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)明涉及有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域，尤其涉及一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]1987年，美國Eastman Kodak公司的C.ff.Tang和VanSlyke報道了有機(jī)電致發(fā)光研究中的突破性進(jìn)展。利用超薄薄膜技術(shù)制備出了高亮度，高效率的雙層有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)。1V下亮度達(dá)到1000cd/m2，其發(fā)光效率為1.511m/W、壽命大于100小時。
[0003]在傳統(tǒng)的有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域中，電子傳輸速率都要比空穴傳輸速率低兩三個數(shù)量級，因而極易造成激子復(fù)合幾率的低下，并且使其復(fù)合的區(qū)域不在發(fā)光區(qū)域，從而導(dǎo)致發(fā)光效率降低。

【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。
[0005]—種有機(jī)電致發(fā)光器件，在一個實施例中包括依次層疊的基底、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子注入層和陰極；
[0006]所述電子阻擋層的材料為小分子化合物和空穴傳輸材料的混合物，所述小分子化合物為鋅化合物、銫鹽、噻吩小分子或有機(jī)硅小分子，所述鋅化合物為氧化鋅、氯化鋅或硫化鋅，所述銫鹽為氟化銫、碳酸銫、氯化銫或疊氮銫，所述噻吩小分子為3-己基噻吩、3-甲基噻吩、3-辛基噻吩或3-十二烷基噻吩，所述有機(jī)硅小分子為二苯基二(ο-甲苯基)硅、ρ- 二 (三苯基娃)苯、1，3-雙(三苯基娃)苯或ρ-雙(三苯基娃)苯。
[0007]在一個實施例中，所述電子阻擋層的材料為質(zhì)量比為0.05?0.2:1的所述鋅化合物和所述銫鹽之一與所述空穴傳輸材料的混合物，所述空穴傳輸材料為1，1-二 [4-[Ν，N' -二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷、4，4’，4’’_三(咔唑-9-基)三苯胺或N，N’ - (1-萘基)-N，N，- 二苯基-4，4，-聯(lián)苯二胺。
[0008]在一個實施例中，所述空穴阻擋層的材料為錸化合物，所述錸化合物為七氧化二錸、二氧化錸、三氧化二錸或三氧化錸；
[0009]所述電子阻擋層的厚度為1nm?50nm,所述空穴阻擋層的厚度為Inm?15nm。
[0010]在一個實施例中，所述空穴阻擋層的材料為質(zhì)量比為5?10:1的空穴摻雜客體材料和磷光材料的混合物，所述空穴摻雜客體材料為2，3，5，6-四氟-7，7，8，8，-四氰基-對苯二醌二甲烷、4，4，4-三(萘基-1-苯基-銨)三苯胺或二萘基-N，N' - 二苯基-4，4'-聯(lián)苯二胺，所述磷光材料為雙(4，6- 二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥、二(2-甲基-二苯基喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥、三(1-苯基-異喹啉)合銥或三(2-苯基吡啶)合銥；
[0011]所述電子阻擋層的厚度為2nm?20nm,所述空穴阻擋層的厚度為5nm?20nm。
[0012]在一個實施例中，所述電子阻擋層的材料為質(zhì)量比為1:5?15的所述噻吩小分子和所述空穴傳輸材料的混合物，所述空穴傳輸材料為N，N，N’，N’ -(四甲氧基苯基)-對二氨基聯(lián)苯、4，4’，4’ ’ -三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺或1- 二 [4-[N，N' -二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己燒;
[0013]所述空穴阻擋層的材料為質(zhì)量比為15?40:1的酞菁類金屬化合物和磷光材料的混合物，所述酞菁類金屬化合物為酞菁銅、酞菁鋅、酞菁鎂或酞菁釩，所述磷光材料雙(4，6-二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥、二(2-甲基-二苯基喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥、三(1-苯基-異喹啉)合銥或三(2-苯基吡啶)合銥；
[0014]所述電子阻擋層的厚度為5nm?20nm,所述空穴阻擋層的厚度為5nm?15nm。
[0015]在一個實施例中，所述電子阻擋層的材料為質(zhì)量比為I?3:1的所述有機(jī)硅小分子和所述空穴傳輸材料的混合物，所述空穴傳輸材料為1，1-二 [4-[1^ -二(P-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷、4，4’，4’’-三(咔唑-9-基)三苯胺或N，N’ - (1-萘基)4，^ -二苯基_4，4，-聯(lián)苯二胺；
[0016]所述空穴阻擋層的材料為質(zhì)量比為3?5:1的酞菁類金屬化合物和鈹配合物的混合物，所述酞菁類金屬化合物為酞菁銅、酞菁鋅、酞菁鎂或酞菁釩，所述鈹配合物為吩基吡啶鈹、10-羥基苯并喹啉鈹、8-羥基喹啉鈹或2-甲基-8-羥基喹啉鈹；
[0017]所述電子阻擋層的厚度為1nm?40nm,所述空穴阻擋層的厚度為1nm?50nm。
[0018]在一個實施例中，所述空穴注入層的材料為三氧化鑰、三氧化鎢或五氧化二釩，所述空穴注入層的厚度為20nm?80nm ；
[0019]所述空穴傳輸層的材料為I, 1- 二 [4-[N, N' -二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷、4，4’，4’ ’ -三(咔唑-9-基)三苯胺或N，N’ - (1-萘基)-N, N’ - 二苯基_4，4’ -聯(lián)苯二胺，所述空穴傳輸層的厚度為20nm?60nm ；
[0020]所述發(fā)光層的材料為4_(二腈甲基)-2_ 丁基-6-( I, I, 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)苯或8-輕基喹啉招,所述發(fā)光層的厚度為5nm?40nm ；
[0021]所述電子傳輸層的材料為4，7-二苯基-1，10-菲羅啉、1，2，4-三唑衍生物或N-芳基苯并咪唑，所述電子傳輸層的厚度為40nm?250nm ；
[0022]所述電子注入層為氟化鋰、氟化銫、碳酸銫或疊氮銫，所述電子注入層的厚度為0.5nm ?1nm0
[0023]在一個實施例中，所述陽極為銦錫氧化物薄膜、摻鋁的氧化鋅薄膜或摻銦的氧化鋅薄膜，所述陽極的厚度為50nm?300nm ；
[0024]所述陰極的材料為Ag、Al、Pt或Au,所述陰極的厚度為80nm?250nm。
[0025]一種如上所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括如下步驟:
[0026]對基底進(jìn)行表面預(yù)處理；
[0027]在所述基底上磁控濺射制備陽極；
[0028]在所述陽極上依次蒸鍍形成空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層和電子注入層，其中，所述電子阻擋層的材料為小分子化合物與空穴傳輸材料的混合物，所述小分子化合物為鋅化合物、銫鹽、噻吩小分子或有機(jī)硅小分子，所述鋅化合物為氧化鋅、氯化鋅或硫化鋅，所述銫鹽為氟化銫、碳酸銫、氯化銫或疊氮銫，所述噻吩小分子為3-己基噻吩、3-甲基噻吩、3-辛基噻吩或3-十二烷基噻吩，所述有機(jī)硅小分子為二苯基二(ο-甲苯基)娃、ρ- 二 (三苯基娃)苯、1，3-雙(三苯基娃)苯或ρ-雙(三苯基娃)苯；以及
[0029]在所述電子注入層上蒸鍍形成陰極，得到所述有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0030]在一個實施例中，磁控濺射的加速電壓為300V?800V，磁場為50G?200G，功率密度為 lW/cm2 ?40W/cm2 ；
[0031]蒸鍍過程中，工作壓強(qiáng)為2X10_3?5X10_5Pa，有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.1?lnm/s,金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為I?10nm/s。
[0032]這種有機(jī)電致發(fā)光器件的電子阻擋層由小分子化合物與空穴傳輸材料組成，空穴傳輸材料可提高空穴的傳輸，提高了電子阻擋層的空穴傳輸速率；小分子化合物為鋅化合物、銫鹽、噻吩小分子或有機(jī)硅小分子；鋅化合物能帶較寬，功函數(shù)較高，可有效阻擋電子穿越到空穴一邊而造成激子復(fù)合界面的改變；銫鹽功函數(shù)較高，與發(fā)光層及空穴傳輸層的LUMO能級之間形成的勢壘較高，可有效阻擋電子穿越到空穴一邊而造成激子復(fù)合界面的改變，且銫鹽蒸發(fā)溫度較低，可降低加工難度，而摻雜了空穴傳輸材料后，可有效提高空穴的傳輸，從而提高激子復(fù)合幾率；噻吩小分子性質(zhì)穩(wěn)定，鏈段規(guī)整，可提高空穴的傳輸速率；有機(jī)硅小分子能級較寬，LUMO能級較高，可有效阻擋電子穿越到空穴一邊而造成激子復(fù)合界面的改變；從而有利于提高發(fā)光效率。
[0033]相對于傳統(tǒng)的有機(jī)電致發(fā)光器件，這種有機(jī)電致發(fā)光器件發(fā)光效率較高。
【附圖說明】
[0034]圖1為一實施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2為一實施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法的流程圖；
[0036]圖3為實施例1制備得到的有機(jī)電致發(fā)光器件與普通結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度與流明效率的關(guān)系圖；
[0037]圖4為實施例5制備得到的有機(jī)電致發(fā)光器件與普通結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度與流明效率的關(guān)系圖；
[0038]圖5為實施例9制備得到的有機(jī)電致發(fā)光器件與普通結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度與流明效率的關(guān)系圖；
[0039]圖6為實施例13制備得到的有機(jī)電致發(fā)光器件與普通結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度與流明效率的關(guān)系圖。
【具體實施方式】
[0040]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施的限制。
[0041]如圖1所不的一實施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件,包括依次層疊的如下結(jié)構(gòu):基底10、陽極15、空穴注入層20、空穴傳輸層25、電子阻擋層30、發(fā)光層35、空穴阻擋層40、電子傳輸層45、電子注入層50和陰極55。
[0042]基底10為玻璃。一般而言，普通玻璃即可。在特殊的應(yīng)用領(lǐng)域，也可以選用特殊工藝加工制作的特種玻璃。
[0043]陽極15可以為銦錫氧化物薄膜(IT0)、摻鋁的氧化鋅薄膜(AZO)或摻銦的氧化鋅薄膜(IZO)，陽極15的厚度為50nm?300nm。在一個較優(yōu)的實施例中，陽極15為銦錫氧化物薄膜(IT0)，陽極15的厚度為IlOnm0
[0044]空穴注入層20的材料可以為三氧化鑰(Mo03)、三氧化鎢(WO3)或五氧化二釩(V2O5)0空穴注入層20的厚度可以為20nm?80nm。在一個較優(yōu)的實施例中，空穴注入層20的材料為三氧化鑰(MoO3),空穴注入層20的厚度為34nm。
[0045]空穴傳輸層25的材料可以為I, 1- 二 [4_[N, N' -二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、4，4’，4’’_ 三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或 N，N’ - (1-萘基)-N，N’- 二苯基_4，4’-聯(lián)苯二胺(NPB)，空穴傳輸層25的厚度可以為20nm?60nm。在一個較優(yōu)的實施例中，空穴傳輸層25的材料為NPB，空穴傳輸層25的材料為57nm。
[0046]電子阻擋層30的材料為小分子化合物和空穴傳輸材料的混合物。
[0047]小分子化合物可以為鋅化合物、銫鹽、噻吩小分子或有機(jī)硅小分子。
[0048]鋅化合物為市售的氧化鋅(ZnO)、氯化鋅(ZnCl2)或硫化鋅(ZnS)。
[0049]銫鹽為氟化銫(CsF)、碳酸銫(Cs2CO3 )、氯化銫(CsCl)或疊氮銫(CsN3)。
[0050]噻吩類化合物為3-己基噻吩(3HT)、3_甲基噻吩(3AT)、3_辛基噻吩(30T)或3-十二烷基噻吩(3DDT)。
[0051]有機(jī)娃小分子可以為二苯基二(O-甲苯基)娃(UGHl)、p_ 二 (三苯基娃)苯(UGH2)、1，3-雙(三苯基硅)苯(UGH3)或ρ-雙(三苯基硅)苯(UGH4)。
[0052]發(fā)光層35的材料可以為4- (二腈甲基)-2_ 丁基-6- (