專利名稱：疊層有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
疊層有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域，尤其涉及一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。
背景技術(shù)：
1987年，美國(guó)Eastman Kodak公司的C. W. Tang和VanSlyke報(bào)道了有機(jī)電致發(fā)光研究中的突破性進(jìn)展。利用超薄薄膜技術(shù)制備出了高亮度，高效率的雙層有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)。在該雙層結(jié)構(gòu)的器件中，IOV下亮度達(dá)到lOOOcd/m2，其發(fā)光效率為I. 511m/W、壽命大于100小時(shí)。OLED的發(fā)光原理是基于在外加電場(chǎng)的作用下，電子從陰極注入到有機(jī)物的最低未占有分子軌道(LUMO)，而空穴從陽極注入到有機(jī)物的最高占有軌道(HOMO)。電子和空穴在 發(fā)光層相遇、復(fù)合、形成激子，激子在電場(chǎng)作用下遷移，將能量傳遞給發(fā)光材料，并激發(fā)電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)能量通過輻射失活，產(chǎn)生光子，釋放光能。目前，為了提高發(fā)光亮度和發(fā)光效率，越來越多的研究是以疊層器件為主，這種結(jié)構(gòu)通常是用電荷產(chǎn)生層作為連接層把數(shù)個(gè)發(fā)光單元串聯(lián)起來，與單元器件相比，疊層結(jié)構(gòu)器件往往具有成倍的電流效率和發(fā)光亮度，疊層OLED的初始亮度比較大，在相同的電流密度下測(cè)量時(shí)，換算成單元器件的初始亮度，堆積器件會(huì)有較長(zhǎng)的壽命，而這種疊層器件也可以很容易的將不同顏色的發(fā)光單元串聯(lián)混合成白光，從而實(shí)現(xiàn)白光的發(fā)射。疊層器件的電荷產(chǎn)生層必須具有電子再生能力和空穴再生能力，且具有比較好的注入能力，才能有效的將電子和空穴注入到各個(gè)發(fā)光單元，從而實(shí)現(xiàn)器件的發(fā)光。目前研究的比較多的是利用兩種或兩種以上具有空穴注入或電子注入的材料作為電荷生成層(如Cs:BCP/V205)，或者是η型和P型摻雜層作為電荷產(chǎn)生層(如η型(Alq3 = Li)和ρ型(NPB: FeCl3))、或者是Al-WO3-Au等順序連接多個(gè)發(fā)光單元而構(gòu)成，但是這種電荷產(chǎn)生層由于摻雜材料類型不一樣(一種是P摻雜，一種是η摻雜),或者是涉及多層不一樣的結(jié)構(gòu)，都給制備工藝帶來了一定的制約。另外，一般疊層器件都是使用正置結(jié)構(gòu)，電荷產(chǎn)生層需要另外加入一種P-型材料進(jìn)行空穴的產(chǎn)生，從而給第二器件單元提供空穴，是一種串聯(lián)模式，由此導(dǎo)致電阻較高，發(fā)光效率較低。

發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種發(fā)光效率較高的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，包括具有正置結(jié)構(gòu)的第一發(fā)光器件層、具有倒置結(jié)構(gòu)的第二發(fā)光器件層，及位于所述第一發(fā)光器件層和所述第二發(fā)光器件層之間的電荷產(chǎn)生層，其中，所述電荷產(chǎn)生層包括第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層、第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層和位于所述第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層和所述第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層之間的高功函數(shù)金屬層。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層和所述第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層的材質(zhì)為摻雜有電子注入材料的鈹配合物。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述電子注入材料為碳酸銫、疊氮銫、氟化銫、氟化鋰、氧化鋰或碳酸鋰；所述鈹配合物為吩基吡啶鈹、10-羥基苯并喹啉鈹、8-羥基喹啉鈹、2-甲基-8-羥基喹啉鈹、8-羥基喹啉鈹或7-丙基-8羥基喹啉鈹；所述電子注入材料的摻雜質(zhì)量比例為10% 60%。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一發(fā)光器件層包括第一陽極和依次層疊在所述第一陽極上的第一空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一電子阻擋層、第一發(fā)光層、第一空穴阻擋層及第一電子傳輸層；所述第二發(fā)光器件層包括第 二電子傳輸層及依次層疊在所述第二電子傳輸層上的第二空穴阻擋層、第二發(fā)光層、第二電子阻擋層、第二空穴傳輸層、第一空穴注入層及第二陽極。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一陽極為氧化銦錫玻璃、摻氟氧化錫玻璃、摻鋁的氧化鋅玻璃或鎂-銦氧化物玻璃；所述第二陽極為銀、鋁、鉬或金。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一空穴注入層和第二空穴注入層的材料為三氧化鑰、
三氧化鎢、五氧化二釩或酞菁銅。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一空穴傳輸層、第二空穴傳輸層、第一電子阻擋層及第二電子阻擋層的材料為1，I-二 [4-[N，N, -二 (P-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷、N，N’_ 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺、4，4'，4"-三(咔唑_9_基)三苯胺、N，N’ -(I-萘基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺、1，3，5-三苯基苯或酞菁銅。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的材料為4- ( 二腈甲基)-2- 丁基-6-(l，l，7，7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃、9，10-二 -β -亞萘基蒽、4-( 二腈甲烯基)-2_異丙基_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、8-羥基喹啉鋁中的一種或其混合物。在優(yōu)選的實(shí)施例中，所述第一電子傳輸層、第二電子傳輸層、第一空穴阻擋層及第二空穴阻擋層的材料為2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1，3，4-噁二唑、8-羥基喹啉鋁、2，5- 二(I-萘基)-1,3,4- 二唑、4，7- 二苯基-1,10-菲羅啉、1，2，4-三唑衍生物、N-芳基苯并咪唑或喹喔啉衍生物。—種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括在陽極上依次蒸鍍第一空穴注入、第一空穴傳輸層、第一電子阻擋層、第一發(fā)光層、第一空穴阻擋層和第一電子傳輸層；在所述第一電子傳輸層上蒸鍍第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層，然后蒸鍍高功函數(shù)金屬層，再蒸鍍第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層 '及在所述第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層上依次蒸鍍第二電子傳輸層、第二空穴阻擋層、第二發(fā)光層、第二電子阻擋層、第二空穴傳輸層、第二空穴注入層和第二陽極，得到疊層有機(jī)電致發(fā)光器件。上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件是將電子傳輸能力較好的鈹配合物(電子傳輸速率為ΙΧΙΟΛ^2^1^)作為電荷產(chǎn)生層的η-型摻雜的主體材料，并用高功函數(shù)金屬層將兩層η-型摻雜的電子產(chǎn)生層隔開，起到作為單個(gè)發(fā)光單元的電極的作用，將器件并聯(lián)起來，以降低電阻，提高發(fā)光效率。
通過附圖中所示的本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的更具體說明，本發(fā)明的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按實(shí)際尺寸等比例縮放繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本發(fā)明的主旨。圖I為一實(shí)施方式的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)不意圖；圖2為實(shí)施例I的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件與傳統(tǒng)的串聯(lián)疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的流明效率與亮度的關(guān)系圖；圖3為實(shí)施例I的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件與傳統(tǒng)的串聯(lián)疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的電流效率與電流密度的關(guān)系圖。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。請(qǐng)參閱圖1，一實(shí)施方式的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件100，包括具有正置結(jié)構(gòu)的第一發(fā)光器件層10、具有倒置結(jié)構(gòu)的第二發(fā)光器件層30，及位于第一發(fā)光器件層10和第二發(fā)光器件層30之間的電荷產(chǎn)生層20。下面描述第一發(fā)光器件層10的正置結(jié)構(gòu)本實(shí)施例中，第一發(fā)光器件層10包括第一陽極11和依次層疊在第一陽極11上的第一空穴注入層12、第一空穴傳輸層13、第一電子阻擋層14、第一發(fā)光層15、第一空穴阻擋層16及第一電子傳輸層17。在其他實(shí)施例中，第一發(fā)光器件層10也可只包括第一陽極11和第一發(fā)光層15，其他各層，如第一空穴注入層12、第一空穴傳輸層13、第一電子阻擋層
14、第一空穴阻擋層16和第一電子傳輸層17可以按照需要添加，也可以選擇不添加。第一陽極11可以為氧化銦錫玻璃(ITO)、摻氟氧化錫玻璃(FTO)、摻鋁的氧化鋅玻璃(AZO)或鎂-銦氧化物玻璃，優(yōu)選為ΙΤ0。第一空穴注入層12的材料可以為三氧化鑰(MoO3)、三氧化鎢(WO3)，五氧化二釩(V2O5)或酞菁銅(CuPc)，厚度為20-80nm。優(yōu)選的，材料為MoO3，厚度為40nm。第一空穴傳輸層13的材料可以為I, I-二 [4_[N,N' -二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺(TPD)、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N，N’-(I-萘基)-Ν，N’- 二苯基 _4，4’-聯(lián)苯二胺(NPB)、1，3，5-三苯基苯(TDAPB)或酞菁銅(CuPc)。第一空穴傳輸層13的厚度為20-80nm。優(yōu)選的，材料為NPB，厚度為40nm。第一電子阻擋層14的材料可以為1，I- 二 [4-[N，N' - 二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺(TPD)、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N，N’ -(I-萘基)-Ν，N’- 二苯基 _4，4’-聯(lián)苯二胺(NPB)、1，3，5-三苯基苯(TDAPB)或酞菁銅(CuPc)。第一電子阻擋層14的厚度為O. 5-10nm。優(yōu)選的，材料為TAPC，厚度為5nm。第一發(fā)光層15的材料可以為4-(二腈甲基)-2-丁基-6-(l，l，7，7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTB)、9，10- 二 - β -亞萘基蒽(AND)、4- (二腈甲烯基)_2_異丙基-6-(l，l，7，7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTI)、二甲基喹吖啶酮(DMQA)和8-羥基喹啉鋁(Alq3)中的一種或其混合物。對(duì)磷光發(fā)光材料而言，第一發(fā)光層15的材料可以是空穴傳輸材料或者電子傳輸材料的一種或兩種進(jìn)行混合摻雜制備，其摻雜質(zhì)量比例為1% -20%;對(duì)熒光發(fā)光材料而言，第一發(fā)光層15的材料則可以是單獨(dú)作為發(fā)光材料作為發(fā)光層(如Alq3)。第一空穴阻擋層16的材料可以為2_(4_聯(lián)苯基)_5_(4_叔丁基)苯基-I, 3,4-11惡二唑(PBD)、8_ 羥基喹啉鋁(Alq3)、2，5-二(I-萘基)_1，3，4_ 二唑(BND)、4，7_ 二苯基 _1，10-菲羅啉(Bphen)、1，2，4-三唑衍生物(如TAZ)、N-芳基苯并咪唑(TPBi)或喹喔啉衍生物(TPQ)。第一空穴阻擋層16的厚度為3-10nm。優(yōu)選的，材料為TPBi，厚度為5nm。第一電子傳輸層17的材料可以為2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-I, 3,4-11惡二唑(PBD)、8_ 羥基喹啉鋁(Alq3)、2，5-二(I-萘基)_1，3，4_ 二唑(BND)、4，7_ 二苯基 _1，10-菲羅啉(Bphen)、1，2，4-三唑衍生物(如TAZ)、N-芳基苯并咪唑(TPBi)或喹喔啉衍生·物(TPQ)。第一電子傳輸層17的厚度為40-80nm。優(yōu)選的，材料為Bphen，厚度為60nm。下面描述電荷產(chǎn)生層20的結(jié)構(gòu)電荷產(chǎn)生層20包括第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層21、第二 η_型摻雜的電子產(chǎn)生層23和位于第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層21和第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層23之間的高功函數(shù)金屬層22。第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層21的材質(zhì)優(yōu)選為摻雜有電子注入材料的鈹配合物。第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層21的厚度為10-80nm。電子注入材料可以為碳酸銫(Cs2CO3)、疊氮銫(CsN3)、氟化銫(CsF)、氟化鋰(LiF)、氧化鋰(Li2O)或碳酸鋰(Li2CO3)。鈹配合物可以為吩基吡啶鈹(B^p2)、10-羥基苯并喹啉鈹(BeBq2)、8_羥基喹啉鈹(BeqQ2)、2-甲基_8_羥基喹啉鈹(BeMQ2)、8_羥基喹啉鈹(BeQ2)或7_丙基_8羥基喹啉鈹(BePrQ2)。第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層21中，以鈹配合物為主體，電子注入材料的摻雜質(zhì)量比例為10% 60%。高功函數(shù)金屬層22所使用的高功函數(shù)金屬是指功函數(shù)大于4. 2ev的金屬，例如銀(Ag，4. 26ev)、鋁(Al，4. 28ev)、鉬(Pt, 5. 65ev)或金(Au，5. lev)。高功函數(shù)金屬層 22 的厚度為5 30nm。第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層23的材質(zhì)優(yōu)選為摻雜有電子注入材料的鈹配合物。第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層23的材料、厚度與第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層21相同，可以理解，也可以不同。下面描述第二發(fā)光器件層30的倒置結(jié)構(gòu)。第二發(fā)光器件層30包括第二電子傳輸層31及依次層疊在第二電子傳輸層31上的第二空穴阻擋層32、第二發(fā)光層33、第二電子阻擋層34、第二空穴傳輸層35、第一空穴注入層36及第二陽極37。在其他實(shí)施例中，第二發(fā)光器件層30也可只包括第二陽極37和第二發(fā)光層33,其他各層,如第一空穴注入層36、第二空穴傳輸層35、第二電子阻擋層34、第二空穴阻擋層32和第二電子傳輸層31可以按照需要添加，也可以選擇不添加。
第二電子傳輸層31的材料可以為2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-I, 3,4-11惡二唑(PBD)、8_ 羥基喹啉鋁(Alq3)、2，5-二(I-萘基)_1，3，4_ 二唑(BND)、4，7_ 二苯基 _1，10-菲羅啉(Bphen)、1，2，4-三唑衍生物(如TAZ)、N-芳基苯并咪唑(TPBi)或喹喔啉衍生物(TPQ)。第二電子傳輸層31的材料、厚度和第一電子傳輸層17的相同?？梢岳斫?也可以不同。第二空穴阻擋層32的材料可以為2_(4_聯(lián)苯基)_5_(4_叔丁基)苯基-I, 3,4-11惡二唑(PBD)、8_ 羥基喹啉鋁(Alq3)、2，5-二(I-萘基)_1，3，4_ 二唑(BND)、4，7_ 二苯基 _1，10-菲羅啉(Bphen)、1，2，4-三唑衍生物(如TAZ)、N-芳基苯并咪唑(TPBi)或喹喔啉衍生物(TPQ)。第二空穴阻擋層32的材料、厚度和第一空穴阻擋層16的相同?？梢岳斫?，也可以不同。第二發(fā)光層33的材料可以為4_(二腈甲基)-2_丁基-6-(l，l，7，7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTB)、9，10- 二 - β -亞萘基蒽(AND)、4- (二腈甲烯基)_2_異丙基-6-(1，I，7，7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTI)、二甲基喹吖啶酮(DMQA)、 8-輕基喹啉招(Alq3)中的一種或其混合物。第二發(fā)光層33的材料、厚度可以與第一發(fā)光層15相同,可以理解,也可以不同。第二電子阻擋層34的材料可以為1，I- 二 [4-[N，N' - 二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺(TPD)、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N，N’-(I-萘基)-Ν，N’- 二苯基 _4，4’-聯(lián)苯二胺(NPB)、1，3，5-三苯基苯(TDAPB)或酞菁銅(CuPc)。第一電子阻擋層14的厚度為O. 5-10nm。第二電子阻擋層34的材料、厚度可以與第一電子阻擋層14相同，可以理解，也可以不同。第二空穴傳輸層35的材料可以為I, I-二 [4-[N,N' -二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺(TPD)、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N，N’-(I-萘基)-Ν，N’- 二苯基 _4，4’-聯(lián)苯二胺(NPB)、1，3，5-三苯基苯(TDAPB)或酞菁銅(CuPc)。第一空穴傳輸層13的厚度為20-80nm。第二空穴傳輸層35的材料、厚度可以與第一空穴傳輸層13相同,可以理解,也可以不同。第一空穴注入層36的材料可以為三氧化鑰(MoO3)、三氧化鎢(WO3)，五氧化二釩(V2O5)或酞菁銅(CuPc)。第一空穴注入層36的材料、厚度可以與第一空穴注入層12相同，可以理解，也可以不同。第二陽極37可以為銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Pt)或金(Au)，厚度為20_200nm。優(yōu)選的，材料為Ag，厚度為150nm。傳統(tǒng)的疊層器件的電荷產(chǎn)生層是蒸鍍兩層以上各具有空穴注入或電子注入的材料作為電荷產(chǎn)生層，這種電荷產(chǎn)生層制備復(fù)雜，不利于降低啟動(dòng)電壓，一般的η型摻雜物的主體材料都是電子傳輸速率較差的材料，另外，疊層器件都是使用正置結(jié)構(gòu)，電荷產(chǎn)生層需要另外加入一種P-型材料進(jìn)行空穴的產(chǎn)生，從而給第二器件單元提供空穴。而本實(shí)施方式的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件100是將電子傳輸能力較好的鈹配合物(電子傳輸速率為ΙΧΙΟΛ^2^1^)作為電荷產(chǎn)生層的η-型摻雜的主體材料，并用高功函數(shù)金屬層將兩層η-型摻雜的電子產(chǎn)生層隔開，起到作為單個(gè)發(fā)光單元的電極的作用，將器件并聯(lián)起來，以降低電阻，提高發(fā)光效率。另外，本實(shí)施方式只用到一種η-型摻雜的電荷產(chǎn)生層和金屬層，因此有利于器件的制備加工。上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法包括如下步驟。步驟SI，制備正置結(jié)構(gòu)的第一發(fā)光器件層，包括在陽極上依次蒸鍍第一空穴注入、第一空穴傳輸層、第一電子阻擋層、第一發(fā)光層、第一空穴阻擋層和第一電子傳輸層。步驟S2,制備電荷產(chǎn)生層,包括在第一電子傳輸層上蒸鍍第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層，然后蒸鍍高功函數(shù)金屬層，再蒸鍍第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層。蒸鍍的方法均可采用雙源共蒸鍍或者單源共混蒸鍍。步驟S3，制備倒置結(jié)構(gòu)的第二發(fā)光器件層，包括在該另一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層上依次蒸鍍第二電子傳輸層、第二空穴阻擋層、第二發(fā)光層、第二電子阻擋層、第二空穴傳輸層、第二空穴注入層和第二陽極。從而得到上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件。 以下通過具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明。下述實(shí)施例中所用到的制備與測(cè)試儀器為高真空鍍膜設(shè)備(沈陽科學(xué)儀器研制中心有限公司，壓強(qiáng)< I X 10_3Pa)、電流-電壓測(cè)試儀(美國(guó)Keithly公司，型號(hào)2602)、電致發(fā)光光譜測(cè)試儀(美國(guó)photo research公司，型號(hào)PR650)以及屏幕亮度計(jì)(北京師范大學(xué)，型號(hào)ST-86LA)。實(shí)施例I :在陽極(ΙΤ0玻璃)上依次蒸鍍制備第一發(fā)光器件層的結(jié)構(gòu)，包括依次蒸鍍第一空穴注入層(MoO3)、第一空穴傳輸層(NPB)、第一電子阻擋層(TAPC)、第一發(fā)光層(Alq3)、第一空穴阻擋層(TPBi)、第一電子傳輸層(PBD);然后蒸鍍電荷產(chǎn)生層，包括先蒸鍍第一η-型摻雜的電子產(chǎn)生層，第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層的主體材料為8印 2，客體為CsN3，摻雜質(zhì)量比例為40%，厚度為20nm ;然后蒸鍍高功函數(shù)金屬層，采用Ag，厚度為IOnm ;接著蒸鍍第二η-型摻雜的電子產(chǎn)生層，條件與第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層一致；然后繼續(xù)蒸鍍第二發(fā)光單元，采用倒置的方法，依次蒸鍍第二電子傳輸層(PBD)、第二空穴阻擋層(TPBi)、第二發(fā)光層(Alq3)、第二電子阻擋層(TAPC)、第二空穴傳輸層(NPB)、第二空穴注入層(MoO3)和第二陽極(Ag)。最后得到所需要的疊層電致發(fā)光器件。除了已注明之外，其余功能層的厚度為優(yōu)選厚度。實(shí)施例2:在陽極(FT0玻璃)上依次蒸鍍制備第一發(fā)光器件層的結(jié)構(gòu)，包括依次蒸鍍第一空穴注入層(WO3)、第一空穴傳輸層(TH))、第一電子阻擋層(TAPC)、第一發(fā)光層(AND)、第一空穴阻擋層(Alq3)、第一電子傳輸層(PBD);然后蒸鍍電荷產(chǎn)生層，第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層的主體材料為BeBp2，客體為CsN3，摻雜質(zhì)量比例為10%，厚度為25nm，中間高功函數(shù)金屬層以及第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層條件與實(shí)施例I相同；然后繼續(xù)蒸鍍第二發(fā)光單元，采用倒置的方法，依次蒸鍍第二電子傳輸層(Alq3)、第二空穴阻擋層(TPBi)、第二發(fā)光層(AND)、第二電子阻擋層(TH))、第二空穴傳輸層(NPB)、第二空穴注入層(WO3)和第二陽極(Al)。最后得到所需要的疊層電致發(fā)光器件。除了已注明之外，其余功能層的厚度為優(yōu)選厚度。實(shí)施例3 在陽極(ΖΑ0玻璃)上依次蒸鍍制備第一發(fā)光器件層的結(jié)構(gòu)，包括依次蒸鍍第一空穴注入層(V2O5)、第一空穴傳輸層(TCTA)、第一電子阻擋層(TAPC)、第一發(fā)光層(DCJTI)、第一空穴阻擋層(BND)、第一電子傳輸層(PBD);然后蒸鍍電荷產(chǎn)生層，第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層的主體材料為BeqQ2，客體為CsF，摻雜質(zhì)量比例為20%，厚度為40nm，繼續(xù)蒸鍍中間的高功函數(shù)金屬層，采用Pt，厚度為30nm，接著蒸鍍第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層，客體為L(zhǎng)i2CO3，摻雜質(zhì)量比例為10%，相對(duì)于實(shí)施例1，其余條件不變；然后繼續(xù)蒸鍍第二發(fā)光單元，采用倒置的方法，依次蒸鍍第二電子傳輸層(BND)、第二空穴阻擋層(TPBi)、第二發(fā)光層(DCJIT)、第二電子阻擋層(TCTA)、第二空穴傳輸層(NPB)、第二空穴注入層(V2O5)和第二陽極(Pt)。最后得到所需要的疊層電致發(fā)光器件。除了已注明之外，其余功能層的厚度為優(yōu)選厚度。實(shí)施例4 在陽極(鎂-銦氧化物玻璃)上依次蒸鍍制備第一發(fā)光器件層的結(jié)構(gòu)，包括依次蒸鍍第一空穴注入層(CuPc)、第一空穴傳輸層(NPB)、第一電子阻擋層(TAPC)、第一發(fā)光層(DMQA)、第一空穴阻擋層(Bqhen)、第一電子傳輸層(PBD);然后蒸鍍電荷產(chǎn)生層，第一層的主體材料為BeMQ2，客體為L(zhǎng)iF，摻雜質(zhì)量比例為40%，厚度為10nm，繼續(xù)蒸鍍中間的高功 函數(shù)金屬層，采用Au，厚度為5nm，接著蒸鍍第二層的η-型摻雜的電子產(chǎn)生層，相對(duì)于實(shí)施例1，條件不變；然后繼續(xù)蒸鍍第二發(fā)光單元，采用倒置的方法，依次蒸鍍第二電子傳輸層(Pphen)、第二空穴阻擋層(TPBi)、第二發(fā)光層(DMQA)、第二電子阻擋層(TAPC)、第二空穴傳輸層(NPB)、第二空穴注入層(CuPc)和第二陽極(Au)。最后得到所需要的疊層電致發(fā)光器件。除了已注明之外，其余功能層的厚度為優(yōu)選厚度。實(shí)施例5 在陽極(ΙΤ0玻璃)上依次蒸鍍制備第一發(fā)光器件層的結(jié)構(gòu)，包括依次蒸鍍第一空穴注入層(MoO3)、第一空穴傳輸層(TDAPB)、第一電子阻擋層(TAPC)、第一發(fā)光層(Alq3)、第一空穴阻擋層(TAZ)、第一電子傳輸層(PBD);然后蒸鍍電荷產(chǎn)生層，第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層的主體材料為BeQ2，客體為L(zhǎng)i2O,摻雜質(zhì)量比例與厚度不變，繼續(xù)蒸鍍中間的高功函數(shù)金屬層，采用Ag，厚度為5nm，接著蒸鍍第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層，相對(duì)于實(shí)施例1，材料不變，比例不變，厚度為IOnm;然后繼續(xù)蒸鍍第二發(fā)光單元，采用倒置的方法，依次蒸鍍第二電子傳輸層(TAZ)、第二空穴阻擋層(TPBi)、第二發(fā)光層(Alq3)、第二電子阻擋層(TDAPB)、第二空穴傳輸層(NPB)、第二空穴注入層(MoO3)和第二陽極(Ag)。最后得到所需要的疊層電致發(fā)光器件。除了已注明之外，其余功能層的厚度為優(yōu)選厚度。實(shí)施例6 在陽極(FT0玻璃)上依次蒸鍍制備第一發(fā)光器件層的結(jié)構(gòu)，包括依次蒸鍍第一空穴注入層(WO3)、第一空穴傳輸層(CuPc)、第一電子阻擋層(TAPC)、第一發(fā)光層(DCJTB)、第一空穴阻擋層(TPBi)、第一電子傳輸層(TPBi);然后蒸鍍電荷產(chǎn)生層，第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層的主體材料為BePrQ2，客體材料為L(zhǎng)i2CO3，摻雜質(zhì)量比例相對(duì)于實(shí)施例I不變，厚度為60nm，繼續(xù)蒸鍍中間的高功函數(shù)金屬層，采用Al，厚度為20nm，接著蒸鍍第二層的η-型摻雜的電子產(chǎn)生層，主體材料為BePrQ2，相對(duì)于實(shí)施例1，其余條件不變；然后繼續(xù)蒸鍍第二發(fā)光單元，采用倒置的方法，依次蒸鍍第二電子傳輸層(PBD)、第二空穴阻擋層(TPBi)、第二發(fā)光層(DCJTB)、第二電子阻擋層(CuPc)、第二空穴傳輸層(NPB)、第二空穴注入層(WO3)和第二陽極(Al)。最后得到所需要的疊層電致發(fā)光器件。除了已注明之外，其余功能層的厚度為優(yōu)選厚度。
實(shí)施例7:在陽極(ΖΑ0玻璃)上依次蒸鍍制備第一發(fā)光器件層的結(jié)構(gòu)，包括依次蒸鍍第一空穴注入層(V2O5)、第一空穴傳輸層(TAPC)、第一電子阻擋層(TH))、第一發(fā)光層(AND)、第一空穴阻擋層(TPQ)、第一電子傳輸層(PBD);然后蒸鍍電荷產(chǎn)生層，第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層的主體材料為BePP2，客體為Cs2CO3，摻雜質(zhì)量比例為50%，相對(duì)于實(shí)施例1，厚度不變，繼續(xù)蒸鍍中間的高功函數(shù)金屬層，采用Pt，厚度為15nm，接著蒸鍍第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層，主體材料為BeBq2，客體為CsF，相對(duì)于 實(shí)施例1，其余條件不變；然后繼續(xù)蒸鍍第二發(fā)光單元，采用倒置的方法，依次蒸鍍第二電子傳輸層(TPQ)、第二空穴阻擋層(TPBi)、第二發(fā)光層(AND)、第二電子阻擋層(TAPC)、第二空穴傳輸層(TH))、第二空穴注入層(V2O5)和第二陽極(Pt)。最后得到所需要的疊層電致發(fā)光器件。除了已注明之外，其余功能層的厚度為優(yōu)選厚度。實(shí)施例8 在陽極(鎂-銦氧化物玻璃)上依次蒸鍍制備第一發(fā)光器件層的結(jié)構(gòu)，包括依次蒸鍍第一空穴注入層(CuPc)、第一空穴傳輸層(TH))、第一電子阻擋層(TAPC)、第一發(fā)光層(DCJTI)、第一空穴阻擋層(PBD)、第一電子傳輸層(BND);然后蒸鍍電荷產(chǎn)生層，第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層的主體材料為BeBq2，相對(duì)于實(shí)施例1，客體不變、摻雜質(zhì)量比例與厚度不變，繼續(xù)蒸鍍中間的高功函數(shù)金屬層，相對(duì)于實(shí)施例1，條件不變，接著蒸鍍第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層，相對(duì)于實(shí)施例1，條件不變；然后繼續(xù)蒸鍍第二發(fā)光單元，采用倒置的方法，依次蒸鍍第二電子傳輸層(TBPi)、第二空穴阻擋層(PBD)、第二發(fā)光層(DCJTI)、第二電子阻擋層(TCTA)、第二空穴傳輸層(TH))、第二空穴注入層(CuPc)和第二陽極(Au)。最后得到所需要的疊層電致發(fā)光器件。除了已注明之外，其余功能層的厚度為優(yōu)選厚度。實(shí)施例9 在陽極(ΙΤ0玻璃)上依次蒸鍍制備第一發(fā)光器件層的結(jié)構(gòu)，包括依次蒸鍍第一空穴注入層(MoO3)、第一空穴傳輸層(TCTA)、第一電子阻擋層(TAPC)、第一發(fā)光層(DMQA)、第一空穴阻擋層(TPBi)、第一電子傳輸層(PBD);然后蒸鍍電荷產(chǎn)生層，第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層的主體材料為BeqQ2，相對(duì)于實(shí)施例1，客體不變、摻雜質(zhì)量比例與厚度不變，繼續(xù)蒸鍍中間的高功函數(shù)金屬層，條件不變，接著蒸鍍第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層，厚度為35nm，相對(duì)于實(shí)施例1，其余條件不變；然后繼續(xù)蒸鍍第二發(fā)光單元，采用倒置的方法，依次蒸鍍第二電子傳輸層(PBD)、第二空穴阻擋層(TPBi)、第二發(fā)光層(DMQA)、第二電子阻擋層(TCTA)、第二空穴傳輸層(NPB)、第二空穴注入層(MoO3)和第二陽極(Ag)。最后得到所需要的疊層電致發(fā)光器件。除了已注明之外，其余功能層的厚度為優(yōu)選厚度。實(shí)施例10 在陽極(FT0玻璃)上依次蒸鍍制備第一發(fā)光器件層的結(jié)構(gòu)，包括依次蒸鍍第一空穴注入層(WO3)、第一空穴傳輸層(NPB)、第一電子阻擋層(TAPC)、第一發(fā)光層(Alq3)、第一空穴阻擋層(BND)、第一電子傳輸層(PBD);然后蒸鍍電荷產(chǎn)生層，第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層的主體材料為BeMQ2，客體為L(zhǎng)iF，摻雜質(zhì)量比例為10%，厚度10nm，繼續(xù)蒸鍍中間的高功函數(shù)金屬層，采用Al，厚度為18nm，接著蒸鍍第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層，相對(duì)于實(shí)施例1，條件不變；然后繼續(xù)蒸鍍第二發(fā)光單元，采用倒置的方法，依次蒸鍍第二電子傳輸層(Bphen)、第二空穴阻擋層(TPBi)、第二發(fā)光層(DCJTB)、第二電子阻擋層(TAPC)、第二空穴傳輸層(TPAPB)、第二空穴注入層(MoO3)和第二陽極(Ag)。最后得到所需要的疊層電致發(fā)光器件。除了已注明之外，其余功能層的厚度為優(yōu)選厚度。請(qǐng)參閱圖2，所示為實(shí)施例I的正置-η-型電荷產(chǎn)生層-倒置的并聯(lián)疊層器件結(jié)構(gòu) JTO/MoCVNPB/TAPC/Alq^ITBi/roD/ (CsN3:Bepp2) /Ag/ (CsN3: Bepp2) /PBD/TPBi/Alq3/TAPC/NPB/Mo03/Ag與一般的常用正置_p_n電荷產(chǎn)生層-正置的串聯(lián)疊層器件結(jié)構(gòu)ΙΤ0/Mo03/NPB/TAPC/AIq3/TPBi/PBD/ (Alq3: Li) / (NPB: FeCl3) /NPB/TAPC/AIq3/TPBi/PBD/Ag 的流明效率與亮度的關(guān)系圖。請(qǐng)參閱圖3，所示為實(shí)施例I的正置-η-型電荷產(chǎn)生層-倒置的并聯(lián)疊層器件結(jié)構(gòu) JTO/MoCVNPB/TAPC/Alq^ITBi/roD/ (CsN3:Bepp2) /Ag/ (CsN3: Bepp2) /PBD/TPBi/Alq3/TAPC/NPB/Mo03/Ag與一般的常用正置_p_n電荷產(chǎn)生層-正置的串聯(lián)疊層器件結(jié)構(gòu)ΙΤ0/Mo03/NPB/TAPC/AIq3/TPBi/PBD/ (Alq3: Li) / (NPB: FeCl3) /NPB/TAPC/AIq3/TPBi/PBD/Ag 的電流效率與電流密度的關(guān)系圖。由圖2、3可知，在不同亮度下，實(shí)施例I的流明效率都比傳統(tǒng)器件的高，最大的流·明效率為8. 41m/W，而傳統(tǒng)器件的僅為5. 21m/W，同時(shí)，在不同電流密度下，實(shí)施例I的疊層器件的電流效率也都比傳統(tǒng)器件的疊層器件電流效率要大，實(shí)施例I的最大電流效率為
9.8cd/A，而傳統(tǒng)器件疊層器件的最大流明效率為8. Icd/L·這都說明，當(dāng)使用正置-倒置的疊層結(jié)構(gòu)時(shí)，由于采用了單層電荷產(chǎn)生層來并聯(lián)兩個(gè)器件層，降低了電阻，而用鈹配合物作為電荷產(chǎn)生層的材料，則有效的提高了電子傳輸速率，提高了激子的復(fù)合幾率，最終使器件的發(fā)光效率得到了提高。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，包括具有正置結(jié)構(gòu)的第一發(fā)光器件層、具有倒置結(jié)構(gòu)的第二發(fā)光器件層，及位于所述第一發(fā)光器件層和所述第二發(fā)光器件層之間的電荷產(chǎn)生層，其中，所述電荷產(chǎn)生層包括第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層、第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生 層和位于所述第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層和所述第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層之間的高功函數(shù)金屬層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述第一η-型摻雜的電子產(chǎn)生層和所述第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層的材質(zhì)為摻雜有電子注入材料的鈹配合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述電子注入材料為碳酸銫、疊氮銫、氟化銫、氟化鋰、氧化鋰或碳酸鋰；所述鈹配合物為吩基吡啶鈹、10-羥基苯并喹啉鈹、8-羥基喹啉鈹、2-甲基-8-羥基喹啉鈹、8-羥基喹啉鈹或7-丙基-8羥基喹啉鈹；所述電子注入材料的摻雜質(zhì)量比例為10% 60%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述第一發(fā)光器件層包< 括第一陽極和依次層疊在所述第一陽極上的第一空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一電子阻擋層、第一發(fā)光層、第一空穴阻擋層及第一電子傳輸層；所述第二發(fā)光器件層包括第二電子傳輸層及依次層疊在所述第二電子傳輸層上的第二空穴阻擋層、第二發(fā)光層、第二電子阻擋層、第二空穴傳輸層、第一空穴注入層及第二陽極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述第一陽極為氧化銦錫玻璃、摻氟氧化錫玻璃、摻招的氧化鋅玻璃或鎂-銦氧化物玻璃；所述第二陽極為銀、招、鉬或金。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述第一空穴注入層和第二空穴注入層的材料為三氧化鑰、三氧化鎢、五氧化二釩或酞菁銅。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于所述第一空穴傳輸層、第二空穴傳輸層、第一電子阻擋層及第二電子阻擋層的材料為1，1_ 二 [4-[Ν，N' - 二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己燒、N, N’ - 二(3-甲基苯基)-N, N’ - 二苯基-4,4’ -聯(lián)苯二胺、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺、N，N’-(I-萘基)-N，N’- 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺、I，3，5-三苯基苯或酞菁銅。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述第一發(fā)光層和第二發(fā)光層的材料為4-( 二腈甲基)-2-丁基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4Η-吡喃、9，10- 二 - β -亞萘基蒽、4-( 二腈甲烯基)-2-異丙基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4Η-吡喃、二甲基喹吖啶酮、8-羥基喹啉鋁中的一種或其混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述第一電子傳輸層、第二電子傳輸層、第一空穴阻擋層及第二空穴阻擋層的材料為2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1，3，4-噁二唑、8-羥基喹啉鋁、2，5-二(I-萘基)-1，3，4-二唑、4，7-二苯基-1，10-菲羅啉、1，2，4-三唑衍生物、N-芳基苯并咪唑或喹喔啉衍生物。
10.一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括 在陽極上依次蒸鍍第一空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一電子阻擋層、第一發(fā)光層、第一空穴阻擋層和第一電子傳輸層； 在所述第一電子傳輸層上蒸鍍第一 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層，然后蒸鍍高功函數(shù)金屬層，再蒸鍍第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層 '及 在所述第二 η-型摻雜的電子產(chǎn)生層上依次蒸鍍第二電子傳輸層、第二空穴阻擋層、第 二發(fā)光層、第二電子阻擋層、第二空穴傳輸層、第二空穴注入層和第二陽極，得到疊層有機(jī)電致發(fā)光器件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。該疊層有機(jī)電致發(fā)光器件包括具有正置結(jié)構(gòu)的第一發(fā)光器件層、具有倒置結(jié)構(gòu)的第二發(fā)光器件層，及位于所述第一發(fā)光器件層和所述第二發(fā)光器件層之間的電荷產(chǎn)生層，其中，所述電荷產(chǎn)生層包括第一n-型摻雜的電子產(chǎn)生層、第二n-型摻雜的電子產(chǎn)生層和位于所述第一n-型摻雜的電子產(chǎn)生層和所述第二n-型摻雜的電子產(chǎn)生層之間的高功函數(shù)金屬層。上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的電阻較小，發(fā)光效率較高。
文檔編號(hào)H01L51/56GK102891260SQ20111020845
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者周明杰, 王平, 黃輝, 陳吉星 申請(qǐng)人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司