一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽(yáng)極、空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層、電荷產(chǎn)生層、第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層和陰極，所述電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的n型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層和金屬氧化物層；所述n型摻雜層可以提高電子傳輸速率，且形成的納米顆粒對(duì)光具有散射作用，加入金屬單質(zhì)作為摻雜，提高n型摻雜層的導(dǎo)電性。金屬單質(zhì)摻雜層采用低功函數(shù)金屬與高功函數(shù)金屬進(jìn)行摻雜，可以提高器件的電荷再生能力和穩(wěn)定性，而金屬氧化物層可以提高空穴的再生與傳輸能力，也可以加強(qiáng)電子在電荷產(chǎn)生層的傳輸。本發(fā)明還提供一種上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域，特別涉及一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]1987年，美國(guó)Eastman Kodak公司的C.ff.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)。1V下亮度達(dá)到1000cd/m2，其發(fā)光效率為1.511m/W，壽命大于100小時(shí)。
[0003]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(LUM0)，而空穴從陽(yáng)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(guò)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(lái)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(lái)，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，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ρ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,但是這種器件光透過(guò)率和發(fā)光效率都較低，不利于疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的進(jìn)一步應(yīng)用。此外，這種電荷產(chǎn)生層至少需要進(jìn)行兩次以上的工序，給制備帶來(lái)一定的復(fù)雜性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽(yáng)極、空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層、電荷產(chǎn)生層、第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層和陰極，所述電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層和金屬氧化物層；所述η型摻雜層可以提高電子傳輸速率，且形成的納米顆粒對(duì)光具有散射作用，加入功函數(shù)為4.0?6.0eV的金屬作為摻雜，可以提高電荷產(chǎn)生層的導(dǎo)電性。金屬單質(zhì)摻雜層采用功函數(shù)為2.0?4.0eV的金屬與功函數(shù)為4.0?6.0eV的金屬進(jìn)行摻雜，提高器件的電荷再生能力和穩(wěn)定性，而金屬氧化物層可以提高空穴的再生與傳輸能力，也可以加強(qiáng)電子在電荷產(chǎn)生層的傳輸；同時(shí)，本發(fā)明還提供一種上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，本發(fā)明制備電荷產(chǎn)生層僅使用蒸鍍的方法制備，方法簡(jiǎn)單。
[0005]第一方面，本發(fā)明提供了一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽(yáng)極、空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層、電荷產(chǎn)生層、第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層和陰極，所述電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層和金屬氧化物層；所述η型摻雜層的材質(zhì)為功函數(shù)為4.0?6.0eV的金屬與η型金屬氧化物按質(zhì)量比為0.05:1?0.3:1的比例形成的混合材料，所述η型金屬氧化物為氧化鋅(ZnO)或二氧化鈦(T12);所述金屬單質(zhì)摻雜層為功函數(shù)為2.0?4.0eV的金屬和功函數(shù)為4.0?6.0eV的金屬按質(zhì)量比為1:1?20:1形成的混合材料；所述金屬氧化物層材質(zhì)為三氧化鑰(MoO3)、三氧化鶴(WO3)或五氧化二fL (V2O5)。
[0006]優(yōu)選地,所述η型摻雜層厚度為10?40nm。
[0007]優(yōu)選地，所述金屬單質(zhì)摻雜層厚度為I?20nm。
[0008]優(yōu)選地，所述金屬氧化物層厚度為10?30nm。
[0009]優(yōu)選地，所述功函數(shù)為2.0?4.0eV的金屬為鎂(Mg)、鈣(Ca)或鐿(Yb)。
[0010]優(yōu)選地，所述功函數(shù)為4.0?6.0eV的金屬為銀(Ag)、鋁(Al )、鉬(Pt)或金(Au)。
[0011]優(yōu)選地，所述陽(yáng)極基底為銦錫氧化物玻璃(ΙΤ0)、鋁鋅氧化物玻璃(AZO)或銦鋅氧化物玻璃(ΙΖ0)，更優(yōu)選為ΙΤ0。
[0012]優(yōu)選地，所述空穴注入層材質(zhì)為三氧化鑰(Mo03)、三氧化鎢(WO3)或五氧化二釩(V2O5),厚度為 20 ?80nm;
[0013]更優(yōu)選地，所述空穴注入層材質(zhì)為V2O5，厚度為40nm。
[0014]優(yōu)選地，所述第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層材質(zhì)均為1，1-二 [4_[N,N' -二(P-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、4，4’，4’’_三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N，N，- (1-萘基)-N, N，- 二苯基-4，4，-聯(lián)苯二胺(NPB)，厚度均為20?60nm。
[0015]更優(yōu)選地,第一空穴傳輸層材質(zhì)為NPB,厚度為30nm,第二空穴傳輸層材質(zhì)為NPB,厚度為50nm。
[0016]優(yōu)選地，所述第一發(fā)光層和第二發(fā)光層材質(zhì)均為4- (二腈甲基)-2-丁基-6- (I, I, 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(ADN)、4，4’-雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)_1，I’-聯(lián)苯(BCzVBi )或8_羥基喹啉鋁(Alq3),厚度均為5?40nm。
[0017]更優(yōu)選地，所述第一發(fā)光層和第二發(fā)光層材質(zhì)均為ADN,厚度均為10nm。
[0018]優(yōu)選地，所述第一電子傳輸層和第二電子傳輸層材質(zhì)均為4，7-二苯基-1，10-菲羅啉(Bphen)、3-(聯(lián)苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4_苯基-4H-1，2，4-三唑(TAZ)或N-芳基苯并咪唑(TPBI)，厚度為40?200nm。
[0019]更優(yōu)選地，所述第一電子傳輸層材質(zhì)為Bphen,厚度為180nm,所述第二電子傳輸層材質(zhì)為Bphen，厚度為80nm。
[0020]優(yōu)選地，所述電子注入層材質(zhì)為碳酸銫(Cs2C03)、氟化銫(CsF)、疊氮銫(CsN3)或氟化鋰(LiF)，厚度為0.5?1nm ；
[0021]更優(yōu)選地，所述電子注入層材質(zhì)為L(zhǎng)iF，厚度為lnm。
[0022]優(yōu)選地，所述陰極為銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Pt)或金(Au )，厚度為60?300nm。
[0023]更優(yōu)選地，所述陰極為Ag，厚度為120nm。
[0024]本發(fā)明公開(kāi)了一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，該器件中電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層和金屬氧化物層，所述η型摻雜層比金屬氧化物層更靠近于所述陽(yáng)極；所述η型摻雜層材質(zhì)為高功函數(shù)金屬(功函數(shù)為4.0?6.0eV)與η型金屬氧化物形成的混合材料，η型金屬氧化物雖然是半導(dǎo)體材料，但是由于本身的一些缺陷(如空位氧及間隙原子)，材料的導(dǎo)電性能并不是很好，特別是制成薄膜材料以后，由于材料顆粒間存在大量的晶界，載流子在晶界上的散射增多，使其導(dǎo)電性很難滿(mǎn)足導(dǎo)電膜性能的要求，為了提高導(dǎo)電性，在η型金屬氧化物中弓丨入高功函數(shù)金屬，以提供可以移動(dòng)的自由電子，提高載流子的濃度，增強(qiáng)薄膜的導(dǎo)電性能，且形成的薄膜材料中的顆粒對(duì)光具有散射作用，提高器件的發(fā)光效率。由于低功函數(shù)金屬化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定，在水氧氣氛下容易變質(zhì)，進(jìn)而破壞器件的穩(wěn)定性，金屬單質(zhì)摻雜層采用低功函數(shù)金屬(功函數(shù)為2.0~4.0eV)與高功函數(shù)金屬(功函數(shù)為4.0~6.0eV)進(jìn)行摻雜，提高了電荷再生能力，同時(shí)也提高了電荷產(chǎn)生層的穩(wěn)定性；而金屬氧化物層材質(zhì)為雙極性金屬氧化物，可以提高空穴的再生與傳輸能力，也可以加強(qiáng)電子在電荷產(chǎn)生層的傳輸，這種疊層器件可有效提高發(fā)光效率。
[0025]第二方面，本發(fā)明提供了一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下操作步驟:
[0026]提供所需尺寸陽(yáng)極，清洗后干燥；
[0027]在所述陽(yáng)極表面依次蒸鍍空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層和電荷產(chǎn)生層；所述電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層和金屬氧化物層；所述η型摻雜層的材質(zhì)為功函數(shù)為4.0~6.0eV的金屬與η型金屬氧化物按質(zhì)量比為0.05:1~0.3:1的比例形成的混合材料，所述η型金屬氧化物為ZnO或T12 ;所述金屬單質(zhì)摻雜層為功函數(shù)為2.0~4.0eV的金屬和功函數(shù)為4.0~6.0eV的金屬按質(zhì)量比為1:1~20:1形成的混合材料；所述金屬氧化物層材質(zhì)為Mo03、W03或V2O5 ;所述η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層和金屬氧化物層的蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為2Χ 10_4~5Χ 10_3Pa，蒸鍍速率為I~10nm/s ；
[0028]在電荷產(chǎn)生層上依次蒸鍍第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層和陰極，最終得到疊層有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0029]優(yōu)選地,所述η 型摻雜層厚度為10~40nm。
[0030]優(yōu)選地，所述金屬單質(zhì)摻雜層厚度為I~20nm。
[0031]優(yōu)選地，所述金屬氧化物層厚度為10~30nm。
[0032]優(yōu)選地，所述功函數(shù)為2.0~4.0eV的金屬為Mg、Ca或Yb ;其中，Mg的功函數(shù)為
3.6eV, Ca的功函數(shù)為2.9eV, Yb的功函數(shù)為2.6eV。
[0033]優(yōu)選地，所述功函數(shù)為4.0~6.0eV的金屬為Ag、Al、Pt或Au ;其中Ag的功函數(shù)為4.6eV, Al的功函數(shù)為4.2eV, Pt的功函數(shù)為5.6eV, Au的功函數(shù)為5.4eV。
[0034]優(yōu)選地，所述空穴注入層和陰極的蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為2 X10-4~5 X 10 3Pa,蒸鍍速率為I~1nm/s ο
[0035]優(yōu)選地,所述第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層、第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為2 X 10_4~5 X 10?,蒸鍍速率為0.1~lnm/s。
[0036]優(yōu)選地，所述的陽(yáng)極基底為銦錫氧化物玻璃(IT0)、鋁鋅氧化物玻璃(AZO)或銦鋅氧化物玻璃(IZ0)，優(yōu)選為IT0。
[0037]優(yōu)選地，所述提供所需尺寸的陽(yáng)極，具體操作為:將陽(yáng)極基板進(jìn)行光刻處理，然后剪裁成所需要的大小。
[0038]優(yōu)選地，所述清洗后干燥的操作為將陽(yáng)極依次用洗潔精，去離子水，丙酮，乙醇，異丙醇各超聲15min，去除玻璃表面的有機(jī)污染物，清洗干凈后風(fēng)干。
[0039]優(yōu)選地，所述的空穴注入層材質(zhì)為三氧化鑰Mo03、WO3或V2O5,厚度為20~80nm ；[0040]更優(yōu)選地，空穴注入層材質(zhì)為V2O5,厚度為40nm。
[0041]優(yōu)選地，所述的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層材質(zhì)相同，均為T(mén)APC、TCTA或NPB，厚度均為20?60nm。
[0042]更優(yōu)選地,第一空穴傳輸層材質(zhì)為為NPB,厚度為30nm,第二空穴傳輸層材質(zhì)為NPB，厚度為50nm。
[0043]優(yōu)選地，所述第一發(fā)光層和第二發(fā)光層材質(zhì)均為DCJTB、ADN、BCzVBi或Alq3,厚度均為5?40nm。
[0044]更優(yōu)選地，所述第一發(fā)光層和第二發(fā)光層材質(zhì)均為ADN,厚度均為10nm。
[0045]優(yōu)選地，所述的第一和第二電子傳輸層材質(zhì)相同，均為BpheruTAZ或TPBI,厚度為40 ?200nm。
[0046]更優(yōu)選地，所述第一電子傳輸層為Bphen，厚度為180nm，所述第二電子傳輸層為Bphen,厚度為 80nm。
[0047]優(yōu)選地，所述電子注入層材質(zhì)為Cs2C03、CsF、CsN3或LiF，厚度為0.5?1nm ；
[0048]更優(yōu)選地，所述電子注入層優(yōu)選為L(zhǎng)iF，厚度為lnm。
[0049]優(yōu)選地，所述陰極為Ag、Al、Pt或Au，厚度為60?300nm。
[0050]更優(yōu)選地，所述陰極為Ag,厚度為120nm。
[0051]本發(fā)明空開(kāi)了一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，該器件中電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層和金屬氧化物層；所述η型摻雜層材質(zhì)為高功函數(shù)金屬(功函數(shù)為4.0?6.0eV)與η型金屬氧化物形成的混合材料，η型摻雜層可以提高電子傳輸速率，且制備形成的薄膜材料中的顆粒對(duì)光具有散射作用，提高器件的發(fā)光效率，加入高功函數(shù)金屬作為摻雜，可提高電荷產(chǎn)生層的導(dǎo)電性。金屬單質(zhì)摻雜層采用低功函數(shù)金屬(功函數(shù)為
2.0?4.0eV)與高功函數(shù)金屬(功函數(shù)為4.0?6.0eV)進(jìn)行摻雜，提高器件的電荷再生能力和穩(wěn)定性，而金屬氧化物層材質(zhì)為雙極性金屬氧化物，可以提高空穴的再生與傳輸能力，也可以加強(qiáng)電子在電荷產(chǎn)生層的傳輸，這種疊層器件可有效提高發(fā)光效率。本發(fā)明制備電荷產(chǎn)生層僅使用蒸鍍的方法制備，方法簡(jiǎn)單。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0052]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施方式中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0053]圖1是本發(fā)明實(shí)施例1疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054]圖2是本發(fā)明實(shí)施例1與對(duì)比實(shí)施例有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度與流明效率關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0055]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施方式中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
[0056]實(shí)施例1
[0057]—種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下操作步驟:[0058](I)陽(yáng)極選用ITO玻璃，先將陽(yáng)極進(jìn)行光刻處理，剪裁成2 X 2cm2的正方形，然后依次用洗潔精，去離子水，丙酮，乙醇，異丙醇各超聲15min，去除玻璃表面的有機(jī)污染物，清洗干凈后風(fēng)干；在陽(yáng)極上依次蒸鍍空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層，空穴注入層材質(zhì)為V2O5，厚度為40nm，蒸鍍壓強(qiáng)為5 X 10_3Pa，蒸鍍速率為lnm/s ;第一空穴傳輸層材質(zhì)為NPB,厚度為30nm,第一發(fā)光層的材質(zhì)為ADN,厚度為1nm,第一電子傳輸層材質(zhì)為Bphen，厚度為180nm，第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層和第一電子傳輸層蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為5X 10_3Pa，蒸鍍速率為0.lnm/s ；
[0059](2)在第一電子傳輸層上蒸鍍電荷產(chǎn)生層，首先在第一電子傳輸層上蒸鍍Al和ZnO按質(zhì)量比為0.12:1的比例形成的混合材料，得到厚度為15nm的η型摻雜層，在η型摻雜層上蒸鍍Mg和Ag按質(zhì)量比為10:1的比例形成的混合材料，得到厚度為5nm金屬單質(zhì)摻雜層，在金屬單質(zhì)摻雜層上蒸鍍MoO3，得到厚度為15nm的金屬氧化物層，η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層和金屬氧化物層的蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為5X10_3Pa，蒸鍍速率為lnm/s ；
[0060](3)在金屬氧化物層上依次蒸鍍第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層和陰極，第二空穴傳輸層材質(zhì)為NPB,厚度為50nm,第二電子傳輸層材質(zhì)為Bphen,厚度為80nm,電子注入層材質(zhì)為L(zhǎng)iF,厚度為lnm,第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為5X10_3Pa，蒸鍍速率為0.lnm/s ;陰極的材質(zhì)為Ag,厚度為10nm,蒸鍍壓強(qiáng)為5 X 10_3Pa,蒸鍍速率為lnm/s。
[0061]圖1是本實(shí)施例的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例制備的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽(yáng)極1、空穴注入層2、第一空穴傳輸層3、第一發(fā)光層4、第一電子傳輸層5、電荷產(chǎn)生層6、第二空穴傳輸層7、第二發(fā)光層8、第二電子傳輸層9、電子注入層10和陰極11,電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的η型摻雜層61、金屬單質(zhì)摻雜層62及金屬氧化物層63。具體結(jié)構(gòu)表不為:
[0062]ITO 玻璃 /V205/NPB/ADN/Bphen/Zn0:Al/Mg:Ag/Mo03/NPB/ADN/Bphen/LiF/Ag，其中，斜桿“/”表不層狀結(jié)構(gòu)，Ζη0:Α1及Mg:Ag中的冒號(hào)“:”表不混合,下同。
[0063]實(shí)施例2
[0064]一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下操作步驟:
[0065](I)陽(yáng)極選用AZO玻璃，先將陽(yáng)極進(jìn)行光刻處理，然后剪裁成2 X 2cm2的正方形，然后依次用洗潔精，去離子水，丙酮，乙醇，異丙醇各超聲15min，去除玻璃表面的有機(jī)污染物，清洗干凈后風(fēng)干；在陽(yáng)極上依次蒸鍍空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層，空穴注入層材質(zhì)為V2O5，厚度為80nm，蒸鍍壓強(qiáng)為2 X 10_4Pa，蒸鍍速率為lOnm/s ；第一空穴傳輸層材質(zhì)為NPB,厚度為60nm,第一發(fā)光層的材質(zhì)為ADN,厚度為5nm,第一電子傳輸層材質(zhì)為T(mén)PBI，厚度為40nm，第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層和第一電子傳輸層蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為2X10_4Pa，蒸鍍速率為lnm/s ；
[0066](2)在第一電子傳輸層上蒸鍍電荷產(chǎn)生層，首先在第一電子傳輸層上蒸鍍Al和T12按質(zhì)量比為0.3:1的比例形成的混合材料，得到厚度為1nm的η型摻雜層，在η型摻雜層上蒸鍍Ca和Ag按質(zhì)量比為1:1的比例形成的混合材料，得到厚度為Inm金屬單質(zhì)摻雜層，在金屬單質(zhì)摻雜層上蒸鍍WO3，得到厚度為30nm的金屬氧化物層，η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層和金屬氧化物層的蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為2X10_4Pa，蒸鍍速率為lOnm/s ；
[0067](3)在金屬氧化物層上依次蒸鍍第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層和陰極，第二空穴傳輸層材質(zhì)為T(mén)APC，厚度為20nm，第二發(fā)光層材質(zhì)為BCzVBi，厚度為40nm，第二電子傳輸層材質(zhì)為T(mén)AZ，厚度為200nm，電子注入層材質(zhì)為CsN3，厚度為0.5nm,第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為2X10_4Pa，蒸鍍速率為lnm/s ;陰極的材質(zhì)為Pt，厚度為60nm，蒸鍍壓強(qiáng)為2X10_4Pa，蒸鍍速率為lOnm/s。
[0068]本實(shí)施例制備的有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽(yáng)極、空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層、電荷產(chǎn)生層、第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層和陰極，電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層及金屬氧化物層。具體結(jié)構(gòu)表示為=AZO 玻璃 /V205/NPB/ADN/TPBI/Ti02:Al/Ca:Ag/W03/TAPC/BCzVBi/TAZ/CsN3/Pt0
[0069]實(shí)施例3
[0070]一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下操作步驟:
[0071](I)陽(yáng)極選用IZO玻璃，先將陽(yáng)極進(jìn)行光刻處理，剪裁成2X2cm2的正方形，然后依次用洗潔精，去離子水，丙酮，乙醇，異丙醇各超聲15min，去除玻璃表面的有機(jī)污染物，清洗干凈后風(fēng)干；在陽(yáng)極上依次蒸鍍空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層，空穴注入層材質(zhì)為V2O5,厚度為20nm，蒸鍍壓強(qiáng)為I X 10?,蒸鍍速率為5nm/s ;第一空穴傳輸層材質(zhì)為T(mén)APC，厚度為30nm，第一發(fā)光層的材質(zhì)為DCJTB，厚度為10nm，第一電子傳輸層材質(zhì)為T(mén)AZ,厚度為200nm,第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層和第一電子傳輸層蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為I X 10?,蒸鍍速率為0.5nm/s ；
[0072](2)在第一電子 傳輸層上蒸鍍電荷產(chǎn)生層，首先在第一電子傳輸層上蒸鍍Pt和T12按質(zhì)量比為0.05:1的比例形成的混合材料，得到厚度為40nm的η型摻雜層，在η型摻雜層上蒸鍍Yb和Au按質(zhì)量比為20:1的比例形成的混合材料，得到厚度為20nm的金屬單質(zhì)摻雜層，在金屬單質(zhì)摻雜層上蒸鍍V2O5，得到厚度為1nm的金屬氧化物層，η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層和金屬氧化物層的蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為I X 10_3Pa，蒸鍍速率為5nm/s ；
[0073](3)在金屬氧化物層上依次蒸鍍第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層和陰極，第二空穴傳輸層材質(zhì)為T(mén)CTA，厚度為60nm，第二發(fā)光層材質(zhì)為DCJTB，厚度為5nm,第二電子傳輸層材質(zhì)為Bphen,厚度為40nm,電子注入層材質(zhì)為Cs2CO3,厚度為10nm，第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為I X 10?,蒸鍍速率為0.5nm/s ;陰極的材質(zhì)為Al，厚度為300nm，蒸鍍壓強(qiáng)為I X 10?,蒸鍍速率為5nm/s。
[0074]本實(shí)施例制備的有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽(yáng)極、空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層、電荷產(chǎn)生層、第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層和陰極，電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層及金屬氧化物層。具體結(jié)構(gòu)表示為=IZO玻璃/V205/TAPC/DCJTB/TAZ/Ti02:Pt/Yb:Au/V205/TCTA/DCJTB/Bphen/Cs2C03/Al。
[0075]實(shí)施例4
[0076]一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下操作步驟:
[0077](I)陽(yáng)極選用IZO玻璃，先將陽(yáng)極進(jìn)行光刻處理，剪裁成2 X 2cm2的正方形，然后依次用洗潔精，去離子水，丙酮，乙醇，異丙醇各超聲15min，去除玻璃表面的有機(jī)污染物，清洗干凈后風(fēng)干；在陽(yáng)極上依次蒸鍍空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層，空穴注入層材質(zhì)為MoO3,厚度為30nm，蒸鍍壓強(qiáng)為I X 10?,蒸鍍速率為5nm/s ;第一空穴傳輸層材質(zhì)為NPB,厚度為50nm,第一發(fā)光層的材質(zhì)為Alq3,厚度為40nm,第一電子傳輸層材質(zhì)為Bphen，厚度為40nm，第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層和第一電子傳輸層蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為I X 10?,蒸鍍速率為0.5nm/s ；
[0078](2)在第一電子傳輸層上蒸鍍電荷產(chǎn)生層，首先在第一電子傳輸層上蒸鍍Au和ZnO按質(zhì)量比為0.15:1的比例形成的混合材料，得到厚度為12nm的η型摻雜層，在η型摻雜層上蒸鍍Mg和Pt按質(zhì)量比為5:1的比例形成的混合材料，得到厚度為15nm金屬單質(zhì)摻雜層，在金屬單質(zhì)摻雜層上蒸鍍WO3，得到厚度為18nm的金屬氧化物層，η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層和金屬氧化物層的蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為5X10_3Pa，蒸鍍速率為lnm/s ；
[0079](3)在金屬氧化物層上依次蒸鍍第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層和陰極，第二空穴傳輸層材質(zhì)為T(mén)APC,厚度為50nm,第二發(fā)光層材質(zhì)為Alq3,厚度為35nm，第二電子傳輸層材質(zhì)為T(mén)PBI，厚度為lOOnm，電子注入層材質(zhì)為CsF，厚度為2nm，第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為I X 10?,蒸鍍速率為lnm/s ;陰極的材質(zhì)為Au，厚度為180nm，蒸鍍壓強(qiáng)為I X 10?,蒸鍍速率為10nm/s。
[0080]本實(shí)施例制備的有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽(yáng)極、空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層、電荷產(chǎn)生層、第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層和陰極，電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層及金屬氧化物層。具體結(jié)構(gòu)表示為:ΙΖ0玻璃/Mo03/NPB/Alq3/Bphen/Zn0:Au/Mg:Pt/W03/TAPC/AI q3/TPB I/CsF/Au 。
[0081]對(duì)比實(shí)施例
[0082]為體現(xiàn)為本發(fā)明的創(chuàng)造性，本發(fā)明還設(shè)置了對(duì)比實(shí)施例，對(duì)比實(shí)施例為現(xiàn)有的有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽(yáng)極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極，對(duì)比實(shí)施例有機(jī)電致發(fā)光器件的具體結(jié)構(gòu)為:ιτο玻璃/v2o5/npb/adn/Bphen/LiF/Ag,空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極的厚度分別為:40nm, 30nm, I Onm, 180nm, Inm 和 120nm。
[0083]效果實(shí)施例
[0084]采用光纖光譜儀(美國(guó)海洋光學(xué)Ocean Optics公司，型號(hào):USB4000)，電流-電壓測(cè)試儀(美國(guó)Keithly公司，型號(hào):2400)、色度計(jì)(日本柯尼卡美能達(dá)公司，型號(hào):CS_100A)測(cè)試有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度隨流明效率變化曲線(xiàn)，以考察器件的發(fā)光效率，測(cè)試對(duì)象為實(shí)施例1與對(duì)比實(shí)施例有機(jī)電致發(fā)光器件。測(cè)試結(jié)果如圖2所示。圖2是本發(fā)明實(shí)施例1與對(duì)比實(shí)施例有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度和流明效率的關(guān)系圖。
[0085]從圖2上可以看出，在不同亮度下，實(shí)施例1的流明效率都比對(duì)比例的要大，最大的流明效率為12.51m/W，而對(duì)比例的僅為6.71m/W，而且對(duì)比例的流明效率隨著亮度的增大而快速下降，這說(shuō)明，本發(fā)明提供的一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件中的電荷產(chǎn)生層有效提高了電荷產(chǎn)生能力，同時(shí)具有光散射作用，有效提高了器件的發(fā)光效率。
[0086]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【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，包括依次層疊的陽(yáng)極、空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層、電荷產(chǎn)生層、第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層和陰極，所述電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層和金屬氧化物層；所述η型摻雜層的材質(zhì)為功函數(shù)為4.0~6.0eV的金屬與η型金屬氧化物按質(zhì)量比為0.05:1~0.3:1的比例形成的混合材料，所述η型金屬氧化物為氧化鋅或二氧化鈦；所述金屬單質(zhì)摻雜層為功函數(shù)為2.0~4.0eV的金屬和功函數(shù)為4.0~6.0eV的金屬按質(zhì)量比為1:1~20:1形成的混合材料；所述金屬氧化物層材質(zhì)為三氧化鑰、三氧化鎢或五氧化二釩。
2.如權(quán)利要求1所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述η型摻雜層厚度為10~40nm ;所述金屬單質(zhì)摻雜層厚度為I~20nm ;所述金屬氧化物層厚度為10~30nm。
3.如權(quán)利要求1所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述功函數(shù)為2.0~4.0eV的金屬為鎂、?丐或鐿。
4.如權(quán)利要求1所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述功函數(shù)為4.0~6.0eV的金屬為銀、鋁、鉬或金。
5.一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括以下操作步驟: 提供所需尺寸陽(yáng)極，清洗后干燥； 在所述陽(yáng)極表面依次蒸鍍空穴注入層、第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層和電荷產(chǎn)生層；所述電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層和金屬氧化物層；所述η型摻雜 層的材質(zhì)為功函數(shù)為4.0~6.0eV的金屬與η型金屬氧化物按質(zhì)量比為0.05:1~0.3:1的比例形成的混合材料，所述η型金屬氧化物為氧化鋅或二氧化鈦；所述金屬單質(zhì)摻雜層為功函數(shù)為2.0~4.0eV的金屬和功函數(shù)為4.0~6.0eV的金屬按質(zhì)量比為1:1~20:1形成的混合材料；所述金屬氧化物層材質(zhì)為三氧化鑰、三氧化鎢或五氧化二釩；所述η型摻雜層、金屬單質(zhì)摻雜層和金屬氧化物層的蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為2 X 10 4~5 X 10 3Pa,蒸鍛速率為I~1nm/s ； 在電荷產(chǎn)生層上依次蒸鍍第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層和陰極，最終得到疊層有機(jī)電致發(fā)光器件。
6.如權(quán)利要求5所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述η型摻雜層厚度為10~40nm,所述金屬單質(zhì)摻雜層厚度為I~20nm ;所述金屬氧化物層厚度為10~30nm。
7.如權(quán)利要求5所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述功函數(shù)為2.0~4.0eV的金屬為鎂、鈣或鐿。
8.如權(quán)利要求5所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述功函數(shù)為4.0~6.0eV的金屬為銀、招、鉬或金。
9.如權(quán)利要求5所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述空穴注入層和陰極的蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為2 X10-4~5X 10_3Pa，蒸鍍速率為I~lOnm/s。
10.如權(quán)利要求5所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述第一空穴傳輸層、第一發(fā)光層、第一電子傳輸層、第二空穴傳輸層、第二發(fā)光層、第二電子傳輸層、電子注入層蒸鍍條件均為:蒸鍍壓強(qiáng)為2X 10_4~5X 10_3Pa，蒸鍍速率為0.1~lnm/s。
【文檔編號(hào)】H01L51/54GK104037326SQ201310070574
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2013年3月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月6日
【發(fā)明者】周明杰, 王平, 黃輝 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, 深圳市海洋王照明工程有限公司