一种有机电致发光器件及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机电致发光领域，特别涉及一种有机电致发光器件及其制备方法。
【背景技术】
[0002]1987年，美国Eastman Kodak公司的C.ff.Tang和VanSlyke报道了有机电致发光研究中的突破性进展。利用超薄薄膜技术制备出了高亮度，高效率的双层有机电致发光器件(OLED)。1V下亮度达到1000cd/m2，其发光效率为1.511m/W，寿命大于100小时。
[0003]OLED的发光原理是基于在外加电场的作用下，电子从阴极注入到有机物的最低未占有分子轨道(LUM0)，而空穴从阳极注入到有机物的最高占有轨道(HOMO)。电子和空穴在发光层相遇、复合、形成激子，激子在电场作用下迁移，将能量传递给发光材料，并激发电子从基态跃迁到激发态，激发态能量通过辐射失活，产生光子，释放光能。
[0004]在传统的有机电致发光器件中，电子传输速率都要比空穴传输速率低两三个数量级，因此，极易造成激子复合几率的低下，并且，使激子复合的区域不在发光区域，从而使器件发光效率降低。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种有机电致发光器件及其制备方法，所述有机电致发光器件，包括依次层叠的导电阳极玻璃基底、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，所述电子注入层包括依次层叠的小分子有机硅层、锌化合物掺杂层和铁盐层，所述电子注入层可以提高有机电致发光器件的发光效率。
[0006]第一方面，本发明提供了一种有机电致发光器件，包括依次层叠的玻璃基底、导电阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，所述电子注入层包括依次层叠的小分子有机硅层、锌化合物掺杂层和铁盐层，所述小分子有机硅层设置在所述电子传输层表面上，所述小分子有机硅层的材质为二苯基二(O-甲苯基)硅(UGH1)、P- 二 (三苯基硅)苯(UGH2)、1，3-双(三苯基硅)苯UGH3)或p-双(三苯基硅)苯(UGH4);所述锌化合物掺杂层的材质为锌化合物和双极性有机材料按质量比为0.02:1?0.1:1的比例形成的混合材料，所述锌化合物为氧化锌(ZnO)、氯化锌(ZnCl2)或硫化锌(ZnS )，所述双极性有机材料为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)双(N, N-二 (联苯基)-4-氨)(p-TPAm-NTAZ)或 2，5-双(4- (9- (2-乙基己基)-9H-咔唑-3-基)苯基)-1，3，4_噁二唑(CzOXD);所述铁盐层的材质为氯化铁(FeCl3)、溴化铁(FeBr3)或硫化铁(Fe2S3)15
[0007]优选地,所述小分子有机娃层的厚度为5?1nm,所述锌化合物掺杂层的厚度为20?50nm,所述铁盐层的厚度为I?10nm。
[0008]优选地，所述导电阳极为铟锡氧化物(ΙΤ0)、铝锌氧化物(AZO)和铟锌氧化物玻璃(IZO)中的一种，厚度为50?300nm，更优选地，所述导电阳极为ΙΤ0，厚度为120nm。
[0009]优选地，所述空穴注入层的材质为三氧化钥(Mo03)、三氧化钨(WO3)和五氧化二钒(V2O5)中的一种，厚度为20?80nm。更优选地，所述空穴注入层的材质为MoO3,厚度为38nm。
[0010]优选地，所述空穴传输层的材质为1，1- 二 [4-[N，N' - 二(P-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(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’ -联苯二胺(NPB)中的一种，所述空穴传输层的厚度为20?60nm，更优选地，所述空穴传输层的材质为NPB，厚度为38nm。
[0011]优选地，所述发光层的材质为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 -亚萘基蒽(ADN)、4，4’ -双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1，I’-联苯(BCzVBi)和8-羟基喹啉铝(Alq3)中的一种，厚度为5?40nm，更优选地，所述发光层的材质为BCzVBi，厚度为llnm。
[0012]优选地，所述电子传输层的材质为4，7- 二苯基-1，10-菲罗啉(Bphen)、3_(联苯-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)中的一种，厚度为40?250nm,更优选地,所述电子传输层的材质为Bphen,厚度为lOOnm。
[0013]优选地，所述阴极层的材质为银(Ag)、铝(Al)、钼(Pt)或金(Au)，所述阴极层的厚度为80?250nm,更优选地,所述阴极层的材质为Ag,厚度为130nm。
[0014]本发明电子注入层包括依次层叠的小分子有机硅层、锌化合物掺杂层和铁盐层，宽能隙的小分子有机硅材料的HOMO能级较低，可阻止空穴穿越到阴极，与阴极金属的自由电子产生淬灭，影响发光效率，同时，小分子有机硅材料极易结晶，结晶后的晶体结构对光有散射作用，加强光的散射；锌化合物掺杂层由锌化合物与双极性有机材料组成，锌化合物属于金属化合物，原子半径较大，因此，其晶体结构也较大，对光有散射的作用，进一步加强了光的散射，双极性有机材料具有传输电子的作用，可提高电子的传输速率，同时，降低与相邻层之间的电子注入势垒，提高其电子注入效率。铁盐有大量的游离电子，可加强电子的传输速率，提高器件的导电性，这种方法有利于提高器件的发光效率。
[0015]所述锌化合物掺杂层中锌化合物和双极性有机材料的质量比为0.02:1?0.1: 1，如果锌化合物和双极性有机材料的质量比大于0.1: 1，电子注入和传输效率较低；如果锌化合物和双极性有机材料的质量比小于0.02:1，则电子注入层光散射作用不明显。
[0016]第二方面，本发明提供了一种有机电致发光器件的制备方法，包括以下操作步骤:
[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溅射的方法制备阳极，然后在所述阳极上采用热阻蒸镀的方法依次制备空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层；
[0018](2)在所述电子传输层上制备电子注入层，具体方法为:
[0019]在所述电子传输层上采用热阻蒸镀的方法制备小分子有机硅层，所述小分子有机娃层的材质为二苯基二(ο-甲苯基)娃、p- 二 (三苯基娃)苯、1，3-双(三苯基娃)苯或p-双(三苯基娃)苯；所述热阻蒸镀时压强为5 X 10_5Pa?2 X 10_3Pa,所述蒸镀速率为0.1?Inm/s ；
[0020]在所述小分子有机硅层上采用热阻蒸镀的方法制备锌化合物掺杂层，所述锌化合物掺杂层的材质为锌化合物和双极性有机材料按质量比为0.02:1?0.1:1的比例形成的混合材料，所述锌化合物为氧化锌、氯化锌或硫化锌，所述双极性有机材料为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)双(N，N-二(联苯基)-4-氨)或2，5-双(4- (9- (2-乙基己基)-9H-咔唑-3-基)苯基)-1, 3，4-噁二唑；所述热阻蒸镀时的真空度为5 X KT5Pa?2X 10_3Pa，所述蒸镀速率为0.1?lnm/s ；
[0021]在所述锌化合物掺杂层上采用热阻蒸镀的方法制备铁盐层，所述铁盐层的材质为氯化铁、溴化铁或硫化铁，所述热阻蒸镀时的真空度为5X 10_5Pa?2X 1