有機電致發(fā)光器件及其制備方法
【專利摘要】一種有機電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽極基底、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層及陰極層，電子傳輸層的材料包括電子傳輸材料及摻雜于電子傳輸材料中的第一摻雜材料，第一摻雜材料的摻雜質量百分濃度為3%~8%；電子注入層的材料包括主體材料及共同摻雜于主體材料中的n型材料和第二摻雜材料，第二摻雜材料的摻雜質量百分濃度為5%~10%；其中，第一摻雜材料及第二摻雜材料分別選自二（二甲基環(huán)戊二烯）二氟化鈦、二（二甲基環(huán)戊二烯）二氟化鋯及二（二甲基環(huán)戊二烯）二氟化鉿中的一種。上述有機電致發(fā)光器件的發(fā)光效率較高。此外，還要提供一種有機電致發(fā)光器件的制備方法。
【專利說明】有機電致發(fā)光器件及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電子器件領域，特別涉及一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法。
【背景技術】
[0002]有機電致發(fā)光器件(OLED)具有一些獨特的優(yōu)點:(I)OLED屬于擴散型面光源，不需要像發(fā)光二極管(LED) —樣通過額外的導光系統(tǒng)來獲得大面積的白光光源；(2)由于有機發(fā)光材料的多樣性，OLED照明可根據需要設計所需顏色的光，目前無論是小分子0LED，還是聚合物有機發(fā)光二極管(PLED)都已獲得了包含白光光譜在內的所有顏色的光；(3)OLED可在多種襯底如玻璃、陶瓷、金屬、塑料等材料上制作，這使得設計照明光源時更加自由；(4)采用制作OLED顯示的方式制作OLED照明面板，可在照明的同時顯示信息；(5)0LED在照明系統(tǒng)中還可被用作可控色，允許使用者根據個人需要調節(jié)燈光氛圍。但是傳統(tǒng)的有機電致發(fā)光器件的發(fā)光效率較低。

【發(fā)明內容】

[0003]鑒于此，有必要提供一種發(fā)光效率較高的有機電致發(fā)光器件及其制備方法。
[0004]—種有機電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽極基底、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層及陰極層，所述電子傳輸層的材料包括電子傳輸材料及摻雜于所述電子傳輸材料中的第一摻雜材料，所述電子傳輸層的材料中所述第一摻雜材料的質量百分濃度為3%~8% ;所述電子注入層的材料包括主體材料及共同摻雜于所述主體材料中的η型材料和第二摻雜材料，所述電子注入層的材料中所述第二摻雜材料的質量百分濃度為5%~?Ο% ;其中，所述電子傳輸材料與所述主體材料分別選自4，7-二苯基-1，10-菲羅啉、4，7- 二苯基一 1，10 一鄰菲羅啉、4-聯(lián)苯酚基一二(2-甲基-8-羥基喹啉)合鋁、8-羥基喹啉鋁、3-(聯(lián)苯-4-基)-5- (4-叔丁 基苯基)-4-苯基-4Η-1，2，4-三唑及1，3，5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯中的一種；所述第一摻雜材料及所述第二摻雜材料分別選自二(二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鈦、二 (二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鋯及二 (二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鉿中的一種；所述η型材料選自碳酸銫、氟化銫、三氮化銫、碳酸鋰及氟化鋰中的一種。
[0005]在其中一個實施例中，所述電子傳輸層的厚度為10納米~60納米；所述電子注入層的厚度為20納米~40納米；所述電子注入層的材料中所述η型材料的質量百分濃度為259^35%。
[0006]在其中一個實施例中，所述陽極基底為銦錫氧化物玻璃、摻氟的氧化錫玻璃、摻鋁的氧化鋅玻璃及摻銦的氧化鋅玻璃中的一種；所述陽極基底的厚度為100納米~150納米。
[0007]在其中一個實施例中，所述空穴注入層的材料包括主體材料及摻雜于所述主體材料中的P型材料，所述空穴注入層的材料中所述P型材料的質量百分濃度為25%~35% ；其中，所述主體材料為N，N’ - 二苯基-N，N’ - 二(1-萘基)-1，I’ -聯(lián)苯-4，4’ - 二胺、4，4’，4 "-三(咔唑-9-基)三苯胺、4，4’- 二(9-咔唑)聯(lián)苯、N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N, N’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺及1，1- 二 [4-[N，N' -二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷中的一種；所述P型材料為氧化鑰、三氧化鎢、五氧化二釩及三氧化錸中的一種；所述空穴注入層的厚度為10納米~15納米。
[0008]在其中一個實施例中，所述空穴傳輸層的材料為N，N’-二苯基-N，N’-二(1-萘基)-1, I’ -聯(lián)苯_4，4’ - 二胺、4，4’，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺、4，4’ - 二(9-咔唑)聯(lián)苯、N，N’_ 二(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-4，4’-聯(lián)苯二胺及 1，1-二 [4_[N，N' - 二(p-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷中的一種；所述空穴傳輸層的厚度為30納米~50納米。
[0009]在其中一個實施例中，所述發(fā)光層的材料為三(2-苯基吡啶)合銥摻雜的1，3，5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯；所述發(fā)光層的材料中所述三(2-苯基吡啶)合銥的質量百分濃度為3%~10% ;所述發(fā)光層的厚度為10納米~20納米。
[0010]在其中一個實施例中，所述陰極層的材料為銀、鋁、鎂銀合金或金；所述陰極層的厚度為50納米~200納米。
[0011]一種有機電致發(fā)光器件的制備方法，包括如下步驟:
[0012]清洗陽極基底；
[0013]在所述陽極基底上形成空穴注入層；
[0014]在所述空穴注入層上形成空穴傳輸層；
[0015]在所述空穴傳輸層上形成發(fā)光層；
[0016]在所述發(fā)光層上形成電 子傳輸層,所述電子傳輸層的材料包括電子傳輸材料及摻雜于所述電子傳輸材料中的第一摻雜材料，所述電子傳輸層的材料中所述第一摻雜材料的質量百分濃度為39T8% ；
[0017]在所述電子傳輸層上形成電子注入層，所述電子注入層的材料包括主體材料及共同摻雜于所述主體材料中的n型材料和第二摻雜材料，所述電子注入層的材料中所述第二摻雜材料的質量百分濃度為59^10% ;及
[0018]在所述電子注入層上形成陰極層；
[0019]其中，所述電子傳輸材料與所述主體材料分別選自4，7-二苯基-1，10-菲羅啉、4，7 一二苯基一 1，10 一鄰菲羅啉、4-聯(lián)苯酚基一二(2-甲基-8-羥基喹啉)合鋁、8-羥基喹啉鋁、3-(聯(lián)苯-4-基)-5- (4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1，2，4-三唑及1，3，5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯中的一種；所述第一摻雜材料及所述第二摻雜材料分別選自二(二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鈦、二 (二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鋯及二 (二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鉿中的一種；所述n型材料選自碳酸銫、氟化銫、三氮化銫、碳酸鋰及氟化鋰中的一種。
[0020]在其中一個實施例中，形成所述空穴注入層的方法為真空蒸鍍法，蒸鍍條件為:真空度為 8 X KT5Pa ~3 X 10_4Pa，蒸發(fā)速度0.lA/s~ I A/s；
[0021]形成所述空穴傳輸層的方法為真空蒸鍍法，蒸鍍條件為:真空度SXlO-5Pa~3 X 10_4Pa，蒸發(fā)速度0.1A/S ~ 2A/S；
[0022]形成所述發(fā)光層的方法為真空蒸鍍法，蒸鍍條件為:真空度8X10_5Pa~3\10-4卩&，蒸發(fā)速度0.1人/5~1人/3;
[0023]形成所述電子傳輸層的方法為真空蒸鍍法，蒸鍍條件為:真空度SXlO-5Pa~3 X 10_4Pa，蒸發(fā)速度0.1A/S ~ 2A/S；
[0024]形成所述電子注入層的方法為真空蒸鍍法，蒸鍍條件為:真空度8X10_5Pa~3 X 10_4Pa，蒸發(fā)速度0.1A/S ~ 2 A/S;及[0025]形成所述陰極層的方法為真空蒸鍍法，蒸鍍條件為:真空度8X10_5Pa?3 X IO-4Pa,蒸發(fā)速度0.1 A/S - Skh,
[0026]在其中一個實施例中，所述陽極基底清洗之后還包括對所述陽極基底的表面活化處理步驟。
[0027]上述有機電致發(fā)光器件，通過在電子注入層的主體材料中摻入第二摻雜材料和在電子傳輸層的電子傳輸材料中摻入第一摻雜材料，且第一摻雜材料與第二摻雜材料分別選自二 (二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鈦、二 (二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鋯及二(二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鉿中的一種，這三種物質的給電子能力強，使電子轉移到主體材料的最低空軌道(LUMO)上，從而形成了能帶彎曲，提高載流子遷移率，而提高電子注入效率，且電子注入層中摻雜的第二摻雜材料和電子傳輸層中摻雜的第一摻雜材料使電子濃度增加，提高電子傳輸能力，使電子空穴更多地在發(fā)光層的材料中復合，從而提高了有機電致發(fā)光器件發(fā)光效率，因此，上述有機電致發(fā)光器件的發(fā)光效率較高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為一實施方式的有機電致發(fā)光器件的結構示意圖；
[0029]圖2為一實施方式的有機電致發(fā)光器件的制備方法的流程圖；
[0030]圖3為實施例廣7制備的有機電致發(fā)光器件與對比例I制備的結構為ITO/NPB:Mo03/NPB/TPB1:1r (ppy)3/Bphen/Bphen: Cs2CO3Ag 的傳統(tǒng)的有機電致發(fā)光器件的發(fā)光效率曲線圖。
【具體實施方式】
[0031]下面主要結合附圖及具體實施例對有機電子發(fā)光器件及其制備方法作進一步詳細的說明。
[0032]如圖1所示，一實施方式的有機電致發(fā)光器件100，包括依次層疊的陽極基底110、空穴注入層120、空穴傳輸層130、發(fā)光層140、電子傳輸層150、電子注入層160及陰極層170。
[0033]陽極基底110為銦錫氧化物玻璃(ΙΤ0)、摻氟的氧化錫玻璃(FT0)、摻鋁的氧化鋅玻璃(AZO)及摻銦的氧化鋅玻璃(IZO)中的一種，優(yōu)選為銦錫氧化物玻璃(ITO)。陽極基底110的厚度為100納米?150納米。
[0034]空穴注入層120的材料包括主體材料及摻雜于主體材料中的P型材料?？昭ㄗ⑷雽?20的材料中ρ型材料的質量百分濃度為25%?35%。其中，主體材料為N，N’-二苯基-N，N’-二 (1-萘基)_1，1’-聯(lián)苯-4，4’-二胺(咿8)、4，4’，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、4，4’-二(9-咔唑)聯(lián)苯(CBP)、N, N’- 二(3-甲基苯基)-N, N’- 二苯基-4，4’-聯(lián)苯二胺(TPD)及1，1-二 [4-[N，N' -二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)中的一種。P型材料為氧化鑰(Mo03)、三氧化鶴(WO3)、五氧化二fL (V2O5)及三氧化錸(ReO3)中的一種?？昭ㄗ⑷雽?20的厚度為10納米?15納米。
[0035]空穴傳輸層130的材料為N，N’-二苯基-N，N’-二(1-萘基)_1，1’-聯(lián)苯_4，4’_二胺(NPB)、4，4’，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、4，4’-二(9-咔唑)聯(lián)苯(CBP)、N，N’-二(3-甲基苯基)-N, N’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺(TPD)及 1，1- 二 [4_[N，N' - 二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)中的一種?？昭▊鬏攲?30的厚度為30納米~50納米。
[0036]發(fā)光層140的材料為三(2-苯基吡啶)合銥(Ir (ppy)3)摻雜的1，3，5_三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)。發(fā)光層140的材料中三(2-苯基吡啶)合銥(IKppy)3)的質量百分濃度為39^10%。發(fā)光層140的厚度為1(T20納米。
[0037]電子傳輸層150的材料為包括電子傳輸材料及摻雜于電子傳輸材料中的第一摻雜材料。電子傳輸層150的材料中第一摻雜材料的質量百分濃度為39T8%。通過摻雜質量百分濃度為39T8%的第一摻雜材料能夠提高電子的傳輸。電子傳輸層150的厚度為10納米~60納米。
[0038]電子注入層160的材料包括主體材料及共同摻雜于所述主體材料中n型材料和第二摻雜材料。電子注入層160的材料中第二摻雜材料的質量百分濃度為59TlO%。通過摻雜質量百分濃度為59TlO%的第二摻雜材料能夠減少電子注入與傳輸層能級差異。電子注入層160的材料中n型材料的質量百分濃度為259^35%。質量百分濃度為25%~35%的n型材料能夠提高電子注入能力。電子注入層160的厚度為20納米~40納米。
[0039]其中，電子傳輸材料與電子注入層160的主體材料分別選自4，7- 二苯基-1，10-菲羅啉(8?1^11)、4，7-二苯基-1，10-鄰菲羅啉(BCP)、4-聯(lián)苯酚基-二(2-甲基-8-羥基喹啉)合鋁(84^)、8-羥基喹啉鋁(41%)、3-(聯(lián)苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1, 2，4-三唑(TAZ)及1,3，5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBI)中的一種。在具體的實施例中，電子傳輸材料與電子注入層160的主體材料可以相同，也可以不相同。第一摻雜材 料與第二摻雜材料分別選自二 (二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鈦(CTF)、二(二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鋯(CZF)及二 (二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鉿(CHF)中的一種。在具體的實施例中，第一摻雜材料與第二摻雜材料可以相同，也可以不相同。n型材料選自碳酸銫(Cs2CO3)、氟化銫(CsF)、三氮化銫(CsN3)、碳酸鋰(Li2CO3)及氟化鋰(LiF)中的一種。
[0040]其中，二 (二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鈦(CTF)、二 (二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鋯(CZF)及二 (二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鉿(CHF)的結構式如下:
[0041]
【權利要求】
1.一種有機電致發(fā)光器件，其特征在于，包括依次層疊的陽極基底、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層及陰極層，所述電子傳輸層的材料包括電子傳輸材料及摻雜于所述電子傳輸材料中的第一摻雜材料，所述電子傳輸層的材料中所述第一摻雜材料的質量百分濃度為3%~8% ;所述電子注入層的材料包括主體材料及共同摻雜于所述主體材料中的η型材料和第二摻雜材料，所述電子注入層的材料中所述第二摻雜材料的質量百分濃度為5%~?Ο% ;其中，所述電子傳輸材料與所述主體材料分別選自4，7- 二苯基-1，10-菲羅啉、4，7 一二苯基一 1，10 一鄰菲羅啉、4-聯(lián)苯酚基一二(2-甲基-8-羥基喹啉)合鋁、8-羥基喹啉鋁、3-(聯(lián)苯-4-基)-5- (4-叔丁基苯基)-4-苯基-4Η-1，2，4-三唑及1，3，5_三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯中的一種；所述第一摻雜材料與所述第二摻雜材料分別選自二(二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鈦、二(二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鋯及二(二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鉿中的一種；所述η型材料選自碳酸銫、氟化銫、三氮化銫、碳酸鋰及氟化鋰中的一種。
2.根據權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述電子注入層的厚度為20納米~40納米；所述電子傳輸層的厚度為10納米飛O納米；所述電子注入層的材料中所述η型材料的質量百分濃度為25%~35%。
3.根據權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述陽極基底為銦錫氧化物玻璃、摻氟的氧化錫玻璃、摻鋁的氧化鋅玻璃及摻銦的氧化鋅玻璃中的一種；所述陽極基底的厚度為100納米~150納米。
4.根據權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述空穴注入層的材料包括主體材料及摻雜于所述主體材料中的P型材料，所述空穴注入層的材料中所述P型材料的質量百分濃度為25%~35% ;其中，所述主體材料為N，N’ - 二苯基-N，N’ - 二(1-萘基)-1, I’ -聯(lián)苯_4，4’ - 二胺、4，4’，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺、4，4’ - 二(9-咔唑)聯(lián)苯、N，N’-二(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-4，4’-聯(lián)苯二胺及 1，1-二 [4_[Ν，N' - 二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷中的一種；所述ρ型材料為氧化鑰、三氧化鎢、五氧化二釩及三氧化錸中的一種；所述空穴注入層的厚度為10納米~15納米。
5.根據權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述空穴傳輸層的材料為N，N’- 二苯基-N，N’- 二(1-萘基)_1，I’-聯(lián)苯-4，4’-二胺、4，4’，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺、4，4’-二(9-咔唑)聯(lián)苯、N，N’-二(3-甲基苯基)-N，N’- 二苯基-4，4’-聯(lián)苯二胺及1，1- 二 [4-[Ν，N' - 二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷中的一種；所述空穴傳輸層的厚度為30納米~50納米。
6.根據權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光層的材料為三(2-苯基吡啶)合銥摻雜的1，3，5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯；所述發(fā)光層的材料中所述三(2-苯基吡啶)合銥的質量百分濃度為3%~10% ;所述發(fā)光層的厚度為10納米~20納米。
7.根據權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述陰極層的材料為銀、鋁、鎂銀合金或金；所述陰極層的厚度為50納米~200納米。
8.一種有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 清洗陽極基底； 在所述陽極基底上形成空穴注入層；在所述空穴注入層上形成空穴傳輸層； 在所述空穴傳輸層上形成發(fā)光層； 在所述發(fā)光層上形成電子傳輸層，所述電子傳輸層的材料包括電子傳輸材料及摻雜于所述電子傳輸材料中的第一摻雜材料，所述電子傳輸層的材料中所述第一摻雜材料的質量百分濃度為3%~8% ； 在所述電子傳輸層上形成電子注入層，所述電子注入層的材料包括主體材料及共同摻雜于所述主體材料中的η型材料和第二摻雜材料，所述電子注入層的材料中所述第二摻雜材料的質量百分濃度為59TlO% ;及 在所述電子注入層上形成陰極層； 其中，所述電子傳輸材料與所述主體材料分別選自4，7-二苯基-1，10-菲羅啉、4，7-二苯基-1，10-鄰菲羅啉、4-聯(lián)苯酚基-二(2-甲基-8-羥基喹啉)合鋁、8-羥基喹啉鋁、3-(聯(lián)苯-4-基)-5- (4-叔丁基苯基)-4-苯基-4Η-1, 2，4-三唑及1，3，5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯中的一種；所述第一摻雜材料與所述第二摻雜材料分別選自二(二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鈦、二 (二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鋯及二 (二甲基環(huán)戊二烯)二氟化鉿中的一種；所述η型材料選自碳酸銫、氟化銫、三氮化銫、碳酸鋰及氟化鋰中的一種。
9.根據權利要求8所述的有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于， 形成所述空穴注入層的方法為真空蒸鍍法，蒸鍍條件為:真空度為SXlO-5Pa~.3 X l(T4Pa,蒸發(fā)速度 0.1 A/s ~ I A/s； 形成所述空穴傳輸層的方法為真空蒸鍍法，蒸鍍條件為:真空度SXlO-5Pa~.3 X 10_4Pa，蒸發(fā)速度0.1 A/s ~ 2A/S； 形成所述發(fā)光層的方法為真空蒸鍍法，蒸鍍條件為:真空度8X10_5Pa~3X10_4Pa，蒸發(fā)速度0.lA/s -1 A/s; 形成所述電子傳輸層的方法為真空蒸鍍法，蒸鍍條件為:真空度8X10_5Pa~.3 X I(T4Pa,蒸發(fā)速度0.1 A/s ~ 2 A/s; 形成所述電子注入層的方法為真空蒸鍍法，蒸鍍條件為:真空度SXlO-5Pa~.3 X I O-4Pa，蒸發(fā)速度0.1 A/s ~ 2A/S;及 形成所述陰極層的方法為真空蒸鍍法，蒸鍍條件為:真空度8X10_5Pa~3X10_4Pa，蒸發(fā)速度0.1 A/s ~ 5A/se
10.根據權利要求8所述的有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述陽極基底清洗之后還包括對所述陽極基底的表面活化處理步驟。
【文檔編號】H01L51/50GK103579507SQ201210256078
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年7月23日 優(yōu)先權日:2012年7月23日
【發(fā)明者】周明杰, 王平, 鐘鐵濤, 陳吉星 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術有限公司