一种深蓝光有机铱(Ⅲ)配合物OLED器件的制作方法

文档序号:11592981阅读:1017来源:国知局

本发明涉及有机电致发光器件制备领域,尤其涉及一种深蓝光有机铱(ⅲ)配合物的oled器件。



背景技术:

基于铱(iii)的有机发光二极管(oled)技术于1999年问世以来,一直受到广泛的关注。一个完备的oled器件像一个夹层汉堡,在透明导电阳极上通过热真空蒸度或者旋涂方法,沉积上空穴传输层/发光层/电子传输层/金属阴极等,当在两端加上合适的电压后,就可以出现电致发光现象。oled器件在工作时,电子和空穴分别经阴极和阳极注入,在发光层互相捕获符复合形成激子,将发光中心由基态转化为激发态,单重激发态辐射越迁回到基态,发射出可见光,这就是传统意义上的荧光。由于单重激发态的分子只占了25%,其余75%的三重态激子由于越迁禁阻而无法通过辐射方式回到基态,只能以非辐射越迁的方式把能量耗散掉,这在发光效率上无异于是巨大的损失。而铱(iii)配合物可利用重原子效应大大增强旋归耦合,促进系间蹿越,将三重态态的激子利用上,发射出磷光,理论上可以实现100%的内量子转化效率(iqe)。这使得铱(ⅲ)配合物的磷光oled具有最好的发光性能,达到甚至超过了无机发光二极管(led)。

铱的配合物一般以+3价为主,是典型的mlct跃迁。处于激发态的铱离子将d轨道上的电子跃迁到配体的π*轨道上,然后再回到激发态,放出光子。这个过程中,配体的lumo和homo之间的能极差决定了回到激发态时发出的光子的能量,从而改变发射光的颜色。当利用电子效应,降低homo升高lumo时,配合物发射峰蓝移;反之,发射峰红移。所以通过改变铱配合物的种类,由此制备的oled可以做成多种颜色。目前为止,在不加出光的情况下,铱(iii)配合物的绿色器件以达到最高26.8%的外量子效率,红色18.4%。蓝色磷光尤其是深蓝光材料则发展比较缓慢,在最接近标准蓝光的情况下,色坐标为(0.15,0.12)的器件最大外量子效率仅能达到8.4%,并且器件亮度只有几百cd/m2,电流密度和功率效率低下。机理研究发现,当三重态能级升高时,非辐射跃迁速率增大幅度往往超过辐射跃迁速率,使发光效率下降;并且,蓝光短波长发射需要更高能量的激发,材料自身的稳定性也备受考验。因此蓝光材料研究中发射波长蓝移和效率提高往往不能同时实现。此外,相对较高的homo和lumo能级也对传输层材料提出了更高的要求。



技术实现要素:

鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种深蓝光有机铱(ⅲ)配合物oled器件制备方法,用以解决传统铱(ⅲ)蓝光材料和器件量子效率低、发光颜色红移的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:

利用两种有机铱(ⅲ)配合物进行oled器件进行结构优化,实现深蓝光发射,并且在器件效率和表现上有显著提高。

本发明提供一种可用于有机铱(ⅲ)配合物的有机电致发光器件,所述器件包括:

1)阳极;

2)空穴注入层;

3)空穴传输层;

4)发光层

5)空穴阻挡层;

6)电子传输层;

7)电子注入层;

8)阴极;

其中:所述发光层是具有式a结构的有机铱(ⅲ)配合物掺杂dpepo形成的发光层。

a结构为:

进一步地:

1)所述阳极为氧化铟锡(ito)导电玻璃层;

2)所述空穴注入层为moo3层;

3)所述空穴传输层具有双层结构,所述双层结构依次为moo3掺杂的mcp:moo3层和纯mcp层;

4)所述空穴阻挡层为纯dpepo层;

5)所述电子传输层为tpbi层;

6)所述电子注入层为lif层;

7)所述阴极为金属铝层。

更进一步地:

1)所述空穴注入层厚度为0.8-1.2nm;

2)所述具有双层结构的空穴传输层中:mcp:moo3层moo3的掺杂浓度为15-25%,厚度为5-15nm,纯mcp层的厚度为25-35nm;

3)所述发光层有机铱(ⅲ)配合物的掺杂浓度为10-15%,厚度为5-15nm;

4)所述空穴阻挡层厚度为5-15nm;

5)所述电子传输层厚度为25-35nm;

6)所述电子注入层厚度为0.5-1.5nm;

7)所述阴极层厚度为80-120nm。

本发明有益效果如下:

本发明设计的针对铱(ⅲ)配合物的oled器件,器件具有良好的电致发光表现,具有外量子效率高、发光亮度高、电流密度高、起亮电压低的优点,接近标准蓝光色坐标(0.14,0.08),制备的oled器件可用在商业化oled显示和照明领域,作为一种良好的蓝光像素点,可提高oled器件的发光效率和亮度等。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1为本发明有机电致发光器件结构;图2为本发明电致发光光谱图及色坐标图;图3为本发明电流密度-电压-亮度(i-v-l)曲线;图4为本发明功率效率-电流密度-外量子效率(p-i-e)曲线。图5本发明有机电致发光器件的结构。

附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。

本发明的有机电致发光器件的结构如下(结合图5):

ito/moo3(1nm)/mcp:moo3(20wt.%,10nm)/mcp(30nm)/ir(fdpt)3:dpepo(12wt.%,20nm)/dpepo(10nm)/tpbi(30nm)/lif(1nm)/al(100nm)。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。

oled器件的制作和测试:本部分的器件制备在沈阳慧宇真空技术有限公司出厂的复合型蒸镀体系中完成。在有机腔体中,将有机材料分别放在温度可以单独控制的不同蒸发源内,在蒸镀过程中腔体的真空度高于9×10-5pa,在阳极氧化铟锡(ito)玻璃上相继蒸镀空穴注入层、空穴传输层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层,最后将基片传送至金属蒸发腔体进行电子注入层和阴极金属铝的蒸镀。有机材料蒸镀过程中采用膜厚控制仪精确监控薄膜厚度,材料蒸发速率为金属铝蒸镀速率为蒸镀速率用晶体振荡器实时检测。电致发光光谱、亮度、电流-电压-亮度(i-v-l)曲线和色坐标由计算机控制的keithley2400源表测定,器件外量子产率由hamamatsuc9920-12测得。

以下所描述的具体实施例中,除铱(iii)配合物(ir(dpt)3和ir(fdpt)3)外,在现有的有机电致发光二极管(oled)技术中,其结构和来源均已为本领域技术人员所公知,其结构式分别如下:

本发明制备的oled有着很高的电流密度,在和其他相同发光波长的材料相比,最大eqe可达到接近20%的水平,最大亮度分别为3195和20070cd/m2,这两点均超过了目前该研究领域的最佳器件表现水平。在亮度为1000cd/m2的实验条件下,器件的eqe仍保持着较高水平。本发明的器件表现结果如下表所示。在电流密度9ma/cm-2下,获得ir(dpt)3和ir(fdpt)3电致发光光谱(el),对于ir(fdpt)3,其最大发射峰位于431和458nm,实现了良好的深蓝光发射,色坐标为(0.15,0.11)并且光谱中不存在其他功能材料的发射峰,说明器件结构设计合理,主体材料和发光中心之间实现了有效传能。从其电流-电压-亮度(j-v-l)曲线可以得出,器件的启亮电压(v)为3.7v,最大亮度(lmax)3195cd/m2,最大外量子效率(eqe)19.4%。但随着亮度的增加,器件的效率滚降比较严重。对于ir(dpt)3,其最大发射峰位于458和483nm,实现了天蓝光发射,色坐标为(0.15,0.21),和ir(fdpt)3相比,启亮电压(v)降低为3.5v,最大亮度(lmax)增至20070cd/m2,最大外量子效率(eqe)21.9%。

综上所述,本发明实施例提供了一种高效的深蓝光ir(iii)磷光oled器件。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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