CN110739407A - 蓝光oled器件及其制备方法 - Google Patents

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刘能
梅思炯
孙东伟
梅菲
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Abstract

公开了一种蓝光OLED器件及其制备方法，所述蓝光OLED器件空穴传输层(3)材料选用NPB或TAPC或CBP或MoO3，电子传输层(5)材料选用TPBi或Bphen，发光层(4)由mCP掺杂BCzVBi构成，掺杂浓度为20wt.％。本公开的所述蓝光OLED器件，通过匹配不同电荷传输层材料，显著优化了载流子地注入和传输，使发光层内空穴和电子数量趋于平衡，从而有效提高了器件的电流效率、亮度等性能。本公开的所述蓝光OLED器件具备制备工艺简单、成本低廉等特点，对提高蓝光OLED器件性能具有实际借鉴意义。

Description

蓝光OLED器件及其制备方法
技术领域
本公开涉及有机电致发光二极管领域，尤其涉及一种高掺杂浓度、高载流子迁移率传输材料蓝光OLED器件。
背景技术
有机发光二极管(OLED)具有自发光、厚度薄、重量轻、低驱动电压、高亮度、广视角、高对比度、高灰度以及反应速度快等诸多优点。1987年，邓青云博士等人报道了以真空蒸镀法制备了具有多层结构的OLED器件，它能有效的将电能转化为光能。这显示出OLED在固态照明和平板显示领域拥有巨大潜力，自此，OLED被广泛的研究和大力发展。
红光、绿光和蓝光是实现全彩显示所必须的三种基本颜色的光源，在过去的二十多年里，绿光器件得到了飞速发展，基本达到了实现商品化的要求，红光和蓝光仍然存在效率低，色度差等问题，其中蓝光的相关技术存在的问题最大，距离满足商品化的要求还有差距。这就需要我们设计新型的蓝光器件，以改善蓝光OLED各方面的性能，从而满足商品化要求。
在过去较长一段时间内，为了实现具有高效率、长寿命等特点的OLED，许多研究放在了材料、器件结构以及光电设计等方面。具有里程碑意义的是，1989年，美国柯达公司的邓青云博士等人提出了一种掺杂型OLED结构，通过将发光材料掺杂在主体材料中，使得OLED各方面的性能得到显著提升。自此，掺杂器件显示出了巨大的优势：一方面，掺杂器件的材料选择较为灵活，既能够选择具体有高荧光效率的发光材料，又可以选择具有高导电性能的主体材料；另一方面，由于发光材料均匀的分散在主体材料中，可以很好的减少激子猝灭。由于掺杂的浓度范围可调，因此可以找到一个既满足高效率、高亮度、长寿命等特点又不增加成本的掺杂浓度点，这对蓝光OLED商品化具有十分重大的意义。
发明内容
本公开研究不同空穴和电子传输层的匹配与蓝光器件性能之间的关系，通过优选合适的空穴传输层和电子传输层实现平衡载流子传输，提高了器件的效率。
根据本公开实施例的一方面，提供一种蓝光OLED器件，包括空穴传输层、电子传输层和掺杂的发光层，所述空穴传输层材料为TAPC或NPB或CBP或MoO3，所述电子传输层材料为TPBi或Bphen。
在上述的蓝光OLED器件，所述发光层由mCP掺杂BCzVBi构成，掺杂浓度为20wt.％。
根据本公开实施例的另一方面，提供一种蓝光OLED器件制备方法，包括：在ITO玻璃上利用真空热蒸镀的方法沉积空穴传输层，所述空穴传输层材料为TAPC或NPB或CBP或MoO3；在所述空穴传输层上沉积掺杂的发光层；在所述发光层上沉积电子传输层，所述电子传输层材料为TPBi或Bphen；在所述电子传输层上沉积电子注入层；在所述电子注入层上面沉积阴极。
在上述的蓝光OLED器件制备方法，所述发光层由mCP掺杂BCzVBi构成，掺杂浓度为20wt.％。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细说明。
图1示出了根据本公开的一个实施例的蓝光OLED器件的结构示意图。
图2示出了电子传输层为TPBi，空穴传输层为NPB或TAPC或CBP或MoO3时器件的性能特性曲线图，其中(a)为电流密度-电压曲线图，(b)为亮度-电流密度曲线图，(c)为电流效率-电流密度曲线图，(d)为电致发光光谱曲线图。
图3示出了空穴传输层为TAPC，电子传输层为TPBi或者Bphen时器件的性能特性曲线图，其中(a)为电流密度-电压曲线图，(b)为亮度-电流密度曲线图，(c)为电流效率-电流密度曲线图，(d)为电致发光光谱曲线图。
具体实施方式
图1示出了根据本公开的一个实施例的蓝光OLED器件，所述蓝光OLED器件包括分层设置的基底1、ITO阳极2、空穴传输层3、发光层4、电子传输层5、电子注入层6和阴极7。其中基底1为透光性较好的玻璃，ITO阳极2是光刻在基底1上的氧化铟锡，空穴传输层3材料可采用NPB或TAPC或CBP或MoO3，发光层4可由mCP掺杂20wt.％BCzVBi构成，电子传输层5材料可采用TPBi或Bphen，电子注入层6可采用LiF材料，阴极7可采用Al。在一种可能的实施方式中，ITO阳极2厚度可为100nm，空穴传输层3的厚度可为40nm，发光层4厚度可为30nm，电子传输层5厚度可为40nm，电子注入层6厚度可为0.5nm，阴极7厚度可为100nm。
当空穴传输层3材料可采用NPB或TAPC或CBP或MoO3，电子传输层5采用TPBi时，所述蓝光OLED器件的性能指标如表1所示。
表1电子传输层采用TPBi时蓝光OLED器件的性能指标
Figure BDA0002228177470000031
由上表可以看出，电子传输层为TPBi时，当空穴传输层为TAPC时，器件具有最高亮度2955cd/m2和最大电流效率5.75cd/A。
当空穴传输层3采用TAPC，电子传输层5采用Bphen时，所述蓝光OLED器件的性能指标如表2所示。
表2电子传输层采用Bphen时蓝光OLED器件的性能指标
Figure BDA0002228177470000032
由表可知，空穴传输层3为TAPC，当电子传输层5为Bphen时，所述蓝光OLED器件的性能均有提高，最大亮度为3640cd/m2，最大电流效率为6.68cd/A。
所述蓝光OLED器件的制备过程如下。(1)将商用ITO导电玻璃基底依次在丙酮、乙醇和去离子水中超声仪超声清洗5分钟，所用ITO导电玻璃电阻为15Ω/m2。(2)将上述清洗后的ITO玻璃用氮气吹干，然后在氧气等离子体气氛中清洁5分钟。(3)将上述处理好的ITO玻璃基片随即移入到多源真空蒸发沉积系统。在真空度抽到10-7Torr后，通过热蒸发沉积方法将不同材料，包括有机材料和金属沉积在ITO玻璃基片上逐层形成薄膜。其中空穴传输层3沉积速率可为0.1nm/s。发光层4采用双源共蒸发，其中BCzVBi的沉积速率可为0.01nm/s，mCP的沉积速率可为0.04nm/s。电子传输层5沉积速率可为0.1nm/s。电子注入层6沉积速率可为0.005nm/s。阴极7沉积速率可为0.1nm/s。
本公开的所述蓝光OLED器件，通过匹配不同电荷传输层材料，显著优化了载流子地注入和传输，使发光层内空穴和电子数量趋于平衡，从而有效提高了器件的电流效率、亮度等性能。本公开的所述蓝光OLED器件具备制备工艺简单、成本低廉等特点，对提高蓝光OLED器件性能具有实际借鉴意义。

Claims (4)

1.一种蓝光OLED器件，包括空穴传输层、电子传输层和掺杂的发光层，其特征在于，所述空穴传输层材料为TAPC或NPB或CBP或MoO3，所述电子传输层材料为TPBi或Bphen。
2.根据权利要求1所述的蓝光OLED器件，其特征在于，所述发光层由mCP掺杂BCzVBi构成，掺杂浓度为20wt.％。
3.一种蓝光OLED器件制备方法，其特征在于，包括：
在ITO玻璃上利用真空热蒸镀的方法沉积空穴传输层，所述空穴传输层材料为TAPC或NPB或CBP或MoO3；
在所述空穴传输层上沉积掺杂的发光层；
在所述发光层上沉积电子传输层，所述电子传输层材料为TPBi或Bphen；
在所述电子传输层上沉积电子注入层；
在所述电子注入层上面沉积阴极。
4.根据权利要求3所述的蓝光OLED器件制备方法，其特征在于，所述发光层由mCP掺杂BCzVBi构成，掺杂浓度为20wt.％。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN103296216A (zh) * 2013-05-28 2013-09-11 云南大学 掺杂型蓝光oled器件
CN108264479A (zh) * 2016-12-30 2018-07-10 昆山国显光电有限公司 一种有机电致发光器件

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