有機電致發(fā)光器件及其制備方法
【專利摘要】一種有機電致發(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，陰極層由第一摻雜層，第二摻雜層和第三摻雜層組成，第一摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的有機電子傳輸材料，第二摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的二氧化鈦，第三摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的第二金屬材料，所述第一金屬材料功函數(shù)為-2.0eV～-3.5eV，所述有機電子傳輸材料HOMO能級在-6.5eV～-7.5eV，玻璃化轉變溫度在50℃～100℃，所述第二金屬材料功函數(shù)為-4.0eV～-5.5eV。本發(fā)明還提供一種有機電致發(fā)光器件的制備方法。
【專利說明】有機電致發(fā)光器件及其制備方法

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法。

【背景技術】
[0002]有機電致發(fā)光器件的發(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(LUMO)，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]傳統(tǒng)的有機電致發(fā)光器件的陰極一般為銀(Ag)、金(Au)等金屬，制備后陰極極易滲透到有機層，對有機層造成破壞，電子在陰極附近容易淬滅，從而發(fā)光效率較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種發(fā)光效率較高的有機電致發(fā)光器件及其制備方法。
[0005]—種有機電致發(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，所述陰極層由第一摻雜層，第二摻雜層和第三摻雜層組成，所述第一摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的有機電子傳輸材料，所述第二摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的二氧化鈦，所述第三摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的第二金屬材料，所述第一金屬材料功函數(shù)為-2.0eV?-3.5eV，所述有機電子傳輸材料HOMO能級在-6.5eV?-7.5eV，玻璃化轉變溫度在50°C?100°C，所述第二金屬材料功函數(shù)為-4.0eV?-5.5eV。
[0006]所述第一摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述有機電子傳輸材料的質(zhì)量比為2:1?10:1，第二摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述二氧化鈦的質(zhì)量比為1:1?5:1，所述第三摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述第二金屬材料的質(zhì)量比為1:5?1:20。
[0007]所述第一金屬材料選自鎂、銀、I丐和鐿中至少一種，所述有機電子傳輸材料選自I, 2，4-三唑衍生物、2，2’ -(1，3-苯基)二 [5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-惡二唑]、2，9- 二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲和2，8-二 (二苯膦氧基)二苯并[b，d]噻吩中至少一種，所述第二金屬材料選自銀、鋁、鉬和金中至少一種。
[0008]所述第一摻雜層厚度為50nm?200nm,第二摻雜層厚度為10nm?300nm,所述第三摻雜層厚度為200nm?400nm。
[0009]一種有機電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下步驟:
[0010]在陽極表面依次形成空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層及電子注入層;及
[0011]在電子注入層表面通過熱阻蒸鍍的方法制備第一摻雜層，所述第一摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的有機電子傳輸材料，接著在所述第一摻雜層表面通過電子束蒸鍍方式制備第二摻雜層，所述第二摻雜層材料包括包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的二氧化鈦，通過熱阻蒸鍍的方式在所述第二摻雜層表面蒸鍍制備所述第三摻雜層，所述第三摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的第二金屬材料，所述第一金屬材料功函數(shù)為-2.0eV?-3.5eV,所述有機電子傳輸材料HOMO能級在-6.5eV?-7.5eV,玻璃化轉變溫度在50°C?100°C，所述第二金屬材料功函數(shù)為-4.0eV ?-5.5eV0
[0012]所述第一摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述有機電子傳輸材料的質(zhì)量比為2:1?10:1，第二摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述二氧化鈦的質(zhì)量比為1:1?5:1，所述第三摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述第二金屬材料的質(zhì)量比為1:5?1:20。
[0013]所述第一金屬材料選自鎂、銀、I丐和鐿中至少一種，所述有機電子傳輸材料選自I, 2，4-三唑衍生物、2，2’ -(1，3-苯基)二 [5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-惡二唑]、2，9- 二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲和2，8-二 (二苯膦氧基)二苯并[b，d]噻吩中至少一種，所述第二金屬材料選自銀、鋁、鉬和金中至少一種。
[0014]所述第一摻雜層厚度為50nm?200nm,第二摻雜層厚度為10nm?300nm,所述第三摻雜層厚度為200nm?400nm。
[0015]所述熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強為2X KT3Pa?5X 10_5Pa，工作電流為IA?3A,有機材料的蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s,金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s ?10nm/so
[0016]所述電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強為2X10—3?5X10_5Pa，電子束蒸鍍的能量密度為lOW/cm2?lOOW/cm2，有機材料的蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s?10nm/s。
[0017]上述有機電致發(fā)光器件及其制備方法，通過制備多層結構的陰極結構，該陰極結構層由第一摻雜層，第二摻雜層和第三摻雜層組成，第一摻雜層材料包括第一金屬為低功函數(shù)金屬與有機電子傳輸材料組成，有機電子傳輸材料為結晶性材料使膜層表面形成波紋狀結構，使垂直發(fā)射的光散射，從而不會與金屬層的自由電子發(fā)生耦合(平行的自由電子會與垂直的光子耦合而損耗掉)，提高光子利用率，同時，材料具有電子傳輸性能，可提高電子的傳輸速率，低功函數(shù)金屬功函數(shù)較低，接近于有機材料的LUMO能級，可有效降低電子注入勢壘，提高電子的注入效率，并且能夠提高有機電致發(fā)光器件的導電性，第二摻雜層由第一金屬材料與二氧化鈦組成，二氧化鈦粒徑較大，是無機晶體結構，可對光形成散射，使光線散射回到中間，低功函數(shù)金屬可增加摻雜層的透過性，提高光透過率，最后再制備第三摻雜層，由第一金屬材料與第二金屬材料組成，第二金屬材料為高功函數(shù)金屬，進一步提高器件的導電性，增強光的反射，加強出光效率從而提高發(fā)光效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為一實施方式的有機電致發(fā)光器件的結構示意圖；
[0019]圖2為一實施方式的有機電致發(fā)光器件的陰極結構示意圖；
[0020]圖3為實施例1制備的有機電致發(fā)光器件的電流密度與流明效率關系圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結合附圖和具體實施例對有機電致發(fā)光器件及其制備方法進一步闡明。
[0022]請參閱圖1，一實施方式的有機電致發(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。
[0023]陽極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。
[0024]空穴注入層20形成于陽極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。
[0025]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NPB?？昭▊鬏攲?0的厚度為20nm?60nm，優(yōu)選為50nm。
[0026]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7nm。
[0027]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220nm。
[0028]電子注入層60形成于電子傳輸層50表面。電子注入層60的材料選自碳酸銫(Cs2C03)、氟化銫(CsF)、疊氮銫(CsN3)及氟化鋰(LiF)中的至少一種，優(yōu)選為LiF。電子注入層60的厚度為0.5nm?1nm,優(yōu)選為1.2nm。
[0029]請同時參閱圖2為一實施方式的有機電致發(fā)光器件的陰極結構示意圖，陰極70形成于電子注入層60表面。陰極層70由第一摻雜層701、第二摻雜層702和第三摻雜層703組成，所述第一摻雜層701包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的有機電子傳輸材料，所述第二摻雜層702材料包括包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的二氧化鈦，所述第三摻雜層703包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的第二金屬材料，所述第一金屬材料功函數(shù)為-2.0eV?-3.5eV,所述有機電子傳輸材料HOMO能級在-6.5eV?-7.5eV,玻璃化轉變溫度在50°C?100°C，所述第二金屬材料功函數(shù)為-4.0eV ?-5.5eV0
[0030]所述第一摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述有機電子傳輸材料的質(zhì)量比為2:1?10:1，第二摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述二氧化鈦的質(zhì)量比為1:1?5:1，所述第三摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述第二金屬材料的質(zhì)量比為1:5?1:20。[0031 ] 所述第一摻雜層厚度為50nm?200nm,第二摻雜層厚度為10nm?300nm,所述第三摻雜層厚度為200nm?400nm。
[0032]所述第一金屬材料選自鎂(Mg)、銀(Sr)、|丐(Ca)和鐿(Yb)中至少一種，所述有機電子傳輸材料選自1，2，4-三唑衍生物(1々2)、2，2’-(1，3-苯基)二 [5-(4-叔丁基苯基)_1，3，4-惡二唑](0父0-7)、2，9-二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲(BCP)和 2，8-二 (二苯膦氧基)二苯并[b, d]噻吩(P015)中至少一種,所述第二金屬材料選自銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Pt)和金(Au)中至少一種。
[0033]所述二氧化鈦粒徑為50nm?200nm。
[0034]上述有機電致發(fā)光器件100通過制備多層結構的陰極結構，該陰極結構層由第一摻雜層，第二摻雜層和第三摻雜層組成，第一摻雜層材料包括第一金屬為低功函數(shù)金屬與有機電子傳輸材料組成，有機電子傳輸材料為結晶性材料使膜層表面形成波紋狀結構，使垂直發(fā)射的光散射，從而不會與金屬層的自由電子發(fā)生耦合(平行的自由電子會與垂直的光子耦合而損耗掉)，提高光子利用率，同時，材料具有電子傳輸性能，可提高電子的傳輸速率，低功函數(shù)金屬功函數(shù)較低，接近于有機材料的LUMO能級，可有效降低電子注入勢壘，提高電子的注入效率，并且能夠提高有機電致發(fā)光器件的導電性，第二摻雜層由第一金屬材料與二氧化鈦組成，二氧化鈦粒徑較大，是無機晶體結構，可對光形成散射，使光線散射回到中間，低功函數(shù)金屬可增加摻雜層的透過性，提高光透過率，最后再制備第三摻雜層，由第一金屬材料與第二金屬材料組成，第二金屬材料為高功函數(shù)金屬，進一步提高器件的導電性，增強光的反射，加強出光效率從而提高發(fā)光效率。
[0035]可以理解，該有機電致發(fā)光器件100中也可以根據(jù)需要設置其他功能層。
[0036]一實施例的有機電致發(fā)光器件100的制備方法，其包括以下步驟:
[0037]步驟S110、在陽極10表面依次形成空穴注入層20、空穴傳輸層30、發(fā)光層40、電子傳輸層50及電子注入層60。
[0038]陽極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。
[0039]本實施方式中，在陽極10表面形成空穴注入層20之前先對陽極10進行前處理，前處理包括:將陽極10進行光刻處理，裁成所需要的大小，采用洗潔精、去離子水、丙酮、乙醇、異丙酮各超聲波清洗15min，以去除陽極10表面的有機污染物。
[0040]空穴注入層20形成于陽極10的表面?？昭ㄗ⑷雽?0由蒸鍍制備。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30nm。蒸鍍在真空壓力為5X 1(Γ3?2 X ICT4Pa下進行,蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s。
[0041]空穴傳輸層30形成于空穴注入層20的表面?？昭ň彌_層30由蒸鍍制備?？昭▊鬏攲?0的材料選自1，1-二 [4-[N，N' -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NPB?？昭▊鬏攲?0的厚度為20nm?60nm，優(yōu)選為50nm。蒸鍍在真空壓力為5X ICT3?2X ICT4Pa下進行，蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s。
[0042]發(fā)光層40形成于空穴傳輸層30的表面。發(fā)光層40由蒸鍍制備。發(fā)光層40的材料選自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(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0.5nm?40nm，優(yōu)選為7nm。蒸鍍在真空壓力為5X 1(Γ3?2X KT4Pa下進行,蒸鍍速率為0.lnm/s?Inm/S。
[0043]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220nm。蒸鍍在真空壓力為5X ICT3?2X ICT4Pa下進行，蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s。
[0044]電子注入層60形成于電子傳輸層50表面。電子注入層60由蒸鍍制備。電子注入層60的材料選自碳酸銫(Cs2C03)、氟化銫(CsF)、疊氮銫(CsN3)及氟化鋰(LiF)中的至少一種，優(yōu)選為LiF。電子注入層60的厚度為0.5nm?1nm,優(yōu)選為1.2nm。蒸鍍在真空壓力為5 X 10 3?2 X 10 4Pa下進行，蒸鍛速率為0.lnm/s?lnm/s。
[0045]步驟S120、在電子注入層表面通過熱阻蒸鍍的方法制備第一摻雜層，所述第一摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的有機電子傳輸材料，接著在所述第一摻雜層表面通過電子束蒸鍍方式制備第二摻雜層，所述第二摻雜層材料包括包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的二氧化鈦，通過熱阻蒸鍍的方式在所述第二摻雜層表面蒸鍍制備所述第三摻雜層，所述第三摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的第二金屬材料，所述第一金屬材料功函數(shù)為-2.0eV?-3.5eV，所述有機電子傳輸材料HOMO能級在-6.5eV?-7.5eV，玻璃化轉變溫度在50°C?100°C，所述第二金屬材料功函數(shù)為-4.0eV ?-5.5eV0
[0046]所述第一摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述有機電子傳輸材料的質(zhì)量比為2:1?10:1，第二摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述二氧化鈦的質(zhì)量比為1:1?5:1，所述第三摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述第二金屬材料的質(zhì)量比為1:5?1:20。
[0047]所述第一摻雜層厚度為50nm?200nm,第二摻雜層厚度為10nm?300nm,所述第三摻雜層厚度為200nm?400nm。
[0048]所述第一金屬材料選自鎂(Mg)、銀(Sr)、|丐(Ca)和鐿(Yb)中至少一種，所述有機電子傳輸材料選自1，2，4-三唑衍生物(1々2)、2，2’-(1，3-苯基)二 [5-(4-叔丁基苯基)_1，3，4-惡二唑](0父0-7)、2，9-二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲(BCP)和 2，8-二 (二苯膦氧基)二苯并[b, d]噻吩(P015)中至少一種,所述第二金屬材料選自銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Pt)和金(Au)中至少一種。
[0049]所述二氧化鈦粒徑為50nm?200nm。
[0050]所述熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強為2X 10_3Pa?5X 10_5Pa，工作電流為IA?3A,有機材料的蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s,金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s ?10nm/so
[0051]所述電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強為2X10_3?5X10_5Pa，電子束蒸鍍的能量密度為lOW/cm2?lOOW/cm2，有機材料的蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s?10nm/s。
[0052]上述有機電致發(fā)光器件制備方法，工藝簡單，制備的有機電致發(fā)光器件的發(fā)光效率較高。
[0053]以下結合具體實施例對本發(fā)明提供的有機電致發(fā)光器件的制備方法進行詳細說明。
[0054]本發(fā)明實施例及對比例所用到的制備與測試儀器為:高真空鍍膜系統(tǒng)(沈陽科學儀器研制中心有限公司)，美國海洋光學Ocean Optics的USB4000光纖光譜儀測試電致發(fā)光光譜，美國吉時利公司的Keithley2400測試電學性能。
[0055]實施例1
[0056]本實施例制備的結構為IT0/Mo03/NPB/Alq3/Bphen/LiF/P015: Mg/Mg: Ti02/Al: Ca的有機電致發(fā)光器件，本實施例及以下實施例中“/”表示層，“:”表示摻雜。
[0057]先將ITO進行光刻處理，剪裁成所需要的大小，依次用洗潔精，去離子水，丙酮，乙醇，異丙醇各超聲15min，去除玻璃表面的有機污染物；清洗干凈后對導電基底進行合適的處理:氧等離子處理，處理時間為5min，功率為30W ;蒸鍍空穴注入層，材料為MoO3，厚度為60nm ;蒸鍍空穴傳輸層，材料為NPB，厚度為50nm ;蒸鍍發(fā)光層，材料為BCzVBi，厚度為30nm ;蒸鍍電子傳輸層,材料為Bphen,厚度為160nm ;蒸鍍電子注入層,材料為LiF,厚度為0.7nm ;蒸鍍陰極，采用熱阻蒸鍍方式在所述電子注入層表面蒸鍍制備第一摻雜層，材料為P015:Mg，P015與Mg質(zhì)量比為5:1，厚度為lOOnm，接著通過電子束蒸鍍制備第二摻雜層，材料為Mg = T12, Mg與T12質(zhì)量比為3:2，T12粒徑為lOOnm，厚度為200nm，接著通過熱阻蒸鍍制備有第三摻雜層，材料為Al: Ca，Al與Ca的質(zhì)量比為1:8，厚度為300nm。
[0058]電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強為8X 10_5Pa，電子束蒸鍍的能量密度為30W/cm2，有機材料的蒸鍍速率為0.2nm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為3nm/s ；
[0059]熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強為8X10_5Pa，工作電流為3A，有機材料的蒸鍍速率為0.2nm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為3nm/s。
[0060]請參閱圖3，所示為實施例1中制備的結構為IT0/Mo03/NPB/Alq3/Bphen/LiF/P015:Mg/Mg:T12Al:Ca的有機電致發(fā)光器件(曲線I)與對比例制備的結構為ΙΤ0/Μο03/NPB/Alq3/Bphen/LiF/Ag的有機電致發(fā)光器件(曲線2)的電流密度與流明效率的關系。對比例制備的有機電致發(fā)光器件中各層厚度與實施例1制備的有機電致發(fā)光器件中各層厚度相問。
[0061]從圖3上可以看到，在不同的電流密度下，實施例1的流明效率都比對比例的要大，實施例1的最大流明效率為7.721m/ff,而對比例的僅為5.981m/W，而且對比例的流明效率隨著電流密度的增大而快速下降，這說明，本發(fā)明專利通過制備多層結構的陰極結構，該陰極結構層由第一摻雜層，第二摻雜層和第三摻雜層組成，第一摻雜層材料包括第一金屬為低功函數(shù)金屬與有機電子傳輸材料組成，有機電子傳輸材料為結晶性材料使膜層表面形成波紋狀結構，使垂直發(fā)射的光散射，從而不會與金屬層的自由電子發(fā)生耦合(平行的自由電子會與垂直的光子耦合而損耗掉)，提高光子利用率，同時，材料具有電子傳輸性能，可提高電子的傳輸速率，低功函數(shù)金屬功函數(shù)較低，接近于有機材料的LUMO能級，可有效降低電子注入勢壘，提高電子的注入效率，并且能夠提高有機電致發(fā)光器件的導電性，第二摻雜層由第一金屬材料與二氧化鈦組成，二氧化鈦粒徑較大，是無機晶體結構，可對光形成散射，使光線散射回到中間，低功函數(shù)金屬可增加摻雜層的透過性，提高光透過率，最后再制備第三摻雜層，由第一金屬材料與第二金屬材料組成，第二金屬材料為高功函數(shù)金屬，進一步提高器件的導電性，增強光的反射，加強出光效率從而提高發(fā)光效率。
[0062]以下各個實施例制備的有機電致發(fā)光器件的流明效率都與實施例1相類似，各有機電致發(fā)光器件也具有類似的流明效率，在下面不再贅述。
[0063]實施例2
[0064]本實施例制備的結構為AZ0/Mo03/TCTA/ADN/Bphen/CsF/TAZ: Sr/Sr: T12Ag: Mg的有機電致發(fā)光器件。
[0065]先將AZO玻璃基底依次用洗潔精，去離子水，超聲15min，去除玻璃表面的有機污染物；蒸鍍空穴注入層:材料為MoO3,厚度為SOnm ;蒸鍍空穴傳輸層:材料為TCTA，厚度為60nm ;蒸鍍發(fā)光層:所選材料為ADN,厚度為5nm ;蒸鍍電子傳輸層,材料為Bphen,厚度為200nm;蒸鍍電子注入層，材料為CsF，厚度為1nm ;蒸鍍陰極，采用熱阻蒸鍍方式在所述電子注入層表面蒸鍍制備第一摻雜層，材料為TAZ: Sr，TAZ與Sr質(zhì)量比為10:1，厚度為50nm，接著通過電子束蒸鍍制備第二摻雜層，材料為Sr:T12, Sr與T12質(zhì)量比為1:1，T12粒徑為200nm,厚度為300nm,接著通過熱阻蒸鍍制備有第三摻雜層,材料為Ag:Mg, Ag與Mg的質(zhì)量比為1:5，厚度為400nm。
[0066]電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強為2X 10_3Pa，電子束蒸鍍的能量密度為lOW/cm2，有機材料的蒸鍍速率為0.lnm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lOnm/s ；
[0067]熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強為2X10_3Pa，工作電流為1A，有機材料的蒸鍍速率為0.lnm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lOnm/s。
[0068]實施例3
[0069]本實施例制備的結構為IZ0/W03/TAPC/Alq3/TAZ/Cs2C03/BCP:Ca/Ca:Ti02/Pt:Sr 的有機電致發(fā)光器件。
[0070]先將IZO玻璃基底依次用洗潔精，去離子水，超聲15min，去除玻璃表面的有機污染物；蒸鍍空穴注入層:材料為WO3,厚度為20nm ;蒸鍍空穴傳輸層:材料為TAPC，厚度為30nm ;蒸鍍發(fā)光層:所選材料為Alq3,厚度為40nm ;蒸鍍電子傳輸層，材料為TAZ，厚度為60nm ;蒸鍍電子注入層，材料為Cs2CO3，厚度為0.5nm ;蒸鍍陰極，采用熱阻蒸鍍方式在所述電子注入層表面蒸鍍制備第一摻雜層，材料為BCP:Ca，BCP與Ca質(zhì)量比為2:1，厚度為200nm,接著通過電子束蒸鍍制備第二摻雜層，材料為Ca: T12, Ca與T12質(zhì)量比為5: 4，T12粒徑為50nm，厚度為lOOnm，接著通過熱阻蒸鍍制備有第三摻雜層，材料為Pt:Sr，Pt與Sr的質(zhì)量比為1:20，厚度為200nm。
[0071]電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強為5X 10_5Pa，電子束蒸鍍的能量密度為lOOW/cm2，有機材料的蒸鍍速率為lnm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s ；
[0072]熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強為5X10_5Pa，工作電流為1.5A，有機材料的蒸鍍速率為lnm/s,金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s。
[0073]實施例4
[0074]本實施例制備的結構為IZ0/V205/TCTA/DCJTB/Bphen/CsN3/0XD-7: Yb/Yb: T12/Au:Yb的有機電致發(fā)光器件。
[0075]先將IZO玻璃基底依次用洗潔精，去離子水，超聲15min，去除玻璃表面的有機污染物；蒸鍍空穴注入層:材料為V2O5，厚度為30nm ;蒸鍍空穴傳輸層:材料為TCTA，厚度為50nm ;蒸鍍發(fā)光層:所選材料為DCJTB，厚度為5nm ;蒸鍍電子傳輸層，材料為Bphen，厚度為40nm ;蒸鍍電子注入層，材料為CsN3，厚度為0.5nm ;蒸鍍陰極，采用熱阻蒸鍍方式在所述電子注入層表面蒸鍍制備第一摻雜層，材料為0XD-7:Yb，0XD-7與Yb質(zhì)量比為3:1，厚度為150nm,接著通過電子束蒸鍍制備第二摻雜層，材料為Yb: T12, Yb與T12質(zhì)量比為3:1，T12粒徑為10nm,厚度為180nm,接著通過熱阻蒸鍍制備有第三摻雜層,材料為Au: Yb, Au與Yb的質(zhì)量比為I: 15，厚度為350nm。
[0076]電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強為5X 10_4Pa，電子束蒸鍍的能量密度為50W/cm2，有機材料的蒸鍍速率為0.2nm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為5nm/s ；
[0077]熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強為5X10_4Pa，工作電流為2A，有機材料的蒸鍍速率為0.2nm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為5nm/s。
[0078]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種有機電致發(fā)光器件，其特征在于，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，所述陰極層由第一摻雜層，第二摻雜層和第三摻雜層組成，所述第一摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的有機電子傳輸材料，所述第二摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的二氧化鈦，所述第三摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的第二金屬材料，所述第一金屬材料功函數(shù)為-2.0eV?-3.5eV,所述有機電子傳輸材料HOMO能級在-6.5eV?-7.5eV,玻璃化轉變溫度在5(TC?100°C，所述第二金屬材料功函數(shù)為-4.0eV ?-5.5eV0
2.根據(jù)權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述第一摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述有機電子傳輸材料的質(zhì)量比為2:1?10:1，第二摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述二氧化鈦的質(zhì)量比為1:1?5:1，所述第三摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述第二金屬材料的質(zhì)量比為1:5?1:20。
3.根據(jù)權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述第一金屬材料選自鎂、鍶、鈣和鐿中至少一種，所述有機電子傳輸材料選自1，2，4-三唑衍生物、2，2’ -(1，3-苯基)二[5- (4-叔丁基苯基)-1, 3，4-惡二唑]、2，9- 二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲和2，8-二 (二苯膦氧基)二苯并[b，d]噻吩中至少一種，所述第二金屬材料選自銀、鋁、鉬和金中至少一種。
4.根據(jù)權利要求1所述的有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述第一摻雜層厚度為50nm?200nm,第二摻雜層厚度為10nm?300nm,所述第三摻雜層厚度為200nm?400nm。
5.一種有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 在陽極表面依次形成空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層及電子注入層 '及 在電子注入層表面通過熱阻蒸鍍的方法制備第一摻雜層，所述第一摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的有機電子傳輸材料，接著在所述第一摻雜層表面通過電子束蒸鍍方式制備第二摻雜層，所述第二摻雜層材料包括包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的二氧化鈦，通過熱阻蒸鍍的方式在所述第二摻雜層表面蒸鍍制備所述第三摻雜層，所述第三摻雜層包括第一金屬材料及摻雜在所述第一金屬材料中的第二金屬材料，所述第一金屬材料功函數(shù)為-2.0eV?-3.5eV,所述有機電子傳輸材料HOMO能級在-6.5eV?-7.5eV,玻璃化轉變溫度在50°C?100°C，所述第二金屬材料功函數(shù)為-4.0eV ?-5.5eV0
6.根據(jù)權利要求5所述的有機電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于:所述第一摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述有機電子傳輸材料的質(zhì)量比為2:1?10:1，第二摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述二氧化鈦的質(zhì)量比為1:1?5: 1，所述第三摻雜層材料中所述第一金屬材料與所述第二金屬材料的質(zhì)量比為1:5?1:20。
7.根據(jù)權利要求5所述的有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于:所述第一金屬材料選自鎂、銀、I丐和鐿中至少一種，所述有機電子傳輸材料選自1，2, 4-三唑衍生物、2，2’ - (1，3_ 苯基)二 [5_ (4-叔丁 基苯基)-1，3，4_ 惡二 唑]、2，9_ 二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲和2,8-二 (二苯膦氧基)二苯并[b, d]噻吩中至少一種,所述第二金屬材料選自銀、鋁、鉬和金中至少一種。
8.根據(jù)權利要求5所述的有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于:所述第一摻雜層厚度為50mn?200mn，第二摻雜層厚度為10rnn?300mn，所述第三摻雜層厚度為200nm ?400nm。
9.根據(jù)權利要求5所述的有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于:所述熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強為2X10_3Pa?5X10_5Pa，工作電流為IA?3A，有機材料的蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s,金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s?10nm/s。
10.根據(jù)權利要求5所述的有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于:所述電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強為2X10_3?5X10_5Pa，電子束蒸鍍的能量密度為10ff/cm2?100W/cm2,有機材料的蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s,金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s?10nm/s。
【文檔編號】H01L51/56GK104518109SQ201310452673
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月28日 優(yōu)先權日:2013年9月28日
【發(fā)明者】周明杰, 黃輝, 張娟娟, 王平 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有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司