有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
【專利摘要】一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的陽(yáng)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，所述陰極層由薄膜材料層、金屬氧化物摻雜層、酞菁類金屬化合物層和金屬層組成，薄膜材料層材料選自銦錫氧化物靶材、鋁鋅氧化物靶材和銦鋅氧化物靶材中至少一種，所述金屬氧化物摻雜層包括金屬氧化物及摻雜在所述金屬氧化物中的金屬，所述金屬氧化物材料選自氧化鎂、氧化鈣、氧化鋯和氧化鋅中至少一種，所述金屬選自銀、鋁、鉑及金中的至少一種，所述酞菁類金屬化合物材料選自酞菁銅、酞菁鋅、酞菁鎂和酞菁釩中至少一種。上述有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光效率較高。本發(fā)明還提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法。
【專利說明】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(yáng)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)光器件的陰極一般為銀(Ag)、金(Au)等金屬，制備后陰極極易滲透到有機(jī)層，對(duì)有機(jī)層造成破壞，電子在陰極附近容易淬滅，從而發(fā)光效率較低。


【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(yáng)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，所述陰極層由薄膜材料層、金屬氧化物摻雜層、酞菁類金屬化合物層和金屬層組成，薄膜材料層材料選自銦錫氧化物靶材、鋁鋅氧化物靶材和銦鋅氧化物靶材中至少一種，所述金屬氧化物摻雜層包括金屬氧化物及摻雜在所述金屬氧化物中的金屬，所述金屬氧化物材料選自氧化鎂、氧化鈣、氧化鋯和氧化鋅中至少一種，所述金屬選自銀、鋁、鉬及金中的至少一種，所述酞菁類金屬化合物材料選自酞菁銅、酞菁鋅、酞菁鎂和酞菁釩中至少一種。
[0006]所述金屬氧化物摻雜層中所述金屬氧化物與所述金屬的質(zhì)量比為1:1?1:5。
[0007]所述薄膜材料層厚度為50nm?150nm,金屬氧化物摻雜層厚度為5nm?20nm,酞菁類金屬化合物層厚度為20nm?10nm和金屬層厚度為10nm?300nm。
[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，Ρ -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-[N，f -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,所述電子傳輸層的材料選自4，7- 二苯基-1，I O-菲羅啉、I，2，4-三唑衍生物及N-芳基苯并咪唑中的至少一種，所述電子注入層的材料選自碳酸銫、氟化銫、疊氮銫及氟化鋰中的至少一種。
[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]在陽(yáng)極表面依次形成空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層及電子注入層;及
[0011]在電子注入層表面通過磁控濺射的方法制備薄膜材料層，薄膜材料層材料選自銦錫氧化物靶材、鋁鋅氧化物靶材和銦鋅氧化物靶材中至少一種，采用電子束蒸鍍方式在所述薄膜材料層表面制備所述金屬氧化物摻雜層，所述金屬氧化物摻雜層包括金屬氧化物及摻雜在所述金屬氧化物中的金屬，所述金屬氧化物材料選自氧化鎂、氧化鈣、氧化鋯和氧化鋅中至少一種，所述金屬選自銀、鋁、鉬及金中的至少一種，通過熱阻蒸鍍方式在所述金屬氧化物摻雜層表面蒸鍍制備酞菁類金屬化合物層，所述酞菁類金屬化合物材料選自酞菁銅、酞菁鋅、酞菁鎂和酞菁釩中至少一種，通過熱阻蒸鍍方式在所述酞菁類金屬化合物層表面蒸鍍所述金屬層，所述金屬選自銀、鋁、鉬及金中的至少一種。
[0012]所述金屬氧化物摻雜層中所述金屬氧化物與所述金屬的質(zhì)量比為1:1?1: 5。
[0013]所述薄膜材料層厚度為50nm?150nm,金屬氧化物摻雜層厚度為5nm?20nm,酞菁類金屬化合物層厚度為20nm?10nm和金屬層厚度為10nm?300nm。
[0014]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。
[0015]所述熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X KT3Pa?5X 10_5Pa，工作電流為IA?3A,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/so
[0016]所述磁控濺射方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2 X 10_3?5 X 10_5Pa，磁控濺射的加速電壓:300V?800V，磁場(chǎng)約:50G?200G，功率密度:lW/cm2?40W/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。
[0017]上述有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法，通過制備多層結(jié)構(gòu)的陰極結(jié)構(gòu)，該陰極結(jié)構(gòu)層由薄膜材料層、金屬氧化物摻雜層、酞菁類金屬化合物層和金屬層組成，薄膜材料層能夠提高器件導(dǎo)電性，金屬氧化物摻雜層由高折射率金屬氧化物與金屬摻雜，高折射率金屬氧化物可提高光的折射率，避免全反射現(xiàn)象，加入金屬后可提高有機(jī)電致發(fā)光器件的透過率，酞菁類金屬化合物通過材料結(jié)晶使鏈段排列整齊，使膜層表面形成波紋狀結(jié)構(gòu)，使垂直發(fā)射的光散射，不再垂直，從而不會(huì)與金屬層的自由電子發(fā)生耦合(平行的自由電子會(huì)與垂直的光子耦合而損耗掉)，提高光子利用率，最后制備一層金屬層，可增強(qiáng)光的反射，從而使發(fā)射到頂部的光線反射回到底部，加強(qiáng)出光效率從而提高發(fā)光效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]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；
[0019]圖2為一實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件的陰極示意圖；
[0020]圖3為實(shí)施例1制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的流明效率與亮度關(guān)系圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]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。
[0022]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(yáng)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。
[0023]陽(yáng)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。
[0024]空穴注入層20形成于陽(yáng)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W03。空穴注入層20的厚度為20nm ?80nm,優(yōu)選為 35nm。
[0025]空穴傳輸層30形成于空穴注入層20的表面?？昭▊鬏攲?0的材料選自1，1_ 二[4-[N, N1-二(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TCTA?？昭▊鬏攲?0的厚度為20nm?60nm，優(yōu)選為40nm。
[0026]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)及八羥基喹啉招(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15nm。
[0027]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?300nm,優(yōu)選為250nm。
[0028]電子注入層60形成于電子傳輸層50表面。電子注入層60的材料選自碳酸銫(Cs2C03)、氟化銫(CsF)、疊氮銫(CsN3)及氟化鋰(LiF)中的至少一種，優(yōu)選為L(zhǎng)iF。電子注入層60的厚度為0.5nm?1nm,優(yōu)選為0.7nm。
[0029]請(qǐng)同時(shí)參閱圖2為一實(shí)施方式的有機(jī)電致發(fā)光器件的陰極結(jié)構(gòu)示意圖，陰極70形成于電子注入層60表面。陰極層70由薄膜材料層701、金屬氧化物摻雜層702、酞菁類金屬化合物層703和金屬層704組成，薄膜材料層701材料選自銦錫氧化物靶材(ΙΤ0)、鋁鋅氧化物靶材(AZO)和銦鋅氧化物靶材(IZO)中至少一種，所述金屬氧化物摻雜層702包括金屬氧化物及摻雜在所述金屬氧化物中的金屬，所述金屬氧化物材料選自氧化鎂(MgO)、氧化鈣(CaO)、氧化鋯(ZrO2)和氧化鋅(ZnO)中至少一種，所述金屬為高折射率金屬，功函數(shù)為-4.0?-5.5eV，具體選自銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Pt)和金(Au)中的至少一種，所述酞菁類金屬化合物層703材料選自酞菁銅(CuPc)、酞菁鋅(ZnPc)、酞菁鎂(MgPc)和酞菁f凡(VPc)中至少一種，所述金屬層704材料高折射率金屬，功函數(shù)為-4.0?-5.5eV,具體選自銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Pt)和金(Au)中的至少一種。
[0030]所述金屬氧化物摻雜層中所述金屬氧化物與所述金屬的質(zhì)量比為1:1?1:5。
[0031]所述薄膜材料層701厚度為50nm?150nm。
[0032]金屬氧化物摻雜層702厚度為5nm?20nm。
[0033]酞菁類金屬化合物層703厚度為20nm?lOOnm。
[0034]金屬層704厚度為10nm?300nm。
[0035]上述有機(jī)電致發(fā)光器件100通過制備多層結(jié)構(gòu)的陰極結(jié)構(gòu)，該陰極結(jié)構(gòu)層由薄膜材料層、金屬氧化物摻雜層、酞菁類金屬化合物層和金屬層組成，薄膜材料層能夠提高器件導(dǎo)電性，金屬氧化物摻雜層由高折射率金屬氧化物與金屬摻雜，高折射率金屬氧化物可提高光的折射率，避免全反射現(xiàn)象，加入金屬后可提高有機(jī)電致發(fā)光器件的透過率，酞菁類金屬化合物通過材料結(jié)晶使鏈段排列整齊，使膜層表面形成波紋狀結(jié)構(gòu)，使垂直發(fā)射的光散射，不再垂直，從而不會(huì)與金屬層的自由電子發(fā)生耦合(平行的自由電子會(huì)與垂直的光子耦合而損耗掉)，提高光子利用率，最后制備一層金屬層，可增強(qiáng)光的反射，從而使發(fā)射到頂部的光線反射回到底部，加強(qiáng)出光效率從而提高發(fā)光效率。
[0036]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。
[0037]一實(shí)施例的有機(jī)電致發(fā)光器件100的制備方法，其包括以下步驟:
[0038]步驟S110、在陽(yáng)極10表面依次形成空穴注入層20、空穴傳輸層30、發(fā)光層40、電子傳輸層50及電子注入層60。
[0039]陽(yáng)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。
[0040]本實(shí)施方式中，在陽(yáng)極10表面形成空穴注入層20之前先對(duì)陽(yáng)極10進(jìn)行前處理，前處理包括:將陽(yáng)極10進(jìn)行光刻處理，裁成所需要的大小，采用洗潔精、去離子水、丙酮、乙醇、異丙酮各超聲波清洗15min，以去除陽(yáng)極10表面的有機(jī)污染物。
[0041]空穴注入層20形成于陽(yáng)極10的表面?？昭ㄗ⑷雽?0由蒸鍍制備?？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WO3O空穴注入層20的厚度為20nm?80nm，優(yōu)選為35nm。蒸鍍?cè)谡婵諌毫? X 10_3?2X 10_4Pa下進(jìn)行，蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s。空穴傳輸層30形成于空穴注入層20的表面。空穴緩沖層30由蒸鍍制備?？昭▊鬏攲?0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TCTA?？昭▊鬏攲?0的厚度為20nm?60nm，優(yōu)選為40nm。蒸鍍?cè)谡婵諌毫?X 10_3?2 X KT4Pa下進(jìn)行，蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s。
[0042]發(fā)光層40形成于空穴傳輸層30的表面。發(fā)光層40由蒸鍍制備。發(fā)光層40的材料選自4- (二腈甲基)-2- 丁基-6- (I, I, 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0.5nm?40nm,優(yōu)選為15nm。蒸鍍?cè)谡婵諌毫?X 1(Γ3?2Χ KT4Pa下進(jìn)行,蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/sο
[0043]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?300nm,優(yōu)選為250nm。蒸鍍?cè)谡婵諌毫?X ICT3?2X ICT4Pa下進(jìn)行，蒸鍍速率為0.lnm/s?lnm/s。
[0044]電子注入層60形成于電子傳輸層50表面。電子注入層60由蒸鍍制備。電子注入層60的材料選自碳酸銫(Cs2C03)、氟化銫(CsF)、疊氮銫(CsN3)及氟化鋰(LiF)中的至少一種，優(yōu)選為L(zhǎng)iF。電子注入層60的厚度為0.5nm?1nm,優(yōu)選為0.7nm。蒸鍍?cè)谡婵諌毫? X 10 3?2 X 10 4Pa下進(jìn)行，蒸鍛速率為0.lnm/s?lnm/s。
[0045]步驟S120、在電子注入層表面通過磁控濺射的方法制備薄膜材料層701，薄膜材料層材料選自銦錫氧化物靶材、鋁鋅氧化物靶材和銦鋅氧化物靶材中至少一種，采用電子束蒸鍍方式在所述薄膜材料層701表面制備所述金屬氧化物摻雜層702，所述金屬氧化物摻雜層702包括金屬氧化物及摻雜在所述金屬氧化物中的金屬，所述金屬氧化物材料選自氧化鎂、氧化鈣、氧化鋯和氧化鋅中至少一種，所述金屬選自銀、鋁、鉬及金中的至少一種，通過熱阻蒸鍍方式在所述金屬氧化物摻雜層702表面蒸鍍制備酞菁類金屬化合物層703，所述酞菁類金屬化合物材料選自酞菁銅、酞菁鋅、酞菁鎂和酞菁釩中至少一種，通過熱阻蒸鍍方式在所述酞菁類金屬化合物層703表面蒸鍍所述金屬層704，所述金屬選自銀、鋁、鉬及金中的至少一種。
[0046]所述金屬氧化物摻雜層中所述金屬氧化物與所述金屬的質(zhì)量比為1:1?1: 5。
[0047]所述薄膜材料層701厚度為50nm?150nm。
[0048]金屬氧化物摻雜層702厚度為5nm?20nm。
[0049]酞菁類金屬化合物層703厚度為20nm?lOOnm。
[0050]金屬層704厚度為10nm?300nm。
[0051]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。
[0052]所述熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X KT3Pa?5X 10_5Pa，工作電流為IA?3A,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/so
[0053]所述磁控濺射方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2 X 10_3?5 X 10_5Pa，磁控濺射的加速電壓:300V?800V，磁場(chǎng)約:50G?200G，功率密度:lW/cm2?40W/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。
[0054]上述有機(jī)電致發(fā)光器件制備方法，工藝簡(jiǎn)單，制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光效率較高。
[0055]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0056]本發(fā)明實(shí)施例及對(duì)比例所用到的制備與測(cè)試儀器為:高真空鍍膜系統(tǒng)(沈陽(yáng)科學(xué)儀器研制中心有限公司)，美國(guó)海洋光學(xué)Ocean Optics的USB4000光纖光譜儀測(cè)試電致發(fā)光光譜，美國(guó)吉時(shí)利公司的Keithley2400測(cè)試電學(xué)性能。
[0057]實(shí)施例1
[0058]本實(shí)施例制備的結(jié)構(gòu)為IT0/W03/NPB/Alq3/Bphen/LiF/IT0/Mg0:Ag/CuPc/Ag 的有機(jī)電致發(fā)光器件，本實(shí)施例及以下實(shí)施例中“/”表示層，“:”表示摻雜。
[0059]先將ITO進(jìn)行光刻處理，剪裁成所需要的大小，依次用洗潔精，去離子水，丙酮，乙醇，異丙醇各超聲15min，去除玻璃表面的有機(jī)污染物；清洗干凈后對(duì)導(dǎo)電基底進(jìn)行合適的處理:氧等離子處理，處理時(shí)間為5min，功率為30W ;蒸鍍空穴注入層，材料為WO3,厚度為35nm ;蒸鍍空穴傳輸層，材料為NPB，厚度為40nm ;蒸鍍發(fā)光層，材料為Alq3，厚度為15nm ;蒸鍍電子傳輸層，材料為Bphen，厚度為250nm ;蒸鍍電子注入層，材料為L(zhǎng)iF，厚度為0.7nm ；蒸鍍陰極，采用磁控濺射方式在所述電子注入層表面蒸鍍制備薄膜材料層，材料為IT0，厚度為120nm,接著通過電子束蒸鍍制備金屬氧化物摻雜層,材料為MgO -.Ag, MgO與Ag的質(zhì)量比為1: 2，厚度為15nm，接著通過熱阻蒸鍍酞菁類金屬化合物層，材料為CuPc，厚度為50nm,最后通過熱阻蒸鍍制備金屬層,材料為Ag,厚度為200nm。
[0060]電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為8X 10_5Pa，電子束蒸鍍的能量密度為30W/cm2，有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.2nm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為3nm/s ；
[0061]熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為8X10_5Pa，工作電流為1A，有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.2nm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為3nm/s ;磁控濺射方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為8X10-5Pa，磁控濺射的加速電壓:400V，磁場(chǎng)約:100G，功率密度:15W/cm2,有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.3nm/s,金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為3nm/s。
[0062]請(qǐng)參閱圖3，所示為實(shí)施例1中制備的結(jié)構(gòu)為IT0/W03/NPB/Alq3/Bphen/LiF/IT0/MgO:Ag/CuPc/Ag的有機(jī)電致發(fā)光器件(曲線I)與對(duì)比例制備的結(jié)構(gòu)為IT0/W03/NPB/Alq3/Bphen/LiF/Ag的有機(jī)電致發(fā)光器件(曲線2)的亮度與流明效率的關(guān)系。對(duì)比例制備的有機(jī)電致發(fā)光器件中各層厚度與實(shí)施例1制備的有機(jī)電致發(fā)光器件中各層厚度相同。
[0063]從圖3上可以看到，在不同的亮度下，實(shí)施例1的流明效率都比對(duì)比例的要大，實(shí)施例I的最大流明效率為11.691m/w，而對(duì)比例的僅為9.081m/W，而且對(duì)比例的流明效率隨著亮度的增大而快速下降，這說明，本發(fā)明專利通過制備多層結(jié)構(gòu)的陰極結(jié)構(gòu)，該陰極結(jié)構(gòu)層由薄膜材料層、金屬氧化物摻雜層、酞菁類金屬化合物層和金屬層組成，薄膜材料層能夠提高器件導(dǎo)電性，金屬氧化物摻雜層由高折射率金屬氧化物與金屬摻雜，高折射率金屬氧化物可提高光的折射率，避免全反射現(xiàn)象，加入金屬后可提高有機(jī)電致發(fā)光器件的透過率，酞菁類金屬化合物通過材料結(jié)晶使鏈段排列整齊，使膜層表面形成波紋狀結(jié)構(gòu)，使垂直發(fā)射的光散射，不再垂直，從而不會(huì)與金屬層的自由電子發(fā)生耦合(平行的自由電子會(huì)與垂直的光子耦合而損耗掉)，提高光子利用率，最后制備一層金屬層，可增強(qiáng)光的反射，從而使發(fā)射到頂部的光線反射回到底部，加強(qiáng)出光效率從而提高發(fā)光效率。
[0064]以下各個(gè)實(shí)施例制備的有機(jī)電致發(fā)光器件的流明效率都與實(shí)施例1相類似，各有機(jī)電致發(fā)光器件也具有類似的流明效率，在下面不再贅述。
[0065]實(shí)施例2
[0066]本實(shí)施例制備的結(jié)構(gòu)為AZ0/Mo03/NPB/ADN/TAZ/CsF/AZ0/Ca0:Al/ZnPc/Pt 的有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0067]先將AZO玻璃基底依次用洗潔精，去離子水，超聲15min，去除玻璃表面的有機(jī)污染物；蒸鍍空穴注入層:材料為MoO3,厚度為SOnm ;蒸鍍空穴傳輸層:材料為NPB，厚度為60nm ;蒸鍍發(fā)光層:所選材料為ADN，厚度為5nm ;蒸鍍電子傳輸層，材料為TAZ，厚度為75nm ;蒸鍍電子注入層，材料為CsF，厚度為1nm ;蒸鍍陰極，采用磁控濺射方式在所述電子注入層表面蒸鍍制備薄膜材料層，材料為ΑΖ0,厚度為50nm,接著通過電子束蒸鍍制備金屬氧化物摻雜層，材料為CaO:A1，CaO與Al的質(zhì)量比為1:1，厚度為5nm，接著通過熱阻蒸鍍酞菁類金屬化合物層，材料為ZnPc，厚度為lOOnm，最后通過熱阻蒸鍍制備金屬層，材料為Pt，厚度為lOOnm。
[0068]電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X 10_3Pa，電子束蒸鍍的能量密度為lOW/cm2，有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.lnm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lOnm/s ；
[0069]熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X10_3Pa，工作電流為3A，有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.lnm/s,金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為10nm/s ;磁控派射方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X10_3Pa，磁控濺射的加速電壓:300V，磁場(chǎng)約:200G，功率密度:lW/cm2,有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.lnm/s,金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為10nm/s。
[0070]實(shí)施例3
[0071]本實(shí)施例制備的結(jié)構(gòu)為IZ0/W03/TAPC/BCzVBi/TPBi/Cs2C03/IZ0/Zr02:Pt/MgPc/Al的有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0072]先將IZO玻璃基底依次用洗潔精，去離子水，超聲15min，去除玻璃表面的有機(jī)污染物；蒸鍍空穴注入層:材料為WO3,厚度為20nm ;蒸鍍空穴傳輸層:材料為TAPC，厚度為30nm ;蒸鍍發(fā)光層:所選材料為BCzVBi，厚度為40nm ;蒸鍍電子傳輸層，材料為TPBi，厚度為60nm ;蒸鍍電子注入層，材料為Cs2CO3，厚度為0.5nm ;蒸鍍陰極，采用磁控濺射方式在所述電子注入層表面蒸鍍制備薄膜材料層，材料為ΙΖ0，厚度為150nm，接著通過電子束蒸鍍制備金屬氧化物摻雜層，材料為ZrO2:Pt, ZrO2與Pt的質(zhì)量比為1: 5，厚度為20nm，接著通過熱阻蒸鍍酞菁類金屬化合物層，材料為MgPc，厚度為20nm，最后通過熱阻蒸鍍制備金屬層，材料為Al，厚度為300nm。
[0073]電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為5X 10_5Pa，電子束蒸鍍的能量密度為lOOW/cm2，有機(jī)材料的蒸鍍速率為lnm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s ；
[0074]熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為5X10_5Pa，工作電流為1.8A，有機(jī)材料的蒸鍍速率為lnm/s,金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s ；
[0075]磁控濺射方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為5X10_5Pa，磁控濺射的加速電壓:800V，磁場(chǎng)約:50G，功率密度:40W/cm2，有機(jī)材料的蒸鍍速率為lnm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為lnm/s。
[0076]實(shí)施例4
[0077]本實(shí)施例制備的結(jié)構(gòu)為IZ0/V205/TCTA/DCJTB/Bphen/CsN3/IT0/Zn0:Au/VPc/Au的有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0078]先將IZO玻璃基底依次用洗潔精，去離子水，超聲15min，去除玻璃表面的有機(jī)污染物；蒸鍍空穴注入層:材料為V2O5，厚度為30nm ;蒸鍍空穴傳輸層:材料為TCTA，厚度為50nm ;蒸鍍發(fā)光層:所選材料為DCJTB，厚度為5nm ;蒸鍍電子傳輸層，材料為Bphen，厚度為40nm ;蒸鍍電子注入層，材料為CsN3，厚度為0.5nm ;蒸鍍陰極，采用磁控濺射方式在所述電子注入層表面蒸鍍制備薄膜材料層，材料為IT0，厚度為lOOnm，接著通過電子束蒸鍍制備金屬氧化物摻雜層，材料為ZnO:Au, ZnO與Au的質(zhì)量比為1: 3，厚度為12nm，接著通過熱阻蒸鍍酞菁類金屬化合物層，材料為VPc，厚度為30nm，最后通過熱阻蒸鍍制備金屬層，材料為Au，厚度為150nm。
[0079]電子束蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為5X 10_4Pa，電子束蒸鍍的能量密度為50W/cm2，有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.2nm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為5nm/s ；
[0080]熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為5X10_4Pa，工作電流為1.5A，有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.2nm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為5nm/s ；
[0081]磁控濺射方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為5X10_4Pa，磁控濺射的加速電壓:500V，磁場(chǎng)約:150G，功率密度:10W/cm2，有機(jī)材料的蒸鍍速率為0.2nm/s，金屬及金屬化合物的蒸鍍速率為5nm/s。
[0082]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，包括依次層疊的陽(yáng)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，所述陰極層由薄膜材料層、金屬氧化物摻雜層、酞菁類金屬化合物層和金屬層組成，薄膜材料層材料選自銦錫氧化物靶材、鋁鋅氧化物靶材和銦鋅氧化物靶材中至少一種，所述金屬氧化物摻雜層包括金屬氧化物及摻雜在所述金屬氧化物中的金屬，所述金屬氧化物材料選自氧化鎂、氧化鈣、氧化鋯和氧化鋅中至少一種，所述金屬選自銀、鋁、鉬及金中的至少一種，所述酞菁類金屬化合物材料選自酞菁銅、酞菁鋅、酞菁鎂和酞菁釩中至少一種。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述金屬氧化物摻雜層中所述金屬氧化物與所述金屬的質(zhì)量比為1:1?1: 5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述薄膜材料層厚度為50nm?150nm,金屬氧化物摻雜層厚度為5nm?20nm,酞菁類金屬化合物層厚度為20nm?10nm和金屬層厚度為10nm?300nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，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，Ν, -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)-Ν，N’- 二苯基-4,4’-聯(lián)苯二胺中的至少一種，所述電子傳輸層的材料選自4，7-二苯基-1，10-菲羅啉、1，2，4-三唑衍生物及N-芳基苯并咪唑中的至少一種，所述電子注入層的材料選自碳酸銫、氟化銫、疊氮銫及氟化鋰中的至少一種。
5.一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 在陽(yáng)極表面依次形成空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層及電子注入層 '及 在電子注入層表面通過磁控濺射的方法制備薄膜材料層，薄膜材料層材料選自銦錫氧化物靶材、鋁鋅氧化物靶材和銦鋅氧化物靶材中至少一種，采用電子束蒸鍍方式在所述薄膜材料層表面制備所述金屬氧化物摻雜層，所述金屬氧化物摻雜層包括金屬氧化物及摻雜在所述金屬氧化物中的金屬，所述金屬氧化物材料選自氧化鎂、氧化鈣、氧化鋯和氧化鋅中至少一種，所述金屬選自銀、鋁、鉬及金中的至少一種，通過熱阻蒸鍍方式在所述金屬氧化物摻雜層表面蒸鍍制備酞菁類金屬化合物層，所述酞菁類金屬化合物材料選自酞菁銅、酞菁鋅、酞菁鎂和酞菁釩中至少一種，通過熱阻蒸鍍方式在所述酞菁類金屬化合物層表面蒸鍍所述金屬層，所述金屬選自銀、鋁、鉬及金中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于:所述金屬氧化物摻雜層中所述金屬氧化物與所述金屬的質(zhì)量比為1:1?1: 5。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于:所述薄膜材料層厚度為50nm?150nm,金屬氧化物摻雜層厚度為5nm?20nm,酞菁類金屬化合物層厚度為20nm?10nm和金屬層厚度為10nm?300nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于: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10ff/cm2?100W/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。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于:所述熱阻蒸鍍方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X10_3Pa?5X10_5Pa，工作電流為IA?3A，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。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于:所述磁控濺射方式的具體工藝條件為:工作壓強(qiáng)為2X10_3?5X10_5Pa，磁控濺射的加速電壓:300V?800V，磁場(chǎng)約:50G?200G，功率密度:lW/cm2?40W/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。
【文檔編號(hào)】H01L51/54GK104518099SQ201310451496
【公開日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】周明杰, 黃輝, 張娟娟, 王平 申請(qǐng)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, 深圳市海洋王照明工程有限公司