一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及有機電致發(fā)光領域,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]1987年,美國Eastman Kodak公司的C.ff.Tang和VanSlyke報道了有機電致發(fā)光研究中的突破性進展。利用超薄薄膜技術(shù)制備出了高亮度,高效率的雙層有機電致發(fā)光器件(OLED)。1V下亮度達到1000cd/m2,其發(fā)光效率為1.511m/W,壽命大于100小時。
[0003]OLED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。
[0004]在傳統(tǒng)的有機電致發(fā)光器件中,電子傳輸速率都要比空穴傳輸速率低兩三個數(shù)量級,因此,極易造成激子復合幾率的低下,并且,使激子復合的區(qū)域不在發(fā)光區(qū)域,從而使器件發(fā)光效率降低。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]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,包括依次層疊的導電陽極玻璃基底、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極,所述電子注入層包括依次層疊的小分子有機硅層、鋅化合物摻雜層和鐵鹽層,所述電子注入層可以提高有機電致發(fā)光器件的發(fā)光效率。
[0006]第一方面,本發(fā)明提供了一種有機電致發(fā)光器件,包括依次層疊的玻璃基底、導電陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極,所述電子注入層包括依次層疊的小分子有機硅層、鋅化合物摻雜層和鐵鹽層,所述小分子有機硅層設置在所述電子傳輸層表面上,所述小分子有機硅層的材質(zhì)為二苯基二(O-甲苯基)硅(UGH1)、P- 二 (三苯基硅)苯(UGH2)、1,3-雙(三苯基硅)苯UGH3)或p-雙(三苯基硅)苯(UGH4);所述鋅化合物摻雜層的材質(zhì)為鋅化合物和雙極性有機材料按質(zhì)量比為0.02:1?0.1:1的比例形成的混合材料,所述鋅化合物為氧化鋅(ZnO)、氯化鋅(ZnCl2)或硫化鋅(ZnS ),所述雙極性有機材料為2,4,6-三(N-苯基-1-萘氨基)_1,3,5-三嗪(TRZ4)、2,6- 二(3- (9H-咔唑-9-基)苯)^|^^(2,6Dczppy)、3,,3,,- (4-(萘-1-基)-4H-1, 2,4-三唑-3,5-二基)雙(N, N-二 (聯(lián)苯基)-4-氨)(p-TPAm-NTAZ)或 2,5-雙(4- (9- (2-乙基己基)-9H-咔唑-3-基)苯基)-1,3,4_噁二唑(CzOXD);所述鐵鹽層的材質(zhì)為氯化鐵(FeCl3)、溴化鐵(FeBr3)或硫化鐵(Fe2S3)15
[0007]優(yōu)選地,所述小分子有機娃層的厚度為5?1nm,所述鋅化合物摻雜層的厚度為20?50nm,所述鐵鹽層的厚度為I?10nm。
[0008]優(yōu)選地,所述導電陽極為銦錫氧化物(ΙΤ0)、鋁鋅氧化物(AZO)和銦鋅氧化物玻璃(IZO)中的一種,厚度為50?300nm,更優(yōu)選地,所述導電陽極為ΙΤ0,厚度為120nm。
[0009]優(yōu)選地,所述空穴注入層的材質(zhì)為三氧化鑰(Mo03)、三氧化鎢(WO3)和五氧化二釩(V2O5)中的一種,厚度為20?80nm。更優(yōu)選地,所述空穴注入層的材質(zhì)為MoO3,厚度為38nm。
[0010]優(yōu)選地,所述空穴傳輸層的材質(zhì)為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)和 N,N’-(1-萘基)-N,N’-二苯基_4,4’ -聯(lián)苯二胺(NPB)中的一種,所述空穴傳輸層的厚度為20?60nm,更優(yōu)選地,所述空穴傳輸層的材質(zhì)為NPB,厚度為38nm。
[0011]優(yōu)選地,所述發(fā)光層的材質(zhì)為4-(二腈甲基)-2-丁基-6-( 1,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)和8-羥基喹啉鋁(Alq3)中的一種,厚度為5?40nm,更優(yōu)選地,所述發(fā)光層的材質(zhì)為BCzVBi,厚度為llnm。
[0012]優(yōu)選地,所述電子傳輸層的材質(zhì)為4,7- 二苯基-1,10-菲羅啉(Bphen)、3_(聯(lián)苯-4-基)-5- (4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1, 2,4-三唑(TAZ)和N-芳基苯并咪唑(TPBI)中的一種,厚度為40?250nm,更優(yōu)選地,所述電子傳輸層的材質(zhì)為Bphen,厚度為lOOnm。
[0013]優(yōu)選地,所述陰極層的材質(zhì)為銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Pt)或金(Au),所述陰極層的厚度為80?250nm,更優(yōu)選地,所述陰極層的材質(zhì)為Ag,厚度為130nm。
[0014]本發(fā)明電子注入層包括依次層疊的小分子有機硅層、鋅化合物摻雜層和鐵鹽層,寬能隙的小分子有機硅材料的HOMO能級較低,可阻止空穴穿越到陰極,與陰極金屬的自由電子產(chǎn)生淬滅,影響發(fā)光效率,同時,小分子有機硅材料極易結(jié)晶,結(jié)晶后的晶體結(jié)構(gòu)對光有散射作用,加強光的散射;鋅化合物摻雜層由鋅化合物與雙極性有機材料組成,鋅化合物屬于金屬化合物,原子半徑較大,因此,其晶體結(jié)構(gòu)也較大,對光有散射的作用,進一步加強了光的散射,雙極性有機材料具有傳輸電子的作用,可提高電子的傳輸速率,同時,降低與相鄰層之間的電子注入勢壘,提高其電子注入效率。鐵鹽有大量的游離電子,可加強電子的傳輸速率,提高器件的導電性,這種方法有利于提高器件的發(fā)光效率。
[0015]所述鋅化合物摻雜層中鋅化合物和雙極性有機材料的質(zhì)量比為0.02:1?0.1: 1,如果鋅化合物和雙極性有機材料的質(zhì)量比大于0.1: 1,電子注入和傳輸效率較低;如果鋅化合物和雙極性有機材料的質(zhì)量比小于0.02:1,則電子注入層光散射作用不明顯。
[0016]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,包括以下操作步驟:
[0017](I)提供玻璃基底,清洗后干燥;在所述玻璃基底上采用磁控濺射的方法制備陽極,然后在所述陽極上采用熱阻蒸鍍的方法依次制備空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層;
[0018](2)在所述電子傳輸層上制備電子注入層,具體方法為:
[0019]在所述電子傳輸層上采用熱阻蒸鍍的方法制備小分子有機硅層,所述小分子有機娃層的材質(zhì)為二苯基二(ο-甲苯基)娃、p- 二 (三苯基娃)苯、1,3-雙(三苯基娃)苯或p-雙(三苯基娃)苯;所述熱阻蒸鍍時壓強為5 X 10_5Pa?2 X 10_3Pa,所述蒸鍍速率為0.1?Inm/s ;
[0020]在所述小分子有機硅層上采用熱阻蒸鍍的方法制備鋅化合物摻雜層,所述鋅化合物摻雜層的材質(zhì)為鋅化合物和雙極性有機材料按質(zhì)量比為0.02:1?0.1:1的比例形成的混合材料,所述鋅化合物為氧化鋅、氯化鋅或硫化鋅,所述雙極性有機材料為2,4,6-三(N-苯基-1-萘氨基)-1,3,5-三嗪、2,6-二(3- (9H-咔唑-9-基)苯)吡啶、3,,3,,- (4-(萘-1-基)-4!1-1,2,4-三唑-3,5-二基)雙(N,N-二(聯(lián)苯基)-4-氨)或2,5-雙(4- (9- (2-乙基己基)-9H-咔唑-3-基)苯基)-1, 3,4-噁二唑;所述熱阻蒸鍍時的真空度為5 X KT5Pa?2X 10_3Pa,所述蒸鍍速率為0.1?lnm/s ;
[0021]在所述鋅化合物摻雜層上采用熱阻蒸鍍的方法制備鐵鹽層,所述鐵鹽層的材質(zhì)為氯化鐵、溴化鐵或硫化鐵,所述熱阻蒸鍍時的真空度為5X 10_5Pa?2X 1