本實(shí)用新型涉及光電領(lǐng)域,涉及一種光電器件,尤其涉及一種有機(jī)電致發(fā)光器件。
背景技術(shù):
目前,電致發(fā)光器件是一種自發(fā)光器件,屬于注入式發(fā)光,在正向偏壓的作用下,陽極向電荷傳輸層注入空穴,在電場的作用下向傳輸層界面移動,而由陰極注入的電子也由電子傳輸層向界面移動,由于勢壘的作用,電子不易進(jìn)入電荷傳輸層,而在界面附近發(fā)光層一側(cè)積累,從陰極注入的電子和從陽極注入的空穴在發(fā)光層相遇、復(fù)合,釋放出能量,將能量傳遞給發(fā)光物質(zhì)的分子,使其從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài),由于激發(fā)態(tài)很不穩(wěn)定,受激分子發(fā)光從激發(fā)態(tài)回到基態(tài),輻射躍遷而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。
由于使用無機(jī)化合物制備的電致發(fā)光器件具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,使用壽命長,穩(wěn)定性強(qiáng)等優(yōu)勢,得到了廣泛的應(yīng)用,但是無機(jī)電致發(fā)光器件制作成功高,加工困難,效率低下,難以滿足人們對信息顯示設(shè)備的需求,有機(jī)電致發(fā)光器件材料選擇范圍寬,具有低電壓驅(qū)動、高亮度、寬視角、響應(yīng)速度快等特性,在顯示照明等方面有良好的應(yīng)用前景,在近年來得到了迅猛的發(fā)展,有機(jī)電致發(fā)光器件已經(jīng)成為目前的研究熱點(diǎn)之一。
CN 103904178 A公開了一種量子點(diǎn)發(fā)光器件。該量子點(diǎn)發(fā)光器件包括依次相鄰設(shè)置的陽極、空穴傳輸層、量子點(diǎn)發(fā)光層、電子傳輸層和陰極,量子點(diǎn)發(fā)光器件還包括電子阻擋層,設(shè)置在電子傳輸層中或設(shè)置在量子點(diǎn)發(fā)光層與電子傳輸層之間。利用設(shè)置電子阻擋層一方面保證載流子的平衡注入,另一方面隔 絕電子傳輸層與量子點(diǎn)發(fā)光層之間的電荷自發(fā)轉(zhuǎn)移,保證了量子點(diǎn)電中性。所述量子點(diǎn)發(fā)光器件采用常用的CdSe、CdS等量子點(diǎn),量子效率低,且發(fā)光性質(zhì)不可控。
CN 105720204 A公開了一種種反置結(jié)構(gòu)的無機(jī)鈣鈦礦量子點(diǎn)發(fā)光二極管,包括ITO玻璃基板、沉積在ITO玻璃表面的ZnO電子傳輸層、無機(jī)鈣鈦礦CsPbX3量子點(diǎn)發(fā)光層、4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺空穴傳輸層、空穴注入層和陽極電極材料。通過以下步驟制備:首先在潔凈的ITO玻璃上采用磁控濺射法沉積ZnO電子傳輸層,之后取CsPbX3量子點(diǎn)的分散液旋涂在器件表面,然后熱蒸發(fā)沉積TCTA空穴傳輸層,再熱蒸發(fā)沉積空穴注入層,最后沉積陽極電極材料。所述發(fā)光二極管的發(fā)光層采用CsPbX3,通過X為Cl、Br和I任意兩種的組合來調(diào)節(jié)發(fā)光層發(fā)光性質(zhì),但是兩種化合物的簡單摻雜并不能對發(fā)光層產(chǎn)生太大影響,不能從根本上改變發(fā)光層的發(fā)光性質(zhì),且容易造成發(fā)光不均勻的問題,同時(shí)外量子效率較低。
因此,針對現(xiàn)有技術(shù)中有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層采用CdSe、CdS等量子點(diǎn),亮度低,開啟電壓高的問題,研究一種新的有機(jī)電致發(fā)光器件十分重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本實(shí)用新型的目的之一在于提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法,所述有機(jī)電致發(fā)光器件發(fā)光亮度大,開啟電壓小,發(fā)光性質(zhì)可控,所述制備方法工藝簡單,可用于工業(yè)化生產(chǎn)。
為達(dá)此目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
一種有機(jī)電致發(fā)光器件,所述有機(jī)電致發(fā)光器件包括從陽極層一側(cè)依次連接的空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層以及陰極層;
其中,所述發(fā)光層為鈣鈦礦量子點(diǎn)層,所述發(fā)光層的厚度為15~20nm。
所述放光層的厚度可以是15nm、16nm、17nm、18nm、19nm或20nm等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)包含的其他未列舉的數(shù)值也同樣適用。其中鈣鈦礦量子點(diǎn)層為現(xiàn)有技術(shù),參見CN 105720204 A。
以下作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,但不作為本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的限制,通過以下技術(shù)方案,可以更好的達(dá)到和實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)目的和有益效果。
作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,所述陽極層選自ITO層、Au層或Cu層中的任意一種或至少兩種的組合,所述組合典型但非限制性實(shí)例有:ITO層和Au層的組合、Au層和Cu層的組合、ITO層和Cu層的組合或ITO層、Au層和Cu層的組合等,陽極層為ITO層時(shí)效果最好。
作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,所述空穴注入層選自PEDOT:PSS層、MoO3層或TDATA層中任意一種或至少兩種的組合,所述空穴注入層的厚度為10~30nm。
其中所述組合典型但非限制性實(shí)例有PEDOT:PSS層和MoO3層的組合、MoO3層和TDATA層的組合、PEDOT:PSS層和TDATA層的組合或PEDOT:PSS)層、MoO3層和TDATA層的組合等,空穴注入層為PEDOT:PSS層時(shí)效果最好;所述空穴注入層的厚度可以是10nm、12nm、15nm、18nm、20nm、22nm、25nm、28nm或30nm等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)包含的其他未列舉的數(shù)值也同樣適用。
作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,所述空穴傳輸層選自TPD層、Poly-TPD層或NPD層中任意一種或至少兩種的組合,所述空穴傳輸層的厚度為5~30nm。
其中所述組合典型但非限制性實(shí)例有:TPD層和Poly-TPD層的組合、Poly-TPD層和NPD層的組合、TPD層和NPD層的組合或TPD層、Poly-TPD 層和NPD層的組合等,所述空穴傳輸層為Poly-TPD層時(shí)效果最好;所述空穴傳輸層的厚度可以是5nm、8nm、10nm、12nm、15nm、18nm、20nm、22nm、25nm、28nm或30nm等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)包含的其他未列舉的數(shù)值也同樣適用。
作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,所述電子傳輸層選自Alq3層、PBD層或TPBi層中任意一種或至少兩種的組合,所述電子傳輸層的厚度為30~50nm。
其中所述組合典型但非限制性實(shí)例有,Alq3層和PBD層的組合、PBD層和TPBi層的組合、Alq3層和TPBi層的組合或Alq3層、PBD層和TPBi層的組合等,所述電子傳輸層為TPBi層時(shí)效果最好;所述電子傳輸層的厚度可以是30nm、32nm、35nm、38nm、40nm、42nm、45nm、48nm或50nm等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)包含的其他未列舉的數(shù)值也同樣適用。
作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,所述電子注入層選自LiF層、ZnO層或TiO2層中任意一種或至少兩種的組合,所述電子注入層的厚度為1~5nm。
其中所述組合典型但非限制性實(shí)例有LiF層和ZnO層的組合、ZnO層和TiO2的組合、LiF層和TiO2層的組合或LiF層、ZnO層和TiO2層等,所述電子注入層為LiF層時(shí)效果最好;所述電子注入層的厚度可以是1nm、1.5nm、2nm、2.5nm、3nm、3.5nm、4nm、4.5nm或5nm等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)包含的其他未列舉的數(shù)值也同樣適用。
作為本實(shí)用新型優(yōu)選的技術(shù)方案,所述陰極層選自Al層、Mg層或Li層中人分宜一種或至少兩種的組合,所述陰極層的厚度為100~200nm。
其中所述組合典型但非限制性實(shí)例有,Al層和Mg層的組合、Mg層和Li層的組合、Al層和Li層的組合或Al層、Mg層和Li層的組合等,所述陰極層為Al時(shí)效果最好;所述陰極層的厚度可以是100nm、110nm、120nm、130nm、 140nm、150nm、160nm、170nm、180nm、190nm或200nm等,但并不僅限于所列舉的數(shù)值,該數(shù)值范圍內(nèi)包含的其他未列舉的數(shù)值也同樣適用。
與現(xiàn)有技術(shù)方案相比,本實(shí)用新型至少具有以下有益效果:
本實(shí)用新型提供的有機(jī)電致發(fā)光器件采用鈣鈦礦量子點(diǎn)層作為發(fā)光層,并嚴(yán)格控制其厚度,通過對其他各層的材料和厚度的選擇,使本實(shí)用新型提供的有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度達(dá)32090cd/m2,開啟電壓低至1.5V。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型提供的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖中:1-陰極層,2-電子注入層,3-電子傳輸層,4-發(fā)光層,5-空穴傳輸層,6-空穴注入層,7-陽極層。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖并通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
本實(shí)用新型具體實(shí)施例部分,提供了一種如圖1所示的有機(jī)電致發(fā)光器件,所述有機(jī)電致發(fā)光器件包括從陽極層7一側(cè)依次連接的空穴注入層6、空穴傳輸層5、發(fā)光層4、電子傳輸層3、電子注入層2以及陰極層1;
其中,所述發(fā)光層4為鈣鈦礦量子點(diǎn)層,所述放光層4的厚度為15~20nm。
為更好地說明本實(shí)用新型,便于理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案,本實(shí)用新型的典型但非限制性的實(shí)施例如下:
實(shí)施例1
一種有機(jī)電致發(fā)光器件,陽極層7為ITO層,空穴注入層6為20nm厚的PEDOT:PSS層,空穴傳輸層5為18nm厚的Poly-TPD層,發(fā)光層4為18nm厚的鈣鈦礦量子點(diǎn)層,電子傳輸層3為40nm厚的TPBi層,電子注入層2為3nm厚的LiF層,陰極層1位150nm厚的Al層。
制備得到的OLED器件的發(fā)光亮度為32090cd/m2,開啟電壓為1.8V。
實(shí)施例2
一種有機(jī)電致發(fā)光器件,陽極層7為Au層,空穴注入層6為10nm厚的TDATA層,空穴傳輸層5為5nm厚的TPD層,發(fā)光層4為10nm厚的鈣鈦礦量子點(diǎn)層,電子傳輸層3為30nm厚的PBD層,電子注入層2為1nm厚的ZnO層,陰極層1位100nm厚的Li層。
制備得到的OLED器件的發(fā)光亮度為30785cd/m2,開啟電壓為1.62V。
實(shí)施例3
一種有機(jī)電致發(fā)光器件,陽極層7為Cu層,空穴注入層6為30nm厚的MoO3層,空穴傳輸層5為30nm厚的NPD層,發(fā)光層4為30nm厚的鈣鈦礦量子點(diǎn)層,電子傳輸層3為50nm厚的Alq3層,電子注入層2為5nm厚的TiO2層,陰極層1位200nm厚的Mg層。
制備得到的OLED器件的發(fā)光亮度為31057cd/m2,開啟電壓為1.56V。
實(shí)施例4
一種有機(jī)電致發(fā)光器件,除了陽極層7為Au層和Cu層的組合外,其他條件均與實(shí)施例1相同。
制備得到的OLED器件的發(fā)光亮度為29700cd/m2,開啟電壓為1.66V。
實(shí)施例5
一種有機(jī)電致發(fā)光器件,除了空穴注入層6為PEDOT:PSS層和TDATA層的組合外,其他條件均與實(shí)施例1相同。
制備得到的OLED器件的發(fā)光亮度為30220cd/m2,開啟電壓為1.62V。
實(shí)施例6
一種有機(jī)電致發(fā)光器件,除了空穴傳輸層5為TPD層和Poly-TPD層的組 合外,其他條件均與實(shí)施例1相同。
制備得到的OLED器件的發(fā)光亮度為31980cd/m2,開啟電壓為1.5V。
實(shí)施例7
一種有機(jī)電致發(fā)光器件,除了電子傳輸層3為PBD層和TPBi層的組合外,其他條件均與實(shí)施例1相同。
制備得到的OLED器件的發(fā)光亮度為29520cd/m2,開啟電壓為1.57V。
實(shí)施例8
一種有機(jī)電致發(fā)光器件,除了電子注入層2為LiF層和ZnO層的組合外,其他條件均與實(shí)施例1相同。
制備得到的OLED器件的發(fā)光亮度為28710cd/m2,開啟電壓為1.78V。
實(shí)施例9
一種有機(jī)電致發(fā)光器件,除了陰極層1為Al層和Mg層的組合外,其他條件均與實(shí)施例1相同。
制備得到的OLED器件的發(fā)光亮度為27960cd/m2,開啟電壓為1.74V。
通過實(shí)施例1-9可以看出,本實(shí)用新型提供的有機(jī)電致發(fā)光器件,使用鈣鈦礦量子點(diǎn)作為發(fā)光層,并嚴(yán)格控制其厚度,對器件其他各層做出合理的選擇并控制其厚度,可以使發(fā)光亮度達(dá)32090cd/m2,開啟電壓低至1.5V。同時(shí)通過對有機(jī)電致發(fā)光器件除發(fā)光層外其他各層的選擇,并調(diào)整其厚度,可以得到不同發(fā)光強(qiáng)度以及開啟電壓的有機(jī)電致發(fā)光器件。
申請人聲明,本實(shí)用新型通過上述實(shí)施例來說明本實(shí)用新型的詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征,但本實(shí)用新型并不局限于上述詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征,即不意味著本實(shí)用新型必須依賴上述詳細(xì)結(jié)構(gòu)特征才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了,對本實(shí)用新型的任何改進(jìn),對本實(shí)用新型所選用部件的等效替換以及輔助部件的增 加、具體方式的選擇等,均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍和公開范圍之內(nèi)。
以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式,但是,本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié),在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi),可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型,這些簡單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
另外需要說明的是,在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個具體技術(shù)特征,在不矛盾的情況下,可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合,為了避免不必要的重復(fù),本實(shí)用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
此外,本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合,只要其不違背本實(shí)用新型的思想,其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。