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，尤其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]在传统的有机电致发光领域中，电子传输速率都要比空穴传输速率低两三个数量级，因而极易造成激子复合几率的低下，并且使其复合的区域不在发光区域，从而导致发光效率降低。
【发明内容】
[0004]基于此，有必要提供一种发光效率较高的有机电致发光器件。
[0005]—种有机电致发光器件，在一个实施例中包括依次层叠的基底、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；
[0006]所述电子阻挡层的材料为小分子化合物和空穴传输材料的混合物，所述小分子化合物为锌化合物、铯盐、噻吩小分子或有机硅小分子，所述锌化合物为氧化锌、氯化锌或硫化锌，所述铯盐为氟化铯、碳酸铯、氯化铯或叠氮铯，所述噻吩小分子为3-己基噻吩、3-甲基噻吩、3-辛基噻吩或3-十二烷基噻吩，所述有机硅小分子为二苯基二(ο-甲苯基)硅、ρ- 二 (三苯基娃)苯、1，3-双(三苯基娃)苯或ρ-双(三苯基娃)苯。
[0007]在一个实施例中，所述电子阻挡层的材料为质量比为0.05?0.2:1的所述锌化合物和所述铯盐之一与所述空穴传输材料的混合物，所述空穴传输材料为1，1-二 [4-[Ν，N' -二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]环己烷、4，4’，4’’_三(咔唑-9-基)三苯胺或N，N’ - (1-萘基)-N，N，- 二苯基-4，4，-联苯二胺。
[0008]在一个实施例中，所述空穴阻挡层的材料为铼化合物，所述铼化合物为七氧化二铼、二氧化铼、三氧化二铼或三氧化铼；
[0009]所述电子阻挡层的厚度为1nm?50nm,所述空穴阻挡层的厚度为Inm?15nm。
[0010]在一个实施例中，所述空穴阻挡层的材料为质量比为5?10:1的空穴掺杂客体材料和磷光材料的混合物，所述空穴掺杂客体材料为2，3，5，6-四氟-7，7，8，8，-四氰基-对苯二醌二甲烷、4，4，4-三(萘基-1-苯基-铵)三苯胺或二萘基-N，N' - 二苯基-4，4'-联苯二胺，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；
[0011]所述电子阻挡层的厚度为2nm?20nm,所述空穴阻挡层的厚度为5nm?20nm。
[0012]在一个实施例中，所述电子阻挡层的材料为质量比为1:5?15的所述噻吩小分子和所述空穴传输材料的混合物，所述空穴传输材料为N，N，N’，N’ -(四甲氧基苯基)-对二氨基联苯、4，4’，4’ ’ -三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺或1- 二 [4-[N，N' -二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]环己烧;
[0013]所述空穴阻挡层的材料为质量比为15?40:1的酞菁类金属化合物和磷光材料的混合物，所述酞菁类金属化合物为酞菁铜、酞菁锌、酞菁镁或酞菁钒，所述磷光材料双(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；
[0014]所述电子阻挡层的厚度为5nm?20nm,所述空穴阻挡层的厚度为5nm?15nm。
[0015]在一个实施例中，所述电子阻挡层的材料为质量比为I?3:1的所述有机硅小分子和所述空穴传输材料的混合物，所述空穴传输材料为1，1-二 [4-[1^ -二(P-甲苯基)氨基]苯基]环己烷、4，4’，4’’-三(咔唑-9-基)三苯胺或N，N’ - (1-萘基)4，^ -二苯基_4，4，-联苯二胺；
[0016]所述空穴阻挡层的材料为质量比为3?5:1的酞菁类金属化合物和铍配合物的混合物，所述酞菁类金属化合物为酞菁铜、酞菁锌、酞菁镁或酞菁钒，所述铍配合物为吩基吡啶铍、10-羟基苯并喹啉铍、8-羟基喹啉铍或2-甲基-8-羟基喹啉铍；
[0017]所述电子阻挡层的厚度为1nm?40nm,所述空穴阻挡层的厚度为1nm?50nm。
[0018]在一个实施例中，所述空穴注入层的材料为三氧化钥、三氧化钨或五氧化二钒，所述空穴注入层的厚度为20nm?80nm ；
[0019]所述空穴传输层的材料为I, 1- 二 [4-[N, N' -二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]环己烷、4，4’，4’ ’ -三(咔唑-9-基)三苯胺或N，N’ - (1-萘基)-N, N’ - 二苯基_4，4’ -联苯二胺，所述空穴传输层的厚度为20nm?60nm ；
[0020]所述发光层的材料为4_(二腈甲基)-2_ 丁基-6-( I, I, 7，7_四甲基久洛呢啶_9_乙烯基)-4H-吡喃、9，10-二-β-亚萘基蒽、4，4’-双(9-乙基_3_咔唑乙烯基)-1，I，-联苯或8-轻基喹啉招,所述发光层的厚度为5nm?40nm ；
[0021]所述电子传输层的材料为4，7-二苯基-1，10-菲罗啉、1，2，4-三唑衍生物或N-芳基苯并咪唑，所述电子传输层的厚度为40nm?250nm ；
[0022]所述电子注入层为氟化锂、氟化铯、碳酸铯或叠氮铯，所述电子注入层的厚度为0.5nm ?1nm0
[0023]在一个实施例中，所述阳极为铟锡氧化物薄膜、掺铝的氧化锌薄膜或掺铟的氧化锌薄膜，所述阳极的厚度为50nm?300nm ；
[0024]所述阴极的材料为Ag、Al、Pt或Au,所述阴极的厚度为80nm?250nm。
[0025]一种如上所述的有机电致发光器件的制备方法，包括如下步骤:
[0026]对基底进行表面预处理；
[0027]在所述基底上磁控溅射制备阳极；
[0028]在所述阳极上依次蒸镀形成空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层，其中，所述电子阻挡层的材料为小分子化合物与空穴传输材料的混合物，所述小分子化合物为锌化合物、铯盐、噻吩小分子或有机硅小分子，所述锌化合物为氧化锌、氯化锌或硫化锌，所述铯盐为氟化铯、碳酸铯、氯化铯或叠氮铯，所述噻吩小分子为3-己基噻吩、3-甲基噻吩、3-辛基噻吩或3-十二烷基噻吩，所述有机硅小分子为二苯基二(ο-甲苯基)娃、ρ- 二 (三苯基娃)苯、1，3-双(三苯基娃)苯或ρ-双(三苯基娃)苯；以及
[0029]在所述电子注入层上蒸镀形成阴极，得到所述有机电致发光器件。
[0030]在一个实施例中，磁控溅射的加速电压为300V?800V，磁场为50G?200G，功率密度为 lW/cm2 ?40W/cm2 ；
[0031]蒸镀过程中，工作压强为2X10_3?5X10_5Pa，有机材料的蒸镀速率为0.1?lnm/s,金属及金属化合物的蒸镀速率为I?10nm/s。
[0032]这种有机电致发光器件的电子阻挡层由小分子化合物与空穴传输材料组成，空穴传输材料可提高空穴的传输，提高了电子阻挡层的空穴传输速率；小分子化合物为锌化合物、铯盐、噻吩小分子或有机硅小分子；锌化合物能带较宽，功函数较高，可有效阻挡电子穿越到空穴一边而造成激子复合界面的改变；铯盐功函数较高，与发光层及空穴传输层的LUMO能级之间形成的势垒较高，可有效阻挡电子穿越到空穴一边而造成激子复合界面的改变，且铯盐蒸发温度较低，可降低加工难度，而掺杂了空穴传输材料后，可有效提高空穴的传输，从而提高激子复合几率；噻吩小分子性质稳定，链段规整，可提高空穴的传输速率；有机硅小分子能级较宽，LUMO能级较高，可有效阻挡电子穿越到空穴一边而造成激子复合界面的改变；从而有利于提高发光效率。
[0033]相对于传统的有机电致发光器件，这种有机电致发光器件发光效率较高。
【附图说明】
[0034]图1为一实施方式的有机电致发光器件的结构示意图；
[0035]图2为一实施方式的有机电致发光器件的制备方法的流程图；
[0036]图3为实施例1制备得到的有机电致发光器件与普通结构的有机电致发光器件的亮度与流明效率的关系图；
[0037]图4为实施例5制备得到的有机电致发光器件与普通结构的有机电致发光器件的亮度与流明效率的关系图；
[0038]图5为实施例9制备得到的有机电致发光器件与普通结构的有机电致发光器件的亮度与流明效率的关系图；
[0039]图6为实施例13制备得到的有机电致发光器件与普通结构的有机电致发光器件的亮度与流明效率的关系图。
【具体实施方式】
[0040]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
[0041]如图1所不的一实施方式的有机电致发光器件,包括依次层叠的如下结构:基底10、阳极15、空穴注入层20、空穴传输层25、电子阻挡层30、发光层35、空穴阻挡层40、电子传输层45、电子注入层50和阴极55。
[0042]基底10为玻璃。一般而言，普通玻璃即可。在特殊的应用领域，也可以选用特殊工艺加工制作的特种玻璃。
[0043]阳极15可以为铟锡氧化物薄膜(IT0)、掺铝的氧化锌薄膜(AZO)或掺铟的氧化锌薄膜(IZO)，阳极15的厚度为50nm?300nm。在一个较优的实施例中，阳极15为铟锡氧化物薄膜(IT0)，阳极15的厚度为IlOnm0
[0044]空穴注入层20的材料可以为三氧化钥(Mo03)、三氧化钨(WO3)或五氧化二钒(V2O5)0空穴注入层20的厚度可以为20nm?80nm。在一个较优的实施例中，空穴注入层20的材料为三氧化钥(MoO3),空穴注入层20的厚度为34nm。
[0045]空穴传输层25的材料可以为I, 1- 二 [4_[N, N' -二(ρ-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)-N，N’- 二苯基_4，4’-联苯二胺(NPB)，空穴传输层25的厚度可以为20nm?60nm。在一个较优的实施例中，空穴传输层25的材料为NPB，空穴传输层25的材料为57nm。
[0046]电子阻挡层30的材料为小分子化合物和空穴传输材料的混合物。
[0047]小分子化合物可以为锌化合物、铯盐、噻吩小分子或有机硅小分子。
[0048]锌化合物为市售的氧化锌(ZnO)、氯化锌(ZnCl2)或硫化锌(ZnS)。
[0049]铯盐为氟化铯(CsF)、碳酸铯(Cs2CO3 )、氯化铯(CsCl)或叠氮铯(CsN3)。
[0050]噻吩类化合物为3-己基噻吩(3HT)、3_甲基噻吩(3AT)、3_辛基噻吩(30T)或3-十二烷基噻吩(3DDT)。
[0051]有机娃小分子可以为二苯基二(O-甲苯基)娃(UGHl)、p_ 二 (三苯基娃)苯(UGH2)、1，3-双(三苯基硅)苯(UGH3)或ρ-双(三苯基硅)苯(UGH4)。
[0052]发光层35的材料可以为4- (二腈甲基)-2_ 丁基-6- (