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)過高，蒸鍍時(shí)必須采用較大電流來蒸鍍，而有機(jī)蒸鍍室的蒸鍍室溫度過高，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，所述電子注入層由銣的化合物摻雜層和金屬摻雜層組成，所述銣的化合物摻雜層包括銣的化合物材料和摻雜在所述銣的化合物材料中的二氧化鈦，所述銣的化合物材料選自碳酸銣、氯化銣、硝酸銣及硫酸銣中至少一種，所述金屬摻雜層包括金屬材料和摻雜在所述金屬材料中的鎂的化合物材料，所述鎂的化合物材料選自氟化鎂、氧化鎂、氯化鎂及硫化鎂中至少一種，所述金屬材料的功函數(shù)為-2.0eV?-3.5eV。
[0006]所述銣的化合物摻雜層中所述銣的化合物材料與二氧化鈦的質(zhì)量比為10:1?30:1，所述金屬摻雜層中所述金屬材料與所述鎂的化合物材料的質(zhì)量比為0.1:1?2:1。
[0007]所述銣的化合物摻雜層厚度為5nm?20nm,所述金屬摻雜層厚度為1nm?50nm。
[0008]所述二氧化鈦的粒徑為20nm?200nm，所述金屬材料選自鎂、鍶、鈣及鐿中至少一種。
[0009]一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下步驟:
[0010]通過磁控濺射的方式在陽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；
[0011]然后在電子傳輸層表面制備電子注入層，所述電子注入層的制備方式為:在電子傳輸層表面通過電子束蒸鍍的方法制備銣的化合物摻雜層，所述銣的化合物摻雜層包括銣的化合物材料和摻雜在所述銣的化合物材料中的二氧化鈦，所述銣的化合物材料選自碳酸銣、氯化銣、硝酸銣及硫酸銣中至少一種，然后在所述銣的化合物摻雜層表面通過電子束蒸鍍方式制備金屬摻雜層，所述金屬摻雜層包括金屬材料和摻雜在所述金屬材料中的鎂的化合物材料，所述鎂的化合物材料選自氟化鎂、氧化鎂、氯化鎂及硫化鎂中至少一種，所述金屬材料的功函數(shù)為-2.0eV?-3.5eV，及，
[0012]在所述電子注入層表面通過磁控濺射的方式形成陰極。
[0013]所述銣的化合物摻雜層中所述銣的化合物材料與二氧化鈦的質(zhì)量比為10:1?30:1，所述金屬摻雜層中所述金屬材料與所述鎂的化合物材料的質(zhì)量比為0.1:1?2:1。
[0014]所述銣的化合物摻雜層厚度為5nm?20nm,所述金屬摻雜層厚度為1nm?50nm。
[0015]所述二氧化鈦的粒徑為20nm?200nm，所述金屬材料選自鎂、鍶、鈣及鐿中至少一種。
[0016]所述電子束蒸鍍方式的工藝具體為:工作壓強(qiáng)為2X10—3?5X10_5Pa，能量密度為10ff/cm2?100W/cm2,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?10nm/s。
[0017]所述磁控濺射方式的工藝具體為:工作壓強(qiáng)為2X10—3?5X10_5Pa，蒸鍍速率為0.lnm/s?10nm/s，磁控濺射的加速電壓為300V?800V，磁場(chǎng)為50G?200G，功率密度為Iff/cm2 ?40W/cm2。
[0018]上述有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法，通過制備電子注入層結(jié)構(gòu)，該電子注入層結(jié)構(gòu)層由銣的化合物摻雜層和金屬摻雜層組成，銣的化合物摻雜層由銣的化合物和二氧化鈦組成，銣的化合物熔點(diǎn)較低容易蒸鍍，因?yàn)橛薪饘匐x子的存在，并且功函數(shù)較低，所以有利于電子的注入，能夠降低電子的注入勢(shì)壘提高電子注入效率，同時(shí)，金屬銣元素的電子濃度較高，可提高電子的傳輸速率，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，金屬摻雜層為低功函數(shù)的金屬材料與鎂的化合物材料組成，低功函數(shù)的金屬材料可降低金屬摻雜層與陰極之間的電子勢(shì)壘，進(jìn)一步提高電子的注入，鎂的化合物材料的功函數(shù)介于陰極和電子傳輸層之間，可降低電子在金屬摻雜層和電子傳輸層之間的注入勢(shì)壘從而提高發(fā)光效率。
【附圖說明】
[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]陽極10為銦錫氧化物玻璃(IT0)、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(IZ0)，優(yōu)選為IT0，陽極10的厚度為50nm?300nm，優(yōu)選為10nm0
[0025]空穴注入層20形成于陽極10表面。空穴注入層20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 25nm。
[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30nm。
[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Alq3。發(fā)光層40的厚度為5nm?40nm,優(yōu)選為14nm。
[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?250nm,優(yōu)選為130nm。
[0029]如圖2所示，電子注入層60形成于電子傳輸層50表面。電子注入層60由銣的化合物摻雜層601和金屬摻雜層602組成，所述銣的化合物摻雜層601包括銣的化合物材料和摻雜在所述銣的化合物材料中的二氧化鈦，所述銣的化合物材料選自碳酸銣(Rb2C03)、氯化銣(RbCl)、硝酸銣(RbNO3)及硫酸銣(Rb2SO4)中至少一種，所述金屬摻雜層602包括金屬材料和摻雜在所述金屬材料中的鎂的化合物材料，所述鎂的化合物材料選自氟化鎂(MgF2)、氧化鎂(MgO)、氯化鎂(MgCl2)及硫化鎂(MgS)中至少一種,所述金屬材料的功函數(shù)為-2.0eV ?-3.5eV0
[0030]所述銣的化合物摻雜層601中所述銣的化合物材料與二氧化鈦(T12)的質(zhì)量比為10:1?30:1，所述金屬摻雜層602中所述金屬材料與所述鎂的化合物材料的質(zhì)量比為0.1:1 ?2:1。
[0031]所述銣的化合物摻雜層厚度為5nm?20nm,所述金屬摻雜層厚度為1nm?50nm。
[0032]所述二氧化鈦的粒徑為20nm?200nm，所述金屬材料選自鎂、鍶、鈣及鐿中至少一種。
[0033]陰極70形成于電子注入層60表面。陰極層70材料為銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Pt)或金(Au),優(yōu)選Ag,厚度為80nm?250nm,優(yōu)選厚度為120nm。
[0034]上述有機(jī)電致發(fā)光器件100通過制備多層結(jié)構(gòu)的電子注入層結(jié)構(gòu)示意圖，該電子注入層結(jié)構(gòu)層60由銣的化合物摻雜層和金屬摻雜層組成，銣的化合物摻雜層由銣的化合物和二氧化鈦組成，銣的化合物熔點(diǎn)較低容易蒸鍍，因?yàn)橛薪饘匐x子的存在，并且功函數(shù)較低，所以有利于電子的注入，能夠降低電子的注入勢(shì)壘提高電子注入效率，同時(shí)，金屬銣元素的電子濃度較高，可提高電子的傳輸速率，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，金屬摻雜層為低功函數(shù)的金屬材料與鎂的化合物材料組成，低功函數(shù)的金屬材料可降低金屬摻雜層與陰極之間的電子勢(shì)壘，進(jìn)一步提高電子的注入，鎂的化合物材