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一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法

文檔序號(hào):7257416閱讀:222來源:國知局
一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。本發(fā)明制備的有機(jī)電致發(fā)光器件采用依次層疊的三元摻雜層和金屬摻雜層作為陰極,提高了器件的電子注入能力、穩(wěn)定性,并使光能更有效地抵達(dá)導(dǎo)電陽極玻璃基底,從而提高器件的發(fā)光效率。本發(fā)明制備方法簡單,易于控制和操作,并且原材料容易獲得。
【專利說明】一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域,具體涉及一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)電致發(fā)光器件(0LED)是一種以有機(jī)材料為發(fā)光材料,能把施加的電能轉(zhuǎn)化為 光能的能量轉(zhuǎn)化裝置。它具有超輕薄、自發(fā)光、響應(yīng)快、低功耗等突出性能,在顯示、照明等 領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用前景。
[0003] 有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)為三明治結(jié)構(gòu),在陰極和導(dǎo)電陽極之間夾有一層或多層 有機(jī)薄膜。在含多層結(jié)構(gòu)的器件中,兩極內(nèi)側(cè)主要包括發(fā)光層、注入層及傳輸層。有機(jī)電致 發(fā)光器件是載流子注入型發(fā)光器件,在陽極和陰極加上工作電壓后,空穴從陽極,電子從陰 極分別注入到工作器件的有機(jī)材料層中,兩種載流子在有機(jī)發(fā)光材料中形成空穴-電子對(duì) 發(fā)光,然后光從電極發(fā)出。
[0004] 在傳統(tǒng)的發(fā)光器件中,一般都是以低功函數(shù)的金屬或者合金作為陰極,這種結(jié)構(gòu) 中,低功函數(shù)的金屬化學(xué)性質(zhì)活潑,在空氣中易于氧化,使器件的穩(wěn)定性較差,并且陰極的 電子注入能力不佳,導(dǎo)致器件的發(fā)光效率、出光性能較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述問題,本發(fā)明旨在提供一種具有較高出光效率的有機(jī)電致發(fā)光器件 及其制備方法。
[0006] 第一方面,本發(fā)明提供了一種有機(jī)電致發(fā)光器件,包括依次層疊的導(dǎo)電陽極玻 璃基底、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極,所述陰極包 括依次層疊的三元摻雜層和金屬摻雜層;所述三元摻雜層的材質(zhì)為鋅化合物、功函數(shù) 為-4. OeV?-5. 5eV的金屬和銅族金屬氧化物按照質(zhì)量比1: (1?5) : (1?2)混合形成的 第一混合材料,其中,所述鋅化合物為氧化鋅、硫化鋅、硒化鋅和氯化鋅中的一種,所述功函 數(shù)為-4. OeV?-5. 5eV的金屬為鋁、銀、鉬和金中的一種,所述銅族金屬氧化物為氧化銅、氧 化銀和氧化亞銅中的一種;所述金屬摻雜層的材質(zhì)為功函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金屬與 鋁、銀、鉬和金中的一種按照質(zhì)量比(20?5) :1混合形成的第二混合材料,其中,所述功函 數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金屬為鎂、鍶、鈣和鐿中的一種。
[0007] 優(yōu)選地,導(dǎo)電陽極玻璃基底為銦錫氧化物玻璃(ΙΤ0)、鋁鋅氧化物玻璃(ΑΖ0)和銦 鋅氧化物玻璃(ΙΖ0)中的一種。更優(yōu)選地,導(dǎo)電陽極玻璃基底為ΙΤ0。
[0008] 優(yōu)選地,空穴注入層的材質(zhì)為三氧化鑰(M〇03)、三氧化鎢(W03)和五氧化二釩 (v 2〇5)中的一種。更優(yōu)選地,空穴注入層的材質(zhì)為wo3。
[0009] 優(yōu)選地,空穴注入層的厚度為20?80nm。更優(yōu)選地,空穴注入層的厚度為50nm。
[0010] 優(yōu)選地,空穴傳輸層的材質(zhì)為1,卜二[4-[N, W -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)和 N, Ν' -二苯基-N, Ν' -二(1-萘 基)_1,1'-聯(lián)苯-4,4'_二胺(ΝΡΒ)中的一種。更優(yōu)選地,空穴傳輸層的材質(zhì)為ΝΡΒ。
[0011] 優(yōu)選地,空穴傳輸層的厚度為20?60nm。更優(yōu)選地,空穴傳輸層的厚度為40nm。
[0012] 優(yōu)選地,發(fā)光層的材質(zhì)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)-4H-吡喃(DCJTB)、9, 10-二(β -萘基)蒽(ADN)、4, 4' -雙(9-乙基-3-咔 唑乙烯基)-1,Γ -聯(lián)苯(BCzVBi)和8-羥基喹啉鋁(Alq3)中的一種。更優(yōu)選地,發(fā)光層的 材質(zhì)為Alq3。
[0013] 優(yōu)選地,發(fā)光層的厚度為5?40nm。更優(yōu)選地,發(fā)光層的厚度為15nm。
[0014] 電子傳輸層的材質(zhì)為具有較高的電子遷移率,能有效傳導(dǎo)電子的有機(jī)分子材料。
[0015] 優(yōu)選地,電子傳輸層的材質(zhì)為4,7-二苯基-1,10-菲羅啉化?1^11)、1,2,4-三唑衍 生物和1,3,5_三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)中的一種。
[0016] 更優(yōu)選地,1,2, 4-三唑衍生物為3-(聯(lián)苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯 基-4H-1,2, 4-三唑(TAZ)。更優(yōu)選地,電子傳輸層的材質(zhì)為Bphen。
[0017] 優(yōu)選地,電子傳輸層的厚度為40?200nm。更優(yōu)選地,電子傳輸層的厚度為160nm。
[0018] 優(yōu)選地,電子注入層的材質(zhì)為碳酸銫(Cs2C03)、氟化銫(CsF)、疊氮銫(CsN 3)和氟 化鋰(LiF)中的一種。更優(yōu)選地,第二電子注入層的材質(zhì)為LiF。
[0019] 優(yōu)選地,電子注入層的厚度為0· 5?10nm。更優(yōu)選地,電子注入層的厚度為0· 7nm。
[0020] 陰極設(shè)置在電子注入層上。陰極包括依次層疊的三元摻雜層和金屬摻雜層。
[0021] 三元摻雜層的材質(zhì)為鋅化合物、功函數(shù)為-4. OeV?-5. 5eV的金屬和銅族金屬氧 化物按照質(zhì)量比1: (1?5) : (1?2)混合形成的第一混合材料。
[0022] 優(yōu)選地,三元摻雜層的材質(zhì)為鋅化合物、功函數(shù)為-4. OeV?-5. 5eV的金屬和銅族 金屬氧化物按照質(zhì)量比1: (2?3) : (1?2)混合形成的第一混合材料。
[0023] 具體地,鋅化合物為氧化鋅(ZnO)、硫化鋅(ZnS)、硒化鋅(ZnSe)和氯化鋅(ZnCl 2) 中的一種,功函數(shù)為-4. OeV?-5. 5eV的金屬為鋁(A1)、銀(Ag)、鉬(Pt)和金(Au)中的一 種,銅族金屬氧化物為銅族氧化物,選自氧化銅(CuO)、氧化銀(Ag 20)和氧化亞銅(Cu20)中 的一種。
[0024] 優(yōu)選地,三元摻雜層的厚度為30?100nm。
[0025] 金屬摻雜層的材質(zhì)為功函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金屬與鋁、銀、鉬和金中的一種 按照質(zhì)量比(20?5) : 1混合形成的第二混合材料。
[0026] 優(yōu)選地,金屬摻雜層的材質(zhì)為功函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金屬與錯(cuò)、銀、鉬和金 中的一種按照質(zhì)量比(10?15) :1混合形成的第二混合材料。
[0027] 具體地,功函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金屬為鎂(Mg)、鍶(Sr)、鈣(Ca)和鐿(Yb) 中的一種。
[0028] 優(yōu)選地,金屬摻雜層的厚度為100?300nm。
[0029] 在電子注入層之上制備一層三元摻雜層,由鋅化合物、金屬以及銅族金屬氧化物 組成。鋅化合物折射率較大,光線從發(fā)光層發(fā)射出去不會(huì)發(fā)生全反射,避免了全反射的損 失,同時(shí),鋅化合物的透光范圍較寬,達(dá)到了微米級(jí),可使大部分可見光透過,提高器件的透 過率;銅族金屬氧化物為元素周期表中I B族的金屬的氧化物,選自氧化銅(CuO)、氧化銀 (Ag20)和氧化亞銅(Cu20)中的一種,具有較好的導(dǎo)電性,可提高電子的濃度,從而有利于提 高器件的激子復(fù)合幾率,同時(shí),銅族金屬氧化物有緩沖作用,提高膜層的成膜性,有利于減 少電子陷阱的產(chǎn)生,并且可提高器件的導(dǎo)電性。
[0030] 然后再在三元摻雜層之上制備一層金屬摻雜層,由低功函數(shù)金屬與高功函數(shù)金屬 組成,其中,低功函數(shù)金屬為功函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金屬,高功函數(shù)金屬為鋁、銀、鉬 和金中的一種。三元摻雜層的功函數(shù)與電子傳輸層的功函數(shù)接近,電子注入層的厚度較薄, 容易形成隧穿。低功函數(shù)金屬的功函數(shù)與電子傳輸層的LUM0能級(jí)相差較小,可提高電子的 注入,高功函數(shù)金屬可提高陰極的反射,從而提高器件的發(fā)光效率,同時(shí),也可提高器件的 穩(wěn)定性。
[0031] 第二方面,本發(fā)明提供了一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,包括以下步驟:
[0032] 提供清潔的導(dǎo)電陽極玻璃基底;
[0033] 在所述導(dǎo)電陽極玻璃基底上依次熱阻蒸鍍制備空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、 電子傳輸層和電子注入層,所述熱阻蒸鍍的條件為壓強(qiáng)5 X ΚΓ5?2 X l(T3Pa,所述空穴注入 層和電子注入層的蒸鍍速率為1?l〇nm/S,所述空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層的蒸鍍 速率為0. 1?lnm/s ;
[0034] 在所述電子注入層上制備陰極,所述陰極包括依次層疊的三元摻雜層和金屬摻雜 層,其中:
[0035] 所述三元摻雜層通過電子束蒸鍍制備,具體操作為將鋅化合物、功函數(shù) 為-4. OeV?-5. 5eV的金屬和銅族金屬氧化物按照質(zhì)量比1: (1?5) : (1?2)混合得到第 一混合材料,其中,所述鋅化合物為氧化鋅、硫化鋅、硒化鋅和氯化鋅中的一種,所述功函數(shù) 為-4. OeV?-5. 5eV的金屬為鋁、銀、鉬和金中的一種,所述銅族金屬氧化物為氧化銅、氧化 銀和氧化亞銅中的一種;將所述第一混合材料通過電子束蒸鍍?cè)谒鲭娮幼⑷雽由希瑮l件 為能量密度10?l〇〇W/cm 2,得到所述三元摻雜層;
[0036] 所述金屬摻雜層通過熱阻蒸鍍方法制備,具體操作為將功函數(shù) 為-2. OeV?-3. 5eV的金屬與鋁、銀、鉬和金中的一種按照質(zhì)量比(20?5) : 1混合得到第 二混合材料,其中,所述功函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金屬為鎂、鍶、鈣和鐿中的一種;所述 熱阻蒸鍍的條件為壓強(qiáng)5 X 10_5?2 X 10_3Pa,速度1?10nm/S ;
[0037] 以上步驟完成后,得到所述有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0038] 優(yōu)選地,導(dǎo)電陽極玻璃基底為銦錫氧化物玻璃(ΙΤ0)、鋁鋅氧化物玻璃(ΑΖ0)和銦 鋅氧化物玻璃(ΙΖ0)中的一種。更優(yōu)選地,導(dǎo)電陽極玻璃基底為ΙΤ0。
[0039] 優(yōu)選地,將導(dǎo)電陽極玻璃基底進(jìn)行光刻處理,然后剪裁成所需要的大小。
[0040] 通過對(duì)導(dǎo)電陽極玻璃基底的清洗,除去表面的有機(jī)污染物。
[0041] 具體地,導(dǎo)電陽極玻璃基底的清潔操作為:將導(dǎo)電陽極玻璃基底依次用洗潔精、去 離子水各超聲清洗15min,去除表面的有機(jī)污染物,得到清潔的導(dǎo)電陽極玻璃基底。
[0042] 通過熱阻蒸鍍的方法,在清潔的導(dǎo)電陽極玻璃基底上依次蒸鍍?cè)O(shè)置空穴注入層、 空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層。其中,熱阻蒸鍍的條件為壓強(qiáng)5X ΚΓ5? 2Xl(T3Pa,空穴注入層和電子注入層的蒸鍍速率為1?10nm/S,所述空穴傳輸層、發(fā)光層和 電子傳輸層的蒸鍍速率為〇. 1?lnm/s。
[0043] 優(yōu)選地,空穴注入層的材質(zhì)為三氧化鑰(M〇03)、三氧化鎢(W03)和五氧化二釩 (v 2〇5)中的一種。更優(yōu)選地,空穴注入層的材質(zhì)為wo3。
[0044] 優(yōu)選地,空穴注入層的厚度為20?80nm。更優(yōu)選地,空穴注入層的厚度為50nm。
[0045] 優(yōu)選地,空穴傳輸層的材質(zhì)為1,1-二[4-[Ν, Ν'-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)和 Ν,Ν' -二苯基-Ν,Ν' -二(1-萘 基)_1,1'-聯(lián)苯-4,4'_二胺(ΝΡΒ)中的一種。更優(yōu)選地,空穴傳輸層的材質(zhì)為ΝΡΒ。
[0046] 優(yōu)選地,空穴傳輸層的厚度為20?60nm。更優(yōu)選地,空穴傳輸層的厚度為40nm。
[0047] 優(yōu)選地,發(fā)光層的材質(zhì)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)-4H-吡喃(DCJTB)、9, 10-二(β -萘基)蒽(ADN)、4, 4' -雙(9-乙基-3-咔 唑乙烯基)-1,Γ -聯(lián)苯(BCzVBi)和8-羥基喹啉鋁(Alq3)中的一種。更優(yōu)選地,發(fā)光層的 材質(zhì)為Alq3。
[0048] 優(yōu)選地,發(fā)光層的厚度為5?40nm。更優(yōu)選地,發(fā)光層的厚度為15nm。
[0049] 電子傳輸層的材質(zhì)為具有較高的電子遷移率,能有效傳導(dǎo)電子的有機(jī)分子材料。
[0050] 優(yōu)選地,電子傳輸層的材質(zhì)為4, 7-二苯基-1,10-菲羅啉(Bphen)、l,2, 4-三唑衍 生物和1,3,5_三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)中的一種。
[0051] 更優(yōu)選地,1,2, 4-三唑衍生物為3-(聯(lián)苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯 基-4H-1,2, 4-三唑(TAZ)。更優(yōu)選地,電子傳輸層的材質(zhì)為Bphen。
[0052] 優(yōu)選地,電子傳輸層的厚度為40?200nm。更優(yōu)選地,電子傳輸層的厚度為160nm。
[0053] 優(yōu)選地,電子注入層的材質(zhì)為碳酸銫(Cs2C03)、氟化銫(CsF)、疊氮銫(CsN 3)和氟 化鋰(LiF)中的一種。更優(yōu)選地,第二電子注入層的材質(zhì)為LiF。
[0054] 優(yōu)選地,電子注入層的厚度為0· 5?10nm。更優(yōu)選地,電子注入層的厚度為0· 7nm。
[0055] 陰極設(shè)置在電子注入層上。陰極包括依次層疊的三元摻雜層和金屬摻雜層。
[0056] 三元摻雜層通過電子束蒸鍍的方法設(shè)置在電子注入層上。
[0057] 電子束蒸鍍條件為能量密度10?lOOW/cm2。
[0058] 具體操作為將鋅化合物、功函數(shù)為-4. OeV?-5. 5eV的金屬和銅族金屬氧化物按 照質(zhì)量比1: (1?5) : (1?2)混合得到第一混合材料,其中,所述鋅化合物為氧化鋅、硫化 鋅、硒化鋅和氯化鋅中的一種,所述功函數(shù)為-4. OeV?-5. 5eV的金屬為鋁、銀、鉬和金中的 一種,所述銅族金屬氧化物為氧化銅、氧化銀和氧化亞銅中的一種;將所述第一混合材料通 過電子束蒸鍍?cè)谒鲭娮幼⑷雽由?,得到三元摻雜層。
[0059] 優(yōu)選地,將鋅化合物、功函數(shù)為-4. OeV?-5. 5eV的金屬和銅族金屬氧化物按照質(zhì) 量比1: (2?3) : (1?2)混合得到第一混合材料。
[0060] 優(yōu)選地,三元摻雜層的厚度為30?100nm。
[0061] 金屬摻雜層通過熱阻蒸鍍的方法設(shè)置在三元摻雜層上。
[0062] 熱阻蒸鍍的條件為壓強(qiáng)5X 10_5?2X 10_3Pa,速度1?10nm/s。
[0063] 金屬摻雜層的材質(zhì)為功函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金屬與鋁、銀、鉬和金中的一種 按照質(zhì)量比(20?5) : 1混合形成的第二混合材料。
[0064] 優(yōu)選地,將功函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金屬與鋁、銀、鉬和金中的一種按照質(zhì)量 比(10?15) : 1混合得到第二混合材料。
[0065] 具體地,功函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金屬為鎂(Mg)、鍶(Sr)、鈣(Ca)和鐿(Yb) 中的一種。
[0066] 優(yōu)選地,金屬摻雜層的厚度為100?300nm。
[0067] 在電子注入層之上制備一層三元摻雜層,由鋅化合物、金屬以及銅族金屬氧化物 組成。鋅化合物折射率較大,光線從發(fā)光層發(fā)射出去不會(huì)發(fā)生全反射,避免了全反射的損 失,同時(shí),鋅化合物的透光范圍較寬,達(dá)到了微米級(jí),可使大部分可見光透過,提高器件的透 過率;銅族金屬氧化物為元素周期表中I B族的金屬的氧化物,選自氧化銅(CuO)、氧化銀 (Ag20)和氧化亞銅(Cu20)中的一種,具有較好的導(dǎo)電性,可提高電子的濃度,從而有利于提 高器件的激子復(fù)合幾率,同時(shí),銅族金屬氧化物有緩沖作用,提高膜層的成膜性,有利于減 少電子陷阱的產(chǎn)生,并且可提高器件的導(dǎo)電性。
[0068] 然后再在三元摻雜層之上制備一層金屬摻雜層,由低功函數(shù)金屬與高功函數(shù)金屬 組成,其中,低功函數(shù)金屬為功函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金屬,高功函數(shù)金屬為鋁、銀、鉬 和金中的一種。三元摻雜層的功函數(shù)與電子傳輸層的功函數(shù)接近,電子注入層的厚度較薄, 容易形成隧穿。低功函數(shù)金屬的功函數(shù)與電子傳輸層的LUM0能級(jí)相差較小,可提高電子的 注入,高功函數(shù)金屬可提高陰極的反射,從而提高器件的發(fā)光效率,同時(shí),也可提高器件的 穩(wěn)定性。
[0069] 本發(fā)明具有如下有益效果:
[0070] ( 1)本發(fā)明制備的有機(jī)電致發(fā)光器件采用依次層疊的三元摻雜層和金屬摻雜層作 為陰極,提高了器件的穩(wěn)定性,并使光能更有效地抵達(dá)導(dǎo)電陽極玻璃基底,從而提高器件的 發(fā)光效率。
[0071 ] (2)本發(fā)明制備方法簡單,易于控制和操作,并且原材料容易獲得。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0072] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,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。
[0073] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1提供的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)圖;
[0074] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例1提供的有機(jī)電致發(fā)光器件與對(duì)比例提供的有機(jī)電致發(fā)光器 件的電流密度與電流效率的關(guān)系圖。

【具體實(shí)施方式】
[0075] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例?;?本發(fā)明中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例,都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0076] 以下為具體實(shí)施例及對(duì)比例部分,其中,"/"表示層疊,":"表示前者與后者的質(zhì) 量比。
[0077] 實(shí)施例1
[0078] -種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,包括以下步驟:
[0079] (1)將ΙΤ0玻璃基底用洗潔精、去離子水各超聲清洗15min,得到清潔的導(dǎo)電陽極 玻璃基底;
[0080] (2)在高真空鍍膜系統(tǒng)(沈陽科學(xué)儀器研制中心有限公司)中,壓強(qiáng)為8Xl(T5Pa的 條件下,在清潔的導(dǎo)電陽極玻璃基底上依次熱阻蒸鍍空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電 子傳輸層和電子注入層;
[0081] 具體地,在本實(shí)施例中,空穴注入層的材質(zhì)為W03,厚度為50nm ;空穴傳輸層的材質(zhì) 為NPB,厚度為40nm ;發(fā)光層的材質(zhì)為Alq3,厚度為15nm ;電子傳輸層的材質(zhì)為Bphen,厚度 為160nm ;電子注入層的材質(zhì)為LiF,厚度為0· 7nm ;
[0082] 其中,W03和LiF的蒸鍍速率為3nm/s,NPB、Alq3和Bphen的蒸鍍速率為0· 2nm/s ;
[0083] (3)在壓強(qiáng)為8Xl(T5Pa的條件下,在電子注入層上制備陰極:
[0084] 先電子束蒸鍍制備三元摻雜層,具體操作為將ZnO、Ag和CuO按照質(zhì)量比1:2:2混 合得到第一混合材料,將該第一混合材料通過電子束蒸鍍?cè)陔娮幼⑷雽由?,條件為能量密 度35W/cm 2,得到三元摻雜層,厚度為60nm ;
[0085] 再熱阻蒸鍍制備金屬摻雜層,具體操作為將Mg和Ag按照質(zhì)量比10:1混合得到第 二混合材料,將該第二混合材料通過熱阻蒸鍍方法設(shè)置在三元摻雜層上,熱阻蒸鍍速率為 3nm/s,得到金屬摻雜層,厚度為250nm ;
[0086] 以上步驟完成后,得到一種有機(jī)電致發(fā)光器件,結(jié)構(gòu)具體表示為:IT0/W03/NPB/ Alq3/Bphen/LiF/Zn0:Ag:CuO(1:2:2)/Mg:Ag(10:1)〇
[0087] 圖1是本實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示,該有機(jī)電致發(fā) 光器件的結(jié)構(gòu)包括依次層疊的導(dǎo)電陽極玻璃基底10、空穴注入層20、空穴傳輸層30、發(fā)光 層40、電子傳輸層50、電子注入層60和陰極70 (包括三兀摻雜層701、金屬摻雜層702)。
[0088] 實(shí)施例2
[0089] 一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,包括以下步驟:
[0090] (1)將ΑΖ0玻璃基底用洗潔精、去離子水各超聲清洗15min,得到清潔的導(dǎo)電陽極 玻璃基底;
[0091] (2)在高真空鍍膜系統(tǒng)(沈陽科學(xué)儀器研制中心有限公司)中,壓強(qiáng)為2Xl(T3Pa的 條件下,在清潔的導(dǎo)電陽極玻璃基底上依次熱阻蒸鍍空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電 子傳輸層和電子注入層;
[0092] 具體地,在本實(shí)施例中,空穴注入層的材質(zhì)為M〇03,厚度為80nm ;空穴傳輸層的材 質(zhì)為NPB,厚度為60nm ;發(fā)光層的材質(zhì)為ADN,厚度為5nm ;電子傳輸層的材質(zhì)為TAZ,厚度為 200nm ;電子注入層的材質(zhì)為CsF,厚度為10nm ;
[0093] 其中,M〇03和CsF的蒸鍍速率為10nm/s,NPB、ADN和TAZ的蒸鍍速率為0. lnm/s ;
[0094] (3)在壓強(qiáng)為2Xl(T3Pa的條件下,在電子注入層上制備陰極:
[0095] 先電子束蒸鍍制備三元摻雜層,具體操作為將ZnS、Al和Ag20按照質(zhì)量比1:5:2混 合得到第一混合材料,將該第一混合材料通過電子束蒸鍍?cè)陔娮幼⑷雽由希瑮l件為能量密 度lOOW/cm 2,得到三元摻雜層,厚度為100nm ;
[0096] 再熱阻蒸鍍制備金屬摻雜層,具體操作為將Ca和A1按照質(zhì)量比5:1混合得到第 二混合材料,將該第二混合材料通過熱阻蒸鍍方法設(shè)置在三元摻雜層上,熱阻蒸鍍速率為 10nm/s,得到金屬摻雜層,厚度為100nm ;
[0097] 以上步驟完成后,得到一種有機(jī)電致發(fā)光器件,結(jié)構(gòu)具體表示為:AZO/M〇03/NPB/ ADN/TAZ/CsF/ZnS:A1: Ag20(1:5:2)/Ca:A1 (5:1)。
[0098] 實(shí)施例3
[0099] 一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,包括以下步驟:
[0100] (1)將izo玻璃基底用洗潔精、去離子水各超聲清洗15min,得到清潔的導(dǎo)電陽極 玻璃基底;
[0101] (2)在高真空鍍膜系統(tǒng)(沈陽科學(xué)儀器研制中心有限公司)中,壓強(qiáng)為5Xl(T5Pa的 條件下,在清潔的導(dǎo)電陽極玻璃基底上依次熱阻蒸鍍空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電 子傳輸層和電子注入層;
[0102] 具體地,在本實(shí)施例中,空穴注入層的材質(zhì)為W03,厚度為20nm ;空穴傳輸層的材質(zhì) 為TAPC,厚度為30nm ;發(fā)光層的材質(zhì)為BCzVBi,厚度為40nm ;電子傳輸層的材質(zhì)為TPBi,厚 度為60nm ;電子注入層的材質(zhì)為Cs2C03,厚度為0· 5nm ;
[0103] 其中,W03和Cs2C03的蒸鍍速率為lnm/s,TAPC、BCzVBi和TPBi的蒸鍍速率為lnm/ s ;
[0104] (3)在壓強(qiáng)為5Xl(T5Pa的條件下,在電子注入層上制備陰極:
[0105] 先電子束蒸鍍制備三元摻雜層,具體操作為將ZnSe、Pt和Cu20按照質(zhì)量比1:1:1 混合得到第一混合材料,將該第一混合材料通過電子束蒸鍍?cè)陔娮幼⑷雽由?,條件為能量 密度lOW/cm 2,得到三元摻雜層,厚度為30nm ;
[0106] 再熱阻蒸鍍制備金屬摻雜層,具體操作為將Sr和Pt按照質(zhì)量比20:1混合得到第 二混合材料,將該第二混合材料通過熱阻蒸鍍方法設(shè)置在三元摻雜層上,熱阻蒸鍍速率為 lnm/s,得到金屬摻雜層,厚度為300nm ;
[0107] 以上步驟完成后,得到一種有機(jī)電致發(fā)光器件,結(jié)構(gòu)具體表示為:IZ0/W03/TAPC/ BCzVBi/TPBi/Cs 2C03/ZnSe: Pt: Cu20 (1:1:1) /ΙΖ0〇
[0108] 實(shí)施例4
[0109] 一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,包括以下步驟:
[0110] (1)將ΙΖ0玻璃基底用洗潔精、去離子水各超聲清洗15min,得到清潔的導(dǎo)電陽極 玻璃基底;
[0111] (2)在高真空鍍膜系統(tǒng)(沈陽科學(xué)儀器研制中心有限公司)中,壓強(qiáng)為5Xl(T4Pa的 條件下,在清潔的導(dǎo)電陽極玻璃基底上依次熱阻蒸鍍空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電 子傳輸層和電子注入層;
[0112] 具體地,在本實(shí)施例中,空穴注入層的材質(zhì)為V205,厚度為30nm ;空穴傳輸層的材 質(zhì)為TCTA,厚度為20nm ;發(fā)光層的材質(zhì)為DCJTB,厚度為5nm ;電子傳輸層的材質(zhì)為Bphen, 厚度為40nm ;電子注入層的材質(zhì)為CsN3,厚度為lnm;
[0113] 其中,V205和CsN3的蒸鍍速率為5nm/s,TCTA、DCJTB和Bphen的蒸鍍速率為0. 2nm/ s ;
[0114] (3)在壓強(qiáng)為5Xl(T4Pa的條件下,在電子注入層上制備陰極:
[0115] 先電子束蒸鍍制備三元摻雜層,具體操作為將ZnCl2、Au和Ag20按照質(zhì)量比1:3:2 混合得到第一混合材料,將該第一混合材料通過電子束蒸鍍?cè)陔娮幼⑷雽由?,條件為能量 密度50W/cm 2,得到三元摻雜層,厚度為50nm ;
[0116] 再熱阻蒸鍍制備金屬摻雜層,具體操作為將Yb和Au按照質(zhì)量比15:1混合得到第 二混合材料,將該第二混合材料通過熱阻蒸鍍方法設(shè)置在三元摻雜層上,熱阻蒸鍍速率為 5nm/s,得到金屬摻雜層,厚度為150nm ;
[0117] 以上步驟完成后,得到一種有機(jī)電致發(fā)光器件,結(jié)構(gòu)具體表示為:IZ0/V20 5/TCTA/ DCJTB/Bphen/CsN3/ZnCl2: Au: Ag20 (1:3:2) /Yb: Au (15:1)。
[0118] 對(duì)比例
[0119] 一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,包括以下步驟:
[0120] (1)將ΙΤ0玻璃基底用洗潔精、去離子水各超聲清洗15min,得到清潔的導(dǎo)電陽極 玻璃基底;
[0121] (2)在高真空鍍膜系統(tǒng)(沈陽科學(xué)儀器研制中心有限公司)中,壓強(qiáng)為8Xl(T5Pa的 條件下,在清潔的導(dǎo)電陽極玻璃基底上依次熱阻蒸鍍空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電 子傳輸層、電子注入層和陰極;
[0122] 具體地,在本實(shí)施例中,空穴注入層的材質(zhì)為W03,厚度為50nm ;空穴傳輸層的材質(zhì) 為NPB,厚度為40nm ;發(fā)光層的材質(zhì)為Alq3,厚度為15nm ;電子傳輸層的材質(zhì)為Bphen,厚度 為160nm ;電子注入層的材質(zhì)為LiF,厚度為0· 7nm ;陰極的材質(zhì)為Ag,厚度為150 ;
[0123] 其中,W03、LiF和Ag的蒸鍍速率為3nm/s,NPB、Alq3和Bphen的蒸鍍速率為0· 2nm/ s ;
[0124] 以上步驟完成后,得到一種有機(jī)電致發(fā)光器件,結(jié)構(gòu)具體表示為:IT0/W03/NPB/ Alq3/Bphen/LiF/Ag。
[0125] 利用美國吉時(shí)利公司的Keithley2400測(cè)試電學(xué)性能,色度計(jì)(日本柯尼卡美能達(dá) 公司,型號(hào):CS-100A)測(cè)試亮度和色度,光纖光譜儀(美國海洋光學(xué)公司,型號(hào):USB4000)測(cè) 試電致發(fā)光光譜。
[0126] 圖2是實(shí)施例1的有機(jī)電致發(fā)光器件與對(duì)比例的有機(jī)電致發(fā)光器件的電流密度與 電流效率的關(guān)系圖。其中,曲線1為實(shí)施例1的有機(jī)電致發(fā)光器件的電流密度與電流效率 的關(guān)系圖;曲線2為對(duì)比例提供的有機(jī)電致發(fā)光器件的電流密度與電流效率的關(guān)系圖。
[0127] 從圖2中可以看到,在不同電流密度下,實(shí)施例1的電流效率都比對(duì)比例的要大, 實(shí)施例1的最大的電流效率為13. 12cd/A,而對(duì)比例的僅為8. 63cd/A,這說明,本發(fā)明制備 的有機(jī)電致發(fā)光器件具有較高的透過率和發(fā)光效率,制備的陰極有利于提高器件的激子復(fù) 合幾率,提高器件的導(dǎo)電性、電子注入能力,同時(shí),也可提高器件的穩(wěn)定性。
[0128] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,包括依次層疊的導(dǎo)電陽極玻璃基底、空穴注入 層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極,所述陰極包括依次層疊的三元摻 雜層和金屬摻雜層;所述三元摻雜層的材質(zhì)為鋅化合物、功函數(shù)為-4. OeV?-5. 5eV的金屬 和銅族金屬氧化物按照質(zhì)量比1: (1?5) : (1?2)混合形成的第一混合材料,其中,所述鋅 化合物為氧化鋅、硫化鋅、硒化鋅和氯化鋅中的一種,所述功函數(shù)為-4. OeV?-5. 5eV的金 屬為鋁、銀、鉬和金中的一種,所述銅族金屬氧化物為氧化銅、氧化銀和氧化亞銅中的一種; 所述金屬摻雜層的材質(zhì)為功函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金屬與鋁、銀、鉬和金中的一種按照 質(zhì)量比(20?5) : 1混合形成的第二混合材料,其中,所述功函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金 屬為鎂、鍶、鈣和鐿中的一種。
2. 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述導(dǎo)電陽極玻璃基底為銦 錫氧化物玻璃、鋁鋅氧化物玻璃和銦鋅氧化物玻璃中的一種。
3. 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述空穴注入層的材質(zhì)為三 氧化鑰、三氧化鎢和五氧化二釩中的一種;空穴傳輸層的材質(zhì)為1,1-二[4-[N,V -二 (p-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷、4, 4',4' ' -三(咔唑-9-基)三苯胺和N,Ν' -二苯 基-Ν,Ν' -二(1-萘基)-1,Γ -聯(lián)苯-4, 4' -二胺中的一種;發(fā)光層的材質(zhì)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 -萘基) 蒽、4, 4' -雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,Γ -聯(lián)苯和8-羥基喹啉鋁中的一種;電子傳輸 層的材質(zhì)為4, 7-二苯基-1,10-菲羅啉、1,2, 4-三唑衍生物和1,3, 5-三(1-苯基-1Η-苯 并咪唑-2-基)苯中的一種;電子注入層的材質(zhì)為碳酸銫、氟化銫、疊氮銫和氟化鋰中的一 種。
4. 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述三元摻雜層的材質(zhì)為鋅 化合物、功函數(shù)為-4. OeV?-5. 5eV的金屬和銅族金屬氧化物按照質(zhì)量比1: (2?3) : (1? 2)混合形成的第一混合材料。
5. 如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述金屬摻雜層的材質(zhì)為功 函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金屬與鋁、銀、鉬和金中的一種按照質(zhì)量比(10?15) : 1混合形 成的第二混合材料。
6. -種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,包括以下步驟: 提供清潔的導(dǎo)電陽極玻璃基底; 在所述導(dǎo)電陽極玻璃基底上依次熱阻蒸鍍制備空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子 傳輸層和電子注入層,所述熱阻蒸鍍的條件為壓強(qiáng)5 X ΚΓ5?2 X l(T3Pa,所述空穴注入層和 電子注入層的蒸鍍速率為1?l〇nm/S,所述空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層的蒸鍍速率 為 0· 1 ?lnm/s ; 在所述電子注入層上制備陰極,所述陰極包括依次層疊的三元摻雜層和金屬摻雜層, 其中: 所述三元摻雜層通過電子束蒸鍍制備,具體操作為將鋅化合物、功函數(shù) 為-4. OeV?-5. 5eV的金屬和銅族金屬氧化物按照質(zhì)量比1: (1?5) : (1?2)混合得到第 一混合材料,其中,所述鋅化合物為氧化鋅、硫化鋅、硒化鋅和氯化鋅中的一種,所述功函數(shù) 為-4. OeV?-5. 5eV的金屬為鋁、銀、鉬和金中的一種,所述銅族金屬氧化物為氧化銅、氧化 銀和氧化亞銅中的一種;將所述第一混合材料通過電子束蒸鍍?cè)谒鲭娮幼⑷雽由?,條件 為能量密度10?l〇〇W/cm2,得到所述三元摻雜層; 所述金屬摻雜層通過熱阻蒸鍍方法制備,具體操作為將功函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的 金屬與鋁、銀、鉬和金中的一種按照質(zhì)量比(20?5) :1混合得到第二混合材料,其中,所述 功函數(shù)為-2. OeV?-3. 5eV的金屬為鎂、鍶、鈣和鐿中的一種;所述熱阻蒸鍍的條件為壓強(qiáng) 5 X 10 5 ?2 X 10 3Pa,速度 1 ?10nm/s ; 以上步驟完成后,得到所述有機(jī)電致發(fā)光器件。
7. 如權(quán)利要求6所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,所述導(dǎo)電陽極玻 璃基底為銦錫氧化物玻璃、鋁鋅氧化物玻璃和銦鋅氧化物玻璃中的一種。
8. 如權(quán)利要求6所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,所述空穴注入 層的材質(zhì)為三氧化鑰、三氧化鎢和五氧化二釩中的一種;空穴傳輸層的材質(zhì)為1,1-二 [4-[Ν,Ν'-二(p-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷、4, 4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺和 Ν,Ν'-二苯基-Ν,Ν'-二(1-萘基)-1,Γ-聯(lián)苯-4, 4'-二胺中的一種;發(fā)光層的材質(zhì)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-萘基)蒽、4,4'_雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,Γ-聯(lián)苯和8-羥基喹啉鋁中的一種; 電子傳輸層的材質(zhì)為4, 7-二苯基-1,10-菲羅啉、1,2, 4-三唑衍生物和1,3, 5-三(1-苯 基-1Η-苯并咪唑-2-基)苯中的一種;電子注入層的材質(zhì)為碳酸銫、氟化銫、疊氮銫和氟化 鋰中的一種。
9. 如權(quán)利要求6所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,將所述鋅化合物、 功函數(shù)為-4. OeV?-5. 5eV的金屬和銅族金屬氧化物按照質(zhì)量比1: (2?3) : (1?2)混合 得到第一混合材料。
10. 如權(quán)利要求6所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,將所述功函數(shù) 為-2. OeV?-3. 5eV的金屬與鋁、銀、鉬和金中的一種按照質(zhì)量比(10?15) : 1混合得到第 二混合材料。
【文檔編號(hào)】H01L51/54GK104124360SQ201310143914
【公開日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月24日
【發(fā)明者】周明杰, 黃輝, 張振華, 王平 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
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