CN112510161B - 一种可调色有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可调色有机电致发光器件及其制备方法，在阳极层与阴极层之间依次设置空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层；所述发光层由发光材料与反应材料共蒸发形成；可调色有机电致发光器件还包括衬底，所述衬底上表面生长所述阳极层或者在衬底表面生长所述阴极层。通过不同比例的基础发光材料与不同反应材料共蒸发发生原位固相反应实现连续可调的发光，为制备全彩显示设备中不同颜色的有机电致发光器件提供了一种方案；整个制备过程无溶液，合成方式简单，纯度高，无副产物。
Description
技术领域
本发明涉及有机电致发光技术领域，特别是涉及一种可调色有机电致发光器件及其制备方法。
背景技术
有机发光二极管(organic lighting-emitting diodes,OLED)由于主动发光、可视角度大、响应速度快、全固态且可以柔性显示等优点，在显示领域表现出巨大的应用前景，近几年来，成为人们研究的焦点问题之一。而为了实现其全彩显示，可以通过图形化生长单色器件并进行组合，或者通过白光器件加彩色滤光膜来实现。而这两种方法都需要红、绿、蓝三色的有机电致发光材料。
一般要制备全彩显示器件，首先需要通过复杂的化学合成分别制备不同的发光材料，然后再转移到真空蒸镀室当中进行相应器件的制备，这种技术路线的缺点在于过程复杂、成本较高，生产效率较低。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种可调色有机电致发光器件及其制备方法，在一种发光材料的基础上，通过与反应材料发生原位固相反应发出其他发光颜色，为实现设备全彩显示提供新的技术方案。
为达上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种可调色有机电致发光器件包括阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层；
在所述阳极层和所述阴极层之间依次设置有所述空穴注入层、所述空穴传输层、所述发光层、所述电子传输层和所述电子注入层；
所述发光层由发光材料与反应材料共蒸发形成。
可选地，所述可调色有机电致发光器件还包括衬底，所述衬底上表面生长所述阳极层。
可选地，所述可调色有机电致发光器件还包括衬底，所述衬底上表面生长所述阴极层。
可选地，所述阳极层、所述空穴注入层、所述空穴传输层、所述发光层、所述电子传输层、所述电子注入层和所述阴极层通过真空蒸镀法制备。
可选地，所述真空蒸镀法进行蒸镀时的真空度高于10-3Pa。
可选地，所述反应材料为金属材料；所述金属材料为碱金属钙、锂、镁、钠及钾的其中之一。
为达上述目的，本发明还提供了如下技术方案：
一种可调色有机电致发光器件的制备方法包括：
利用真空蒸镀法在所述衬底上蒸镀阳极层；
在所述阳极层上表面蒸镀空穴注入层；
在所述空穴注入层上表面蒸镀空穴传输层；
在所述空穴传输层上表面共蒸发发光材料和反应材料作为发光层；
在所述发光层上表面蒸镀电子传输层；
在所述电子传输层上表面蒸镀电子注入层；
在所述电子注入层上表面蒸镀阴极层，构成可调色有机电致发光器件。
可选地，所述可调色有机电致发光器件的制备方法还包括对所述可调色有机电致发光器件进行后处理。
为达上述目的，本发明还提供了如下技术方案：
一种可调色有机电致发光器件的制备方法包括：
利用真空蒸镀法在所述衬底上蒸镀阴极层；
在所述阴极层上表面蒸镀电子注入层；
在所述电子注入层上表面蒸镀电子传输层；
在所述电子传输层上表面共蒸发发光材料和反应材料作为发光层；
在所述发光层上表面蒸镀空穴传输层；
在所述空穴传输层上表面蒸镀空穴注入层；
在所述空穴注入层上表面蒸镀阳极层，构成可调色有机电致发光器件。
可选地，所述可调色有机电致发光器件的制备方法还包括对所述可调色有机电致发光器件进行后处理。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明一种可调色有机电致发光器件及其制备方法在阳极层与阴极层之间依次设置空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层；所述发光层由发光材料与反应材料共蒸发形成。在一种发光材料的基础上，通过与反应材料共蒸发发生原位固相反应产成其他发光颜色，为实现设备全彩显示提供新的技术方案。
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为可调色有机电致发光器件的正置结构示意图；
图2为可调色有机电致发光器件的倒置结构示意图；
图3为可调色有机电致发光器件的实施例1的电致发光光谱。
符号说明：
1—衬底，2—阳极层，3—空穴注入层，4—空穴传输层，5—发光层，6—电子传输层，7—电子注入层，8—阴极层。
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做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。
本发明可调色有机电致发光器件，在阳极层与阴极层之间依次设置空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层；所述发光层由发光材料与反应材料共蒸发形成；可调色有机电致发光器件还包括衬底，所述衬底上表面生长所述阳极层或者在衬底表面生长所述阴极层。本发明通过不同比例的发光材料和反应材料共蒸发发生原位固相反应，实现颜色连续可调的发光。
为使本发明的上述目的、特征和优点更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明可调色有机电致发光器件包括阳极层2、空穴注入层3、空穴传输层4、发光层5、电子传输层6、电子注入层7和阴极层8；在所述阳极层2和所述阴极层8之间依次设置有所述空穴注入层3、所述空穴传输层4、所述发光层5、所述电子传输层6和所述电子注入层7；所述发光层5由发光材料与反应材料共蒸发形成；所述反应材料为与所述发光材料反应并发出与所述发光材料发出的光的波长不同的材料。
所述反应材料为一种材料或多种材料；在本实施例中，所述反应材料为金属材料。优选地，本发明中，所述金属材料为碱金属钙、锂、镁、钠及钾的其中之一。
所述发光材料与所述反应材料共蒸发过程中发生原位固相反应。
进一步地，所述可调色有机电致发光器件还包括衬底1，所述衬底1上表面生长所述阳极层2；在阳极层2与阴极层8之间依次生长所述空穴注入层3、所述空穴传输层4、所述发光层5、所述电子传输层6和所述电子注入层7；构成本发明可调色有机电致发光器件的正置结构。
进一步地，所述可调色有机电致发光器件还包括衬底1，所述衬底1上表面生长所述阴极层8；在阴极层8与阳极层2之间依次生长所述电子注入层7、所述电子传输层6、所述发光层5、所述空穴传输层4、所述空穴注入层3；构成本发明可调色有机电致发光器件的倒置结构，如图2所示。
具体地，所述阳极层2、所述空穴注入层3、所述空穴传输层4、所述发光层5、所述电子传输层6、所述电子注入层7和所述阴极层8通过真空蒸镀法制备；并且真空蒸镀法发生在高真空腔室内。
在本发明的具体实施例中，所述真空蒸镀法进行蒸镀时的真空度高于10-3Pa。
本发明可调色有机电致发光器件的制备方法包括：
利用真空蒸镀法在所述衬底1上蒸镀阳极层2；
在所述阳极层2上表面蒸镀空穴注入层3；
在所述空穴注入层3上表面蒸镀空穴传输层4；
在所述空穴传输层4上表面共蒸发发光材料和反应材料作为发光层5；
在所述发光层5上表面蒸镀电子传输层6；
在所述电子传输层6上表面蒸镀电子注入层7；
在所述电子注入层7上表面蒸镀阴极层8，构成可调色有机电致发光器件。
本发明实施例中，所述发光材料与所述反应材料共蒸发的比例由所需要的发光光谱决定；并且所述发光材料为基础发光材料8-羟基喹啉铝(Alq3)。
进一步地，所述可调色有机电致发光器件的制备方法还包括对所述可调色有机电致发光器件进行后处理。
所述后处理包括退火处理、光处理、等离子体处理。
所述退火处理包括惰性气体氛围中热退火处理、反应气体氛围中热退火处理、真空热退火处理，处理温度低于150℃。
所述光处理包括红外光处理、可见光处理、紫外光处理。
所述等离子体处理包括惰性气体等离子体处理、反应气体等离子体处理。
所述后处理根据共蒸发过程中的原位固相反应发生难易程度、所述可调色有机电致发光器件制备过程中的其他材料的性能稳定性进行选择。当原位固相反应可以自发进行或需要较少反应活能进行时，选择低温(低于有机材料玻璃化温度)退火处理或紫外光处理；当原位固相反应中的两种或者多种材料难以自发反应时，采用等离子体处理，通过控制处理过程的射频偏压控制等离子体的能量及处理深度。
本发明可调色有机电致发光器件的制备方法还包括：
利用真空蒸镀法在所述衬底1上蒸镀阴极层8；
在所述阴极层8上表面蒸镀电子注入层7；
在所述电子注入层7上表面蒸镀电子传输层6；
在所述电子传输层6上表面共蒸发发光材料和反应材料作为发光层5；
在所述发光层5上表面蒸镀空穴传输层4；
在所述空穴传输层4上表面蒸镀空穴注入层3；
在所述空穴注入层3上表面蒸镀阳极层2，构成可调色有机电致发光器件。
本发明实施例中，所述发光材料与所述反应材料共蒸发的比例由所需要的发光光谱决定；并且所述发光材料为基础发光材料8-羟基喹啉铝(Alq3)。
进一步地，所述可调色有机电致发光器件的制备方法还包括对所述可调色有机电致发光器件进行后处理。
所述后处理包括退火处理、光处理、等离子体处理。
所述退火处理包括惰性气体氛围中热退火处理、反应气体氛围中热退火处理、真空热退火处理，处理温度低于150℃。
所述光处理包括红外光处理、可见光处理、紫外光处理。
所述等离子体处理包括惰性气体等离子体处理、反应气体等离子体处理。
所述后处理根据共蒸发过程中的原位固相反应发生难易程度、所述可调色有机电致发光器件制备过程中的其他材料的性能稳定性进行选择。当原位固相反应可以自发进行或需要较少反应活能进行时，选择低温(低于有机材料玻璃化温度)退火处理或紫外光处理；当原位固相反应中的两种或者多种材料难以自发反应时，采用等离子体处理，通过控制处理过程的射频偏压控制等离子体的能量及处理深度。
下面以具体的实施例详细介绍本发明：
实施例1：
本发明实施例1提供了一种以绿光材料为基础发光材料，通过原位固相反应制备蓝光可调色有机电致发光器件制作方法，包括：
以ITO玻璃衬底上的ITO为阳极层，利用真空蒸镀法在清洁后的ITO玻璃衬底1上蒸镀空穴注入层MoOx5nm，生长速率为
在空穴注入层3上表面蒸镀空穴传输层NPB30nm，生长速率为
蒸镀过程腔室气压为5×10-4Pa。
在空穴传输层4上表面共蒸发绿光发光材料Alq3和碱金属Ca作为发光层5，摩尔比为5:1，厚度为40nm。
在发光层5上表面蒸镀电子传输层Bphen10nm，生长速率为
在电子传输层6上表面蒸镀电子注入层LiF1nm，生长速率为
之后蒸镀阴极Al60nm，生长速率为
构成原位固相反应的可调色有机电致发光器件。
器件在真空中热退火处理1h，退火温度80℃，腔室内气压3×10-3Pa。
实施例2：
实施例2与实施例1的区别在于：
所述发光层5的绿光发光材料Alq3和碱金属Ca摩尔比为2:1。
实施例3：
实施例3与实施例1的区别在于：
所述发光层5的绿光发光材料Alq3和碱金属Ca摩尔比为1.5:1。
实施例4：
实施例4与实施例1的区别在于：
所述发光层5的绿光发光材料Alq3和碱金属Ca摩尔比为1:1。
相对于现有技术，本发明还具有以下优点：
(1)本发明采用原位固相反应，制备过程无溶液，合成方式简单，纯度高，无副产物。
(2)通过不同比例的基础发光材料与不同反应材料的原位固相反应，实现颜色连续可调的发光。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种可调色有机电致发光器件，其特征在于，所述可调色有机电致发光器件包括阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层；
在所述阳极层和所述阴极层之间依次设置有所述空穴注入层、所述空穴传输层、所述发光层、所述电子传输层和所述电子注入层；
所述发光层由发光材料与反应材料共蒸发形成；所述发光材料与所述反应材料共蒸发的比例由所需要的发光光谱决定；
通过不同比例的发光材料和反应材料共蒸发发生原位固相反应，实现颜色连续可调的发光；所述发光材料为8-羟基喹啉铝；所述反应材料为金属材料；所述金属材料为碱金属锂、钠、钾及碱土金属钙、镁的其中之一。
2.根据权利要求1所述的可调色有机电致发光器件，其特征在于，所述可调色有机电致发光器件还包括衬底，所述衬底上表面生长所述阳极层。
3.根据权利要求1所述的可调色有机电致发光器件，其特征在于，所述可调色有机电致发光器件还包括衬底，所述衬底上表面生长所述阴极层。
4.根据权利要求1所述的可调色有机电致发光器件，其特征在于，所述阳极层、所述空穴注入层、所述空穴传输层、所述发光层、所述电子传输层、所述电子注入层和所述阴极层通过真空蒸镀法制备。
5.根据权利要求4所述的可调色有机电致发光器件，其特征在于，所述真空蒸镀法进行蒸镀时的真空度高于10-3Pa。
6.一种可调色有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，基于权利要求2的可调色有机电致发光器件的制备方法包括：
利用真空蒸镀法在衬底上蒸镀阳极层；
在所述阳极层上表面蒸镀空穴注入层；
在所述空穴注入层上表面蒸镀空穴传输层；
在所述空穴传输层上表面共蒸发发光材料和反应材料作为发光层；所述发光材料与所述反应材料共蒸发的比例由所需要的发光光谱决定；
在所述发光层上表面蒸镀电子传输层；
在所述电子传输层上表面蒸镀电子注入层；
在所述电子注入层上表面蒸镀阴极层，构成可调色有机电致发光器件。
7.根据权利要求6所述的可调色有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述可调色有机电致发光器件的制备方法还包括对所述可调色有机电致发光器件进行后处理；所述后处理包括退火处理、光处理或等离子体处理。
8.一种可调色有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，基于权利要求3的可调色有机电致发光器件的制备方法包括：
利用真空蒸镀法在衬底上蒸镀阴极层；
在所述阴极层上表面蒸镀电子注入层；
在所述电子注入层上表面蒸镀电子传输层；
在所述电子传输层上表面共蒸发发光材料和反应材料作为发光层；所述发光材料与所述反应材料共蒸发的比例由所需要的发光光谱决定；
在所述发光层上表面蒸镀空穴传输层；
在所述空穴传输层上表面蒸镀空穴注入层；
在所述空穴注入层上表面蒸镀阳极层，构成可调色有机电致发光器件。
9.根据权利要求8所述的可调色有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述可调色有机电致发光器件的制备方法还包括对所述可调色有机电致发光器件进行后处理；所述后处理包括退火处理、光处理或等离子体处理。
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