有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
【專利摘要】一種有機(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，所述陰極層由有機(jī)電子傳輸材料層，摻雜層和薄膜層組成，有機(jī)電子傳輸材料層材料HOMO能級在-6.5eV～-7.5eV，所述摻雜層包括鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料，所述鈉鹽選自碳酸鈉、氯化鈉、氟化鈉和溴化鈉中至少一種，VB族金屬氧化物選自五氧化二鉭、五氧化二釩和五氧化二鈮中至少一種，鈍化材料選自二氧化硅、氧化鋁、氧化鎳和氧化銅中至少一種，所述薄膜層材料選自銦錫氧化物靶材、鋁鋅氧化物靶材和銦鋅氧化物靶材中至少一種。上述有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光效率較高。本發(fā)明還提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法。
【專利說明】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)光器件的陰極一般為銀(Ag)、金(Au)等金屬，制備后陰極極易滲透到有機(jī)層，對有機(jī)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(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，所述陰極層由有機(jī)電子傳輸材料層，摻雜層和薄膜層組成，所述有機(jī)電子傳輸材料層材料HOMO能級在-6.5eV?-7.5eV,所述摻雜層包括鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料，所述鈉鹽選自碳酸鈉、氯化鈉、氟化鈉和溴化鈉中至少一種，所述VB族金屬氧化物選自五氧化二鉭、五氧化二釩和五氧化二鈮中至少一種，所述鈍化材料選自二氧化硅、氧化鋁、氧化鎳和氧化銅中至少一種，所述薄膜層材料選自銦錫氧化物靶材、鋁鋅氧化物靶材和銦鋅氧化物靶材中至少一種。
[0006]所述摻雜層材料中所述鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料的質(zhì)量比為(2?5):(5 ?8):1。
[0007]所述有機(jī)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。
[0008]所述有機(jī)電子傳輸材料層厚度為10nm?300nm,所述摻雜層厚度為50nm?200nm,所述薄膜層厚度為10nm?400nm。
[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]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有機(jī)電子傳輸材料層，所述有機(jī)電子傳輸材料層材料HOMO能級在-6.5eV?-7.5eV,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在50°C?100°C接著在所述有機(jī)電子傳輸材料層表面通過電子束蒸鍍方式制備摻雜層，所述摻雜層包括鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料，所述鈉鹽選自碳酸鈉、氯化鈉、氟化鈉和溴化鈉中至少一種，所述VB族金屬氧化物選自五氧化二鉭、五氧化二釩和五氧化二鈮中至少一種，所述鈍化材料選自二氧化硅、氧化鋁、氧化鎳和氧化銅中至少一種，通過磁控濺射的方式在所述摻雜層表面蒸鍍制備所述薄膜層，所述薄膜層材料選自銦錫氧化物靶材、鋁鋅氧化物靶材和銦鋅氧化物靶材中至少一種。
[0012]所述摻雜層材料中所述鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料的質(zhì)量比為(2?5):(5 ?8):1。
[0013]所述有機(jī)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。
[0014]所述有機(jī)電子傳輸材料層厚度為10nm?300nm,所述摻雜層厚度為50nm?200nm,所述薄膜層厚度為10nm?400nm。
[0015]所述熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X KT3Pa?5X 10_5Pa，工作電流為IA?3A,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/so
[0016]所述電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X10—3?5X10_5Pa，電子束蒸鍍的能量密度為lOW/cm2?lOOW/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,所述磁控派射方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2 X 10_3?5 X 10_5Pa，磁控濺射的加速電壓:300V?800V，磁場約:50G?200G，功率密度:lW/cm2?40W/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]上述有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法，通過制備多層結(jié)構(gòu)的陰極結(jié)構(gòu)，該陰極結(jié)構(gòu)層由有機(jī)電子傳輸材料層，摻雜層和薄膜層組成，有機(jī)電子傳輸材料層為結(jié)晶性材料使膜層表面形成波紋狀結(jié)構(gòu)，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，摻雜層包括鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料，鈉鹽的功函數(shù)接近于有機(jī)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，VB族金屬氧化物可提高光的透過率，形成散射使光線散射回到中間，鈍化材料可有效提高有機(jī)電致發(fā)光器件的穩(wěn)定性，隔絕氧氣和水汽，薄膜層提高有機(jī)電致發(fā)光器件的導(dǎo)電性，增強(qiáng)光的反射加強(qiáng)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(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2為一實施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件的陰極結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3為實施例1制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的電流密度與流明效率關(guān)系圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實施例對有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法進(jìn)一步闡明。
[0022]請參閱圖1，一實施方式的有機(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。
[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。空穴注入層20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(jī)電致發(fā)光器件的陰極結(jié)構(gòu)示意圖，陰極70形成于電子注入層60表面。陰極層70由有機(jī)電子傳輸材料層701、摻雜層702和薄膜層703組成，所述有機(jī)電子傳輸材料層701材料HOMO能級在-6.5eV?-7.5eV,所述摻雜層702包括鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料，所述鈉鹽選自碳酸鈉、氯化鈉、氟化鈉和溴化鈉中至少一種，所述VB族金屬氧化物選自五氧化二鉭、五氧化二釩和五氧化二鈮中至少一種，所述鈍化材料選自二氧化硅、氧化鋁、氧化鎳和氧化銅中至少一種，所述薄膜層703材料選自銦錫氧化物靶材、鋁鋅氧化物靶材和銦鋅氧化物靶材中至少一種。
[0030]所述摻雜層材料中所述鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料的質(zhì)量比為(2?5):(5 ?8):1。
[0031]所述有機(jī)電子傳輸材料層701厚度為10nm?300nm，所述摻雜層702厚度為50nm?200nm,所述薄膜層703厚度為10nm?400nm。
[0032]所述有機(jī)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]_-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。
[0033]上述有機(jī)電致發(fā)光器件100通過制備多層結(jié)構(gòu)的陰極結(jié)構(gòu)，該陰極結(jié)構(gòu)層由有機(jī)電子傳輸材料層，摻雜層和薄膜層組成，有機(jī)電子傳輸材料層為結(jié)晶性材料使膜層表面形成波紋狀結(jié)構(gòu)，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，摻雜層包括鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料，鈉鹽的功函數(shù)接近于有機(jī)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，VB族金屬氧化物可提高光的透過率，形成散射使光線散射回到中間，鈍化材料可有效提高有機(jī)電致發(fā)光器件的穩(wěn)定性，隔絕氧氣和水汽，薄膜層提高有機(jī)電致發(fā)光器件的導(dǎo)電性，增強(qiáng)光的反射加強(qiáng)出光效率從而提高發(fā)光效率。
[0034]可以理解，該有機(jī)電致發(fā)光器件100中也可以根據(jù)需要設(shè)置其他功能層。
[0035]一實施例的有機(jī)電致發(fā)光器件100的制備方法，其包括以下步驟:
[0036]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。
[0037]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。
[0038]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(jìn)行前處理，前處理包括:將陽極10進(jìn)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(jī)污染物。
[0039]空穴注入層20形成于陽極10的表面?？昭ㄗ⑷雽?0由蒸鍍制備?？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。空穴注入層20的厚度為20nm?80nm,優(yōu)選為30nm。蒸鍍在真空壓力為5X 1(Γ3?2X ICT4Pa下進(jìn)行,蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s。
[0040]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(jìn)行，蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s。
[0041]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(jìn)行,蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/S。
[0042]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(jìn)行，蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s。
[0043]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(jìn)行，蒸鍛速率為0.lnm/s?lnm/s。
[0044]步驟S120、在電子注入層表面通過熱阻蒸鍍的方法制備有機(jī)電子傳輸材料層701，所述有機(jī)電子傳輸材料層701材料HOMO能級在-6.5eV?-7.5eV,玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在50°C?100°C，材料具體選自1，2，4-三唑衍生物(了42)、2，2’-(1，3-苯基)二 [5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-惡二唑](0XD-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，接著在所述有機(jī)電子傳輸材料層701表面通過電子束蒸鍍方式制備摻雜層，所述摻雜層包括鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料，所述鈉鹽選自碳酸鈉(Na2C03)、氯化鈉(NaCl )、氟化鈉(NaF)和溴化鈉(NaBr)中至少一種，所述VB族金屬氧化物選自五氧化二鉭(Ta205)、五氧化二釩(V2O5)和五氧化二鈮(Nb2O5)中至少一種，所述鈍化材料選自二氧化硅(Si02)、氧化鋁(A1203)、氧化鎳(N1)和氧化銅(CuO)中至少一種，通過磁控濺射的方式在所述摻雜層表面蒸鍍制備所述薄膜層，所述薄膜層材料選自銦錫氧化物靶材(ΙΤ0)、鋁鋅氧化物靶材(AZO)和銦鋅氧化物靶材(ΙΖ0)中至少一種。
[0045]所述摻雜層材料中所述鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料的質(zhì)量比為(2?5):(5 ?8):1。
[0046]所述有機(jī)電子傳輸材料層701厚度為10nm?300nm，所述摻雜層702厚度為50nm?200nm,所述薄膜層703厚度為10nm?400nm。
[0047]所述熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X 10_3Pa?5X 10_5Pa，工作電流為IA?3A,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/so
[0048]所述電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X 10_3?5X 10_5Pa，電子束蒸鍍的能量密度為lOW/cm2?lOOW/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,所述磁控派射方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2 X 10_3?5 X 10_5Pa，磁控濺射的加速電壓:300V?800V，磁場約:50G?200G，功率密度:lW/cm2?40W/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。
[0049]上述有機(jī)電致發(fā)光器件制備方法，工藝簡單，制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光效率較高。
[0050]以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明提供的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0051]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(xué)儀器研制中心有限公司)，美國海洋光學(xué)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(xué)性能。
[0052]實施例1
[0053]本實施例制備的結(jié)構(gòu)為IT0/Mo03/NPB/Alq3/Bphen/LiF/BCP/Na2C03:Nb2O5:A1203/ITO的有機(jī)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。
[0054]先將ITO進(jìn)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(jī)污染物；清洗干凈后對導(dǎo)電基底進(jìn)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有機(jī)電子傳輸材料層，材料為BCP，厚度為150nm，接著通過電子束蒸鍍制備摻雜層，材料為Na2CO3: Nb2O5: Al2O3,Na2CO3, Nb2O5和Al2O3三個質(zhì)量比為3:6: 1，厚度為lOOnm，接著通過磁控濺射制備薄膜層，材料為ΙΤ0，厚度為300nm。
[0055]電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為8X 10_5Pa，電子束蒸鍍的能量密度為30W/cm2，有機(jī)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 ；
[0056]熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為8X10_5Pa，工作電流為3A，有機(jī)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。
[0057]磁控濺射方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為8X10_5Pa，磁控濺射的加速電壓:400V，磁場約:100G，功率密度:15W/cm2，有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.3nm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為3nm/s。
[0058]請參閱圖3，所示為實施例1中制備的結(jié)構(gòu)為IT0/Mo03/NPB/Alq3/Bphen/LiF/BCP/Na2CO3:Nb2O5:A1203/IT0的有機(jī)電致發(fā)光器件(曲線I)與對比例制備的結(jié)構(gòu)為ΙΤ0/Μο03/NPB/Alq3/Bphen/LiF/Ag的有機(jī)電致發(fā)光器件(曲線2)的電流密度與流明效率的關(guān)系。對比例制備的有機(jī)電致發(fā)光器件中各層厚度與實施例1制備的有機(jī)電致發(fā)光器件中各層厚度相問。
[0059]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8.681m/ff,而對比例的僅為7.231m/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(jié)構(gòu)的陰極結(jié)構(gòu)，該陰極結(jié)構(gòu)層由有機(jī)電子傳輸材料層，摻雜層和薄膜層組成，有機(jī)電子傳輸材料層為結(jié)晶性材料使膜層表面形成波紋狀結(jié)構(gòu)，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，摻雜層包括鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料，鈉鹽的功函數(shù)接近于有機(jī)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，VB族金屬氧化物可提高光的透過率，形成散射使光線散射回到中間，鈍化材料可有效提高有機(jī)電致發(fā)光器件的穩(wěn)定性，隔絕氧氣和水汽，薄膜層提高有機(jī)電致發(fā)光器件的導(dǎo)電性，增強(qiáng)光的反射加強(qiáng)出光效率從而提高發(fā)光效率。
[0060]以下各個實施例制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的流明效率都與實施例1相類似，各有機(jī)電致發(fā)光器件也具有類似的流明效率，在下面不再贅述。
[0061]實施例2
[0062]本實施例制備的結(jié)構(gòu)為AZ0/Mo03/TCTA/ADN/Bphen/CsF/TAZ/NaCl: Ta2O5: S12/AZO的有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0063]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(jī)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有機(jī)電子傳輸材料層，材料為TAZ，厚度為lOOnm，接著通過電子束蒸鍍制備摻雜層，材料為NaCl: Ta2O5: S12, NaCl，Ta2O5和S12三個質(zhì)量比為2:5:1，厚度為200nm,接著通過磁控派射制備薄膜層,材料為AZO,厚度為lOOnm。
[0064]電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X 10_3Pa，電子束蒸鍍的能量密度為lOW/cm2，有機(jī)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 ；
[0065]熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X10_3Pa，工作電流為1A，有機(jī)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。
[0066]磁控濺射方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X10_3Pa，磁控濺射的加速電壓:300V，磁場約:200G，功率密度:lW/cm2，有機(jī)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]實施例3
[0068]本實施例制備的結(jié)構(gòu)為IZ0/W03/TAPC/Alq3/TAZ/Cs2C03/0XD-7/NaF: V2O5: N1/IZO的有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0069]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(jī)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有機(jī)電子傳輸材料層，材料為0XD-7，厚度為300nm，接著通過電子束蒸鍍制備摻雜層，材料為NaF:V205:Ni0，NaF, V2O5和N1三個質(zhì)量比為5:8:1，厚度為10nm,接著通過磁控派射制備薄膜層,材料為ΙΖ0,厚度為400nm。
[0070]電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為5X 10_5Pa，電子束蒸鍍的能量密度為lOOW/cm2，有機(jī)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 ；
[0071]熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為5X10_5Pa，工作電流為1.5A，有機(jī)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]磁控濺射方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為5X10_5Pa，磁控濺射的加速電壓:800V，磁場約:50G，功率密度:40W/cm2，有機(jī)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(jié)構(gòu)為IZ0/V205/TCTA/DCJTB/Bphen/CsN3/P015/NaBr:Ta2O5:CuO/ITO的有機(jī)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(jī)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有機(jī)電子傳輸材料層，材料為P015，厚度為180nm，接著通過電子束蒸鍍制備摻雜層，材料為NaBr:Ta205:CuO，NaBr, Ta2O5和CuO三個質(zhì)量比為4:7:1，厚度為180nm,接著通過磁控派射制備薄膜層,材料為ΙΤ0,厚度為300nm。
[0076]電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為5X 10_4Pa，電子束蒸鍍的能量密度為50W/cm2，有機(jī)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(qiáng)為5X10_4Pa，工作電流為2A，有機(jī)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]磁控濺射方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為5X10_4Pa，磁控濺射的加速電壓:500V，磁場約:150G，功率密度:10W/cm2，有機(jī)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。
[0079]以上所述實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【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，所述陰極層由有機(jī)電子傳輸材料層，摻雜層和薄膜層組成，所述有機(jī)電子傳輸材料層材料HOMO能級在-6.5eV?-7.5eV,所述摻雜層包括鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料，所述鈉鹽選自碳酸鈉、氯化鈉、氟化鈉和溴化鈉中至少一種，所述VB族金屬氧化物選自五氧化二鉭、五氧化二釩和五氧化二鈮中至少一種，所述鈍化材料選自二氧化硅、氧化鋁、氧化鎳和氧化銅中至少一種，所述薄膜層材料選自銦錫氧化物靶材、鋁鋅氧化物靶材和銦鋅氧化物靶材中至少一種。
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，所述摻雜層材料中所述鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料的質(zhì)量比為(2?5): (5?8):1。
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，所述有機(jī)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。
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，所述有機(jī)電子傳輸材料層厚度為10nm?300nm,所述摻雜層厚度為50nm?200nm,所述薄膜層厚度為10nm?400nmo
5.一種有機(jī)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有機(jī)電子傳輸材料層，所述有機(jī)電子傳輸材料層材料HOMO能級在-6.5eV?-7.5eV,接著在所述有機(jī)電子傳輸材料層表面通過電子束蒸鍍方式制備摻雜層，所述摻雜層包括鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料，所述鈉鹽選自碳酸鈉、氯化鈉、氟化鈉和溴化鈉中至少一種，所述VB族金屬氧化物選自五氧化二鉭、五氧化二釩和五氧化二鈮中至少一種，所述鈍化材料選自二氧化硅、氧化鋁、氧化鎳和氧化銅中至少一種，通過磁控濺射的方式在所述摻雜層表面蒸鍍制備所述薄膜層，所述薄膜層材料選自銦錫氧化物靶材、鋁鋅氧化物靶材和銦鋅氧化物靶材中至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于:所述摻雜層材料中所述鈉鹽，VB族金屬氧化物和鈍化材料的質(zhì)量比為(2?5): (5?8):1。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于:所述有機(jī)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。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于:所述有機(jī)電子傳輸材料層厚度為10nm?300nm,所述摻雜層厚度為50nm?200nm,所述薄膜層厚度為10nm ?400nm。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)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(qiáng)為2X10_3Pa?5X10_5Pa，工作電流為IA?3A，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。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)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(qiáng)為2X10_3?5X10_5Pa，電子束蒸鍍的能量密度為.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?lOnm/s，所述磁控濺射方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X10_3?.5 X 1^5Pa,磁控濺射的加速電壓:300V?800V，磁場約:50G?200G，功率密度:lW/cm2?.40W/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Inm/s ?10nm/so
【文檔編號】H01L51/54GK104518151SQ201310452696
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年9月28日 優(yōu)先權(quán)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(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司