CN108281563B - 一种电极及应用其的有机电致发光器件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及有机电致发光领域，所述的一种电极，包括层叠设置的第一膜层、第二膜层以及第三膜层，所述第一膜层和所述第三膜层均为导电层，所述第二膜层为载流子注入材料层。申请人通过研究发现，多层复合电极结构能够有效提高电极的稳定性，从而提高了器件的寿命。同时，第二膜层和第三膜层共同形成电荷生成层，使得产生的电子和空穴分别注入电子传输层和第一膜层，能够有效辅助电子注入，提高了器件的效率。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光领域，具体涉及一种电极及应用其的有机电致发光器件。
背景技术
有机发光二极管(英文全称为Organic Light-Emitting Diode，简称为OLED)是主动发光器件。相比现有平板显示技术中薄膜晶体管液晶显示器(英文全称Liquid CrystalDisplay，简称LCD)、等离子体显示面板(英文全称Plasma Display Panel,简称PDP)，使用有机发光二极管的有机发光显示装置具有高对比度、广视角、低功耗、体积更薄等优点，有望成为下一代主流平板显示技术，是目前平板显示技术中受到关注最多的技术之一。
OLED器件主要包括层叠设置的阳极、有机发光层和阴极。为提高电子的注入效率，OLED阴极应该选用功函数尽可能低的金属材料，因为电子的注入比空穴的注入难度大，金属功函数的大小严重的影响着OLED器件的发光效率和使用寿命，金属功函数越低，电子注入就越容易，发光效率就越高；此外，功函数越低，有机/金属界面势垒越低，工作中产生的焦耳热就会越少，器件寿命就会有较大的提高。
然而，低功函数的单层金属阴极，如Al、Mg、Ca等，在空气中很容易被氧化，致使器件不稳定、使用寿命缩短，因此一般选择合金做阴极来避免这一问题。在蒸发单一金属阴极薄膜时，会形成大量的形貌缺陷或结构缺陷，造成耐氧化性变差；而蒸镀合金阴极时，少量化学性质相对活泼的金属会优先扩散到缺陷中，使得膜层结构更加完整，进而使整个阴极层变得稳定。
在实际应用中，上述合金阴极结构的稳定性仍然比较差。研究证明，参与阴极合金的碱金属仍会与空气中的水氧反应，降低器件的出光率。同时碱金属容易扩散至发光层，导致发光猝灭。而且，碱土金属的消光系数比较高，影响电极的透光率。
发明内容
为此，提供一种性能稳定、透光率高的电极及应用其的有机发光器件。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供一种电极，包括层叠设置的第一膜层、第二膜层以及第三膜层，所述第一膜层和所述第三膜层均为导电层，所述第二膜层为载流子注入材料层。
可选地，所述第三膜层为稀土金属、稀土金属化合物、稀土金属合金中的至少一种形成的单层或者多层复合结构。
可选地，所述第三膜层为稀土金属层。
可选地，所述稀土金属层中的稀土金属为镧系金属。
可选地，所述载流子注入材料层为P型空穴注入材料层。
可选地，所述P型空穴注入材料为HATCN(2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂)和/或F4TCNQ(2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌)。
可选地，所述第一膜层的功函数不大于5.0eV。
可选地，所述第一膜层为银层或金属导电氧化物层。
可选地，第一膜层的厚度为5nm～50nm；所述第二膜层厚度为0.5nm～10nm；所述第三膜层厚度为0.5nm～10nm。
优选地，所述第二膜层厚度为0.5nm～2nm。
本发明还提供一种有机电致发光器件，包括层叠设置的第一电极、有机发光层和第二电极，所述第二电极为所述的电极，所述第三膜层靠近所述有机发光层设置。
本发明的技术方案相比现有技术具有以下优点：
1、本发明实施例所述的一种电极，包括层叠设置的第一膜层、第二膜层以及第三膜层，所述第一膜层和所述第三膜层均为导电层，所述第二膜层为载流子注入材料层。申请人通过研究发现，多层复合电极结构能够有效提高电极的稳定性，从而提高了器件的寿命。
同时，第二膜层和第三膜层共同形成电荷生成层(charge generation layer)，电荷生成层为异质结结构，在外加电场下能够电子和空穴，产生的电子和空穴分别注入电子传输层和第一膜层，能够有效辅助电子注入，提高了器件的效率。
2、本发明实施例提供的电极，所述第三膜层为稀土金属层、稀土金属化合物层、稀土金属合金层中的至少一种。稀土材料层功函数低，能够有效降低有机/金属界面势垒，提高器件的发光效率。同时，夹设在第一膜层和第三膜层之间的第二膜层能够有效阻止第一膜层和第三膜层的材料发生固溶，进一步保证了电极的稳定性，从而提高了器件的稳定性和使用寿命。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
图1是本发明实施例1所述的电极结构示意图；
图2是本发明实施例和对比例中所述电极的透光率测试谱图；
图3是本发明实施例和对比例中所述器件的寿命测试谱图；
图4是本发明实施例和对比例中所述器件的效率测试谱图；
图中附图标记表示为：1-第一膜层、2-第二膜层、3-第三膜层。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。
实施例1
本实施例提供一种电极，如图1所示，包括层叠设置的第一膜层1、第二膜层2和第三膜层3。第一膜层1为Ag层，厚度为16nm；第二膜层2为2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂(HATCN)层，厚度为1nm；第三膜层3为Yb层，厚度为2nm。
本实施例还提供一种有机电致发光器件，结构为：Ag(16nm)/HATCN(1nm)/Yb(2nm)/TPBi(30nm)/mCBP:10wt％Ir(ppy)3(30nm)/NPB(180nm)/HATCN(10nm)/ITO(190nm)。
其中，阳极电极为ITO层；
空穴注入层为HATCN(2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂)层；
空穴传输层为NPB(N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1’-联苯-4,4’-二胺)层；
发光层为Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)合铱(III))与CBP(N′-二咔唑基联苯)的掺杂层；
电子传输层为TPBi(1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯)层。
作为本发明的可变换实施例，所述有机电致发光器件的结构并不限于此，只要应用本发明所述的电极，均可实现本发明的目的，属于本发明的保护范围。
实施例2
本实施例提供一种电极，结构同实施例1，不同的是：第一膜层为Al层，厚度为50nm。
本实施例还提供一种有机电致发光器件，结构同实施例1，不同的是，第二电极为本实施例所述的电极。
实施例3
本实施例提供一种电极，结构同实施例1，不同的是：第三膜层为Sm层，层厚度为10nm；第二膜层厚度为10nm。
本实施例还提供一种有机电致发光器件，结构同实施例1，不同的是，第二电极为本实施例所述的电极。
实施例4
本实施例提供一种电极，结构同实施例1，不同的是：第一膜层为Ag层，厚度为5nm；第二膜层为F4TCNQ层，厚度为2nm。
本实施例还提供一种有机电致发光器件，结构同实施例1，不同的是，第二电极为本实施例所述的电极。
实施例5
本实施例提供一种电极，结构同实施例1，不同的是：第二膜层厚度为0.5nm；第三膜层为Sm层，厚度为0.5nm。
本实施例还提供一种有机电致发光器件，结构同实施例1，不同的是，第二电极为本实施例所述的电极。
对比例1
本对比例提供一种电极，结构同实施例1，不同的是：不含第二膜层。
本对比例还提供一种有机电致发光器件，结构同实施例1，不同的是，第二电极为本对比例所述的电极。
对比例2
本对比例提供一种电极，结构同实施例1，不同的是：第二膜层为Mg层。
本对比例还提供一种有机电致发光器件，结构同实施例1，不同的是，第二电极为本对比例所述的电极。
对比例3
本对比例提供一种电极，结构同实施例1，不同的是：不含第二膜层且第一膜层添加金属Mg，其中Ag:Mg质量比为9:1。
本对比例还提供一种有机电致发光器件，结构同实施例1，不同的是，第二电极为本对比例所述的电极。
对比例4
本对比例提供一种电极，结构同实施例1，不同的是：不含第二膜层，且第三膜层材料为Mg:Ag，其中Ag:Mg质量比为9:1。
本对比例还提供一种有机电致发光器件，结构同实施例1，不同的是，第二电极为本对比例所述的电极。
对比例5
本对比例提供一种电极，结构同实施例1，不同的是：第二膜层厚度为20nm。
本对比例还提供一种有机电致发光器件，结构同实施例1，不同的是，第二电极为本对比例所述的电极。
测试例1
采用K-MAC的ST2000型SR(Spectroscopic Reflectometer)进行400nm～700nm波长段反射光谱测试。
测试谱图如图2所示。
从图中可以看出，与对比例2-4相比，实施例1中提供的电极具有较好的透光率。
测试例2
采用Mc Science制Polaronix M6000型号OLED lifetime tester进行驱动寿命测试和效率测试，测试模式为恒流模式。测试结果如表1所示。
表1两组器件在常温(25℃)下的动态寿命实验结果表
测试谱图如图3、图4所示。
从上述测试结果可以看出，本发明提供的电极具有极佳的透光性，可以作为透光电极使用；同时，该电极应用于有机电致发光器件时，能够显著提高器件寿命和效率。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种有机电致发光器件阴极，其特征在于，包括层叠设置的第一膜层、第二膜层以及第三膜层，所述第一膜层和所述第三膜层均为导电层，所述第二膜层为载流子注入材料层，所述载流子注入材料层为P型空穴注入材料层，所述P型空穴注入材料为HATCN(2，3，6，7，10，11-六氰基-1，4，5，8，9，12-六氮杂)和/或F4TCNQ(2，3，5，6-四氟-7，7’，8，8’-四氰二甲基对苯醌)。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件阴极，其特征在于，所述第三膜层为稀土金属、稀土金属化合物、稀士金属合金中的至少一种形成的单层或者多层复合结构。
3.根据权利要求2所述的有机电致发光器件阴极，其特征在于，所述第三膜层为稀土金属层。
4.根据权利要求3所述的有机电致发光器件阴极，其特征在于，所述稀土金属层中的稀土金属为镧系金属。
5.根据权利要求1所述的有机电致发光器件阴极，其特征在于，所述第一膜层的功函数不大于5.0eV；所述第一膜层为银层和/或金属导电氧化物层。
6.根据权利要求1-5任一项所述的有机电致发光器件阴极，其特征在于，第一膜层的厚度为5nm～50nm；所述第二膜层厚度为0.5nm～10nm；所述第三膜层厚度为0.5nm～10nm。
7.根据权利要求6所述的有机电致发光器件阴极，其特征在于，所述第二膜层厚度为0.5nm～2nm。
8.一种有机电致发光器件，包括层叠设置的第一电极、有机发光层和第二电极，其特征在于，所述第二电极为权利要求1-7任一项所述的有机电致发光器件阴极，所述第三膜层靠近所述有机发光层设置。
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