專利名稱：疊層有機電致發(fā)光器件及其制備方法
疊層有機電致發(fā)光器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電致發(fā)光領(lǐng)域，尤其涉及一種疊層有機電致發(fā)光器件及其制備方法。背景技術(shù)：
1987年，美國Eastman Kodak公司的C. W. Tang和VanSlyke報道了有機電致發(fā)光研究中的突破性進(jìn)展。利用超薄薄膜技術(shù)制備出了高亮度，高效率的雙層有機電致發(fā)光器件(OLED)。在該雙層結(jié)構(gòu)的器件中，IOV下亮度達(dá)到lOOOcd/m2，發(fā)光效率為I. 511m/W、壽命大于100小時。OLED的發(fā)光原理是基于在外加電場的作用下，電子從陰極注入到有機物的最低未占有分子軌道(LUMO)，而空穴從陽極注入到有機物的最高占有軌道(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。目前，為了提高發(fā)光亮度和發(fā)光效率，越來越多的研究是以疊層器件為主，這種結(jié)構(gòu)通常是用電荷產(chǎn)生層作為連接層把數(shù)個發(fā)光單元串聯(lián)起來，與單元器件相比，疊層結(jié)構(gòu)器件往往具有成倍的電流效率和發(fā)光亮度，疊層OLED的初始亮度比較大，在相同的電流密度下測量時，換算成單元器件的初始亮度，堆積器件會有較長的壽命，而這種疊層器件也可以很容易的將不同顏色的發(fā)光單元串聯(lián)混合成白光，從而實現(xiàn)白光的發(fā)射。疊層器件的電荷產(chǎn)生層必須具有電子再生能力和空穴再生能力，且具有比較好的注入能力，才能有效的將電子和空穴注入到各個發(fā)光單元，從而實現(xiàn)器件的白光發(fā)射。目前研究的比較多的是利用η型和ρ型層作為電荷產(chǎn)生層順序連接多個發(fā)光單元而構(gòu)成，但是這種電荷產(chǎn)生層η型和P型層中的離子容易相互擴散，采用這種電荷產(chǎn)生層的疊層有機電致發(fā)光器件的電流效率較低。

發(fā)明內(nèi)容基于此，有必要提供一種電流效率較高的疊層有機電致發(fā)光器件及其制備方法。一種疊層有機電致發(fā)光器件，包括陽極、陰極、位于所述陽極和所述陰極中間的兩個有機電致發(fā)光層以及位于兩個所述有機電致發(fā)光層中間的電荷產(chǎn)生層；所述電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的如下結(jié)構(gòu)η型層、金屬層、界面層以及ρ型層，所述η型層比所述ρ型層更靠近于所述陽極。優(yōu)選的，所述界面層的材質(zhì)為PbO、Sb205、ZnSe、GaN或SiC。優(yōu)選的，所述界面層的厚度為0. Inm 5nm。優(yōu)選的，所述金屬層的材質(zhì)為鋁、銀或金。優(yōu)選的，所述金屬層的厚度為0. 5nm 2nm。優(yōu)選的，所述η型層的材質(zhì)為Li20、Cs2C03、LiF或CsF。優(yōu)選的，所述η型層的厚度為2nm 3nm。優(yōu)選的，所述ρ型層的材質(zhì)為MoO3J2O5或WO3。
優(yōu)選的，所述P型層的厚度為3nm 10nm。一種疊層有機電致發(fā)光器件的制備方法，包括如下步驟步驟一、提供陽極，并對所述陽極進(jìn)行前處理；步驟二、在所述陽極的一個表面上蒸鍍形成兩個有機電致發(fā)光層以及位于兩個所述有機電致發(fā)光層中間的電荷產(chǎn)生層；所述電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的如下結(jié)構(gòu)n型層、金屬層、界面層以及P型層，所述η型層比所述ρ型層更靠近于所述陽極；步驟三、在遠(yuǎn)離所述陽極的有機電致發(fā)光層表面蒸鍍形成陰極。
這種疊層有機電致發(fā)光器件通過在η型層和ρ型層之間添加金屬層和界面層，有效的防止了 η型層和ρ型層中離子的相互擴散，同時金屬層與η型層直接接觸，有利于電子的傳輸。這種疊層有機電致發(fā)光器件相對于傳統(tǒng)的單純利用η型和ρ型層作為電荷產(chǎn)生層的疊層有機電致發(fā)光器件，電流效率較高。

圖I為一實施方式的疊層有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)不意圖；圖2為圖I示疊層有機電致發(fā)光器件的制備流程圖；圖3為實施例I和對比例制得的疊層有機電致發(fā)光器件的電流效率-電流密度曲線圖。
具體實施方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對疊層有機電致發(fā)光器件及其制備方法做進(jìn)一步的描述。如圖I所示的一實施方式的疊層有機電致發(fā)光器件，包括陽極、陰極、位于陽極和陰極中間的兩個有機電致發(fā)光層以及位于兩個所述有機電致發(fā)光層中間的電荷產(chǎn)生層。本實施例中，有機電致發(fā)光層的個數(shù)為兩個，電荷產(chǎn)生層的個數(shù)為一個；在其他的實施例中，有機電致發(fā)光層也可以為三個、四個或更多，電荷產(chǎn)生層為兩個、三個或更多，每兩個相鄰有機電致發(fā)光層中間設(shè)有一個電荷產(chǎn)生層。陽極的材質(zhì)可以為銦錫氧化物玻璃、含氟氧化錫玻璃、摻鋁的氧化鋅、鎂-銦氧化物、鎳-鎢氧化物、金屬氮化物、金屬硒化物或金屬硫化物，其中陽極的導(dǎo)電層的厚度為IOOnm 150nmo陰極可以選擇依次層疊的硫化鋅(ZnS)層、銀(Ag)層和鋁(Al)層，硫化鋅層比鋁層更靠近陽極。陰極也可以為依次層疊的硫化鋅(ZnS)層、銀(Ag)層和硫化鋅(ZnS)層。其中，硫化鋅層的厚度為30nm 50nm,銀層的厚度為IOnm 20nm,招層的厚度為Inm 2nm0通過這種層疊的陰極結(jié)構(gòu)，可以得到導(dǎo)電性較好的透明的陰極。每個有機電致發(fā)光層結(jié)構(gòu)可以相同，也可以不相同。有機電致發(fā)光層可以包括依次排列的如下結(jié)構(gòu)空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層?？昭ㄗ⑷雽颖入娮幼⑷雽痈拷陉枠O。 特別的，有機電致發(fā)光層可以僅包括發(fā)光層，其余各層結(jié)構(gòu)，如空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、空穴阻擋層、電子傳輸層和電子注入層，可以按照需求任意添加，也可以不添加。在優(yōu)選的實施例中，有機電致發(fā)光層的結(jié)構(gòu)為依次層疊的空穴傳輸層、發(fā)光層以及電子傳輸層?？昭ㄗ⑷雽拥牟馁|(zhì)可以為三氧化鑰(MoO3)、三氧化鎢(WO3)、五氧化二釩(V2O5)，厚度為IOnm 15nm?？昭▊鬏攲拥牟馁|(zhì)可以為1，I-二 [4-[N,N' -二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)、Ν，N’-二(3-甲基苯基)-N，N’-二苯基-4，4’-聯(lián)苯二胺(TPD)、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N，N，-(1-萘基)州，N，- 二苯基-4，4’ -聯(lián)苯二胺(NPB)、1，3，5-三苯基苯(TDAPB)或酞菁銅(CuPc)。發(fā)光層可以為單層結(jié)構(gòu)，也可以為多層結(jié)構(gòu)，每層結(jié)構(gòu)厚度為IOnm 20nm。
發(fā)光層的材質(zhì)可以為四-叔丁基二萘嵌苯(TBP)、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(AND)、二(2-甲基-8-羥基喹啉)-(4-聯(lián)苯酚)鋁(BALQ)、4-( 二腈甲烯基)-2-異丙基-6-(1，1，7,7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTI)、二甲基喹吖啶酮(DMQA)、8_羥基喹啉鋁(Alq3)、雙(4，6-二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥(FIrpic)、雙(4，6_ 二氟苯基吡啶)_四(I-吡唑基)硼酸合銥(FIr6)、二(2-甲基-二苯基[f，h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥(Ir (MDQ)2 (acac) )、二(I-苯基異喹啉)(乙酰丙酮)合銥(Ir (piq) 2 (acac))、乙酰丙酮酸二(2-苯基批唳)銥(Ir (ppy)2(acac))、三(I-苯基-異喹啉)合銥(Ir (piq)3)和三(2-苯基卩比唳)合銥(Ir(ppy)3)中的至少一種。電子傳輸層的材質(zhì)可以為2_ (4-聯(lián)苯基)-5- (4-叔丁基)苯基-1，3,4_ B,惡二唑(PBD)、8_ 羥基喹啉鋁(Alq3)、2，5_ 二(I-萘基)_1，3，4_ 二唑(BND)、4，7_ 二苯基 _1，10-菲羅啉(Bphen)、1，2，4-三唑衍生物(如TAZ)、N-芳基苯并咪唑(TPBI)或喹喔啉衍生物(TPQ)，厚度為20nm 80nm。電子注入層的材質(zhì)可以為Cs2C03、CsN3、LiF、CsF、CaF2、MgF2 *NaF，厚度為Inm 2nm。電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的如下結(jié)構(gòu)n型層、金屬層、界面層以及ρ型層，η型層比P型層更靠近于陽極。η型層的材質(zhì)為Li20、Cs2C03、LiF或CsF,厚度為2nm 3nm。金屬層的材質(zhì)為招(Al)、銀(Ag)或金(Au),厚度為O. 5nm 2nm。界面層的材質(zhì)為PbO、Sb2O5> ZnSe> GaN 或 SiC,厚度為 O. Inm 5nm。ρ型層的材質(zhì)為Mo03、V2O5或WO3,厚度為3nm 10nm。本實施方式中，由于η型層和ρ型層的存在，可以在電荷產(chǎn)生層相鄰界面省略電子注入層和空穴注入層，即疊層有機電致發(fā)光器件可以為依次層疊的如下結(jié)構(gòu)陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、η型層、金屬層、界面層、ρ型層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層以及陰極。這種疊層有機電致發(fā)光器件通過在η型層和ρ型層之間添加金屬層和界面層，有效的防止了 η型層和ρ型層中離子的相互擴散，同時金屬層與η型層直接接觸，有利于電子的傳輸。這種疊層有機電致發(fā)光器件相對于傳統(tǒng)的單純利用η型和ρ型層作為電荷產(chǎn)生層的疊層有機電致發(fā)光器件，電流效率較高。
如圖2所示的上述疊層有機電致發(fā)光器件的制備方法，包括如下步驟S10、提供陽極，并對陽極進(jìn)行前處理。一般的，陽極可以選擇銦錫氧化物玻璃、含氟氧化錫玻璃、摻鋁的氧化鋅、鎂-銦氧化物、鎳-鎢氧化物、金屬氮化物、金屬硒化物或金屬硫化物。前處理的操作包括對陽極依次用洗潔精、乙醇、丙酮和純水超聲清洗，每次洗滌采用清洗5min，停止5min，并重復(fù)三次的方法，洗滌完成后干燥，最后對干燥的陽極進(jìn)行表面活化處理以增加陽極表面導(dǎo)電層的含氧量，從而提高導(dǎo)電層表面的功函數(shù)。S20、在陽極的一個表面上蒸鍍形成兩個有機電致發(fā)光層以及位于兩個有機電致發(fā)光層中間的電荷產(chǎn)生層。電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的如下結(jié)構(gòu)n型層、金屬層、界面層以及ρ型層，η型層比P型層更靠近于陽極。 η型層的材質(zhì)為Li20、Cs2C03、LiF或CsF,厚度為2nm 3nm。金屬層的材質(zhì)為招(Al)、銀(Ag)或金(Au),厚度為O. 5nm 2nm。界面層的材質(zhì)為PbO、Sb2O5> ZnSe> GaN 或 SiC,厚度為 O. Inm 5nm。ρ型層的材質(zhì)為Mo03、V2O5或WO3,厚度為3nm 10nm。本實施方式中，由于η型層和ρ型層的存在，可以在電荷產(chǎn)生層相鄰界面省略電子注入層和空穴注入層，即疊層有機電致發(fā)光器件可以為依次層疊的如下結(jié)構(gòu)陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、η型層、金屬層、界面層、ρ型層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層以及陰極。以上述結(jié)構(gòu)為例，簡單介紹具體蒸鍍過程。陽極的一個表面上蒸鍍形成空穴注入層，厚度為IOnm 15nm,真空度為7 X KT5Pa 5 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O. I A/s ~lA/s；在空穴注入層上蒸鍍形成空穴傳輸層，厚度40nm 60nm,真空度為5 X KT5Pa 3 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O. I A/s -2A/S；在空穴傳輸層上的蒸鍍形成發(fā)光層,發(fā)光層可以為單層和多層結(jié)構(gòu),每層結(jié)構(gòu)厚度為IOnm 20nm，真空度為5 X KT5Pa 3 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O. I A/s I A/s;在發(fā)光層上蒸鍍形成電子傳輸層，厚度為20nm 80nm，真空度為5X10_5Pa 3 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O. I A/s -2A/S；在電子傳輸層上蒸鍍形成η型層，厚度為2nm 3nm,真空度為5X 10_5Pa 3 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為 O. I A/s I A/s;在η型層上蒸鍍形成金屬層，厚度為O. 5nm 2n，真空度為5 X KT5Pa 3 X W5Pa,蒸發(fā)速率為0.1人/s I A/s;在金屬層上蒸鍍形成界面層，厚度O. Inm 5nm,真空度為5 X KT5Pa 3 X l(T5Pa,蒸發(fā)速率O. I A/S I A/S;在界面層上蒸鍍形成ρ型層，厚度3nm 10nm，真空度為5 X KT5Pa 3X 10_5Pa，蒸發(fā)速率O. I A/s I A/s;在ρ型層上蒸鍍形成空穴傳輸層，蒸發(fā)厚度40nm 60nm,真空度為5 X KT5Pa 3 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O. I A/s ~ 2A/s;
在空穴傳輸層上的蒸鍍形成發(fā)光層,發(fā)光層可以為單層和多層結(jié)構(gòu),每層結(jié)構(gòu)厚度為IOnm 20nm，真空度為5 X KT5Pa 3 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O. I A/s I A/s;在發(fā)光層上蒸鍍形成電子傳輸層，厚度為20nm 80nm，真空度為5X KT5Pa 3 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O. I A/s -2A/S；在電子傳輸層上蒸鍍形成電子注入層，厚度為Inm 2nm，真空度為7X10_5Pa 5 X10_5Pa，蒸發(fā)速率為 O. I A/s I A/s。S30、在遠(yuǎn)離所述陽極的有機電致發(fā)光層表面蒸鍍形成陰極，得到疊層有機電致發(fā)光器件。依次蒸鍍硫化鋅層、銀層和鋁層形成陰極，硫化鋅層的厚度為30nm 50nm，銀層的厚度為IOnm 20nm，鋁層的厚度為Inm 2nm，真空度7 X KT5Pa 5 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率 0.1 A/s ~ 5A/S。從而得到所述疊層有機電致發(fā)光器件。在其他的實施方式中，也可以選擇依次蒸鍍硫化鋅層、銀層和硫化鋅層形成陰極蒸鍍條件和時間厚度等參數(shù)均與上述操作一致。以下為具體實施例部分，所用到的儀器為高精度數(shù)字源表(美國Keithley公司，型號2402)和色彩亮度計(美能達(dá)，型號CS-100A)。實施例I選擇銦錫氧化物玻璃作為陽極，其中由銦錫氧化物構(gòu)成的導(dǎo)電層厚度為lOOnm。用超聲波清洗機依次選擇洗潔精、乙醇、丙酮和純水對陽極進(jìn)行超聲清洗，每次洗滌采用清洗5分鐘，停止5分鐘，分別重復(fù)3次的方法，洗滌完成后用紅外烘箱烘干。對洗凈烘干后的陽極進(jìn)行表面活化處理，以增加導(dǎo)電層的含氧量，提高陽極表面的功函數(shù)。真空度為5X10_5Pa，蒸發(fā)速率為0.2A/S的條件下，在陽極上蒸鍍形成空穴注入層，材質(zhì)為MoO3,厚度為10nm。真空度為3 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為IA/S的條件下，在空穴注入層上蒸鍍形成空穴傳輸層，材質(zhì)為NPB,厚度為50nm。真空度為3\10_午&，蒸發(fā)速率為0.5力3的條件下，在空穴傳輸層上蒸鍍形成發(fā)光層，材質(zhì)為摻雜了三(2-苯基吡啶)合銥(Ir(ppy)3)的2，2’，2”(1，3，5-三苯基)三-[I-苯基-I-苯并咪唑](TPBi)，摻雜的質(zhì)量比例為4%，厚度為15nm。真空度為3 X 10 ,蒸發(fā)速率為I A/s的條件下，在發(fā)光層表面蒸發(fā)形成電子傳輸層材質(zhì)為8-羥基喹啉鋁(Alq3)，厚度為40nm。真空度為3 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O.IA/S的條件下，在電子傳輸層上依次蒸鍍η型層材質(zhì)為Li2O,厚度為2nm、金屬層材質(zhì)為Al,厚度為lnm、界面層材質(zhì)為PbO,厚度為3nm以及ρ型層材質(zhì)為MoO3，厚度為5nm，得到包括上述結(jié)構(gòu)的電荷產(chǎn)生層。 真空度為3 X 10 ,蒸發(fā)速率為I A/s的條件下，在P型層上蒸鍍形成空穴傳輸層，材質(zhì)為NPB厚度為50nm。真空度為3\10_午&，蒸發(fā)速率為0.2力3的條件下，在空穴傳輸層上蒸鍍形成發(fā)光層，材質(zhì)為TPBi摻雜的Ir (ppy)3，摻雜的質(zhì)量比例為4%，厚度為15nm。真空度為3X10_5Pa，蒸發(fā)速率為1A/S的條件下，在發(fā)光層上蒸鍍形成電子傳輸層，材質(zhì)為8-羥基喹啉鋁(Alq3)，厚度為40nm。真空度為5 X 10 ,蒸發(fā)速率為O. I A/s m的條件下，在電子傳輸層上蒸鍍形成電子注入層，材質(zhì)為LiF,厚度為lnm。真空度為5 X 10 ,蒸發(fā)速率為I A/s的條件下，在電子注入層上蒸鍍形成硫化鋅層，厚度為40nm。真空度為5 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O. I A/s的條件下，在硫化鋅層上蒸鍍形成銀層，厚度為10nm。真空度為5X10_5Pa，蒸發(fā)速率為O.lA/s的條件下，在銀層上蒸鍍形成鋁層，厚度為2nm。得到結(jié)構(gòu)為ZnS/Ag/Al (ZnS側(cè)為出光面)的透明的陰極。實施例2選擇銦錫氧化物玻璃作為陽極，其中由銦錫氧化物構(gòu)成的導(dǎo)電層厚度為150nm。用超聲波清洗機依次選擇洗潔精、乙醇、丙酮和純水對陽極進(jìn)行超聲清洗，每次洗滌采用清洗5分鐘，停止5分鐘，分別重復(fù)3次的方法，洗滌完成后用紅外烘箱烘干。對洗凈烘干后的陽極進(jìn)行表面活化處理，以增加導(dǎo)電層的含氧量，提高陽極表面的功函數(shù)。真空度為4X10_5Pa，蒸發(fā)速率為2A/S的條件下，在陽極上蒸鍍形成空穴傳輸層，材質(zhì)為TPD，厚度為40nm。真空度為4X10_5Pa，蒸發(fā)速率為0.5A/S的條件下，在空穴傳輸層上蒸鍍形成發(fā)光·層，材質(zhì)為摻雜了三(2-苯基吡啶)合銥(Ir(ppy)3)的2，2’，2”(1，3，5-三苯基)三-[I-苯基-I-苯并咪唑](TPBi)，摻雜的質(zhì)量比例為4%，厚度為15nm。真空度為4X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為IA/S的條件下，在發(fā)光層上蒸鍍形成電子傳輸層，材質(zhì)為8-羥基喹啉鋁(Alq3)，厚度為40nm。真空度為4\10_午&，蒸發(fā)速率為0.3力3的條件下，在電子傳輸層上依次蒸鍍11型層材質(zhì)為Cs2CO3,厚度為2. 5nm、金屬層材質(zhì)為Au,厚度為O. 5nm、界面層材質(zhì)為Sb2O5,厚度為O. Inm以及ρ型層材質(zhì)為WO3，厚度為3nm，得到包括上述結(jié)構(gòu)的電荷產(chǎn)生層。真空度為4X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為I A/s的條件下，在P型層上蒸鍍形成空穴傳輸層，材質(zhì)為NPB厚度為50nm。真空度為4X10_5Pa，蒸發(fā)速率為0.2A/S的條件下，在空穴傳輸層上蒸鍍形成發(fā)光層，材質(zhì)為TPBi摻雜的Ir (ppy)3，摻雜的質(zhì)量比例為4%，厚度為15nm。真空度為4X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為lA/s的條件下，在發(fā)光層上蒸鍍形成電子傳輸層，材質(zhì)為8-羥基喹啉鋁(Alq3)，厚度為40nm。真空度為4X10_5Pa，蒸發(fā)速率為lA/s的條件下，在電子傳輸層上蒸鍍形成硫化鋅層，厚度為30nm。真空度為5 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O. I A/s的條件下，在硫化鋅層上蒸鍍形成銀層，厚度為20nm。真空度為5 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為I A/s的條件下，在銀層上蒸鍍形成硫化鋅層，厚度為50nm。得到結(jié)構(gòu)為ZnS/Ag/ZnS的透明的陰極。實施例3選擇銦錫氧化物玻璃作為陽極，其中由銦錫氧化物構(gòu)成的導(dǎo)電層厚度為lOOnm。用超聲波清洗機依次選擇洗潔精、乙醇、丙酮和純水對陽極進(jìn)行超聲清洗，每次洗滌采用清洗5分鐘，停止5分鐘，分別重復(fù)3次的方法，洗滌完成后用紅外烘箱烘干。對洗凈烘干后的陽極進(jìn)行表面活化處理，以增加導(dǎo)電層的含氧量，提高陽極表面的功函數(shù)。真空度為5X10_5Pa，蒸發(fā)速率為0.2A/S的條件下，在陽極上蒸鍍形成空穴注入層，材質(zhì)為MoO3，厚度為15nm。真空度為3 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為IA/S的條件下，在空穴注入層上蒸鍍形成空穴傳輸層，材質(zhì)為NPB，厚度為40nm。
真空度為3父10_午&，蒸發(fā)速率為0.5力8的條件下，在空穴傳輸層上蒸鍍形成發(fā)光層，材質(zhì)為摻雜了三(2-苯基吡啶)合銥(Ir(ppy)3)的2，2’，2”(1，3，5-三苯基)三-[I-苯基-I-苯并咪唑](TPBi)，摻雜的質(zhì)量比例為4%，厚度為10nm。真空度為3X10_5Pa，蒸發(fā)速率為lA/s的條件下，在發(fā)光層上蒸發(fā)形成電子傳輸層，材質(zhì)為8-輕基喹啉招(Alq3)做電子傳輸材料，厚度為80nm。
真空度為4X10_5Pa，蒸發(fā)速率為0.5A/S的條件下，在電子傳輸層上依次蒸鍍η型層材質(zhì)為LiF,厚度為3nm、金屬層材質(zhì)為Al,厚度為2nm、界面層材質(zhì)為ZnSe,厚度為4nm以及ρ型層材質(zhì)為WO3，厚度為10nm，得到包括上述結(jié)構(gòu)的電荷產(chǎn)生層。真空度為3 X 10 ,蒸發(fā)速率為I A/s的條件下，在P型層上蒸鍍形成空穴傳輸層，材質(zhì)為NPB厚度為50nm。真空度為3\10_午8，蒸發(fā)速率為0.2力3的條件下，在空穴傳輸層上蒸鍍形成發(fā)光層，材質(zhì)為TPBi摻雜的Ir (PPy)3，摻雜的質(zhì)量比例為4%，厚度為15nm。真空度為3X10_5Pa，蒸發(fā)速率為lA/s的條件下，在發(fā)光層上蒸鍍形成電子傳輸層，材質(zhì)為8-羥基喹啉鋁(Alq3)，厚度為20nm。真空度為5X10_5Pa，蒸發(fā)速率為O.lA/sm的條件下，在電子傳輸層上蒸鍍形成電子注入層，材質(zhì)為LiF，厚度為2nm。真空度為5X10_5Pa，蒸發(fā)速率為1A/S的條件下，在電子注入層上蒸鍍形成硫化鋅層，厚度為40nm。真空度為5 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O. I A/s的條件下，在硫化鋅層上蒸鍍形成銀層，厚度為15nm。真空度為5 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為I A/s的條件下，在銀層上蒸鍍形成硫化鋅層，厚度為45nm。得到結(jié)構(gòu)為ZnS/Ag/ZnS的透明的陰極。實施例4選擇銦錫氧化物玻璃作為陽極，其中由銦錫氧化物構(gòu)成的導(dǎo)電層厚度為lOOnm。用超聲波清洗機依次選擇洗潔精、乙醇、丙酮和純水對陽極進(jìn)行超聲清洗，每次洗滌采用清洗5分鐘，停止5分鐘，分別重復(fù)3次的方法，洗滌完成后用紅外烘箱烘干。對洗凈烘干后的陽極進(jìn)行表面活化處理，以增加導(dǎo)電層的含氧量，提高陽極表面的功函數(shù)。真空度為5X10_5Pa，蒸發(fā)速率為0.2A/S的條件下，在陽極上蒸鍍形成空穴注入層，材質(zhì)為MoO3,厚度為10nm。真空度為3 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為I A/s的條件下，在空穴注入層上蒸鍍形成空穴傳輸層，材質(zhì)為NPB,厚度為50nm。真空度為3\10_午8，蒸發(fā)速率為0.5力3的條件下，在空穴傳輸層上蒸鍍形成發(fā)光層，材質(zhì)為摻雜了三(2-苯基吡啶)合銥(Ir(PPy)3)的2，2’，2”(1，3，5-三苯基)三-[I-苯基-I-苯并咪唑](TPBi)，摻雜的質(zhì)量比例為4%，厚度為15nm。真空度為3X10_5Pa，蒸發(fā)速率為1A/S的條件下，在發(fā)光層上蒸鍍形成電子傳輸層，材質(zhì)為8-羥基喹啉鋁(Alq3)，厚度為40nm。真空度為5 X IO-5Pa,蒸發(fā)速率為I A/s的條件下，在電子傳輸層上依次蒸鍍η型層材質(zhì)為Cs2CO3,厚度為3nm、金屬層材質(zhì)為Ag,厚度為2nm、界面層材質(zhì)為GaN,厚度為5nm以及P型層材質(zhì)為WO3，厚度為8nm，得到包括上述結(jié)構(gòu)的電荷產(chǎn)生層。真空度為3 X 10 ,蒸發(fā)速率為I A/s的條件下，在P型層上蒸鍍形成空穴傳輸層，材質(zhì)為NPB厚度為50nm。
真空度為3\10_午8，蒸發(fā)速率為0.2力3的條件下，在空穴傳輸層上蒸鍍形成發(fā)光層，材質(zhì)為TPBi摻雜的Ir (PPy)3，摻雜的質(zhì)量比例為4%，厚度為15nm。真空度為3X10_5Pa，蒸發(fā)速率為lA/s的條件下，在發(fā)光層上蒸鍍形成電子傳輸層，材質(zhì)為8-羥基喹啉鋁(Alq3)，厚度為40nm。真空度為5 X IO-5Pa,蒸發(fā)速率為O. I A/s m的條件下，在電子注入層上蒸鍍形成電子注入層，材質(zhì)為LiF,厚度為lnm。真空度為5 X IO-5Pa,蒸發(fā)速率為I A/s的條件下，在電子注入層上蒸鍍形成硫化鋅層，厚度為50nm。真空度為5 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O. I A/s的條件下，在硫化鋅層上蒸鍍形成銀層，厚度為18nm。真空度為5 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為I A/s的條件下，在銀層上蒸鍍形成硫化鋅層，厚度為30nm。得到結(jié)構(gòu)為ZnS/Ag/ZnS的透明的陰極。實施例5
選擇銦錫氧化物玻璃作為陽極，其中由銦錫氧化物構(gòu)成的導(dǎo)電層厚度為lOOnm。用超聲波清洗機依次選擇洗潔精、乙醇、丙酮和純水對陽極進(jìn)行超聲清洗，每次洗滌采用清洗5分鐘，停止5分鐘，分別重復(fù)3次的方法，洗滌完成后用紅外烘箱烘干。對洗凈烘干后的陽極進(jìn)行表面活化處理，以增加導(dǎo)電層的含氧量，提高陽極表面的功函數(shù)。真空度為5X10_5Pa，蒸發(fā)速率為0.2A/S的條件下，在陽極上蒸鍍形成空穴注入層，材質(zhì)為MoO3,厚度為10nm。真空度為3 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為IA/S的條件下，在空穴注入層上蒸鍍形成空穴傳輸層，材質(zhì)為NPB,厚度為50nm。真空度為3父10_午&，蒸發(fā)速率為0.5力8的條件下，在空穴傳輸層上蒸鍍形成發(fā)光層，材質(zhì)為摻雜了三(2-苯基吡啶)合銥(Ir(ppy)3)的2，2’，2”(1，3，5-三苯基)三-[I-苯基-I-苯并咪唑](TPBi)，摻雜的質(zhì)量比例為4%，厚度為15nm。真空度為3X10_5Pa，蒸發(fā)速率為1A/S的條件下，在發(fā)光層表面蒸鍍形成電子傳輸層，材質(zhì)為8-羥基喹啉鋁(Alq3)，厚度為40nm。真空度為5\10_午&，蒸發(fā)速率為0.8力3的條件下，在電子傳輸層上依次蒸鍍11型層材質(zhì)為CsF,厚度為2. 2nm、金屬層材質(zhì)為Ag,厚度為I. 2nm、界面層材質(zhì)為SiC,厚度為4nm以及P型層材質(zhì)為V2O5，厚度為4nm，得到包括上述結(jié)構(gòu)的電荷產(chǎn)生層。真空度為3 X 10 ,蒸發(fā)速率為I A/s的條件下，在P型層上蒸鍍形成空穴傳輸層，材質(zhì)為NPB厚度為50nm。真空度為3父10_午&，蒸發(fā)速率為0.2力8的條件下，在空穴傳輸層上蒸鍍形成發(fā)光層，材質(zhì)為TPBi摻雜的Ir (ppy)3，摻雜的質(zhì)量比例為4%，厚度為15nm。真空度為3X10_5Pa，蒸發(fā)速率為1A/S的條件下，在發(fā)光層上蒸鍍形成電子傳輸層，材質(zhì)為8-羥基喹啉鋁(Alq3)，厚度為40nm。真空度為5X10_5Pa，蒸發(fā)速率為0.1A/S的條件下，在電子傳輸層上蒸鍍形成電子注入層，材質(zhì)為LiF,厚度為lnm。真空度為5X10_5Pa，蒸發(fā)速率為1A/S的條件下，在電子注入層上蒸鍍形成硫化鋅層，厚度為40nm。真空度為5 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O. I A/s的條件下，在硫化鋅層上蒸鍍形成銀層，厚度為10nm。真空度為5X10_5Pa，蒸發(fā)速率為O.lA/s的條件下，在銀層上蒸鍍形成鋁層，厚度為lnm。得到結(jié)構(gòu)為ZnS/Ag/Al(ZnS側(cè)為出光面)的透明的陰極。
對比例選擇銦錫氧化物玻璃作為陽極，其中由銦錫氧化物構(gòu)成的導(dǎo)電層厚度為lOOnm。用超聲波清洗機依次選擇洗潔精、乙醇、丙酮和純水對陽極進(jìn)行超聲清洗，每次洗滌采用清洗5分鐘，停止5分鐘，分別重復(fù)3次的方法，洗滌完成后用紅外烘箱烘干。對洗凈烘干后的陽極進(jìn)行表面活化處理，以增加導(dǎo)電層的含氧量，提高陽極表面的功函數(shù)。真空度為5X10_5Pa，蒸發(fā)速率為0.2A/S的條件下，在陽極上蒸鍍形成空穴注入層，材質(zhì)為MoO3,厚度為10nm。真空度為3 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為IA/S的條件下，在空穴注入層上蒸鍍形成空穴傳輸層，材質(zhì)為NPB,厚度為50nm。真空度為3父10_午&，蒸發(fā)速率為0.5力8的條件下，在空穴傳輸層上蒸鍍形成發(fā)光層，材質(zhì)為摻雜了三(2-苯基吡啶)合銥(Ir(ppy)3)的2，2’，2”(1，3，5-三苯基)三-[I-苯 基-I-苯并咪唑](TPBi)，摻雜的質(zhì)量比例為4%，厚度為15nm。真空度為3X10_5Pa，蒸發(fā)速率為lA/s的條件下，在發(fā)光層上蒸鍍形成電子傳輸層，材質(zhì)為8-羥基喹啉鋁(Alq3)，厚度為40nm。真空度為3 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O.IA/S的條件下，在電子傳輸層上依次蒸鍍η型層材質(zhì)為Li2O,厚度為2nm和p型層材質(zhì)為MoO3，厚度為5nm，得到包括上述結(jié)構(gòu)的電荷
產(chǎn)生層。真空度為3 X 10 ,蒸發(fā)速率為I A/s的條件下，在P型層上蒸鍍形成空穴傳輸層，材質(zhì)為NPB厚度為50nm。真空度為3X10_5Pa，蒸發(fā)速率為0.2A/S的條件下，在空穴傳輸層上蒸鍍形成發(fā)光層，材質(zhì)為TPBi摻雜的Ir(ppy)3，摻雜的質(zhì)量比例為4%，厚度為15nm。真空度為3 X l(T5Pa,蒸發(fā)速率為lA/s的條件下，在發(fā)光層上蒸鍍形成電子傳輸層，材質(zhì)為8-輕基喹啉鋁(Alq3)，厚度為40nm。真空度為5X10_5Pa，蒸發(fā)速率為0.1A/S的條件下，在電子傳輸層上蒸鍍形成電子注入層，材質(zhì)為LiF,厚度為lnm。真空度為5X10_5Pa，蒸發(fā)速率為1A/S的條件下，在電子注入層上蒸鍍形成硫化鋅層，厚度為40nm。真空度為5 X 10_5Pa，蒸發(fā)速率為O. I A/s的條件下，在硫化鋅層上蒸鍍形成銀層，厚度為10nm。真空度為5X10_5Pa，蒸發(fā)速率為O.lA/s的條件下，在銀層上蒸鍍形成鋁層，厚度為2nm。得到結(jié)構(gòu)為ZnS/Ag/Al (ZnS側(cè)為出光面)的透明的陰極。如圖3所示的實施例I和對比例制得的疊層有機電致發(fā)光器件的底發(fā)射的電流密度-能量效率圖。曲線I對應(yīng)實施例I的陽極出光面，曲線2對應(yīng)對比例的陽極出光面。曲線3對應(yīng)實施例I的陰極出光面，曲線4對應(yīng)對比例的陰極出光面。由圖中可以讀出如下表所示數(shù)據(jù)
權(quán)利要求
1.一種疊層有機電致發(fā)光器件，其特征在于，包括陽極、陰極、位于所述陽極和所述陰極中間的兩個有機電致發(fā)光層以及位于兩個所述有機電致發(fā)光層中間的電荷產(chǎn)生層； 所述電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的如下結(jié)構(gòu)n型層、金屬層、界面層以及P型層，所述η型層比所述P型層更靠近于所述陽極。
2.如權(quán)利要求I所述的疊層有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述界面層的材質(zhì)為PbO, Sb2O5, ZnSe, GaN 或 SiC。
3.如權(quán)利要求I所述的疊層有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述界面層的厚度為O. Inm 5nm。
4.如權(quán)利要求I所述的疊層有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述金屬層的材質(zhì)為鋁、銀或金。
5.如權(quán)利要求I所述的疊層有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述金屬層的厚度為O. 5nm 2nm。
6.如權(quán)利要求I所述的疊層有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述η型層的材質(zhì)為Li20、Cs2C03、LiF 或 CsF。
7.如權(quán)利要求I所述的疊層有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述η型層的厚度為2nm 3nm。
8.如權(quán)利要求I所述的疊層有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述P型層的材質(zhì)為MoO3J2O5 或 WO3。
9.如權(quán)利要求I所述的疊層有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述P型層的厚度為3nm IOnm0
10.一種疊層有機電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 步驟一、提供陽極，并對所述陽極進(jìn)行前處理； 步驟二、在所述陽極的一個表面上蒸鍍形成兩個有機電致發(fā)光層以及位于兩個所述有機電致發(fā)光層中間的電荷產(chǎn)生層；所述電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的如下結(jié)構(gòu)n型層、金屬層、界面層以及P型層，所述η型層比所述ρ型層更靠近于所述陽極； 步驟三、在遠(yuǎn)離所述陽極的有機電致發(fā)光層表面蒸鍍形成陰極。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種疊層有機電致發(fā)光器件，包括陽極、陰極、位于所述陽極和所述陰極中間的兩個有機電致發(fā)光層以及位于兩個所述有機電致發(fā)光層中間的電荷產(chǎn)生層；所述電荷產(chǎn)生層包括依次層疊的如下結(jié)構(gòu)n型層、金屬層、界面層以及p型層，所述n型層比所述p型層更靠近于所述陽極。這種疊層有機電致發(fā)光器件通過在n型層和p型層之間添加金屬層和界面層，有效的防止了n型層和p型層中離子的相互擴散，同時金屬層與n型層直接接觸，有利于電子的傳輸。這種疊層有機電致發(fā)光器件相對于傳統(tǒng)的單純利用n型和p型層作為電荷產(chǎn)生層的疊層有機電致發(fā)光器件，電流效率較高。本發(fā)明還提供一種上述疊層有機電致發(fā)光器件的制備方法。
文檔編號H01L51/56GK102842682SQ20111016820
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者周明杰, 王平, 鐘鐵濤, 馮小明 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司