一種具有復(fù)合空穴注入層的有機發(fā)光器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種具有復(fù)合空穴注入層的有機發(fā)光器件，由用于起支撐作用的基底(1)、用于空穴注入和電學(xué)接觸的陽極(2)、用于提高空穴注入的復(fù)合空穴注入層(3)、用于空穴傳輸?shù)目昭▊鬏攲?4)、用于發(fā)光的發(fā)光層(5)、用于提高電子注入的電子注入層(6)、用于電子注入和電學(xué)接觸的陰極(7)依次構(gòu)成。本發(fā)明公開了一種具有復(fù)合空穴注入層的有機發(fā)光器件，可應(yīng)用于發(fā)光、顯示及照明。
【專利說明】一種具有復(fù)合空穴注入層的有機發(fā)光器件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有復(fù)合空穴注入層有機發(fā)光器件，屬于有機電致發(fā)光技術(shù)領(lǐng) 域。

【背景技術(shù)】
[0002]有機發(fā)光器件（有機發(fā)光二極管，OrganicLight-emittingdiodes,簡稱OLEDs) 作為一種新型的平板顯示器及光源，兼具主動發(fā)光、寬視角、全彩色、可彎曲、高效率、低功 耗、低成本等許多優(yōu)點，該【技術(shù)領(lǐng)域】主要進展如下：
[0003] 1、1987年，Tang等人報道了采用真空熱蒸發(fā)鍍膜方法制備的、以胺類衍生 物為空穴傳輸層，以8-羥基喹啉鋁（Alq3)為發(fā)光層的雙層結(jié)構(gòu)0LEDs(C.W.Tangand S.A.VanSlyke,Appl.Phys.Lett. 51,913,1987) 〇
[0004] 2、1996年，VanSlyke等人報道了采用酞菁銅（CuPc)作為空穴注入層改善OLEDs 空穴注入和工作壽命的研究結(jié)果（3.4.\^11315^6，（111.〇1611311(1(1￥.131^，4口口1.?115^. Lett.69, 2160,1996)。
[0005] 3、1996年，Tokito等人報道了采用氧化鑰（M〇03)空穴注入層的OLEDs，發(fā)現(xiàn)適當(dāng) 厚度的M〇03空穴注入層可以顯著降低OLEDs的驅(qū)動電壓（S.Tokito,K.NodaandY.Taga， J.Phys.D29,2750,1996)；
[0006] 4、2001年，周翔等人報道了采用F4-TCNQ摻雜胺類衍生物（TDATA)作為空穴注入 層可顯著改善OLEDs空穴注入和降低OLEDs驅(qū)動電壓（X.Zhou,M.Pfeiffer,J.Blochwitz， A.Werner,A.Nollau,T.FritzandK.Leo,Appl.Phys.Lett. 78,410, 2001) 〇
[0007] 5、2006年，Ikeda等人報道了采用此03摻雜胺類衍生物（NPB)空穴注入層的 OLEDs，發(fā)現(xiàn)此03摻雜胺類衍生物（NPB)空穴注入層可以顯著降低OLEDs的驅(qū)動電壓 (H.Ikeda,J.Sakata,M.Hayakawa,T.Aoyama,T.Kawakami,K.Kamata,Y.Iwaki,S.Seo, Y.Noda，R.Nomura，S.Yamazaki，SID06DIGESTP-185,923,2006)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明提出了一種具有復(fù)合空穴注入層的有機發(fā)光器件，由用于起支撐作用的基 底（1)、用于空穴注入和電學(xué)接觸的陽極（2)、用于提高空穴注入的復(fù)合空穴注入層（3)、 用于空穴傳輸?shù)目昭▊鬏攲樱?)、用于發(fā)光的發(fā)光層（5)、用于提高電子注入的電子注入層 (6)、用于電子注入和電學(xué)接觸的陰極（7)依次構(gòu)成。本發(fā)明公開了一種具有復(fù)合空穴注入 層的有機發(fā)光器件，可應(yīng)用于發(fā)光、顯示及照明。
[0009] 1. -種具有復(fù)合空穴注入層有機發(fā)光器件，其特征在于：由用于起支撐作用的基 底（1)、用于空穴注入和電學(xué)接觸的陽極（2)、用于提高空穴注入的復(fù)合空穴注入層（3)、 用于空穴傳輸?shù)目昭▊鬏攲樱?)、用于發(fā)光的發(fā)光層（5)、用于提高電子注入的電子注入層 (6)、用于電子注入和電學(xué)接觸的陰極（7)依次構(gòu)成。
[0010] 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合空穴注入層有機發(fā)光器件，其特征在于：所述 的用于提高空穴注入的復(fù)合空穴注入層（3)厚度范圍為0. 1納米-1毫米。
[0011] 3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合空穴注入層有機發(fā)光器件，其特征在于：所述 的用于提高空穴注入的復(fù)合空穴注入層（3)為多層結(jié)構(gòu)，其中每層可以由單一組分或多組 分無機或有機材料構(gòu)成，包括但不局限于各種單質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混合材料，如有機小 分子、聚合物、齒族化合物、氧族化合物、氮族化合物、碳族化合物、或上述材料構(gòu)成的復(fù)合 或混合材料等。
[0012] 4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合空穴注入層有機發(fā)光器件，其特征在于：所述 的用于提高空穴注入的復(fù)合空穴注入層（3)多層結(jié)構(gòu)可采用包括但不局限于真空熱蒸發(fā)、 電子束蒸發(fā)、激光閃蒸、濺射或分子束外延等薄膜或薄層干法制備工藝制備，也可采用包括 但不局限于旋涂、澆鑄、提拉、印刷、沉淀等薄膜或薄層濕法制備工藝制備；其中各層可采用 一種方法制備，也可分別采用不同方法制備。
[0013] 上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，其詳細(xì)的技術(shù)手段，可依照說明書的內(nèi)容 予以實施。為了讓本發(fā)明特征能夠更明顯易懂，以下特舉具體實施方法，并配合附圖進行詳 細(xì)說明，如下。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014] 圖1是本發(fā)明具有復(fù)合空穴注入層有機發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015] 圖1中，本發(fā)明一種具有復(fù)合空穴注入層的有機發(fā)光器件由用于起支撐作用的基 底（1)、用于空穴注入和電學(xué)接觸的陽極（2)、用于提高空穴注入的復(fù)合空穴注入層（3)、 用于空穴傳輸?shù)目昭▊鬏攲樱?)、用于發(fā)光的發(fā)光層（5)、用于提高電子注入的電子注入層 (6)、用于電子注入和電學(xué)接觸的陰極（7)依次構(gòu)成。
[0016] 圖1中，基底（1)厚度為1微米-1厘米；在可見光范圍內(nèi)具有較高透過率；可以 是單層或多層結(jié)構(gòu)，其中每層可以由單一組分或多組分構(gòu)成；可以是剛性或柔性；可以由 無機或有機材料構(gòu)成，包括但不局限于各種單質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混合材料，如玻璃、塑 料、金屬、有機小分子、聚合物、齒族化合物、氧族化合物、氮族化合物、碳族化合物、或上述 材料構(gòu)成的復(fù)合或混合材料等。
[0017] 圖1中，陽極⑵厚度為0. 1納米-1毫米；導(dǎo)電并在可見光范圍內(nèi)透明；可以是單 層或多層結(jié)構(gòu)，其中每層可以由單一組分或多組分構(gòu)成；可以由無機或有機材料構(gòu)成，包括 但不局限于各種單質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混合材料，如銦錫氧化物（IT0)、其它導(dǎo)電透明的 化合物、導(dǎo)電透明的有機小分子、導(dǎo)電透明的聚合物、導(dǎo)電半透明的金屬、或上述材料構(gòu)成 的復(fù)合或混合材料等。
[0018] 圖1中，復(fù)合空穴注入層（3)厚度范圍為0. 1納米-1毫米；為多層結(jié)構(gòu)，其中每層 可以由單一組分或多組分構(gòu)成；可以由無機或有機材料構(gòu)成，包括但不局限于各種單質(zhì)、化 合物及其復(fù)合或混合材料，如有機小分子、聚合物、齒族化合物、氧族化合物、氮族化合物、 碳族化合物、或上述材料構(gòu)成的復(fù)合或混合材料等。
[0019] 圖1中，空穴傳輸層⑷厚度為0.1納米-1毫米；可以是單層或多層結(jié)構(gòu)，其中 每層可以由單一組分或多組分構(gòu)成；可以由無機或有機材料構(gòu)成，包括但不局限于各種單 質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混合材料，如有機小分子、聚合物、齒族化合物、氧族化合物、氮族化 合物、碳族化合物、或上述材料構(gòu)成的復(fù)合或混合材料等。
[0020] 圖1中，有機材料發(fā)光層（5)厚度為0.1納米-1毫米；可以是單層或多層結(jié)構(gòu)， 其中每層可以由單一組分或多組分構(gòu)成；可以由發(fā)光的無機或有機熒光或磷光材料構(gòu)成； 包括但不局限于各種單質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混合材料，如各種發(fā)光的無機或有機熒光或 磷光材料及其摻雜的有機小分子、聚合物、齒族化合物、氧族化合物、氮族化合物、碳族化合 物、或上述材料構(gòu)成的復(fù)合或混合材料等。
[0021] 圖1中，電子注入層（6)厚度為0.1納米-1毫米；可以是單層或多層結(jié)構(gòu)，其中 每層可以由單一組分或多組分構(gòu)成；可以由無機或有機材料構(gòu)成，包括但不局限于各種單 質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混合材料，如有機小分子、聚合物、齒族化合物、氧族化合物、氮族化 合物、碳族化合物、或上述材料構(gòu)成的復(fù)合或混合材料等。
[0022] 圖1中，陰極（7)厚度為0. 1納米-1毫米；導(dǎo)電并在可見光范圍內(nèi)具有高反射率； 可以是單層或多層結(jié)構(gòu)，其中每層可以由單一組分或多組分構(gòu)成；可以由無機或有機材料 構(gòu)成，包括但不局限于各種單質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混合材料，如金屬、導(dǎo)電的氧族化合物、 導(dǎo)電的有機小分子、導(dǎo)電的聚合物、或上述材料構(gòu)成的復(fù)合或混合材料。
[0023] 圖2是本發(fā)明具體實施方法中一種具有復(fù)合空穴注入層的有機發(fā)光器件的結(jié)構(gòu) 示意圖。
[0024] 圖2中，基底（1)由厚度約為1毫米的玻璃構(gòu)成，在可見光范圍內(nèi)具有高透過率。
[0025] 圖2中，陽極（2)由厚度約為180納米的透明導(dǎo)電IT0構(gòu)成，在可見光范圍內(nèi)具有 高透過率。
[0026] 圖2中，復(fù)合空穴注入層（3)為雙層結(jié)構(gòu)，第一層由厚度約為1納米的M〇03構(gòu)成； 第二層為厚度約為19納米的M〇03摻雜NPB構(gòu)成。
[0027] 圖2中，空穴傳輸層⑷由厚度約為20納米的NPB構(gòu)成。
[0028] 圖2中，發(fā)光層（5)由厚度約為60納米的機小分子熒光材料Alq3構(gòu)成。
[0029] 圖2中，電子注入層（6)厚度約為2納米的LiF構(gòu)成。
[0030] 圖2中，陰極（7)由厚度約為100納米導(dǎo)電并在可見光范圍內(nèi)具有高反射率的金 屬A1薄膜構(gòu)成。
[0031] 圖3、圖4、圖5分別是本發(fā)明具體實施方法中有機發(fā)光器件的電流電壓特性、發(fā)光 亮度特性、工作壽命特性。其中A符號代表本發(fā)明提出的具有復(fù)合空穴注入層的有機發(fā)光 器件特性，□符號代表現(xiàn)有技術(shù)器件1特性，〇符號代表現(xiàn)有器件2特性，號代表現(xiàn)有 器件3特性。
[0032] 如圖3、圖4、圖5所示，本發(fā)明提出的具有復(fù)合空穴注入層的有機發(fā)光器件比現(xiàn)有 技術(shù)器件具有更低的驅(qū)動電壓、更高的發(fā)光亮度、更長的工作壽命。本發(fā)明的具體實施方法 充分體現(xiàn)了本發(fā)明提出的具有復(fù)合空穴注入層有機發(fā)光器件與現(xiàn)有技術(shù)器件對比具有的 新穎性、創(chuàng)造性及先進性。

【具體實施方式】
[0033] 首先，在表面鍍有透明導(dǎo)電IT0(厚度約為180納米）陽極（2)的玻璃基底（1)表 面上采用真空熱蒸發(fā)鍍膜的方法制備厚度約為1納米的此0 3層，再采用共蒸發(fā)的方法制備 厚度約為19納米的M〇03摻雜NPB層（摻雜濃度約為10% )，上述M〇03層和M〇03摻雜NPB 層構(gòu)成雙層結(jié)構(gòu)復(fù)合空穴注入層（3)。
[0034] 其次，采用真空熱蒸發(fā)鍍膜的方法制備在上述雙層結(jié)構(gòu)復(fù)合空穴注入層（3)表面 連續(xù)制備厚度約為20納米的NPB空穴傳輸層（4)、厚度約為60納米的Alq3發(fā)光層（5)、厚 度約為2納米的LiF電子注入層（6)、厚度約為100納米的金屬A1陰極（7)。
[0035] 本發(fā)明具體實施方法中具有復(fù)合空穴注入層有機發(fā)光器件結(jié)構(gòu)如圖2所示， 具體器件結(jié)構(gòu)為：玻璃 /IT0(180nm)/Mo03(lnm)/Mo03 摻雜NPB(10 %，19nm)/NPB(20nm)/ Alq3 (60nm)/LiF(2nm)/A1(100nm)。
[0036] 為體現(xiàn)本發(fā)明提出的具有復(fù)合空穴注入層有機發(fā)光器件與現(xiàn)有技術(shù)器件對比具 有的新穎性、創(chuàng)造性及先進性。采用真空熱蒸發(fā)鍍膜的方法制備現(xiàn)有技術(shù)器件如下：
[0037] 現(xiàn)有技術(shù)器件1不具有空穴注入層，具體器件結(jié)構(gòu)為：玻璃/IT0(180nm)/ NPB(40nm) /Alq3 (60nm)/LiF(2nm) /A1 (lOOnm)。
[0038] 現(xiàn)有技術(shù)器件2具有厚度約為1納米的M〇03單層空穴注入層，具體器件結(jié)構(gòu)為： 玻璃/ITO(180nm) /M〇03 (lnm)/NPB(39nm) /Alq3 (60nm)/LiF(2nm) /A1 (lOOnm)。
[0039] 現(xiàn)有技術(shù)器件3具有厚度約為20納米的M〇03摻雜NPB(摻雜濃度約為10% )單層 空穴注入層，具體器件結(jié)構(gòu)為：玻璃/ITO(180nm) /M〇03摻雜NPB(10 %，20nm)/NPB(20nm) / Alq3 (60nm)/LiF(2nm)/A1(lOOnm)。
[0040] 上述有機發(fā)光器件均在基本相同的條件下制備及測試，有機發(fā)光器件制備好未經(jīng) 封裝直接在室溫大氣環(huán)境中測試，采用吉時利236源測量單元測量有機發(fā)光器件電流電壓 特性，采用北京師范大學(xué)光電儀器廠生產(chǎn)的ST-86LA屏幕亮度計測量有機發(fā)光器件的亮 度。
[0041] 圖3、圖4、圖5分別是本發(fā)明具體實施方法中有機發(fā)光器件的電流電壓特性、發(fā)光 亮度特性、工作壽命特性。其中A符號代表本發(fā)明提出的具有復(fù)合空穴注入層的有機發(fā)光 器件特性，□符號代表現(xiàn)有技術(shù)器件1特性，〇符號代表現(xiàn)有器件2特性，符號代表現(xiàn)有 器件3特性。
[0042] 如圖3、圖4、圖5所示，本發(fā)明提出的具有復(fù)合空穴注入層的有機發(fā)光器件比現(xiàn)有 技術(shù)器件具有更低的驅(qū)動電壓、更高的發(fā)光亮度、更長的工作壽命。本發(fā)明的具體實施方法 充分體現(xiàn)了本發(fā)明提出的具有復(fù)合空穴注入層有機發(fā)光器件與現(xiàn)有技術(shù)器件對比具有的 新穎性、創(chuàng)造性及先進性。
[0043] 本發(fā)明具體實施方法中有機發(fā)光器件的性能如表1所示：
[0044]表1本發(fā)明具體實施方法中有機發(fā)光器件的性能

【權(quán)利要求】
1. 一種具有復(fù)合空穴注入層有機發(fā)光器件，其特征在于：由用于起支撐作用的基底 (1)、用于空穴注入和電學(xué)接觸的陽極（2)、用于提高空穴注入的復(fù)合空穴注入層（3)、用于 空穴傳輸?shù)目昭▊鬏攲樱?)、用于發(fā)光的發(fā)光層（5)、用于提高電子注入的電子注入層（6)、 用于電子注入和電學(xué)接觸的陰極（7)依次構(gòu)成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合空穴注入層有機發(fā)光器件，其特征在于：所述的用 于提高空穴注入的復(fù)合空穴注入層（3)厚度范圍為0. 1納米-1毫米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合空穴注入層有機發(fā)光器件，其特征在于：所述的用 于提高空穴注入的復(fù)合空穴注入層（3)為多層結(jié)構(gòu)，其中每層可以由單一組分或多組分無 機或有機材料構(gòu)成，包括但不局限于各種單質(zhì)、化合物及其復(fù)合或混合材料，如有機小分 子、聚合物、齒族化合物、氧族化合物、氮族化合物、碳族化合物、或上述材料構(gòu)成的復(fù)合或 混合材料等。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有復(fù)合空穴注入層有機發(fā)光器件，其特征在于：所述的用 于提高空穴注入的復(fù)合空穴注入層（3)多層結(jié)構(gòu)可采用包括但不局限于真空熱蒸發(fā)、電子 束蒸發(fā)、激光閃蒸、濺射或分子束外延等薄膜或薄層干法制備工藝制備，也可采用包括但不 局限于旋涂、澆鑄、提拉、印刷、沉淀等薄膜或薄層濕法制備工藝制備；其中各層可采用一種 方法制備，也可分別采用不同方法制備。
【文檔編號】H01L51/54GK104362254SQ201410543184
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月30日
【發(fā)明者】周翔, 劉偉, 劉國紅, 高忠貴, 梁建華 申請人:中山大學(xué)