有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光原理是基于在外加電場(chǎng)的作用下，電子從陰極注入到有機(jī)物的最低未占有分子軌道(LUMO)，而空穴從陽極注入到有機(jī)物的最高占有軌道(HOMO)。電子和空穴在發(fā)光層相遇、復(fù)合、形成激子，激子在電場(chǎng)作用下遷移，將能量傳遞給發(fā)光材料，并激發(fā)電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)能量通過輻射失活，產(chǎn)生光子，釋放光能。
[0003]傳統(tǒng)的有機(jī)電致發(fā)光器件的電子注入層一般采用氟化鋰，但是由于氟化鋰熔點(diǎn)過高，蒸鍍時(shí)必須采用較大電流來蒸鍍，而有機(jī)蒸鍍室的蒸鍍室溫度過高，會(huì)使其他有機(jī)功能層受到破壞，并且氟化鋰的成膜性較差，容易形成電子缺陷，造成電子的淬滅，降低了電子和空穴的復(fù)合幾率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，有必要提供一種發(fā)光效率較高的有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。
[0005]—種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層及陰極，所述電子注入層由二元摻雜層和鈣鹽層組成，所述二元摻雜層包括銣的化合物材料和電子傳輸材料，所述銣的化合物材料選自碳酸銣、氯化銣、硝酸銣及硫酸銣中至少一種，所述電子傳輸材料選自4，7-二苯基-1，10-菲羅啉、2-(4’_叔丁苯基)-5- (4’ -聯(lián)苯基)-1, 3，4-惡二唑、8-羥基喹啉鋁及N-芳基苯并咪唑中至少一種，所述鈣鹽摻雜層材料選自氧化鈣、氯化鈣、碳酸鈣及氟化鈣中至少一種。
[0006]所述二元摻雜層中所述銣的化合物材料與電子傳輸材料的質(zhì)量比為3:1?6:1。
[0007]所述二兀摻雜層厚度為5nm?30nm,所述I丐鹽層厚度為Inm?10nm。
[0008]所述發(fā)光層的材料選自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、9，10- 二 - β -亞萘基蒽、4，4’ -雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)_1，I’ -聯(lián)苯及8-羥基喹啉鋁中的至少一種，所述空穴注入層的材料選自三氧化鑰、三氧化鎢及五氧化二釩中的至少一種，所述空穴傳輸層的材料選自1，1_ 二 [4-[Ν，K - 二(P-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷、4，4’，4’’-三(咔唑-9-基)三苯胺及N，N’ - (1-萘基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺中的至少一種。
[0009]一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下步驟:
[0010]通過磁控濺射的方式在陽極表面依次形成空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層及電子傳輸層；
[0011]然后再電子傳輸層表面制備電子注入層，所述電子注入層的制備方式為:在電子傳輸層表面通過熱阻蒸鍍的方法制備二元摻雜層，所述二元摻雜層包括銣的化合物材料和電子傳輸材料，所述銣的化合物材料選自碳酸銣、氯化銣、硝酸銣硫酸銣中至少一種，所述電子傳輸材料選自4，7- 二苯基-1，10-菲羅啉、2-(4’ -叔丁苯基)-5-(4’ -聯(lián)苯基)-1，3，4-惡二唑、8-羥基喹啉鋁及N-芳基苯并咪唑中至少一種，然后再所述二元摻雜層表面通過電子束方式制備鈣鹽層，所述鈣鹽摻雜層材料選自氧化鈣、氯化鈣、碳酸鈣及氟化鈣中至少一種，及，
[0012]在所述電子注入層表面通過磁控濺射的方式形成陰極。
[0013]所述二元摻雜層中所述銣的化合物材料與電子傳輸材料的質(zhì)量比為3:1?6:1。
[0014]所述二兀摻雜層厚度為5nm?30nm,所述I丐鹽層厚度為Inm?10nm。
[0015]所述熱阻蒸鍍方式的工藝具體為:工作壓強(qiáng)為2X10_3?5X10_5Pa，工作電流為IA?5A,有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.1?lnm/s,金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s?1nm/sο
[0016]所述磁控濺射方式的工藝具體為:工作壓強(qiáng)為2X10—3?5X10_5Pa，蒸鍍速率為0.lnm/s?10nm/s，磁控濺射的加速電壓為300V?800V，磁場(chǎng)為50G?200G，功率密度為Iff/cm2 ?40W/cm2。
[0017]所述電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X10—3?5X10_5Pa，電子束蒸鍍的能量密度為lOW/cm2?lOOW/cm2，有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s?10nm/s。
[0018]上述有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法，通過制備電子注入層結(jié)構(gòu)，該電子注入層結(jié)構(gòu)層由二元摻雜層和鈣鹽層組成，所述二元摻雜層包括銣的化合物材料和電子傳輸材料，銣的化合物材料熔點(diǎn)較低，容易蒸鍍，蒸鍍后可與電子傳輸材料形成η摻雜，提高電子傳輸速率，從而使空穴電子的復(fù)合幾率提高，由于有金屬離子的存在，功函數(shù)較低，有利于電子的注入，降低了電子的注入勢(shì)壘，提高電子注入效率，鈣鹽層的金屬離子的由于粒徑較大，有利于光子的散射，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較均一且性質(zhì)穩(wěn)定，光在晶體中進(jìn)行來回的多次反射后，入射角得以改變，從而反射回到底部出射，從而提高導(dǎo)電性從而提高發(fā)光效率。
【附圖說明】
[0019]圖1為一實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2為一實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件的電子注入層結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3為實(shí)施例1制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的電流密度與電流效率關(guān)系圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法進(jìn)一步闡明。
[0023]請(qǐng)參閱圖1，一實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件100包括依次層疊的陽極10、空穴注入層20、空穴傳輸層30、發(fā)光層40、電子傳輸層50、電子注入層60及陰極70。
[0024]陽極10為銦錫氧化物玻璃(ΙΤ0)、摻氟的氧化錫玻璃(FT0)，摻鋁的氧化鋅玻璃(AZO)或摻銦的氧化鋅玻璃(ΙΖ0)，優(yōu)選為ΙΤ0，陽極10的厚度為50nm?300nm，優(yōu)選為80nm。
[0025]空穴注入層20形成于陽極10表面?？昭ㄗ⑷雽?0的材料選自三氧化鑰(Mo03)、三氧化鎢(WO3)及五氧化二釩(V2O5)中的至少一種，優(yōu)選為Mo03?？昭ㄗ⑷雽?0的厚度為20nm ?80nm,優(yōu)選為 40nm。
[0026]空穴傳輸層30形成于空穴注入層20的表面。空穴傳輸層30的材料選自1，1_ 二[4-[N，N' -二(p-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、4，4’，4’’_三(咔唑_9_基)三苯胺(TCTA)及N，N’ - (1-萘基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺(NPB)中的至少一種，優(yōu)選為NPB?？昭▊鬏攲?0的厚度為20nm?60nm，優(yōu)選為50nm。
[0027]發(fā)光層40形成于空穴傳輸層30的表面。發(fā)光層40的材料選自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)、9，10-二 - β -亞萘基蒽(ADN)、4，4’ -雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)_1，I’ -聯(lián)苯(BCzVBi )及八羥基喹啉鋁(Alq3)中的至少一種,優(yōu)選為Alq3。發(fā)光層40的厚度為5nm?40nm,優(yōu)選為16nm。
[0028]電子傳輸層50形成于發(fā)光層40的表面。電子傳輸層50的材料選自4，7_ 二苯基-1，10-菲羅啉(Bphen)、l，2，4-三唑衍生物(如TAZ)及N-芳基苯并咪唑(TPBI)中的至少一種，優(yōu)選為Bphen。電子傳輸層50的厚度為40nm?250nm,優(yōu)選為120nm。
[0029]如圖2所不，電子注入層60形成于電子傳輸層50表面。電子注入層60 二兀摻雜601和鈣鹽層602組成，二元摻雜601包括銣的化合物材料和電子傳輸材料，所述銣的化合物材料選自碳酸銣(Rb2CO3)、氯化銣(RbCl)、硝酸銣(RbNO3)及硫酸銣(Rb2SO4)中至少一種，所述電子傳輸材料選自4，7- 二苯基-1，10-菲羅啉(Bphen)、2-(4’ -叔丁苯基)-5_(4’ -聯(lián)苯基)-1, 3，4-惡二唑(PBD)、8_羥基喹啉鋁(Alq3)及N-芳基苯并咪唑(TPBi )中至少一種，所述鈣鹽摻雜層材料選自氧化鈣(CaO)、氯化鈣(CaCl2)、碳酸鈣(CaCO3)及氟化鈣(CaF2)中至少一種。
[0030]所述二元摻雜層601中所述銣的化合物材料與電子傳輸材料的質(zhì)量比為3:1?6:1。
[0031]所述二兀摻雜層601厚度為5nm?30nm,所述I丐鹽層602厚度為Inm?10nm。
[0032]陰極70形成于電子注入層60表面。陰極層70材料為銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Pt)或金(Au),優(yōu)選Ag,厚度為80nm?250nm,優(yōu)選厚度為150nm。
[0033]上述有機(jī)電致發(fā)光器件100通過制備多層結(jié)構(gòu)的電子注入層結(jié)構(gòu)示意圖，該電子注入層結(jié)構(gòu)層60由二元摻雜層601和鈣鹽層602組成，所述二元摻雜層601包括銣的化合物材料和電子傳輸材料，銣的化合物材料熔點(diǎn)較低，容易蒸鍍，蒸鍍后可與電子傳輸材料形成η摻雜，提高電子傳輸速率，從而使空穴電子的復(fù)合幾率提高，由于有金屬離子的存在，功函數(shù)較低，有利于電子的注入，降低了電子的注入勢(shì)壘，提高電子注入效率，鈣鹽層602的金屬離子的由于粒徑較大，有利于光子的散射，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較均一且性質(zhì)穩(wěn)定，光在晶體中進(jìn)行來回的多次反射后，入射角得以改變，從而反射回到底部出射，從而提高導(dǎo)電性從而提聞發(fā)光效率。
[0034]可以理解，該有機(jī)電致發(fā)光器件100中也可以根據(jù)需要設(shè)置其他功能層。
[0035]一實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光器件100的制備方法