金属等离子体增强色转换的woled发光器件及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种OLED发光器件及其制备方法，尤其是涉及一种WOLED发光器件及 其制备方法，应用于OLED照明与显示技术领域。
【背景技术】
[0002] OLED器件具有自发光、结构简单、抗震性好、超轻薄、响应速度快、视角广、低功耗、 对比度高及可实现柔性显示等特性是显示及照明领域最有发展前途的发光显示器件。
[0003] 近年来，增强OLED器件发光强度，提高器件的发光效率、亮度、寿命的方法有很 多，其主要方法是更换材料，采用高效率的磷光材料，调节载流子运输机制，优化器件结构 等，故研宄者采用各种方法来提高OLED器件的性能。而金属增强荧光效应是最近十年新兴 起的研宄领域，当电磁波在金属与电介质面上沿着一个方向平行地传播时，金属表面的自 由电子在一定频率的外界电磁场作用下规则运动而产生表面等离子体共振，这种共振可以 极大地增强金属粒子周围的电磁场，这种表面局域电磁场的增强使靠近金属表面的发光 中心的激发效率提高或者荧光分子的辐射衰减率的增加，导致荧光增强效应的产生。最近 几年，人们已经开始尝试利用这种方法来增强半导体材料与器件的发光效率。
[0004] 目前，金属增强荧光效应已经在LED器件、OLED器件、传感器等方面得到了广泛运 用。特别是在OLED器件中，金属增强荧光效应已经运用于OLED器件内部，能提高OLED中 的电致发光强度和发光效率，但应用于在WOLED发光器件还不够理想，不能满足工业化生 产的需要。
【发明内容】
[0005] 为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种 金属等离子体增强色转换的WOLED发光器件及其制备方法，利用金属等离子体增强技术提 高色转换WOLED器件效率，本发明中金属的等离子体共振不仅能提高WOLED的电致发光强 度，而且能增强器件整体发光效率、功率效率、色转换效率，能有效增强色转换WOLED器件 的性能，满足工业化生产的需要。
[0006] 为达到上述发明创造目的，本发明采用下述技术方案： 一种金属等离子体增强色转换的WOLED发光器件，依次由阳极基板、空穴注入层、色 转换-空穴传输层、空穴传输层、蓝光发光层、电子传输层、电子注入层和金属阴极组成，在 空穴传输层内设置金属粒子层，使空穴传输层和金属粒子层形成空穴传输层-金属粒子 层-空穴传输层的复合结构，蓝光发光层由主体材料和蓝色客体材料组成，色转换-空穴 传输层以空穴传输材料为主体材料并以色转换材料作为红光客体材料，空穴注入层的厚度 接近5nm，色转换-空穴传输层、空穴传输层、蓝光发光层和电子传输层的厚度皆为20-60 nm，电子注入层的厚度为0? 5-1. 0nm〇
[0007] 上述金属粒子层的金属优选采用金、银、铜、铝、锌、铬、铂中的至少任意一种金属 材料制成。
[0008] 上述蓝光发光层的主体材料优选采用2-tert-butyl_9,l〇-bis_(|3-naphthyl )-anthracene(TBADN)、4,4' -bis(9-carbazolyl)-2,2' -dimethyl-biphenyl(CDBP)、 4,-bis(n-carbazoly) -I,I? -biphenyl, 4,-bis(9-carbazoly) -I,I? -biphenyl4, 4-n, Iij-dicarbazole-l,I/-biphenyl(CBP)、2-Methyl_9, 10-bis(naphthalen-2-yl)anthracene (MADN)、3-bis(9_carbazolyl)benzene(mCP)和4, 4'，4''-tris(N-carbazolyl)-t;ripheny lamine(TCTA)中的至少任意一种材料制成。
[0009] 上述蓝光发光层的客体材料优选采用二芳香基蒽衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物 和芘衍生物中的至少任意一种材料制成。
[0010] 上述蓝光发光层的客体材料优选采用p-di(p-N,N-diphenyl-amino-styryl) benzene(DSA-Ph)>4, 4'-bis[2-(3-N-ethylcarbazoryl)vinyl]biphenyl(BCzVBi)>bis[ (4, 6-di-fluorophenyl)-pyridinate-N,C2]picolinate (FIrpic)、2, 5, 8, 11-Tetra-ter t-butylperylene(TBPe)和derivationofN6，N6,N12，N12-tetrap-tolylchrysene_6, 12-diamine(TC-1759)中的至少任意一种材料制成。
[0011] 上述色转换-空穴传输层和空穴传输层的空穴传输材料分别优选采用1，4-bis[N -(1-naphthyl)-N'-phenylamino]-4, 4'diamine(NPB)和N，N'-di(naphthalen-l-yl)-N，N' -diphenyl-benzidine(a-NPD)中的任意一种或两种的混合材料。
[0012] 上述色转换-空穴传输层中以色转换材料作为红光客体材料优选采用Propanedi nitrile, [2-(1,l-dimethylethyl)-6-[2-(2, 3, 6, 7-tetrahydr0-l,I, 7, 7-tetramethyl-l H, 5H-benzo[ij]quinolizin-9-yl)ethenyl]-4H-pyran_4-ylidene] (DCJTB)相关的红色惨 杂物中的至少一种。
[0013]上述电子传输层优选采用tris-(8_hydroxyquinolinato)aluminium(Alq3)制 成。
[0014] 本发明还提供一种金属等离子体增强色转换的WOLED发光器件的制备方法，包括 以下步骤： a. 选取符合要求尺寸的阳极基板，用丙酮、去污粉、洗洁精清洗后，再用去离子水超声 清洗后烘干，得到洁净干燥的阳极基板； b. 采用真空蒸镀法，在步骤a中制备的洁净干燥的阳极基板上蒸发制备空穴注入层， 并控制空穴注入层的厚度为接近5nm; c. 采用双源共蒸的方法，在步骤b中制备的空穴注入层上制备色转换-空穴传输层， 并控制色转换-空穴传输层的厚度为20-60nm，在本步骤制备色转换-空穴传输层过程中， 以空穴传输材料为主体材料，并以色转换材料作为红光客体材料，用晶振片来控制空穴传 输材料和色转换材料的两种材料蒸发速率和浓度掺杂比； d. 在步骤c中制备的色转换-空穴传输层的上方，制备金属粒子层和空穴传输层的复 合层，形成空穴传输层-金属粒子层-空穴传输层的复合结构，其中的金属粒子层的生成速 率为 0? 01~0.lnm/s; e. 采用双源共蒸的方法，在步骤d中制备的复合层上方再制备蓝光发光层，并控制蓝 光发光层厚度为20-60nm，在本步骤制备蓝光发光层过程中，用晶振片来控制发光主体材 料和蓝色客体材料的两种材料蒸发速率和浓度掺杂比；金属粒子层的制备优选采用真空蒸 镀、磁控溅射、气相沉积中的至少一种方法； f. 采用真空蒸镀的方法，在步骤e中制备的蓝光发光层上依次制备电子传输层和电 子注入层，并分别控制电子传输层和电子注入层的厚度为30-60nm和0. 5-1.Onm; g. 采用真空蒸镀的方法，在步骤f中制备的电子注入层上制备金属阴极，完成WOLED 发光器件的制备。
[0015] 本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点： 1. 本发明增强有机电致发光器件效率，制得金属粒子层位于发光层和色转换层之间， 通过金属粒子的表面等离子体共振来增强发光层的发光强度、发光效率、功率效率，并且提 高色转换层的色转换效率，具体主要通过调节金属粒子与发光层、色转换层的距离来控制 表面等离子体共振的金属增强荧光效应，以获得最大的增强倍数与色转换效率； 2. 本发明通过在金属增强荧光效应在蓝光-色转换的WOLED器件中，该金属粒子层在 OLED发光器件中的发光层发出的蓝光光线作用下可形成等离子体，利用表面等离子体与蓝 光材料分子团之间的能量转移特性，加快荧光分子团的辐射跃迀率，抑制荧光分子团的非 辐射跃迀，从而提高荧光分子团的电致发光强度； 3. 本发明在金属的表面等离子体局域电磁场的作用下，形成较强的激发场，使红光荧 光分子团能够被充分激发发光，从而提高红光荧光分子团的光致发光强度，进而大大增强 了OLED器件色转换层的光致发光强度； 4. 本发明引入金属粒子结构的方法简单方便，得到的金属增强荧光的发光层及色转 换层的发光强度增加和色转换层的色转换效率提高，并且能够得到优质的白光色坐标。
【附图说明】
[0016] 图1是对比例一色转换WOLED发光器件的结构示意简图。
[0017] 图2是对比例一色转换WOLED发光器件的结构示意图。
[0018] 图3是本发明实施例一金属增强色转换WOLED发光器件的结构示意简图。
[0019] 图4是本发明实施例一金属增强色转换WOLED发光器件的结构示意图。
[0020] 图5是对比例二色转换WOLED发光器件的结构示意图。
[0021]图6是本发明实施例二金属增强色转换WOLED发光器件的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 本发明的优选实施例详述如下： 实施例一： 在本实施例中，参见图3和图4, 一种金属等离子体增强色转换的WOLED发光器件，具体 为： 所用的玻璃是已经镀好ITO薄膜的玻璃。蓝光发光层材料采用磷光蓝光材料FIrpic掺杂到主体材料CBP。色转换-空穴传输层材料采用以DCM作为红光色转换掺杂到空穴传 输材料NPB中。设计器件结构如下：IT0/Mo03(5nm)/2%DCM:NPB(20nm)/NPB(15nm)/Ag颗粒 /NPB(5nm)/ 8%FIrpic:CBP(20nm)/Alq(20nm)/LiF(0. 6nm)/Al〇
[0023]在本实施例中，参见图3和图4,金属等离子体增强色转换的WOLED发光器件，依次 由阳极基板1、空穴注入层2、色转换-空穴传