一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于有機(jī)半導(dǎo)體材料領(lǐng)域,其公開了一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法;該有機(jī)電致發(fā)光器件包括依次層疊的襯底、陽極層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層以及陰極層;空穴傳輸層包括n層空穴傳輸層單元層,每個(gè)空穴傳輸層單元層包括反復(fù)交替層疊的空穴傳輸基質(zhì)材料層和金屬氧化物層,且陽極層表面為空穴傳輸基質(zhì)材料層,其中,n為2~20的整數(shù)。本發(fā)明提供的有機(jī)電子發(fā)光器件,其空穴傳輸層結(jié)構(gòu)為金屬氧化物層和空穴傳輸基質(zhì)材料層交替層疊結(jié)構(gòu),金屬氧化物層的金屬氧化物材質(zhì)可以提高空穴傳輸層的導(dǎo)電性并顯著降低空穴的注入勢壘,從而降低有機(jī)電致發(fā)光器件的啟動(dòng)電壓,延長了器件的使用壽命。
【專利說明】一種有機(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)半導(dǎo)體材料領(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]有機(jī)電致發(fā)光(Organic Light Emission Diode),以下簡稱0LED,具有亮度高、材料選擇范圍寬、驅(qū)動(dòng)電壓低、全固化主動(dòng)發(fā)光等特性,同時(shí)擁有高清晰、廣視角,以及響應(yīng)速度快等優(yōu)勢,是一種極具潛力的顯示技術(shù)和光源,符合信息時(shí)代移動(dòng)通信和信息顯示的發(fā)展趨勢,以及綠色照明技術(shù)的要求,是目前國內(nèi)外眾多研究者的關(guān)注重點(diǎn)。
[0003]有機(jī)電致發(fā)光二極管具有一種類似三明治的結(jié)構(gòu),其上下分別是陰極和陽極,二個(gè)電極之間夾著單層或多層不同材料種類和不同結(jié)構(gòu)的有機(jī)材料功能層,依次為空穴注入層,空穴傳輸層,發(fā)光層,電子傳輸層,電子注入層。有機(jī)電致發(fā)光器件是載流子注入型發(fā)光器件,在陽極和陰極加上工作電壓后,空穴從陽極,電子從陰極分別注入到工作器件的有機(jī)材料層中,兩種載流子在有機(jī)發(fā)光材料中形成空穴-電子對(duì)發(fā)光,然后光從電極一側(cè)發(fā)出。
[0004]到目前為止,盡管全世界各國的科研人員通過選擇合適的有機(jī)材料和合理的器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),已使器件性能的各項(xiàng)指標(biāo)得到了很大的提升,但是目前由于驅(qū)動(dòng)發(fā)光器件的電流較大,發(fā)光效率低,器件壽命低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明所要解決的問題之一在于提供一種驅(qū)動(dòng)電流小、發(fā)光效率高的有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]—種有機(jī)電致發(fā)光器件,包括依次層疊的襯底、陽極層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層以及陰極層;所述空穴傳輸層包括η層空穴傳輸層單元層,每個(gè)空穴傳輸層單元層包括反復(fù)交替層疊的空穴傳輸基質(zhì)材料層和金屬氧化物層,且陽極層表面為空穴傳輸基質(zhì)材料層,其中,η為2?20的整數(shù)。
[0008]所述有機(jī)電致發(fā)光器件,其中,所述金屬氧化物層的材質(zhì)為三氧化錸、七氧化二錸、氧化鎢、氧化鑰或五氧化二釩;其厚度在2-10nm之間,所述金屬摻雜劑為金、銀或鋁納米顆粒;所述空穴傳輸基質(zhì)材料選自4,4’,4 "-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺、N,N’ - 二苯基-N,N’-二(1-萘基)_1,I’-聯(lián)苯 _4,4’-二胺、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)_1,I’-聯(lián)苯-4,4’-二胺、(N,N,N’,N’-四甲氧基苯基)-對(duì)二氨基聯(lián)苯或4,4’,4 "-三(咔唑-9-基)三苯胺。
[0009]所述有機(jī)電致發(fā)光器件,其中,所述電子阻擋層的材料選自4,4’,4 "-三(2-萘基苯基氨基)二苯基胺、N, N’ - 二苯基-N, N’ - 二(1-萘基)_1,I’ -聯(lián)苯-4,4’ - 二胺、N,N’- 二苯基-N,N’- 二(3-甲基苯基)-1,I’-聯(lián)苯-4,4’-二胺、(N,N,N’,N’ -四甲氧基苯基)_對(duì)二氨基聯(lián)苯或4,4’,4 "-三(咔唑-9-基)三苯胺。[0010]所述有機(jī)電致發(fā)光器件,其中,所述發(fā)光層的材料為二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)按照5%的質(zhì)量比摻雜到N,N’ - 二苯基-N,N’ - 二(1-萘基)-1, I’ -聯(lián)苯-4,4’ - 二胺中組成的摻雜混合材料。
[0011]所述有機(jī)電致發(fā)光器件,其中,所述空穴阻擋層的材料選自2- (4-聯(lián)苯基)-5- (4-叔丁基)苯基-1,3,4-噁二唑、(8-羥基喹啉)-鋁、4,7-二苯基-鄰菲咯啉、I, 3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、2,9- 二甲基-4,7-聯(lián)苯-1,10-鄰二氮雜菲、1,2,4-三唑衍生物、1,2,4-三唑衍生物或雙(2-甲基-8-羥基喹啉-NI, 08) - (I, I,-聯(lián)苯-4-羥基)招;
[0012]所述有機(jī)電致發(fā)光器件,其中,所述電子傳輸層的材料為堿金屬化合物按照5~30%的質(zhì)量比摻雜到電子傳輸基質(zhì)材料中組成的摻雜混合材料;所述堿金屬化合物選自碳酸鋰、疊氮化鋰、氟化鋰、疊氮化銫、碳酸銫或氟化銫;所述電子傳輸基質(zhì)材料選自2-(4-聯(lián)苯基)-5- (4-叔丁基)苯基-1,3,4-噁二唑、(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、2,9-二甲基-4,7-聯(lián)苯-1,10-鄰二氮雜菲、I, 2,4-三唑衍生物或雙(2-甲基-8-羥基喹啉-NI,08)-(1, I’ -聯(lián)苯-4-羥基)鋁。
[0013]所述有機(jī)電致發(fā)光器件,其中,所述襯底為玻璃,所述陽極層的材料為銦摻雜氧化錫。
[0014]所述有機(jī)電致發(fā)光器件,其中,所述陰極層的材質(zhì)選擇銀、鋁、銀鎂合金或者鎂鋁
I=1-Wl O
[0015]本發(fā)明所要解決問題之二在于提供上述有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,包括如下步驟:·[0016]S1、清洗襯底;
[0017]S2、利用真空鍍膜系統(tǒng),在清洗過后的襯底表面制備陽極層;
[0018]S3、隨后,再在真空鍍膜系統(tǒng)中,利用蒸鍍方法,在陽極層表面依次層疊制備空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層和陰極層;其中,所述空穴傳輸層包括η層空穴傳輸層單元層,每個(gè)空穴傳輸層單元層包括反復(fù)交替層疊的空穴傳輸基質(zhì)材料層和金屬氧化物層,且陽極層表面為空穴傳輸基質(zhì)材料層,其中,η為2~20的整數(shù);
[0019]上述工藝步驟完成后,制得所述有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0020]所述有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,優(yōu)選,步驟S2中還包括將制備好的陽極層置于等離子處理室中進(jìn)行等離子處理過程。
[0021]所述有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法的步驟S3中,空穴傳輸層的制備過程還包括如下步驟:
[0022]S31、將金屬氧化物與空穴傳輸基質(zhì)材料分別置于真空鍍膜系統(tǒng)的兩個(gè)蒸發(fā)源內(nèi),將鍍膜室的真空度調(diào)節(jié)到5 X 10_4Pa,然后將金屬氧化物與空穴傳輸基質(zhì)材料兩種材料分別加熱到蒸發(fā)溫度,通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)源的加熱速率與熱量供給,制得空穴傳輸層單元樣品;
[0023]S32、待空穴傳輸層單元樣品蒸鍍完畢后,移出鍍膜系統(tǒng),在無氧環(huán)境下,將空穴傳輸層單元樣品轉(zhuǎn)移至加熱臺(tái),以10° C/min的加熱速度將空穴傳輸層加熱到80-160° C,然后保持加熱5~20分鐘,完畢后,得到空穴傳輸層單元;
[0024]S33、反復(fù)交替重復(fù)步驟S31和S32,制得所述空穴傳輸層。
[0025]本發(fā)明提供的有機(jī)電子發(fā)光器件,其空穴傳輸層結(jié)構(gòu)為金屬氧化物層和空穴傳輸基質(zhì)材料層交替層疊結(jié)構(gòu),金屬氧化物層的金屬氧化物材質(zhì)可以提高空穴傳輸層的導(dǎo)電性并顯著降低空穴的注入勢壘,從而降低有機(jī)電致發(fā)光器件的啟動(dòng)電壓,延長了器件的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)示意圖;
[0027]圖2為圖1的有機(jī)電致發(fā)光器件中空穴傳輸層的結(jié)構(gòu)示意圖;
【具體實(shí)施方式】
[0028]本發(fā)明提供的有機(jī)電致發(fā)光器件,如圖1和2所示,包括依次層疊的襯底101、陽極層102、空穴傳輸層103、電子阻擋層104、發(fā)光層105、空穴阻擋層106、電子傳輸層107以及陰極層108,即底101/陽極層102/空穴傳輸層103/電子阻擋層104/發(fā)光層105/空穴阻擋層106/電子傳輸層107/陰極層108。
[0029]空穴傳輸層103包括η層空穴傳輸層單元層,每個(gè)空穴傳輸層單元層包括反復(fù)交替層疊的空穴傳輸基質(zhì)材料層1041和金屬氧化物層1042,且陽極層102表面為包括η層空穴傳輸層單元層1040,每個(gè)空穴傳輸層單元層1040包括反復(fù)交替層疊的空穴傳輸基質(zhì)材料層1041和金屬氧化物層1042,且陽極層102表面為空穴傳輸基質(zhì)材料層1041,其中,η為2~20的整數(shù);因此,空穴傳輸層103的厚度在10_40nm之間。
[0030]所述金屬氧化物為金屬氧化物為三氧化錸(ReO3),七氧化二錸(Re2O7);氧化鎢(WO3),氧化鑰(MoO3)或五氧化二釩(V2O5);其厚度在2-10nm之間;
[0031]所述空穴傳輸基質(zhì)材料選自4,4’,4 "-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(簡稱2-TNATA,下述各物質(zhì)類似)、N, N’ - 二苯基-N, N’ - 二 (1-萘基)-1, I,-聯(lián)苯-4,4’ - 二胺(NPB)、N,N’_ 二苯基-N,N’_ 二(3-甲基苯基)-1, -聯(lián)苯-4,4’- 二胺(TPD)、(N, N,N’,N’ -四甲氧基苯基)-對(duì)二氨基聯(lián)苯(MeO-TPD)或4,4’,4 "-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)。
[0032]上述有機(jī)電致發(fā)光器件中,其它各功能的材料、厚度以及各自所起的作用如下:
[0033]襯底101采用普通的玻璃,陽極層102采用常見的銦摻雜氧化錫薄膜(ITO);玻璃與ITO結(jié)合后,成為ITO玻璃,這種玻璃可以通過市購獲得,也可以自制,即在清洗干凈的玻璃表面通過磁控濺射工藝或真空鍍膜濺射工藝制得ITO薄膜層。本發(fā)明中采用自制方式獲得ITO玻璃,其中,ITO的厚度為lOOnm。
[0034]電子阻擋層104的材料選自4,4’,4 "-三(2_萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)、N, N’-二苯基-N, N’-二(1-萘基)_1,I’_ 聯(lián)苯 _4,4’- 二胺(NPB)、N, N’- 二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)-1,1’-聯(lián)苯-4,4’-二胺(1卩0)、(N,N,N’,N’ -四甲氧基苯基)_對(duì)二氨基聯(lián)苯(MeO-TPD)或4,4’,4 "-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)等,電子阻擋層104的厚度為5-10nm ;
[0035]發(fā)光層105的材料為二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)(Ir (MDQ)2(acac))按照5%的質(zhì)量比摻雜到N, N’ - 二苯基-N, N’ - 二 (1-萘基)_1,I,-聯(lián)苯-4,4’ - 二胺(NPB)中組成的摻雜混合材料;發(fā)光層105的厚度為l(T30nm ;
[0036]空穴阻擋層106的材料選自2- (4-聯(lián)苯基)_5_ (4_叔丁基)苯基-1,3,4_噁二唑(PBD)、(8-羥基喹啉)-鋁(Alq3)、4,7_ 二苯基-鄰菲咯啉(Bphen)、1,3,5_三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,9- 二甲基-4,7-聯(lián)苯-1,10-鄰二氮雜菲(BCP)、I, 2,4-三唑衍生物(如TAZ)或雙(2-甲基-8-羥基喹啉-NI, 08)-(1, I,-聯(lián)苯-4-羥基)鋁(BAlq)等材料,空穴阻擋層106的厚度為5-10nm (;
[0037]所述電子傳輸層107的材料為堿金屬化合物按照5~30%的質(zhì)量比摻雜到電子傳輸基質(zhì)材料中組成的摻雜混合材料;堿金屬化合物選自碳酸鋰(Li2CO3)、疊氮化鋰(LiN3)、氟化鋰(LiF)、疊氮化銫(CsN3)、碳酸銫(Cs2CO3)或氟化銫(CsF)等材料;這里應(yīng)該明確的是,所述客體材料經(jīng)過熱蒸鍍過程,會(huì)分解產(chǎn)生堿金屬單質(zhì),因此在實(shí)際的電子傳輸層中,摻雜的應(yīng)該是堿金屬單質(zhì),因此所述質(zhì)量比是堿金屬與電子傳輸基質(zhì)材料的質(zhì)量比;所述電子傳輸層107的厚度為3(Tl20nm ;
[0038]所述電子傳輸基質(zhì)材料選自2- (4-聯(lián)苯基)-5- (4-叔丁基)苯基-1,3,4-B,惡二唑(PBD)、(8-羥基喹啉)-鋁(Alq3)、4,7_ 二苯基-鄰菲咯啉(Bphen)、1,3,5_三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2,9- 二甲基-4,7-聯(lián)苯-1,10-鄰二氮雜菲(BCP)、I, 2,4-三唑衍生物(如TAZ)或雙(2-甲基-8-羥基喹啉-NI, 08)-(1, I,-聯(lián)苯-4-羥基)鋁(BAlq)等材料;
[0039]陰極層108的材料選自金屬銀(Ag)、鋁(Al)、銀鎂合金(Ag-Mg)或者鎂鋁合金(Al-Mg),厚度為 70-100nm。
[0040]上述有機(jī)電致發(fā)光器件的,其制作方法包括以下步驟:
[0041]S1、清洗襯底:依次用洗滌劑、去離子水、異丙醇、丙酮分別超聲清洗襯底20分鐘,然后再用氮?dú)獯蹈桑?br>
[0042]S2、利用真空鍍膜系統(tǒng)(優(yōu)選,真空濺射系統(tǒng)),在清洗過后的襯底表面制備陽極層;其中,鍍膜系統(tǒng)中的真空度為5X10_4Pa ;
[0043]S3、在真空鍍膜系統(tǒng)中(其中,鍍膜系統(tǒng)中的真空度為5X10_4Pa),利用蒸鍍方法,在制備好的陽極層表面上依次層疊制備空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層和陰極層;其中,所述空穴傳輸層包括η層空穴傳輸層單元層,每個(gè)空穴傳輸層單兀層包括反復(fù)交替層疊的空穴傳輸基質(zhì)材料層和金屬氧化物層,且陽極層表面為空穴傳輸基質(zhì)材料層,其中,η為2~20的整數(shù);
[0044]上述工藝步驟完成后,制得所述有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0045]優(yōu)選地,步驟S2中還包括將制備的陽極置于等離子處理室中進(jìn)行等離子處理,以提高陽極功函,降低空穴的注入勢壘。
[0046]優(yōu)選地,步驟S3中,空穴傳輸層的制備還包括如下步驟:
[0047]S31、將金屬氧化物與空穴傳輸基質(zhì)材料分別置于真空鍍膜系統(tǒng)的兩個(gè)蒸發(fā)源內(nèi),將鍍膜室的真空度調(diào)節(jié)到5Χ 10_4Pa,然后將金屬氧化物與空穴傳輸基質(zhì)材料兩種材料分別加熱到蒸發(fā)溫度,通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)源的加熱速率與熱量供給,制得空穴傳輸層單元樣品;其中,金屬氧化層的厚度為2~20nm,空穴傳輸基質(zhì)材料層的厚度為10~30nm ;
[0048]S32、待空穴傳輸層單元樣品蒸鍍完畢后,移出鍍膜系統(tǒng),在無氧環(huán)境下,將空穴傳輸層單元樣品轉(zhuǎn)移至加熱臺(tái),以10°c /min的加熱速度將空穴傳輸層加熱到80-160° C,然后保持加熱5~20分鐘,完畢后,得到空穴傳輸層單元;
[0049]S33、交替重復(fù)步驟S31和S32,制得所述空穴傳輸層。[0050]在制備空穴傳輸層的過程中,步驟S32中,空穴傳輸基質(zhì)材料的蒸度速度為0.5-lnm/s,金屬氧化物的蒸鍍速度為0.1-0.5nm/s ;
[0051 ] 本發(fā)明提供的有機(jī)電子發(fā)光器件,其空穴傳輸層結(jié)構(gòu)為空穴傳輸基質(zhì)材料層和金屬氧化物層交替層疊結(jié)構(gòu),金屬氧化物層的金屬氧化物材質(zhì)可以提高空穴傳輸層的導(dǎo)電性并顯著降低空穴的注入勢壘,從而降低有機(jī)電致發(fā)光器件的啟動(dòng)電壓,延長了器件的使用壽命。
[0052]下面結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0053]下述各實(shí)施例和對(duì)比例的鍍膜系統(tǒng)中的真空度為5X10_4Pa。
[0054]實(shí)施例1
[0055]本實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光器件,其結(jié)構(gòu)為:玻璃/ITO/ (NPB/Re03) 2/TPD/NPB:1r (MDQ) 2 (acac) /BAlq/Li2C03: Alq3/Ag
[0056]該有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法如下:
[0057]1、依次用洗滌劑、去離子水、異丙醇、丙酮分別超聲清洗玻璃襯底20分鐘,然后再用氮?dú)獯蹈桑?br>
[0058]2、玻璃清洗干凈后,置入真空濺射系統(tǒng)中,在其表面濺射制備厚度IOOnm的銦摻雜氧化錫(ITO)薄膜,作為陽極層;然后用等離子處理;
[0059]3、在真空熱蒸鍍系統(tǒng)中,在ITO薄膜表面蒸鍍空穴傳輸層:
[0060]首先,將ReO3與NPB分別置于真空鍍膜系統(tǒng)的兩個(gè)蒸發(fā)源內(nèi),將鍍膜室的真空度調(diào)節(jié)到5X 10_4Pa,然后將ReO3與NPB兩種材料分別加熱到蒸發(fā)溫度,通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)源的加熱速率與熱量供給,制得空穴傳輸層單元樣品;
[0061]然后,待空穴傳輸層單元樣品蒸鍍完畢后,移出鍍膜系統(tǒng),在氮?dú)猸h(huán)境下,將其轉(zhuǎn)移至加熱臺(tái),以10° C/min的加熱速度將空穴傳輸層單元樣品加熱到80° C,然后保持加熱20分鐘,完畢后,將其從加熱臺(tái)下取下,自然冷卻,得到厚度為空穴傳輸層單元,表示為NPB/Re03 ;其中,NPB層的厚度為IOnm ;Re03層的厚度為5nm ;NPB的蒸度速度為0.5nm/s,ReO3的蒸鍍速度為0.lnm/s ;
[0062]交替重復(fù)上述兩步驟2次,制得厚度為IOnm的空穴傳輸層,表示為(NPB/Re03)2 ;
[0063]4、將上述制備好的空穴傳輸層再次轉(zhuǎn)移至真空度為5X KT4Pa的鍍膜系統(tǒng)中,在空穴傳輸層上依次層疊制備電子阻擋層(材料為TPD,厚度為10nm)、發(fā)光層(材料為Ir (MDQ) 2 (acac)作為客體材料摻雜到NPB主體材料中,表示為NPB:1r (MDQ) 2 (acac),Ir (MDQ) 2 (acac)的摻雜質(zhì)量比為5%,厚度為15nm)、空穴阻擋層(材料為BAlq,厚度為10nm)、電子傳輸層(材料為Li2CO3摻雜到Alq3中,表示為Li2CO3 = Alq3, Li2CO3的摻雜質(zhì)量比為5%,厚度30nm)和陰極層(材料為Ag,厚度為lOOnm)。
[0064]實(shí)施例2
[0065]本實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光器件,其結(jié)構(gòu)為:玻璃/IT0)/(2-TNATA/Mo03)15/TCTA/NPB:1r (MDQ) 2 (acac) /BAlq/LiN3: TPBi/Al。
[0066]該有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法如下:
[0067]1、依次用洗滌劑、去離子水、異丙醇、丙酮分別超聲清洗玻璃襯底20分鐘,然后再用氮?dú)獯蹈桑?br>
[0068]2、玻璃清洗干凈后,置入真空濺射系統(tǒng)中,在其表面濺射制備厚度IOOnm的銦摻雜氧化錫(ITO)薄膜,作為陽極層;然后用等離子處理;
[0069]3、在真空熱蒸鍍系統(tǒng)中,在ITO薄膜表面蒸鍍空穴傳輸層:
[0070]首先,將2-TNATA、MoO3分別置于真空鍍膜系統(tǒng)的兩個(gè)蒸發(fā)源內(nèi),將鍍膜室的真空度調(diào)節(jié)到5 X 10_4Pa,然后將2-TNATA、Mo03兩種材料分別加熱到蒸發(fā)溫度,通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)源的加熱速率與熱量供給,制得空穴傳輸層單元樣品;
[0071]然后,待空穴傳輸層單元樣品蒸鍍完畢后,移出鍍膜系統(tǒng),在氬氣環(huán)境下,將其轉(zhuǎn)移至加熱臺(tái),以10° C/min的加熱速度將空穴傳輸層單元樣品加熱到130° C,然后保持加熱20分鐘,完畢后,將其從加熱臺(tái)下取下,自然冷卻,得到厚度為空穴傳輸層單元,表示為2-TNATA/Mo03 ;其中,2-TNATA層的厚度為20nm ;Mo03層的厚度為IOnm ;2_TNATA的蒸度速度為lnm/s, MoO3的蒸鍍速度為0.lnm/s ;
[0072]交替重復(fù)上述兩步驟15次,制得厚度為35nm的空穴傳輸層,表示為(2-TNATA/MoO3) 3 ;
[0073]4、將上述制備好的空穴傳輸層再次轉(zhuǎn)移至真空度為5X10_4Pa的鍍膜系統(tǒng)中,在空穴傳輸層上依次層疊制備電子阻擋層(材料為TCTA,厚度為10nm)、發(fā)光層(材料為Ir (MDQ) 2 (acac)作為客體材料摻雜到NPB主體材料中,表示為NPB:1r (MDQ) 2 (acac),Ir (MDQ) 2 (acac)的摻雜質(zhì)量比為5%,厚度為15nm)、空穴阻擋層(材料為BAlq,厚度為10nm)、電子傳輸層(材料為LiN3摻雜到TPBi中,表示為LiN3TPBi, LiN3的摻雜質(zhì)量比為10%,厚度30nm)和陰極層(材料為Al,厚度為lOOnm)。
[0074]實(shí)施例3
[0075]本實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光器件,其結(jié)構(gòu)為:玻璃/ITO/ (THVV2O5) 4/MeO-TPD/NPB:1r (MDQ) 2 (acac) /BAlq/LiF: BAlq/Ag-Mg。
[0076]該有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法如下:
[0077]1、依次用洗滌劑、去離子水、異丙醇、丙酮分別超聲清洗玻璃襯底20分鐘,然后再用氮?dú)獯蹈桑?br>
[0078]2、玻璃清洗干凈后,置入真空濺射系統(tǒng)中,在其表面濺射制備厚度IOOnm的銦摻雜氧化錫(ITO)薄膜,作為陽極層;然后用等離子處理;
[0079]3、在真空熱蒸鍍系統(tǒng)中,在ITO薄膜表面蒸鍍空穴傳輸層:
[0080]首先,將TPD、V2O5分別置于真空鍍膜系統(tǒng)的兩個(gè)蒸發(fā)源內(nèi),將鍍膜室的真空度調(diào)節(jié)到5X 10_4Pa,然后將TPD、V2O5兩種材料分別加熱到蒸發(fā)溫度,通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)源的加熱速率與熱量供給,制得空穴傳輸層單元樣品;
[0081]然后,待空穴傳輸層單元樣品蒸鍍完畢后,移出鍍膜系統(tǒng),在氮?dú)夂蜌鍤饣旌蠚猸h(huán)境下,將其轉(zhuǎn)移至加熱臺(tái),以10° C/min的加熱速度將空穴傳輸層單元樣品加熱到80° C,然后保持加熱20分鐘,完畢后,將其從加熱臺(tái)下取下,自然冷卻,得到厚度為空穴傳輸層單元,表示為TPD/V205 ;其中,TPD層的厚度為IOnm ;V205層的厚度為2nm ;TPD的蒸度速度為lnm/s, V2O5的蒸鍍速度為0.2nm/s ;
[0082]交替重復(fù)上述兩步驟4次,制得厚度為12nm的空穴傳輸層,表示為(TPD/V205) 4 ;
[0083]4、將上述制備好的空穴傳輸層再次轉(zhuǎn)移至真空度為5X KT4Pa的鍍膜系統(tǒng)中,在空穴傳輸層上依次層疊制備電子阻擋層(材料為MeO-TPD,厚度為10nm)、發(fā)光層(材料為Ir (MDQ) 2 (acac)作為客體材料摻雜到NPB主體材料中,表示為NPB:1r (MDQ) 2 (acac),Ir (MDQ) 2 (acac)的摻雜質(zhì)量比為5%,厚度為15nm)、空穴阻擋層(材料為BAlq,厚度為IOnm),電子傳輸層(材料為LiF摻雜到BAlq中,表示為LiF:BAlq,LiF的摻雜質(zhì)量比為30%,厚度IOOnm)和陰極層(材料為Ag-Mg,厚度為lOOnm)。
[0084]實(shí)施例4
[0085]本實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光器件,其結(jié)構(gòu)為:玻璃/ITO/(MeO-THVRe2O7)8/NPB/NPB:1r (MDQ) 2 (acac) /BAlq/Cs2C03: BCP/Al-Mg。
[0086]該有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法如下:
[0087]1、依次用洗滌劑、去離子水、異丙醇、丙酮分別超聲清洗玻璃襯底20分鐘,然后再用氮?dú)獯蹈桑?br>
[0088]2、玻璃清洗干凈后,置入真空濺射系統(tǒng)中,在其表面濺射制備厚度IOOnm的銦摻雜氧化錫(ITO)薄膜,作為陽極層;然后用等離子處理;
[0089]3、在真空熱蒸鍍系統(tǒng)中,在ITO薄膜表面蒸鍍空穴傳輸層:
[0090]首先,將MeO-TPD、Re2O7分別置于真空鍍膜系統(tǒng)的兩個(gè)蒸發(fā)源內(nèi),將鍍膜室的真空度調(diào)節(jié)到5 X 10_4Pa,然后將Me0-TPD、Re207兩種材料分別加熱到蒸發(fā)溫度,通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)源的加熱速率與熱量供給,制得空穴傳輸層單元樣品;
[0091]然后,待空穴傳輸層單元樣品蒸鍍完畢后,移出鍍膜系統(tǒng),在氮?dú)猸h(huán)境下,將其轉(zhuǎn)移至加熱臺(tái),以10° C/min的加熱速度將空穴傳輸層單元樣品加熱到85° C,然后保持加熱30分鐘,完畢后,將其從加熱臺(tái)下取下,自然冷卻,得到厚度為空穴傳輸層單元,表示為Me0-TPD/Re207 ;其中,MeO-TPD層的厚度為40nm ;Re2O7層的厚度為5nm ;MeO-TPD的蒸度速度為0.5nm/s, Re2O7的蒸鍍速度為0.lnm/s ;
[0092]交替重復(fù)上述兩步驟8次,制得厚度為30nm的空穴傳輸層,表示為(MeO-TH)/Re2O7) 2 ;
[0093]4、將上述制備好的空穴傳輸層再次轉(zhuǎn)移至真空度為5X KT4Pa的鍍膜系統(tǒng)中,在空穴傳輸層上依次層疊制備電子阻擋層(材料為NPB,厚度為10nm)、發(fā)光層(材料為Ir (MDQ) 2 (acac)作為客體材料摻雜到NPB主體材料中,表示為NPB:1r (MDQ) 2 (acac),Ir (MDQ) 2 (acac)的摻雜質(zhì)量比為5%,厚度為15nm)、空穴阻擋層(材料為BAlq,厚度為10nm)、電子傳輸層(材料為Cs2CO3摻雜到BCP中,表示為Cs2C03:BCP,Cs2CO3的摻雜質(zhì)量比為20%,厚度120nm)和陰極層(材料為ΑΙ-Mg,厚度為lOOnm)。
[0094]實(shí)施例5
[0095]本實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光器件,其結(jié)構(gòu)為:玻璃/IT0/(TCTA/W03)2(i/2-TNATA/NPB:1r (MDQ) 2 (acac) /BAlq/CsF: TAZ/Ag。
[0096]該有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法如下:
[0097]1、依次用洗滌劑、去離子水、異丙醇、丙酮分別超聲清洗玻璃襯底20分鐘,然后再用氮?dú)獯蹈桑?br>
[0098]2、玻璃清洗干凈后,置入真空濺射系統(tǒng)中,在其表面濺射制備厚度IOOnm的銦摻雜氧化錫(ITO)薄膜,作為陽極層;然后用等離子處理;
[0099]3、在真空熱蒸鍍系統(tǒng)中,在ITO薄膜表面蒸鍍空穴傳輸層:
[0100]首先,將TCTA、WO3分別置于真空鍍膜系統(tǒng)的兩個(gè)蒸發(fā)源內(nèi),將鍍膜室的真空度調(diào)節(jié)到5X 10_4Pa,然后將TCTA、WO3兩種材料分別加熱到蒸發(fā)溫度,通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)源的加熱速率與熱量供給,制得空穴傳輸層單元樣品;
[0101]然后,待空穴傳輸層單元樣品蒸鍍完畢后,移出鍍膜系統(tǒng),在氮?dú)猸h(huán)境下,將其轉(zhuǎn)移至加熱臺(tái),以10° C/min的加熱速度將空穴傳輸層單元樣品加熱到160° C,然后保持加熱30分鐘,完畢后,將其從加熱臺(tái)下取下,自然冷卻,得到厚度為空穴傳輸層單元,表示為TCTA/W03 ;其中,TCTA層的厚度為IOnm ;W03層的厚度為3nm ;TCTA的蒸度速度為0.5nm/s,WO3的蒸鍍速度為0.lnm/S ;
[0102]交替重復(fù)上述兩步驟20次,制得厚度為40nm的空穴傳輸層,表示為(TCTA/W03) 3 ;
[0103]4、將上述制備好的空穴傳輸層再次轉(zhuǎn)移至真空度為5X10_4Pa的鍍膜系統(tǒng)中,在空穴傳輸層上依次層疊制備電子阻擋層(材料為2-TNATA,厚度為5nm)、發(fā)光層(材料為Ir (MDQ) 2 (acac)作為客體材料摻雜到NPB主體材料中,表示為NPB:1r (MDQ) 2 (acac),Ir (MDQ) 2 (acac)的摻雜質(zhì)量比為5%,厚度為15nm)、空穴阻擋層(材料為BAlq,厚度為10nm)、電子傳輸層(材料為CsF摻雜到TAZ中,表示為CsF:TAZ,CsF的摻雜質(zhì)量比為30%,厚度60nm)和陰極層(材料為Ag,厚度為IOOnm)。
[0104]對(duì)比例I
[0105]本對(duì)比例的有機(jī)電致發(fā)光器件,其結(jié)構(gòu)為:玻璃/ITO/NPB/TPD/NPB:1r (MDQ) 2 (acac) /BAlq/TPBi/Ag。
[0106]該有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法如下:
[0107]1、依次用洗滌劑、去離子水、異丙醇、丙酮分別超聲清洗玻璃襯底20分鐘,然后再用氮?dú)獯蹈桑?br>
[0108]2、玻璃清洗干凈后,置入真空濺射系統(tǒng)中,在其表面濺射制備厚度IOOnm的銦摻雜氧化錫(ITO)薄膜,作為陽極層;然后用等離子處理;
[0109]3、在真空熱蒸鍍系統(tǒng)中,在ITO薄膜表面依次層疊蒸鍍空穴傳輸層(材料為NPB,厚度為30nm)、電子阻擋層(材料為TPD,厚度為10nm)、發(fā)光層(材料為Ir (MDQ) 2 (acac)摻雜到 NPB 中,表示為 NPB:1r (MDQ) 2 (acac),Ir (MDQ) 2 (acac)的摻雜質(zhì)量比為 5%,厚度為 30nm)、空穴阻擋層(材料為BAlq,厚度為40nm)、電子傳輸層TPBi,厚度為30nm)和陰極層(材料為Ag,厚度為 lOOnm)。
[0110]本發(fā)明還對(duì)實(shí)施例1至5以及對(duì)比例I制得的有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光性能進(jìn)行了測試,測試數(shù)據(jù)結(jié)果如表1所示。
[0111]表1有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光性能
【權(quán)利要求】
1.一種有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,包括依次層疊的襯底、陽極層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層以及陰極層;所述空穴傳輸層包括η層空穴傳輸層單元層,每個(gè)空穴傳輸層單元層包括反復(fù)交替層疊的空穴傳輸基質(zhì)材料層和金屬氧化物層,且陽極層表面為空穴傳輸基質(zhì)材料層,其中,η為疒20的整數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述金屬氧化物層的材質(zhì)為三氧化錸、七氧化二錸、氧化鎢、氧化鑰或五氧化二釩;所述空穴傳輸基質(zhì)材料選自4,4’,4 "-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺、N,N’ - 二苯基-N,N’ - 二(1-萘基)-1, I’ -聯(lián)苯-4,4’ - 二胺、N,N’ - 二苯基-N,N’ - 二(3-甲基苯基)-1,I’ -聯(lián)苯-4,4’ - 二胺、(N, N,N’,N’ -四甲氧基苯基)_對(duì)二氨基聯(lián)苯或4,4’,4 "-三(咔唑-9-基)三苯胺。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述電子阻擋層的材料選自4,4’,4 "-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺、N,N’-二苯基-N,N’-二(1-萘基)_1,I’-聯(lián)苯 _4,4’-二胺、N,N’-二苯基-N,N’-二(3-甲基苯基)_1,I’-聯(lián)苯-4,4’-二胺、(N,N,N’,N’-四甲氧基苯基)-對(duì)二氨基聯(lián)苯或4,4’,4 "-三(咔唑_9_基)三苯胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述發(fā)光層的材料為二(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)按照5%的質(zhì)量比摻雜到N,N’-二苯基-N, N,- 二 (1-萘基)-1, I’ -聯(lián)苯-4, 4’ - 二胺中組成的慘雜混合材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述空穴阻擋層的材料選自2- (4-聯(lián)苯基)-5- (4-叔丁基)苯基-1,3,4-噁二唑、(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、2,9-二甲基-4,7-聯(lián)苯-1,10-鄰二氮雜菲、1,2,4-三唑衍生物、1,2,4-三唑衍生物或雙(2-甲基-8-羥基喹啉-N 1,08)-(1, 1’-聯(lián)苯-4-羥基)鋁。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述電子傳輸層的材料為堿金屬化合物按照5~30%的質(zhì)量比摻雜到電子傳輸基質(zhì)材料中組成的摻雜混合材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述堿金屬化合物選自碳酸鋰、疊氮化鋰、氟化鋰、疊氮化銫、碳酸銫或氟化銫;所述電子傳輸基質(zhì)材料選自2-(4-聯(lián)苯基)-5- (4-叔丁基)苯基-1,3,4-噁二唑、(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、2,9-二甲基-4,7-聯(lián)苯-1,10-鄰二氮雜菲、I, 2,4-三唑衍生物或雙(2-甲基-8-羥基喹啉-NI,08)-(1, I’ -聯(lián)苯-4-羥基)鋁。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述襯底為玻璃,所述陽極層的材料為銦摻雜氧化錫;所述陰極層的材質(zhì)選擇銀、鋁、銀鎂合金或者鎂鋁合金。
9.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,包括如下步驟: 51、清洗襯底; 52、利用真空鍍膜系統(tǒng),在清洗過后的襯底表面制備陽極層; 53、隨后,再在真空鍍膜系統(tǒng)中,利用蒸鍍方法,在陽極層表面依次層疊制備空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層和陰極層;其中,所述空穴傳輸層包括η層空穴傳輸層單元層,每個(gè)空穴傳輸層單元層包括反復(fù)交替層疊的空穴傳輸基質(zhì)材料層和金屬氧化物層,且陽極層表面為空穴傳輸基質(zhì)材料層,其中,η為2~20的整數(shù); 上述工藝步驟完成后,制得所述有機(jī)電致發(fā)光器件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,步驟S3中,空穴傳輸層的制備過程還包括如下步驟:` 531、將金屬氧化物與空穴傳輸基質(zhì)材料分別置于真空鍍膜系統(tǒng)的兩個(gè)蒸發(fā)源內(nèi),將鍍膜室的真空度調(diào)節(jié)到5 X 10_4Pa,然后將金屬氧化物與空穴傳輸基質(zhì)材料兩種材料分別加熱到蒸發(fā)溫度,通過調(diào)節(jié)蒸發(fā)源的加熱速率與熱量供給,制得空穴傳輸層單元樣品;` 532、待空穴傳輸層單兀樣品蒸鍍完畢后,移出鍍膜系統(tǒng),在無氧環(huán)境下,將空穴傳輸層單元樣品轉(zhuǎn)移至加熱臺(tái),以10° C/min的加熱速度將空穴傳輸層加熱到80-160° C,然后保持加熱5~20分鐘,完畢后,得到空穴傳輸層單元;` 533、反復(fù)交替重復(fù)步驟S31和S32,制得所述空穴傳輸層。
【文檔編號(hào)】H01L51/52GK103594651SQ201210294661
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月17日
【發(fā)明者】周明杰, 王平, 馮小明, 張振華 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司