一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機電致發(fā)光領(lǐng)域，特別涉及一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機電致發(fā)光器件（0LED)的發(fā)光原理是基于在外加電場的作用下，電子從陰極 注入到有機物的最低未占有分子軌道（LUM0)，而空穴從陽極注入到有機物的最高占有軌道 (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]目前，有機電致發(fā)光器件中的電子傳輸層多米用PN摻雜電子傳輸層的工藝，該工 藝可以降低器件的啟動電壓以提高光效，并且有利于壽命的提高。對于電子傳輸層的N摻 雜而言，通常采用堿金屬化合物進(jìn)行摻雜，這是由于堿金屬功函低，容易實現(xiàn)N摻雜效果， 但是堿金屬離子體積較小，擴散能力強，在有機層中的擴散距離長，堿金屬離子除了摻雜在 電子傳輸層中，還有可能擴散至發(fā)光層中，直接導(dǎo)致激子的淬滅，影響器件的光效和壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法，所述 有機電致發(fā)光器件，包括依次層疊的導(dǎo)電陽極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和陰極層， 所述電子傳輸層的材質(zhì)為有機鋰、金屬單質(zhì)和有機電子傳輸材料形成的混合材料，有機鋰 不易產(chǎn)生游離的金屬Li+，因而Li+擴散現(xiàn)象得以減緩，同時本發(fā)明有機電致發(fā)光器件的啟 動電壓較低，從而延長了有機電致發(fā)光器件的使用壽命和發(fā)光效率。
[0005] 第一方面，本發(fā)明提供了一種有機電致發(fā)光器件，包括依次層疊的導(dǎo)電陽極、空穴 傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和陰極層，所述電子傳輸層的材質(zhì)為有機鋰、金屬單質(zhì)和有機 電子傳輸材料形成的混合材料，所述有機鋰和金屬單質(zhì)的質(zhì)量比為5: (1~5)，所述有機 鋰和有機電子傳輸材料的質(zhì)量比為（5~30) : 100 ;所述有機鋰為4-羥基菲啶鋰（Liph)、 2-(5-苯基-1，3,4-噁二唑）-苯酚鋰〇^(?0)、2,3-二苯基-5-羥基喹啉鋰（1^0?〇乂)、四 (8-羥基喹啉）硼鋰（LiBq4)、叔丁基環(huán)戊二烯鋰（Li-TBCPD)或乙酰丙酮鋰（Li(acac))， 所述金屬單質(zhì)和陰極層的材質(zhì)相同，均為銀或鋁，所述有機電子傳輸材料為8-羥基喹啉鋁 (Alq3)、4,7_二苯基-鄰菲咯啉（Bphen)、l，3,5_三（1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基）苯 (TPBi)或 2, 9-二甲基-4, 7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲（BCP)。
[0006] 優(yōu)選地，所述電子傳輸層的厚度為20nm~60nm。
[0007] 優(yōu)選地，所述空穴傳輸層的厚度為20nm~60nm。
[0008]優(yōu)選地，所述空穴傳輸層的材質(zhì)為P型有機摻雜劑和空穴傳輸材料按質(zhì)量 比為（1~10) : 100的比例形成的混合材料，所述P型有機摻雜劑為2, 3, 5, 6-四 氟_7,7'，8,8' -四氰醌-二甲烷^4-1^觸)、1，3,4,5,7,8-六氟-四氰-二甲對萘醌 (F6-TNAP)或 2, 2' -(2, 5_ 二氛基 _3, 6_ 二氣環(huán)己燒 _2, 5_ 二稀 _1，4_ 二亞基）二丙二臆 (F2-HCNQ)。
[0009] 更優(yōu)選地，所述空穴傳輸材料為N，N'_二苯基_N，N'_二（1-萘基）_1，1'-聯(lián) 苯-4,4'-二胺（咿8)、4,4'，4''-三（^3-甲基苯基4-苯基氨基）三苯胺（111-]\01^了八)、 1^-二苯基州州'-二（3-甲基苯基）-1，1'-聯(lián)苯-4,4'-二胺（丁卩0)、（^^，^-四甲 氧基苯基）-對二氨基聯(lián)苯（Me〇-TPD)或2, 7-雙（N，N-二（4-甲氧基苯基）氨基）-9, 9-螺 二莉（Me〇-Spri〇-TPD)。
[0010] 優(yōu)選地，所述發(fā)光層的材質(zhì)為二甲基喹吖啶酮（DMQA)、5, 6, 11，12-四苯基萘并萘 (Rubrene)、2,3,6,7-四氫-1，1,7,7-四甲基-1H，5H, 11H-10_(2-苯并噻唑基）-喹嗪并 [9,9八，16扣香豆素（0545!')、4,4'-二（2,2-二苯乙烯基）-1，1'-聯(lián)苯（0卩￥81)或4,4'-雙 [4-(二對甲苯基氨基）苯乙烯基]聯(lián)苯（DPAVBi)。
[0011] 優(yōu)選地，所述發(fā)光層的厚度為10~30nm。
[0012] 優(yōu)選地，所述陰極層的厚度為70~200nm。
[0013] 優(yōu)選地，所述導(dǎo)電陽極的方塊電阻為5~100Q/ 口。
[0014] 更優(yōu)選地，所述導(dǎo)電陽極為氧化銦錫（IT0)導(dǎo)電玻璃。
[0015] 傳統(tǒng)的0LED發(fā)光裝置中，一般采用無機金屬鋰化合物如Li2C03作為電子傳輸層的 摻雜劑，用于提高傳輸層的電導(dǎo)率。但是采用無機金屬鋰化合物作為摻雜劑時，其容易在有 機材料中產(chǎn)生游離的堿金屬離子，如Li+，在電場作用下會擴散到發(fā)光層中，經(jīng)過長時間的 擴散作用，容易引起激子的淬滅，因而影響發(fā)光效率和使用壽命。
[0016] 本發(fā)明采用有機鋰作為摻雜劑，摻雜在電子傳輸材料中，由于有機鋰分子體積比 Li2C03等大的多，其不易產(chǎn)生游離的金屬Li+，因而Li+擴散現(xiàn)象得以減緩。
[0017] 本發(fā)明將金屬單質(zhì)和有機鋰共同摻雜在有機電子傳輸材料中，采用金屬單質(zhì)摻雜 在有機電子傳輸材料中，能夠提高電子傳輸層的導(dǎo)電性，從而減少電子在電子傳輸過程中 的淬滅現(xiàn)象，提高電子傳輸效率；本發(fā)明金屬單質(zhì)和陰極層的材質(zhì)相同，金屬單質(zhì)摻雜在電 子傳輸層中，使陰極層與電子傳輸層容易形成歐姆接觸，從而降低啟動電壓；同時，金屬單 質(zhì)不容易產(chǎn)生游離的離子，因此不會擴散至發(fā)光層，對有機電致發(fā)光器件的使用壽命無影 響。
[0018] 第二方面，本發(fā)明提供了一種有機電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下步驟：
[0019] (1)提供導(dǎo)電陽極，清洗后干燥；在所述導(dǎo)電陽極表面采用真空蒸鍍的方法依次制 備空穴傳輸層和發(fā)光層；
[0020] (2)在所述發(fā)光層表面采用真空蒸鍍的方法制備電子傳輸層，所述電子傳輸層的 材質(zhì)為有機鋰、金屬單質(zhì)和有機電子傳輸材料形成的混合材料，所述有機鋰和金屬單質(zhì)的 質(zhì)量比為5: (1~5)，所述有機鋰和有機電子傳輸材料的質(zhì)量比為（5~30) :100 ;所述有 機鋰為4-羥基菲啶鋰、2-(5-苯基-1，3, 4-噁二唑）-苯酚鋰、2, 3-二苯基-5-羥基喹啉 鋰、四（8-羥基喹啉）硼鋰、叔丁基環(huán)戊二烯鋰或乙酰丙酮鋰，所述金屬單質(zhì)和陰極層的材 質(zhì)相同，均為銀或鋁，所述有機電子傳輸材料為8-羥基喹啉鋁、4, 7-二苯基-鄰菲咯啉、 1，3, 5-三（1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基）苯或2, 9-二甲基-4, 7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜 菲，所述真空蒸鍍壓強為1X1CT5~lXl(T3Pa，蒸鍍速度為0.01~0. 5nm/s;
[0021] (3)在所述電子傳輸層表面采用真空蒸鍍的方法制備陰極層，得到所述有機電致 發(fā)光器件。
[0022] 優(yōu)選地，步驟（1)所述清洗后干燥為將導(dǎo)電陽極依次用蒸餾水、乙醇沖洗干凈后， 放在異丙醇中浸泡一個晚上，清洗干凈后風(fēng)干。
[0023] 優(yōu)選地，步驟（2)在所述發(fā)光層表面采用真空蒸鍍的方法制備電子傳輸層時，所述 有機鋰和金屬單質(zhì)的蒸鍍速度比值為5: (1~5)，所述有機鋰和有機電子傳輸材料的蒸鍍 速度比值為（5~30) : 100。
[0024] 優(yōu)選地，所述電子傳輸層的厚度為20nm~60nm。
[0025] 優(yōu)選地，所述空穴傳輸層的厚度為20nm~60nm。
[0026] 優(yōu)選地，所述空穴傳輸層的蒸鍍真空度為1X1(T5~lXl(T3Pa，蒸鍍速度為 0? 01 ~lnm/s〇
[0027] 優(yōu)選地，所述發(fā)光層的蒸鍍真空度為IX1(T5~IXl(T3Pa，蒸鍍速度為0. 1~ 0?5nm/s〇
[0028] 優(yōu)選地，所述陰極層的蒸鍍真空度為1X1(T5~1Xl(T3Pa，蒸鍍速度為0. 1~lnm/ So
[0029] 優(yōu)選地，所述空穴傳輸層的材質(zhì)為P型有機摻雜劑和空穴傳輸材料按質(zhì)量比為 1~10:100形成的混合材料，所述P型有機摻雜劑為2, 3, 5, 6-四氟-7, 7'，8, 8' -四氰 醌-二甲烷（F4-TCNQ)、1，3, 4, 5, 7, 8-六氟-四氰-二甲對萘醌（F6-TNAP)或 2, 2' - (2, 5-二 氛基-3, 6_二氣環(huán)己燒_2, 5_二稀_1，4_二亞基）二丙二臆（F2-HCNQ)。
[0030] 更優(yōu)選地，所述空穴傳輸材料為N，N'_二苯基-N，N'-二（1-萘基）-1，r-聯(lián) 苯-4,4'-二胺（咿8)、4,4'，4''-三（^3-甲基苯基4-苯基氨基）三苯胺（111-]\01^了八)、 1^-二苯基州州'-二（3-甲基苯基）-1，1'-聯(lián)苯-4,4'-二胺（丁卩0)、（^^，^-四甲 氧基苯基）-對二氨基聯(lián)苯（Me〇-TPD)或2, 7-雙（N，N-二（4-甲氧基苯基）氨基）-9, 9-螺 二莉（Me〇-Spri〇-TPD)。
[0031] 優(yōu)選地，制備所述空穴傳輸層時，所述P型有機摻雜劑和空穴傳輸材料的蒸鍍速 度比值為（1~10): 100。
[0032] 優(yōu)選地，所述發(fā)光層的材質(zhì)為二甲基喹吖啶酮（DMQA)、5, 6, 11，12-四苯基萘并萘 (Rubrene)、2,3,6,7-四氫-1，1,7,7-四甲基-1H，