有机电致发光器件及其制备方法_2

文档序号:8320952阅读:来源:国知局
料的HOMO能级较高,可有效阻挡空穴的穿越,避免了空穴与电子在阴极中复合淬灭,金属材料可提高光的反射,使向顶部发射的光反射回到底部,且可存在大量自由电子,可提闻载流子的浓度,从而提闻器件的导电性并且提闻发光效率。
[0032]可以理解,该有机电致发光器件100中也可以根据需要设置其他功能层。
[0033]一实施例的有机电致发光器件100的制备方法,其包括以下步骤:
[0034]步骤S110、在阳极10表面依次形成空穴注入层20、空穴传输层30、发光层40、电子传输层50及电子注入层60。
[0035]阳极10为铟锡氧化物玻璃(ΙΤ0)、掺氟的氧化锡玻璃(FT0),掺铝的氧化锌玻璃(AZO)或掺铟的氧化锌玻璃(ΙΖ0),优选为ΙΤ0。
[0036]本实施方式中,在阳极10表面形成空穴注入层20之前先对阳极10进行前处理,前处理包括:将阳极10进行光刻处理,裁成所需要的大小,采用洗洁精、去离子水、丙酮、乙醇、异丙酮各超声波清洗15min,以去除阳极10表面的有机污染物。
[0037]空穴注入层20形成于阳极10的表面。空穴注入层20由蒸镀制备。空穴注入层20的材料选自三氧化钥(Mo03)、三氧化钨(WO3)及五氧化二钒(V2O5)中的至少一种,优选为Mo03。空穴注入层20的厚度为20nm?80nm,优选为40nm。蒸镀在真空压力为5X 10_3?2X ICT4Pa下进行,蒸镀速率为0.lnm/s?lnm/s。
[0038]空穴传输层30形成于空穴注入层20的表面。空穴缓冲层30由蒸镀制备。空穴传输层30的材料选自1,1-二 [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)及 N,N’ - (1-萘基)-N,N’- 二苯基-4,4’-联苯二胺(NPB)中的至少一种,优选为NPB。空穴传输层30的厚度为20nm?60nm,优选为30nm。蒸镀在真空压力为5X 1(Γ3?2Χ KT4Pa下进行,蒸镀速率为0.lnm/s?lnm/s。
[0039]发光层40形成于空穴传输层30的表面。发光层40由蒸镀制备。发光层40的材料选自4- (二腈甲基)-2-丁基-6- (1,1,7,7_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)及八羟基喹啉铝(Alq3)中的至少一种,优选为BCzVBi。发光层40的厚度为0.5nm?40nm,优选为12nm。蒸镀在真空压力为5X 1(T3?2X l(T4Pa下进行,蒸镀速率为0.lnm/s ?lnm/sο
[0040]电子传输层50形成于发光层40的表面。电子传输层50的材料选自4,7_ 二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、l,2,4-三唑衍生物(如TAZ)及N-芳基苯并咪唑(TPBI)中的至少一种,优选为TAZ。电子传输层50的厚度为40nm?300nm,优选为120nm。蒸镀在真空压力为5X ICT3?2X ICT4Pa下进行,蒸镀速率为0.lnm/s?lnm/s。
[0041]电子注入层60形成于电子传输层50表面。电子注入层60由蒸镀制备。电子注入层60的材料选自碳酸铯(Cs2C03)、氟化铯(CsF)、叠氮铯(CsN3)及氟化锂(LiF)中的至少一种,优选为LiF。电子注入层60的厚度为0.5nm?1nm,优选为lnm。蒸镀在真空压力为5 X 10 3?2 X 10 4Pa下进行,蒸镀速率为0.lnm/s?lnm/s。
[0042]步骤S120、在电子注入层表面通过电子束蒸镀的方法制备阴极层70,阴极层70由金属材料,金属氧化物材料和空穴掺杂客体材料组成,所述金属材料功函数为-2.0eV?-3.5eV,具体材料选自镁(Mg)、锶(Sr)、钙(Ca)和镱(Yb)中至少一种,所述金属氧化物材料选自二氧化钛(Ti02)、氧化锌(ZnO)、氧化错(Zr02)和氧化镁(MgO)中至少一种,所述空穴掺杂客体材料选自2,3,5,6-四氟-7,7,8,8,-四氰基-对苯二醌二甲烷(F4-TCNQ)、4,4,4-三(萘基-1-苯基-铵)三苯胺(IT-NATA)和二萘基-N,N' -二苯基-4,4'-联苯二胺(2T-NATA)中至少一种。
[0043]所述阴极层中所述金属材料,金属氧化物材料和空穴掺杂客体材料的质量比为(5 ?20):(2 ?5):1。
[0044]所述阴极层厚度为10nm?300nm。
[0045]所述电子束蒸镀方式的具体工艺条件为:工作压强为2X 10_3?5X 10_5Pa,电子束蒸镀的能量密度为lOW/cm2?lOOW/cm2,有机材料的蒸镀速率为0.lnm/s?lnm/s,金属及金属化合物的蒸镀速率为lnm/s?10nm/s。
[0046]上述有机电致发光器件制备方法,工艺简单,制备的有机电致发光器件的发光效率较高。
[0047]以下结合具体实施例对本发明提供的有机电致发光器件的制备方法进行详细说明。
[0048]本发明实施例及对比例所用到的制备与测试仪器为:高真空镀膜系统(沈阳科学仪器研制中心有限公司),美国海洋光学Ocean Optics的USB4000光纤光谱仪测试电致发光光谱,美国吉时利公司的Keithley2400测试电学性能。
[0049]实施例1
[0050]本实施例制备的结构为IT0/Mo03/NPB/Alq3/Bphen/LiF/Ca:Zr02:F4-TCNQ 的有机电致发光器件,本实施例及以下实施例中“/”表示层,“:”表示掺杂。
[0051]先将ITO进行光刻处理,剪裁成所需要的大小,依次用洗洁精,去离子水,丙酮,乙醇,异丙醇各超声15min,去除玻璃表面的有机污染物;清洗干净后对导电基底进行合适的处理:氧等离子处理,处理时间为5min,功率为30W ;蒸镀空穴注入层,材料为MoO3,厚度为60nm ;蒸镀空穴传输层,材料为NPB,厚度为50nm ;蒸镀发光层,材料为BCzVBi,厚度为30nm ;蒸镀电子传输层,材料为Bphen,厚度为160nm ;蒸镀电子注入层,材料为LiF,厚度为0.7nm;蒸镀阴极,采用电子束蒸镀方式在所述电子注入层表面蒸镀制备阴极层,材料为Ca:Zr02:F4-TCNQ, Ca, ZrO2 与 F4-TCNQ 的质量比为 10:4:1,厚度为 200nm。
[0052]电子束蒸镀方式的具体工艺条件为:工作压强为8X 10_5Pa,电子束蒸镀的能量密度为30W/cm2,有机材料的蒸镀速率为0.2nm/s,金属及金属化合物的蒸镀速率为3nm/s。
[0053]请参阅图2,所示为实施例1中制备的结构为IT0/Mo03/NPB/Alq3/Bphen/LiF/Ca: ZrO2: F4-TCNQ的有机电致发光器件(曲线I)与对比例制备的结构为IΤ0/Μο03/ΝΡΒ/Alq3/Bphen/LiF/Ag的有机电致发光器件(曲线2)的电流密度与流明效率的关系。对比例制备的有机电致发光器件中各层厚度与实施例1制备的有机电致发光器件中各层厚度相同。
[0054]从图2上可以看到,在不同的电流密度下,实施例1的流明效率都比对比例的要大,实施例1的最大流明效率为7.761m/W,而对比例的仅为5.331m/W,而且对比例的流明效率随着电流密度的增大而快速下降,这说明,本发明专利通过制备阴极结构,该阴极结构层由金属材料,金属氧化物材料和空穴掺杂客体材料组成,金属氧化物粒径较大,对光有散射作用,有效提高光的透过率,空穴掺杂客体材料的HOMO能级较高,可有效阻挡空穴的穿越,避免了空穴与电子在阴极中复合淬灭,金属材料可提高光的反射,使向顶部发射的光反射回到底部,且可存在大量自由电子,可提高载流子的浓度,从而提高器件的导电性并且提高发光效率。
[0055]以下各个实施例制备的有机电致发光器件的流明效率都与实施例1相类似,各有机电致发光器件也具有类似的流明效率,在下面不再赘述。<
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