本發(fā)明涉及有機(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)：
：有機(jī)電致發(fā)光器件(英文全稱OrganicLight-EmittingDevice，簡稱OLED)采用有機(jī)電致發(fā)光材料，是主動發(fā)光器件，具有低功耗、色域廣、體積更薄等優(yōu)點，有望成為下一代主流照明和平板顯示技術(shù)。大多數(shù)無機(jī)半導(dǎo)體材料與有機(jī)電致發(fā)光材料能級不能很好匹配，而且制備過程大多需要磁控濺射、高溫退火等高溫工藝，影響其它有機(jī)材料的穩(wěn)定性。因此，目前的有機(jī)電致發(fā)光器件中，除了電極之外，大多采用有機(jī)材料制備。載流子(空穴和電子)在有機(jī)材料中的傳輸屬于跳躍機(jī)制，傳輸過程中需要克服各種勢壘，極易造成遷移率較低的問題；同時，由于有機(jī)材料的分子結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，在有機(jī)電致發(fā)光器件工作過程中，載流子或激子聚集在界面處，還容易造成有機(jī)分子的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化(氧化或還原)，影響器件的壽命。技術(shù)實現(xiàn)要素：因此，本發(fā)明要解決的技術(shù)中有機(jī)電致發(fā)光器件中載流子遷移率低、器件壽命短的問題，從而提供一種載流子遷移率高、器件壽命長的有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括材料：ABX3和/或A2BX4，其中，A為胺基正離子、第一主族元素正一價離子中的至少一種；B為第四主族元素正二價離子中的至少一種；X為第七主族元素負(fù)一價離子中的至少一種。所述A為CH3NH3+、CH3NH＝CH2+、CH3CH2NH3+、C6H5NH3+、C6H5CH2NH3+、Cs+、Rb+、K+、Na+、Li+中的至少一種。所述B為Pb2+、Sn2+、Ge2+中的至少一種。所述X為I-、Br-、Cl-中的至少一種。所述ABX3與所述A2BX4為載流子傳輸材料和/或主體材料。所述ABX3與所述A2BX4的最高占據(jù)分子軌道(HOMO)能級為-4eV～-7eV，最低未占分子軌道(LUMO)能級為-1eV～-4eV。所述ABX3與所述A2BX4的能隙分別為1eV～4eV，激子束縛能為10meV～30meV。一種所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下步驟：將AX與BX2按比例混合溶解在溶劑中制得含有AX與BX2的混合溶液；將所述混合溶液涂布成膜，制得含有ABX3和/或A2BX4的薄膜；其中，A為胺基正離子、第一主族元素正一價離子中的至少一種；B為第四主族元素正二價離子中的至少一種；X為第七主族元素負(fù)一價離子中的至少一種。所述溶劑為無水非質(zhì)子極性溶劑。一種所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下步驟：將AX與BX2分別置于兩個容器中，通過控制AX與BX2的蒸發(fā)速率，蒸鍍制得含有ABX3和/或A2BX4的薄膜；其中，A為胺基正離子、第一主族元素正一價離子中的至少一種；B為第四主族元素正二價離子中的至少一種；X為第七主族元素負(fù)一價離子中的至少一種。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：1、本發(fā)明所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，包括材料：ABX3和/或A2BX4，其中，A為胺基正離子、第一主族元素正一價離子中的至少一種；B為第四主族元素正二價離子中的至少一種；X為第七主族元素負(fù)一價離子中的至少一種。ABX3與A2BX4具有較高的載流子遷移率，具有與其他常用有機(jī)光電材料匹配的能級，同時，可以在較低的溫度下成膜，不但能夠?qū)崿F(xiàn)在有機(jī)電致發(fā)光器件中的使用，而且還能有效提高載流子遷移率。另外，ABX3與A2BX4作為無機(jī)材料，具有比有機(jī)材料更高的熱穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性，能夠有效延長器件壽命。2、本發(fā)明所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，采用涂布法或共蒸鍍法形成含有ABX3和/或A2BX4的薄膜，工藝溫度低，不影響所述有機(jī)電致發(fā)光器件中其他功能層的制備；同時，工藝成熟，制備成本低。附圖說明為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中圖1是本發(fā)明所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中附圖標(biāo)記表示為：1-第一電極層、2-空穴注入層、3-空穴傳輸層、4-電子阻擋層、5-發(fā)光層、6-空穴阻擋層、7-電子傳輸層、8-電子注入層、9-第二電極層。具體實施方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本發(fā)明可以以許多不同的形式實施，而不應(yīng)該被理解為限于在此闡述的實施例。相反，提供這些實施例，使得本公開將是徹底和完整的，并且將把本發(fā)明的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員，本發(fā)明將僅由權(quán)利要求來限定。在附圖中，為了清晰起見，會夸大層和區(qū)域的尺寸和相對尺寸。實施例1本實施例提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件，如圖1所示，包括層疊設(shè)置的第一電極層1、空穴注入層2、空穴傳輸層3、電子阻擋層4、發(fā)光層5、空穴阻擋層6、電子傳輸層7、電子注入層8以及第二電極層9。ABX3型材料(CH3NH3)PbI3作為空穴傳輸層3，具體器件結(jié)構(gòu)為：ITO(180nm)/HATCN(10nm)/(CH3NH3)PbI3(40nm)/TCTA(20nm)/CBP(30nm):Ir(ppy)3(10％)/BCP(20nm)/Alq3(50nm)/LiF(0.7nm)/Al(150nm)。其中，ITO為第一電極層1，HATCN作為空穴注入層2，通過蒸鍍工藝制備10nm；(CH3NH3)PbI3為空穴傳輸層3，通過共蒸鍍PbI2和CH3NH3I的方法形成薄膜，厚度為40nm；TCTA為電子阻擋層4，通過蒸鍍制備20nm；CBP為發(fā)光層5主體材料，Ir(ppy)3為發(fā)光層5客體材料，通過共蒸鍍制備30nm，其中Ir(ppy)3質(zhì)量濃度為10％；BCP為空穴阻擋層6，通過蒸鍍制備20nm；Alq3為電子傳輸層7，通過蒸鍍制備50nm；LiF為電子注入層8，通過蒸鍍制備0.7nm；Al為第二電極層9，通過蒸鍍制備150nm。ABX3型材料(CH3NH3)PbI3的HOMO＝-5.4eV，LUMO＝-3.9eV，Eg＝1.6eV,熱分解溫度Td＝240℃，空穴遷移率為0.18cm2·V-1·s-1，電子遷移率為0.17cm2·V-1·s-1，相比傳統(tǒng)空穴傳輸材料，性能更加優(yōu)異。實施例2本實施例提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件，如圖1所示，包括層疊設(shè)置的第一電極層1、空穴注入層2、空穴傳輸層3、電子阻擋層4、發(fā)光層5、空穴阻擋層6、電子傳輸層7、電子注入層8以及第二電極層9。ABX3型材料(CH3NH3)PbBr3作為電子傳輸層，具體器件結(jié)構(gòu)為：ITO(180nm)/HATCN(10nm)/NPB(40nm)/TCTA(20nm)/CBP(30nm):Ir(ppy )3(10％)/BCP(20nm)/(CH3NH3)PbBr3(50nm)/LiF(0.7nm)/Al(150nm)。其中，ITO為第一電極層1，HATCN作為空穴注入層2，通過蒸鍍工藝制備10nm；NPB為空穴傳輸層3，通過蒸鍍制備40nm；TCTA為電子阻擋層4，通過蒸鍍制備20nm；CBP為發(fā)光層5主體材料，Ir(ppy)3為發(fā)光層5客體材料，通過共蒸鍍制備30nm，其中Ir(ppy)3質(zhì)量濃度為10％；BCP為空穴阻擋層6，通過蒸鍍制備20nm；(CH3NH3)PbBr3為電子傳輸層7，通過共蒸鍍PbBr2和CH3NH3Br的方法形成薄膜，蒸鍍制備50nm；LiF為電子注入層8，通過蒸鍍制備0.7nm；Al為第二電極層9，通過蒸鍍制備150nm。ABX3型材料(CH3NH3)PbBr3的HOMO＝-5.4eV，LUMO＝-3.1eV，Eg＝2.24eV，熱分解溫度Td＝257℃，載流子遷移率約為1cm2·V-1·s-1，，相比傳統(tǒng)電子傳輸材料，性能更加優(yōu)異。實施例3本實施例提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括層疊設(shè)置的第一電極層、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子注入層以及第二電極層。ABX3型材料(CH3NH3)Sn0.3Pb0.7I3作為空穴注入層，具體器件結(jié)構(gòu)為：ITO(180nm)/Sn0.3Pb0.7I3(40nm)/poly-TPD(30nm)/PVK:OXD-7(40％):Ir(ppy)3(10％)(30nm)/TPBi(40nm)//LiF(0.7nm)/Al(150nm)。其中，(CH3NH3)Sn0.3Pb0.7I3作為空穴注入層，將CH3NH3I、SnI2、PbI2按照159:111:323的比例溶解在DMF中，然后旋涂該溶液形成薄膜，總厚度為40nm。poly-TPD為空穴傳輸層，通過旋涂poly-TPD的甲苯溶液制備30nm厚的薄膜；PVK和OXD-7為發(fā)光層主體材料，Ir(ppy)3為發(fā)光層客體材料，通過將它們按照5:4:1的質(zhì)量比溶解在甲苯中，然后旋涂該溶液形成薄膜，總厚度為40nm；TPBi為電子傳輸層，通過旋涂TPBi的甲苯溶液制備40nm厚的薄膜；LiF為電子注入層，通過蒸鍍制備0.7nm；Al為第二電極層，通過蒸鍍制備150nm。(CH3NH3)Sn0.3Pb0.7I3的HOMO為-5.12eV，ITO的功函為-4.8eV，poly-TPD的HOMO為-5.3eV，(CH3NH3)Sn0.3Pb0.7I3作為空穴注入層，有效減小了界面的肖特基勢壘，增強(qiáng)空穴的注入，提高器件性能。實施例4本實施例提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件，如圖1所示，包括層疊設(shè)置的第一電極層1、空穴注入層2、空穴傳輸層3、電子阻擋層4、發(fā)光層5、空穴阻擋層6、電子傳輸層7、電子注入層8以及第二電極層9。A2BX4型材料(C4H9NH3)2PbBr4作為電子阻擋層4，具體器件結(jié)構(gòu)為：ITO(180nm)/HATCN(10nm)/NPB(40nm)/(C4H9NH3)2PbBr4(20nm)/CBP(30nm):Ir(ppy)3(10％)/BCP(20nm)/Alq3(50nm)/LiF(0.7nm)/Al(150nm)。其中，ITO為第一電極層1，HATCN作為空穴注入層2，通過蒸鍍工藝制備10nm；NPB為空穴傳輸層3，通過蒸鍍制備40nm；(C4H9NH3)2PbBr4為電子阻擋層4，通過共蒸鍍PbBr2和C4H9NH3Br的方法形成薄膜，厚度為20nm；CBP為發(fā)光層5主體材料，Ir(ppy)3為發(fā)光層5客體材料，通過共蒸鍍制備30nm，其中Ir(ppy)3質(zhì)量濃度為10％；BCP為空穴阻擋層6，通過蒸鍍制備20nm；Alq3為電子傳輸層7，通過蒸鍍制備50nm；LiF為電子注入層8，通過蒸鍍制備0.7nm；Al為第二電極層9，通過蒸鍍制備150nm。A2BX4型材料(C4H9NH3)2PbBr4的HOMO＝5.6eV，LUMO＝2.6eV，Eg＝3.0eV，能級寬，空穴遷移率大，能夠有效阻擋激子而不阻礙空穴傳輸，能夠提升器件性能。對比例1本對比例提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件，器件結(jié)構(gòu)同實施例1，唯一不同的是：空穴傳輸層3材料為NPB(N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-聯(lián)苯-4,4'-二胺)。NPB的HOMO為-5.4eV，空穴遷移率為1×10-3cm2V-1s-1。對比例2本對比例提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件，器件結(jié)構(gòu)同實施例2，唯一不同的是：電子傳輸層7材料為Alq3(三(8-羥基喹啉)鋁)。Alq3的LUMO為-3.2eV，(CH3NH3)PbBr3的LUMO為-3.1eV能級相近，電子傳輸?shù)膭輭鞠嘟?；然而Alq3的電子遷移率為1×10-6cm2V-1s-1。對比例3本對比例提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件，器件結(jié)構(gòu)同實施例3，唯一不同的是：空穴注入層2材料為PEDOT:PSS。PEDOT:PSS的HOMO為-5.1eV，是一款常用的空穴注入層，然而該材料PH值≈2，在長期使用過程中會腐蝕陽極ITO，造成器件壽命的衰減。實施例3所使用的鈣鈦礦材料沒有腐蝕性，器件壽命長。對上述實施例和對比例中所述的器件進(jìn)行測試，測試結(jié)果如下表所示：電流效率(cd/A)功耗(lm/W)壽命(hour)實施例131.630.93674實施例238.942.56421實施例318.414.3162對比例129.128.52215對比例229.128.52215對比例316.214.838從上表可以看出，本發(fā)明上述實施例所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，不但能夠?qū)崿F(xiàn)在有機(jī)電致發(fā)光器件中的使用，而且還能有效提高器件的電流效率，降低功耗，延長器件壽命。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。當(dāng)前第1頁1 2 3