CN104518102A - 有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents

有机电致发光器件及其制备方法 Download PDF

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黄辉
张娟娟
王平
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Abstract

一种有机电致发光器件，包括依次层叠的阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层及阴极，所述阴极由金属氧化物掺杂层，有机电子传输材料掺杂层和金属掺杂层组成，所述金属氧化物掺杂层材料包括VB族金属氧化物及掺杂在所述VB族金属氧化物中的钠盐，所述有机电子传输材料掺杂层材料包括有机电子传输材料及掺杂在所述有机电子传输材料中的富勒烯衍生物材料，所述金属掺杂层材料包括低功函数金属及掺杂在所述低功函数金属中的高功函数金属，所述低功函数金属材料选自镁、锶、钙和镱中至少一种，所述高功函数金属材料选自银、铝、铂和金中至少一种。本发明还提供一种有机电致发光器件的制备方法。

Description

有机电致发光器件及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种有机电致发光器件及其制备方法。
背景技术
有机电致发光器件的发光原理是基于在外加电场的作用下，电子从阴极注入到有机物的最低未占有分子轨道（LUMO），而空穴从阳极注入到有机物的最高占有轨道（HOMO）。电子和空穴在发光层相遇、复合、形成激子，激子在电场作用下迁移，将能量传递给发光材料，并激发电子从基态跃迁到激发态，激发态能量通过辐射失活，产生光子，释放光能。
传统的有机电致发光器件的阴极一般为银（Ag）、金（Au）等金属，制备后阴极极易渗透到有机层，对有机层造成破坏，电子在阴极附近容易淬灭，从而发光效率较低。
发明内容
基于此，有必要提供一种发光效率较高的有机电致发光器件及其制备方法。
一种有机电致发光器件，包括依次层叠的阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层及阴极，所述阴极由金属氧化物掺杂层，有机电子传输材料掺杂层和金属掺杂层组成，所述金属氧化物掺杂层材料包括VB族金属氧化物及掺杂在所述VB族金属氧化物中的钠盐，所述VB族金属氧化物材料选自五氧化二钒、五氧化二钽和五氧化二铌中至少一种，所述钠盐选自碳酸钠、氯化钠和溴化钠中至少一种，所述有机电子传输材料掺杂层材料包括有机电子传输材料及掺杂在所述有机电子传输材料中的富勒烯衍生物材料，所述有机电子传输材料HOMO能级在-6.5eV～-7.5eV，玻璃化转变温度在50℃～100℃，所述富勒烯衍生物材料选自足球烯、碳70、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯和[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯中至少一种，所述金属掺杂层材料包括低功函数金属及掺杂在所述低功函数金属中的高功函数金属，所述低功函数金属材料选自镁、锶、钙和镱中至少一种，所述高功函数金属材料选自银、铝、铂和金中至少一种。
所述VB族金属氧化物与所述钠盐的质量比为2:1～0.5:1，所述有机电子传输材料和所述富勒烯衍生物的质量比为1:1～3:1，所述低功函数金属与所述高功函数金属质量比为5:1～20:1。
所述金属氧化物掺杂层的厚度为20nm～200nm，所述有机电子传输材料掺杂层的厚度为20nm～80nm，所述金属掺杂层的厚度为50nm～500nm。
所述发光层的材料选自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-亚萘基蒽、4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯及8-羟基喹啉铝中的至少一种，所述空穴注入层的材料选自三氧化钼、三氧化钨及五氧化二钒中的至少一种，所述空穴传输层的材料选自1，1-二[4-[N，N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷、4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺及N，N’-（1-萘基）-N，N’-二苯基-4,4’-联苯二胺中的至少一种。
一种有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：
在阳极表面依次形成空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层；及
在所述电子注入层的表面电子束制备形成金属氧化物掺杂层，所述金属氧化物掺杂层材料包括VB族金属氧化物及掺杂在所述VB族金属氧化物中的钠盐，所述VB族金属氧化物材料选自五氧化二钒、五氧化二钽和五氧化二铌中至少一种，所述钠盐选自碳酸钠、氯化钠和溴化钠中至少一种，通过热阻蒸镀方式在所述金属氧化物掺杂层表面制备所述有机电子传输材料掺杂层，所述有机电子传输材料掺杂层材料包括有机电子传输材料及掺杂在所述有机电子传输材料中的富勒烯衍生物材料，所述有机电子传输材料HOMO能级在-6.5eV～-7.5eV，玻璃化转变温度在50℃～100℃，所述富勒烯衍生物材料选自足球烯、碳70、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯和[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯中至少一种，通过热阻蒸镀方式在所述机电子传输材料掺杂层表面制备金属掺杂层，所述金属掺杂层材料包括低功函数金属及掺杂在所述低功函数金属中的高功函数金属，所述低功函数金属材料选自镁、锶、钙和镱中至少一种，所述高功函数金属材料选自银、铝、铂和金中至少一种。
所述热阻蒸镀方式的工艺具体为：工作压强为2×10-3～5×10-5Pa，工作电流为1A～3A，有机材料的蒸镀速率为0.1～1nm/s，金属及金属化合物的蒸镀速率为1nm/s～10nm/s。
所述电子束蒸镀方式的工艺具体为：工作压强为2×10-3Pa～5×10-5Pa，电子束蒸镀的能量密度为10W/cm2～l00W/cm2。
所述VB族金属氧化物与所述钠盐的质量比为2:1～0.5:1，所述有机电子传输材料和所述富勒烯衍生物的质量比为1:1～3:1，所述低功函数金属与所述高功函数金属质量比为5:1～20:1。
所述金属氧化物掺杂层的厚度为20nm～200nm，所述有机电子传输材料掺杂层的厚度为20nm～80nm，所述金属掺杂层的厚度为50nm～500nm。
上述有机电致发光器件及其制备方法，通过制备多层结构的阴极，可以提高器件的出光效率，该阴极由金属氧化物掺杂层，有机电子传输材料掺杂层和金属掺杂层组成，金属氧化物掺杂层由VB族金属化合物与钠盐进行掺杂，VB族金属化合物在可见光范围内透过率较大，可提高光的透过率，钠盐有利于电子的注入，可提高电子的注入效率，有机电子传输材料掺杂层由易结晶的材料与富勒烯衍生物进行掺杂，结晶材料结晶后使链段排列整齐，使膜层表面形成波纹状结构，使垂直发射的光散射，不再垂直，从而不会与金属层的自由电子发生耦合（平行的自由电子会与垂直的光子耦合而损耗掉），提高光子利用率，同时，具有电子传输性能，可提高电子的传输速率，富勒烯是富电子材料，可进一步提高电子传输速率，同时，容易蒸镀成膜，提高膜层平整度，金属掺杂层由高功函数金属与低功函数金属进行掺杂，低功函数金属提高电子注入效率，高功函数金属提高器件的稳定性，这种多层结构的阴极可有效提高发光效率。
附图说明
图1为一实施方式的有机电致发光器件的结构示意图；
图2为一实施方式的有机电致发光器件的阴极结构示意图；
图3为实施例1制备的有机电致发光器件的亮度与流明效率关系图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对有机电致发光器件及其制备方法进一步阐明。
请参阅图1，一实施方式的有机电致发光器件100包括依次层叠的阳极10、空穴注入层20、空穴传输层30、发光层40、电子传输层50、电子注入层60及阴极70。
阳极10为铟锡氧化物玻璃（ITO）、掺氟的氧化锡玻璃（FTO），掺铝的氧化锌玻璃（AZO）或掺铟的氧化锌玻璃（IZO），优选为ITO。
空穴注入层20形成于阳极10表面。空穴注入层20的材料选自三氧化钼（MoO3）、三氧化钨（WO3）及五氧化二钒（V2O5）中的至少一种，优选为WO3。空穴注入层20的厚度为20nm～80nm，优选为25nm。
空穴传输层30形成于空穴注入层20的表面。空穴传输层30的材料选自1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷（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’-联苯二胺（NPB）中的至少一种，优选为NPB。空穴传输层30的厚度为20nm～60nm，优选为25nm。
发光层40形成于空穴传输层30的表面。发光层40的材料选自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-亚萘基蒽（ADN）、4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯（BCzVBi）及八羟基喹啉铝（Alq3）中的至少一种，优选为Alq3。发光层40的厚度为5nm～40nm，优选为35nm。
电子传输层50形成于发光层40的表面。电子传输层50的材料选自4,7-二苯基-1,10-菲罗啉（Bphen）、1,2,4-***衍生物（如TAZ）及N-芳基苯并咪唑（TPBI）中的至少一种，优选为Bphen。电子传输层50的厚度为40nm～300nm，优选为200nm。
电子注入层60形成于电子传输层50表面。电子注入层60的材料选自碳酸铯（Cs2CO3）、氟化铯（CsF）、叠氮铯（CsN3）及氟化锂（LiF）中的至少一种，优选为LiF。电子注入层60的厚度为0.5nm～10nm，优选为0.7nm。
请同时参阅图2为一实施方式的有机电致发光器件的阴极结构示意图，阴极70形成于电子注入层60表面。阴极70的材料由金属氧化物掺杂层701，有机电子传输材料掺杂层702和金属掺杂层703组成，所述金属氧化物掺杂层701材料包括VB族金属氧化物及掺杂在所述VB族金属氧化物中的钠盐，所述VB族金属氧化物材料选自五氧化二钒（V2O5）、五氧化二钽（Ta2O5）和五氧化二铌（Nb2O5）中至少一种，所述钠盐选自碳酸钠（Na2CO3）、氯化钠（NaCl）和溴化钠（NaBr）中至少一种，所述有机电子传输材料掺杂层702材料包括有机电子传输材料及掺杂在所述有机电子传输材料中的富勒烯衍生物材料，所述有机电子传输材料HOMO能级在-6.5eV～-7.5eV，玻璃化转变温度在50℃～100℃，具体的，所述有机电子传输材料选自2,2'-(1,3-苯基)二[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑]（OXD-7）、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲（BCP）和2，8-二（二苯膦氧基）二苯并[b,d]噻吩（PO15）中至少一种，所述富勒烯衍生物材料选自足球烯（C60）、碳70（C70）、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯（PC61BM）和[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯（P71BM）中至少一种，所述金属掺杂层703材料包括低功函数金属及掺杂在所述低功函数金属中的高功函数金属，所述低功函数金属功函数为-2.0eV～-3.5eV，具体材料选自镁（Mg）、锶（Sr）、钙（Ca）和镱（Yb）中至少一种，所述高功函数金属功函数为-4.0～-5.5eV，具体材料选自银（Ag）、铝（Al）、铂（Pt）和金（Au）中至少一种。
其中，所述VB族金属氧化物与所述钠盐的质量比为2:1～0.5:1，所述有机电子传输材料和所述富勒烯衍生物的质量比为1:1～3:1，所述低功函数金属与所述高功函数金属质量比为5:1～20:1。
所述金属氧化物掺杂层701的厚度为20nm～200nm，所述有机电子传输材料掺杂层702的厚度为20nm～80nm，所述金属掺杂层703的厚度为50nm～500nm。
上述有机电致发光器件100通过制备多层结构的阴极，可以提高器件的出光效率，该阴极由金属氧化物掺杂层，有机电子传输材料掺杂层和金属掺杂层组成，金属氧化物掺杂层由VB族金属化合物与钠盐进行掺杂，VB族金属化合物在可见光范围内透过率较大，可提高光的透过率，钠盐有利于电子的注入，可提高电子的注入效率，有机电子传输材料掺杂层由易结晶的材料与富勒烯衍生物进行掺杂，结晶材料结晶后使链段排列整齐，使膜层表面形成波纹状结构，使垂直发射的光散射，不再垂直，从而不会与金属层的自由电子发生耦合（平行的自由电子会与垂直的光子耦合而损耗掉），提高光子利用率，同时，具有电子传输性能，可提高电子的传输速率，富勒烯是富电子材料，可进一步提高电子传输速率，同时，容易蒸镀成膜，提高膜层平整度，金属掺杂层由高功函数金属与低功函数金属进行掺杂，低功函数金属提高电子注入效率，高功函数金属提高器件的稳定性，这种多层结构的阴极可有效提高发光效率。
可以理解，该有机电致发光器件100中也可以根据需要设置其他功能层。
一实施例的有机电致发光器件100的制备方法，其包括以下步骤：
步骤S110、在阳极10表面依次形成空穴注入层20、空穴传输层30、发光层40、电子传输层50及电子注入层60。
阳极10为铟锡氧化物玻璃（ITO）、掺氟的氧化锡玻璃（FTO），掺铝的氧化锌玻璃（AZO）或掺铟的氧化锌玻璃（IZO），优选为ITO。
本实施方式中，在阳极10表面形成空穴注入层20之前先对阳极10进行前处理，前处理包括：将阳极10进行光刻处理，裁成所需要的大小，采用洗洁精、去离子水、丙酮、乙醇、异丙酮各超声波清洗15min，以去除阳极10表面的有机污染物。
空穴注入层20形成于阳极10的表面。空穴注入层20由蒸镀制备。空穴注入层20的材料选自三氧化钼（MoO3）、三氧化钨（WO3）及五氧化二钒（V2O5）中的至少一种，优选为WO3。空穴注入层20的厚度为20nm～80nm，优选为25nm。蒸镀在真空压力为5×10-3～2×10-4Pa下进行，蒸镀速率为0.1nm/s～1nm/s。
空穴传输层30形成于空穴注入层20的表面。空穴缓冲层30由蒸镀制备。空穴传输层30的材料选自1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷（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’-联苯二胺（NPB）中的至少一种，优选为NPB。空穴传输层30的厚度为20nm～60nm，优选为25nm。蒸镀在真空压力为5×10-3～2×10-4Pa下进行，蒸镀速率为0.1nm/s～1nm/s。
发光层40形成于空穴传输层30的表面。发光层40由蒸镀制备。发光层40的材料选自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-亚萘基蒽（ADN）、4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯（BCzVBi）及八羟基喹啉铝（Alq3）中的至少一种，优选为Alq3。发光层40的厚度为0.5nm～40nm，优选为35nm。蒸镀在真空压力为5×10-3～2×10-4Pa下进行，蒸镀速率为0.1nm/s～1nm/s。
电子传输层50形成于发光层40的表面。电子传输层50的材料选自4,7-二苯基-1,10-菲罗啉（Bphen）、1,2,4-***衍生物（如TAZ）及N-芳基苯并咪唑（TPBI）中的至少一种，优选为Bphen。电子传输层50的厚度为40nm～300nm，优选为200nm。蒸镀在真空压力为5×10-3～2×10-4Pa下进行，蒸镀速率为0.1nm/s～1nm/s。
电子注入层60形成于电子传输层50表面。电子注入层60由蒸镀制备。电子注入层60的材料选自碳酸铯（Cs2CO3）、氟化铯（CsF）、叠氮铯（CsN3）及氟化锂（LiF）中的至少一种，优选为LiF。电子注入层60的厚度为0.5nm～10nm，优选为0.7nm。蒸镀在真空压力为5×10-3～2×10-4Pa下进行，蒸镀速率为0.1nm/s～1nm/s。
步骤S120、在电子注入层60的表面电子束制备形成金属氧化物掺杂层701，所述金属氧化物掺杂层701材料包括VB族金属氧化物及掺杂在所述VB族金属氧化物中的钠盐，所述VB族金属氧化物材料选自五氧化二钒（V2O5）、五氧化二钽（Ta2O5）和五氧化二铌（Nb2O5）中至少一种，所述钠盐选自碳酸钠（Na2CO3）、氯化钠（NaCl）和溴化钠（NaBr）中至少一种，在所述金属氧化物掺杂层701表面通过热阻蒸镀制备所述所述有机电子传输材料掺杂层702，所述有机电子传输材料掺杂层702材料包括有机电子传输材料及掺杂在所述有机电子传输材料中的富勒烯衍生物材料，所述有机电子传输材料HOMO能级在-6.5eV～-7.5eV，玻璃化转变温度在50℃～100℃，具体的，所述有机电子传输材料选自2,2'-(1,3-苯基)二[5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-恶二唑]（OXD-7）、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲（BCP）和2，8-二（二苯膦氧基）二苯并[b,d]噻吩（PO15）中至少一种，所述富勒烯衍生物材料选自足球烯（C60）、碳70（C70）、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯（PC61BM）和[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯（P71BM）中至少一种，在所述有机电子传输材料掺杂层表面通过热阻蒸镀制备所述金属掺杂层703，所述金属掺杂层703材料包括低功函数金属及掺杂在所述低功函数金属中的高功函数金属，所述低功函数金属功函数为-2.0eV～-3.5eV，具体材料选自镁（Mg）、锶（Sr）、钙（Ca）和镱（Yb）中至少一种，所述高功函数金属功函数为-4.0～-5.5eV，具体材料选自银（Ag）、铝（Al）、铂（Pt）和金（Au）中至少一种。
其中，所述VB族金属氧化物与所述钠盐的质量比为2:1～0.5:1，所述有机电子传输材料和所述富勒烯衍生物的质量比为1:1～3:1，所述低功函数金属与所述高功函数金属质量比为5:1～20:1。
所述金属氧化物掺杂层701的厚度为20nm～200nm，所述有机电子传输材料掺杂层702的厚度为20nm～80nm，所述金属掺杂层703的厚度为50nm～500nm。
优选的，所述热阻蒸镀方式的工艺具体为：工作压强为2×10-3～5×10-5Pa，工作电流为1A～3A，有机材料的蒸镀速率为0.1～1nm/s，金属及金属化合物的蒸镀速率为1nm/s～10nm/s。
优选的，所述电子束蒸镀方式的工艺具体为：工作压强为2×10-3Pa～5×10-5Pa，电子束蒸镀的能量密度为10W/cm2～l00W/cm2。。
上述有机电致发光器件制备方法，工艺简单，制备的有机电致发光器件的发光效率较高。
以下结合具体实施例对本发明提供的有机电致发光器件的制备方法进行详细说明。
本发明实施例及对比例所用到的制备与测试仪器为：高真空镀膜***（沈阳科学仪器研制中心有限公司），美国海洋光学Ocean Optics的USB4000光纤光谱仪测试电致发光光谱，美国吉时利公司的Keithley2400测试电学性能。。
实施例1
本实施例制备的结构为ITO/WO3/NPB/Alq3/Bphen/LiF/Ta2O5:Na2CO3/OXD-7:P71BM/Sr:Ag的有机电致发光器件，本实施例及以下实施例中“/”表示层，“：”表示掺杂。
先将ITO进行光刻处理，剪裁成所需要的大小，依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物；清洗干净后对导电基底进行合适的处理：氧等离子处理，处理时间为5min，功率为30W；蒸镀空穴注入层，材料为WO3，厚度为40nm；蒸镀空穴传输层，材料为NPB，厚度为50nm；蒸镀发光层，材料为Alq3，厚度为35nm；蒸镀电子传输层，材料为Bphen，厚度为180nm；蒸镀电子注入层，材料为LiF，厚度为0.7nm；蒸镀阴极，首先在电子注入层表面电子束制备金属氧化物掺杂层，材料为Ta2O5:Na2CO3，Ta2O5与Na2CO3的的质量比为1:1，厚度为50nm；采用热阻蒸镀方式制备有机电子传输材料掺杂层，材料为OXD-7:P71BM，OXD-7与P71BM的质量比为3:2，厚度为40nm，通过热阻蒸镀方式制备金属掺杂层，材料为Sr:Ag，Sr与Ag的质量比为10:1，厚度为300nm，
热阻蒸镀方式的工艺具体为：工作压强为8×10-5Pa，工作电流为1A，有机材料的蒸镀速率为0.2nm/s，金属及金属化合物的蒸镀速率为3nm/s；
电子束蒸镀方式的工艺具体为：工作压强为8×10-5Pa，电子束蒸镀的能量密度为30W/cm2。
请参阅图3，所示为实施例1中制备的结构为ITO/WO3/NPB/Alq3/Bphen/LiF/Ta2O5:Na2CO3/OXD-7:P71BM/Sr:Ag的有机电致发光器件（曲线1）与对比例制备的结构为ITO玻璃/WO3/NPB/Alq3/Bphen/LiF/Ag的有机电致发光器件（曲线2）的亮度与流明效率的关系。对比例制备的有机电致发光器件中各层厚度与实施例1制备的有机电致发光器件中各层厚度相同。
从图3上可以看到，在不同的亮度下，实施例1的流明效率都比对比例的要大，实施例1的最大流明效率为14.64lm/W，而对比例的仅为9.54lm/W，而且对比例的流明效率随亮度的增大而快速下降，这说明，本发明专利多层结构的阴极，可以提高器件的出光效率，该阴极由金属氧化物掺杂层，有机电子传输材料掺杂层和金属掺杂层组成，金属氧化物掺杂层由VB族金属化合物与钠盐进行掺杂，VB族金属化合物在可见光范围内透过率较大，可提高光的透过率，钠盐有利于电子的注入，可提高电子的注入效率，有机电子传输材料掺杂层由易结晶的材料与富勒烯衍生物进行掺杂，结晶材料结晶后使链段排列整齐，使膜层表面形成波纹状结构，使垂直发射的光散射，不再垂直，从而不会与金属层的自由电子发生耦合（平行的自由电子会与垂直的光子耦合而损耗掉），提高光子利用率，同时，具有电子传输性能，可提高电子的传输速率，富勒烯是富电子材料，可进一步提高电子传输速率，同时，容易蒸镀成膜，提高膜层平整度，金属掺杂层由高功函数金属与低功函数金属进行掺杂，低功函数金属提高电子注入效率，高功函数金属提高器件的稳定性，这种多层结构的阴极可有效提高发光效率。
以下各个实施例制备的有机电致发光器件的流明效率都与实施例1相类似，各有机电致发光器件也具有类似的流明效率，在下面不再赘述。
实施例2
本实施例制备的结构为ITO/WO3/NPB/Alq3/Bphen/LiF/V2O5:NaCl/BCP:C60/Mg:Al的有机电致发光器件。
先将AZO玻璃基底依次用洗洁精，去离子水，超声15min，去除玻璃表面的有机污染物；蒸镀空穴注入层：材料为MoO3，厚度为80nm；蒸镀空穴传输层：材料为NPB，厚度为60nm；蒸镀发光层：所选材料为ADN，厚度为5nm；蒸镀电子传输层，材料为TAZ，厚度为200nm；蒸镀电子注入层，材料为CsF，厚度为10nm；蒸镀阴极，首先在电子注入层表面电子束制备金属氧化物掺杂层，材料为V2O5:NaCl，V2O5与NaCl的的质量比为1:2，厚度为100nm；采用热阻蒸镀方式制备有机电子传输材料掺杂层，材料为BCP:C60，BCP与C60的质量比为3:1，厚度为20nm，通过热阻蒸镀方式制备金属掺杂层，材料为Mg:Al，Mg与Al的质量比为20:1，厚度为500nm，
热阻蒸镀方式的工艺具体为：工作压强为2×10-3Pa，工作电流为3A，有机材料的蒸镀速率为0.1nm/s，金属及金属化合物的蒸镀速率为10nm/s；
电子束蒸镀方式的工艺具体为：工作压强为2×10-3Pa，电子束蒸镀的能量密度为100W/cm2。
实施例3
本实施例制备的结构为IZO/WO3/TAPC/BCzVBi/TPBi/Cs2CO3/Nb2O5:NaBr/PO15:PC61BM/Ca:Pt的有机电致发光器件。
先将IZO玻璃基底依次用洗洁精，去离子水，超声15min，去除玻璃表面的有机污染物；蒸镀空穴注入层：材料为WO3，厚度为20nm；蒸镀空穴传输层：材料为TAPC，厚度为30nm；蒸镀发光层：所选材料为BCzVBi，厚度为40nm；蒸镀电子传输层，材料为TPBi，厚度为60nm；蒸镀电子注入层，材料为Cs2CO3，厚度为0.5nm；蒸镀阴极，首先在电子注入层表面电子束制备金属氧化物掺杂层，材料为Nb2O5:NaBr，Nb2O5与NaBr的的质量比为2:1，厚度为20nm；采用热阻蒸镀方式制备有机电子传输材料掺杂层，材料为PO15:PC61BM，PO15与PC61BM的质量比为1:1，厚度为80nm，通过热阻蒸镀方式制备金属掺杂层，材料为Ca:Pt，Ca与Pt的质量比为5:1，厚度为50nm，
热阻蒸镀方式的工艺具体为：工作压强为5×10-5Pa，工作电流为2A，有机材料的蒸镀速率为1nm/s，金属及金属化合物的蒸镀速率为1nm/s；
电子束蒸镀方式的工艺具体为：工作压强为5×10-5Pa，电子束蒸镀的能量密度为100W/cm2。
实施例4
本实施例制备的结构为IZO/V2O5/TCTA/DCJTB/Bphen/CsN3/Ta2O5:Na2CO3/OXD-7:C70/Yb:Au的有机电致发光器件。
先将IZO玻璃基底依次用洗洁精，去离子水，超声15min，去除玻璃表面的有机污染物；蒸镀空穴注入层：材料为V2O5，厚度为30nm；蒸镀空穴传输层：材料为TCTA，厚度为50nm；蒸镀发光层：所选材料为DCJTB，厚度为15nm；蒸镀电子传输层，材料为Bphen，厚度为40nm；蒸镀电子注入层，材料为CsN3，厚度为1nm；蒸镀阴极，首先在电子注入层表面电子束制备金属氧化物掺杂层，材料为Ta2O5:Na2CO3，Ta2O5与Na2CO3的的质量比为3:2，厚度为70nm；采用热阻蒸镀方式制备有机电子传输材料掺杂层，材料为OXD-7:C70，OXD-7与C70的质量比为2:1，厚度为35nm，通过热阻蒸镀方式制备金属掺杂层，材料为Yb:Au，Yb与Au的质量比为15:1，厚度为150nm，
热阻蒸镀方式的工艺具体为：工作压强为5×10-4Pa，工作电流为2A，有机材料的蒸镀速率为0.2nm/s，金属及金属化合物的蒸镀速率为5nm/s；
电子束蒸镀方式的工艺具体为：工作压强为5×10-4Pa，电子束蒸镀的能量密度为50W/cm2。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种有机电致发光器件，其特征在于，包括依次层叠的阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层及阴极，所述阴极由金属氧化物掺杂层，有机电子传输材料掺杂层和金属掺杂层组成，所述金属氧化物掺杂层材料包括VB族金属氧化物及掺杂在所述VB族金属氧化物中的钠盐，所述VB族金属氧化物材料选自五氧化二钒、五氧化二钽和五氧化二铌中至少一种，所述钠盐选自碳酸钠、氯化钠和溴化钠中至少一种，所述有机电子传输材料掺杂层材料包括有机电子传输材料及掺杂在所述有机电子传输材料中的富勒烯衍生物材料，所述有机电子传输材料HOMO能级在-6.5eV～-7.5eV，玻璃化转变温度在50℃～100℃，所述富勒烯衍生物材料选自足球烯、碳70、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯和[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯中至少一种，所述金属掺杂层材料包括低功函数金属及掺杂在所述低功函数金属中的高功函数金属，所述低功函数金属材料选自镁、锶、钙和镱中至少一种，所述高功函数金属材料选自银、铝、铂和金中至少一种。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述VB族金属氧化物与所述钠盐的质量比为2:1～0.5:1，所述有机电子传输材料和所述富勒烯衍生物的质量比为1:1～3:1，所述低功函数金属与所述高功函数金属质量比为5:1～20:1。
3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述金属氧化物掺杂层的厚度为20nm～200nm，所述有机电子传输材料掺杂层的厚度为20nm～80nm，所述金属掺杂层的厚度为50nm～500nm。
4.根据权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光层的材料选自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-亚萘基蒽、4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯及8-羟基喹啉铝中的至少一种，所述空穴注入层的材料选自三氧化钼、三氧化钨及五氧化二钒中的至少一种，所述空穴传输层的材料选自1，1-二[4-[N，N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷、4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺及N，N’-（1-萘基）-N，N’-二苯基-4,4’-联苯二胺中的至少一种。
5.一种有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
在阳极表面依次形成空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层及电子注入层；及
在所述电子注入层的表面电子束制备形成金属氧化物掺杂层，所述金属氧化物掺杂层材料包括VB族金属氧化物及掺杂在所述VB族金属氧化物中的钠盐，所述VB族金属氧化物材料选自五氧化二钒、五氧化二钽和五氧化二铌中至少一种，所述钠盐选自碳酸钠、氯化钠和溴化钠中至少一种，通过热阻蒸镀方式在所述金属氧化物掺杂层表面制备所述有机电子传输材料掺杂层，所述有机电子传输材料掺杂层材料包括有机电子传输材料及掺杂在所述有机电子传输材料中的富勒烯衍生物材料，所述有机电子传输材料HOMO能级在-6.5eV～-7.5eV，玻璃化转变温度在50℃～100℃，所述富勒烯衍生物材料选自足球烯、碳70、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯和[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯中至少一种，通过热阻蒸镀方式在所述机电子传输材料掺杂层表面制备金属掺杂层，所述金属掺杂层材料包括低功函数金属及掺杂在所述低功函数金属中的高功函数金属，所述低功函数金属材料选自镁、锶、钙和镱中至少一种，所述高功函数金属材料选自银、铝、铂和金中至少一种。
6.根据权利要求5所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于：所述热阻蒸镀方式的工艺具体为：工作压强为2×10-3～5×10-5Pa，工作电流为1A～3A，有机材料的蒸镀速率为0.1nm/s～1nm/s，金属及金属化合物的蒸镀速率为1nm/s～10nm/s。
7.根据权利要求6所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于：所述电子束蒸镀方式的工艺具体为：工作压强为2×10-3Pa～5×10-5Pa，电子束蒸镀的能量密度为10W/cm2～l00W/cm2。
8.根据权利要求7所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于：所述VB族金属氧化物与所述钠盐的质量比为2:1～0.5:1，所述有机电子传输材料和所述富勒烯衍生物的质量比为1:1～3:1，所述低功函数金属与所述高功函数金属质量比为5:1～20:1。
9.根据权利要求8所述的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于：所述金属氧化物掺杂层的厚度为20nm～200nm，所述有机电子传输材料掺杂层的厚度为20nm～80nm，所述金属掺杂层的厚度为50nm～500nm。
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CN108666430A (zh) * 2017-06-23 2018-10-16 深圳市晶鸿电子有限公司 一种高性能有机电致发光器件

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