专利名称：发蓝光的有机电致发光装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种有机电致发光装置。
背景技术：
有机电致发光(OEL)器件作为显示设备具有视角宽、全固体化、对比度强、响应速度快、主动发光等特点，尤其是它采用有机化合物作为发光材料，材料选择范围广，易于获得从蓝光到红光整个可见光范围内任意颜色的发光，从而达到全色显示。
有机电致发光装置的基本结构通常包括阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极。为了提高该装置的发光效率，上述结构可改进为阳极/空穴注入层或空穴缓冲层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极，其中空穴传输层、发光层、电子传输层为有机化合物材料。
有机电致发光装置的发光原理在电场的作用下，电子和空穴分别从阴极和阳极向夹在两电极之间的有机物注入，注入的电子和空穴在有机物中迁移，并穿过电子传输层和空穴传输层在发光层中复合产生激子，激子将能量传递给发光分子，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而释放出光能。
电致发光(EL)可分为有机电致发光和无机电致发光。有机电致发光具有驱动电压低、制备工艺成本低的特点，尤其能得到高亮度的蓝色发光，而且还可以色转换膜将蓝色光转化成其它颜色的光，实现彩色化。
人们已经进行了许多努力以获得较高亮度、较高效率、较稳定的有机蓝色发光。
例如，公开的美国专利5130603，其中用一类二苯乙烯亚芳烃化合物作为有机电致发光装置的发光层材料，这种装置发出蓝绿色光。
公开的美国专利5141671采用改性的羟基喹啉铝衍生物作为发光层材料获得蓝色发光，色坐标为x＝0.156，y＝0.136；而在改性的羟基喹啉铝中掺杂发光材料获得蓝色光，色坐标为x＝0.15，y＝0.16。
美国专利5935721公开的美国专利5935721采用蒽的衍生物作为发光层材料获得了蓝色发光，用通常的羟基喹啉铝作电子传输材料在电流密度20mA/cm2时色坐标为x＝0.187，y＝0.218，电流效率为1.67cd/A；而用一种空穴阻挡型材料TPBI作电子传输材料后在电流密度20mA/cm2时色坐标为x＝0.152，y＝0.097，电流效率为1.75cd/A；而在前述两种结构器件发光层材料蒽的衍生物中掺杂2％的芘衍生物，则得到相应两种器件的蓝色发光色坐标分别为x＝0.154、y＝0.232和x＝0.137，y＝0.203，电流效率分别为3.18cd/A和5.03cd/A。
在各种蓝色有机电致发光器件中，用蒽的衍生物作为发光材料的器件稳定性相对较好，但色纯度还有待改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构合理，发射深色蓝光的发蓝光的有机电致发光装置。
本发明的技术解决方案是一种发蓝光的有机电致发光装置，其特征是包括阴极、阳极，在阴极、阳极之间设置有机发光介质层。
在阳极、阴极之间设置发光辅助层。发光辅助层是电子注入层、电子传输层、空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层中的一层或多层。
有机发光介质层由蓝色荧光主体物质和蓝色荧光掺杂物质组成，两者用量的重量比为蓝色荧光主体物质∶蓝色荧光掺杂物质＝102∶98～199∶1。
有机发光介质层由蓝色荧光主体物质和蓝色荧光掺杂物质组成，两者用量的重量比为蓝色荧光主体物质∶蓝色荧光掺杂物质＝190∶10～199∶1。
蓝色荧光主体物质为芳香咔唑类材料，蓝色荧光掺杂物质为蒽的取代衍生物。
芳香咔唑类材料是以下通式的化合物 其中n取1～5；蒽的取代衍生物是以下通式的化合物 通式(II)中，R1-R10分别独立地表示氢原子、卤素原子、氰基、具有1-10个碳原子的烷基或烷氧基、具有6-30个碳原子的取代烯炔基或未取代烯炔基、具有6-30个碳原子的取代芳基或未取代芳基。
电子注入层材料为氟化锂，电子传输层材料为化合物Alq、Bphen、TPBI或PBD，空穴注入层材料为酞青铜，空穴传输层材料为TPD或NPB，空穴阻挡层材料为Bphen、BCP、TPBI或PBD。
发光辅助层是电子注入层、电子传输层、空穴传输层，阴极、阳极、有机发光介质层、发光辅助层各层的排列顺序是阳极、空穴传输层、有机发光介质层、电子传输层、电子注入层、阴极。
本发明的装置中阳极用ITO(氧化锡铟)，阴极用铝电极。
有机电致发光装置的制备采用真空气相沉积法，在阳极ITO薄膜上沉积发光辅助层和有机发光介质层。沉积次序根据有机电致发光装置的结构而定，通常在阳极ITO薄膜上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、有机发光介质层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层，最后沉积阴极层，并封装。空穴注入层的厚度在5-30nm，空穴传输层的厚度在20-90nm，有机发光介质层的厚度在10-60nm，空穴阻挡层的厚度在5-40nm，电子传输层的厚度在10-60nm，电子注入层的厚度在0.5-5nm，阴极层的厚度在100-400nm。有机发光介质层和发光辅助层的厚度在上述范围内调节，以获得最高发光效率和最好的发光色度。优选地，有机发光介质层、发光辅助层和阴极层总的厚度在200-600nm之问。
按上述方法制备的有机电致发光装置，在阳极接正极、阴极接负极，施加一定的直流电压时发光，施加的直流电压在5-30V范围。
本发明产品能发射深蓝色光，且具有较高效率。可用作各种显示设备中的发光装置。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明图1是实施例1～3的结构示图。
图2是实施例4的结构示图。
具体实施例方式实施例1有机电致发光装置的制备，以BH2和BD6混合物为有机发光介质层，以Bphen为电子传输层。
(1)将涂有ITO透明电极线的玻璃基材按次序用市售的去污粉擦洗、在去离子水中超声漂洗4分钟，在洁净室中烘干，用UV臭氧处理10分钟，转移至真空沉积设备中。
(2)在真空度达到5×10-3Pa的真空沉积设备中沉积厚度为90nm的TPD空穴传输层薄膜。
(3)在上述TPD空穴传输层上沉积厚度为40nm的有机发光介质层，该有机发光介质层由BH2和BD6经均匀混合而成。
(4)在上述有机发光介质层上沉积厚度为25nm的Bphen电子传输层，这一层兼作空穴阻挡层。
(5)在上述Bphen电子传输层上沉积厚度为0.8nm的LiF电子注入层。
(6)在上述LiF电子注入层上沉积厚度为200nm的铝阴极。
上述过程完成了有机电致发光装置的制备。装置在正向电压驱动下，在电流密度为20mA/cm2时，亮度为281cd/m2，色坐标为(0.1637，0.1517)。
实施例2有机电致发光装置的制备，以BH2和BD16混合物为有机发光介质层，以Bphen为电子传输层。
(1)将涂有ITO透明电极线的玻璃基材按次序用市售的去污粉擦洗、在去离子水中超声漂洗4分钟，在洁净室中烘干，用UV臭氧处理10分钟，转移至真空沉积设备中。
(2)在真空度达到5×10-3Pa的真空沉积设备中沉积厚度为90nm的TPD空穴传输层薄膜。
(3)在上述TPD空穴传输层上沉积厚度为40nm的有机发光介质层，该有机发光介质层由BH2和BD16经均匀混合而成。
(4)在上述有机发光介质层上沉积厚度为25nm的Bphen电子传输层，这一层兼作空穴阻挡层。
(5)在上述Bphen电子传输层上沉积厚度为0.8nm的LiF电子注入层。
(6)在上述LiF电子注入层上沉积厚度为200nm的铝阴极。
上述过程完成了有机电致发光装置的制备。装置在正向电压驱动下，在电流密度为20mA/cm2时，亮度为411cd/m2，色坐标为(0.1521，0.0883)。
实施例3有机电致发光装置的制备，以BH2和BD16混合物为有机发光介质层，以Alq为电子传输层。
(1)将涂有ITO透明电极线的玻璃基材按次序用市售的去污粉擦洗、在去离子水中超声漂洗4分钟，在洁净室中烘干，用UV臭氧处理10分钟，转移至真空沉积设备中。
(2)在真空度达到5×10-3Pa的真空沉积设备中沉积厚度为90nm的TPD空穴传输层薄膜。
(3)在上述TPD空穴传输层上沉积厚度为40nm的有机发光介质层，该有机发光介质层由BH2和BD16经均匀混合而成。
(4)在上述有机发光介质层上沉积厚度为25nm的Alq电子传输层。
(5)在上述Alq电子传输层上沉积厚度为0.8nm的LiF电子注入层。
(6)在上述LiF电子注入层上沉积厚度为200nm的铝阴极。
上述过程完成了有机电致发光装置的制备。装置在正向电压驱动下，在电流密度为20mA/cm2时，亮度为214cd/m2，色坐标为(0.1698，0.131)。
实施例4在阳极上沉积有机发光介质层，在有机发光介质层上沉积阴极。其余同实施例1。
实施例5一种发蓝光的有机电致发光装置，包括阴极、阳极，在阴极、阳极之间设置有机发光介质层。
在阳极、阴极之间设置发光辅助层。发光辅助层是电子注入层、电子传输层、空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层中的一层或多层。
有机发光介质层由蓝色荧光主体物质和蓝色荧光掺杂物质组成，两者用量的重量比为蓝色荧光主体物质∶蓝色荧光掺杂物质＝102∶98～199∶1(例102∶98、150∶50、190∶10、199∶1)。
蓝色荧光主体物质为芳香咔唑类材料，蓝色荧光掺杂物质为蒽的取代衍生物。
芳香咔唑类材料是以下通式的化合物
其中n取1～5；例可以为BH1 BH2 BH3
BH4 蒽的取代衍生物是以下通式的化合物 通式(II)中，R1-R10分别独立地表示氢原子、卤素原子、氰基、具有1-10个碳原子的烷基或烷氧基、具有6-30个碳原子的取代烯炔基或未取代烯炔基、具有6-30个碳原子的取代芳基或未取代芳基。
例可以为所选的蒽的取代衍生物的具体实例如下BD1 BD2 BD3
BD4 BD5 BD6 BD7
BD8 BD9
BD10 BD11
BD12 BD13 BD14
BD15 BD16 BD17
BD18 BD19 BD20
BD21 BD22 BD23
BD24 BD25 BD26
BD27 BD28
BD29 BD30 电子注入层材料为氟化锂(LiF)；电子传输层材料为化合物Alq、Bphen、TPBI或PBD空穴注入层材料为酞青铜(CuPc)，空穴传输层材料为TPD或NPB，空穴阻挡层材料为Bphen、BCP、TPBI或PBD。
上述物质的结构式如下TPD NPB Bphen BCP
TPBI PBD Alq 本发明的装置中阳极用ITO(氧化锡铟)，阴极用铝电极。
有机电致发光装置的制备采用真空气相沉积法，在阳极ITO薄膜上沉积发光辅助层和有机发光介质层。沉积次序根据有机电致发光装置的结构而定，通常在阳极ITO薄膜上依次沉积空穴注入层、空穴传输层、有机发光介质层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层，最后沉积阴极层，并封装。空穴注入层的厚度在5-30nm(例5、20、30nm)，空穴传输层的厚度在20-90nm(例20、60、90nm)，有机发光介质层的厚度在10-60nm(例10、35、60nm)，空穴阻挡层的厚度在5-40nm(例5、25、40nm)，电子传输层的厚度在10-60nm(10、30、60nm)，电子注入层的厚度在0.5-5nm(0.5、3、5nm)，阴极层的厚度在100-400nm(例100、260、300nm)。有机发光介质层和发光辅助层的厚度在上述范围内调节，以获得最高发光效率和最好的发光色度。
按上述方法制备的有机电致发光装置，在阳极接正极、阴极接负极，施加一定的直流电压时发光，施加的直流电压在5-30V范围。发射深蓝色光，且具有较高效率。
权利要求
1.一种发蓝光的有机电致发光装置，其特征是包括阴极、阳极，在阴极、阳极之间设置有机发光介质层。
2.根据权利要求1所述的发蓝光的有机电致发光装置，其特征是在阳极、阴极之间设置发光辅助层。
3.根据权利要求2所述的发蓝光的有机电致发光装置，其特征是发光辅助层是电子注入层、电子传输层、空穴注入层、空穴传输层、空穴阻挡层中的一层或多层。
4.根据权利要求1、2或3所述的发蓝光的有机电致发光装置，其特征是有机发光介质层由蓝色荧光主体物质和蓝色荧光掺杂物质组成，两者用量的重量比为蓝色荧光主体物质∶蓝色荧光掺杂物质＝102∶98～199∶1。
5.根据权利要求4所述的发蓝光的有机电致发光装置，其特征是有机发光介质层由蓝色荧光主体物质和蓝色荧光掺杂物质组成，两者用量的重量比为蓝色荧光主体物质∶蓝色荧光掺杂物质＝190∶10～199∶1。
6.根据权利要求4所述的发蓝光的有机电致发光装置，其特征是蓝色荧光主体物质为芳香咔唑类材料，蓝色荧光掺杂物质为蒽的取代衍生物。
7.根据权利要求4所述的发蓝光的有机电致发光装置，其特征是芳香咔唑类材料是以下通式的化合物 其中n取1～5；蒽的取代衍生物是以下通式的化合物 通式(II)中，R1-R10分别独立地表示氢原子、卤素原子、氰基、具有1-10个碳原子的烷基或烷氧基、具有6-30个碳原子的取代烯炔基或未取代烯炔基、具有6-30个碳原子的取代芳基或未取代芳基。
8.根据权利要求3所述的发蓝光的有机电致发光装置，其特征是电子注入层材料为氟化锂，电子传输层材料为化合物Alq、Bphen、TPBI或PBD，空穴注入层材料为酞青铜，空穴传输层材料为TPD或NPB，空穴阻挡层材料为Bphen、BCP、TPBI或PBD。
9.根据权利要求8所述的发蓝光的有机电致发光装置，其特征是发光辅助层是电子注入层、电子传输层、空穴传输层，阴极、阳极、有机发光介质层、发光辅助层各层的排列顺序是阳极、空穴传输层、有机发光介质层、电子传输层、电子注入层、阴极。
全文摘要
本发明公开了一种发蓝光的有机电致发光装置，包括阴极、阳极，在阴极、阳极之间设置有机发光介质层。本发明产品能发射深蓝色光，且具有较高效率。可用作各种显示设备中的发光装置。
文档编号H05B33/14GK1988202SQ20061016148
公开日2007年6月27日 申请日期2006年12月13日 优先权日2006年12月13日
发明者丁邦东, 石玉军, 范从光, 吴锦明, 张跃华 申请人:南通大学