一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于有機電致發(fā)光領(lǐng)域，具體涉及一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]有機電致發(fā)光器件(OLED)是一種以有機材料為發(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，在顯示、照明等領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用前景。
[0003]有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)為三明治結(jié)構(gòu)，在陰極和導(dǎo)電陽極之間夾有一層或多層有機薄膜。在含多層結(jié)構(gòu)的器件中，兩極內(nèi)側(cè)主要包括發(fā)光層、注入層及傳輸層。有機電致發(fā)光器件是載流子注入型發(fā)光器件，在陽極和陰極加上工作電壓后，空穴從陽極，電子從陰極分別注入到工作器件的有機材料層中，兩種載流子在有機發(fā)光材料中復(fù)合形成空穴-電子對發(fā)光，然后光從電極發(fā)出。
[0004]在傳統(tǒng)的發(fā)光器件中，電子傳輸速率比空穴傳輸速率低，使得激子復(fù)合幾率偏低，并且復(fù)合的區(qū)域不在發(fā)光區(qū)域內(nèi)，因此發(fā)光效率較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了解決上述問題，本發(fā)明通過對電子注入層進行優(yōu)化，從而提高電子傳輸速率，提供一種具有較高出光效率的有機電致發(fā)光器件。本發(fā)明還提供了一種有機電致發(fā)光器件的制備方法。
[0006]第一方面，本發(fā)明提供了一種有機電致發(fā)光器件，包括依次層疊的玻璃基底、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極，所述電子注入層包括依次層疊的二氧化鈦層、三元摻雜層和空穴層，其中:
[0007]所述二氧化鈦層的材質(zhì)為二氧化鈦；
[0008]所述三元摻雜層的材質(zhì)為銫鹽、功函數(shù)為-4.0?-5.5eV的金屬與雙極性有機傳輸材料按照質(zhì)量比0.1: 0.5:1?0.5:1:1混合形成的混合物；
[0009]所述空穴層的材質(zhì)為2，3，5，6-四氟-7，7，8，8，-四氰基-對苯二醌二甲烷(F4-TCNQ)、4，4，4-三(萘基-1-苯基-銨)三苯胺(IT-NATA)或二萘基-N，V -二苯基-4，4'-聯(lián)苯二胺(2T-NATA)。
[0010]本發(fā)明采用的二氧化鈦為普通市售二氧化鈦，比表面積大，孔隙率高，可使光發(fā)生散射，使向兩側(cè)發(fā)射的光可以回到中間，提高出光效率。
[0011 ] 優(yōu)選地，二氧化鈦的粒徑為20?50nm。
[0012]優(yōu)選地，二氧化鈦層的厚度為50?90nm。
[0013]三元摻雜層由銫鹽、高功函數(shù)金屬(功函數(shù)為-4.0?-5.5eV)以及雙極性有機傳輸材料組成，雙極性有機傳輸材料可提高電子傳輸速率，銫鹽與雙極性有機傳輸材料可形成η慘雜，可進一步提聞電子傳輸速率。聞功函數(shù)金屬可提聞器件的導(dǎo)電性，提聞I旲層穩(wěn)定性，并可對光產(chǎn)生反射，使光往底部出射，提高出光效率。
[0014]銫鹽、功函數(shù)為-4.0?-5.5eV的金屬與雙極性有機傳輸材料按照質(zhì)量比0.1: 0.5:1?0.5:1:1混合。即銫鹽與雙極性有機傳輸材料的質(zhì)量比為0.1?0.5:1，且金屬與雙極性有機傳輸材料的質(zhì)量比為0.5?1:1。
[0015]優(yōu)選地，銫鹽為氟化銫、氯化銫、碳酸銫或疊氮銫。
[0016]優(yōu)選地，功函數(shù)為-4.0?-5.5eV的金屬為銀、鋁、鉬或金。
[0017]優(yōu)選地，雙極性有機傳輸材料為2，4，6-三(N-苯基-1-萘氨基)-1,3,5-三嗪(TRZ4)、2，6- 二(3- (9H-咔唑-9-基)苯)吡啶(2，6Dczppy)、3'，3" -(4-(萘-1-基)-4!1-1，2，4-三唑-3，5-二基)雙(隊^二(聯(lián)苯基)-4-氨)(ρ-TPAm-NTAZ)或 2，5-雙(4- (9- (2-乙基己基)_9H_ 咔唑-3-基)苯基)_1，3，4-噁二唑(CzOXD)。
[0018]優(yōu)選地，三元摻雜層的厚度為30?80nm。
[0019]空穴層的材質(zhì)為本領(lǐng)域常用的空穴注入材料，HOMO能級很低，可阻擋空穴穿越到陰極一端與電子發(fā)生復(fù)合而發(fā)生淬滅，有利于提高器件的發(fā)光效率。
[0020]優(yōu)選地，空穴層的厚度為10?60nm。
[0021]玻璃基底為普通市售玻璃。
[0022]優(yōu)選地，陽極的材質(zhì)為透明導(dǎo)電薄膜，選自銦錫氧化物(ΙΤ0)、鋁鋅氧化物(AZO)或銦鋅氧化物(ΙΖ0)。更優(yōu)選地，陽極的材質(zhì)為ΙΤ0。
[0023]優(yōu)選地，陽極的厚度為50?300nm。更優(yōu)選地，陽極的厚度為105nm。
[0024]優(yōu)選地，空穴注入層的材質(zhì)為三氧化鑰(Mo03)、三氧化鎢(WO3)或五氧化二釩(V2O5)0更優(yōu)選地，空穴注入層的材質(zhì)為Mo03。
[0025]優(yōu)選地，空穴注入層的厚度為20?80nm。更優(yōu)選地，空穴注入層的厚度為50nm。
[0026]優(yōu)選地,空穴傳輸層的材質(zhì)為1，1- 二 [4-[N, N' -二(p-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、4，f，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N, K - 二苯基-N, K -二(1-萘基)_1，1'-聯(lián)苯_4，4' -二胺(NPB)。更優(yōu)選地，空穴傳輸層的材質(zhì)為TCTA。
[0027]優(yōu)選地，空穴傳輸層的厚度為20?60nm。更優(yōu)選地，空穴傳輸層的厚度為54nm。
[0028]優(yōu)選地，發(fā)光層的材質(zhì)為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 -萘基)蒽(ADN)、4，4，-雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1，I’ -聯(lián)苯(BCzVBi)或8-羥基喹啉鋁(Alq3)。更優(yōu)選地，發(fā)光層的材質(zhì)為BCzVBi0
[0029]優(yōu)選地，發(fā)光層的厚度為5?40nm。更優(yōu)選地,發(fā)光層的厚度為18nm。
[0030]優(yōu)選地，電子傳輸層的材質(zhì)為4，7-二苯基-1，10-菲羅啉(Bphen)、l，2，4-三唑衍生物或1，3，5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)。
[0031]更優(yōu)選地，I, 2，4-三唑衍生物為3_(聯(lián)苯-4-基)_5_(4_叔丁基苯基)_4_苯基-4H-1，2，4-三唑(TAZ)。更優(yōu)選地，電子傳輸層的材質(zhì)為TPBi。
[0032]優(yōu)選地，電子傳輸層的厚度為40?250nm。更優(yōu)選地，電子傳輸層的厚度為155nm。
[0033]優(yōu)選地，陰極的材質(zhì)為銀(Ag)、鋁(Al) JS(Pt)或金(Au)。更優(yōu)選地，陰極的材質(zhì)為銀。
[0034]優(yōu)選地，陰極的厚度為80?250nm。更優(yōu)選地，陰極的厚度為170nm。
[0035]第二方面，本發(fā)明提供了一種有機電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下步驟:
[0036]提供清潔的玻璃基底；
[0037]在所述玻璃基底上磁控濺射制備陽極；
[0038]在所述陽極上依次熱阻蒸鍍制備空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層；
[0039]在所述電子傳輸層上制備電子注入層，所述電子注入層包括依次層疊的二氧化鈦層、三元摻雜層和空穴層；所述二氧化鈦層的制備步驟為，將二氧化鈦通過電子束蒸鍍方法制備在所述電子傳輸層上；所述三元摻雜層的制備步驟為，將銫鹽、功函數(shù)為-4.0?-5.5eV的金屬與雙極性有機傳輸材料按照質(zhì)量比0.1:0.5:1?0.5:1:1混合形成的混合物通過熱阻蒸鍍方法制備在所述二氧化鈦層上；所述空穴層的制備步驟為，將2，3，5，6-四氟-7，7，8，8，-四氰基-對苯二醌二甲烷、4，4，4-三(萘基-1-苯基-銨)三苯胺或二萘基-N，N' - 二苯基-4，4'-聯(lián)苯二胺通過熱阻蒸鍍方法制備在所述三元摻雜層上；
[0040]在所述空穴層上熱阻蒸鍍制備陰極；
[0041 ] 以上步驟完成后，得到所述有機電致發(fā)光器件。
[0042]玻璃基底為普通市售玻璃。通過對玻璃基底的清洗，除去玻璃基底表面的有機污染物。
[0043]具體地，玻璃基底的清潔操作為:將玻璃基底依次用蒸餾水、乙醇沖洗，然后放在異丙醇中浸泡過夜，去除玻璃表面的有機污染物，得到清潔的玻璃基底。
[0044]陽極通過磁控濺射的方法設(shè)置在玻璃基底上。優(yōu)選地，磁控濺射陽極的條件為加速電壓300?800V，磁場50?200G，功率密度I?40W/cm2。
[0045]更優(yōu)選地，磁控濺射的條件為加速電壓600?700V，磁場100?120G，功率密度25 ?30W/cm2。
[0046]優(yōu)選地，陽極的材質(zhì)為透明導(dǎo)電薄膜，選自銦錫氧化物(ΙΤ0)、鋁鋅氧化物(AZO)或銦鋅氧化物(ΙΖ0)。更優(yōu)選地，陽極的材質(zhì)為ΙΤ0。
[0047]優(yōu)選地，陽極的厚度為50?300nm。更優(yōu)選地，陽極的厚度為105nm。
[0048]在陽極上依次熱阻蒸鍍制備空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層。優(yōu)選地，熱阻蒸鍍條件為壓強5 X 10_5?2X 10_3Pa，速度0.1?lnm/s。
[0049]更優(yōu)選地，熱阻蒸鍍空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層的條件為壓強2Χ1(Γ4 ?8Xl(T4Pa，速度 0.2 ?0.5nm/s。
[0050]優(yōu)選地，空穴注入層的材質(zhì)為三氧化鑰(Mo03)、三氧化鎢(WO3)或五氧化二釩(V2O5)0更優(yōu)選地，空穴注入層的材質(zhì)為Mo03。
[0051]優(yōu)選地，空穴注入層的厚度為20?80nm。更優(yōu)選地，空穴注入層的厚度為50nm。
[0052]優(yōu)選地,空穴傳輸層的材質(zhì)為1，1- 二 [4-[N, N' -二(p-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、4，f，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N, K - 二苯基-N, K -二(1-萘基)_1，1'-聯(lián)苯_4，4' -二胺(NPB)。更優(yōu)選地，空穴傳輸層的材質(zhì)為TCTA。
[0053]優(yōu)選地，空穴傳輸層的厚度為20?60nm。更優(yōu)選地，空穴傳輸層的厚度為54nm。