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电子注入层一般采用氟化锂，但是由于氟化锂熔点过高，蒸镀时必须采用较大电流来蒸镀，而有机蒸镀室的蒸镀室温度过高，会使其他有机功能层受到破坏，并且氟化锂的成膜性较差，容易形成电子缺陷，造成电子的淬灭，降低了电子和空穴的复合几率。
【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，所述电子注入层由铷的化合物掺杂层和金属掺杂层组成，所述铷的化合物掺杂层包括铷的化合物材料和掺杂在所述铷的化合物材料中的第一金属材料，所述铷的化合物材料选自碳酸铷、氯化铷、硝酸铷及硫酸铷中至少一种，所述第一金属材料的功函数为-4.0eV?-5.5eV，所述金属掺杂层包括第二金属材料及掺杂在所述第二金属材料中的二氧化钛，所述第二金属材料的功函数为-2.0eV?-3.5eV。
[0006]所述铷的化合物掺杂层中所述铷的化合物材料与第一金属材料的质量比为1:1?3:1，所述金属掺杂层中所述第二金属材料与所述二氧化钛的质量比为5:1?20:1。
[0007]所述铷的化合物掺杂层厚度为5nm?20nm,所述金属掺杂层厚度为50nm?80nm。
[0008]所述第一金属选自银、铝、钼及金中至少一种，所述第二金属选自镁、锶、钙及镱中至少一种。
[0009]一种有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤:
[0010]通过磁控溅射的方式在阳极表面依次形成空穴注入层、空穴传输层、发光层及电子传输层；
[0011]然后在电子传输层表面制备电子注入层，所述电子注入层由铷的化合物掺杂层和金属掺杂层组成，所述电子注入层的制备方式为:在电子传输层表面通过电子束蒸镀的方法制备铷的化合物掺杂层，所述铷的化合物掺杂层包括铷的化合物材料和掺杂在所述铷的化合物材料中的第一金属材料，所述铷的化合物材料选自碳酸铷、氯化铷、硝酸铷及硫酸铷中至少一种，所述第一金属材料的功函数为-4.0eV?-5.5eV,然后在所述铷的化合物掺杂层表面通过电子束蒸镀方式制备金属掺杂层，所述金属掺杂层包括第二金属材料及掺杂在所述第二金属材料中的二氧化钛，所述第二金属材料的功函数为-2.0eV?-3.5eV，及，
[0012]在所述电子注入层表面通过磁控溅射的方式形成阴极。
[0013]所述铷的化合物掺杂层中所述铷的化合物材料与第一金属材料的质量比为1:1?3:1，所述金属掺杂层中所述第二金属材料与所述二氧化钛的质量比为5:1?20:1。
[0014]所述铷的化合物掺杂层厚度为5nm?20nm,所述金属掺杂层厚度为50nm?80nm。
[0015]所述二氧化钛的粒径为20nm?40nm。
[0016]所述电子束蒸镀方式的工艺具体为: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。
[0017]所述磁控溅射方式的工艺具体为:工作压强为2X10—3?5X10_5Pa，蒸镀速率为0.lnm/s?10nm/s，磁控溅射的加速电压为300V?800V，磁场为50G?200G，功率密度为Iff/cm2 ?40W/cm2。
[0018]上述有机电致发光器件及其制备方法，通过制备电子注入层结构，该电子注入层结构层由铷的化合物掺杂层和金属掺杂层组成组成，所述铷的化合物掺杂层包括铷的化合物材料组和掺杂在所述铷的化合物材料中的第一金属材料，铷的化合物熔点较低容易蒸镀，因为有金属离子的存在，并且功函数较低，所以有利于电子的注入，能够降低电子的注入势垒提高电子注入效率，同时，金属铷元素的电子浓度较高，可提高电子的传输速率，第一金属材料为高功函数金属具有自由电子较多，导电性强，可增强电子的传输速率的特点，金属掺杂层由第二金属材料和二氧化钛组成，第二金属材料为低功函数金属，可有效降低阴极与有机层之间的电子注入势垒，提高阴极与有机层之间的电子注入效率，同时，低功函数金属成膜后可对光有较强的反射作用，使光发生反射，提高反射效率，从而使往顶部发射的光反射回到底部出射，提高器件的出光效率，二氧化钛比表面积大，孔隙率高，可使光发生散射，使向两侧发射的光可以回到中间，然后再通过金属进行反射，从而提高发光效率。
【附图说明】
[0019]图1为一实施方式的有机电致发光器件的结构示意图；
[0020]图2为一实施方式的有机电致发光器件的电子注入层结构示意图；
[0021]图3为实施例1制备的有机电致发光器件的电流密度与电流效率关系图。
【具体实施方式】
[0022]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。
[0023]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。
[0024]阳极10为铟锡氧化物玻璃(IT0)、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(IZ0)，优选为IT0，阳极10的厚度为50nm?300nm，优选为120nmo
[0025]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。
[0026]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，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TCTA。空穴传输层30的厚度为20nm?60nm，优选为28nm。
[0027]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-( 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5nm?40nm,优选为26nm。
[0028]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?250nm,优选为lOOnm。
[0029]如图2所示，电子注入层60形成于电子传输层50表面。电子注入层60由铷的化合物掺杂层601和金属掺杂层602组成，所述铷的化合物掺杂层601包括铷的化合物材料和掺杂在所述铷的化合物材料中的第一金属材料，所述铷的化合物材料选自碳酸铷(Rb2C03)、氯化铷(RbCl)、硝酸铷(RbNO3)及硫酸铷(Rb2SO4)中至少一种，所述第一金属材料的功函数为-4.0eV?-5.5eV,所述金属掺杂层602包括第二金属材料及掺杂在所述第二金属材料中的二氧化钛，所述第二金属材料的功函数为-2.0eV?-3.5eV。
[0030]所述铷的化合物掺杂层601中所述铷的化合物材料与第一金属材料的质量比为1:1?3:1，所述金属掺杂层602中所述第二金属材料与所述二氧化钛(T12)的质量比为5:1 ?20:1。
[0031]所述铷的化合物掺杂层601厚度为5nm?20nm,所述金属掺杂层602厚度为50nm ?80nmo
[0032]所述第一金属选自银(Ag)、铝(Al)、钼(Pt)及金(Au)中至少一种，所述第二金属选自镁(Mg)、银(SrXIi(Ca)及镱(Yb)中至少一种。
[0033]阴极70形成于电子注入层60表面。阴极层70材料为银(Ag)、铝(Al)、钼(Pt)或金(Au),优选Ag,厚度为80nm?250nm,优选厚度为90nm。
[0034]上述有机电致发光器件100通过制备多层结构的电子注入层结构示意图，该电子注入层结构层由铷的化合物掺杂层和金属掺杂层组成组成，所述铷的化合物掺杂层包括铷的化合物材料组和掺杂在所述铷的化合物材料中的第一金属材料，铷的化合物熔点较低容易蒸镀，因为有金属离子的存在，并且功函数较低，所以有利于电子的注入，能够降低电子的注入势垒提高电子注入效率，同时，金属铷元素的电子浓度较高，可提高电子的传输速率，第一金属材料为高功函数金属具有自由电子较多，导电性强，可增强电子的传输速率的特点，金属掺杂层由第二金属材料和二氧化钛组成，第二金属材料为低功函数金属，可有效降低阴极与有机层之间的电子注入势垒，提高阴