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(LUMO)，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。
[0003]傳統(tǒng)的有機(jī)電致發(fā)光器件的電子注入層一般采用氟化鋰，但是由于氟化鋰熔點(diǎn)過(guò)高，蒸鍍時(shí)必須采用較大電流來(lái)蒸鍍，而有機(jī)蒸鍍室的蒸鍍室溫度過(guò)高，會(huì)使其他有機(jī)功能層受到破壞，并且氟化鋰的成膜性較差，容易形成電子缺陷，造成電子的淬滅，降低了電子和空穴的復(fù)合幾率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種發(fā)光效率較高的有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。
[0005]—種有機(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、電子注入層及陰極，所述電子注入層由金屬層，銣的化合物層和電子傳輸材料摻雜層組成，所述金屬層材料功函數(shù)為-2.0eV?-3.5eV，所述銣的化合物層材料選自碳酸銣、氯化銣、硝酸銣及硫酸銣中至少一種，所述電子傳輸材料摻雜層包括電子傳輸材料及摻雜在所述電子傳輸材料中的二氧化鈦，所述電子傳輸材料層材料選自4，7-二苯基-1，10-菲羅啉、2-(4’ -叔丁苯基)-5-(4’ -聯(lián)苯基)-1, 3，4-惡二唑、2，9- 二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲及N-芳基苯并咪唑中至少一種。
[0006]所述電子傳輸材料摻雜層中所述電子傳輸材料與所述二氧化鈦的質(zhì)量比為10:1 ?30:1。
[0007]所述金屬層材料選自鎂、鍶、鈣及鐿中至少一種。
[0008]所述金屬層厚度為Inm?5nm,銣的化合物層厚度為Inm?1nm,所述電子傳輸材料摻雜層厚度為20nm?50nm。
[0009]所述發(fā)光層的材料選自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、9，10- 二 - β -亞萘基蒽、4，4’ -雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)_1，I’ -聯(lián)苯及8-羥基喹啉鋁中的至少一種，所述空穴注入層的材料選自三氧化鑰、三氧化鎢及五氧化二釩中的至少一種，所述空穴傳輸層的材料選自1，1_ 二 [4-[Ν，K - 二(P-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷、4，4’，4’’-三(咔唑-9-基)三苯胺及N，N’ - (1-萘基)-Ν,Ν’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺中的至少一種,所述電子傳輸層的材料選自4，7- 二苯基-1，10-菲羅啉、1，2，4-三唑衍生物及N-芳基苯并咪唑中的至少一種，所述陰極選自銀、鋁、鉬及金中的至少一種。
[0010]一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下步驟:
[0011]在陽(yáng)極表面依次形成空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層及電子傳輸層；
[0012]在電子注入層表面制備電子注入層，所述電子注入層由金屬層，銣的化合物層和電子傳輸材料摻雜層組成，通過(guò)熱阻蒸鍍的方法在所述電子注入層表面制備金屬層，所述金屬層材料功函數(shù)為-2.0eV?-3.5eV,接著在所述金屬層表面通過(guò)熱阻蒸鍍方式制備銣的化合物層，所述銣的化合物層材料選自碳酸銣、氯化銣、硝酸銣及硫酸銣中至少一種，通過(guò)電子束蒸鍍的方式在所述銣的化合物層表面蒸鍍制備所述電子傳輸材料摻雜層層，所述電子傳輸材料摻雜層包括電子傳輸材料及摻雜在所述電子傳輸材料中的二氧化鈦，所述電子傳輸材料層材料選自4，7- 二苯基-1，10-菲羅啉、2-(4’ -叔丁苯基)-5-(4’ -聯(lián)苯基)-1, 3，4-惡二唑、2，9- 二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲及N-芳基苯并咪唑中至少一種，及，
[0013]在所述電子注入層表面制備陰極。
[0014]所述電子傳輸材料摻雜層中所述電子傳輸材料與所述二氧化鈦的質(zhì)量比為10:1 ?30:1。
[0015]所述金屬層材料選自鎂、鍶、鈣及鐿中至少一種。
[0016]所述金屬層厚度為Inm?5nm,銣的化合物層厚度為Inm?1nm,所述電子傳輸材料摻雜層厚度為20nm?50nm。
[0017]所述熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X KT3Pa?5X10_5Pa，工作電流為IA?5A,有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s,金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s?lOnm/s，所述電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X10_3Pa?5X10_5Pa，電子束蒸鍍的能量密度為lOW/cm2?lOOW/cm2，有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.1nm/s?lnm/s,金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s?10nm/s。
[0018]上述有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法，通過(guò)制備多層結(jié)構(gòu)的電子注入層結(jié)構(gòu)，該電子注入層結(jié)構(gòu)層由金屬層，銣的化合物層和電子傳輸材料摻雜層組成，金屬層為低功能函數(shù)金屬層，有效降低注入勢(shì)壘，提高電子的注入效率，同時(shí)加強(qiáng)有機(jī)電致發(fā)光器件的導(dǎo)電性能，銣的化合物層中的銣的化合物，其熔點(diǎn)較低，容易蒸鍍，有金屬離子的存在功函數(shù)較低，有利于電子的注入，降低電子的注入勢(shì)壘，提高電子注入效率，電子傳輸材料摻雜層由電子傳輸材料和二氧化鈦組成，電子傳輸材料可進(jìn)一步提高電子的傳輸速率，同時(shí)，由于電子傳輸材料的LUMO能級(jí)較高，可降低陰極與電子傳輸材料摻雜層之間的電子注入勢(shì)壘，提高注入效率，二氧化鈦比表面積大，孔隙率高，可使光發(fā)生散射，使向兩側(cè)發(fā)射的光可以回到中間底部出射，從而加強(qiáng)反射效率從而提高發(fā)光效率。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為一實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為一實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件的電子注入層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為實(shí)施例1制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的電流密度與電流效率關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法進(jìn)一步闡明。
[0023]請(qǐng)參閱圖1，一實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件100包括依次層疊的陽(yáng)極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及陰極70。
[0024]陽(yáng)極10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)或摻銦的氧化鋅玻璃(ΙΖ0)，優(yōu)選為ΙΤ0，厚度為130nm。
[0025]空穴注入層20形成于陽(yáng)極10表面?？昭ㄗ⑷雽?0的材料選自三氧化鑰(Mo03)、三氧化鎢(WO3)及五氧化二釩(V2O5)中的至少一種，優(yōu)選為Mo03?？昭ㄗ⑷雽?0的厚度為20nm ?80nm,優(yōu)選為 30nm。
[0026]空穴傳輸層30形成于空穴注入層20的表面?？昭▊鬏攲?0的材料選自1，1_ 二[4-[N, N1-二(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)及N，N’ - (1-萘基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺(NPB)中的至少一種，優(yōu)選為TCTA。空穴傳輸層30的厚度為20nm?60nm，優(yōu)選為28nm。
[0027]發(fā)光層40形成于空穴傳輸層30的表面。發(fā)光層40的材料選自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 -亞萘基蒽(ADN)、4，4’ -雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)_1，I’ -聯(lián)苯(BCzVBi )及八羥基喹啉鋁(Alq3)中的至少一種，優(yōu)選為BCzVBi。發(fā)光層40的厚度為5nm?40nm,優(yōu)選為35nm。
[0028]電子傳輸層50形成于發(fā)光層40的表面。電子傳輸層50的材料選自4，7_ 二苯基-1，10-菲羅啉(Bphen)、l，2，4-三唑衍生物(如TAZ)及N-芳基苯并咪唑(TPBI)中的至少一種，優(yōu)選為Bphen。電子傳輸層50的厚度為40nm?300nm,優(yōu)選為130nm。
[0029]電子注入層60形成于電子傳輸層50表面。電子注入層60由金屬層601，銣的化合物層602和電子傳輸材料摻雜層603組成，所述金屬層601材料功函數(shù)為-2.0eV?-3.5eV,具體選自鎂(Mg)、鍶(Sr)、鈣(Ca)及鐿(Yb)中至少一種，所述銣的化合物層602材料選自碳酸銣(Rb2CO3)、氯化銣(RbCl )、硝酸銣(RbNO3)及硫酸銣(Rb2SO4)中至少一種，所述電子傳輸材料摻雜層603包括電子傳輸材料及摻雜在所述電子傳輸材料中的二氧化鈦,所述電子傳輸材料層材料選自4，7- 二苯基-1，10-菲羅啉(Bphen)、2- (4’ -叔丁苯基)~5~ (4’ -聯(lián)苯基)-1, 3，4-惡二唑(PBD)、2，9- 二甲基-4，7-聯(lián)苯-1, 10-鄰二氮雜菲(BCP)及N-芳基苯并咪唑(TPBi)中至少一種，所述二氧化鈦的粒徑為20nm?40nm。
[0030]所述電子傳輸材料摻雜層603中所述電子傳輸材料與所述二氧化鈦的質(zhì)量比為10:1 ?30:1。
[0031]所述金屬層601厚度為Inm?5nm,銣的化合物層602厚度為Inm?1nm,所述電子傳輸材料摻雜層603厚度為20nm?50nm。
[0032]陰極70形成于電子注入層60表面。陰極層70材料選自銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Pt)及金(Au)中至少一種，厚度為80nm?250nm,優(yōu)選為Ag,厚度為90nm。
[0033]參閱圖2上述有機(jī)電致發(fā)光器件100通過(guò)制備多層結(jié)構(gòu)的電子注入層結(jié)構(gòu)，該電子注入層結(jié)構(gòu)層由金屬層，銣的化合物層和電子傳輸材料摻雜層組成，金屬層為低功能函數(shù)金屬層，有效降低注入勢(shì)壘，提高電子的注入效率，同時(shí)加強(qiáng)有機(jī)電致發(fā)光器件的導(dǎo)電性能，銣的化合物層中的銣的化合物，其熔點(diǎn)較低，容易蒸鍍，有金屬離子的存在功函數(shù)較低，有利于電子的注入，降