述第一电子传输层上采用真空电子束蒸发制备所述n型层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.01纳米/秒~0.5纳米/秒;
在所述n型层上采用真空电子束蒸发制备所述p型层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.01纳米/秒~0.5纳米/秒;
在所述p型层上真空蒸镀制备所述第二空穴传输层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒;
在所述第二空穴传输层上采用真空热阻蒸发制备所述第二发光层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,所述主体材料的蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒,所述发光材料的蒸发速度为0.05纳米/秒~0.15纳米/秒;
在所述第二发光层上采用真空热阻蒸发制备所述第二电子传输层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒;
在所述第二电子传输层上采用真空热阻蒸发制备所述化合物层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒;
在所述化合物层上采用真空热阻蒸发制备所述金属层的真空度为1×10-5~1×10-3Pa,蒸发速度为0.1纳米/秒~1纳米/秒。
10.根据权利要求5所述的有机电致发光装置的制备方法,其特征在于,所述阳极基底的材料为铟锡氧化物导电玻璃,且所述铟锡氧化物导电玻璃的方块电阻为5Ω/□~100Ω/□。
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