一种有机电致发光器件及其制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于有机电致发光领域，具体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(OLED)是一种以有机材料为发光材料，能把施加的电能转化为光能的能量转化装置。它具有超轻薄、自发光、响应快、低功耗等突出性能，在显示、照明等领域有着极为广泛的应用前景。
[0003]有机电致发光器件的结构为三明治结构，在阴极和导电阳极之间夹有一层或多层有机薄膜。在含多层结构的器件中，两极内侧主要包括发光层、注入层及传输层。有机电致发光器件是载流子注入型发光器件，在阳极和阴极加上工作电压后，空穴从阳极，电子从阴极分别注入到工作器件的有机材料层中，两种载流子在有机发光材料中复合形成空穴-电子对发光，然后光从电极发出。
[0004]在传统的发光器件中，电子传输速率比空穴传输速率低，使得激子复合几率偏低，并且复合的区域不在发光区域内，因此发光效率较低。
【发明内容】
[0005]为了解决上述问题，本发明通过对电子注入层进行优化，从而提高电子传输速率，提供一种具有较高出光效率的有机电致发光器件。本发明还提供了一种有机电致发光器件的制备方法。
[0006]第一方面，本发明提供了一种有机电致发光器件，包括依次层叠的玻璃基底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极，所述电子注入层包括依次层叠的铁盐掺杂层、金属层和金属硫化物掺杂层，其中，所述铁盐掺杂层的材质为氯化铁、溴化铁和硫化铁中的一种与金属硫化物按照质量比3:1?5:1混合形成的混合物，所述金属层的材质为功函数为-2.0eV?-3.5eV的金属,所述金属硫化物掺杂层的材质为金属硫化物与双极性有机传输材料按照质量比0.5:1?1.2:1混合形成的混合物。
[0007]铁盐掺杂层的材质由铁盐与金属硫化物组成，铁盐为氯化铁、溴化铁和硫化铁中的一种，铁盐有大量的游离电子，可加强电子的传输速率，提高器件的导电性。金属硫化物优选地采用硫化锌、硫化镁、硫化铜或硫化钠，熔点较低，容易蒸镀，成膜性好，可提高膜层平整性，为电子传输提高良好的通道，提高器件的导电性。
[0008]优选地，铁盐掺杂层的厚度为5?30nm。
[0009]金属层的材质为低功函数金属(功函数为-2.0?-3.5eV),可提高电子传输性，同时提闻光的反射作用，从而提闻出光效率。
[0010]优选地，金属层的材质为镁(Mg)、锶(Sr)、钙(Ca)或镱(Yb)。
[0011]优选地，金属层的厚度为I?10nm。
[0012]金属硫化物掺杂层由金属硫化物与双极性有机传输材料组成，金属硫化物可提高光的反射，金属离子的存在可提高光的散射能力。双极性有机传输材料具有传输空穴与传输电子的作用，可在提高电子传输速率的同时降低与相邻层之间的电子注入势垒，提高其电子注入效率。两者掺杂后，金属硫化物的稳定性可使膜层的稳定性得到提高，从而使双极性有机传输材料不易与空气中的水汽和氧气结合，利于提高器件的发光效率。
[0013]优选地，金属硫化物掺杂层采用的金属硫化物选自硫化锌、硫化镁、硫化铜和硫化钠中的一种。
[0014]更优选地，金属硫化物掺杂层与铁盐掺杂层采用不同的金属硫化物。
[0015]优选地，双极性有机传输材料为2，4，6-三(N-苯基-1-萘氨基)-1,3,5-三嗪(TRZ4)、2，6- 二(3- (9H-咔唑-9-基)苯)吡啶(2，6Dczppy)、3'，3" -(4-(萘-1-基)-4!1-1，2，4-三唑-3，5-二基)双(队^二(联苯基)-4-氨)(ρ-TPAm-NTAZ)或 2，5-双(4- (9- (2-乙基己基)-9H-咔唑-3-基)苯基)-1，3，4-噁二唑(CzOXD)0
[0016]优选地，金属硫化物掺杂层的厚度为10?60nm。
[0017]玻璃基底为普通市售玻璃。
[0018]优选地，阳极的材质为透明导电薄膜，选自铟锡氧化物(ΙΤ0)、铝锌氧化物(AZO)或铟锌氧化物(ΙΖ0)。更优选地，阳极的材质为ΙΤ0。
[0019]优选地，阳极的厚度为50?300nm。更优选地，阳极的厚度为105nm。
[0020]优选地，空穴注入层的材质为三氧化钥(Mo03)、三氧化钨(WO3)或五氧化二钒(V2O5)0更优选地，空穴注入层的材质为Mo03。
[0021]优选地，空穴注入层的厚度为20?80nm。更优选地，空穴注入层的厚度为29nm。
[0022]优选地，空穴传输层的材质为1，1- 二 [4-[N，N' -二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)、4，f，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N, K - 二苯基-N, K -二(1-萘基)_1，1'-联苯_4，4' -二胺(NPB)。更优选地，空穴传输层的材质为TCTA。
[0023]优选地，空穴传输层的厚度为20?60nm。更优选地，空穴传输层的厚度为42nm。
[0024]优选地，发光层的材质为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 -萘基)蒽(ADN)、4，4，-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1，I’ -联苯(BCzVBi)或8-羟基喹啉铝(Alq3)。更优选地，发光层的材质为BCzVBi0
[0025]优选地，发光层的厚度为5?40nm。更优选地,发光层的厚度为17nm。
[0026]优选地，电子传输层的材质为4，7-二苯基-1，10-菲罗啉(Bphen)、l，2，4-三唑衍生物或1，3，5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)。
[0027]更优选地，1，2，4-三唑衍生物为3-(联苯-4-基)_5_(4_叔丁基苯基)_4_苯基-4H-1，2，4-三唑(TAZ)。更优选地，电子传输层的材质为TPBi。
[0028]优选地，电子传输层的厚度为40?250nm。更优选地，电子传输层的厚度为105nm。
[0029]优选地，阴极的材质为银(Ag)、铝(Al) JS(Pt)或金(Au)。更优选地，阴极的材质为银。
[0030]优选地，阴极的厚度为80?250nm。更优选地，阴极的厚度为lOOnm。
[0031]第二方面，本发明提供了一种有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤:
[0032]提供清洁的玻璃基底；
[0033]在所述玻璃基底上磁控溅射制备阳极；
[0034]在所述阳极上依次热阻蒸镀制备空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层；
[0035]在所述电子传输层上制备电子注入层，所述电子注入层包括依次层叠的铁盐掺杂层、金属层和金属硫化物掺杂层；所述铁盐掺杂层的制备步骤为，将氯化铁、溴化铁和硫化铁中的一种与金属硫化物按照质量比3:1?5:1混合形成的混合物通过热阻蒸镀方法制备在所述电子传输层上；所述金属层的制备步骤为，将功函数为-2.0eV?-3.5eV的金属通过热阻蒸镀方法制备在所述铁盐掺杂层上；所述金属硫化物掺杂层的制备步骤为，将金属硫化物掺杂层的材质为金属硫化物与双极性有机传输材料按照质量比0.5:1?1.2:1混合形成的混合物通过电子束蒸镀方法制备在所述金属层上；
[0036]在所述金属硫化物掺杂层上热阻蒸镀制备阴极；
[0037]以上步骤完成后，得到所述有机电致发光器件。
[0038]玻璃基底为普通市售玻璃。通过对玻璃基底的清洗，除去玻璃基底表面的有机污染物。
[0039]具体地，玻璃基底的清洁操作为:将玻璃基底依次用蒸馏水、乙醇冲洗，然后放在异丙醇中浸泡过夜，去除玻璃表面的有机污染物，得到清洁的玻璃基底。
[0040]阳极通过磁控溅射的方法设置在玻璃基底上。优选地，磁控溅射阳极的条件为加速电压300?800V，磁场50?200G，功率密度I?40W/cm2。
[0041]更优选地，磁控溅射的条件为加速电压600?700V，磁场100?120G，功率密度25 ?30W/cm2。
[0042]优选地，阳极的材质为透明导电薄膜，选自铟锡氧化物(ΙΤ0)、铝锌氧化物(AZO)或铟锌氧化物(ΙΖ0)。更优选地，阳极的材质为ΙΤ0。
[0043]优选地，阳极的厚度为50?300nm。更优选地，阳极的厚度为105nm。
[0044]在阳极上依次热阻蒸镀制备空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层。优选地，热阻蒸镀条件为压强5 X 10_5?2X 10_3Pa，速度0.1?lnm/s。
[0045]更优选地，热阻蒸镀空穴注入层、空穴传输层、发光层和电子传输层的条件为压强2Χ1(Γ4 ?8Xl(T4Pa，速度 0.2 ?0.5nm/s。
[0046]优选地，空穴注入层的材质为三氧化钥(Mo03)、三氧化钨(WO3)或五氧化二钒(V2O5)0更优选地，空穴注入层的材质为Mo03。
[0047]优选地，空穴注入层的厚度为20?80nm。更优选地，空穴注入层的厚度为29nm。
[0048]优选地,空穴传输层的材质为1，1- 二 [4-[N, N' -二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)、4，f，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N, K - 二苯基-N, K -二(1-萘基)_1，1'-联苯_4，4' -二胺(NPB)。更优选地，空穴传输层的材质为TCTA。
[0049]优选地，空穴传输层的厚度为20?60nm。更优选地，空穴传输层的厚度为42nm。
[0050]优选地，发光层的材质为4- (二腈甲基)-2_ 丁基-6- (1，1，7，7_四甲基久洛呢啶-9-