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)明涉及電致發(fā)光技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種有機(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(Organic Light-Emitting D1de,0LED)是基于有機(jī)材料的一種電流型半導(dǎo)體發(fā)光器件。其典型結(jié)構(gòu)是在ITO玻璃上制作一層幾十納米厚的有機(jī)發(fā)光材料作發(fā)光層，發(fā)光層上方有一層低功函數(shù)的金屬電極。當(dāng)電極上加有電壓時，發(fā)光層就產(chǎn)生光福射。
[0003]1987年，美國Eastman Kodak公司的C.ff.Tang和VanSlyke報道了有機(jī)電致發(fā)光研究中的突破性進(jìn)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(jī)電致發(fā)光器件。1V下亮度達(dá)到1000cd/m2，其發(fā)光效率為1.51Lm/W、壽命大于100小時。
[0004]傳統(tǒng)的有機(jī)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(fù)合的區(qū)域不在發(fā)光區(qū)域，從而使有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]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。
[0006]—種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的導(dǎo)電陽極基板、空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、電子注入層和陰極；
[0007]所述電子阻擋層的材料為第一化合物與磷光材料的混合物，所述第一化合物為雙極性金屬氧化物、鋰鹽或有機(jī)硅小分子；
[0008]所述雙極性金屬氧化物為三氧化鑰、三氧化鎢或五氧化二釩；
[0009]所述鋰鹽為氟化鋰、碳酸鋰、溴化鋰或氧化鋰；
[0010]所述有機(jī)娃小分子為二苯基二(O-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；
[0011]所述磷光材料為雙(4，6-二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥、二(2-甲基-二苯基喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥、三(1-苯基-異喹啉)合銥或三(2-苯基吡啶)合銥。
[0012]在其中一個實(shí)施例中，所述電子阻擋層的材料為質(zhì)量比為4:0.1?10:0.1的所述雙極性金屬氧化物與所述磷光材料的混合物；
[0013]所述電子阻擋層的厚度為Inm?5nm ；
[0014]所述空穴阻擋層的材料為質(zhì)量比為2:1?5:1的二氧化鈦與銅化合物的混合物，所述銅化合物為硫化銅、氧化銅或碘化銅；
[0015]所述空穴阻擋層的厚度為30nm?60nm。
[0016]在其中一個實(shí)施例中，所述電子阻擋層的材料為質(zhì)量比為5:1?10:1的所述有機(jī)娃小分子與所述磷光材料的混合物；
[0017]所述電子阻擋層的厚度為5nm?15nm ；
[0018]所述空穴阻擋層的材料為質(zhì)量比為2:1?20:1的富勒烯衍生物與所述磷光材料的混合物，所述富勒烯衍生物為足球烯、碳70、[6，6]-苯基461-丁酸甲酯或[6，6]_苯基-C71-丁酸甲酯；
[0019]所述空穴阻擋層的厚度為2nm?10nm。
[0020]在其中一個實(shí)施例中，所述電子阻擋層的材料為質(zhì)量比為15:1?30:1的所述鋰鹽與所述磷光材料的混合物；
[0021]所述電子阻擋層的厚度為5nm?20nm ；
[0022]所述空穴阻擋層的材料為質(zhì)量比為5:1?10:1的錸化合物與雙極性有機(jī)傳輸材料的混合物，所述錸化合物為七氧化二錸、二氧化錸、三氧化二錸或三氧化錸，所述雙極性有機(jī)傳輸材料為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)-4Η-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；
[0023]所述空穴阻擋層的厚度為15nm?30nm。
[0024]在其中一個實(shí)施例中，所述空穴注入層的材料為三氧化鑰、三氧化鎢或五氧化二釩；
[0025]所述空穴傳輸層的材料為1，1-二 [4-[N, N' -二(p_甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷、4，4’，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺或N，N’ - (1-萘基)_隊(duì)^ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺；
[0026]所述發(fā)光層的材料為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、9，10-二-β-亞萘基蒽、4，4’-雙(9-乙基_3_咔唑乙烯基)-1，I，-聯(lián)苯或8-羥基喹啉鋁；
[0027]所述電子傳輸層的材料為4，7-二苯基-1，10-菲羅啉、1，2，4-三唑衍生物或N-芳基苯并咪唑；
[0028]所述電子注入層的材料為氟化鋰、氟化銫、碳酸銫或疊氮銫。
[0029]一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括如下步驟:
[0030]提供導(dǎo)電陽極基板；
[0031]采用真空蒸鍍法在所述導(dǎo)電陽極基板上形成空穴注入層；
[0032]采用真空蒸鍍法在所述空穴注入層上形成空穴傳輸層；
[0033]采用熱阻蒸鍍法在所述空穴傳輸層上形成電子阻擋層，電子阻擋層的材料為第一化合物與磷光材料的混合物，所述第一化合物為雙極性金屬氧化物、鋰鹽或有機(jī)硅小分子，所述雙極性金屬氧化物為三氧化鑰、三氧化鎢或五氧化二釩，所述鋰鹽為氟化鋰、碳酸鋰、溴化鋰或氧化鋰，所述有機(jī)娃小分子為二苯基二(O-甲苯基)娃、ρ- 二 (三苯基娃)苯、1，3-雙(三苯基硅)苯或ρ-雙(三苯基硅)苯，所述磷光材料為雙(4，6- 二氟苯基吡啶-N，C2 )吡啶甲酰合銥、二(2-甲基-二苯基喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥、三(1-苯基-異喹啉)合銥或三(2-苯基吡啶)合銥；
[0034]采用真空蒸鍍法在所述電子阻擋層上形成發(fā)光層；
[0035]采用熱阻蒸鍍法在所述發(fā)光層上形成空穴阻擋層；
[0036]采用真空蒸鍍法在所述空穴阻擋層上形成電子傳輸層；
[0037]采用真空蒸鍍法在所述電子傳輸層上形成電子注入層；
[0038]采用真空蒸鍍法在所述電子注入層上形成陰極。
[0039]在其中一個實(shí)施例中，所述電子阻擋層的材料為質(zhì)量比為4:0.1?10:0.1的所述雙極性金屬氧化物與所述磷光材料的混合物；
[0040]所述電子阻擋層的厚度為Inm?5nm ；
[0041]所述空穴阻擋層的材料為質(zhì)量比為2:1?5:1的二氧化鈦與銅化合物的混合物，所述銅化合物為硫化銅、氧化銅或碘化銅；
[0042]所述空穴阻擋層的厚度為30nm?60nm。
[0043]在其中一個實(shí)施例中，所述電子阻擋層的材料為質(zhì)量比為5:1?10:1的所述有機(jī)娃小分子與所述磷光材料的混合物；
[0044]所述電子阻擋層的厚度為5nm?15nm ；
[0045]所述空穴阻擋層的材料為質(zhì)量比為2:1?20:1的富勒烯衍生物與所述磷光材料的混合物，所述富勒烯衍生物為足球烯、碳70、[6，6]-苯基461-丁酸甲酯或[6，6]_苯基-C71-丁酸甲酯；
[0046]所述空穴阻擋層的厚度為2nm?10nm。
[0047]在其中一個實(shí)施例中，所述電子阻擋層的材料為質(zhì)量比為15:1?30:1的所述鋰鹽與所述磷光材料的混合物；
[0048]所述電子阻擋層的厚度為5nm?20nm ；
[0049]所述空穴阻擋層的材料為質(zhì)量比為5:1?10:1的錸化合物與雙極性有機(jī)傳輸材料的混合物，所述錸化合物為七氧化二錸、二氧化錸、三氧化二錸或三氧化錸，所述雙極性有機(jī)傳輸材料為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)-4Η-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；
[0050]所述空穴阻擋層的厚度為15nm?30nm。
[0051]在其中一個實(shí)施例中，采用熱阻蒸鍍法在所述空穴傳輸層上形成電子阻擋層的步驟中，真空度為2 X KT3Pa?5 X l(T5Pa，蒸發(fā)速度為0.lnm/s?lnm/s ；
[0052]采用熱阻蒸鍍法在所述發(fā)光層上形成空穴阻擋層的步驟中，真空度為2 X ICT3Pa ?5 X ICT5Pa,蒸發(fā)速度為 0.lnm/s ?lnm/s。
[0053]上述有機(jī)電致發(fā)光器件的電子阻擋層中，雙極性金屬氧化物可降低空穴的注入勢壘，有利于提高空穴的傳輸速率。鋰鹽功函數(shù)較高，能夠?qū)㈦娮幼钃踉陔娮幼钃鯇涌拷l(fā)光層的一側(cè)。有機(jī)硅小分子能級較寬，其LUMO能級較高，可以將電子阻擋在電子阻擋層靠近發(fā)光層的一側(cè)。同時，有機(jī)娃小分子是一種空穴傳輸材料，可提高空穴的傳輸速率。磷光材料性質(zhì)穩(wěn)定，光效較高?？昭ㄗ钃鯇涌梢杂行У貙⒖昭ㄗ钃踉诳昭ㄗ钃鯇涌拷l(fā)光層的一偵U。因此，上述有機(jī)電致發(fā)光器件，通過設(shè)置空穴阻擋層和電子阻擋層，既可以提高空穴的傳輸速率，又可以將激子的復(fù)合區(qū)域有效控制在發(fā)光層，從而提高發(fā)光效率。
【附圖說明】
[0054]圖1為一實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0055]圖2為一實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法的流程圖；
[0056]圖3為實(shí)施例1和對比例I制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度與流明效率的關(guān)系圖；
[0057]圖4為實(shí)施例5和對比例2制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度與流明效率的關(guān)系圖；
[0058]圖5為實(shí)施例9和對比例3制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度與流明效率的關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0059]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。
[0060]請參閱圖1，一實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件100,包括依次層疊的導(dǎo)電陽極基板10、空穴注入層20、空穴傳輸層30、電子阻擋層40、發(fā)光層50、空穴阻擋層60、電子傳輸層70、電子注入層80和陰極90。
[0061]導(dǎo)電陽極基板10包括玻璃和形成于玻璃的一個表面的導(dǎo)電陽極薄膜。導(dǎo)電陽極薄膜為銦錫氧化物薄膜(ΙΤ0)、摻鋁的氧化鋅薄膜(AZO)或摻銦的氧化鋅薄膜(ΙΖ0)。導(dǎo)電陽極薄膜的厚度為50nm?300nm。優(yōu)選的，導(dǎo)電陽極薄膜為ΙΤ0,厚度為120nm。
[0062]空穴注入層20設(shè)置在導(dǎo)電陽極薄膜上?？昭ㄗ⑷雽?0的材料為三氧化鑰(Mo03)、三氧化鎢(WO3)或五氧化二釩(V205)?？昭ㄗ⑷雽?0的厚度為20nm?80nm。優(yōu)選的，空穴注入層20的材料為MoO3,厚度為40nm。
[0063]空穴傳輸層30的材料為1，1-二 [4-[N, N' -二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、4，4’，4〃 -三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N，N，- (1_萘基)州州，-二苯基-4，4’-聯(lián)苯二胺(冊8)?？昭▊鬏?