專利名稱：一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及一種新型平板型顯示器件——即白色有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)及其制備方法。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，白色有機(jī)電致發(fā)光器件(OLED)的研究受到廣泛的關(guān)注。一方面，它可用作目前商品化程度很高的液晶顯示器(LCD)的背光源，在輕、薄、低功耗上能全部滿足LCD的要求，且所顯示的文字、圖形等比一般的單色光背光源具有更高的對(duì)比度。另一方面，白色光中含紅、綠、藍(lán)三種基色成分，如將發(fā)白光的單層結(jié)構(gòu)器件與較為成熟的微電子刻蝕彩色濾色膜技術(shù)相結(jié)合，則有望能夠得到與其它類型的白色OLED器件(如J.Kido等采用的紅、綠、藍(lán)三種發(fā)光層重疊式的器件)相比，制備工藝更簡單(無需分別制備三種基色的發(fā)光層，并對(duì)它們分別進(jìn)行繁瑣的光刻過程等)，重復(fù)性更好，成本更低的全色OLED器件。
目前國際上傳統(tǒng)的獲得白光的方法多是通過多層結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，即采用將紅、綠、藍(lán)三種發(fā)光層堆積的方法，通過混合三基色來獲得白光，此種方法的不足之處表現(xiàn)為制備工藝復(fù)雜，較難掌握，成本較高，且器件的白光色度易隨著外加驅(qū)動(dòng)電壓的變化而改變，此外由于多層結(jié)構(gòu)易造成自吸收，一般量子效率都較低。
為了克服上述多層結(jié)構(gòu)白光器件的不足以及大面積白光器件存在著發(fā)光不太均勻，耐壓性較差等缺陷。本發(fā)明專利提供一種單一發(fā)光層、較大面積且發(fā)光均勻的平板型白色OLED器件，該白光器件無需分別制備三種基色的發(fā)光層，并對(duì)它們分別進(jìn)行繁瑣的光刻過程等，具有制備工藝簡單、重復(fù)性好，白光色度純正且隨外加驅(qū)動(dòng)電壓變化很小的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的是解決現(xiàn)有多層結(jié)構(gòu)白光器件制備工藝復(fù)雜，較難掌握，成本高，以及大面積器件發(fā)光不太均勻、耐壓性較差且色度易隨著外加驅(qū)動(dòng)電壓的變化而改變的問題，提供了一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法及裝置。
本發(fā)明提供的發(fā)光器件依次包括
ITO陽極導(dǎo)電玻璃層；空穴傳輸層(HTL)PVK(聚乙烯咔唑)∶TPD(芳香二胺衍生物)；發(fā)光層(EML)Zn(BTZ)2∶Rubrene(5，6，11，12-四苯基四苯并)；和金屬AL陰極層。
本發(fā)明以2-(2’-羥基苯基)苯并噻唑螯合鋅(Zn(BTZ)2)為主體發(fā)光材料，在導(dǎo)電玻璃ITO(面電阻約60Ω)表面分別利用旋轉(zhuǎn)涂覆和真空蒸鍍法，將聚合物和小分子依次制成一定厚度的薄膜，得到具有如下結(jié)構(gòu)的器件ITO/PVK∶TPD(xnm)/Zn(BTZ)2∶Rubrene(y nm)/Al(z nm)；其中，20≤x≤40nm；30≤y≤60nm；60≤z≤100nm，空穴傳輸層PVK∶TPD的摻雜比在1∶1～1∶2之間；發(fā)光層Zn(BTZ)2∶Rubrene的摻雜比在0.05％～1.2％之間。相應(yīng)材料分子式如下所示 PVKTPD Zn(BTZ)2Rubrene一種上述的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括(1)將刻蝕成4mm×50mm條形的ITO玻璃在清潔劑中反復(fù)清洗后，再分別經(jīng)異丙醇、丙酮和氯仿溶液浸泡并超聲清洗，最后在紅外烘箱中干燥待用；(2)將PVK和TPD按質(zhì)量比1∶1～1∶2混合，并溶于1～2mg/ml的氯仿溶液中，采用旋轉(zhuǎn)涂覆法成膜；低速1000～1500rpm，成膜時(shí)間約20s，高速3000～4000rpm，成膜時(shí)間約30s，完成后將其置于干燥釜內(nèi)10小時(shí)以上待溶劑揮發(fā)；(3)將Rubrene按0.05％～1.2％質(zhì)量比摻入Zn(BTZ)2中，并壓制成片，采用真空蒸鍍法成膜，其條件為真空度大于8×10-4Pa，蒸發(fā)電流約為3～5A，蒸發(fā)時(shí)間約為12分鐘；(4)AL陰極的制備采用在鎢合金爐絲上分掛約1～2cm長的AL絲，借助條形掩膜板，在發(fā)光層之上真空蒸渡一薄層條形AL，真空度大于8×10-4Pa，蒸發(fā)電流約為30A，蒸發(fā)時(shí)間約為12分鐘；(5)將上述制成的器件中所有的條形ITO陽極一端接直流電源正極，所有條形AL陰極一端接直流電源負(fù)極，得到點(diǎn)陣式較大面積的OLED器件。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、本發(fā)明提供了一種單一發(fā)光層平板型白色OLED器件，該白光器件無需分別制備三種基色的發(fā)光層，并對(duì)它們分別進(jìn)行繁瑣的光刻過程等，具有制備工藝簡單、重復(fù)性好，白光色度純正且隨外加驅(qū)動(dòng)電壓變化很小的特點(diǎn)；2、本發(fā)明以點(diǎn)陣方式解決了大面積OLED發(fā)光器件發(fā)光不太均勻、耐壓性較差等問題，制備成多點(diǎn)(3×3mm2)同時(shí)發(fā)光的較大面積(5×6cm2)發(fā)光器件；3、本發(fā)明提供的這種單一發(fā)光層、點(diǎn)陣式較大面積平板型白色OLED器件，在輕、薄、低功耗上能完全滿足LCD的要求，非常適于作為這類顯示器件的背光源，同時(shí)它還比一般的單色光背光源具有更小的功耗，更高的對(duì)比度和亮度。并且將其與較為成熟的微電子刻蝕彩色濾色膜技術(shù)相結(jié)合，則有望能夠得到全色顯示。

圖1是白色電致發(fā)光器件具體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是發(fā)光層不同摻雜濃度器件電致發(fā)光光譜及相應(yīng)色坐標(biāo)值；圖3是發(fā)光層在最佳摻雜比時(shí)器件在不同直流電壓驅(qū)動(dòng)時(shí)的EL光譜圖。
具體實(shí)施方式實(shí)施例1首先將ITO玻璃刻蝕成4mm×50mm的條狀，再將PVK(聚乙烯咔唑)和TPD(芳香二胺衍生物)按1∶1～1∶2(質(zhì)量比)混合(如取1∶1，或1∶1.5，或1∶2均可，本例取1∶1)，并以1～2mg/ml溶于氯仿溶液，利用旋轉(zhuǎn)涂覆法將空穴傳輸層PVK∶TPD制備成厚度為20～40nm的薄膜，具體成膜條件為低速1500rpm，成膜時(shí)間約20s，高速3800rpm，成膜時(shí)間約30s；然后利用真空蒸鍍法將發(fā)光層Zn(BTZ)2∶Rubrene(5，6，11，12-四苯基四苯并)按不同摻雜比制備成厚度為30～60nm的薄膜，蒸發(fā)條件為真空度大于8×10-4pa，蒸發(fā)電流約為3～5A，蒸發(fā)時(shí)間約為12分鐘。最后借助條形掩膜板，在發(fā)光層之上真空蒸渡一薄層條形AL做陰極，其厚度為60～100nm，從而制成具有單一發(fā)光層較大面積有機(jī)電致發(fā)光器件，具體結(jié)構(gòu)如附圖1所示。
其中Rubrene按不同質(zhì)量百分比含量摻入Zn(BTZ)2之中，分別為1.2％，0.12％，0.08％，以及0.05％。
實(shí)施例2器件制備完成后，將所有條形ITO一端接直流電源正極，所有條形AL陰極一端接直流電源負(fù)極，逐漸增加驅(qū)動(dòng)電壓，在8.5～22.5V區(qū)間，具有最佳摻雜比的器件可獲得穩(wěn)定較大面積白色電致發(fā)光，其最高亮度達(dá)4048cd/m2，相應(yīng)的發(fā)光效率為4.05cd/A。
附圖2是在20V直流電壓驅(qū)動(dòng)下，Zn(BTZ)2中Rubrene的摻雜百分含量分別為1.2％，0.12％，0.08％和0.05％時(shí)，各器件的電致發(fā)光(EL)光譜圖及其相應(yīng)的CIE(1931)色坐標(biāo)值。
附圖3是Zn(BTZ)2∶Rubrene的摻雜比為0.05％時(shí)，器件在不同直流電壓驅(qū)動(dòng)下的EL光譜圖。
不同驅(qū)動(dòng)電壓時(shí)器件均可穩(wěn)定獲得較大面積均勻的白色電致發(fā)光，在ITO陽極和AL陰極之間所加直流驅(qū)動(dòng)電壓為8.5～22.5V時(shí)，相應(yīng)色坐標(biāo)值如下表表 最佳摻雜比不同驅(qū)動(dòng)電壓下器件的CIE(1931)色坐標(biāo)值
權(quán)利要求
1.一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征是該發(fā)光器件依次包括1)ITO陽極導(dǎo)電玻璃層；2)空穴傳輸層PVK∶TPD；3)發(fā)光層Zn(BTZ)2∶Rubrene；4)AL陰極層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征是空穴傳輸層PVK∶TPD的質(zhì)量比在1∶1～1∶2之間，空穴傳輸層厚度x為20≤x≤40nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的白色有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征是發(fā)光層Zn(BTZ)2∶Rubrene的質(zhì)量比在0.05％～1.2％之間，發(fā)光層厚度y為30≤y≤60nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的白色有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征是AL陰極層厚度z為60≤z≤100nm。
5.一種權(quán)利要求1所述的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征是該方法包括以下步驟(1)將刻蝕成4mm×50mm條形的ITO玻璃在清潔劑中反復(fù)清洗后，再分別經(jīng)異丙醇、丙酮和氯仿溶液浸泡并超聲清洗，最后在紅外烘箱中干燥待用；(2)將PVK和TPD按質(zhì)量比1∶1～1∶2混合，并溶于1～2mg/ml的氯仿溶液中，采用旋轉(zhuǎn)涂覆法成膜；低速1000～1500rpm，成膜時(shí)間約20s，高速3000～4000rpm，成膜時(shí)間約30s，完成后將其置于干燥釜內(nèi)10小時(shí)以上待溶劑揮發(fā)；(3)將Rubrene按0.05％～1.2％質(zhì)量比摻入Zn(BTZ)2中，并壓制成片，采用真空蒸鍍法成膜，其條件為真空度大于8×10-4Pa，蒸發(fā)電流約為3～5A，蒸發(fā)時(shí)間約為12分鐘；(4)AL陰極的制備采用在鎢合金爐絲上分掛約1～2cm長的AL絲，借助條形掩膜板，在發(fā)光層之上真空蒸渡一薄層條形AL，真空度大于8×10-4pa，蒸發(fā)電流約為30A，蒸發(fā)時(shí)間約為12分鐘；(5)將上述制成的器件中所有的條形ITO陽極一端接直流電源正極，所有條形AL陰極一端接直流電源負(fù)極，得到點(diǎn)陣式較大面積的OLED器件。
全文摘要
本發(fā)明為一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。該器件以2－(2’－羥基苯基)苯并噻唑螯合鋅(Zn(BTZ)
文檔編號(hào)H05B33/10GK1658723SQ20051001314
公開日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2005年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月26日
發(fā)明者華玉林, 鄭加金 申請(qǐng)人:天津理工大學(xué)