有机电致发光器件及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光电子器件领域，尤其涉及一种有机电致发光器件。本发明还涉及该有机电致发光器件的制备方法。
【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(0LED)，其在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]但在现有的有机电致发光器件中，电子注入层是重要的功能层之一，在制造过程中，由于电子注入层所选材料的隔绝水氧能力不强，水汽会经由裂缝渗入而影响薄膜晶体管的电性。同时所选材料也不利于有利于电子的注入，故电子的传输速率较低，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，并且易使其复合的区域不在发光区域内，从而使发光效率降低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于解决上述现有技术存在的问题和不足，提供一种有机电致发光器件及其制备方法以提高有机电致发光器件的出光效率。
[0005]本发明针对上述技术问题而提出的技术方案为:一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件为层状结构，该层状结构为:依次层叠的阳极导电基板、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层以及阴极层，所述电子注入层包括铯盐层、铷化合物掺杂层与酞菁金属化合物层；其中，
[0006]所述铯盐层的材质为氟化铯、碳酸铯、叠氮铯或氯化铯；
[0007]所述铷化合物掺杂层的材质为铷化合物与铼化合物，所述铷化合物为碳酸铷、氯化铷、硝酸铷或硫酸铷，所述铼化合物为七氧化二铼、三氧化铼、二氧化铼或氧化二铼；
[0008]所述酞菁金属化合物层的材质为酞菁铜、酞菁锌或酞菁镁。
[0009]进一步地,所述铷化合物与所述铼化合物的掺杂质量比为1:1?5:1。
[0010]进一步地，所述铯盐层的厚度为20?40nm，所述铷化合物掺杂层的厚度为20?80nm,所述酞菁金属化合物层的厚度为20?50nm。
[0011]进一步地，
[0012]所述空穴注入层的材质为三氧化钥、三氧化钨或五氧化二钒；
[0013]所述空穴传输层的材质为I, 1-二 [4-[N, N' -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)_N，N' - 二苯基-4，4'-联苯二胺；
[0014]所述发光层的材质为4_( 二腈甲基)-2_ 丁基-6-(l，l，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；
[0015]所述电子传输层的材质为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；
[0016]所述阴极的材质为银、铝、钼或金。
[0017]本发明还提出一种有机电致发光器件的制备方法，其包括如下步骤:
[0018](a)在清洁后的玻璃上通过磁控溅射设备来制备导电阳极薄膜而得到阳极导电基板，再在所述阳极导电基板上依次蒸镀空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层；
[0019](b)使用热阻蒸镀设备在步骤(a)制得的电子传输层上热阻蒸镀制备铯盐层，然后在所述铯盐层上热阻蒸镀制备铷化合物掺杂层，最后在所述铷化合物掺杂层上热阻蒸镀制备酞菁金属化合物层，从而得到电子注入层；其中，
[0020]所述铯盐层的材质为氟化铯、碳酸铯、叠氮铯或氯化铯；
[0021]所述铷化合物掺杂层的材质为掺杂质量比为1:1?5:1的铷化合物与铼化合物，所述铷化合物为碳酸铷、氯化铷、硝酸铷或硫酸铷，所述铼化合物为七氧化二铼、三氧化铼、二氧化铼或氧化二铼；
[0022]所述酞菁金属化合物层的材质为酞菁铜、酞菁锌或酞菁镁。
[0023](C)在步骤(b)制得的电子注入层上蒸镀制备阴极层，从而得到所述的有机电致发光器件。
[0024]进一步地,在所述步骤(a)中，所述磁控派射设备的加速电压为300?800V,磁场为50?200G，功率密度为I?40W/cm2 ;所述空穴传输层、发光层以及电子传输层的蒸镀速率为0.1?lnm/s。
[0025]进一步地，在所述步骤(b)中，所述热阻蒸镀设备的蒸镀速率为0.1?lnm/s，所述铯盐层的厚度为20?40nm,所述铷化合物掺杂层的厚度为20?80nm,所述酞菁金属化合物层的厚度为20?50nm。
[0026]进一步地,在所述步骤(c)中,所述阴极层的蒸镀速率为I?10nm/s。
[0027]所述电子注入层的各组分的性能如下:
[0028]所述铯盐层蒸发温度较低，容易加工，成膜性好，可提高膜层稳定性，此外，其功函数与电子传输层的LUMO能级较接近，可降低电子注入势垒，提高电子注入效率，同时铯盐层的厚度为20?40nm，该厚度适中，即可避免铯盐层过厚而使铯盐层形成团簇，从而形成电子缺陷而影响电荷的传输，也可避免铯盐层太薄而造成电子失去了传输路径，从而降低传输速率；
[0029]所述铷化合物掺杂层的材质为铷化合物与铼化合物，铷化合物熔点较低，容易蒸镀，由于有金属离子的存在，功函数较低，有利于电子的注入，且金属离子可加强电子的传输速率，而铼化合物成膜性较好，可提高膜层平整性，减少膜层缺陷的存在，此外，铼化合物的HOMO能级较深，可阻挡空穴穿越到阴极，有效避免空穴淬灭现象的产生，同时，铷化合物与铼化合物的掺杂质量比为1:1?5:1，在这个范围可保证铷化合物的性能的，也可防止铼化合物过多使铷化合物掺杂层失去活性，从而不利于传输载流子，另外铷化合物掺杂层的厚度为20?80nm,该厚度适中，即可避免铷化合物掺杂层过厚而使铷化合物掺杂层形成电子缺陷，也可避免铷化合物掺杂层太薄而使铷化合物掺杂层被电流击穿，从而使有机电致发光器件烧坏；
[0030]所述酞菁金属化合物层中的酞菁金属化合物易结晶，结晶后其链段排列规整，对光发生散射，使光散射回到底部中间，从而提高出光效率，从而有利于提高有机电致发光器件的发光效率。此外，酞菁金属化合物层厚度为20?50nm，该厚度适中以有利于提高散射。
[0031]总体而言，与现有技术相比，本发明的有机电致发光器件及其制备方法，具有以下的优点:铯盐层可提高电子注入效率，而铷化合物掺杂层可加强电子的传输速率，酞菁金属化合物层可提高出光效率。
【附图说明】
[0032]图1是本发明实施例1的有机电致发光器件的结构示意图。
[0033]图2是实施例1的有机电致发光器件与对比例的电流密度与电流效率的关系图。
【具体实施方式】
[0034]以下结合实施例，对本发明予以进一步地详尽阐述。
[0035]本发明的有机电致发光器件为层状结构，每层依次为:阳极导电基板、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层以及阴极层。
[0036]对上述有机电致发光器件的制备方法，具体包括以下步骤:
[0037]1、将玻璃用蒸馏水、乙醇冲洗干净后，放在异丙醇中浸泡一个晚上。
[0038]2、在上述步骤清洁后的玻璃上制备导电阳极薄膜而得到阳极导电基板，接着在阳极导电基板上依次蒸镀制备空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层。
[0039]3、接着在上述电子传输层上制备电子注入层，所述的电子注入层为铯盐层、铷化合物掺杂层与酞菁金属化合物层组成。所述铯盐层、所述铷化合物掺杂层与所述酞菁金属化合物层均通过热阻蒸渡制备，其蒸镀速率为0.1?lnm/s。所述的铯盐层的材料为氟化铯(CsF)、碳酸铯(Cs2C03)、叠氮铯(CsN3)或氯化铯(CsCl)，其厚度为20_40nm。所述的铷化合物掺杂层为铷化合物与铼化合物组成；所述的铷化合物与铼化合物的掺杂质量比为1:1?5:1 ;所述的铷化合物为碳酸铷(Rb2C03)、氯化铷(RbCl)、硝酸铷(RbN03)、硫酸铷(Rb2SO4);所述的铼化合物为七氧化二铼(Re207)、三氧化铼(Re03)、二氧化铼(ReO2)或氧化二铼(Re2O);所述的铷化合物掺杂层的厚度为20-80nm。
[0040]4、最后制备金属阴极。
[0041]有机电致发光器件中，其他功能层的材质和厚度如下:
[0042]所述玻璃为市售玻璃。
[0043]导电阳极薄膜为铟锡氧化物薄膜(ΙΤ0)、掺铝的氧化锌薄膜(AZO)或掺铟的氧化锌薄膜(ΙΖ0)，采用磁控溅射制备，厚度为50?300nm，优选为ΙΤ0，厚度为160nm。
[0044]阳极导电基板包括导电阳极薄膜和玻璃，其导电阳极薄膜的材质为导电氧化物，包括氧化铟锡(ΙΤ0)、掺铝