专利名称：一种具有超薄层结构的有机电致发光器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子元器件中有机电致发光技术领域，具体涉及一种具有超薄层结构的有机 电致发光器件。
技术背景有机电致发光显示器具有显著的优点自主发光、低电压直流驱动、耐高低温、全固化、 宽视角、颜色丰富、不需要背光源、视角大、功耗低、响应速度可达液晶显示器的IOOO倍， 而其制造成本却低于同等分辨率的液晶显示器，因此，有机电致发光显示器成为人们研究的热点。有机电致发光显示器件作为一种新型的有机半导体光电信息功能材料和固体平板化显示 器件，近年来发展非常迅速。在最近十多年中，白光有机电致发光(WOLED)已经引起人们 的广泛关注，因为它既可以作为平面显示的背光源，还可以用作固态发光，与成熟的、低廉 的发光器件如白炽灯泡相竞争，成为有机电致发光领域新的增长点。另外，白光器件的巨大 优势还在于它可以成为彩色发光器件的重要实现方式，白光器件搭配液晶领域中己经成熟了 的彩色滤光片技术，成为制作全彩色显示器件的主要方式之一，并且越来越受到重视，这主 要是基于成本和量产难易的考虑。然而现有的有机电致发光材料中，发白光的材料很稀少， 而且实际效果并不好。所以要得到白光器件一般要将电致发光的颜色混合而成，例如混合两 个互补色(蓝色和黄色，绿色和紫色，红色和青色)可以得到二波段型白光，或者混合红、 绿、蓝三原色得到三波段型白光。白光有机电致发光显示器件更是近年来OLED研究和发展 的热门，因为白光涵盖整个可见光区的红、绿、蓝三种基色，易转换为全彩色显示器件，这 是目前获得全彩色显示的最佳方法之一，也将是OLED器件实用化，商品化的一个切入点。全彩色、大面积、高信息量的平板显示器是OLED发展的最重要目标之一。随着单色发 光显示的日趋成熟，对全彩显示器件的研究也蓬勃兴起。全色图像显示需要获得在可见光波 长范围内连续可调的颜色，目前有机电致发光实现彩色显示的方法有如下几种1，分别制备红、绿、蓝(即RGB)三原色的发光中心，然后调节三种颜色的发光强度 以实现不同的颜色组合。2，制备发白光的器件，然后通过滤色膜得到三原色，重新组合三原色从而实现彩色显示。 3，制备发蓝光的器件，然后通过蓝光激发其它发光材料分别得到红光和绿光，从而进一 步得到彩色显示。4，将红、绿、蓝发光器件纵向堆叠，从而实现彩色显示。 在上述方法中，方法4制备过程中的工艺异常复杂。尽管基于方法1的全彩色显示器件 已有产品问世，但精密的像素制备需要高质量的蒸镀模板，由此带来精确对位的困难，使得 分辨率难以提高。方法2、 3都不需要精密的像素对位，与方法3相比，方法2最大的优点便 是可以直接应用技术成熟的液晶显示(LCD)的彩色滤光片。因此，近来人们纷纷把目光转向 白光加滤色膜的方案，高效率白光器件成为OLED领域的一个研究热点。目前复杂的器件结 构和制造工艺更是严重影响了其产业化，高昂的制造成本和难以重复的器件性能严重地影响 了其在显示器件市场上的竞争力。无论是有机电致发光器件实现全彩显示，还是作为单一的 照明电源使用，可以发出白光的器件，尤其是山RGB三原色构成的白光器件的制备是至关重 要的，而它们的结构简单性、高亮度、高效率、低成本都是影响器件实用化的重要因素。目 前，制作由RGB组成的全彩色化器件的方法，普遍是采用共蒸掺杂的手段，不仅制作过程费 时，而且器件的性能重复性差。因此，白光OLED领域的研发重点之一是，采用性能优良的 有机半导体材料，通过非掺杂的方法，利用结构尽量简单的器件实现彩色发光。 发明内容本发明所要解决的技术问题是如何提供一种具有超薄层结构的有机电致发光器件，目的 是利用常规的、性能优良的荧光材料和磷光材料，作为有机层中的功能材料，通过改变器件 的结构和功能层的组份，制备高性能的各种颜色的有机电致发光器件。本发明所提出的技术问题是这样解决的构造一种具有超薄层结构的有机电致发光器件， 包括衬底、阳极层、阴极层和架构在阳极层和阴极层之间的有机功能层，其中一种电极位于 衬底表面，所述有机功能层包括发光层，其特征在于，所述发光层包括以下组合层中的一种A、 所述发光层为发出蓝光的磷光材料层和发出黄光或者红光的磷光材料层的组合层，在 外加电源的驱动下，发出白光或者紫光；B、 所述发光层为发出蓝光的磷光材料层和发出绿光的磷光材料层的组合层，在外加电源 的驱动下，发出白光或者青光；C、 所述发光层为发出绿光的磷光材料层和发fli黄光或者红光的磷光材料层的组合层，在外加电源的驱动下，发出白光或者黄光或者黄绿光；D、所述发光层为由以下二层构成的组合层①发出蓝光的荧光材料层或者发出蓝光的磷 光材料层，②发出绿光的荧光材料层或者发出绿光的磷光材料层，③发出黄光的荧光材料层 或者发出红光的荧光材料层或者发出黄光的磷光材料层或者发出红光的磷光材料层，该组合 层在外加电源的驱动下，发出白光；其中所述发光层中的发出蓝光的荧光材料层、发出蓝光的磷光材料层、发出绿光的荧光 材料层、发出绿光的磷光材料层、发出黄光的荧光材料层、发出黄光的磷光材料层、发出红 光的荧光材料层和发出红光的磷光材料层中的一种或多种采用超薄层结构，厚度不超过5nm。按照本发明所提供的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，发出蓝光的磷 光材料层、发出绿光磷光材料层、发出黄光的磷光材料层和发出红光的磷光材料层的材料是 基于Ir、 Pt、 Os、 Eu、 Re、 Au和Cu的金属配合物发光材料。按照本发明所提供的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述发Mi黄光 的荧光材料层或者发出红光的荧光材料层材料包括红色荧光染料、橙红色荧光染料、橙色荧 光染料和黄色突光染料DCJTB、 DCJT、 DCJTI、 DCJMTB、 D-CN、 DADB、 DCM、 DCM1、 DCM2、 rubrene、 BPhAN、 BAM、 BAE、 DCDDC、 AAAP、 BSN、 ACY、 CQY或者DPP。按照本发明所提供的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述发出黄光 的磯光材料层材料或者发出红光的磷光材料层材料包括红色磷光染料、橙红色磷光染料、橙 色磷光染料和黄色磷光染料PtOEP、 (btp)2Ir(acac)、 (DPQ)Pt(acac)、 (nazo)2Ir(Fppz)、 (nazo)2Ir(Bppz) 、 (nazo)2Ir(Fptz) 、 Phqlr、 6CPt 、 Pt(thpy-SiMe3) 、 Ir(dpq)2(acac) 、 Ir(piq)3 、 H-Etpbip(Eu)dbm 、 (tbt)2lr(acac) 、 (BT)2Ir(acac) 、 Ir(3-piq)2(acac) 、 Ir(3-cf3piq)2(acac)、 Ir(3-mf2piq)2(acac) 、 Ir(3-f2piq)2(acac) 、 Ir(MDPP)2(acac) 、 Ir(DPP)2(acac) 、 Ir(BPP)2(acac)、 (CF3-bo)2Ir(acac)、 Ir(DPA-Flpy)3、 Ir(DPA-Flpy)2(acac)、 [Cu(phen)(POP)]PF6系列材料。按照本发明所提供的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述发出蓝光 的荧光材料层材料为芳香族二胺类化合物、星形三苯胺化合物、咔唑类聚合物、金属配合物、 DPVBi、 BCzVB、 Perylene和BczVBi中的一种或者多种，其中所述芳香族二胺类化合物是 N,N，-双-(3-甲基苯基)-N,N，-二苯基-[l,l，-联苯基]-4，4，-二胺或者N，N，-双(3-萘基)-N,N，-二苯基 -[1，1，-二苯基]-4，4，-二胺，所述星形三苯胺化合物是三-[4-(5-苯基-2-噻吩基)苯]胺或者 m-TDATA，所述咔唑类聚合物是聚乙烯咔唑，所述金属配合物是BAlq;所述发出蓝光的磷光材料层材料为Firpic、 Ir(ppz)3、 Flr6、 /ac-Ir(pmb)3或werlr(pmb)3系列材料。按照本发明所提供的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述发出绿光 的荧光材料层材料包括香豆素染料，喹吖叮酮(QA)， 二胺基蒽类衍生物、金属配合物中的 一种或者多种，所述二胺基蒽类衍生物包括a-NPA、卩-NPA、 a-NPD、 TBA、 PPA，所述金属 配合物是Alq3;所述发出绿光的磷光材料层材料包括Ir(ppy)3、 Ir(ppy)2(acac)、 Ir(Bu-ppy)3、 Ir(FPP)2(acac) 、 Ir(dmoppy)3 、 Bi^bpy Re(CO)3Cl 、 phenRe(CO)3Cl 、 dmphenRe(CO)3Cl 、 (pbi)2Ir(acac)、 Cu4系列材料。按照本发明所提供的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述阳极层和 阴极层之间还包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子 注入层和主体基质材料层中的一种或多种，所述空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空 穴阻挡层、电子传输层、电子注入层和主体基质材料层中的一种或多种在器件中独立形成功 能层或者直接混合或掺杂到发光层中。按照本发明所提供的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述阴极层和 阳极层分别设置有注入层，所述电子传输层和注入层是金属配合物材料、噁二唑类电子传输 材料或者咪唑类电子传输材料；所述空穴传输层材料是芳香族二胺类化合物、星形三苯胺化 合物或咔唑类聚合物；所述空穴阻挡层所用的材料是聚N—乙烯基咔唑、BCP、 二 (2—甲基 一8隱喹啉酸根合)三苯基硅垸醇铝(III)、 二 (2—甲基一8—喹啉酸根合)4一苯酚铝(III) 或二 (2-甲基一8-喹啉酸根合)4一苯基苯酚铝(III)中的一种或者多种；所述主体基质材料 为CBP或者NPB或者TPBI或者Alq3或者TAZ。按照本发明所提供的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述金属配合 物材料是8-羟基喹啉铝或者8-羟基喹啉镓或者双[2-(2-羟基苯基-l)-吡啶]铍，所述噁二唑类电 子传输材料是2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-l,3，4-噁二唑，所述咪唑类电子传输材料是1,3,5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯；所述芳香族二胺类化合物是N,N，-双-(3-甲基苯萄-N,N，二苯基 -[1，1，-联苯基]-4，4，-二胺或者N,N，-双(3-萘基)-N，N，-二苯基-[U，-二苯基H,4，-二胺及其衍生 物，所述星形三苯胺化合物是三-[4-(5-苯基-2-噻吩基)苯]胺或者m-TDATA，所述咔唑类聚合 物是聚乙烯咔唑或者其单体。按照本发明所提供的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述衬底上设 置有导电基板，所述导电基板是ITO基板、金属薄片或硅基板；所述衬底是玻璃或者柔性基片或者金属薄片，其中柔性基片是超薄的固态薄片、聚酯类或聚酞亚胺类化合物；所述阳极 层是金属氧化物薄膜或者金属薄膜，该金属氧化物薄膜是ITO薄膜或者氧化锌薄膜或氧化锡 锌薄膜，该金属薄膜是金、铜、银的金属薄膜；所述阳极层是PEDOT:PSS或PANI类有机导 电聚合物；所述阳极层还设置有缓冲层，该缓冲层材料为酞氰铜或二氧化硅；所述阴极层包 括缓冲层和金属层，所述缓冲层材料是LiF或CsF或者MgF2，所述金属层材料是金属薄膜或 合金薄膜，该金属薄膜锂或镁或钙或锶或铝或铟的金属薄膜或它们与铜或金或银的合金薄膜。 上述具有超薄层结构的有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤① 先对衬底或基板进行清洗，清洗后干燥；② 将衬底或基板传送至真空蒸发室中进行电极的制备或其它前期处理，所述电极包括阳 极层或者阴极层，并视具体情况进行图形化或阵列化；③ 将制备好电极的衬底移入真空室，进行相关的预处理；④ 将处理后的衬底进行有机功能薄膜的制备，按照器件结构依次制作有机功能层，所述 有机功能层包括发光层、载流子传输层、载流子阻挡层和(或)注入层和缓冲层；⑤ 在有机层制作结束后在高真空度的条件下进行另一个电极的制备，所述电极包括阴极 层或者阳极层；⑥ 将制作好的器件传送到手套箱进行封装，手套箱为惰性气体氛围；⑦ 测试器件的光电性能及其相关参数。其中步骤④的制备方法可以根据所使用的有机功能材料的不同而采用真空蒸镀或者旋涂 或者旋涂与真空蒸镀相结合或者喷墨打印的方法。本发明从工艺的角度开辟了一条独具特色的途径，器件中釆用超薄层结构。所用材料为 有机物/高分子，因而材料的选择范围宽，可实现白光或者各色光的发射；驱动电压低，发光 亮度和发光效率高，可制成柔性显示器件；响应速度快，发光视角宽；器件超薄，体积小， 重量轻；更为重要的是，有机发光材料以其固有的多样性为材料选择提供了宽广的范围，通 过对有机分子结构的设计、组装和剪裁，能够满足多方面不同的需要和易于实现大面积显示。 制备方法合理简单，易于操作。
图1是本发明所提供的具有超薄层结构的有机电致发光器件的结构示意图； 图2是本发明所提供的实施例1的结构示意图；图3是本发明所提供的实施例3的结构示意图；图4是本发明所提供的实施例中所述白色器件在15V正向电压下的发光光谱的测试曲线图。其中，1、衬底，2、阳极层，3、发光层，4、空穴阻挡层兼做电子传输层，5、阴极层， 6、外加电源，7、空穴传输层，31、红色发光层，32、蓝色发光层，33、绿色发光层，34、 绿色发光层，35、红色发光层，36、蓝色发光层。
具体实施方式
下面结合附图以及实施例对本发明作进一步的说明。本发明的技术方案是提供一种具有超薄结构的有机电致发光器件，如图1、 2所示，器 件的结构包括衬底l，阳极层2，发光层3，空穴阻挡层兼做电子传输层4，阴极层5，外加 电源6，空穴传输层7，红色发光层31，蓝色发光层32，绿色发光层33，器件在外加电源6 的驱动下发白光。如图3所示，器件的结构包括衬底l，阳极层2，发光层3，空穴阻挡层兼做电子传输层 4，阴极层5，外加电源6，空穴传输层7，绿色发光层34，红色发光层35，蓝色发光层36， 器件在外加电源6的驱动下发白光。本发明中衬底1为电极和有机薄膜层的依托，有一定的防水汽和氧气渗透的能力，有较 好的表面平整性，它可以是玻璃或柔性基片，柔性基片采用聚酯类、聚酞亚胺化合物中的一 种材料或者较薄的金属。本发明中阳极层2作为有机电致发光器件正向电压的连接层，它要求有较好的导电性能、 较高的功函数。通常采用无机金属氧化物(如氧化铟锡ITO,氧化锌ZnO等)、有机导电聚合 物(如PEDOT:PSS， PANI等)或高功函数金属材料(如金、铜、银、铂等)。本发明中的空穴阻挡层兼做电子传输层4材料为具有电子传输能力的空穴阻挡材料，如 聚N—乙烯基咔唑、BCP、 二 (2—甲基一8-喹啉酸根合)三苯基硅烷醇(silanolate)铝(III)、 二 (2—甲基一8 —喹啉酸根合)4一苯酚铝(III)或二 (2-甲基一8-喹啉酸根合)4一苯基苯酚铝(ni)。本发明中阴极层5作为器件负向电压的连接层，它要求具有较好的导电性能和较低的功函数，阴极通常为低功函数金属材料锂、镁、钙、锶、铝、铟等功函数较低的金属或它们与铜、金、银的合金；或者层很薄的缓冲绝缘层(如LiF、 MgF2或者CsF等)和前面所提高的金属或合金。本发明中的空穴传输层7材料为芳香族二胺类化合物或星形三苯胺化合物，或咔唑类聚 合物。所述芳香族二胺类化合物可以是N,N'-双-(3-甲基苯基)-N,N，-二苯基-[l,^-联苯基]-4,4'-二胺(TPD)或者N，N，-双(3-萘基)-N,N，-二苯基-[l,l，-二苯基]-4，4，-二胺(NPB)，所述星形三苯胺 化合物可以是三-[4-(5-苯基-2-噻吩基)苯]胺(PTDATA系列)，所述咔唑类聚合物可以是聚乙烯 昨唑(PVK)， m-TDATA， DPVBi、 BAlq、 BCzVB、 Perylene、或BczVBi等。其中红色发光层31和35是发出红光的荧光材料层或发出红光的磷光材料层，蓝色发光 层32和36是发出蓝光的荧光材料层或发出蓝光的磷光材料层，绿色发光层33和34是发出 绿光的荧光材料层或发出绿光的磷光材料层。发出红光的磷光材料层、发出蓝光的磷光材料 层、发出绿光的磷光材料层以及发出黄光的磷光材料层的材料是基于Ir、 Pt、 Os、 Eu、 Re、 Au和Cu的金属配合物发光材料，所述发出黄光的荧光材料层或者发出红光的荧光材料层材 料包括红色荧光染料、橙红色荧光染料、橙色荧光染料和黄色荧光染料DCJTB、 DCJT、 DCJTI、 DCJMTB、 D-CN、 DADB、 DCM、 DCM1、 DCM2、 rubrene、 BPhAN、 BAM、 BAE、 DCDDC、 AAAP、 BSN、 ACY、 CQY或者DPP。发出黄光的磷光材料层材料或者发出红光 的磷光材料层材料包括红色磷光材料、橙红色磷光染料、橙色磷光染料和黄色磷光材料 PtOEP、 (btp)2Ir(acac)、 (DPQ)Pt(acac) 、 (nazo)2Ir(Fppz)、 (nazo)2Ir(Bppz)、 (nazo)2Ir(Fptz)、 Phqlr、 6CPt、 Pt(thpy-SiMe3)、 Ir(dpq)2(acac) 、 Ir(piq)3、 H-Etpbip(Eu)dbm、 (tbt)2Ir(acac)、 (BT)2Ir(acac)、 Ir(3-piq)2(acac)、 Ir(3-cf3piq)2(acac)、 Ir(3-mf2piq)2(acac)、 Ir(3-f2piq)2(acac)、 Ir(MDPP)2(acac)、 Ir(DPP)2(acac) 、 Ir(BPP)2(acac) 、 (CF3-bo)2Ir(acac) 、 Ir(DPA-Flpy)3 、 Ir(DPA-Flpy)2(acac)、 [Cu(pheii)(POP)]PF6系列材料。发出蓝光的荧光材料为芳香族二胺类化合物、星形三苯胺化合 物、咔唑类聚合物、金属配合物、DPVBi、 BCzVB、 Perylene和BczVBi中的一种或者多禾中， 其中所述芳香族二胺类化合物是N，N，-双-(3-甲基苯基)-N，N，-二苯基-[l，l，-联苯基]-4,4，-二胺 或者>^^-双(3-萘基)-^^-二苯基-[1，1，-二苯基]-4,4，-二胺，所述星形三苯胺化合物是三-[4-(5-苯基-2-噻吩基)苯]胺或者m-TDATA，所述咔唑类聚合物是聚乙烯咔唑，所述金属配合物是 BAlq;发出蓝光的磷光材料为Firpic、 Ir(ppz)3、 Flr6、 /ac-Ir(pmb)3或mer-Ir(pmb)3系列材料。 发出绿光的荧光材料包括香豆素染料，喹吖叮酮(QA)， 二胺基蒽类衍生物、金属配合物中 的一种或者多种，所述二胺基蒽类衍生物包括a-NPA、 P-NPA、 TBA、 PPA，所述金属配合物 是Alq3:发出绿光的磷光材料包括Ir(ppy)3、 Ir(ppy)2(acac)、 Ir(Bu-ppy)3、 Ir(FPP)2(acac)、Ir(dmoppy)3、 Bu^py Re(CO)3Cl、 phenRe(CO)3Cl 、 dmphenRe(CO)3Cl 、 (pbi)2Ir(acac)、 C1i4系列材料。采用本发明制备的OLED器件结构举例如下① 玻璃/ITO/空穴传输层/黄色发光层/蓝色发光层/绿色发光层/空穴阻挡层兼做电子传输 层/阴极层② 玻璃/ITO/空穴传输层/红色发光层/蓝色发光层/绿色发光层/空穴阻挡层兼做电子传输 层/阴极层③ 玻璃/ITO/空穴传输层/绿色发光层/红色发光层/绿色发光层/蓝色发光层/空穴阻挡层兼 做电子传输层/阴极层 玻璃/ITO/空穴传输层/绿色发光层/黄色发光层/绿色发光层/蓝色发光层/空穴阻挡层兼 做电子传输层/阴极层⑤ 玻璃/ITO/空穴传输层/蓝色发光层/绿色发光层/空穴阻挡层兼做电子传输层/阴极层⑥ 玻璃/导电聚合物/空穴传输层/黄色发光层/蓝色发光层/绿色发光层/空穴阻挡层兼做电 子传输层/阴极层⑦ 玻璃/导电聚合物/空穴传输层/红色发光层/蓝色发光层/绿色发光层/空穴阻挡层兼做电 子传输层/阴极层⑧ 玻璃/导电聚合物/空穴传输层/绿色发光层/红色发光层/绿色发光层/蓝色发光层/空穴阻 挡层兼做电子传输层/阴极层⑨ 玻璃/导电聚合物/空穴传输层/绿色发光层/黄色发光层/绿色发光层/蓝色发光层/空穴阻 挡层兼做电子传输层/阴极层⑩ 玻璃/导电聚合物/空穴传输层/蓝色发光层/绿色发光层/空穴阻挡层兼做电子传输层/阴 极层 柔性聚合物衬底玻璃/ITO/空穴传输层/黄色发光层/蓝色发光层/绿色发光层/空穴阻挡 层兼做电子传输层/阴极层 柔性聚合物衬底玻璃/ITO/空穴传输层Z红色发光层/蓝色发光层/绿色发光层/空穴阻挡 层兼做电子传输层/阴极层 柔性聚合物衬底玻璃/ITO/空穴传输层/绿色发光层/红色发光层/绿色发光层/蓝色发光 层/空穴阻挡层兼做电子传输层/阴极层 柔性聚合物衬底玻璃/ITO/空穴传输层/绿色发光层/黄色发光层/绿色发光层/蓝色发光 层/空穴阻挡层兼做电子传输层/阴极层 柔性聚合物衬底玻璃/ITO/空穴传输层/蓝色发光层/绿色发光层/空穴阻挡层兼做电子传 输层/阴极层 硅基TFT/ITO/空穴传输层/黄色发光层/蓝色发光层/绿色发光层/空穴阻挡层兼做电子 传输层/阴极层 硅基TFT/ITO/空穴传输层/红色发光层/蓝色发光层/绿色发光层/空穴阻挡层兼做电子 传输层/阴极层 硅基TFT/ITO/空穴传输层/绿色发光层/红色发光层/绿色发光层/蓝色发光层/空穴阻挡 层兼做电子传输层/阴极层@硅基TFT/ITO/空穴传输层/绿色发光层/黄色发光层/绿色发光层/蓝色发光层/空穴阻挡 层兼做电子传输层/阴极层@硅基TFT/ITO/空穴传输层/蓝色发光层/绿色发光层/空穴阻挡层兼做电子传输层/阴极层以下是本发明的具体实施例-如图2所示，器件的结构中的空穴阻挡层兼做电子传输层4，空穴传输层7，发光层3， 包括红色发光层31，蓝色发光层32，绿色发光层33。器件的空穴传输层材料和蓝色发光层材料为NPB，红色发光层材料为DCDDC,空穴阻 挡层兼做电子传输材料BCP，绿色发光层材料为Alq3，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构 描述为玻璃衬底/ITO/NPB(30 nm)/DCDDC(1 腦)/NPB(15 nm)/Alq3(30 nm)/BCP(20 nm)/Mg:Ag(100nm)制备方法如下① 利用洗涤剂、乙醇溶液、丙酮溶液和去离子水对导电基片ITO玻璃进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干。其中玻璃衬底上面的ITO膜作为器件的阳极层，ITO膜的方块电阻为 10Q/sq，膜厚为180 nm。② 将干燥后的基片移入真空室，在气压为20 Pa的氧气压环境下对ITO玻璃进行低能氧实施例1等离子预处理10分钟，溅射功率为 20W。③ 将处理后的基片在高真空度的蒸发室中，开始进行有机薄膜的蒸镀。按照如上所述器 件结构依次蒸镀的空穴传输层材料NPB为30 nm，蓝色发光层材料NPB为15 nm，红色发光 层材料DCDDC为1 nm，绿色发光层材料Alq3为30 nm，空穴阻挡层兼做电子传输材料BCP 层20nm。各有机层的蒸镀速率0.1nm/s，蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的膜厚仪监控。④ 在有机层蒸镀结束后进行金属电极的制备。其气压为5xl0—4Pa，蒸镀速率为 lnm/s， 合金中Mg、 Ag比例为 10:l，膜层厚度为100nm。蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的膜 厚仪监控。⑤ 将做好的器件传送到手套箱进行封装，手套箱为99.999 %氮气氛围。⑥ 测试器件的电流一电压一亮度特性，同时测试器件的发光光谱参数。 器件在15V正向驱动下压的发光光谱参见附图4。实施例2如图3所示，器件的结构中的空穴阻挡层兼做电子传输层4，空穴传输层7，发光层3， 包括绿色发光层34，红色发光层35，蓝色发光层36。器件的空穴传输层材料和蓝色发光层材料为NPB，红色发光层材料为DCDDC，空穴阻 挡层兼做电子传输材料BCP，绿色发光层材料为Alq3，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构 描述为玻璃衬底/ITO/NPB(30 nm)/Alq3(30 nm)/DCDDC(l nm)/Alq3(10 nm)/NPB(15 nm)/BCP(20 nm)/Mg:Ag(100腦)器件的制备流程与实施例1相似。 实施例3如图3所示，器件的结构中的空穴阻挡层兼做电子传输层4，空穴传输层7，发光层3， 包括绿色发光层34，红色发光层35，蓝色发光层36。器件的空穴传输层材料和蓝色发光层材料为NPB，红色发光层材料为rubrene，空穴阻挡 层兼做电子传输材料BCP，绿色发光层材料为Alq3，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结构描 述为玻璃衬底/ITO/NPB(30 nm)/Alq3(30 nm)/rubrene(l nm)/Alq3(10 nm)/NPB(15 nm)/BCP(20 nm)/Mg:Ag(100nm)器件的制备流程与实施例1相似。 实施例4如图3所示，器件的结构中的空穴阻挡层兼做电子传输层4，空穴传输层7，发光层3， 包括绿色发光层34，红色发光层35，蓝色发光层36。器件的空穴传输层材料和蓝色发光层材料为NPB，红色发光层材料为(tbt)2lr(acac)，空穴 阻挡层兼做电子传输材料BCP，绿色发光层材料为Alq3，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结 构描述为玻璃衬底/ITO/NPB(30 nm)/Alq3(30 nm)/(tbt)2Ir(acac)(l nm)/Alq3(10 nm)/NPB (15 nm)/BCP(20 nm)/Mg:Ag(100 nm)器件的制备流程与实施例1相似。 实施例5如图2所示，器件的结构中的空穴阻挡层兼做电子传输层4，空穴传输层7，发光层3， 包括红色发光层31，蓝色发光层32，绿色发光层33。器件的空穴传输层材料和蓝色发光层材料为NPB，红色发光层材料为(tbt)2lr(acac)，空穴 阻挡层兼做电子传输材料BCP，绿色发光层材料为Alq3，阴极层用Mg:Ag合金。整个器件结 构描述为玻璃衬底/ITO/NPB(30 nm)/(tbt)2Ir(acac)(l nm)/NPB(15 nm)/Alq3(30 nm)/BCP (20 nm)/Mg:Ag(層nm)器件的制备流程与实施例1相似。
权利要求
1、一种具有超薄层结构的有机电致发光器件，包括衬底、阳极层、阴极层和架构在阳极层和阴极层之间的有机功能层，其中一种电极位于衬底表面，所述有机功能层包括发光层，其特征在于，所述发光层包括以下组合层中的一种A、所述发光层为发出蓝光的磷光材料层和发出黄光或者红光的磷光材料层的组合层，在外加电源的驱动下，发出白光或者紫光；B、所述发光层为发出蓝光的磷光材料层和发出绿光的磷光材料层的组合层，在外加电源的驱动下，发出白光或者青光；C、所述发光层为发出绿光的磷光材料层和发出黄光或者红光的磷光材料层的组合层，在外加电源的驱动下，发出白光或者黄光或者黄绿光；D、所述发光层为由以下三层构成的组合层①发出蓝光的荧光材料层或者发出蓝光的磷光材料层，②发出绿光的荧光材料层或者发出绿光的磷光材料层，③发出黄光的荧光材料层或者发出红光的荧光材料层或者发出黄光的磷光材料层或者发出红光的磷光材料层，该组合层在外加电源的驱动下，发出白光；其中所述发光层中的发出蓝光的荧光材料层、发出蓝光的磷光材料层、发出绿光的荧光材料层、发出绿光的磷光材料层、发出黄光的荧光材料层、发出黄光的磷光材料层、发出红光的荧光材料层和发出红光的磷光材料层中的一种或多种采用超薄层结构，厚度不超过5nm。
2、 根据权利要求1所述的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，发出蓝光 的磷光材料层、发出绿光磷光材料层、发出黄光的磷光材料层和发出红光的磷光材料层的材 料是基于Ir、 Pt、 Os、 Eu、 Re、 Au和Cu的金属配合物发光材料。
3、 根据权利要求l所述的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述发出 黄光的荧光材料层或者发出红光的荧光材料层材料包括DCJTB、 DCJT、 DCJTI、 DCJMTB、 D-CN、 DADB、 DCM、 DCM1、 DCM2、 rubrene、 BPhAN、 BAM、 BAE、 DCDDC、 AAAP、 BSN、 ACY、 CQY或者DPP。
4、 根据权利要求2所述的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述发出 黄光的磷光材料层材料或者发出红光的磷光材料层材料包括PtOEP、 (btp)2Ir(aCaC)、 (DPQ)Pt(acac)、 (nazo)2Ir(Fppz)、 (nazo)2Ir(Bppz)、 (nazo)2Ir(Fptz)、 Phqlr、 6CPt、 Pt(thpy-SiMe3)、Ir(dpq)2(acac) 、 Ir(piq)3 、 H-Etpbip(Eu)dbm 、 (tbt)2Ir(acac) 、 (BT)2Ir(acac) 、 Ir(3-piq)2(acac)、 Ir(3-cf3piq)2(acac)、 Ir(3-mf2piq)2(acac)、 Ir(3陽f2piq)2(acac) 、 Ir(MDPP)2(acac) 、 Ir(DPP)2(acac)、 Ir(BPP)2(acac)、 (CF3-bo)2Ir(acac)、 Ir(DPA-Flpy)3 、 Ir(DPA-Flpy)2(acac)、 [Cu(phen)(POP)]PF6系列材料。
5、 根据权利要求1所述的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述发出 蓝光的荧光材料层材料为芳香族二胺类化合物、星形三苯胺化合物、咔唑类聚合物、金属配 合物、DPVBi、 BCzVB、 Perylene和BczVBi中的一种或者多种，其中所述芳香族二胺类化合 物是N,N，-双-(3-甲基苯基)-N,N，-二苯基-[l,r-联苯基]-4,4'-二胺或者N,N'-双(3-萘基)-N,N'-二 苯基-[l，l，-二苯基]-4，4'-二胺，所述星形三苯胺化合物是三-[4-(5-苯基-2-噻吩基)苯]胺或者 m-TDATA，所述咔唑类聚合物是聚乙烯咔唑，所述金属配合物是BAlq;所述发出蓝光的磷 光材禾斗层丰才禾斗为Firpic、 Ir(ppz)" Flr6、 /ac-Ir(pmb)3或wer-Ir(pmb)3'系歹ll材茅斗。
6、 根据权利要求1所述的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述发出 绿光的荧光材料层材料包括香豆素染料，喹吖叮酮(QA)， 二胺基蒽类衍生物、金属配合物 中的一种或者多种，所述二胺基蒽类衍生物包括a-NPA、 p-NPA、 a-NPD、 TBA、 PPA，所述 金属配合物是Alq3;所述发出绿光的磷光材料层材料包括Ir(ppy)3、 Ir(ppy)2(acac)、 Ir(Bu-ppy)3、 Ir(FPP)2(acac) 、 Ir(dmoppy)3 、 Bu、py Re(CO)3Cl 、 phenRe(CO)3Cl 、 dmphenRe(CO)3Cl 、 (pbi)2Ir(acac)、 Cu4系列材料。
7、 根据要求l所述的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述阳极层和 阴极层之间还包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层、电子 注入层和主体基质材料层中的一种或多种，所述空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻e层、电子传输层、电子注入层和主体基质材料层中的一种或多种在器件中独立形成功 能层或者直接混合或掺杂到发光层中。
8、 根据权利要求7所述的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述阴极 层和阳极层分别设置有注入层，所述电子传输层和注入层是金属配合物材料、噁二唑类电子 传输材料或者咪唑类电子传输材料；所述空穴传输层材料是芳香族二胺类化合物、星形三苯 胺化合物或咔唑类聚合物；所述空穴阻挡层所用的材料是聚N—乙烯基咔唑、BCP、 二 (2 — 甲基一8-喹啉酸根合)二苯基硅烷醇铝(III)、 二 (2—甲基一8—喹啉酸根合)4一苯酚铝(III) 或二 (2-甲基一8-喹啉酸根合)4一苯基苯酚铝(III)中的一种或者多种；所述主体基质材料为CBP或者NPB或者TPBI或者Alq3或者TAZ。
9、 根据权利要求8所述的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述金属 配合物材料是8-羟基喹啉铝或者8-羟基喹啉镓或者双[2-(2-羟基苯基-l)-吡啶]铍，所述噁二唑 类电子传输材料是2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-l，3，4-噁二唑，所述咪唑类电子传输材料是 1,3，5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯；所述芳香族二胺类化合物是N,N，-双-(3-甲基苯基)-N,N，-二 苯基-[U'-联苯基]-4,4'-二胺或者N，N'-双(3-萘基)-N，N'-二苯基-[U'-二苯基]-4,4'-二胺及其衍 生物，所述星形三苯胺化合物是三-[4-(5-苯基-2-噻吩基)苯]胺或者m-TDATA，所述咔唑类聚 合物是聚乙烯咔唑或者其单体。
10、 根据权利要求1所述的具有超薄层结构的有机电致发光器件，其特征在于，所述衬 底上设置有导电基板，所述导电基板是ITO基板、金属薄片或硅基板；所述衬底是玻璃或者 柔性基片或者金属薄片，其中柔性基片是超薄的固态薄片、聚酯类或聚酞亚胺类化合物；所 述阳极层是金属氧化物薄膜或者金属薄膜，该金属氧化物薄膜是ITO薄膜或者氧化锌薄膜或 氧化锡锌薄膜，该金属薄膜是金、铜、银的金属薄膜；所述阳极层是PEDOT:PSS或PANI类 有机导电聚合物；所述阳极层还设置有缓冲层，该缓冲层材料为酞氰铜或二氧化硅；所述阴 极层包括缓冲层和金属层，所述缓冲层材料是LiF或CsF或者MgF2，所述金属层材料是金属 薄膜或合金薄膜，该金属薄膜锂或镁或钙或锶或铝或铟的金属薄膜或它们与铜或金或银的合 金薄膜。
全文摘要
本发明公开了一种非掺杂的、具有超薄结构的有机电致发光器件，包括导电基板或者衬底、阳极层和阴极层，其中一种电极位于衬底或者导电基板表面，所述阳极层和阴极层之间设置有机功能层，它至少包括发光层，该发光层具有超薄结构材料层，在外加电源的驱动下发光，其特征在于超薄结构材料层厚度在5nm以内，是非掺杂结构的薄层；超薄结构材料层是蓝色系、绿色系和红色系的有机电致发光材料；采用常规的性能优良的发光材料，作为有机层中的功能材料，通过改变器件的结构、功能层的组份及厚度，制备高性能的、彩色的有机电致发光器件，满足信息显示、照明的需求。
文档编号H01L51/50GK101217187SQ200810045180
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月14日 优先权日2008年1月14日
发明者于军胜, 璐 李, 军 王, 蒋亚东 申请人:电子科技大学