本發(fā)明涉及有機電致發(fā)光器件制備領域,尤其涉及一種深藍光有機銥(ⅲ)配合物的oled器件。
背景技術:
基于銥(iii)的有機發(fā)光二極管(oled)技術于1999年問世以來,一直受到廣泛的關注。一個完備的oled器件像一個夾層漢堡,在透明導電陽極上通過熱真空蒸度或者旋涂方法,沉積上空穴傳輸層/發(fā)光層/電子傳輸層/金屬陰極等,當在兩端加上合適的電壓后,就可以出現(xiàn)電致發(fā)光現(xiàn)象。oled器件在工作時,電子和空穴分別經(jīng)陰極和陽極注入,在發(fā)光層互相捕獲符復合形成激子,將發(fā)光中心由基態(tài)轉(zhuǎn)化為激發(fā)態(tài),單重激發(fā)態(tài)輻射越遷回到基態(tài),發(fā)射出可見光,這就是傳統(tǒng)意義上的熒光。由于單重激發(fā)態(tài)的分子只占了25%,其余75%的三重態(tài)激子由于越遷禁阻而無法通過輻射方式回到基態(tài),只能以非輻射越遷的方式把能量耗散掉,這在發(fā)光效率上無異于是巨大的損失。而銥(iii)配合物可利用重原子效應大大增強旋歸耦合,促進系間躥越,將三重態(tài)態(tài)的激子利用上,發(fā)射出磷光,理論上可以實現(xiàn)100%的內(nèi)量子轉(zhuǎn)化效率(iqe)。這使得銥(ⅲ)配合物的磷光oled具有最好的發(fā)光性能,達到甚至超過了無機發(fā)光二極管(led)。
銥的配合物一般以+3價為主,是典型的mlct躍遷。處于激發(fā)態(tài)的銥離子將d軌道上的電子躍遷到配體的π*軌道上,然后再回到激發(fā)態(tài),放出光子。這個過程中,配體的lumo和homo之間的能極差決定了回到激發(fā)態(tài)時發(fā)出的光子的能量,從而改變發(fā)射光的顏色。當利用電子效應,降低homo升高lumo時,配合物發(fā)射峰藍移;反之,發(fā)射峰紅移。所以通過改變銥配合物的種類,由此制備的oled可以做成多種顏色。目前為止,在不加出光的情況下,銥(iii)配合物的綠色器件以達到最高26.8%的外量子效率,紅色18.4%。藍色磷光尤其是深藍光材料則發(fā)展比較緩慢,在最接近標準藍光的情況下,色坐標為(0.15,0.12)的器件最大外量子效率僅能達到8.4%,并且器件亮度只有幾百cd/m2,電流密度和功率效率低下。機理研究發(fā)現(xiàn),當三重態(tài)能級升高時,非輻射躍遷速率增大幅度往往超過輻射躍遷速率,使發(fā)光效率下降;并且,藍光短波長發(fā)射需要更高能量的激發(fā),材料自身的穩(wěn)定性也備受考驗。因此藍光材料研究中發(fā)射波長藍移和效率提高往往不能同時實現(xiàn)。此外,相對較高的homo和lumo能級也對傳輸層材料提出了更高的要求。
技術實現(xiàn)要素:
鑒于上述的分析,本發(fā)明旨在提供一種深藍光有機銥(ⅲ)配合物oled器件制備方法,用以解決傳統(tǒng)銥(ⅲ)藍光材料和器件量子效率低、發(fā)光顏色紅移的問題。
本發(fā)明的目的主要是通過以下技術方案實現(xiàn)的:
利用兩種有機銥(ⅲ)配合物進行oled器件進行結構優(yōu)化,實現(xiàn)深藍光發(fā)射,并且在器件效率和表現(xiàn)上有顯著提高。
本發(fā)明提供一種可用于有機銥(ⅲ)配合物的有機電致發(fā)光器件,所述器件包括:
1)陽極;
2)空穴注入層;
3)空穴傳輸層;
4)發(fā)光層
5)空穴阻擋層;
6)電子傳輸層;
7)電子注入層;
8)陰極;
其中:所述發(fā)光層是具有式a結構的有機銥(ⅲ)配合物摻雜dpepo形成的發(fā)光層。
a結構為:
進一步地:
1)所述陽極為氧化銦錫(ito)導電玻璃層;
2)所述空穴注入層為moo3層;
3)所述空穴傳輸層具有雙層結構,所述雙層結構依次為moo3摻雜的mcp:moo3層和純mcp層;
4)所述空穴阻擋層為純dpepo層;
5)所述電子傳輸層為tpbi層;
6)所述電子注入層為lif層;
7)所述陰極為金屬鋁層。
更進一步地:
1)所述空穴注入層厚度為0.8-1.2nm;
2)所述具有雙層結構的空穴傳輸層中:mcp:moo3層moo3的摻雜濃度為15-25%,厚度為5-15nm,純mcp層的厚度為25-35nm;
3)所述發(fā)光層有機銥(ⅲ)配合物的摻雜濃度為10-15%,厚度為5-15nm;
4)所述空穴阻擋層厚度為5-15nm;
5)所述電子傳輸層厚度為25-35nm;
6)所述電子注入層厚度為0.5-1.5nm;
7)所述陰極層厚度為80-120nm。
本發(fā)明有益效果如下:
本發(fā)明設計的針對銥(ⅲ)配合物的oled器件,器件具有良好的電致發(fā)光表現(xiàn),具有外量子效率高、發(fā)光亮度高、電流密度高、起亮電壓低的優(yōu)點,接近標準藍光色坐標(0.14,0.08),制備的oled器件可用在商業(yè)化oled顯示和照明領域,作為一種良好的藍光像素點,可提高oled器件的發(fā)光效率和亮度等。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述,并且,部分可從說明書中變得顯而易見,或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現(xiàn)和獲得。
附圖說明
圖1為本發(fā)明有機電致發(fā)光器件結構;圖2為本發(fā)明電致發(fā)光光譜圖及色坐標圖;圖3為本發(fā)明電流密度-電壓-亮度(i-v-l)曲線;圖4為本發(fā)明功率效率-電流密度-外量子效率(p-i-e)曲線。圖5本發(fā)明有機電致發(fā)光器件的結構。
附圖僅用于示出具體實施例的目的,而并不認為是對本發(fā)明的限制,在整個附圖中,相同的參考符號表示相同的部件。
本發(fā)明的有機電致發(fā)光器件的結構如下(結合圖5):
ito/moo3(1nm)/mcp:moo3(20wt.%,10nm)/mcp(30nm)/ir(fdpt)3:dpepo(12wt.%,20nm)/dpepo(10nm)/tpbi(30nm)/lif(1nm)/al(100nm)。
具體實施方式
下面結合附圖來具體描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例,其中,附圖構成本申請一部分,并與本發(fā)明的實施例一起用于闡釋本發(fā)明的原理。
oled器件的制作和測試:本部分的器件制備在沈陽慧宇真空技術有限公司出廠的復合型蒸鍍體系中完成。在有機腔體中,將有機材料分別放在溫度可以單獨控制的不同蒸發(fā)源內(nèi),在蒸鍍過程中腔體的真空度高于9×10-5pa,在陽極氧化銦錫(ito)玻璃上相繼蒸鍍空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層,最后將基片傳送至金屬蒸發(fā)腔體進行電子注入層和陰極金屬鋁的蒸鍍。有機材料蒸鍍過程中采用膜厚控制儀精確監(jiān)控薄膜厚度,材料蒸發(fā)速率為
以下所描述的具體實施例中,除銥(iii)配合物(ir(dpt)3和ir(fdpt)3)外,在現(xiàn)有的有機電致發(fā)光二極管(oled)技術中,其結構和來源均已為本領域技術人員所公知,其結構式分別如下:
本發(fā)明制備的oled有著很高的電流密度,在和其他相同發(fā)光波長的材料相比,最大eqe可達到接近20%的水平,最大亮度分別為3195和20070cd/m2,這兩點均超過了目前該研究領域的最佳器件表現(xiàn)水平。在亮度為1000cd/m2的實驗條件下,器件的eqe仍保持著較高水平。本發(fā)明的器件表現(xiàn)結果如下表所示。在電流密度9ma/cm-2下,獲得ir(dpt)3和ir(fdpt)3電致發(fā)光光譜(el),對于ir(fdpt)3,其最大發(fā)射峰位于431和458nm,實現(xiàn)了良好的深藍光發(fā)射,色坐標為(0.15,0.11)并且光譜中不存在其他功能材料的發(fā)射峰,說明器件結構設計合理,主體材料和發(fā)光中心之間實現(xiàn)了有效傳能。從其電流-電壓-亮度(j-v-l)曲線可以得出,器件的啟亮電壓(v)為3.7v,最大亮度(lmax)3195cd/m2,最大外量子效率(eqe)19.4%。但隨著亮度的增加,器件的效率滾降比較嚴重。對于ir(dpt)3,其最大發(fā)射峰位于458和483nm,實現(xiàn)了天藍光發(fā)射,色坐標為(0.15,0.21),和ir(fdpt)3相比,啟亮電壓(v)降低為3.5v,最大亮度(lmax)增至20070cd/m2,最大外量子效率(eqe)21.9%。
綜上所述,本發(fā)明實施例提供了一種高效的深藍光ir(iii)磷光oled器件。
以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內(nèi),可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。