一種有機(jī)電致發(fā)光裝置及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種有機(jī)電致發(fā)光裝置及其制備方法。本發(fā)明制備的有機(jī)電致發(fā)光裝置采用了透明導(dǎo)電氧化物薄膜作為陰極和陽(yáng)極，并且在有機(jī)發(fā)光功能層和陰極間設(shè)置pn結(jié)層，pn結(jié)層包括依次層疊的第一金屬層、半導(dǎo)體層、第二金屬層，從而提高電子注入能力，獲得穩(wěn)定、均勻的發(fā)光效果。本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單、無(wú)污染、易于控制、利于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】一種有機(jī)電致發(fā)光裝置及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機(jī)電致發(fā)光【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種有機(jī)電致發(fā)光裝置及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)電致發(fā)光裝置是一種以有機(jī)材料為發(fā)光材料，能把施加的電能轉(zhuǎn)化為光能的能量轉(zhuǎn)化裝置。它具有超輕薄、自發(fā)光、響應(yīng)快、低功耗等突出性能，是一種極具潛力的顯示技術(shù)和光源，符合信息時(shí)代移動(dòng)通信和信息顯示的發(fā)展趨勢(shì)，以及綠色照明技術(shù)的要求，是目前國(guó)內(nèi)外眾多研究者的關(guān)注重點(diǎn)。
[0003]有機(jī)電致發(fā)光裝置具有多種結(jié)構(gòu)，例如頂發(fā)射發(fā)光裝置、倒置型發(fā)光裝置。目前應(yīng)用于顯示裝置的大部分有機(jī)電致發(fā)光裝置都是單面出光的照明或者顯示器件，只有少部分雙面發(fā)光的有機(jī)電致發(fā)光裝置?，F(xiàn)有技術(shù)中，可實(shí)現(xiàn)雙面發(fā)光的效果的有機(jī)電致發(fā)光裝置，通常使用具有透過(guò)率高、導(dǎo)電性好等優(yōu)點(diǎn)的透明導(dǎo)電氧化物薄膜作為陽(yáng)極，使用薄層金屬制備陰極，陰極光透過(guò)率只有60%~70%，使得發(fā)光裝置的兩個(gè)發(fā)光面的發(fā)光強(qiáng)度不一致。
[0004]若將透明導(dǎo)電氧化物薄膜作為陰極，由于其功函數(shù)較高，會(huì)降低電子向有機(jī)發(fā)光層的注入能力，電子注入能力是決定有機(jī)電致發(fā)光裝置發(fā)光亮度和發(fā)光效率的主要因素之一，因此，較低的電子注入能力會(huì)導(dǎo)致有機(jī)電致發(fā)光裝置性能差、發(fā)光效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明旨在提供一種有機(jī)電致發(fā)光裝置及其制備方法。本發(fā)明制備的有機(jī)電致發(fā)光裝置采用了透明導(dǎo)電氧化物薄膜作為陰極和陽(yáng)極，并且通過(guò)設(shè)置PU結(jié)層提高電子注入能力，從而獲得穩(wěn)定、均勻的發(fā)光效果。本發(fā)明的制備方法工藝簡(jiǎn)單、無(wú)污染、易于控制、利于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0006]解決本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是:提供一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，包括依次層疊的襯底基板、陽(yáng)極、有機(jī)發(fā)光功能層、Pn結(jié)層、陰極，所述pn結(jié)層包括依次層疊的第一金屬層、半導(dǎo)體層、第二金屬層，所述第一金屬層的金屬表面功函數(shù)小于等于4.3eV,所述半導(dǎo)體層的材質(zhì)選自AgO、Ti02、NiO或Ta2O5,所述第二金屬層的金屬表面功函數(shù)大于等于 5.1eV0
[0007]陽(yáng)極和陰極的材質(zhì)均為透明導(dǎo)電氧化物薄膜。透明導(dǎo)電氧化物薄膜具有透過(guò)率高、導(dǎo)電性好等優(yōu)點(diǎn)，使得有機(jī)電致發(fā)光裝置的兩面均具有較高的光透率，均勻的發(fā)光亮度。優(yōu)選地，透明導(dǎo)電氧化物薄膜的材質(zhì)為銦錫氧化物(ΙΤ0)、銦鋅氧化物(ΙΖ0)、鋁鋅氧化物(AZO)或鎵鋅氧化物(GZO)。
[0008]優(yōu)選地，陽(yáng)極的厚度為7(T200nm。
[0009]優(yōu)選地，陰極的厚度為7(T200nm。
[0010] 優(yōu)選地，第一金屬層的材質(zhì)選自Ag、Al、Mg或Sm。第一金屬層的金屬表面功函數(shù)小于等于4.3eV，才能更好地降低注入勢(shì)壘，將電子有效地注入有機(jī)發(fā)光功能層中。[0011 ] 優(yōu)選地,第一金屬層的厚度為8?15nm。
[0012]半導(dǎo)體層的材質(zhì)選自Ag0、Ti02、Ni0或Ta2O5，具有半導(dǎo)體性質(zhì)，夾在兩個(gè)不同功函數(shù)的金屬之間，使兩個(gè)功函數(shù)不同的金屬在外部電場(chǎng)下，形成一個(gè)內(nèi)建電場(chǎng)，從而使金屬氧化物內(nèi)部的空穴和電子分離，分別注入到相鄰的兩種金屬材料中。
[0013]優(yōu)選地，半導(dǎo)體層的厚度為l?4nm。
[0014]優(yōu)選地，第二金屬層的材質(zhì)為Au、Cu、Pt或Ni。
[0015]由于第二金屬層直接接觸透明導(dǎo)電氧化物薄膜，通常透明導(dǎo)電氧化物薄膜的功函數(shù)為4.7?5.1eV,為了降低注入的勢(shì)壘，第二金屬層的金屬表面功函數(shù)大于等于5.1eV,選用的金屬的功函數(shù)接近透明導(dǎo)電氧化物薄膜的功函數(shù)，會(huì)獲得較好的注入效果。
[0016]優(yōu)選地，第二屬層的厚度為8?15nm。
[0017]形成pn結(jié)需要有兩種費(fèi)米能級(jí)有差異的材料，兩種材料的費(fèi)米能級(jí)差別越大，pn結(jié)的電荷分離效果越好，對(duì)于金屬而言，費(fèi)米能級(jí)直接與功函相關(guān)，因此選擇低功函數(shù)的金屬作為第一金屬層，高功函數(shù)的金屬作為第二金屬層。
[0018]在外部電場(chǎng)的作用下，位于pn結(jié)層中間的半導(dǎo)體金屬氧化物內(nèi)部形成電荷分離，空穴和電子分別向第二金屬層和第一金屬層移動(dòng)，從而使電子從第一金屬層直接注入到有機(jī)發(fā)光功能層中，而陰極的透明導(dǎo)電氧化物薄膜與第二金屬層的接觸屬于兩種導(dǎo)體的接觸，不存在注入勢(shì)壘的問(wèn)題，因此大大提高了電子注入效率。電子注入與空穴注入的平衡，可以提高空穴和電子在發(fā)光層中的復(fù)合幾率及發(fā)光量子效率，最終獲得具有較高發(fā)光性能的有機(jī)電致發(fā)光裝置。
[0019]優(yōu)選地，襯底基板為玻璃基板。
[0020]優(yōu)選地，有機(jī)發(fā)光功能層包括發(fā)光層、電子傳輸層、空穴阻擋層、電子阻擋層和空穴傳輸層。有機(jī)發(fā)光功能層中各層的材質(zhì)為本領(lǐng)域中常用的材質(zhì)。
[0021]優(yōu)選地，發(fā)光層的主體材料選自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)、雙(2-甲基_8_羥基喹啉-NI，08) - (1，I’ -聯(lián)苯-4-羥基)鋁(BAlq)、4_(二腈甲烯基)-2_異丙基_6-(1，1,7, 7_四甲基久洛呢啶_9_乙烯基)-4H-吡喃(DCJTI)、二甲基喹吖啶酮(DMQA)、8-羥基喹啉鋁(Alq3)、5，6，11，12-四苯基萘并萘(Rubrene)、4，4’_ 二(2，2- 二苯乙烯基)-1，I’-聯(lián)苯(DPVBi)、雙(4，6- 二氟苯基吡啶-N，C2 )吡啶甲酰合銥(FIrp i c )、雙(4，6- 二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合銥(FIr6)、雙(4，6-二氟-5-氰基苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酸合銥(FCNIrpic)、二(2' ,4' -二氟苯基)吡啶](四唑吡啶)合銥(FIrN4)、二(2-甲基-二苯基[f，h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥(Ir (MDQ) 2 (acac) )、二( 1-苯基異喹啉)(乙酰丙酮)合銥(Ir (piq) 2 (acac))、乙酰丙酮酸二(2_苯基卩比唳)銥(Ir (ppy) 2 (acac))、三(1-苯基-異喹啉)合銥(Ir(piq) 3)和三(2-苯基卩比唳)合銥(Ir (ppy) 3)中的一種或幾種。
[0022]優(yōu)選地，發(fā)光層的材質(zhì)為將一種或兩種客體材料按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)5?15%摻雜到主體材料中形成的混合材料，其中客體材料為空穴傳輸材料或電子傳輸材料。
[0023]優(yōu)選地，發(fā)光層的厚度為10?20nm。
[0024]優(yōu)選地，空穴傳輸材料包括酞菁鋅(ZnPc)、酞菁銅(CuPc)、酞菁氧釩(VOPc)、酞菁氧鈦(TiOPc)、酞菁鉬(PtPc)、4，4’，4〃 -三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)、4，4’，4 "-三(1-萘基苯基氨基)三苯基胺(1-TNATA)、N，N’ - 二苯基-N，N’ - 二(1-萘基)-1，1’-聯(lián)苯-4，4’-二胺(咿8)、隊(duì)& -二(α-萘基)-N，N' - 二苯基-4，4'-聯(lián)苯胺(a -NPD)、4，4’，4 "-三(Ν-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N, N’ - 二苯基-N，N’ - 二(3-甲基苯基)-1，I’-聯(lián)苯-4，4’-二胺(TPD)、N，N，N’，N’ -四甲氧基苯基)_對(duì)二氨基聯(lián)苯(MeO-Tro)、2，7-雙(N，N-二(4-甲氧基苯基)氨基)_9，9-螺二芴(MeO-Sprio-TPD),4, 4', 4 ;/ -三(咔唑 _9_ 基)三苯胺(TCTA)、1，1-二(4-(N，N' -二(P-甲苯基)氨基)苯基)環(huán)己烷(TAPC)和2，2’，7，7’ -四(N, N- 二苯胺基)_9，9’ -螺二荷(S-TAD)0
[0025]優(yōu)選地，電子傳輸材料包括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)、4, 7~ 二苯基-鄰菲咯啉(Bphen)、I, 3，5_三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2，9-二甲基-4,7-聯(lián)苯-1,10-鄰二氮雜菲(BCP)、3_(聯(lián)苯-4-基)-5- (4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1, 2，4-三唑(TAZ)和雙(2-甲基-8-羥基喹琳-NI, 08) - (I, I’ -聯(lián)苯 ~4~ 羥基)招(BAlq)0
[0026]優(yōu)選地，電子傳輸層的材質(zhì)為電子傳輸材料，選自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)、4，7_ 二苯基-鄰菲咯啉(Bphen)、I, 3, 5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2，9-二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲(BCP)、3-(聯(lián)苯-4-基)-5- (4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1，2，4-三唑(TAZ)或雙(2-甲基-8-羥基喹啉-NI，08)-(1, 1'-聯(lián)苯-4-羥基)鋁(BAlq)。
[0027]優(yōu)選地，電子傳輸層的材質(zhì)為將碳酸鋰(Li2CO3)、疊氮化鋰(LiN3)、氟化鋰(LiF)、疊氮化銫(CsN3)、碳酸銫(Cs2CO3)或氟化銫(CsF)按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)5~30%摻雜到電子傳輸材料中形成的混合材料。
[0028]優(yōu)選地，電子傳輸層的厚度為10~80nm。
[0029]優(yōu)選地，空穴阻擋層的材質(zhì)為2_ (4_聯(lián)苯基)_5_ (4_叔丁基)苯基_1，3，4_ B,惡二唑(PBD)、8_羥基喹啉鋁(Alq3)、4，7_ 二苯基-鄰菲咯啉(Bphen)、1，3，5_三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2，9-二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲(BCP)、3-(聯(lián)苯-4-基)-5- (4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1，2，4-三唑(TAZ)或雙(2-甲基-8-羥基喹啉-NI，08)-(1, I’-聯(lián)苯-4-羥基)鋁(BAlq)。
[0030]優(yōu)選地，空穴阻擋層的厚度為l(T80nm。
[0031]優(yōu)選地，電子阻擋層的材質(zhì)為酞菁鋅(ZnPc)、酞菁銅(CuPc)、酞菁氧釩(VOPc)、酞菁氧鈦(TiOPc)、酞菁鉬(PtPc)、4，4’，4〃 -三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)、4，4’，4 "-三(1-萘基苯基氨基)三苯基胺(1-TNATA)、N，N’ - 二苯基-N，N’ - 二(1-萘基)-1，1’-聯(lián)苯_4，4’-二胺(咿8)、隊(duì)& -二(α-萘基)-N，N' - 二苯基-4，4'-聯(lián)苯胺(a -NPD)、4，4’，4 "-三(Ν-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N, N’ - 二苯基-N，N’ - 二(3-甲基苯基)-1，I’-聯(lián)苯-4,4’- 二胺(TPD)、N，N，N’，N’ -四甲氧基苯基)_對(duì)二氨基聯(lián)苯(MeO-Tro)、2，7-雙(N，N-二(4-甲氧基苯基)氨基)_9，9-螺二芴(MeO-Sprio-TPD),4, 4', 4 ;/ -三(咔唑 _9_ 基)三苯胺(TCTA)、1，1-二(4-(N，N ' -二(P-甲苯基)氨基)苯基)環(huán)己烷(TAPC)或2，2’，7，7’-四(N，N-二苯胺基)-9，9’-螺二荷(S-TAD)0
[0032]優(yōu)選地，電子阻擋層的厚度為l(T60nm。
[0033]優(yōu)選地，空穴傳輸層的材質(zhì)為空穴傳輸材料，選自酞菁鋅(ZnPc)、酞菁銅(CuPc)、酞菁氧釩(VOPc)、酞菁氧鈦(TiOPc)、酞菁鉬(PtPc)、4，4’，4"-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)、4，4’，4 "-三(1-萘基苯基氨基)三苯基胺(1-TNATA)、N，N’ - 二苯基-N，N’-二(1-萘基)-1，I’-聯(lián)苯-4，4’-二胺(NPB)、N，N' -二( α -萘基)-N，N' -二苯基-4，4'-聯(lián)苯胺(a-NPD)、4，4’，4〃 -三(N_3_甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N, N’ - 二苯基-N, N’ - 二(3-甲基苯基)-1，I’ -聯(lián)苯-4，4’ - 二胺(TPD)、N，N，N’，N’ -四甲氧基苯基)_對(duì)二氨基聯(lián)苯(MeO-TPD)、2，7-雙(N，N-二(4-甲氧基苯基)氨基)-9,9-螺二芴(MeO-Sprio-TPD)、4，4’，4〃 -三(咔唑 _9_ 基)三苯胺(TCTA)、1，1-二(4-(N, N' - 二 (P-甲苯基)氨基)苯基)環(huán)己烷(TAPC)或2，2’，7，7’-四(N，N-二苯胺基)-9，9’-螺二芴(S-TAD)。
[0034]優(yōu)選地，空穴傳輸層的材質(zhì)為將2，3，5，6-四氟-7，7’，8，8’ -四氰醌-二甲烷^4-1^觸)、1，3，4，5，7，8-六氟-四氰-二甲對(duì)萘醌(F6-TNAP)或 2，2’-(2，5-二氰基-3，6- 二氟環(huán)己烷-2，5- 二烯-1，4- 二亞基)二丙二腈(F2-HCNQ)按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)2^10%摻雜到空穴傳輸材料中形成的混合材料。
[0035]優(yōu)選地，空穴傳輸層的厚度為10~60nm。
[0036]一種有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法，其包括如下步驟:
[0037]提供襯底基板，將所述襯底基板進(jìn)行超聲清洗，清洗干凈后在超聲波中處理，再吹干;
[0038]在所述襯底基板表面濺射制備陽(yáng)極，濺射條件是真空度1.0X 10_31.0X 10_5Pa，濺射速度 0.l^lnm/s ；
[0039]在所述陽(yáng)極表面利用熱蒸發(fā)技術(shù)依次制備有機(jī)發(fā)光功能層、pn結(jié)層，所述pn結(jié)層包括依次層疊的第一金屬層、半導(dǎo)體層、第二金屬層；所述第一金屬層的金屬表面功函數(shù)小于等于4.3eV,所述半導(dǎo)體層的材質(zhì)選自AgO、TiO2> NiO或Ta2O5,所述第二金屬層的金屬表面功函數(shù)大于等于5.leV，所述熱蒸發(fā)的條件是真空度1.0X 10_31.0X 10_5Pa，蒸鍍速度
0.02^0.5nm/s ；
[0040]在所述pn結(jié)層上濺射制備陰極，濺射條件是真空度1.0X IO-3L OX 10_5Pa，濺射速度 0.1~lnm/s。
[0041]通過(guò)超聲清洗的方法去除襯底基板表面的有機(jī)物污染物。優(yōu)選地，依次用洗潔精、去離子水各超聲15min。
[0042]通過(guò)濺射的方法在襯底基板表面制備陽(yáng)極。陽(yáng)極的材質(zhì)為透明導(dǎo)電氧化物薄膜。優(yōu)選地，透明導(dǎo)電氧化物薄膜的材質(zhì)為銦錫氧化物(ΙΤ0)、銦鋅氧化物(ΙΖ0)、鋁鋅氧化物(AZO)或鎵鋅氧化物(GZ0)。優(yōu)選地，陽(yáng)極的厚度為7(T200nm。
[0043]通過(guò)熱蒸發(fā)技術(shù)在陽(yáng)極表面制備有機(jī)發(fā)光功能層。優(yōu)選地，有機(jī)發(fā)光功能層包括發(fā)光層、電子傳輸層、空穴阻擋層、電子阻擋層和空穴傳輸層。 [0044]優(yōu)選地，熱蒸發(fā)條件是真空度1.0X 10_4Pa，速度0.2nm/s。
[0045]有機(jī)發(fā)光功能層中各層的材質(zhì)為本領(lǐng)域中常用的材質(zhì)。
[0046]優(yōu)選地，發(fā)光層的主體材料選自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)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉-NI，08) - (1，I'-聯(lián)苯-4-羥基)鋁(BAlq)、4_(二腈甲烯基)-2_異丙基_6-(1，1,7, 7_四甲基久洛呢啶_9_乙烯基)-4H-吡喃(DCJTI)、二甲基喹吖啶酮(DMQA)、8-羥基喹啉鋁(Alq3)、5，6，11，12-四苯基萘并萘(Rubrene)、4，4’ - 二(2，2- 二苯乙烯基)-1, I’ -聯(lián)苯(DPVBi )、雙(4，6- 二氟苯基吡啶-N，C2 )吡啶甲酰合銥(FIrp i c )、雙(4，6- 二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合銥(FIr6)、雙(4，6-二氟-5-氰基苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酸合銥(FCNIrpic)、二(2' ,4' -二氟苯基)吡啶](四唑吡啶)合銥(FIrN4)、二(2-甲基-二苯基[f，h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥(Ir (MDQ) 2 (acac) )、二( 1-苯基異喹啉)(乙酰丙酮)合銥(Ir (piq) 2 (acac))、乙酰丙酮酸二(2_苯基吡唳)銥(Ir (ppy) 2 (acac))、三(1-苯基-異喹啉)合銥(Ir (piq) 3)和三(2-苯基吡唳)合銥(Ir (ppy) 3)中的一種或幾種。
[0047]優(yōu)選地，發(fā)光層的材質(zhì)為將一種或兩種客體材料按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)5~15%摻雜到主體材料中形成的混合材料，其中客體材料為空穴傳輸材料或電子傳輸材料。
[0048]優(yōu)選地，發(fā)光層的厚度為10~20nm。
[0049]優(yōu)選地，空穴傳輸材料包括酞菁鋅(ZnPc)、酞菁銅(CuPc)、酞菁氧釩(VOPc)、酞菁氧鈦(TiOPc)、酞菁鉬(PtPc)、4，4’，4〃 -三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)、4，4’，4 "-三(1-萘基苯基氨基)三苯基胺(1-TNATA)、N，N’ - 二苯基-N，N’ - 二(1-萘基)-1，1’-聯(lián)苯_4，4’-二胺(咿8)、隊(duì)& -二(α-萘基)-N，N' - 二苯基-4，4'-聯(lián)苯胺(a -NPD)、4，4’，4 "-三(Ν-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N, N’ - 二苯基-N，N’-二(3-甲基苯基)-1，I’-聯(lián)苯-4,4’- 二胺(TPD)、N，N，N’，N’ -四甲氧基苯基)_對(duì)二氨基聯(lián)苯(MeO-Tro)、2，7-雙(N，N-二(4-甲氧基苯基)氨基)_9，9-螺二芴(MeO-Sprio-TPD),4, 4', 4 ;/ -三(咔唑 _9_ 基)三苯胺(TCTA)、1，1-二(4-(N，N ' -二(P-甲苯基)氨基)苯基)環(huán)己烷(TAPC)和2，2’，7，7’-四(N，N-二苯胺基)-9，9’-螺二荷(S-TAD)0
[0050]優(yōu)選地，電子傳輸材料包括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)、4, 7_ 二苯基-鄰菲咯啉(Bphen)、I, 3，5_三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2，9-二甲基-4,7-聯(lián)苯-1,10-鄰二氮雜菲(BCP)、3_(聯(lián)苯-4-基)-5- (4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1, 2，4-三唑(TAZ)和雙(2-甲基-8-羥基喹琳-NI, 08) - (I, I’ -聯(lián)苯 ~4~ 羥基)招(BAlq)0
[0051]優(yōu)選地，電子傳輸層的材質(zhì)為電子傳輸材料，選自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)、4，7_ 二苯基-鄰菲咯啉(Bphen)、
I,3, 5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2，9-二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲(BCP)、3-(聯(lián)苯-4-基)-5- (4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1，2，4-三唑(TAZ)或雙(2-甲基-8-羥基喹啉-NI，08)-(1, 1'-聯(lián)苯-4-羥基)鋁(BAlq)。
[0052]優(yōu)選地，電子傳輸層的材質(zhì)為將碳酸鋰(Li2CO3)、疊氮化鋰(LiN3)、氟化鋰(LiF)、疊氮化銫(CsN3)、碳酸銫(Cs2CO3)或氟化銫(CsF)按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)5~30%摻雜到電子傳輸材料中形成的混合材料。
[0053]優(yōu)選地，電子傳輸層的厚度為10~80nm。
[0054]優(yōu)選地，空穴阻擋層的材質(zhì)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)、4，7_ 二苯基-鄰菲咯啉(Bphen)、1，3，5_三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2，9-二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲(BCP)、3-(聯(lián)苯-4-基)-5- (4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1，2，4-三唑(TAZ)或雙(2-甲基-8-羥基喹啉-NI，08)-(1, I’-聯(lián)苯-4-羥基)鋁(BAlq)。[0055]優(yōu)選地，空穴阻擋層的厚度為10_80nm。
[0056]優(yōu)選地，電子阻擋層的材質(zhì)為酞菁鋅(ZnPc)、酞菁銅(CuPc)、酞菁氧釩(VOPc)、酞菁氧鈦(TiOPc)、酞菁鉬(PtPc)、4，4’，4〃 -三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)、4，4’，4 "-三(1-萘基苯基氨基)三苯基胺(1-TNATA)、N，N’ - 二苯基-N，N’ - 二(1-萘基)-1，1’-聯(lián)苯_4，4’-二胺(咿8)、隊(duì)& -二(α-萘基)-N，N' - 二苯基-4，4'-聯(lián)苯胺(a -NPD)、4，4’，4 "-三(Ν-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N, N’ - 二苯基-N，N’ - 二(3-甲基苯基)-1，I’-聯(lián)苯-4,4’- 二胺(TPD)、N，N，N’，N’ -四甲氧基苯基)_對(duì)二氨基聯(lián)苯(MeO-Tro)、2，7-雙(N，N-二(4-甲氧基苯基)氨基)_9，9-螺二芴(MeO-Sprio-TPD),4, 4', 4 ;/ -三(咔唑 _9_ 基)三苯胺(TCTA)、1，1-二(4-(N，N ' -二(P-甲苯基)氨基)苯基)環(huán)己烷(TAPC)或2，2’，7，7’-四(N，N-二苯胺基)-9，9’-螺二荷(S-TAD)0
[0057]優(yōu)選地，電子阻擋層的厚度為l(T60nm。
[0058]優(yōu)選地，空穴傳輸層的材質(zhì)為空穴傳輸材料，選自酞菁鋅(ZnPc)、酞菁銅(CuPc)、酞菁氧釩(VOPc)、酞菁氧鈦(TiOPc)、酞菁鉬(PtPc)、4，4’，4"-三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)、4，4’，4 "-三(1-萘基苯基氨基)三苯基胺(1-TNATA)、N，N’ - 二苯基-N，N’-二(1-萘基)-1，I’-聯(lián)苯-4，4’-二胺(NPB)、N，N' -二( α -萘基)-N，N' -二苯基-4，4'-聯(lián)苯胺(a-NPD)、4，4’，4〃 -三(N_3_甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N, N’ - 二苯基-N, N’ - 二(3-甲基苯基)-1，I’ -聯(lián)苯-4，4’ - 二胺(TPD)、N，N，N’，N’ -四甲氧基苯基)_對(duì)二氨基聯(lián)苯(MeO-TPD)、2，7-雙(N，N-二(4-甲氧基苯基)氨基)-9,9-螺二芴(MeO-Sprio-TPD)、4，4’，4〃 -三(咔唑 _9_ 基)三苯胺(TCTA)、1，1-二(4-(N, N' - 二(P-甲苯基)氨基)苯基)環(huán)己烷(TAPC)或2，2’，7，7’-四(N，N-二苯胺基)-9，9’-螺二芴(S-TAD)。 [0059]優(yōu)選地，空穴傳輸層的材質(zhì)為將2，3，5，6-四氟-7，7’，8，8’ -四氰醌-二甲烷^4-1^觸)、1，3，4，5，7，8-六氟-四氰-二甲對(duì)萘醌(F6-TNAP)或 2，2’-(2，5-二氰基-3，6- 二氟環(huán)己烷-2，5- 二烯-1，4- 二亞基)二丙二腈(F2-HCNQ)按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)2^10%摻雜到空穴傳輸材料中形成的混合材料。
[0060]優(yōu)選地，空穴傳輸層的厚度為10~60nm。
[0061]通過(guò)熱蒸發(fā)技術(shù)在有機(jī)發(fā)光功能層表面制備pn結(jié)層，pn結(jié)層包括依次層疊的第一金屬層、半導(dǎo)體層、第二金屬層。熱蒸發(fā)條件是真空度1.0X10_31.0X10_5Pa，蒸鍍速度0.02^0.5nm/s。
[0062]優(yōu)選地，第一金屬層的材質(zhì)選自Ag、Al、Mg或Sm。第一金屬層的金屬表面功函數(shù)小于等于4.3eV，才能更好地降低注入勢(shì)壘，將電子有效地注入有機(jī)發(fā)光功能層中。
[0063]優(yōu)選地,第一金屬層的厚度為8~15nm。
[0064]半導(dǎo)體層的材質(zhì)選自Ag0、Ti02、Ni0或Ta2O5,具有半導(dǎo)體性質(zhì),夾在兩個(gè)不同功函數(shù)的金屬之間，使兩個(gè)功函數(shù)不同的金屬在外部電場(chǎng)下，形成一個(gè)內(nèi)建電場(chǎng)，從而使金屬氧化物內(nèi)部的空穴和電子分離，分別注入到相鄰的兩種金屬材料中。
[0065]優(yōu)選地，半導(dǎo)體層的厚度為l~4nm。
[0066]優(yōu)選地，第二金屬層的材質(zhì)選自Au、Cu、Pt或Ni。
[0067]由于第二金屬層直接接觸透明導(dǎo)電氧化物薄膜，通常透明導(dǎo)電氧化物薄膜的功函數(shù)為4.7^5.leV，為了降低注入的勢(shì)壘，第二金屬層的金屬表面功函數(shù)大于等于5.leV，選用的金屬的功函數(shù)接近透明導(dǎo)電氧化物薄膜的功函數(shù)，會(huì)獲得較好的注入效果。
[0068]優(yōu)選地，第二屬層的厚度為8~15nm。
[0069]形成pn結(jié)需要有兩種費(fèi)米能級(jí)有差異的材料，兩種材料的費(fèi)米能級(jí)差別越大，pn結(jié)的電荷分離效果越好，對(duì)于金屬而言，費(fèi)米能級(jí)直接與功函相關(guān)，因此選擇低功函數(shù)的金屬作為第一金屬層，高功函數(shù)的金屬作為第二金屬層。
[0070]在外部電場(chǎng)的作用下，位于pn結(jié)層中間的半導(dǎo)體金屬氧化物內(nèi)部形成電荷分離，空穴和電子分別向第二金屬層和第一金屬層移動(dòng)，從而使電子從第一金屬層直接注入到有機(jī)發(fā)光功能層中，而陰極的透明導(dǎo)電氧化物薄膜與第二金屬層的接觸屬于兩種導(dǎo)體的接觸，不存在注入勢(shì)壘的問(wèn)題，因此大大提高了電子注入效率。電子注入與空穴注入的平衡，可以提高空穴和電子在發(fā)光層中的復(fù)合幾率及發(fā)光量子效率，最終獲得具有較高發(fā)光性能的有機(jī)電致發(fā)光裝置。[0071]并且，該結(jié)構(gòu)避免了在濺射制備陰極的過(guò)程中對(duì)有機(jī)發(fā)光功能層產(chǎn)生破壞。
[0072]通過(guò)濺射的方法在pn結(jié)層上制備陰極。陰極的材質(zhì)為透明導(dǎo)電氧化物薄膜。優(yōu)選地，透明導(dǎo)電氧化物薄膜的材質(zhì)為銦錫氧化物(ΙΤ0)、銦鋅氧化物(ΙΖ0)、鋁鋅氧化物(AZO)或鎵鋅氧化物(GZ0)。優(yōu)選地，陰極的厚度為70-200nm。
[0073]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0074]本發(fā)明提供了一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，該裝置陽(yáng)極和陰極的材質(zhì)均為透明導(dǎo)電氧化物薄膜，透明導(dǎo)電氧化物薄膜具有透過(guò)率高、導(dǎo)電性好等優(yōu)點(diǎn)，使得有機(jī)電致發(fā)光裝置的兩面均具有較高的光透率，均勻的發(fā)光亮度，有利于實(shí)現(xiàn)均勻的照明和顯示。
[0075]在陰極和有機(jī)發(fā)光功能層之間設(shè)置了 pn結(jié)層，該pn結(jié)層包括依次層疊的第一金屬層、半導(dǎo)體層、第二金屬層，通過(guò)該pn結(jié)層的結(jié)構(gòu)使電子能夠有效地從高功函數(shù)的陰極薄膜注入到有機(jī)發(fā)光功能層中。解決高功函數(shù)的陰極向有機(jī)發(fā)光功能層的電子注入效率低的問(wèn)題，并且這種結(jié)構(gòu)還避免了陰極的氧化物導(dǎo)電薄膜在濺射制備的過(guò)程中，對(duì)有機(jī)發(fā)光功能層產(chǎn)生的破壞。因此可以獲得高效、發(fā)光均一穩(wěn)定的有機(jī)電致發(fā)光裝置。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0076]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中:
[0077]圖1為本發(fā)明提供的有機(jī)電致發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，部件依次為襯底基板101、陽(yáng)極102、有機(jī)發(fā)光功能層103、pn結(jié)層、陰極107，其中，pn結(jié)層包括第一金屬層104、半導(dǎo)體層105、第二金屬層106。
[0078]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1與對(duì)比例I的電流密度-電壓曲線對(duì)比圖。
【具體實(shí)施方式】
[0079]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0080]實(shí)施例1
[0081]一種有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法，包括如下步驟:[0082]將玻璃基板放在含有洗滌劑的去離子水中進(jìn)行超聲清洗，清洗干凈后依次用異丙醇，丙酮在超聲波中處理20分鐘，再用氮?dú)獯蹈桑?br> [0083]在真空度為IX 10_4Pa的真空鍍膜系統(tǒng)中，在玻璃基板表面以0.lnm/s的速度濺射制備銦錫氧化物薄膜(ITO)作為陽(yáng)極；
[0084]通過(guò)熱蒸發(fā)工藝，在真空度1.0\10_>&和速度0.0211111/8的條件下依次蒸鍍F6-TNAP按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%摻雜到MeO-Tro中形成的混合材料、TPD、DCJTB按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%摻雜到Alq3中形成的混合材料、TPB1、Li2C03按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%摻雜到TPBi中形成的混合材料分別制備空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層。然后通過(guò)熱蒸發(fā)工藝，在真空度1.0X 10_4Pa和速度0.02nm/s的條件下依次蒸鍍Al、AgO、Au制備pn結(jié)層；
[0085]利用濺射鍍膜工藝，在真空度為I X 10_4Pa的真空鍍膜系統(tǒng)中，以0.lnm/s的速度濺射在pn結(jié)層表面制備ITO陰極。
[0086]上述步驟完成后，得到一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，包括依次層疊的襯底基板、陽(yáng)極、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、pn結(jié)層、陰極，pn結(jié)層包括依次層疊的第一金屬層、半導(dǎo)體層、第二金屬層，其中，襯底基板的材質(zhì)為玻璃基板；陽(yáng)極的材質(zhì)為ΙΤ0，厚度為IOOnm ;空穴傳輸層的材質(zhì)為F6-TNAP按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%摻雜到MeO-TPD中形成的混合材料，厚度為40nm ；電子阻擋層的材質(zhì)為TPD，厚度為IOnm ;發(fā)光層的材質(zhì)為DCJTB按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%摻雜到Alq3中形成的混合材料，厚度為15nm ；空穴阻擋層的材質(zhì)為TPBi，厚度為IOnm ;電子傳輸層的材質(zhì)為L(zhǎng)i2CO3按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%摻雜到TPBi中形成的混合材料，厚度為40nm ;第一金屬層的材質(zhì)為Al，厚度為IOnm ；半導(dǎo)體層的材質(zhì)為AgO,厚度為3nm ;第二金屬層的材質(zhì)為Au,厚度為IOnm;陰極的材質(zhì)為ΙΤ0,厚度為 lOOnm，結(jié)構(gòu)具體表示為:玻璃基板 /ITO(IOOnm) /F6-TNAP:MeO-TPD (5%, 40nm) /TPD(IOnm) /DCJTB: Alq3 (8%, 15nm)/TPBi (IOnm)/Li2CO3: TPBi (10%, 40nm) /Al (IOnm)/AgO(3nm)/Au (IOnm)/ITO (IOOnm)。
[0087]請(qǐng)參閱圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例制備的有機(jī)電致發(fā)光裝置，部件依次為襯底基板101、陽(yáng)極102、有機(jī)發(fā)光功能層103、pn結(jié)層、陰極107，其中，pn結(jié)層包括第一金屬層104、半導(dǎo)體層105、第二金屬層106。
[0088]實(shí)施例2
[0089]一種有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法，包括如下步驟:
[0090]將玻璃基板放在含有洗滌劑的去離子水中進(jìn)行超聲清洗，清洗干凈后依次用異丙醇，丙酮在超聲波中處理20分鐘，再用氮?dú)獯蹈桑?br> [0091]在真空度為IX 10_5Pa的真空鍍膜系統(tǒng)中，在玻璃基板表面以lnm/s的速度濺射制備鎵鋅氧化物薄膜(GZO)作為陽(yáng)極；
[0092]通過(guò)熱蒸發(fā)工藝，在真空度1.0父10_午&和速度0.511111/8的條件下依次蒸鍍F2-HCNQ按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%摻雜到ZnPc中形成的混合材料、TH)、Ir (ppy) 3按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%摻雜到TCTA中形成的混合材料、BAlq、CsN3按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%摻雜到PBD中形成的混合材料分別制備空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層；然后通過(guò)熱蒸發(fā)工藝，在真空度1.0X10_5Pa和速度0.5nm/s的條件下依次蒸鍍Mg、TiO2, Cu制備pn結(jié)層；[0093]利用濺射鍍膜工藝，在真空度為I X 10_5Pa的真空鍍膜系統(tǒng)中，以lnm/s的速度濺射在pn結(jié)層表面制備GZO陰極。
[0094]上述步驟完成后，得到一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，包括依次層疊的襯底基板、陽(yáng)極、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、pn結(jié)層、陰極，pn結(jié)層包括依次層疊的第一金屬層、半導(dǎo)體層、第二金屬層，其中，襯底基板的材質(zhì)為玻璃基板；陽(yáng)極的材質(zhì)為GZ0，厚度為70nm ;空穴傳輸層的材質(zhì)為F2-HCNQ按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%摻雜到ZnPc中形成的混合材料,厚度為60nm ;電子阻擋層的材質(zhì)為TPD,厚度為5nm ;發(fā)光層的材質(zhì)為Ir(ppy)3按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%摻雜到TCTA中形成的混合材料，厚度為IOnm ;空穴阻擋層的材質(zhì)為BAlq,厚度為IOnm ;電子傳輸層的材質(zhì)為CsN3按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)15%摻雜到PBD中形成的混合材料,厚度為60nm ;第一金屬層的材質(zhì)為Mg,厚度為8nm ;半導(dǎo)體層的材質(zhì)為TiO2,厚度為2nm ;第二金屬層的材質(zhì)為Cu,厚度為IOnm ;陰極的材質(zhì)為GZ0,厚度為 70nm，結(jié)構(gòu)具體表示為:玻璃基板 /GZ0(70nm)/F2-HCNQ:ZnPc(10%, 60nm)/TPD(5nm)/Ir (ppy) 3: TCTA (10%, IOnm) /BAlq (IOnm) /CsN3: PBD (15%, 60nm) /Mg (8nm) /TiO2 (2nm) /Cu(IOnm) /GZO (70nm)。
[0095]實(shí)施例3 [0096]一種有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法，包括如下步驟:
[0097]將玻璃基板放在含有洗滌劑的去離子水中進(jìn)行超聲清洗，清洗干凈后依次用異丙醇，丙酮在超聲波中處理20分鐘，再用氮?dú)獯蹈桑?br> [0098]在真空度為IX 10_3Pa的真空鍍膜系統(tǒng)中，在玻璃基板表面以0.5nm/s的速度濺射制備鋁鋅氧化物薄膜(AZO)作為陽(yáng)極；
[0099]通過(guò)熱蒸發(fā)工藝，在真空度1.0父10_^1和速度0.211111/8的條件下依次蒸鍍F4-TCNQ按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%摻雜到CuPc中形成的混合材料、TAPC、DPVB1、BAlq、Cs2C03按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%摻雜到Bphen中形成的混合材料分別制備空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層；然后通過(guò)熱蒸發(fā)工藝，在真空度1.0X KT3Pa和速度0.2nm/s的條件下依次蒸鍍Ag、NiO、Pt制備pn結(jié)層；
[0100]利用濺射鍍膜工藝，在真空度為I X IO-3Pa的真空鍍膜系統(tǒng)中，以0.5nm/s的速度派射在pn結(jié)層表面制備AZO陰極。
[0101]上述步驟完成后，得到一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，包括依次層疊的襯底基板、陽(yáng)極、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、pn結(jié)層、陰極，pn結(jié)層包括依次層疊的第一金屬層、半導(dǎo)體層、第二金屬層，其中，襯底基板的材質(zhì)為玻璃基板；陽(yáng)極的材質(zhì)為ΑΖ0，厚度為200nm ;空穴傳輸層的材質(zhì)為F4-TCNQ按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%摻雜到CuPc中形成的混合材料,厚度為60nm ;電子阻擋層的材質(zhì)為TAPC,厚度為IOnm ;發(fā)光層的材質(zhì)為DPVBi，厚度為20nm ;空穴阻擋層的材質(zhì)為BAlq，厚度為IOnm ;電子傳輸層的材質(zhì)為Cs2CO3按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%摻雜到Bphen中形成的混合材料,厚度為80nm ;第一金屬層的材質(zhì)為Ag,厚度為15nm ;半導(dǎo)體層的材質(zhì)為NiO,厚度為Inm ;第二金屬層的材質(zhì)為Pt,厚度為8nm ;陰極的材質(zhì)為ΑΖ0，厚度為200nm，結(jié)構(gòu)具體表示為:玻璃基板/AZ0(200nm)/F4-TCNQ:CuPc(2%, 60nm) /TAPC(IOnm) /DPVBi (20nm) /BAlq (IOnm) /Cs2CO3:Bphen (5%, 80nm) /Ag(15nm)/NiO(Inm)/Pt(8nm)/AZO(200nm)。
[0102]實(shí)施例4[0103]一種有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法，包括如下步驟:
[0104]將玻璃基板放在含有洗滌劑的去離子水中進(jìn)行超聲清洗，清洗干凈后依次用異丙醇，丙酮在超聲波中處理20分鐘，再用氮?dú)獯蹈桑?br> [0105]在真空度為IX 10_3Pa的真空鍍膜系統(tǒng)中，在玻璃基板表面以0.5nm/s的速度濺射制備銦鋅氧化物薄膜(IZO)作為陽(yáng)極；
[0106]通過(guò)熱蒸發(fā)工藝，在真空度1.0\10_午&和速度0.211111/8的條件下依次蒸鍍F4-TCNQ按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%摻雜到m-MTDATA中形成的混合材料、TAPC, NPB按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%摻雜到Ir (MDQ) 2 (acac)中形成的混合材料、BAlq、LiN3按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%摻雜到BCP中形成的混合材料分別制備空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層；然后通過(guò)熱蒸發(fā)工藝，在真空度1.0X KT3Pa和速度0.2nm/s的條件下依次蒸鍍Sm、Ta2O5> Ni 制備 pn 結(jié)層；
[0107]利用濺射鍍膜工藝，在真空度為I X 10_3Pa的真空鍍膜系統(tǒng)中，以0.5nm/s的速度濺射在pn結(jié)層表面制備IZO陰極。
[0108]上述步驟完成后，得到一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，包括依次層疊的襯底基板、陽(yáng)極、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、pn結(jié)層、陰極，pn結(jié)層包括依次層疊的第一金屬層、半導(dǎo)體層、第二金屬層，其中，襯底基板的材質(zhì)為玻璃基板；陽(yáng)極的材質(zhì)為ΙΖ0，厚度為200nm ;空穴傳輸層的材質(zhì)為F4-TCNQ按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)2%摻雜到m-MTDATA中形成的混合材料，厚度為60nm ；電子阻擋層的材質(zhì)為TAPC，厚度為5nm ；發(fā)光層的材質(zhì)為NPB按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%摻雜到Ir (MDQ) 2 (acac)中形成的混合材料，厚度為15nm ;空穴阻擋層的材質(zhì)為BAlq,厚度為IOnm ;電子傳輸層的材質(zhì)為L(zhǎng)iN3按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%摻雜到BCP中形成的混合材料，厚度為40nm ;第一金屬層的材質(zhì)為Sm,厚度為8nm ;半導(dǎo)體層的材質(zhì)為Ta2O5,厚度為4nm ;第二金屬層的材質(zhì)為Ni,厚度為15nm;陰極的材質(zhì)為ΙΖ0，厚度為200nm，結(jié)構(gòu)具體表示為:玻璃基板/IZ0(200nm)/F4-TCNQ:m-MTDATA(2%, 60nm)/TAPC(5nm)/NPB:1r (MDQ)2(acac)(8%, 15nm)/BAlq(IOnm)/LiN3: BCP (10%, 40nm)/Sm(8nm) /Ta2O5 (4nm) /Ni (15nm)/IZO (200nm)。
[0109]對(duì)比例I
[0110]制備一種在陰極與有機(jī)發(fā)光功能層之間不設(shè)置有pn結(jié)層的有機(jī)電致發(fā)光裝置作為對(duì)比例，包括以下步驟:
[0111]將玻璃基板放在含有洗滌劑的去離子水中進(jìn)行超聲清洗，清洗干凈后依次用異丙醇，丙酮在超聲波中處理20分鐘，再用氮?dú)獯蹈桑?br> [0112]在真空度為IX 10_4Pa的真空鍍膜系統(tǒng)中，在玻璃基板表面以0.lnm/s的速度濺射制備銦錫氧化物薄膜(ITO)作為陽(yáng)極；
[0113]通過(guò)熱蒸發(fā)工藝，在真空度1.0\10_>&和速度0.0211111/8的條件下依次蒸鍍F6-TNAP按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%摻雜到MeO-Tro中形成的混合材料、TPD、DCJTB按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%摻雜到Alq3中形成的混合材料、TPB1、Li2C03按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%摻雜到TPBi中形成的混合材料分別制備空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層；
[0114]利用濺射鍍膜工藝，在真空度為IX 10_4Pa的真空鍍膜系統(tǒng)中，以0.lnm/s的速度濺射在電子傳輸層表面制備ITO陰極。
[0115]上述步驟完成后，得到一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，包括依次層疊的襯底基板、陽(yáng)極、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層、陰極，具體結(jié)構(gòu)表示為:玻璃基板 /IT0(100nm)/F6-TNAP:Me0-TPD(5%, 40nm) /TPD (IOnm) /DCJTB: Alq3 (8%, 15nm)/TPBi(IOnm)/Li2CO3:TPBi (10%, 40nm)/ITO (IOOnm)。
[0116]請(qǐng)參閱圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例1與對(duì)比例I制備的有機(jī)電致發(fā)光裝置的電流密度-電壓關(guān)系對(duì)比圖。曲線I為實(shí)施例1制備的結(jié)構(gòu)為玻璃基板/ITO(IOOnm)/F6-TNAP:MeO-TPD(5%, 40nm)/TPD (IOnm)/DCJTB:Alq3(8%, 15nm)/TPBi (IOnm)/Li2CO3: TPBi (10%, 40nm) /Al (IOnm) /AgO (3nm) /Au (IOnm) /ITO(IOOnm)的有機(jī)電致發(fā)光裝置，曲線2為對(duì)比例I制備的結(jié)構(gòu)為玻璃基板/ITO(IOOnm)/F6-TNAP = MeO-Tro(5%，40nm)/TPD (IOnm) /DCJTB: Alq3 (8%, 15nm)/TPBi (IOnm) /Li2CO3: TPBi (10%, 40nm)/ITO (IOOnm)的有機(jī)電致發(fā)光裝置。由圖可知，在相同的驅(qū)動(dòng)電壓下，實(shí)施例1與對(duì)比例I相比，具有更高的注入電流，說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例解決了電子從高功函數(shù)的陰極向有機(jī)發(fā)光功能層的注入問(wèn)題，因此可以獲得高效、發(fā)光均一穩(wěn)定的有機(jī)電致發(fā)光裝置。
[0117]本發(fā)明實(shí)施例與對(duì)比例I制備的有機(jī)電致發(fā)光裝置的發(fā)光性能數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。
[0118]表1本發(fā)明實(shí)施例與對(duì)比例I制備的有機(jī)電致發(fā)光裝置的發(fā)光性能數(shù)據(jù)
[0119]
【權(quán)利要求】
1.一種有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，包括依次層疊的襯底基板、陽(yáng)極、有機(jī)發(fā)光功能層、pn結(jié)層、陰極，所述pn結(jié)層包括依次層疊的第一金屬層、半導(dǎo)體層、第二金屬層，所述第一金屬層的金屬表面功函數(shù)小于等于4.3eV,所述半導(dǎo)體層的材質(zhì)選自Ag0、Ti02、Ni0或Ta2O5,所述第二金屬層的金屬表面功函數(shù)大于等于5.1eV。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，所述第一金屬層的材質(zhì)選自Ag、Al、Mg或Sm ;所述第二金屬層的材質(zhì)選自Au、Cu、Pt或Ni。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，所述第一金屬層的厚度為8~15nm,所述半導(dǎo)體層的厚度為4nm,所述第二金屬層的厚度為8~15nm。
4.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，所述陽(yáng)極和所述陰極的材質(zhì)均為透明導(dǎo)電氧化物薄膜，所述透明導(dǎo)電氧化物薄膜的材質(zhì)為銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物或鎵鋅氧化物。
5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，所述有機(jī)發(fā)光功能層包括發(fā)光層、電子傳輸層、空穴阻擋層、電子阻擋層和空穴傳輸層。
6.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于，所述發(fā)光層的材料為將一種或兩種客體材料按照摻雜質(zhì)量分?jǐn)?shù)5~15%摻雜到主體材料中形成的混合材料，所述客體材料為空穴傳輸材料或電子傳輸材料。
7.一種有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法，其特征在于，包括如下步驟: 提供襯底基板，將所述襯底基板進(jìn)行超聲清洗，清洗干凈后在超聲波中處理，再吹干； 在所述襯底基板表面濺射制備陽(yáng)極，濺射條件是真空度1.0X 10_31.0X 10_5Pa，濺射速度 0.1~lnm/s ； 在所述陽(yáng)極表面利用熱蒸發(fā)技術(shù)依次制備有機(jī)發(fā)光功能層、Pn結(jié)層，所述pn結(jié)層包括依次層疊的第一金屬層、半導(dǎo)體層、第二金屬層；所述第一金屬層的金屬表面功函數(shù)小于等于4.3eV,所述半導(dǎo)體層的材質(zhì)選自AgO、Ti02、NiO或Ta2O5,所述第二金屬層的金屬表面功函數(shù)大于等于5.leV，所述熱蒸發(fā)的條件是真空度1.0X 10_31.0X 10_5Pa，蒸鍍速度0.02^0.5nm/s ； 在所述PU結(jié)層上濺射制備陰極，濺射條件是真空度1.0X 10_31.0X 10_5Pa，濺射速度0.1~lnm/s。
8.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法，其特征在于，所述第一金屬層的材質(zhì)選自Ag、Al、Mg或Sm ;所述第二金屬層的材質(zhì)選自Au、Cu、Pt或Ni。
9.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法，其特征在于，所述陽(yáng)極和所述陰極的材質(zhì)均為透明導(dǎo)電氧化物薄膜，所述透明導(dǎo)電氧化物薄膜的材質(zhì)為銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物或鎵鋅氧化物。
10.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)發(fā)光功能層包括發(fā)光層、電子傳輸層、空穴阻擋層、電子阻擋層和空穴傳輸層。
【文檔編號(hào)】H01L51/56GK103928618SQ201310010866
【公開(kāi)日】2014年7月16日 申請(qǐng)日期:2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月11日
【發(fā)明者】周明杰, 王平, 馮小明, 鐘鐵濤 申請(qǐng)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, 深圳市海洋王照明工程有限公司