一種具有富勒烯電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種具有富勒烯電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件，由用于起支撐作用的基底(1)、用于空穴注入和電學(xué)接觸的陽極(2)、用于提高空穴注入的空穴注入層(3)、用于空穴傳輸?shù)目昭▊鬏攲?4)、用于發(fā)光的發(fā)光層(5)、用于提高電子注入和傳輸效率的富勒烯電子傳輸層(6)、用于提高電子注入的電子注入層(7)、用于電子注入和電學(xué)接觸的陰極(8)依次構(gòu)成。本發(fā)明公開了一種具有富勒烯電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件，可應(yīng)用于發(fā)光、顯示及照明。
【專利說明】
-種具有富勒稀電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件，屬于有機(jī)電致發(fā)光技術(shù) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)發(fā)光二極管(Organic Light-emitting diodes,簡(jiǎn)稱0L邸S)在固體照明和平 板顯示技術(shù)中有潛在的廣泛應(yīng)用前景，其厚度薄，質(zhì)量輕，且具有較高的散熱性能，可實(shí)現(xiàn) 全彩顯示，也容易實(shí)現(xiàn)白光照明，還可制作于柔性襯底上。該技術(shù)領(lǐng)域主要進(jìn)展如下：
[0003] 1、1987年，Tang等人報(bào)道了采用真空熱蒸發(fā)鍛膜方法制備的、W胺類衍生物為空 穴傳輸層，基哇嘟侶(A1q3)為發(fā)光層和電子傳輸層的雙層結(jié)構(gòu)0L邸s(C.W.Tang and S. A. "VanSlyke，Appl.Phys.Lett.51,913,1987)。
[0004] 2、2005年，化ng，I .H.等人首次報(bào)導(dǎo)了 .5nm的C6Q作為空穴注入材料插入陽極和 空穴傳輸層之間，空穴注入得到明顯增加的0L抓s(I.H化ng，M.W Lee，Y.M Κοο,Η Jeong， T. S Kim,Ο.Κ Song,Appl.Phys.Lett.87,063502,2005)。
[0005] 3、2012年，Wang等人研究了C60: LiF滲雜層作為電子傳輸層的OL抓s，發(fā)現(xiàn)器件的功 率效率上升了 50 % (Z.B. Wang, M.G. He lander，J.Qiu，D. Gao, Y.L. Chang，Z.H.Lu， Nanotechnology，23，:344010，2012)。
[0006] 4、2009年，李艷武等人研究了將C60作為激子阻擋層插入陰極和A1q3之間的化邸s， 發(fā)現(xiàn)器件的功率效率得到明顯增強(qiáng)。（李艷武，劉彭義，侯林濤，武春林，光電子激光，20(7)， 2009) 〇
[0007] 5、2013年，Wu等人研究了在陰極和C60之間插入數(shù)納米的A1q3的0L抓S，發(fā)現(xiàn)對(duì)比不 插入Alq3的器件得到了更高的電流效率和功率效率（X.Μ. Wu，X Mu，Y丄.Him，J. J. Bai，L Wang，Z.H.Xiao，N.Dong，S.G.Yin'leee.Electr.Device.L. :34,650,2013)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明提出了一種具有富勒締電子傳輸層有機(jī)發(fā)光器件，由用于起支撐作用的基 底（1)、用于空穴注入和電學(xué)接觸的陽極(2)、用于提高空穴注入的空穴注入層(3)、用于空 穴傳輸?shù)目昭▊鬏攲?4)、用于發(fā)光的發(fā)光層(5)、用于提高電子注入和傳輸效率的復(fù)合電 子傳輸層(6)、用于提高電子注入的電子注入層(7)、用于電子注入和電學(xué)接觸的陰極(8)依 次構(gòu)成。本發(fā)明公開了一種具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件，可應(yīng)用于發(fā)光、顯示及 照明。
[0009] 1. -種具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于：由用于起支撐作用 的基底（1)、用于空穴注入和電學(xué)接觸的陽極(2)、用于提高空穴注入的空穴注入層(3)、用 于空穴傳輸?shù)目昭▊鬏攲?4)、用于發(fā)光的發(fā)光層(5)、用于提高電子注入和傳輸效率的富 勒締電子傳輸層(6)、用于提高電子注入的電子注入層(7)、用于電子注入和電學(xué)接觸的陰 極(8)依次構(gòu)成。
[0010] 2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于:所述的 用于提高電子注入和傳輸效率的富勒締電子傳輸層(6)厚度范圍為0.1納米-1毫米。
[0011] 3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于:所 述的用于提高電子注入和傳輸特性的富勒締電子傳輸層(6)為多層結(jié)構(gòu)，其中每層可W由 單一組分或多組分無機(jī)或有機(jī)材料構(gòu)成，包括但不局限于各種單質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混 合材料，如有機(jī)小分子、聚合物、面族化合物、氧族化合物、氮族化合物、碳族化合物、或上述 材料構(gòu)成的復(fù)合或混合材料等。
[0012] 4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于:所 述的用于提高電子注入和傳輸特性的富勒締電子傳輸層(6)多層結(jié)構(gòu)可采用包括但不局限 于真空熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)、激光閃蒸、瓣射或分子束外延等薄膜或薄層干法制備工藝制 備，也可采用包括但不局限于旋涂、誘鑄、提拉、印刷、沉淀等薄膜或薄層濕法制備工藝制 備;其中各層可采用一種方法制備，也可分別采用不同方法制備。
[0013] 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，其詳細(xì)的技術(shù)手段，可依照說明書的內(nèi)容 予W實(shí)施。為了讓本發(fā)明特征能夠更明顯易懂，W下特舉具體實(shí)施方法，并配合附圖進(jìn)行詳 細(xì)說明，如下。
【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖1中，本發(fā)明一種具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件由用于起支撐作用的 基底（1)、用于空穴注入和電學(xué)接觸的陽極(2)、用于提高空穴注入的空穴注入層(3)、用于 空穴傳輸?shù)目昭▊鬏攲?4)、用于發(fā)光的發(fā)光層(5)、用于提高電子注入和傳輸效率的富勒 締電子傳輸層(6)、用于提高電子注入的電子注入層(7)、用于電子注入和電學(xué)接觸的陰極 (8)依次構(gòu)成。
[0016] 圖1中，基底（1)厚度為1微米-1厘米;在可見光范圍內(nèi)具有較高透過率;可W是單 層或多層結(jié)構(gòu)，其中每層可W由單一組分或多組分構(gòu)成;可W是剛性或柔性;可W由無機(jī)或 有機(jī)材料構(gòu)成，包括但不局限于各種單質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混合材料，如玻璃、塑料、金 屬、有機(jī)小分子、聚合物、面族化合物、氧族化合物、氮族化合物、碳族化合物、或上述材料構(gòu) 成的復(fù)合或混合材料等。
[0017] 圖1中，陽極(2)厚度為0.1納米-1毫米;導(dǎo)電并在可見光范圍內(nèi)透明河W是單層 或多層結(jié)構(gòu)，其中每層可W由單一組分或多組分構(gòu)成;可W由無機(jī)或有機(jī)材料構(gòu)成，包括但 不局限于各種單質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混合材料，如銅錫氧化物（IT0)、其它導(dǎo)電透明的化 合物、導(dǎo)電透明的有機(jī)小分子、導(dǎo)電透明的聚合物、導(dǎo)電半透明的金屬、或上述材料構(gòu)成的 復(fù)合或混合材料等。
[0018] 圖1中，空穴注入層(3)厚度范圍為0.1納米-1毫米;為單層結(jié)構(gòu)，其中每層可W由 單一組分或多組分構(gòu)成;可W由無機(jī)或有機(jī)材料構(gòu)成，包括但不局限于各種單質(zhì)、化合物及 其復(fù)合或混合材料，如有機(jī)小分子、聚合物、面族化合物、氧族化合物、氮族化合物、碳族化 合物、或上述材料構(gòu)成的復(fù)合或混合材料等。
[0019] 圖1中，空穴傳輸層(4)厚度范圍為0.1納米-1毫米;為多層結(jié)構(gòu)，其中每層可W由 單一組分或多組分構(gòu)成;可W由無機(jī)或有機(jī)材料構(gòu)成，包括但不局限于各種單質(zhì)、化合物及 其復(fù)合或混合材料，如有機(jī)小分子、聚合物、面族化合物、氧族化合物、氮族化合物、碳族化 合物、或上述材料構(gòu)成的復(fù)合或混合材料等。
[0020] 圖1中，有機(jī)材料發(fā)光層(5)厚度為0.1納米-1毫米;可W是單層或多層結(jié)構(gòu)，其中 每層可W由單一組分或多組分構(gòu)成;可W由發(fā)光的無機(jī)或有機(jī)巧光或憐光材料構(gòu)成;包括 但不局限于各種單質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混合材料，如各種發(fā)光的無機(jī)或有機(jī)巧光或憐光 材料及其滲雜的有機(jī)小分子、聚合物、面族化合物、氧族化合物、氮族化合物、碳族化合物、 或上述材料構(gòu)成的復(fù)合或混合材料等。
[0021] 圖1中，富勒締電子傳輸層(6)厚度為0.1納米-1毫米;可W是單層或多層結(jié)構(gòu)，其 中每層可W由單一組分或多組分構(gòu)成;可W由無機(jī)或有機(jī)材料構(gòu)成，包括但不局限于各種 單質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混合材料，如有機(jī)小分子、聚合物、面族化合物、氧族化合物、氮族 化合物、碳族化合物、或上述材料構(gòu)成的復(fù)合或混合材料等。
[0022] 圖1中，電子注入層(7)厚度為0.1納米-1毫米;可W是單層或多層結(jié)構(gòu)，其中每層 可W由單一組分或多組分構(gòu)成;可W由無機(jī)或有機(jī)材料構(gòu)成，包括但不局限于各種單質(zhì)、化 合物及其復(fù)合或混合材料，如有機(jī)小分子、聚合物、面族化合物、氧族化合物、氮族化合物、 碳族化合物、或上述材料構(gòu)成的復(fù)合或混合材料等。
[0023] 圖1中，陰極(8)厚度為0.1納米-1毫米;導(dǎo)電并在可見光范圍內(nèi)具有高反射率;可 W是單層或多層結(jié)構(gòu)，其中每層可W由單一組分或多組分構(gòu)成;可W由無機(jī)或有機(jī)材料構(gòu) 成，包括但不局限于各種單質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混合材料，如金屬、導(dǎo)電的氧族化合物、導(dǎo) 電的有機(jī)小分子、導(dǎo)電的聚合物、或上述材料構(gòu)成的復(fù)合或混合材料。
[0024] 圖2是本發(fā)明具體實(shí)施方法中一種具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件的結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0025] 圖2中，基底(1)由厚度約為1毫米的玻璃構(gòu)成，在可見光范圍內(nèi)具有高透過率。
[0026] 圖2中，陽極(2)由厚度約為180納米的透明導(dǎo)電IT0構(gòu)成，在可見光范圍內(nèi)具有高 透過率。
[0027] 圖2中，空穴注入層(3)由厚度約為1納米的Mo化構(gòu)成 [002引圖2中，空穴傳輸層(4)由厚度約為40納米的WB構(gòu)成。
[0029] 圖2中，發(fā)光層(5)由厚度約為30納米的有機(jī)小分子巧光材料Alq3構(gòu)成。
[0030] 圖2中，富勒締電子傳輸層(6)為雙層結(jié)構(gòu)，第一層由厚度約為20納米的C60構(gòu)成，第 二層由厚度為1納米的Alq3作為緩沖層構(gòu)成。
[0031] 圖2中，用于提高電子注入的電子注入層(7)由厚度為1納米的LiF構(gòu)成。
[0032] 圖2中，陰極(8)由厚度約為120納米導(dǎo)電并在可見光范圍內(nèi)具有高反射率的金屬 A1薄膜構(gòu)成。
[0033] 圖3、圖4、圖5分別是本發(fā)明具體實(shí)施方法中有機(jī)發(fā)光器件的電流電壓特性、發(fā)光 亮度特性、功率效率特性。其中Δ符號(hào)代表本發(fā)明提出的具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā) 光器件的特性，□符號(hào)代表現(xiàn)有技術(shù)器件1特性，0符號(hào)代表現(xiàn)有技術(shù)器件2特性。
[0034] 如圖3、圖4、圖5所示，本發(fā)明提出的具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件比現(xiàn) 有技術(shù)器件具有更低的驅(qū)動(dòng)電壓、更高的發(fā)光亮度、更高的功率效率。本發(fā)明的具體實(shí)施方 法充分體現(xiàn)了本發(fā)明提出的具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件與現(xiàn)有技術(shù)器件對(duì)比 具有的新穎性、創(chuàng)造性及先進(jìn)性。
【具體實(shí)施方式】
[0035] 首先，在表面鍛有透明導(dǎo)電IT0(厚度約為180納米）陽極(2)的玻璃基底（1)表面上 采用真空熱蒸發(fā)鍛膜的方法制備厚度約為1納米的Mo化層（3)、40納米的NPB空穴傳輸層 (4)、厚度約為30納米的Alq3發(fā)光層巧）。
[0036] 其次，采用真空熱蒸發(fā)鍛膜的方法制備在上述Alq3發(fā)光層(5)表面連續(xù)制備厚度 約為厚度約為20納米的C60和厚度約為1納米的A1q3緩沖層，上述兩層依次疊加構(gòu)成富勒締 電子傳輸層(6)。
[0037] 最后，采用真空熱蒸發(fā)鍛膜的方法制備在上述富勒締電子傳輸層(6)表面連續(xù)制 備厚度約為1納米的LiF電子注入層(7)和120納米的金屬A1陰極(8)。
[0038] 本發(fā)明具體實(shí)施方法中具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件結(jié)構(gòu)如圖2所示， 具體器件結(jié)構(gòu)為：玻璃/ITO(180nm)/Mo〇3(lnm)/NPB(40nm)/Alq3(30nm)/C6〇(20nm)/Alq3 (lnm)/LiF(lnm)/Al(120nm)〇
[0039] 為體現(xiàn)本發(fā)明提出的具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件與現(xiàn)有技術(shù)器件對(duì) 比具有的新穎性、創(chuàng)造性及先進(jìn)性。采用真空熱蒸發(fā)鍛膜的方法制備現(xiàn)有技術(shù)器件如下：
[0040] 現(xiàn)有技術(shù)器件1不具有緩沖層Alq3和電子傳輸層C60,具體器件結(jié)構(gòu)為：玻璃/IT0 (180nm)/Mo〇3( lnm)/NPB(40nm)/Alq3巧0nm)/LiF( lnm)/Al (120nm)。
[0041] 現(xiàn)有技術(shù)器件2具有厚度約為20納米的電子傳輸層C60而不具有緩沖層Alq3,具體 器件結(jié)構(gòu)為：玻璃/ITO(180nm)/Mo〇3(lnm)/NPB(40nm)/Alq3(30nm)/C6〇(20nm)/LiF(lnm)/ Al(120nm)〇
[0042] 上述有機(jī)發(fā)光器件均在基本相同的條件下制備及測(cè)試，有機(jī)發(fā)光器件制備好未經(jīng) 封裝直接在室溫大氣環(huán)境中測(cè)試，采用Kathely 236源測(cè)量單元測(cè)量有機(jī)發(fā)光器件電流電 壓特性，采用北京師范大學(xué)光電儀器廠生產(chǎn)的ST-86LA屏幕亮度計(jì)測(cè)量有機(jī)發(fā)光器件的亮 度。
[0043] 圖3、圖4、圖5分別是本發(fā)明具體實(shí)施方法中有機(jī)發(fā)光器件的電流電壓特性、發(fā)光 亮度特性、功率效率特性。其中Δ符號(hào)代表本發(fā)明提出的具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā) 光器件的特性，□符號(hào)代表現(xiàn)有技術(shù)器件1特性，0符號(hào)代表現(xiàn)有器件2特性。
[0044] 如圖3、圖4、圖5所示，本發(fā)明提出的具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件比現(xiàn) 有技術(shù)器件具有更低的驅(qū)動(dòng)電壓、更高的發(fā)光亮度、更高的功率效率。本發(fā)明的具體實(shí)施方 法充分體現(xiàn)了本發(fā)明提出的具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件與現(xiàn)有技術(shù)器件對(duì)比 具有的新穎性、創(chuàng)造性及先進(jìn)性。
[0045] 本發(fā)明具體實(shí)施方法中有機(jī)發(fā)光器件的性能如表1所示：
[0046] 表1本發(fā)明具體實(shí)施方法中有機(jī)發(fā)光器件的性能
[0047]
[004引表1中，有機(jī)發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)電壓對(duì)應(yīng)電流密度為lOOmA/cm2,有機(jī)發(fā)光器件的發(fā) 光亮度對(duì)應(yīng)驅(qū)動(dòng)電壓為6V，有機(jī)發(fā)光器件的功率效率均取最大值。
[0049] 表1中，本發(fā)明提出的具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件比現(xiàn)有技術(shù)器件具 有更低的驅(qū)動(dòng)電壓、更高的發(fā)光亮度、更高的功率效率。本發(fā)明的具體實(shí)施方法充分體現(xiàn)了 本發(fā)明提出的具有富勒締電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件與現(xiàn)有技術(shù)器件對(duì)比具有的新穎性、 創(chuàng)造性及先進(jìn)性。
[0050] 本發(fā)明中提及的技術(shù)術(shù)語為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，本發(fā)明實(shí)施例中提及的材料 及其英文縮寫和制備方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明 并不受本實(shí)施例所述的材料和制備方法所限制，本發(fā)明權(quán)利要求及
【發(fā)明內(nèi)容】
概括了本發(fā)明 的范圍和精神。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種具有富勒烯電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于：由用于起支撐作用的基 底（1)、用于空穴注入和電學(xué)接觸的陽極(2)、用于提高空穴注入的空穴注入層(3)、用于空 穴傳輸?shù)目昭▊鬏攲?4)、用于發(fā)光的發(fā)光層(5)、用于提高電子注入和傳輸效率的富勒烯 電子傳輸層(6)、用于提高電子注入的電子注入層(7)、用于電子注入和電學(xué)接觸的陰極(8) 依次構(gòu)成。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有富勒烯電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于:所述的 用于提高電子注入和傳輸效率的富勒烯電子傳輸層(6)厚度范圍為0.1納米-1毫米。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有富勒烯電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于:所述的 用于提高電子注入和傳輸效率的富勒烯電子傳輸層(6)為多層結(jié)構(gòu)，其中每層可以由單一 組分或多組分無機(jī)或有機(jī)材料構(gòu)成，包括但不局限于各種單質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混合材 料，如有機(jī)小分子、聚合物、齒族化合物、氧族化合物、氮族化合物、碳族化合物、或上述材料 構(gòu)成的復(fù)合或混合材料等。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有富勒烯電子傳輸層的有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于:所述的 用于提高電子注入和傳輸效率的富勒烯電子傳輸層(6)多層結(jié)構(gòu)可采用包括但不局限于真 空熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)、激光閃蒸、濺射或分子束外延等薄膜或薄層干法制備工藝制備，也 可采用包括但不局限于旋涂、澆鑄、提拉、印刷、沉淀等薄膜或薄層濕法制備工藝制備;其中 各層可采用一種方法制備，也可分別采用不同方法制備。
【文檔編號(hào)】H01L51/56GK105870357SQ201610222135
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年4月5日
【發(fā)明人】周翔, 梁建華
【申請(qǐng)人】中山大學(xué)