有机电致发光器件及其制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种有机电致发光器件及其制备方法。
【背景技术】
[0002]有机电致发光器件的发光原理是基于在外加电场的作用下，电子从阴极注入到有机物的最低未占有分子轨道(LUMO)，而空穴从阳极注入到有机物的最高占有轨道(HOMO)。电子和空穴在发光层相遇、复合、形成激子，激子在电场作用下迁移，将能量传递给发光材料，并激发电子从基态跃迁到激发态，激发态能量通过辐射失活，产生光子，释放光能。
[0003]传统的有机电致发光器件的阴极一般为银(Ag)、金(Au)等金属，制备后阴极极易渗透到有机层，对有机层造成破坏，电子在阴极附近容易淬灭，从而发光效率较低。
【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及其制备方法。
[0005]—种有机电致发光器件，包括依次层叠的阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层及阴极，所述阴极层由薄膜层，锌的化合物掺杂层和金属硫化物层组成，所述薄膜层材料选自铟锡氧化物靶材、铝锌氧化物靶材和铟锌氧化物靶材中至少一种，所述锌的化合物掺杂层包括锌的化合物及掺杂在所述锌的化合物中的空穴注入材料，所述锌的化合物选自氧化锌、硫化锌、硒化锌和氯化锌中至少一种，所述空穴注入材料选自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)三苯胺和二萘基-N, N' - 二苯基-4，4'-联苯二胺中至少一种,所述金属硫化物选自硫化锌、硫化镉、硫化镁和硫化铜中至少一种。
[0006]所述锌的化合物掺杂层中所述锌的化合物与空穴注入材料的质量比为0.1:1?0.5:1 ο
[0007]所述薄膜层厚度为50nm?10nm,锌的化合物掺杂层厚度为20nm?10nm,所述金属硫化物层厚度为200nm?400nm。
[0008]一种有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤:
[0009]在阳极表面依次形成空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层;及
[0010]在电子注入层表面通过磁控溅射的方法制备薄膜层，所述薄膜层材料选自铟锡氧化物靶材、铝锌氧化物靶材和铟锌氧化物靶材中至少一种，接着在所述薄膜层表面通过电子束方式制备锌的化合物掺杂层，所述锌的化合物掺杂层包括锌的化合物及掺杂在所述锌的化合物中的空穴注入材料，所述锌的化合物选自氧化锌、硫化锌、硒化锌和氯化锌中至少一种，所述空穴注入材料选自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)三苯胺和二萘基-N，N' - 二苯基-4，4'-联苯二胺中至少一种，通过热阻蒸镀的方式在所述锌的化合物掺杂层表面蒸镀制备所述金属硫化物层，所述金属硫化物选自硫化锌、硫化镉、硫化镁和硫化铜中至少一种。
[0011]所述锌的化合物掺杂层中所述锌的化合物与空穴注入材料的质量比为0.1:1?0.5:1 ο
[0012]所述薄膜层厚度为50nm?10nm,锌的化合物掺杂层厚度为20nm?10nm,所述金属硫化物层厚度为200nm?400nm。
[0013]所述热阻蒸镀方式的具体工艺条件为:工作压强为2X KT3Pa?5X 10_5Pa，工作电流为IA?3A,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/so
[0014]所述磁控溅射方式的具体工艺条件为:工作压强为2 X 10_3?5 X 10_5Pa，磁控溅射的加速电压:300V?800V，磁场约:50G?200G，功率密度:lW/cm2?40W/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。
[0015]所述电子束蒸镀方式的具体工艺条件为:工作压强为2X10—3?5X10_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。
[0016]上述有机电致发光器件及其制备方法，通过制备多层结构的阴极结构，该阴极结构层由薄膜层，锌的化合物掺杂层和金属硫化物层组成，薄膜层能够提高阴极的导电性，锌的化合物掺杂层包括锌的化合物及掺杂在所述锌的化合物中的空穴注入材料，锌的化合物为有序晶体结构对光有散射作用，在可见光范围内透过率达到80%左右，空穴注入材料的的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，金属硫化物层的厚度为200nm?400nm对光有较强的反射作用，提高光的反射从而提高发光效率。
【附图说明】
[0017]图1为一实施方式的有机电致发光器件的结构示意图；
[0018]图2为一实施方式的有机电致发光器件的阴极结构示意图；
[0019]图3为实施例1制备的有机电致发光器件的电流密度与流明效率关系图。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例对有机电致发光器件及其制备方法进一步阐明。
[0021]请参阅图1，一实施方式的有机电致发光器件100包括依次层叠的阳极10、空穴注入层20、空穴传输层30、发光层40、电子传输层50、电子注入层60及阴极70。
[0022]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。
[0023]空穴注入层20形成于阳极10表面。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 30nm。
[0024]空穴传输层30形成于空穴注入层20的表面。空穴传输层30的材料选自1，1_ 二[4-[N, N1-二(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50nm。
[0025]发光层40形成于空穴传输层30的表面。发光层40的材料选自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(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5nm?40nm,优选为7nm。
[0026]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Bphen。电子传输层50的厚度为40nm?300nm,优选为220nm。
[0027]电子注入层60形成于电子传输层50表面。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1.2nm。
[0028]阴极70形成于电子注入层60表面。阴极层70由薄膜层701、锌的化合物掺杂层702和金属硫化物层703组成，所述薄膜层701材料选自铟锡氧化物靶材(ΙΤ0)、铝锌氧化物靶材(AZO)和铟锌氧化物靶材(IZO)中至少一种，所述锌的化合物掺杂层702包括锌的化合物及掺杂在所述锌的化合物中的空穴注入材料，所述锌的化合物材料选自氧化锌(ZnO),硫化锌(ZnS)、硒化锌(ZnSe)和氯化锌(ZnCl)中至少一种，所述空穴注入材料选自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，所述金属硫化物选自硫化锌(ZnS)、硫化镉(CdS)、硫化镁(MgS)和硫化铜(CuS)中至少一种。
[0029]所述锌的化合物掺杂层702中所述锌的化合物与空穴注入材料的质量比为0.1:1 ?0.5:1。
[0030]所述薄膜层701厚度为50nm?lOOnm，锌的化合物掺杂层702厚度为20nm?10nm,所述金属硫化物层703厚度为200nm?400nm。
[0031]图2为上述有机电致发光器件100通过制备多层结构的阴极结构示意图，该阴极结构层由薄膜层701，锌的化合物掺杂层702和金属硫化物层703组成，薄膜层能够提高阴极的导电性，锌的化合物掺杂层包括锌的化合物及掺杂在所述锌的化合物中的空穴注入材料，锌的化合物为有序晶体结构对光有散射作用，在可见光范围内透过率达到80%左右，空穴注入材料的的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，金属硫化物层的厚度为200nm?400nm对光有较强的反射作用，提高光的反射从而提高发光效率。
[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1