一种有机薄膜、制备方法及其在制备有机电致发光器件中的应用与流程

本发明属于有机电致发光技术领域，具体涉及一种有机薄膜、制备方法及其在制备有机电致发光器件中的应用。

背景技术：

近三十年以来，有机电致发光技术在各国科研工作者的不懈努力下不断取得重大突破，在各项性能指标上早已经达到了实用化的水平(H.Sasabe,J.Kido,J.Mater.Chem.C 2013,1,1699)。不断涌现的采用有机电致发光显示面板的手机、电视、VR等智能设备以及采用有机电致发光照明面板的台灯、卧室灯等灯具，业已宣告了有机电致发光技术实用化的开始。

然而较高的制造成本仍然制约着有机电致发光技术实用化的进一步发展，其中目前采用的工艺复杂、设备及维护成本高昂及材料利用率低的真空热蒸发工艺(S.Reineke,F.Lindner,G.Schwartz,N.Seidler,K.Walzer,B.Lussem,K.Leo,Nature 2009,459,234)是导致高成本的一个重要因素。因此，具有工艺简单、设备简易且易于大面积生产及无需真空条件等特点的湿法制备工艺，尤其旋涂涂布法(J.H.Burroughes,D.D.C.Bradley,A.R.Brown,R.N.Marks,K.Mackay,R.H.Friend,P.L.Burns,A.B.Holmes，Nature 1990，347，539)，被提出用于制备有机电致发光器件，从而降低它的制造成本。对于旋涂涂布法，尽管它已经在实验室中被证明是一种有效的实验手段，但是当将其应用于大规模量产时，它仍然面临一定的问题(F.C.Krebs,Sol.Energ.Mater.Sol.C 2009,93,394)，首先，该工艺也无法实现较高的材料利用率，难以进一步降低成本；其次，该工艺需要单独处理，难以与流水线工艺兼容，影响生产效率提高；最后，该工艺对溶液的粘性有较高的要求，对粘性较低的溶液，尤其溶解度有限的有机小分子溶液，难以利用。

一种具有高达90％以上材料利用率的新型工艺超声喷涂法，即采用超声喷头将有机材料的溶液雾化成微米级液滴，在气流的带动下到达衬底表面重新聚合成液膜层，待溶剂挥发，溶质固化形成有机薄膜，引起了光电领域科研工作者的注意，并且将其应用于制备有机太阳能电池(S.Na,B.Yu,S.Kim,D.Vak,T.Kim,J.Yeo,D.Kim,Sol.Energ.Mater.Sol.C 2010,94,1333)、钙钛矿太阳能电池等领域(周航,夏中高,柴高达,王琰,一种钙钛矿太阳能电池的制备方法,公开号:105098082A，2015-11-25)。该工艺除了具有非常高的材料利用率之外，还可以兼容于流水线生产，并且能利用低粘性的有机溶液制备有机薄膜。然而，目前采用超声喷涂法制备的有机薄膜的薄膜质量仍然存在一定问题，因为这些领域的光电器件对薄膜质量的要求相对较低，超声喷涂技术制备的光电器件目前主要集中在太阳能电池(S.F.Tedde,J.Kern,T.Sterzl,J.Furst,P.Lugli,O.Hayden,NanoLett.2009,9,980)、有机晶体管(N.A.Azarova,J.W.Owen,C.A.McLellan,M.A.Grimminger,E.K.Chapman,J.E.Anthony,O.D.Jurchescu,Org.Electron.2010,11,1960)及聚合物发光器件(K.Gilissen,J.Stryckers,P.Verstappen,J.Drijkoningen,G.Heintges,L.Lutsen,J.Manca,W.Maes,W.Deferme,Org.Electron.2010,20,31)领域。对于有机电致发光器件，该类型器件对载流子平衡、激子产生区域及分布要求较高，因此有机薄膜质量必须达到一定程度才可以满足该类型器件的需求。

技术实现要素：

为了解决现有技术中存在的以上缺点，本发明采用引入低表面张力溶剂稀释溶液以及引入辅助溶剂重建液膜边缘处张力平衡，实现可应用于有机电致发光器件的表面平整的有机薄膜。

本发明的技术方案通过如下方式实现：

一种有机薄膜的制备方法，具体步骤如下：

先将铟锡氧化物电极(ITO)衬底依次用甲苯、丙酮、乙醇、去离子水超声清洗，然后烘干备用；

(1)、溶液雾化过程(过程1)，将处理好的ITO衬底置于加热平台上，将温度控制在30-80℃，将超声波喷头置于ITO衬底上方5-20cm，从进液口以0.5-5ml/min的速率向超声波喷头通入有机材料溶液，同时从进气口通入气压为0.01-0.05MPa的导流气体，经超声波雾化形成20-100微米的液滴；

(2)、液膜形成过程(过程2)，在导流气体作用下，雾化液滴将到达ITO衬底，随着到达衬底的雾化液滴数量增多，雾化液滴重新聚合形成20-100微米的液膜层。

(3)、溶剂挥发过程(过程3)：通过控制加热平台使衬底温度保持在50-100℃，当形成液膜层的溶液具有较低表面张力时，即有机材料溶液的浸润角小于3°，无需采取措施，进入步骤(5)；当浸润角大于3°，则需进入步骤(4)避免液膜受表面张力影响而收缩，在确保液膜均匀分布的情况下，使液膜层中溶剂在1-10min内逐渐挥发；

(4)、表面张力控制过程(过程4)：在步骤(3)获得的液膜所在衬底周边，引入辅助有机溶剂并且使其液面与步骤(3)获得的液膜液面等齐，使未引入辅助溶剂前液膜边缘的液-气、固-液及气-固表面张力所形成的张力平衡，变成了由液膜的液-气表面张力与辅助溶剂的液-气表面张力所形成的更为稳固的张力平衡(如图2)，使液膜在溶剂挥发过程能够保持均匀分布；

(5)、固体薄膜形成过程(过程5)：待步骤2所形成的液膜层溶液中溶剂挥发，残存的有机材料将沉积在衬底上，固化形成厚度为10-100nm的薄膜。

进一步地，所述的溶液雾化过程中，通入的导流气体为氩气、氮气或氦气。

进一步地，所述的溶液雾化过程中，通入的有机材料溶液的质量分数为0.01mg/mL-10mg/mL，其中，有机材料为9,9'-(2,6-吡啶二基二-3,1-亚苯)双-9H-咔唑(26DCzPPy)、4,4'-N,N-二咔唑-联苯(CBP)、4,4',4'-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、9,9-螺二芴-二苯基氧化膦(SPPO1)、4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)、1,3,5-三(2-N-苯-苯并咪唑)苯(TPBi)、2,2'-(1,3-苯基)二[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑](OXD-7)、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)、三(2-苯基吡啶)合铱[Ir(ppy)₃]、三(蒎烯基-2-苯基吡啶)铱[Ir(mppy)₃]、双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱(Firpic)、三(1-苯基异喹啉)铱[Ir(piq)₃]或(乙酰丙酮)双(2-甲基二苯并[f,h]喹喔啉)合铱[Ir(MDQ)₂(acac)]；溶液中溶剂采用甲苯、氯仿、四氢呋喃、乙醇、甲醇、丁醇或水；为了保证溶液质量分数在0.01-10mg/mL，采用表面张力极低的溶剂甲醇、四氢呋喃或甲苯对溶液进行稀释。

进一步地，所述表面张力控制过程中，辅助溶剂采用与液膜成分相同的溶剂或者采用其它表面张力相对较大的溶剂，如甲苯、丁醇或水。

一种有机薄膜在制备有机电致发光器件中的应用，通过上述超声喷涂方法制备的有机薄膜可以作为有机电致发光器件中的空穴注入层、发光层、电子注入层或传输层。具体如下：

通过上述超声喷涂方法制备的有机薄膜可以应用于有机电致发光器件作为空穴注入层或传输层，改善阳极的空穴注入能力，其中，可采用超声喷涂方法制备的空穴注入层有PEDOT:PSS、TAPC、TCTA、CBP等；

上述超声喷涂方法制备的有机薄膜可应用于有机电致发光器件作为发光层，该发光层可以是非掺杂的单发光层或多发光层，也可以是主客体掺杂的单发光层或多发光层，本发明优选为主客体掺杂的单发光层。可采用喷涂超声方法制备的发光层主体材料包括：CBP、26DCzPPy、TCTA、SPPO1、TAPC、TPBi以及它们之间任意比例的混掺主体，客体发光材料有Ir(ppy)₃、Ir(mppy)₃、Firpic、Ir(piq)₃、Ir(MDQ)₂(acac)及它们之间任意混掺客体，主客体掺杂比例可为0.1％-50％(质量比)。

上述超声喷涂方法制备的有机薄膜可应用于有机电致发光器件作为电子注入层或传输层，改善阴极的电子注入能力，其中可采用超声喷涂方法制备的电子注入或传输层有QXD-7、TPBi、SPPO1等。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：

通过引入低表面张力溶剂稀释溶液以及引入辅助溶剂重建液膜边缘处张力平衡，可以有效地克服溶液存在的表面张力的影响，使液膜在溶剂挥发过程中始终保持均匀分布，最终获得可应用于有机电致发光器件的表面平整的有机薄膜，尤其是有机小分子薄膜。基于本发明提出的方法制备的有机薄膜可以作为空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层应用到有机电致发光器件中，使有机发光器件能够获得优良的性能。

附图说明

图1：本发明采用超声喷涂制备有机薄膜的过程示意图；

图2：本发明引入辅助溶剂重建液膜边缘张力平衡示意图；

图3：本发明实施例1和实施例2制备的PEDOT:PSS薄膜的原子力显微镜图；其中，a为采用超声喷涂法，b为旋涂涂布法；

图4：本发明的基于超声喷涂法及旋涂涂布法制备的PEDOT:PSS薄膜的有机电致发光器件的亮度-电压特性曲线；

图5：本发明的基于超声喷涂法及旋涂涂布法制备的PEDOT:PSS薄膜的绿光有机电致发光器件的效率-亮度特性曲线；

图6：本发明的超声喷涂法所制备的SPPO1掺杂10wt％Ir(mppy)₃薄膜的荧光显微镜图；

其中，a为溶剂挥发过程未引入辅助溶剂所制备薄膜的荧光显微镜图，b为溶剂挥发过程引入辅助溶剂所制备薄膜的荧光显微镜图；

图7：本发明的超声喷涂法所制备的SPPO1掺杂10wt％Ir(mppy)₃薄膜的原子力显微镜图；

其中，a为薄膜的形貌图，b为薄膜的相位图；

图8：本发明实施例3和实施例5采用超声喷涂法及热蒸发法制备的薄膜作为发光层的有机电致发光器件效率-亮度特性曲线。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步地说明。

实施例1

采用超声喷涂技术制备PEDOT:PSS薄膜，并基于其作为空穴注入层制备了结构为ITO/PEDOT:PSS/TAPC/TcTa/CBP:Ir(ppy)₃/TmPyPhB/LiF/Mg:Ag的绿光有机电致发光器件，空穴注入层采用超声喷涂技术制备，器件其余各层的制备在多源有机分子气相沉积系统中进行，详细制备过程如下:

(1)、ITO衬底依次用甲苯、丙酮、乙醇、去离子水超声清洗，然后烘干。

(2)、将处理好的ITO衬底放到加热平台上，将衬底温度控制在30℃，将超声喷头置于ITO衬底上方10cm处，以3ml/min的速率向喷头通入PEDOT:PSS溶液(3wt％水溶液经19倍体积甲醇稀释所获得溶液，3wt％水溶液来自于西安宝莱特光电科技公司)，经超声喷头雾化形成20微米的液滴，在通入的0.5MPa氮气的作用下，液滴到达ITO衬底重新聚合形成100微米的液膜层，由于甲醇具有极低的表面张力(经甲醇稀释后PEDOT:PSS溶液浸润角为2°)，在溶剂挥发过程中，液膜始终均匀分布在ITO衬底上，因此仅需要保证衬底温度稳定在30℃，使液膜中溶剂在5min内缓慢挥发，即获得了40nm厚的喷涂PEDOT:PSS薄膜，最后将样品放入烘干箱120℃加热退火10min。

(3)、将退火处理好的衬底置于多源有机分子气相沉积系统中，系统的同一个真空腔体中包含有机蒸发区(10个蒸发源)和金属蒸发区(2个蒸发源)，两区之间及各个蒸发源之间相互隔绝，避免了相互污染，衬底可分别旋转至有机蒸发区或金属蒸发区上部，方便材料的生长，衬底距离蒸发源25cm，可以自转和公转以保证金属膜和有机膜的均匀性，将所用材料分别放在不同的蒸发区的不同蒸发源中，每个蒸发源的温度可以单独控制，然后抽真空至6×10^-4Pa。

(4)、将掩膜板换成有机掩膜板，维持上述真空条件不变，在上述衬底上依次继续蒸镀TAPC、TcTa、CBP:Ir(ppy)₃、TmPyPhB、LiF分别作为空穴传输层、空穴传输缓冲层、绿光发光层、电子传输层、电子注入层，厚度分别为20、5、30、50、0.5nm。TAPC、TcTa、CBP:Ir(ppy)₃、TmPyPhB的生长速率为0.1-0.2nm/s，LiF的生长速率为0.01-0.02nm/s，其中CBP:Ir(ppy)₃掺杂比例为8％。

(5)、将掩膜板换成阴极掩膜板，维持上述真空条件不变，在LiF之上继续蒸镀Mg:Ag作为阴极，Mg:Ag层的厚度为100nm，掺杂比例为10:1，蒸发速率为0.2nm/s。

实施例2

为了比较，以常用旋涂涂布法制备的PEDOT:PSS薄膜作为空穴注入层，制备了同样结构为ITO/PEDOT:PSS/TAPC/TcTa/CBP:Ir(ppy)₃/TmPyPhB/LiF/Mg:Ag的绿光有机电致发光器件，除空穴注入层外，器件的其它功能层制备过程与上述器件相同。

(1)、ITO衬底依次用甲苯、丙酮、乙醇、去离子水超声清洗，然后烘干。

(2)、将处理好的ITO衬底放到旋涂机上，滴入40微升的PEDOT:PSS未经稀释的3wt％水溶液(西安宝莱特光电科技公司)，以5000转/min的转速，旋转60秒，获得厚度为30nm的PEDOT:PSS薄膜，将样品放入烘干箱120℃加热退火10min。

(3)、将退火处理好的衬底置于多源有机分子气相沉积系统中，系统的同一个真空腔体中包含有机蒸发区(10个蒸发源)和金属蒸发区(2个蒸发源)，两区之间及各个蒸发源之间相互隔绝，避免了相互污染，衬底可分别旋转至有机蒸发区或金属蒸发区上部，方便材料的生长，衬底距离蒸发源25cm，可以自转和公转以保证金属膜和有机膜的均匀性，将所用材料分别放在不同的蒸发区的不同蒸发源中，每个蒸发源的温度可以单独控制，然后抽真空至6×10^-4Pa。

(4)、将掩膜板换成有机掩膜板，维持上述真空条件不变，在上述衬底上依次继续蒸镀TAPC、TcTa、CBP:Ir(ppy)₃、TmPyPhB、LiF分别作为空穴传输层、空穴传输缓冲层、绿光发光层、电子传输层、电子注入层，厚度分别为20、5、30、50、0.5nm。TAPC、TcTa、CBP:Ir(ppy)₃、TmPyPhB的生长速率为0.1-0.2nm/s，LiF的生长速率为0.01-0.02nm/s，其中CBP:Ir(ppy)₃掺杂比例为8％。

(5)、将掩膜板换成阴极掩膜板，维持上述真空条件不变，在LiF之上继续蒸镀Mg:Ag作为阴极，Mg:Ag层的厚度为100nm，掺杂比例为10:1，蒸发速率为0.2nm/s。

实施例1和实施例2所述的真空热蒸发工艺生长薄膜的厚度和生长速率由美国产L-400膜厚控制仪控制，薄膜质量的评定由布鲁克公司原子力显微镜完成，制备所得的器件性能采用基于Keithley 2400电流电压源和大冢电子MCPD-9800光谱仪的光电测试系统在空气中常温条件下测试。两种工艺所制备的PEDOT:PSS薄膜的原子力显微镜图如图3所示，器件的亮度-电压及效率-亮度特性如图4和图5所示。

从图3中可以看出，与旋涂涂布法制备的PEDOT:PSS薄膜相同，超声喷涂PEDOT:PSS薄膜也具有较为平坦的表面形貌，其表面粗糙度在2.75纳米左右。当超声喷涂制备的PEDOT:PSS薄膜应用于有机电致发光器件作为空穴注入层时，器件表现出的性能甚至在亮度及效率滚降方面表现优于采用旋涂PEDOT:PSS薄膜的器件性能，如图4和图5。旋涂PEDOT:PSS薄膜作为空穴注入层的器件最高亮度为45380cd/m²,而超声喷涂制备的PEDOT:PSS薄膜的器件则能够达到70340cd/m²。尽管喷涂PEDOT:PSS器件的最高效率为61.0cd/A小于旋涂PEDOT:PSS器件的67.8cd/A,但是当亮度达到10000cd/m²时，前者效率仍能保持在56.4cd/A而后者则降到了50.5cd/A。综上可以看出，采用超声喷涂制备的PEDOT:PSS薄膜作为空穴注入层可以有效地实现高性能的有机电致发光器件。

实施例3:

在超声喷涂技术制备的PEDOT:PSS空穴注入层的基础上，我们采用超声喷涂并且引入表面张力控制过程制备了SPPO1作为主体及Ir(mppy)₃作为客体的发光层，从而实现了结构为ITO/PEDOT:PSS/SPPO1:Ir(mppy)₃/BmPyPhB/LiF/Mg:Ag的绿光有机电致发光器件，器件的电子传输层及电极的制备在多源有机分子气相沉积系统中进行，详细制备过程如下:

(1)、ITO衬底依次用甲苯、丙酮、乙醇、去离子水反复超声清洗，然后烘干。

(2)、将处理好的ITO衬底放到加热平台上，将衬底温度控制在30℃，将超声喷头置于ITO衬底上方10cm处，以3ml/min的速率向喷头通入PEDOT:PSS溶液(3wt％水溶液经19倍体积甲醇稀释所获得溶液，3％水溶液来自于西安宝莱特光电科技公司)，经超声喷头雾化形成20微米的液滴，在通入的0.5MPa氮气的作用下，液滴到达ITO衬底重新聚合形成100微米的液膜层，由于甲醇具有极低的表面张力(其浸润角为2°)，在溶剂挥发过程中，液膜始终均匀分布在ITO衬底上，因此仅需要保证衬底温度稳定在30℃，使液膜中溶剂在5min内缓慢挥发，即获得了40nm厚的喷涂PEDOT:PSS薄膜，最后将样品放入烘干箱120℃加热退火10min。

(3)、将退火处理好的衬底放到加热平台上的培养皿中，将衬底温度控制在50℃，将超声波喷头置于衬底上方10cm处，以2ml/min的速率向喷头通入含有SPPO1及Ir(mppy)₃的甲苯溶液(质量分数为1mg/mL,SPP01及Ir(mppy)₃质量比为10:1)，经超声喷头雾化形成大小为20微米的液滴，在通入的0.5MPa氮气的作用下，液滴到达ITO衬底PEDOT:PSS薄膜上重新聚合形成100微米的液膜层，向培养皿中滴加甲苯溶液使培养皿中溶液高度与液膜齐平，将衬底温度控制在50℃，在溶剂挥发过程中，受到培养皿中溶液张力的牵制，液膜将始终均匀分布，待5min内溶剂缓慢挥发完之后获得了均匀的喷涂SPPO1:Ir(mppy)₃薄膜，最后将样品放入烘干箱80℃加热退火10min去除溶剂。

(4)、将退火处理好的衬底置于多源有机分子气相沉积系统中，系统的同一个真空腔体中包含有机蒸发区(10个蒸发源)和金属蒸发区(2个蒸发源)，两区之间及各个蒸发源之间相互隔绝，避免了相互污染，衬底可分别旋转至有机蒸发区或金属蒸发区上部，方便材料的生长，衬底距离蒸发源25cm，可以自转和公转以保证金属膜和有机膜的均匀性，将所用材料分别放在不同的蒸发区的不同蒸发源中，每个蒸发源的温度可以单独控制，然后抽真空至6×10^-4Pa。

(5)、将掩膜板换成有机掩膜板，维持上述真空条件不变，在上述SPPO1:Ir(mppy)₃上依次蒸镀BmPyPhB、LiF分别作为电子传输层、电子修饰层，厚度分别为40、0.5nm。BmPyPhB的生长速率为0.2nm/s，LiF的生长速率为0.02nm/s。

(6)、将掩膜板换成阴极掩膜板，维持上述真空条件不变，在LiF之上继续蒸镀Mg:Ag作为阴极，Mg:Ag层的厚度为100nm，掺杂比例为10:1，蒸发速率为0.2nm/s。

实施例4

为了比较，在超声喷涂技术制备的PEDOT:PSS空穴注入层的基础上，我们采用超声喷涂并且未引入表面张力控制过程制备了SPPO1作为主体及Ir(mppy)₃作为客体的发光层，其详细制备过程如下:

(1)、ITO衬底依次用甲苯、丙酮、乙醇、去离子水反复超声清洗，然后烘干。

(2)、将处理好的ITO衬底放到加热平台上，将衬底温度控制在30℃，将超声喷头置于ITO衬底上方10cm处，以3ml/min的速率向喷头通入PEDOT:PSS溶液(3wt％水溶液经19倍体积甲醇稀释所获得溶液，3％水溶液来自于西安宝莱特光电科技公司)，经超声喷头雾化形成20微米的液滴，在通入的0.5MPa氮气的作用下，液滴到达ITO衬底重新聚合形成100微米的液膜层，由于甲醇具有极低的表面张力(其浸润角为2°)，在溶剂挥发过程中，液膜始终均匀分布在ITO衬底上，因此仅需要保证衬底温度稳定在30℃，使液膜中溶剂在5min内缓慢挥发，即获得了40nm厚的喷涂PEDOT:PSS薄膜，最后将样品放入烘干箱120℃加热退火10min。

(3)、将退火处理好的衬底放到加热平台上，将衬底温度控制在50℃，将超声波喷头置于衬底上方10cm处，以2ml/min的速率向喷头通入含有SPPO1及Ir(mppy)₃的甲苯溶液(质量分数为1mg/mL,SPP01及Ir(mppy)₃质量比为10:1)，经超声喷头雾化形成大小为20微米的液滴，在通入的0.5MPa氮气的作用下，液滴到达ITO衬底PEDOT:PSS薄膜上重新聚合形成100微米的液膜层，将衬底温度控制在50℃，待5min内溶剂缓慢挥发完之后获得了SPPO1:Ir(mppy)₃薄膜，最后将样品放入烘干箱80℃加热退火10min去除溶剂。

实施例5

为了比较，采用真空热蒸镀法在喷涂PEDOT:PSS薄膜上蒸镀一层SPPO1掺杂10wt％的Ir(mppy)₃作为发光层，制备了同样结构为ITO/PEDOT:PSS/SPPO1:Ir(mppy)₃/BmPyPhB/LiF/Mg:Ag的绿光有机电致发光器件。器件的发光层、电子传输层及电极的制备在多源有机分子气相沉积系统中进行，详细制备过程如下:

(1)、ITO衬底依次用甲苯、丙酮、乙醇、去离子水反复超声清洗，然后烘干。

(2)、将处理好的ITO衬底放到加热平台上，将衬底温度控制在30℃，将超声喷头置于ITO衬底上方10cm处，以3ml/min的速率向喷头通入PEDOT:PSS溶液(3wt％水溶液经19倍体积甲醇稀释所获得溶液，3％水溶液来自于西安宝莱特光电科技公司)，经超声喷头雾化形成20微米的液滴，在通入的0.5MPa氮气的作用下，液滴到达ITO衬底重新聚合形成100微米的液膜层，由于甲醇具有极低的表面张力(其浸润角为2°)，在溶剂挥发过程中，液膜始终均匀分布在ITO衬底上，因此仅需要保证衬底温度稳定在30℃，使液膜中溶剂在5min内缓慢挥发，即获得了40nm厚的喷涂PEDOT:PSS薄膜，最后将样品放入烘干箱120℃加热退火10min。

(3)、将退火处理好的衬底置于多源有机分子气相沉积系统中，系统的同一个真空腔体中包含有机蒸发区(10个蒸发源)和金属蒸发区(2个蒸发源)，两区之间及各个蒸发源之间相互隔绝，避免了相互污染，衬底可分别旋转至有机蒸发区或金属蒸发区上部，方便材料的生长，衬底距离蒸发源25cm，可以自转和公转以保证金属膜和有机膜的均匀性，将所用材料分别放在不同的蒸发区的不同蒸发源中，每个蒸发源的温度可以单独控制，然后抽真空至6×10_-4Pa。

(4)、将掩膜板换成有机掩膜板，维持上述真空条件不变，在上述PEDOT:PSS薄膜上依次蒸镀SPPO1:Ir(mppy)₃、BmPyPhB、LiF分别作为发光层、电子传输层、电子修饰层，厚度分别为30、40、0.5nm。发光层SPPO1:Ir(mppy)₃的掺杂比例是SPP01及Ir(mppy)₃质量比为10:1，发光层、BmPyPhB的生长速率为0.2nm/s，LiF的生长速率为0.02nm/s。

(6)、将掩膜板换成阴极掩膜板，维持上述真空条件不变，在LiF之上继续蒸镀Mg:Ag作为阴极，Mg:Ag层的厚度为100nm，掺杂比例为10:1，蒸发速率为0.2nm/s。

实施例3和实施例5所述的真空热蒸发工艺生长薄膜的厚度和生长速率由美国产L-400膜厚控制仪控制，薄膜质量的评定由明美荧光显微镜及布鲁克公司原子力显微镜完成，制备所得的器件性能采用基于Keithley 2400电流电压源和大冢电子MCPD-9800光谱仪的光电测试系统在空气中常温条件下测试。喷涂法所制备的SPPO1:Ir(mppy)₃薄膜的荧光显微镜及原子力显微镜图分别如附图6和7所示，器件的效率-亮度特性参见附图8。

根据实施例3和4，由图6中可以看出，喷涂过程中未经过张力控制过程所制备的薄膜存在许多褶皱，严重影响了薄膜应用于有机电致发光器件，而在喷涂过程中经过张力控制之后所形成的薄膜则具有较高的均匀度。对于喷涂有机小分子发光薄膜的微观形貌，从它的原子力显微镜图中可以看到，即由图7可以看出，薄膜的表面粗糙度仅有0.529纳米，并且相位差仅在10°，喷涂法可实现表面光滑，主客体均匀掺杂的有机小分子薄膜。

根据实施例3和5，当有机电致发光器件采用喷涂有机小分子薄膜作为发光层时，器件表现出优良的性能，尽管和采用热蒸镀发光层的器件相比，器件在亮度上稍逊，最高亮度仅有8130cd/m₂,但是在效率上可媲美于热蒸镀器件，喷涂器件最高效率达到24.7cd/A,而热蒸镀器件最高效率为24.0cd/A。以上结果表明超声喷涂方法制备的有机小分子薄膜可应用于有机电致发光器件中，实现优良的器件性能。