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]有机电致发光器件(Organiclight-emitting Devices,简称 OLEDs)是一种使用有机发光材料的多层发光器件，包括依次层叠的阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极。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(LUMO)，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，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。
[0003]在典型的有机电致发光器件中，空穴的注入效率和传输能力普遍高于电子，相当一部分空穴构成漏电流，降低了发光效率，也对器件寿命构成不利影响。
【发明内容】
[0004]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，该有机电致发光器件包括电子阻挡层和空穴阻挡层，该有机电致发光器件空穴阻挡层可以较好的阻挡空穴，避免空穴在电子传输层中复合，提高光的反射，提高出光效率；所述电子阻挡层可有效阻挡电子穿越到空穴传输层中复合影响发光效率，有利于空穴的传输，最终提高有机电致发光器件的发光效率。本发明还提供了该有机电致发光器件的制备方法。
[0005]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、阳极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层和阴极，所述电子阻挡层的材质为双极性有机材料和锌化合物形成的混合材料，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)卩比啶(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)，所述锌化合物为氧化锌(ZnO)、氯化锌(ZnCl2)或硫化锌(ZnS)；
[0006]所述空穴阻挡层的材质为金属硫化物和磷光材料形成的混合材料，所述金属硫化物为硫化锌(ZnS )、硫化镁(MgS )、硫化铜(CuS )或硫化钠(NaS )，所述磷光材料为双(4，6-二氟苯基吡啶-队02)吡啶甲酰合铱^1印化)、二(2-甲基-二苯基喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir (MDQ) 2 (acac))、三(1-苯基-异喹啉)合铱(Ir (piq) 3)或三(2_苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3) ο
[0007]优选地,所述双极性有机材料和锌化合物的质量比为15:1?40:1。在所述质量比情况下，所述电子阻挡层能有效地阻挡电子穿越到空穴传输层而造成激子复合界面的改变，提高有机电致发光器件的发光效率，同时，所述双极性有机材料和锌化合物更容易掺杂在一起，得到的混合材料不易团聚。
[0008]优选地，所述金属硫化物和磷光材料的质量比为8:1?20:1。在所述质量比情况下，所述空穴阻挡层既可以避免空穴在电子传输层中复合，又可以提高光的反射，提高出光效率；同时，所述金属硫化物和磷光材料更容易掺杂在一起。
[0009]优选地，所述电子阻挡层的厚度为10?20nm，所述空穴阻挡层的厚度为10?40nmo
[0010]本发明所述电子阻挡层的材质为双极性有机材料和锌化合物形成的混合材料,双极性有机材料可提高空穴的传输速率，从而提高空穴-电子的复合几率，锌化合物能带较宽，其功函数较高，可有效阻挡电子穿越到空穴传输层而造成激子复合界面的改变；本发明空穴阻挡层的材质为金属硫化物与磷光材料形成的混合材料，可以较好的阻挡空穴，避免空穴在电子传输层中复合，金属硫化物蒸镀成膜后对光有较强的反射作用，可提高光的反射，提高出光效率；磷光材料性质稳定，磷光材料和发光层的发光材料性质相近，它们之间的势垒会消除，有利于电子注入到发光层，同时，当电子和空穴在发光层形成激子后，激发能量从发光层的发光材料迁移到磷光材料，磷光材料通过能态跃迁发光，因此可进一步提高器件的发光效率。
[0011]优选地，所述玻璃为市售玻璃。
[0012]优选地，所述阳极为铟锡氧化物(ΙΤ0)、铝锌氧化物(AZO)或铟锌氧化物(ΙΖ0),厚度为50?300nm，更优选地，所述阳极为ΙΤ0，厚度为llOnm。
[0013]优选地，所述的空穴注入层材质为三氧化钥(Mo03)、三氧化钨(WO3)或五氧化二钒(V2O5),厚度为20?80nm，更优选地，所述空穴注入层材质为WO3,厚度为33nm。
[0014]优选地,所述的空穴传输层材质为I, 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)或N，N’ - (1_萘基)州，^-二苯基-4，4’-联苯二胺(册8)。厚度为20?60nm，更优选地，所述空穴传输层材质为NPB，厚度为50nm。
[0015]优选地，所述的发光层材质为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)或8-羟基喹啉铝(Alq3),厚度为5?40nm，更优选地，所述发光层材质为Alq3,厚度优选为24nm。
[0016]优选地，所述的电子传输层材质为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)或N-芳基苯并咪唑(TPBI)，厚度为40?250nm，更优选地，所述电子传输层材质为TPBi，厚度为112nm。
[0017]优选地，所述电子注入层材质为碳酸铯(Cs2C03)、氟化铯(CsF)、叠氮铯(CsN3)或者氟化锂(LiF)，厚度为0.5?10nm，更优选地，所述电子注入层材质为Cs2CO3，厚度为lnm。
[0018]优选地，所述阴极为银(Ag)、铝(Al)、钼(Pt)或金(Au)，厚度为80?250nm，更优选地，所述阴极为Ag,厚度为140nm。
[0019]另一方面，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:
[0020]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和空穴传输层；
[0021]在所述空穴传输层上采用热阻蒸镀的方法制备电子阻挡层，所述电子阻挡层的材质为双极性有机材料和锌化合物形成的混合材料，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，所述锌化合物为氧化锌、氯化锌或硫化锌；蒸镀所述电子阻挡层时的压强为2X10—3?5X10_5Pa，蒸镀速率为 0.1 ?lnm/s ；
[0022]在所述电子阻挡层上采用热阻蒸镀的方法制备发光层；
[0023]在所述发光层上采用采用热阻蒸镀的方法制备空穴阻挡层，所述空穴阻挡层的材质为金属硫化物和磷光材料形成的混合材料，所述金属硫化物为硫化锌、硫化镁、硫化铜或硫化钠，所述磷光材料为双(4，6- 二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合铱、二(2-甲基-二苯基喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱、三(1-苯基-异喹啉)合铱或三(2-苯基吡啶)合铱；蒸镀所述空穴阻挡层时的压强为2X 10_3?5X 10_5Pa，蒸镀速率为0.1?lnm/s ；
[0024]在所述空穴阻挡层上采用热阻蒸镀的方法依次制备电子传输层、电子注入层和阴极，得到所述有机电致发光器件。
[0025]优选地，所述双极性有机材料和锌化合物的质量比为15:1?40:1。
[0026]优选地,所述金属硫化物和磷光材料的质量比为8:1?20:1。
[0027]优选地，所述电子阻挡层的厚度为10?20nm，所述空穴阻挡层的厚度为10?40nmo
[0028]优选地，所述磁控溅射的加速电压为300?800V，磁场为50?200G，功率密度为
I?40W/cm2。
[0029]优选地，蒸镀电子阻挡层时的蒸镀原料为双极性有机材料和锌化合物按质量比为15:1?40:1形成的混合材料。
[0030]优选地，蒸镀空穴阻挡层时的蒸镀原料为金属硫化物和磷光材料按质量比为8:1?20:1形成的混合材料。
[0031]优选地，所述蒸镀空穴注入层时的压强为2 X10-4?5X10_3Pa，蒸镀速率为I?1nm/sο
[0032]优选地，所述空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层蒸镀条件均为:蒸镀压强为2X10-4?5X l(T3Pa，蒸镀速率为0.1?lnm/s。
[0033]优选地，所述蒸镀阴极时的压强为2X 10_4?5X 10_3Pa，蒸镀速率为I?10nm/S。
[0034]优选地，所述清洗后干燥为将玻璃基底依次用蒸馏水、乙醇冲洗干净后，放在异丙醇中浸泡一个晚上，清洗干净后风干。
[0035]优选地，所述玻璃基底为市售玻璃。
[0036]优选地，所述阳极为ITO、AZO或IZO，厚度为50?300nm，更优选地，所述阳极为ITO