專利名稱：一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法
一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件駄艦本發(fā)明涉及電子元器件中有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化 的能發(fā)出白光的有機(jī)電致發(fā)光器件。 賴駄隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和信息社會(huì)的來臨，人們對平板顯示器和照明器件 的性能要求越來越高。近年出現(xiàn)的三種新型顯示器等離子顯示器、場發(fā)射顯 示器和有機(jī)電致發(fā)光顯示器，均在一定程度上彌補(bǔ)了 CRT顯示器和液晶顯示器的不足。其中，有機(jī)電致發(fā)光器件具有自主發(fā)光、低電壓直流驅(qū)動(dòng)、全固化、 寬視角、顏色豐富、耐高低溫等一系列的優(yōu)點(diǎn)，與其他顯示器件相比，有機(jī)電 致發(fā)光顯示器件不需要背光源，視角大，功率低，其響應(yīng)速度可達(dá)液晶顯示器的1000倍，其制造成本卻低于同等分辨率的液晶顯示器，因此，有機(jī)電致發(fā)光 顯示器具有廣闊的應(yīng)用前景。另外，有機(jī)磷光可以高效率的發(fā)出白光，可以用 于日常的平面照明領(lǐng)域。有機(jī)電致發(fā)光顯示器(Organic Electroluminescent Devices, OELDs)的研究始 于20世紀(jì)60年代，Pope等人(Pope M, Kallmann H P, and Magnante P， J. CHEM. PHYS.， 1963， 38, p2042)首次報(bào)道了蒽單晶的電致發(fā)光現(xiàn)象，揭開了有機(jī)固體 電致發(fā)光的研究序幕。1987年，美國柯達(dá)公司的研究人員C. W. Tang等(C.W.Tang， S人Vanslyke, Appl. Phys. Lett., 1987， 51, 913)在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上，提出了 雙層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思想，選擇具有較好成膜性能的三芳胺類衍生物和8羥基哇琳 鋁配合物(Alq3)分別作為空穴傳輸層和發(fā)光層，得到了高量子效率(1%)、高發(fā)光 效率(L5 lm/W)、高亮度(>1000 cd/m^和低驅(qū)動(dòng)電壓(〈10V)的有機(jī)電致發(fā)光器件； 1990年，劍橋大學(xué)Cavendish實(shí)驗(yàn)室的R. H. Friend等(Burroughes JH， Bradley DDC， Brown AR， R. H. Friend, Nature (London), 1990， 347， p539)以聚對苯撐乙烯 (PPV)為發(fā)光層材料制成了聚合物電致發(fā)光器件，開辟了發(fā)光器件的又一個(gè)新領(lǐng)
域-聚合物薄膜電致發(fā)光器件。這兩個(gè)突破性進(jìn)展使人們看到了有機(jī)電致發(fā)光器 件作為新一代平板顯示器的潛在希望。但是有機(jī)器件的效率始終不理想，因?yàn)闊晒獍l(fā)光材料產(chǎn)生的激子中只有25%的單線態(tài)參與發(fā)光過程，而75%的三線態(tài) 激子不能參與發(fā)光。有機(jī)固體中的最低能量激發(fā)態(tài)分為單線態(tài)和三線態(tài)，后者 導(dǎo)致磷光發(fā)射。根據(jù)自旋統(tǒng)計(jì)估算，在電激發(fā)條件下，空穴和電子結(jié)合成單線 態(tài)和三線態(tài)激子的幾率分別為25%和75%。對熒光材料而言，它只能通過單線 態(tài)一單線態(tài)能量轉(zhuǎn)移的方式來形成單線態(tài)激子，因而由單線態(tài)發(fā)光材料制備的 器件的最高內(nèi)量子效率為25%。實(shí)際應(yīng)用中，由于器件界面折射等因素的影響， 利用熒光材料制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的外量子效率最高為5%。而對某些磷光 材料而言，它既能通過三線態(tài)一三線態(tài)能量轉(zhuǎn)移的方式來利用形成的三線態(tài)激 子，又能通過單線態(tài)一單線態(tài)能量轉(zhuǎn)移的方式然后經(jīng)單線態(tài)一三線態(tài)的系間竄 越來利用形成的單線態(tài)激子，因而由磷光材料組成的器件的最高內(nèi)量子效率可 達(dá)100。/。，外量子效率理論上可以是熒光材料器件的四倍(Baldo MA, O'Brien DF, You Y，etal. NATURE, 1998,395, p151)。磷光發(fā)光材料的使用又大大提高了有機(jī) 發(fā)光器件的競爭力。全彩色、大面積、高信息量的平板顯示器是OLED發(fā)展的最重要目標(biāo)之一。 隨著單色發(fā)光顯示的日趨成熟，對全彩顯示器件的研究也蓬勃興起。制備發(fā)白 光的器件，然后通過濾色膜得到三原色，重新組合三原色從而實(shí)現(xiàn)彩色顯示， 另外有機(jī)白光還可以用來做平面光源替代或補(bǔ)充目前的其它種類照明設(shè)施，用 途相當(dāng)廣泛，所以高效率白光器件成為OLED領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。目前實(shí)現(xiàn)有機(jī)白光器件的主要方法有染料攙雜的方法、多發(fā)光層結(jié)構(gòu)、聚 合物材料混合、利用激基復(fù)合物發(fā)光、利用有機(jī)微腔結(jié)構(gòu)、利用側(cè)面顏色轉(zhuǎn)換 結(jié)構(gòu)以及使用白光發(fā)光材料。其中多層發(fā)光結(jié)構(gòu)的方法應(yīng)用最多，所作的白光 器件的性能也最好。采用雙發(fā)光層結(jié)構(gòu)的白光器件種類很多，專利CN1638565A 報(bào)道了一種通過結(jié)構(gòu)簡化實(shí)現(xiàn)的有機(jī)白光發(fā)光器件，該有機(jī)器件發(fā)光層攙雜具 有藍(lán)色發(fā)光性質(zhì)的主體材料和具有橙色和紅色發(fā)光性質(zhì)中的任一種客體材料，
并且在電子傳輸層包含具有綠色發(fā)光性質(zhì)的材料。發(fā)光層有三層結(jié)構(gòu)，還有空穴傳輸層和阻擋層等，使用的有機(jī)層和有機(jī)材料種類較多。專利CN1584580A 中所述的一種有機(jī)電致白光器件，其發(fā)光層包括主體材料、藍(lán)色磷光染料和紅 色熒光染料，三種材料間能量傳遞得到白光器件，由于藍(lán)色發(fā)光材料的能級較 寬，和紅色發(fā)光材料接近時(shí)容易產(chǎn)生能量傳遞，降低藍(lán)色發(fā)光的強(qiáng)度，導(dǎo)致器 件發(fā)光偏離白光區(qū)域。專利CN1665359A報(bào)道了一種發(fā)白光的有機(jī)電致發(fā)光裝 置，所采用的發(fā)光層采用了熒光層與磷光層結(jié)合，器件具有電子、空穴傳輸層 以及阻擋層，有機(jī)層數(shù)和所用有機(jī)材料種類較多。專利CN1496208A提出了性 能改善的白色有機(jī)發(fā)光器件，該器件在空穴傳輸層或電子傳輸層進(jìn)行攙雜，結(jié) 合發(fā)光層的光得到白光，該方法減少了發(fā)光層的制備，但是所用的有機(jī)材料種 類仍然較多。專利ZL200520028445.7中提出了具有空穴注入層、空穴傳輸層、 發(fā)光層、空穴阻擋層、電子注入層的白光器件結(jié)構(gòu)，在發(fā)光層中攙雜了黃光發(fā) 光材料，結(jié)合主體材料的發(fā)光得到白光。該器件包含空穴注入、空穴傳輸層、 電子傳輸層、空穴阻擋層等多種功能層，器件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所用材料的種類 也較多，不利于降低有機(jī)器件的制作成本。針對這一現(xiàn)象和目前困擾高性能器 件的問題，我們提出了一種結(jié)構(gòu)簡易、使用材料種類少、并且發(fā)光顏色容易調(diào) 節(jié)的有機(jī)白光器件。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何提供一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光 器件及其制備方法，該器件結(jié)構(gòu)簡單合理，只采用三種有機(jī)材料和一層摻雜流 程即可實(shí)現(xiàn)高效率的白光發(fā)射，降低了原料成本，更適宜產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，簡單的 器件結(jié)構(gòu)解決了現(xiàn)有技術(shù)中所提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件制備工藝繁雜、需 要多層結(jié)構(gòu)和需要有機(jī)材料種類繁多等技術(shù)問題。
本發(fā)明所提出的技術(shù)問題是這樣解決的構(gòu)造一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電 致發(fā)光器件，包括襯底、陽極層、陰極層和位于陽極層和陰極層之間的有機(jī)功 能層，所述的陽極層或者陰極層位于襯底之上，所述有機(jī)功能層在外加電源的 驅(qū)動(dòng)下，發(fā)出白光，其特征在于有機(jī)功能層包括空穴傳輸層、摻雜層、藍(lán)色 發(fā)光薄層和空穴阻擋層，排列結(jié)構(gòu)從遠(yuǎn)離襯底的方向依次為空穴傳輸層、摻雜 層、藍(lán)色發(fā)光薄層和空穴阻擋層，其中空穴傳輸層材料、藍(lán)色發(fā)光薄層以及摻 雜層的主體材料為所述藍(lán)光發(fā)光材料，摻雜層的染料為黃光或橙色光或紅光的 有機(jī)發(fā)光染料。按照本發(fā)明所提供的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述藍(lán)光發(fā)光材料為能級在2.5 3.5eV之間，發(fā)光光譜在350 550 nm范圍內(nèi)，具 有空穴傳輸能力的材料；所述黃光或橙色光或紅光的有機(jī)發(fā)光染料為能級在 1.7 2.4eV之間，發(fā)光光譜在500 700nm范圍；所述空穴阻擋層采用具有低的 最高占用軌道(HOMO)能級(低于6.5eV)、能阻擋激子和空穴、具有電子傳 輸能力的空穴阻擋材料。藍(lán)光發(fā)光材料優(yōu)選NPB，發(fā)光峰值位于450nm;黃色 攙雜染料優(yōu)選(t-bt)2lr(acac)，發(fā)光峰值位于560nm;空穴阻擋材料優(yōu)選BCP，其 HOMO能級為6.7 eV。按照本發(fā)明所提供的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所 述藍(lán)光發(fā)光材料為NPB、 DPVBi、 Perylene、 Balq禾卩BczVBi中的一種或者多種； 所述黃光或橙色光或紅光的有機(jī)發(fā)光染料為熒光發(fā)光材料或者磷光發(fā)光材料； 所述空穴阻擋材料為BCP或TAZ。按照本發(fā)明所提供的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所 述黃光或橙色光或紅光的有機(jī)發(fā)光染料為(t-bt)2lr(acac)、 Rubrene、 DCJTB、 DCM 和BAM中的一種或者多種。按照本發(fā)明所提供的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，空 穴傳輸層厚度范圍為10~500 nm，攙雜層厚度范圍為1-500 nm，藍(lán)色發(fā)光薄層 的厚度范圍為0.1-50 nm，空穴阻擋層厚度范圍為1 500nm。優(yōu)選空穴傳輸層厚 度為40 nm;攙雜層厚度為30 nm;藍(lán)色發(fā)光薄層厚度為1 nm;空穴阻擋層厚 度為30nm。按照本發(fā)明所提供的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所
述陽極層材料為無機(jī)材料或者有導(dǎo)電聚合物，無機(jī)材料為金屬氧化物薄膜或者金屬薄膜，如ITO薄膜、氧化鋅薄膜、氧化錫鋅薄膜或金、銅、銀等功函數(shù)較 高的金屬薄膜，有機(jī)材料為PEDOT:PSS或PANI。按照本發(fā)明所提供的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所 述陰極層包括緩沖層和金屬層，緩沖層一般為LiF、 CsF等，金屬層一般采用鋰、 鎂、鈣、鍶、鋁、銦等功函數(shù)較低的金屬薄膜或它們與銅、金、銀的合金薄膜。按照本發(fā)明所提供的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所 述襯底是玻璃或者柔性基片或者金屬薄片等，其中柔性基片是固態(tài)薄片、聚酯 類或聚酞亞胺類化合物。按照本發(fā)明所提供的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所 述有機(jī)功能層設(shè)置有空穴注入層、電子傳輸層和緩沖層。如在陽極和空穴傳輸 層之間增加空穴注入層，厚度范圍10 100nm;在陰極和空穴阻擋層之間增加電 子注入層，厚度范圍10 100 tim;在蒸鍍金屬陰極之前增加緩沖層，厚度范圍 0.1~10證。該結(jié)構(gòu)優(yōu)化的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下步驟① 利用洗滌劑、乙醇溶液、丙酮溶液和去離子水對襯底或?qū)щ娀暹M(jìn)行超 聲清洗，清洗后干燥；② 將襯底傳送至真空蒸發(fā)室中進(jìn)行電極的制備，所述電極包括陽極層或者 陰極層，或者將導(dǎo)電基板進(jìn)行陣列化處理；③ 將制備好電極的襯底移入真空室，在氧氣壓環(huán)境下對進(jìn)行低能氧等離子 預(yù)處理；④ 將處理后的襯底按照器件結(jié)構(gòu)依次設(shè)置有機(jī)功能層，所述有機(jī)功能層包 括發(fā)光層、空穴阻擋層、摻雜層；⑤ 在有機(jī)層旋涂結(jié)束后在高真空度的蒸發(fā)室中進(jìn)行另一個(gè)電極的制備，所 述電極包括陰極層或者陽極層；⑥ 將做好的器件傳送到手套箱進(jìn)行封裝，手套箱為惰性氣體氛圍；⑦測試器件的電流一電壓一亮度特性，同時(shí)測試器件的發(fā)光光譜參數(shù)。其中步驟④的有機(jī)功能層的設(shè)置也可以根據(jù)所采用的有機(jī)材料不同替換為 真空蒸鍍或者旋涂與真空蒸鍍相結(jié)合的方法。在本發(fā)明中，具有薄層結(jié)構(gòu)的藍(lán)色發(fā)光層起到非常重要的作用。通常窄帶 隙的黃色或紅色發(fā)光材料攙雜在寬帶隙的主體材料中，很容易導(dǎo)致主體材料向 攙雜材料的能量傳遞或者攙雜材料的直接載流子捕獲，因此，寬帶隙發(fā)藍(lán)光的 主體材料很難發(fā)光或者發(fā)光微弱，難以形成白色的光。雖然可以降低染料攙雜 濃度，使藍(lán)光部分的發(fā)光強(qiáng)度相對增強(qiáng)，達(dá)到器件發(fā)出白光的目的，但是這樣 又會(huì)降低器件的效率和發(fā)光性能。藍(lán)光薄層的加入可以使器件的發(fā)光區(qū)域限制 在此層旁邊，通過調(diào)節(jié)此薄層的厚度，可以獲得強(qiáng)度較高的藍(lán)光發(fā)光峰，并且 不必降低黃光或紅光染料攙雜濃度，保證了器件的發(fā)光性能。此外在本發(fā)明中空穴傳輸層、發(fā)光層主體材料和藍(lán)色發(fā)光薄層均使用同一種材料，并且只用一次攙雜，簡化了OLED器件的制備流程，降低了制備難度， 大幅降低了 OLED器件的制備成本。高昂的制備成本是阻礙有機(jī)發(fā)光器件市場 化的主要因素之一，本發(fā)明中的簡化工藝可以很好的解決這個(gè)問題。雖然一種 材料起到三種作用，但并不阻礙高效率白光器件的實(shí)現(xiàn)。這里所述的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的有機(jī)白光器件還有許多的擴(kuò)展應(yīng)用。比如可以用于 倒置結(jié)構(gòu)的OLED器件，即首先在基板上制備陰極，然后是有機(jī)層，最后制備 器件陽極。該器件的有機(jī)層還可以加入其他功能層，比如加入空穴注入層、電 子傳輸層、緩沖層等，以進(jìn)一步提高器件的穩(wěn)定性和效率。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于① 由于空穴傳輸層、摻雜層的主體材料、藍(lán)色發(fā)光薄層均使用同一種材料， 這樣在制備過程中不用頻繁的更換不同有機(jī)材料，大大簡化了生產(chǎn)流程，提高 了生產(chǎn)效率。② 由于采用了藍(lán)色發(fā)光薄層結(jié)構(gòu)，使得白光器件中的藍(lán)色成分強(qiáng)度得到保 障，通過調(diào)節(jié)薄層的厚度和攙雜的濃度可以得到高效率、穩(wěn)定性好的白光發(fā)射。
③本發(fā)明中只采用三種有機(jī)材料實(shí)現(xiàn)了白光器件，并且器件發(fā)光可調(diào)，發(fā) 出白光的穩(wěn)定性高，降低了器件的制備成本和生產(chǎn)流程，提高了有機(jī)發(fā)光器件 的競爭力。本發(fā)明中所述結(jié)構(gòu)優(yōu)化的有機(jī)白光器件，它可以在較寬電壓范圍內(nèi)獲得穩(wěn)定的白光發(fā)射，除了可以用于顯示領(lǐng)域，它還可以用于日常的照明領(lǐng)域和液晶 背光源等其它平面照明光源。
圖1為本發(fā)明所提供的優(yōu)化結(jié)構(gòu)的白光有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中結(jié)構(gòu)器件的發(fā)光光譜；圖3為本發(fā)明一種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為圖3中白光有機(jī)電致發(fā)光器件所發(fā)出白光的色坐標(biāo)變化。其中11、襯底，21、陽極層，31、空穴傳輸層，41、摻雜層，51、空穴阻擋層，61、陰極層，25、空穴注入層，55、電子傳輸層。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。結(jié)合附圖1對該結(jié)構(gòu)優(yōu)化的有機(jī)電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)和材料進(jìn)行詳細(xì)的說明， 該器件在襯底11上制備出陽極層21，在陽極層21上制備各有機(jī)功能層，最后 在有機(jī)層上蒸鍍陰極層61，有機(jī)功能層由三種有機(jī)材料構(gòu)成，分別是藍(lán)光發(fā)光 材料、黃光或橙色光或紅光的有機(jī)發(fā)光染料、空穴阻擋材料，有機(jī)功能層從陽 極層21到陰極層61的結(jié)構(gòu)為空穴傳輸層31、攙雜層41、空穴阻擋層51，摻 雜層41和空穴阻擋層51之間設(shè)置有藍(lán)色發(fā)光薄層，其中藍(lán)光發(fā)光材料作為有 機(jī)功能層的空穴傳輸層31材料、藍(lán)色發(fā)光薄層材料和摻雜層41的主體材料， 摻雜層41的染料為黃光或橙色光或紅光的有機(jī)發(fā)光染料，主體材料和染料結(jié)合 形成的發(fā)光層(染料攙雜的質(zhì)量比范圍是0.1 20%)。空穴傳輸層31厚度范圍為 10 500nm，攙雜層41厚度范圍為1~500 nm，藍(lán)色發(fā)光薄層的厚度范圍為0.1~50 nm，空穴阻擋層范圍為1 500nm。 本發(fā)明中襯底11為電極層和有機(jī)功能層的依托，它在可見光區(qū)域有著良好 的透光性能，有一定的防水汽和氧氣滲透性能，有著較好的表面平整性。它可 以是玻璃、柔性基片或較薄的金屬。若為柔性基片，可以是聚酯類、聚酞亞胺 類化合物。本發(fā)明中陽極層21作為有機(jī)電致發(fā)光器件正向電壓的連接層，它要求有一 定導(dǎo)電性能和較高的功函數(shù)。通?？梢圆捎脽o機(jī)材料或有機(jī)導(dǎo)電聚合物，無機(jī) 材料一般為ITO薄膜、氧化鋅薄膜、氧化錫鋅薄膜等金屬氧化物薄膜或金、銅、 銀等功函數(shù)較高的金屬薄膜，優(yōu)選為ITO薄膜，有機(jī)導(dǎo)電聚合物優(yōu)選為 PEDOT:PSS或PANI。本發(fā)明中陰極層61作為有機(jī)電致發(fā)光器件負(fù)向電壓的連接層，它要求有一 定導(dǎo)電性能和較低的功函數(shù)。陰極通常包括一層很薄(0.1 10nm)的緩沖層和金 屬層。緩沖層一般為LiF、 CsF等，金屬層一般采用鋰、鎂、鈣、鍶、鋁、銦等 功函數(shù)較低的金屬薄膜或它們與銅、金、銀的合金薄膜。本發(fā)明中藍(lán)光發(fā)光材料，它的能級在2.5-3.5 eV之間，發(fā)光光譜在350~550 nm范圍內(nèi)，并且此材料具有一定的空穴傳輸能力，具有發(fā)出藍(lán)光性質(zhì)的材料較 多，優(yōu)選材料為NPB、 DPVBi、 Perylene、 Balq、 BczVBi等。本發(fā)明中發(fā)出黃光或橙色光或紅光的有機(jī)發(fā)光染料，它的能級在1.7 2.4eV 之間，發(fā)光光譜在500-700nm范圍內(nèi)。它可以為熒光發(fā)光材料，也可以為磷光 發(fā)光材料，磷光材料主要集中在Ir、 Pt、 Os、 Eu、 Re、 Au等重金屬的配合物。 優(yōu)選材料為(t-bt)2lr(acac)、 Rubrene、 DCJTB、 DCM、 BAM等。本發(fā)明中的空穴阻擋層51所用材料，它要求具有較低的最高占用軌道 (HOMO)能級，可以有效的阻擋激子和空穴，另外它需要有一定的電子傳輸能力。 優(yōu)選材料為BCP、 TAZ等。實(shí)施例1:本實(shí)施的器件結(jié)構(gòu)如附圖1所示，器件襯底11為玻璃，使用的陽極層21 為氧化銦錫(ITO)薄膜。將ITO薄膜通過光刻方法得到需要的陽極層21圖案， 然后用堿液、丙酮、乙醇、去離子水超聲清洗，用高純氮?dú)獯蹈珊蟠茫粚⑶?洗的ITO基板放入預(yù)處理腔體，在真空度高于10"^orr以后，通入適量氮?dú)夂脱?氣進(jìn)行等離子處理，以提高ITO薄膜的功函數(shù)。預(yù)處理完成以后直接傳送至有 機(jī)薄膜蒸發(fā)腔體；在高真空環(huán)境下，開始蒸鍍空穴傳輸層31NPB,厚度為40nm; 然后關(guān)閉基板的擋板，開啟攙雜材料(t-bt)2lr(acac)的蒸發(fā)電源，達(dá)到要求速率 后開啟基板的擋板，磷光材料的攙雜比例為5%，以NPB為主體材料的攙雜層 41的厚度為30nm;然后關(guān)閉攙雜材料蒸發(fā)，繼續(xù)蒸鍍1 nm厚的NPB作為藍(lán) 光發(fā)光薄層；最后蒸鍍空穴阻擋層51BCP，層厚為20 nm;至此有機(jī)功能層蒸 發(fā)完畢，將器件傳送至金屬腔體進(jìn)行陰極層61的蒸鍍。陰極層61由lnm的LiF 和100 nm厚的Al層構(gòu)成。薄膜的蒸發(fā)速率和蒸發(fā)膜厚都可以實(shí)時(shí)監(jiān)控。用 Kdthley 2400電壓一電流源結(jié)合PR650光譜儀對器件進(jìn)行測試。器件在6V電壓下，色坐標(biāo)為(0.375， 0.346)，亮度為1560 cd/m2， 8 V電壓 下色坐標(biāo)為(0.353， 0.325)，亮度為4840 cd/m2， 10 V電壓下色坐標(biāo)為(0.325， 0.313)，亮度為8670cd/m2， 12V電壓下色坐標(biāo)為(0.305， 0.301)，亮度為11670 cd/m2。器件在9V電壓下的發(fā)光光譜如附圖2所示。實(shí)施例2:在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，我們在陽極層21和空穴傳輸層31之間增加空穴注 入層25，將黃光攙雜材料(t-bt)2lr(acac)更換為Rubrene，在空穴阻擋層51和陰極 61之間增加一層電子注入層55。器件結(jié)構(gòu)如附圖3所示，所用材料和層厚分別 為ITO/CuPc(30 nm)/NPB (30 nm)/NPB:Rubrene(0.4%, 30 nm)/NPB(1 nm)/BCP(10 mn)/Alq(20 nm)/LiF(1 nm):A1(100 nm)。器件的制備方法如實(shí)施例1 雷同，用Keithley2400電壓—電流源結(jié)合PR650光譜儀對器件進(jìn)行測試。器件在6V電壓下，色坐標(biāo)為(0.357， 0.337),亮度為630cd/m2， 8V電壓下 色坐標(biāo)為(0.344， 0.329)，亮度為4840 cd/m2， 10 V電壓下色坐標(biāo)為(0.332， 0.310)， 亮度為9670 cd/m2。器件在5 12 V電壓下的色坐標(biāo)變化如附圖4所示。
權(quán)利要求
1、 一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，包括襯底、陽極層、陰極層和 位于陽極層和陰極層之間的有機(jī)功能層，所述的陽極層或者陰極層位于襯底之 上，所述有機(jī)功能層在外加電源的驅(qū)動(dòng)下，發(fā)出白光，其特征在于有機(jī)功能 層包括空穴傳輸層、摻雜層、藍(lán)色發(fā)光薄層和空穴阻擋層，排列結(jié)構(gòu)從遠(yuǎn)離襯 底的方向依次為空穴傳輸層、摻雜層、藍(lán)色發(fā)光薄層和空穴阻擋層，其中空穴 傳輸層材料、藍(lán)色發(fā)光薄層以及摻雜層的主體材料為所述藍(lán)光發(fā)光材料，摻雜 層的染料為黃光或橙色光或紅光的有機(jī)發(fā)光染料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于， 所述藍(lán)光發(fā)光材料為能級在2.5~3.5 eV之間，發(fā)光光譜在350~550 nm范圍內(nèi)， 具有空穴傳輸能力的材料；所述黃光或橙色光或紅光的有機(jī)發(fā)光染料為能級在 1.7 2.4eV之間，發(fā)光光譜在500-700 nm范圍；所述空穴阻擋層為最高占用軌 道HOMO能級低于6.5 eV、能阻擋激子和空穴、具有電子傳輸能力的空穴阻擋 材料。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于， 所述藍(lán)光發(fā)光材料為NPB、 DPVBi、 Perylene、 Balq和BczVBi中的一種或者多 種；所述黃光或橙色光或紅光的有機(jī)發(fā)光染料為熒光發(fā)光材料或者磷光發(fā)光材 料；所述空穴阻擋材料為BCP或TAZ。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于， 所述黃光或橙色光或紅光的有機(jī)發(fā)光染料為(t-bt)2lr(acac)、 Rubrene、 DCJTB、 DCM和BAM中的一種或者多種。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于， 空穴傳輸層厚度范圍為10~500 nm,攙雜層厚度范圍為1~500 nm，藍(lán)色發(fā)光層 的厚度范圍為0.1-50 nm，空穴阻擋層厚度范圍為1 500nm。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于， 所述陽極層材料為無機(jī)材料或者有機(jī)導(dǎo)電聚合物，無機(jī)材料為金屬氧化物薄膜或者金屬薄膜，有機(jī)導(dǎo)電聚合物為PEDOT:PSS或PANI。
7、根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于， 所述襯底是玻璃或者柔性基片或者金屬薄片，其中柔性基片是固態(tài)薄片、聚酯 類或聚酞亞胺類化合物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，包括襯底、陽極層、陰極層和位于陽極層和陰極層之間的有機(jī)功能層，所述的陽極層或者陰極層位于襯底之上，所述有機(jī)功能層在外加電源的驅(qū)動(dòng)下，發(fā)出白光，其特征在于有機(jī)功能層包括空穴傳輸層、摻雜層、藍(lán)色發(fā)光薄層和空穴阻擋層，排列結(jié)構(gòu)從遠(yuǎn)離襯底的方向依次為空穴傳輸層、摻雜層、藍(lán)色發(fā)光薄層和空穴阻擋層，其中空穴傳輸層材料、藍(lán)色發(fā)光薄層以及摻雜層的主體材料為所述藍(lán)光發(fā)光材料，摻雜層的染料為黃光或橙色光或紅光的有機(jī)發(fā)光染料。該器件結(jié)構(gòu)簡單合理，只采用三種有機(jī)材料和一層摻雜流程即可實(shí)現(xiàn)高效率的白光發(fā)射，降低了原料成本，更適宜產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號H01L51/52GK101123298SQ200710049990
公開日2008年2月13日 申請日期2007年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月11日
發(fā)明者于軍勝, 軍 王, 蔣亞東 申請人:電子科技大學(xué)