基于oled調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件及其制備方法，本器件包括頂發(fā)光器件和底發(fā)光器件，所述底發(fā)光器件包括透明電極、第一空穴注入層，第一空穴傳輸層，第一發(fā)光層，第一電子傳輸層，第一電子注入層，第一發(fā)光層引出電極陰極；所述頂發(fā)光器件包括第二空穴注入層，第二空穴傳輸層，第二發(fā)光層，第二電子傳輸層，第二電子注入層，第二發(fā)光層引出電極陰極，匹配層；所述頂發(fā)光器件和底發(fā)光器件通過連接層連接。本發(fā)明單獨的電學調(diào)控特性使兩邊的發(fā)光顏色的強度和色度沒有偏移，可以保留單色器件的完整性同時又具有單個器件的結(jié)構(gòu)。
【專利說明】基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件及其制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及微電子學及材料學領域，特別涉及一種基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，基于“三明治”結(jié)構(gòu)的有機電致發(fā)光器件是在外界電壓的驅(qū)動下，由陰極注入的電子和陽極注入的空穴分別從電子傳輸層和空穴傳輸層向有機發(fā)光層遷移，在有機層中復合，釋放能量，使得有機發(fā)光物質(zhì)分子受到激發(fā)，躍遷到激發(fā)態(tài)，受激分子從激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時產(chǎn)生發(fā)光。
[0003]在傳統(tǒng)的器件結(jié)構(gòu)中，由于制作工藝的限制，電荷和空穴分別通過陽極和陰極注入到電荷傳輸層和空穴傳輸層相遇產(chǎn)生激子而發(fā)光的單發(fā)光器件。對于這種單發(fā)光的器件，在實現(xiàn)分別可調(diào)控的多色(或單色多個)OLED需要分別制備單獨的多個OLED器件。這種器件在量產(chǎn)時比較繁瑣，材料和基板浪費，成本較高。另外，在傳統(tǒng)的OLED器件中，為了實現(xiàn)單器件的多光混合，需要設計各種緩沖層來平衡載流子和載流子符合的位置。但是對于OLED器件，有機薄膜的厚度對光的強度和色穩(wěn)定性有著極大的影響。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件及其器件制備方法。能夠?qū)崿F(xiàn)分別可調(diào)控的多色有機電致發(fā)光器件，同時節(jié)約材料，降低成本。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明的構(gòu)思是:
基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器，器件主要特點是避免制備多個單發(fā)光器件，以及通過分別獨立調(diào)制電源不會對光的強度和色穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。通過在正常制備底發(fā)射器件的陰極上制備連接層，之后再是頂發(fā)射器件。通過制備合理的連接層，巧妙地將頂發(fā)射器件和底發(fā)射器件結(jié)合在一起，獨立調(diào)制的電壓使雙面獨立發(fā)光且發(fā)光的性能和顏色均不受影響。
[0006]根據(jù)上述構(gòu)思，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件，包括頂發(fā)光器件和底發(fā)光器件，所述底發(fā)光器件包括透明電極、第一空穴注入層，第一空穴傳輸層，第一發(fā)光層，第一電子傳輸層，第一電子注入層，第一發(fā)光層引出電極陰極；所述頂發(fā)光器件包括第二空穴注入層，第二空穴傳輸層，第二發(fā)光層，第二電子傳輸層，第二電子注入層，第二發(fā)光層引出電極陰極，匹配層；所述頂發(fā)光器件和底發(fā)光器件通過連接層連接。
[0007]所述的透明電極沉積在具有高透光性的剛性玻璃或者柔性的塑料基板上。
[0008]一種基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件的制備方法，包括如下步驟:
I)在底發(fā)光器件的透明電極上，通過真空蒸鍍法依次沉積第一空穴注入層，第一空穴傳輸層，第一發(fā)光層，第一電子傳輸層，第一電子注入層和具有高功函數(shù)的第一發(fā)光層引出電極陰極；2)在第一發(fā)光層引出電極陰極上沉積連接層；
3)在連接層上依次沉積第二空穴注入層，第二空穴傳輸層，第二發(fā)光層，第二電子傳輸層，第二電子注入層，第二發(fā)光層引出電極陰極；
4)在第二發(fā)光層引出電極陰極上，沉積匹配層。
[0009]所述步驟I)中的透明電極為IT0、Zn0、AZ0、N1、Au、Pt中的一種。
[0010]所述步驟2)中的連接層材料為Ag，Ni或Au。
[0011]所述步驟I)和3)中的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層的材料釆用成對偶聯(lián)的二胺類化合物、“星形”三苯胺化合物、螺型結(jié)構(gòu)和枝形的三苯胺、三芳胺聚合物、咔唑類化合物、有機硅類或有機金屬配合物。
[0012]所述步驟I)和3)中的第一發(fā)光層和第二發(fā)光層包括發(fā)光材料和激光材料，具有能量傳遞的主客摻雜系統(tǒng)、多摻雜系統(tǒng)、雙主體摻雜系統(tǒng)、以及非摻雜系統(tǒng)，在真空中通過共蒸的方式，調(diào)節(jié)蒸發(fā)速率來控制摻雜濃度；或旋涂過程中調(diào)節(jié)溶夜的配比濃度改變摻雜濃度。
[0013]所述發(fā)光材料包括:
紅色焚光材料:DCJTB [4- (dicyanomethyene) -2-t-butyl~6 (1,1,7, 7-tetramethyIjulolidyl-9-enyl)_4H_pyran]、RD3 [tetraphenyldibenzoperiflanthene]Λ DPP [6，13-diphenylpentacene]和 PAAA {7-( 9-anthryl)dibenzo [a, o] perylene}；
藍色焚光材料:以9，10-di (2-naphtyl) anthracene (AND)為代表性二芳基蒽衍生物、二苯乙烯芳香衍生物4，4' -Bis (2, 2-diphenylvinyl) -1, 11 -biphenyl (DPVBi)和 diphenyl- (4- {2-[4- (2-pyridin-4-y 1-vinyl) -phenyl]-vinyl} -phenyl) -amine (DPVPA)、以方定環(huán)雙荷基以 2，7-bis [2- (4-tert-buty lpheny I) pyrimidine-5-yl] -9，9! -spirobif luorene (TBPSF)為代表；
綠色焚光材料:香豆素系列 2，3，6，7-tetrahydro-l, 1，7，7，-tetramethyl-ΙΗ，5H，IlH-10-(2-benzothiazolyl) quinolizino_[9，9a，lgh] coumarin (C545T)及C545TB、多環(huán)芳香族碳氫化合物、喹吖啶酮衍生物的綠光摻雜物；
紅光磷光材料:4，4 ' -bis (9-carbazolyl) biphenyl (CBP)作為主體摻雜的Btp2Ir (acac) bis[2_(2’-benzothienyI)pyridinato-N, C3’ ] (acetylacetonate)iridium、Ir (piq)3 [tris [ l-phenylisoquinolinato_C2，N] iriium( III) ]、Ir (BPPa) 3 ；藍色憐光材料:EL 材料 FIrpic [ iridiumbis (4,6-dif lorophenyl-pyridinato-N,C ! ) picolinate、Fir6 [ iridium ( III ) bis (4,6-dif luorophenylpyridinato)tetrakis (1-pyrazolyl)borate、FIrN4 [lriium (III) bis ( 4,6-difluorophenyl-pyridinato)-5-( pyridine-2-yl)-ΙΗ-tetrazolate ；
綠色憐光材料:Ir (ppy) 3 [fac-tris (2-phenylpyridine) iridium]、(ppy)2Ir (acac)[bis(2-phenylpyridine)iridium (acety1-acetonate)]Λ Ir ( BPPya)3 [tris [3，6-bis(phenyl)- pyridazinato - NI, C2! ] iridium]。
[0014]所述步驟I)和3)中的第一電子傳輸層和第二電子傳輸層的材料為8-羥基喹啉鋁(Alq3)類金屬配合物、噁二唑類化合物、喹喔啉類化合物、含氰基的聚合物、其他含氮雜環(huán)化合物、有機硅材料、全氟化材料或有機硼材料。
[0015]所述步驟I)和3)中的第一發(fā)光層引出電極陰極和第二發(fā)光層引出電極陰極為金屬鋁或鎂銀合金或鋰鋁合金。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下突出的實質(zhì)性特點和顯著地優(yōu)點:
本發(fā)明器件在Bottom-Top OLED結(jié)構(gòu)中，中間的連接層具有將底發(fā)射器件和頂發(fā)射器件連接起來的作用，因此其厚度和結(jié)構(gòu)對整個器件的性能起著至關重要的作用。單獨的電學調(diào)控特性使兩邊的發(fā)光顏色的強度和色度沒有偏移，可以保留單色器件的完整性同時又具有單個器件的結(jié)構(gòu)。對于量產(chǎn)來說，這樣的器件結(jié)構(gòu)不僅能夠節(jié)約發(fā)光材料而且還可以大量節(jié)省基板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)圖。
[0018]圖2為本發(fā)明OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件工作原理圖。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的具體實施例作進一步的說明。
[0020]如圖1所示，一種基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件，包括頂發(fā)光器件和底發(fā)光器件，所述底發(fā)光器件包括透明電極1、第一空穴注入層2,第一空穴傳輸層3,第一發(fā)光層4,第一電子傳輸層5,第一電子注入層6,第一發(fā)光層引出電極陰極7 ;所述頂發(fā)光器件包括第二空穴注入層9,第二空穴傳輸層10,第二發(fā)光層11，第二電子傳輸層12,第二電子注入層13，第二發(fā)光層引出電極陰極14，匹配層15 ;所述頂發(fā)光器件和底發(fā)光器件通過連接層8連接。所述的透明電極I沉積在具有高透光性的剛性玻璃或者柔性的塑料基板上。
[0021]一種基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件的制備方法，包括如下步驟:
1)在底發(fā)光器件的透明電極I上，通過真空蒸鍍法依次沉積第一空穴注入層2，第一空穴傳輸層3，第一發(fā)光層4，第一電子傳輸層5，第一電子注入層6和具有高功函數(shù)的第一發(fā)光層引出電極陰極7;
2)在第一發(fā)光層引出電極陰極7上沉積連接層8；
3)在連接層8上依次沉積第二空穴注入層9，第二空穴傳輸層10，第二發(fā)光層11，第二電子傳輸層12，第二電子注入層13，第二發(fā)光層引出電極陰極14 ；
4)在第二發(fā)光層引出電極陰極14上，沉積匹配層15。
[0022]實施例1
選擇透明的沉積有ITO的玻璃基板，通過真空蒸鍍的方法，在玻璃基板上沉積MoO3,再是 N_bis-(naphthyl)-N, N' -diphenyl-1, I' -biphenyl-4, 4’-diamine (NPB)為材料的空穴傳輸層，再是既可以是發(fā)光材料也可以是電子傳輸層材料的8-羥基喹啉鋁(Alq3),然后沉積LIQ，陰極為Al，連接層為Ag，接下來以同樣的方式再重復一遍該結(jié)構(gòu)，首先是沉積 MoO3,接下來是 N_biS-(naphthyl)-N, N' -diphenyl-1, I' -biphenyl-4, 4’-diamine(NPB)為材料的空穴傳輸層，再是既可以是發(fā)光材料也可以是電子傳輸層材料的8-羥基喹啉鋁(Alq3)，然后沉積LIQ，陰極為Al，最后是匹配層8_羥基喹啉鋁(Alq3)。
[0023]測試過程如圖2所示:
首先，將直流電壓源正極接在透明電極I上，負極接在第一發(fā)光層引出電極陰極7。同時，用另外的直流電壓源正極接在連接層8，負極接在二發(fā)光層引出電極陰極14。兩個直流 電壓源同時加上合適的電壓，通過能級匹配和能量的傳輸在發(fā)光層產(chǎn)生發(fā)光的激子。
【權(quán)利要求】
1.一種基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件，其特征在于，包括頂發(fā)光器件和底發(fā)光器件，所述底發(fā)光器件包括透明電極(1)、第一空穴注入層(2)，第一空穴傳輸層(3)，第一發(fā)光層(4),第一電子傳輸層(5),第一電子注入層(6),第一發(fā)光層引出電極陰極(7);所述頂發(fā)光器件包括第二空穴注入層(9)，第二空穴傳輸層(10)，第二發(fā)光層(11 )，第二電子傳輸層(12)，第二電子注入層(13)，第二發(fā)光層引出電極陰極(14)，匹配層(15);所述頂發(fā)光器件和底發(fā)光器件通過連接層(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述的透明電極(I)沉積在具有高透光性的剛性玻璃或者柔性的塑料基板上。
3.一種基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: I)在底發(fā)光器件的透明電極(1)上，通過真空蒸鍍法依次沉積第一空穴注入層(2)，第一空穴傳輸層(3),第一發(fā)光層(4),第一電子傳輸層(5),第一電子注入層(6)和具有高功函數(shù)的第一發(fā)光層引出電極陰極(7)； 2)在第一發(fā)光層引出電極陰極(7 )上沉積連接層(8 ); 3)在連接層(8)上依次沉積第二空穴注入層(9)，第二空穴傳輸層(10)，第二發(fā)光層(11)，第二電子傳輸層(12)，第二電子注入層(13)，第二發(fā)光層引出電極陰極(14); 4)在第二發(fā)光層引出電極陰極(14)上，沉積匹配層(15)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述步驟O中的透明電極(I)為IT0、Zn0、AZ0、N1、Au、Pt中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述步驟2)中的連接層(7)材料為Ag，Ni或Au。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述步驟I)和3)中的第一空穴傳輸層(3)和第二空穴傳輸層(10)的材料采用成對偶聯(lián)的二胺類化合物、“星形”三苯胺化合物、螺型結(jié)構(gòu)和枝形的三苯胺、三芳胺聚合物、咔唑類化合物、有機硅類或有機金屬配合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述步驟I)和3)中的第一發(fā)光層(4)和第二發(fā)光層(11)包括發(fā)光材料和激光材料，具有能量傳遞的主客摻雜系統(tǒng)、多摻雜系統(tǒng)、雙主體摻雜系統(tǒng)、以及非摻雜系統(tǒng)，在真空中通過共蒸的方式，調(diào)節(jié)蒸發(fā)速率來控制摻雜濃度；或旋涂過程中調(diào)節(jié)溶夜的配比濃度改變摻雜濃度。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述發(fā)光材料包括: 紅色突光材料:DCJTB [4_(dicyanomethyene)-2-t-butyl_6 (1,1,7, 7-tetramethyIjulolidyl-9-enyl)-4H-pyran]> RD3 [tetraphenyldibenzoperiflanthene]> DPP [6,13-diphenylpentacene]和 PAAA {7_( 9-anthryl)dibenzo [a, o] perylene}； 藍色突光材料:以9,10-di (2-naphtyl) anthracene (AND)為代表性二芳基蒽衍生物、二苯乙烯芳香衍生物4，4' -Bis (2, 2-diphenylvinyl)-1, -biphenyl (DPVBi)和 diphenyl-(4-{2-[4-(2-pyridin-4-yl-vinyl)-phenyl]-vinyl}-phenyl)-amine (DPVPA)、以方定環(huán)雙荷基以 2, 7-bis [2- (4-tert-butylphenyI) pyrimidine-5-yl] -9, 91 -spirobif luorene (TBPSF)為代表； 綠色焚光材料:香豆素系列 2，3，6，7-tetrahydro-l，1，7，7，-tetramethyl-ΙΗ，5H，IlH-10-(2-benzothiazolyl) quinolizino_[9，9a，lgh] coumarin (C545T)及C545TB、多環(huán)芳香族碳氫化合物、喹吖啶酮衍生物的綠光摻雜物； 紅光磷光材料:4，4 ' -bis (9-carbazolyl) biphenyl (CBP)作為主體摻雜的Btp2Ir (acac) bis[2_(2’-benzothienyI)pyridinato-N，C3’ ] (acetylacetonate)iridium、Ir (piq)3 [tris [ l-phenylisoquinolinato_C2，N] iriium( III) ]、Ir (BPPa) 3 ；藍色憐光材料:EL 材料 FIrpic [ iridiumbis (4,6-dif lorophenyl-pyridinato-N,C ! ) picolinate、Fir6 [ iridium ( III ) bis (4,6-dif luorophenylpyridinato)tetrakis (1-pyrazolyl)borate、FIrN4 [lriium (III) bis ( 4,6-difluorophenyl-pyridinato)-5-( pyridine-2-yl)-ΙΗ-tetrazolate ；
綠色憐光材料:Ir (ppy) 3 [fac-tris (2-phenylpyridine) iridium]、(ppy)2Ir (acac)[bis (2-phenylpyridine)iridium(acety1-acetonate) ]Λ Ir ( BPPya)3 [tris [3，6-bis(phenyl)- pyridazinato - NI, C2! ] iridium]。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述步驟I)和3)中的第一電子傳輸層(5)和第二電子傳輸層(12)的材料為8-羥基喹啉鋁(Alq3)類金屬配合物、噁二唑類化合物、喹喔啉類化合物、含氰基的聚合物、其他含氮雜環(huán)化合物、有機硅材料、全氟化材料或有機硼材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于OLED調(diào)制的雙面有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，所述步驟I)和3)中的第一發(fā)光層引出電極陰極(7)和第二發(fā)光層引出電極陰極 (14)為金屬鋁或鎂銀合金或鋰鋁合金。
【文檔編號】H01L51/52GK103956434SQ201410148111
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月14日
【發(fā)明者】王肖, 景悅林, 張朝, 黃榮娟, 徐韜, 魏斌 申請人:上海大學