專利名稱：雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光電器件領(lǐng)域，尤其涉及一種雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件及其制備方法。
背景技術(shù)：
1987年,美國Eastman Kodak公司的Tang和VanSlyke報道了有機電致發(fā)光研究中的突破性進展。他們首次利用真空蒸鍍技術(shù)把具有空穴傳輸性的芳香族二胺和熒光效率較高并具有電子傳輸性的8-羥基喹啉鋁(Alq3)組合制備出了雙層有機電致發(fā)光器件。器件在IOV驅(qū)動電壓下，發(fā)射綠光，亮度高達1000cd/m2，效率達到I. 51m/W，壽命超過1000小時。這個里程碑式的工作使人們看到了有機電致發(fā)光實用化和商業(yè)化的美好前景。 自從1994年J. Kido等人首次報道了白色有機電致發(fā)光器件(WOLEDs)以來，這方面的研究引起了人們的廣泛興趣。1995年，他們在science上報道了多發(fā)光層結(jié)構(gòu)得到白光。采用了兩個或三個獨立的發(fā)光層發(fā)射不同顏色的光，這些不同顏色的光沿著一個方向出射的時候合成白光?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展了各種各樣的器件結(jié)構(gòu)來得到高效且顯色性穩(wěn)定的白光器件。然而，相比于半導體發(fā)光二極管LEDs，現(xiàn)在的白光OLED的發(fā)光效率仍然較低，并且需要進一步提高。因此，一般采用磷光發(fā)光體摻雜到熒光主體材料中以充分利用單線態(tài)和三線態(tài)發(fā)光，從而提高器件發(fā)光效率。由于三線態(tài)激子比較短的載流子壽命，在高驅(qū)動電壓時，由于載流子的濃度比較高，容易導致三線態(tài)-三線態(tài)湮滅。因此，當增加磷光OLED器件的驅(qū)動電壓時，會出現(xiàn)一個最大值，然后就急劇下降，這就阻礙了磷光OLED器件在實際中的應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以降低驅(qū)動電壓的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件?！N雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，包括半球殼狀基底，在所述半球殼狀基底的內(nèi)表面依次層疊有陽極層、P型摻雜空穴傳輸層、電子阻擋層、藍光發(fā)光層、綠光發(fā)光層、空穴阻擋層、η型摻雜電子傳輸層以及陰極層。上述雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，所述半球殼狀基底的內(nèi)徑為3 10mm，且所述半球殼狀基底的厚度與內(nèi)徑之間的厚徑比為O. I I. O。上述雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，其功能層的材料如下所述陽極層的材料為常用導電材料，如，氧化銦錫、摻氟氧化錫、摻鋁氧化鋅或摻銦氧化鋅；所述P型摻雜空穴傳輸層的材料為空穴傳輸材料摻雜四氟四氰基對苯醌二甲烷、四氰基對苯醌二甲烷或三氧化鑰；所述空穴傳輸材料為4，4'，4"-三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺、N，N’_ 二(3-甲基苯基)-N，N’- 二苯基-4，4'-聯(lián)苯二胺、4，4'，4"-三(咔唑_9_基)三苯胺或N，N’-(I-萘基)-N，N’- 二苯基-4，4'-聯(lián)苯二胺；所述電子阻擋層的材料為1，1_ 二 [4-[N，N’ - 二(P-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷、N，N’- 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4'-聯(lián)苯二胺或4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺；所述發(fā)光層的材料為4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺、1，2，4_三唑衍生物或N-芳基苯并咪唑摻雜 發(fā)光材料；所述藍光發(fā)光層的材料為主體材料、紅光發(fā)光材料和藍光發(fā)光材料；其中，所述藍光發(fā)光材料雙(4，6-二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥或雙(4，6_ 二氟苯基吡啶)-四(I-吡唑基)硼酸合銥；所述綠光發(fā)光層的材料為主體材料、紅光發(fā)光材料和綠光發(fā)光材料；其中,所述綠光發(fā)光材料為所述綠光發(fā)光材料為三(2-苯基吡啶)合銥或乙酰丙酮二(2-苯基吡啶)合銥；上述藍光發(fā)光層和綠光發(fā)光層中所述主體材料為2，8-二(二苯磷氧基)苯并噻吩、4，4'，4"-三(咔唑_9_基)三苯胺與N-芳基苯并咪唑的摻雜混合材料、苯基嗎琳與2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-I，3，4-噁二唑的摻雜混合材料或者4，4' -二(9-咔唑)聯(lián)苯與4，7-二苯基-I，10-菲羅啉的摻雜混合材料；所述紅光發(fā)光材料為二(2-甲基-二苯基喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥、二(I-苯基異喹啉)(乙酰丙酮)合銥或三(I-苯基-異喹啉)合銥；所述空穴阻擋層的材料為2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1，3，4-噁二唑、8-羥基喹啉鋁、2，5- 二(I-萘基)-1，3，4- 二唑、4，7- 二苯基-1，10-菲羅啉或N-芳基苯并咪唑；所述η型摻雜電子傳輸層的材料為電子傳輸材料摻雜碳酸銫、疊氮化銫、氟化銫、氟化鋰或碳酸鋰；所述電子傳輸材料為2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-I, 3,4-卩惡二唑、8-輕基喹啉鋁、2，5- 二(I-萘基)-1，3，4_ 二唑、4，7- 二苯基-1，10-菲羅啉或N-芳基苯并咪唑；所述陰極層的材料為常見金屬，如，銀、鋁、鉬、金或鎂銀合金。本發(fā)明的另一目的在于提供上述雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的制備方法，包括如下步驟SI、清洗、干燥半球殼狀基底；S2、采用磁控濺射工藝，在所述半球殼狀基底的內(nèi)表面濺鍍陽極層；S3、在所述陽極層表面依次蒸鍍P型摻雜空穴傳輸層、電子阻擋層、藍光發(fā)光層、綠光發(fā)光層、空穴阻擋層、η型摻雜電子傳輸層以及陰極層；上述工藝完成后，制得所述雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件。本發(fā)明提供的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，采用兩層發(fā)光層，且兩層發(fā)光層均采用主客體摻雜結(jié)構(gòu)，并且主體材料為雙極性主體材料或者為空穴傳輸性與電子傳輸性主體材料的混合材料，這樣就能拓寬激子的碰撞復合區(qū)域，從而減少三線態(tài)-三線態(tài)湮滅，降低了有機電致發(fā)光器件的啟動電壓。


圖I為本發(fā)明的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的制備工藝流程圖；圖3為實施例I與對比例的有機電致發(fā)光器件的亮度-電壓曲線對比圖；圖4為實施例I與對比例的有機電致發(fā)光器件的流明效率-電流密度曲線圖。
具體實施方式

本發(fā)明提供的一種雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，如圖I所示，包括半球殼狀基底101，在所述半球殼狀基底的內(nèi)表面依次層疊有陽極層102、P型摻雜空穴傳輸層103、電子阻擋層104、藍光發(fā)光層105、綠光發(fā)光層106、空穴阻擋層107、n型摻雜電子傳輸層108以及陰極層109 ；上述雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件中，半球殼狀基底(如，玻璃)的內(nèi)徑為3 10mm，且半球殼狀基底的厚度與內(nèi)徑之間的關(guān)系為厚徑比(—)為O. I I. O ;根據(jù)相
T
應的內(nèi)徑調(diào)節(jié)厚度。上述雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，其功能層的材料如下所述陽極層的材料為常用導電材料，如，氧化銦錫(ΙΤ0)、摻氟氧化錫(FT0)、摻鋁氧化鋅(AZO)或摻銦氧化鋅(IZO);陽極層的材料優(yōu)選ITO ;陽極層的厚度為100 200nm，厚度優(yōu)選為150nm ；所述P型摻雜空穴傳輸層的材料為空穴傳輸材料(如，4，4'，4"-三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺(m-MTDATA)、N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4'-聯(lián)苯二胺(TPD)、4，4' A"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N，N’-(I-萘基)-N，N’ - 二苯基-4，4'-聯(lián)苯二胺(NPB))摻雜四氟四氰基對苯醌二甲烷(F4-TCNQ)、四氰基對苯醌二甲烷(TCNQ)或三氧化鑰(MoO3) ;p型摻雜空穴傳輸層的材料優(yōu)選為m-MTDATA:F4-TCNQ，p型摻雜空穴傳輸層的厚度為20 80nm，厚度優(yōu)選為40nm ;所述p型摻雜空穴傳輸層的材料中，摻雜材料，即四氟四氰基對苯醌二甲烷(F4-TCNQ)、四氰基對苯醌二甲烷(TCNQ)或三氧化鑰(MoO3)的摻雜質(zhì)量百分比為O. 4% 4% ;所述電子阻擋層的材料為1，1_ 二 [4_[N，N’ - 二(p-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、N，N’- 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基 _4，4'-聯(lián)苯二胺(TPD)或 4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)；電子阻擋層的材料優(yōu)選為TAPC ；電子阻擋層的厚度為2 20nm,厚度優(yōu)選為5nm ；所述藍光發(fā)光層的材料為主體材料、紅光發(fā)光材料和藍光發(fā)光材料，所述綠光發(fā)光層的材料為主體材料、紅光發(fā)光材料和綠光發(fā)光材料；其中所述主體材料為2，8_ 二(二苯磷氧基)苯并噻吩(PPT)、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)與N-芳基苯并咪唑(TPBi)的摻雜混合材料(即TCTA: TPBi，TCTA與TPBi的摩爾比為I : I)、苯基嗎琳(NPB)與2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基)苯基_1，3，4-噁二唑(PBD)的摻雜混合材料(即NPB:I3BD, NPB與PBD的摩爾比為I : I)、4，f -二(9-咔唑)聯(lián)苯(CBP)與4，7-二苯基-I，10-菲羅啉(Bphen)的摻雜混合材(即CBP:Bphen，CBP與Bphen的摩爾比為1:1);
所述藍光發(fā)光材料為雙(4，6- 二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥(FIrpic)或雙(4,6- 二氟苯基吡啶)_四(I-吡唑基)硼酸合銥(FIr6)；所述綠光發(fā)光材料為三(2-苯基吡啶)合銥(IHppy)3)或乙酰丙酮二(2_苯基批唳)合銥(Ir(ppy)2(acac))；所述紅光發(fā)光材料為二(2-甲基-二苯基喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥(Ir (MDQ)2(acac))、二(I-苯基異喹啉)(乙酰丙酮)合銥(Ir (piq)2 (acac))或三(I-苯基-異喹啉)合銥(Ir(piq)3)；
所述藍光發(fā)光層中，藍光發(fā)光材料為客體材料，紅光發(fā)光材料為摻雜材料；且所述藍光發(fā)光層中，客體材料的質(zhì)量百分比為5 15wt%，摻雜材料的質(zhì)量百分比為O. I Iwt % ;該藍光發(fā)光層的厚度為8 20nm ；所述綠光發(fā)光層中，綠光發(fā)光材料為客體材料，紅光發(fā)光材料為摻雜材料；且所述綠光發(fā)光層中，客體材料的質(zhì)量百分比為5 15wt%，摻雜材料的質(zhì)量百分比為O. I Iwt % ;該綠光發(fā)光層的厚度為8 20nm ；所述空穴阻擋層的材料為2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基)苯基_1，3，4_噁二唑(PBD)、8_ 羥基喹啉鋁(Alq3)、2，5_ 二(I-萘基)_1，3，4_ 二唑(BND)、4，7_ 二苯基 _1，10-菲羅啉(Bphen)或N-芳基苯并咪唑(TPBi);空穴阻擋層的材料優(yōu)選為Bphen ;空穴阻擋層厚度為2 20nm，厚度優(yōu)選為IOnm ；所述η型摻雜電子傳輸層的材料為電子傳輸材料(如,2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基)苯基-1，3，4-噁二唑(PBD)、8_ 羥基喹啉鋁(Alq3)、2，5_ 二(I-萘基)_1，3，4_ 二唑(BND)、4，7_ 二苯基-1，10-菲羅啉(Bphen)或N-芳基苯并咪唑(TPBi))摻雜碳酸銫(Cs2CO3)、疊氮化銫(CsN3)、氟化銫(CsF)、氟化鋰(LiF)或碳酸鋰(Li2CO3) ;n型摻雜電子傳輸層的材料優(yōu)選為Bphen :Cs2C03 ；n型摻雜電子傳輸層厚度為40 80nm,厚度優(yōu)選為40nm ；所述η型摻雜電子傳輸層的材料中，摻雜材料，即碳酸銫(Cs2CO3)、疊氮化銫(CsN3)、氟化銫(CsF)、氟化鋰(LiF)或碳酸鋰(Li2CO3)的摻雜質(zhì)量百分比為10% 30%。所述陰極層的材料為常見金屬，如，銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Pt)、金(Au)或鎂銀合金(Mg:Ag)，其中，Mg與Ag的質(zhì)量比為10 I ;陰極層的材料優(yōu)選為質(zhì)量比為10 I的Mg : Ag合金；陰極層的厚度為100 200nm,厚度優(yōu)選為150nm。上述雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的制備方法，如圖2所示，包括如下步驟SI、將半球形基底(如，玻璃)，依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲清洗15min，清洗干凈后烘干；S2、采用磁控濺射工藝，將所述半球殼狀基底放入磁控濺射設(shè)備的真空腔體中，在半球殼狀基底的內(nèi)表面濺鍍陽極層；制得半球殼狀陽極基底，隨后采用功率為IOW的氧等離子處理陽極層15min ；S3、將半球殼狀陽極基底放入蒸鍍設(shè)備的有機真空腔體中，在所述陽極層表面依次蒸鍍P型摻雜空穴傳輸層、發(fā)光層、空穴阻擋層、η型摻雜電子傳輸層；隨后，基底移入蒸鍍設(shè)備的真空金屬腔體內(nèi)，在所述η型摻雜電子傳輸層表面蒸鍍一層陰極層； 上述工藝完成后，制得所述雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件。上述制備方法中，也可以通過采購方式獲得含有陽極層的基底，如，氧化銦錫玻璃、摻氟氧化錫玻璃、摻鋁的氧化鋅玻璃或摻銦氧化鋅玻璃。本發(fā)明提供的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，采用兩層發(fā)光層，且兩層發(fā)光層均采用主客體摻雜結(jié)構(gòu)，并且主體材料為雙極性主體材料或者為空穴傳輸性與電子傳輸性主體材料的混合材料，這樣就能拓寬激子的碰撞復合區(qū)域，從而減少三線態(tài)-三線態(tài)湮滅，降低了有機電致發(fā)光器件的啟動電壓。下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的較佳實施例作進一步詳細說明。實施例I本實施例的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)為玻璃/ITO/m-MTDATA:F4-TCNQ/TAPC/ (TCTA: TPBi) :Firpic: Ir (MDQ) 2 (acac) / (TCTA: TPBi) : Ir (ppy) 3 Ir (MDQ) 2 (acac) /Bphen/Bphen: Cs2C03/Mg: Ag。本實施例的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的制備步驟如下I、將內(nèi)徑為5mm、厚度為2mm的半球形玻璃基底,依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲清洗15min，清洗干凈后烘干；2、將半球形玻璃基底放入磁控濺射設(shè)備的有機真空腔體中，濺鍍一層150nm厚的ITO陽極層；接著將鍍有ITO陽極層的玻璃旋涂光刻膠、曝光、顯影、王水刻蝕，刻蝕成所需要的圖案和大小，然后將刻蝕好的導電玻璃清洗，依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲清洗各15min，清洗干凈后對其進行氧等離子處理，氧等離子處理時間為15min，功率為10W，以此提高導電玻璃的表面功函；3、將ITO半球玻璃放入蒸鍍設(shè)備的有機真空腔體中，依次蒸鍍P型摻雜空穴傳輸層(材料為m-MTDATA:F4-TCNQ，厚度為40nm，摻雜材料的質(zhì)量百分比為O. 4% )、電子阻擋層(材料為TAPC，厚度為5nm)、藍光發(fā)光層(材料為(TCTA:TPBI) :Firpic: Ir (MDQ)2 (acac)
;其中，主體材料為摩爾比為I : I的TCTA TPBI，客體材料質(zhì)量百分比為10%的Firpic，摻雜材料為質(zhì)量百分比為O. 5%的Ir (MDQ)2(acac);該藍光發(fā)光層的厚度為IOnm)、綠光發(fā)光層(材料為(TCTA = TPBi) : Ir (ppy)3 =Ir(MDQ)2 (acac);其中，主體材料為摩爾比為I : I的TCTA TPBi，客體材料質(zhì)量百分比為10%的Ir (ppy)3，摻雜材料為質(zhì)量百分比為O. 5%的Ir (MDQ) 2 (acac);該綠光發(fā)光層的厚度為10nm、空穴阻擋層(材料為Bphen,厚度為IOnm)、η型摻雜電子傳輸層(材料為Bphen:Cs2C03 ;厚度40nm ;摻雜材料的質(zhì)量百分比為10%，)；4、將基底移入蒸鍍設(shè)備的真空金屬腔體，在η型摻雜電子傳輸層表面繼續(xù)蒸鍍陰極層(材料為質(zhì)量比為10 I的鎂銀合金，即Mg Ag;厚度150nm)；上述工藝完成后，制得所述半球殼狀的有機電致發(fā)光器件。實施例2本實施例的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)為玻璃/FTO/TPD: TCNQ/TPD/ (TCTA: TPBi) : FIr6: Ir (MDQ) 2 (acac) / (TCTA: TPBi) : Ir (ppy) 3 Ir (MDQ) 2 (acac) /PBD/PBD: LiF/Ag。本實施例的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的制備步驟如下I、將內(nèi)徑為5_、厚度為4_的半球形玻璃基底,依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲清洗15min，清洗干凈后烘干；2、將半球形玻璃基底放入磁控濺射設(shè)備的有機真空腔體中，濺鍍一層180nm厚的·FTO陽極層；接著將鍍有FTO陽極層的玻璃旋涂光刻膠、曝光、顯影、王水刻蝕，刻蝕成所需要的圖案和大小，然后將刻蝕好的導電玻璃清洗，依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲清洗各15min，清洗干凈后對其進行氧等離子處理，氧等離子處理時間為15min，功率為10W，以此提高導電玻璃的表面功函；3、將FTO半球玻璃放入蒸鍍設(shè)備的有機真空腔體中，依次蒸鍍P型摻雜空穴傳輸層(材料為TPD:TCNQ，厚度為20nm，摻雜材料的質(zhì)量百分比為1% )、電子阻擋層(材料為TPD，厚度為2nm)、藍光發(fā)光層(材料為(TCTA:TPBi) :FIr6: Ir (MDQ) 2 (acac);其中，主體材料為摩爾比為I : I的TCTA:TPBi，客體材料質(zhì)量百分比為10%的FIr6，摻雜材料為質(zhì)量百分比為I %的Ir (MDQ)2 (acac)，該藍光發(fā)光層的厚度為8nm)、綠光發(fā)光層(材料為(TCTA:TPBi) : Ir (ppy) 3Ir(MDQ)2 (acac);其中，主體材料為摩爾比為I I的TCTA TPBi，客體材料質(zhì)量百分比為10 %的Ir (ppy) 3，摻雜材料為質(zhì)量百分比為I %的Ir (MDQ) 2 (acac)，該綠光發(fā)光層的厚度為8nm)、空穴阻擋層(材料為PBD，厚度為2nm)、η型摻雜電子傳輸層(材料為PBD:LiF，厚度60nm ;摻雜材料的質(zhì)量百分比為20% );4、將基底移入蒸鍍設(shè)備的真空金屬腔體，在η型摻雜電子傳輸層表面繼續(xù)蒸鍍陰極層(材料為Ag ;厚度IOOnm)； 上述工藝完成后，制得所述半球殼狀的有機電致發(fā)光器件。實施例3本實施例的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)為玻璃/AZ0/TCTA:Mo03/TCTA/PPT: FIrpic :Ir(MDQ)2 (acac)/PPT: Ir (ppy)2 (acac) :1r (MDQ) 2 (acac) /Alq3/Alq3: CsN3/A1。本實施例的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的制備步驟如下I、將內(nèi)徑為5_、厚度為5_的半球形玻璃基底，依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲清洗15min，清洗干凈后烘干；2、將半球形玻璃基底放入磁控濺射設(shè)備的有機真空腔體中，濺鍍一層200nm厚的AZO陽極層；接著將鍍有AZO陽極層的玻璃旋涂光刻膠、曝光、顯影、王水刻蝕，刻蝕成所需要的圖案和大小，然后將刻蝕好的導電玻璃清洗，依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲清洗各15min，清洗干凈后對其進行氧等離子處理，氧等離子處理時間為15min，功率為10W，以此提高導電玻璃的表面功函；3、將AZO半球玻璃放入蒸鍍設(shè)備的有機真空腔體中，依次蒸鍍P型摻雜空穴傳輸層(材料為TCTA = MoO3，厚度為60nm，摻雜材料的質(zhì)量百分比為2 %)、電子阻擋層(材料為TCTA，厚度為20nm)、藍光發(fā)光層(材料為PPT = FIrpic: Ir (MDQ)2 (acac);其中，主體材料為PPT，客體材料質(zhì)量百分比為15 %的Firpic，摻雜材料為質(zhì)量百分比為O. I %的Ir (MDQ)2 (acac);該藍光發(fā)光層的厚度為12nm)、綠光發(fā)光層(材料為PPT: Ir (ppy) 2 (acac)Ir (MDQ) 2 (acac);其中，主體材料為PPT，客體材料質(zhì)量百分比為5 %的Ir (ppy) 2 (acac)，摻雜材料為質(zhì)量百分比為O. 1%的Ir (MDQ)2(acac);該綠光發(fā)光層的厚度為12nm)、空穴阻擋層(材料為Alq3,厚度為20nm)、η型摻雜電子傳輸層(材料為Alq3 = CsN3,厚度SOnm ;摻雜材料的質(zhì)量百分比為30%)；4、將基底移入蒸鍍設(shè)備的真空金屬腔體，在η型摻雜電子傳輸層表面繼續(xù)蒸鍍陰極層(材料為Al ;厚度200nm)；上述工藝完成后，制得所述半球殼狀的有機電致發(fā)光器件。
實施例4本實施例的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)為玻璃/IZ0/NPB:Mo03/TAPC/(NPB:PBD): FIr6: Ir (piq) 2 (acac) / (TCTA: TPBi) : Ir (ppy) 2 (acac) : Ir (piq) 2 (acac/BND/BND: CsF/Mg: Ag。本實施例的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的制備步驟如下I、將內(nèi)徑為5mm、厚度為4mm的半球形玻璃基底,依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲清洗15min，清洗干凈后烘干； 2、將半球形玻璃基底放入磁控濺射設(shè)備的有機真空腔體中，濺鍍一層IOOnm厚的IZO陽極層；接著將鍍有IZO陽極層的玻璃旋涂光刻膠、曝光、顯影、王水刻蝕，刻蝕成所需要的圖案和大小，然后將刻蝕好的導電玻璃清洗，依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲清洗各15min，清洗干凈后對其進行氧等離子處理，氧等離子處理時間為15min，功率為10W，以此提高導電玻璃的表面功函；3、將IZO半球玻璃放入蒸鍍設(shè)備的有機真空腔體中，依次蒸鍍P型摻雜空穴傳輸層(材料為NPB = MoO3，厚度為80nm，摻雜材料的質(zhì)量百分比為4%)、電子阻擋層(材料為TAPC，厚度為IOnm)、藍光發(fā)光層(材料為(NPBiPBD) :FIr6: Ir (piq)2 (acac);其中，主體材料為摩爾比為I : I的NPB PBD,客體材料質(zhì)量百分比為5 %的FIr6，摻雜材料為質(zhì)量百分比為O. 2%的Ir (MDQ)2 (acac);該藍光發(fā)光層的厚度為IOnm)、綠光發(fā)光層(材料為(TCTA: TPBi) : Ir (ppy)2 (acac) : Ir (piq)2 (acac);其中，主體材料為摩爾比為 I : I 的TCTA TPBi，客體材料質(zhì)量百分比為15%的Ir(ppy)2(acac)，摻雜材料為質(zhì)量百分比為O. 2%的Ir (piq)2 (acac);該綠光發(fā)光層的厚度為IOnm)、空穴阻擋層(材料為BND，厚度為IOnm)、η型摻雜電子傳輸層(材料為BND:CsF，厚度IOOnm ;摻雜材料的質(zhì)量百分比為25% )；4、將基底移入蒸鍍設(shè)備的真空金屬腔體，在η型摻雜電子傳輸層表面繼續(xù)蒸鍍陰極層(材料為質(zhì)量比為10 I的鎂銀合金，即Mg Ag;厚度150nm)；上述工藝完成后，制得所述半球殼狀的有機電致發(fā)光器件。實施例5本實施例的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)為玻璃/IT0/m-MTDATA:F4-TCNQ/TAPC/(CBP:Bphen) :FIr6:Ir(piq)3/(CBP: Bphen) : Ir (ppy) 3 Ir (piq) 3/TPBi/TPBi : Li2C03/Pt。本實施例的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的制備步驟如下I、將內(nèi)徑為8mm、厚度為5mm的半球形玻璃基底,依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲清洗15min，清洗干凈后烘干；2、將半球形玻璃基底放入磁控濺射設(shè)備的有機真空腔體中，濺鍍一層150nm厚的ITO陽極層；接著將鍍有ITO陽極層的玻璃旋涂光刻膠、曝光、顯影、王水刻蝕，刻蝕成所需要的圖案和大小，然后將刻蝕好的導電玻璃清洗，依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲清洗各15min，清洗干凈后對其進行氧等離子處理，氧等離子處理時間為15min，功率為10W，以此提高導電玻璃的表面功函；3、將ITO半球玻璃放入蒸鍍設(shè)備的有機真空腔體中，依次蒸鍍P型摻雜空穴傳輸層(材料為m-MTDATA:F4-TCNQ，厚度為40nm，摻雜材料的質(zhì)量百分比為3 % )、電子阻擋層(材料為TAPC，厚度為5nm)、藍光發(fā)光層(材料為(CBP:Bphen) :FIr6: Ir (piq) 3 ;其中，主體材料為摩爾比為I : I的CBP Bphen，客體材料質(zhì)量百分比為10%的FIr6，摻雜材料為質(zhì)量百分比為O. 5%的Ir(Piq)3 ;該藍光發(fā)光層的厚度為IOnm)、綠光發(fā)光層(材料為(CBP:Bphen) :Ir(ppy)3:Ir(piq)3 ;其中，主體材料為摩爾比為 I : I 的 CBP Bphen,客體材料質(zhì)量百分比為10 %的Ir (ppy) 3，摻雜材料為質(zhì)量百分比為O. 5 %的Ir (piq) 3 ;該綠光發(fā)光層的厚度為IOnm)、空穴阻擋層(材料為TPBi，厚度為12nm)、n型摻雜電子傳輸層(材料為TPBi = Li2CO3，厚度40nm ;摻雜材料的質(zhì)量百分比為15% );4、將基底移入蒸鍍設(shè)備的真空金屬腔體，在η型摻雜電子傳輸層表面繼續(xù)蒸鍍陰極層(材料為Pt ;厚度IOOnm)；上述工藝完成后，制得所述半球殼狀的有機電致發(fā)光器件。實施例6
本實施例的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)為玻璃/ITO/m-MTDATA: F4-TCNQ/TAPC/ (TCTA: TPBi) : Firpic: Ir (MDQ) 2 (acac) / (TCTA: TPBi) : Ir (ppy) 3 Ir (MDQ) 2 (acac) /Bphen/Bphen: Cs2C03/Mg: Ag。本實施例的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的制備步驟如下I、將內(nèi)徑為3mm、厚度為Imm的半球形玻璃基底,依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲清洗15min，清洗干凈后烘干；2、將半球形玻璃基底放入磁控濺射設(shè)備的有機真空腔體中，濺鍍一層150nm厚的ITO陽極層；接著將鍍有ITO陽極層的玻璃旋涂光刻膠、曝光、顯影、王水刻蝕，刻蝕成所需要的圖案和大小，然后將刻蝕好的導電玻璃清洗，依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲清洗各15min，清洗干凈后對其進行氧等離子處理，氧等離子處理時間為15min，功率為10W，以此提高導電玻璃的表面功函；3、將ITO半球玻璃放入蒸鍍設(shè)備的有機真空腔體中，依次蒸鍍P型摻雜空穴傳輸層(材料為m-MTDATA:F4-TCNQ，厚度為40nm，摻雜材料的質(zhì)量百分比為4% )、電子阻擋層(材料為 TAPC，厚度為 5nm)、藍光發(fā)光層(材料為(TCTA:TPBi) :Firpic: Ir (MDQ)2 (acac);其中，主體材料為摩爾比為I : I的TCTA TPBi，客體材料質(zhì)量百分比為15%的Firpic，摻雜材料為質(zhì)量百分比為O. 6%的Ir (MDQ)2(acac);該藍光發(fā)光層的厚度為20nm)、綠光發(fā)光層(材料為(TCTA: TPBi) : Ir (ppy) 3 Ir (MDQ) 2 (acac);其中，主體材料為摩爾比為I I的TCTA TPBi，客體材料質(zhì)量百分比為15%的Ir (ppy)3，摻雜材料為質(zhì)量百分比為O. 6%的Ir (MDQ)2 (acac);該綠光發(fā)光層的厚度為20nm);厚度為40nm)、空穴阻擋層(材料為Bphen，厚度為IOnm)、η型摻雜電子傳輸層(材料為Bphen:Cs2CO3,厚度40nm ;摻雜材料的質(zhì)量百分比為30% )；4、將基底移入蒸鍍設(shè)備的真空金屬腔體，在η型摻雜電子傳輸層表面繼續(xù)蒸鍍陰極層(材料為質(zhì)量比為10 I的鎂銀合金，即Mg Ag;厚度150nm)；上述工藝完成后，制得所述半球殼狀的有機電致發(fā)光器件。對比例本對比例的有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)為玻璃/ITO/m-MTDATA: F4-TCNQ/TAPC/TCTA: Firpic : Ir (MDQ) 2 (acac) /TPBi/TPBi : Ir (ppy) 3: Ir (MDQ) 2 (acac) /Bphen/Bphen: Cs2C03/Mg: Ag。
本對比例的有機電致發(fā)光器件的制備步驟如下I、將Imm厚的平面玻璃基底作為對比(1=0)，依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲
T
清洗15min，清洗干凈后烘干；2、將平面玻璃基底放入磁控濺射設(shè)備的有機真空腔體中，濺鍍一層150nm厚的ITO陽極層；接著將鍍有ITO陽極層的玻璃旋涂光刻膠、曝光、顯影、王水刻蝕，刻蝕成所需要的圖案和大小，然后將刻蝕好的導電玻璃清洗，依次用純凈水、丙酮、乙醇等各超聲清洗各15min，清洗干凈后對其進行氧等離子處理，氧等離子處理時間為15min，功率為10W，以此提高導電玻璃的表面功函；3、將ITO玻璃放入蒸鍍設(shè)備的有機真空腔體中，依次蒸鍍P型摻雜空穴傳輸層 (材料為m-MTDATA:F4-TCNQ，厚度為40nm，摻雜材料的質(zhì)量百分比為0.4% )、電子阻擋層(材料為TAPC，厚度為5nm)、藍光發(fā)光層(材料為TCTA = Firpic: Ir (MDQ) 2 (acac);其中，主體材料為TCTA，客體材料質(zhì)量百分比為10%的Firpic，摻雜材料為質(zhì)量百分比為O. 5%的Ir (MDQ)2 (acac);該藍光發(fā)光層的厚度為IOnm)、間隔層(材料為TPBi，厚度為5nm)、綠光發(fā)光層(材料為TPBi: Ir (ppy)3 =Ir(MDQ)2 (acac);其中，主體材料為TPBi，客體材料質(zhì)量百分比為10%的Ir (ppy)3，摻雜材料為質(zhì)量百分比為O. 5%的Ir (MDQ) 2 (acac);該綠光發(fā)光層的厚度為IOnm)、空穴阻擋層(材料為Bphen,厚度為IOnm)、η型摻雜電子傳輸層(材料為Bphen = Cs2CO3，厚度40nm;摻雜材料的質(zhì)量百分比為10% )；4、將基底移入蒸鍍設(shè)備的真空金屬腔體，在η型摻雜電子傳輸層表面繼續(xù)蒸鍍陰極層(材料為質(zhì)量比為10 I的鎂銀合金，即Mg Ag;厚度150nm)；上述工藝完成后，制得所述半球殼狀的有機電致發(fā)光器件。圖3為實施例I與對比例的有機電致發(fā)光器件的亮度-電壓曲線對比圖。圖4為實施例I與對比例的有機電致發(fā)光器件的流明效率-電流密度曲線圖。本發(fā)明所用到的制備與測試儀器為高真空熱阻蒸發(fā)鍍膜系統(tǒng)(沈陽科學儀器研制中心有限公司，壓強< 10_4Pa)、電流-電壓測試儀(美國Keithly公司，型號2602)、電致發(fā)光光譜測試儀(美國photo research公司，型號PR650)以及屏幕亮度計(北京師范大學，型號ST-86LA)。從圖3可以看出，相同電壓時，實施例I的有機電致發(fā)光器件比對比例的有機電致發(fā)光器件的亮度要高，并且實施例I的有機電致發(fā)光器件啟動電壓要低于對比例的。從圖4可以看書，在相同電流密度下，實施例I制得的有機電致發(fā)光器件的流明效率要大于對比例的；并且實施例I的有機電致發(fā)光器件效率衰減也比對比例的要慢；因此，當有機電致發(fā)光器件采用主客體摻雜的雙發(fā)光層結(jié)構(gòu)，發(fā)光層中的客體材料直接捕獲載流子并作為載流子的碰撞復合中心，擴大了復合區(qū)域，降低了器件啟動電壓，并且提高了有機電致發(fā)光器件的發(fā)光效率。應當理解的是，上述針對本發(fā)明較佳實施例的表述較為詳細，并不能因此而認為是對本發(fā)明專利保護范圍的限制，本發(fā)明的專利保護范圍應以所附權(quán)利要求為準。
權(quán)利要求
1.一種雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，其特征在于，包括半球殼狀基底，在所述半球殼狀基底的內(nèi)表面依次層疊有陽極層、P型摻雜空穴傳輸層、電子阻擋層、藍光發(fā)光層、綠光發(fā)光層、空穴阻擋層、η型摻雜電子傳輸層以及陰極層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述半球殼狀基底的內(nèi)徑為3 10mm，且所述半球殼狀基底的厚度與內(nèi)徑之間的厚徑比為O. I I. O。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述P型摻雜空穴傳輸層的材料為空穴傳輸材料摻雜四氟四氰基對苯醌二甲烷、四氰基對苯醌二甲烷或三氧化鑰；其中，所述空穴傳輸材料為4，4'，4"-三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺、N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4'-聯(lián)苯二胺、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺或N，N’ -(I-萘基)-N，N’ - 二苯基_4，4'-聯(lián)苯二胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述電子阻擋層的材料為1，I- 二 [4_[N，N’ - 二(P-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷、N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基_4，4'-聯(lián)苯二胺或4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述藍光發(fā)光層的材料為主體材料、紅光發(fā)光材料和藍光發(fā)光材料；其中，所述藍光發(fā)光材料雙(4,6- 二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥或雙(4，6- 二氟苯基吡啶)_四(I-吡唑基)硼酸合銥。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述綠光發(fā)光層的材料為主體材料、紅光發(fā)光材料和綠光發(fā)光材料；其中，所述綠光發(fā)光材料為所述綠光發(fā)光材料為三(2-苯基吡啶)合銥或乙酰丙酮二(2-苯基吡啶)合銥。
7.根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述主體材料為2，8_ 二(二苯磷氧基)苯并噻吩、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺與N-芳基苯并咪唑的摻雜混合材料、苯基嗎琳與2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基)苯基_1，3，4-噁二唑的摻雜混合材料或者4，4'-二(9-咔唑)聯(lián)苯與4，7-二苯基-1，10-菲羅啉的摻雜混合材料；所述紅光發(fā)光材料為二(2-甲基-二苯基喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥、二(I-苯基異喹啉)(乙酰丙酮)合銥或三(I-苯基-異喹啉)合銥。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述空穴阻擋層的材料為2- (4-聯(lián)苯基)-5- (4-叔丁基)苯基-1，3，4-噁二唑、8-羥基喹啉鋁、2，5-二(I-萘基)-1,3,4- 二唑、4，7- 二苯基-1，10-菲羅啉或N-芳基苯并咪唑。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述η型摻雜電子傳輸層的材料為電子傳輸材料摻雜碳酸銫、疊氮化銫、氟化銫、氟化鋰或碳酸鋰；所述電子傳輸材料為2- (4-聯(lián)苯基)-5- (4-叔丁基)苯基-I，3，4-噁二唑、8-羥基喹啉鋁、2，5- 二 (I-萘基)-1,3,4- 二唑、4，7- 二苯基-1,10-菲羅啉或N-芳基苯并咪唑。
10.一種雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 ·51、清洗、干燥半球殼狀基底； ·52、采用磁控濺射工藝，在所述半球殼狀基底的內(nèi)表面濺鍍陽極層；S3、在所述陽極層表面依次蒸鍍P型摻雜空穴傳輸層、電子阻擋層、藍光發(fā)光層、綠光發(fā)光層、空穴阻擋層、η型摻雜電子傳輸層以及陰極層； 上述工藝完成后，制得所述雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件。
全文摘要
本發(fā)明屬于光電器件領(lǐng)域，其公開了一種雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件及其制備方法；該雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件包括半球殼狀基底，在所述半球殼狀基底的內(nèi)表面依次層疊有陽極層、p型摻雜空穴傳輸層、電子阻擋層、藍光發(fā)光層、綠光發(fā)光層、空穴阻擋層、n型摻雜電子傳輸層以及陰極層。本發(fā)明提供的雙發(fā)射層半球殼狀有機電致發(fā)光器件，采用兩層發(fā)光層，且兩層發(fā)光層均采用主客體摻雜結(jié)構(gòu)，并且主體材料為雙極性主體材料或者為空穴傳輸性與電子傳輸性主體材料的混合材料，這樣就能拓寬激子的碰撞復合區(qū)域，從而減少三線態(tài)-三線態(tài)湮滅，降低了有機電致發(fā)光器件的啟動電壓。
文檔編號H01L51/54GK102931357SQ20111022614
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月8日
發(fā)明者周明杰, 王平 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司