一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法
【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及有機電致發(fā)光領域，尤其涉及一種有機電致發(fā)光器件及其制備方法。
【背景技術】
[0002]有機電致發(fā)光器件(OLED)是電光源中的一種。1987年，美國Eastman Kodak公司的C.ff.Tang和VanSlyke報道了有機電致發(fā)光研究中的突破性進展，這一突破性進展使得有機電致發(fā)光器件的研究得以在世界范圍內(nèi)迅速廣泛地開展起來。
[0003]有機電致發(fā)光器件的發(fā)光原理:首先，有機電致發(fā)光器件在外加電場的作用下，電子從陰極注入到有機分子的最低占有分子軌道(LUM0)，同時，空穴從陽極注入到有機分子的最高占有軌道(HOMO);然后，電子與空穴在發(fā)光層相遇、復合，形成激子；接著，激子在電場的作用下發(fā)生遷移，將能量傳遞給發(fā)光材料，并激發(fā)發(fā)光材料中的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)；最后，激發(fā)態(tài)能量通過輻射失活，產(chǎn)生光子，釋放出光能。對于現(xiàn)有的有機電致發(fā)光器件而言，空穴和電子常常穿越發(fā)光層分別向陰極和陽極傳輸，因此，導致空穴和電子復合界面的改變，空穴和電子在復合界面形成激子后向兩側(cè)擴散，一部分激子就會擴散到未摻雜發(fā)光材料的其他區(qū)域，然后衰減，從而不能產(chǎn)生光子，使得有機電致發(fā)光器件的發(fā)光效率降低。因此，如何使電子和空穴有效地限制在發(fā)光層中，防止復合形成的激子的衰減，從而提高有機電致發(fā)光器件的發(fā)光效率是當今技術人員所要迫切解決的問題之一。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種有機電致發(fā)光器件，該有機電致發(fā)光器件通過在發(fā)光層兩側(cè)分別設置電子阻擋層和空穴阻擋層，使電子和空穴有效地限制在發(fā)光層中，使電子和空穴的復合界面位于發(fā)光層中，防止了部分電子和空穴復合形成的激子的衰減，從而提高了有機電致發(fā)光器件的發(fā)光效率；本發(fā)明還提供了一種有機電致發(fā)光器件的制備方法。
[0005]第一方面，本發(fā)明提供了一種有機電致發(fā)光器件，包括玻璃基底，以及在所述玻璃基底表面依次層疊設置的陽極導電薄膜、有機發(fā)光功能層和陰極；
[0006]所述有機發(fā)光功能層至少包括依次層疊設置在所述陽極導電薄膜表面的電子阻擋層、發(fā)光層和空穴阻擋層；
[0007]所述電子阻擋層的材質(zhì)包括有機硅小分子材料，所述有機硅小分子材料為二苯基二(ο-甲苯基)硅(UGHl)、p-二 (三苯基硅)苯(UGH2)、I，3-雙(三苯基硅)苯(UGH3)和p-雙(三苯基娃)苯(UGH4)中的至少一種；
[0008]所述空穴阻擋層的材質(zhì)包括噻吩化合物和空穴摻雜客體材料，所述噻吩化合物為3-甲基噻吩(3AT)、3-己基噻吩(3HT)、3-辛基噻吩(30T)和3-十二烷基噻吩(3DDT)中的至少一種，所述空穴摻雜客體材料為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)和二萘基-N，N' -二苯基-4，4'-聯(lián)苯二胺(2T-NATA)中的至少一種。
[0009]電子阻擋層的材質(zhì)包括有機硅小分子材料，有機硅小分子材料的LUMO能級較高，能在發(fā)光層與陽極間形成較大的電子注入勢壘，可阻擋電子穿越發(fā)光層向陽極傳輸，從而使電子被限制在發(fā)光層中，防止激子復合界面的改變；
[0010]空穴阻擋層的材質(zhì)包括噻吩化合物和空穴摻雜客體材料，其中噻吩化合物的鏈段規(guī)整、有序，有利于光的散射，使向兩側(cè)的光散射回到中間，從而可以提高有機電致發(fā)光器件的出光效率；空穴摻雜客體材料的HOMO能級很低，能在發(fā)光層與陰極極間形成較大的空穴注入能量勢壘，可阻擋空穴穿越發(fā)光層到陰極一端，從而使空穴也被限制在發(fā)光層中，防止激子復合界面的改變。
[0011]優(yōu)選地，所述空穴阻擋層中所述噻吩化合物和所述空穴摻雜客體材料的質(zhì)量比為4:1 ?8:1。
[0012]優(yōu)選地，所述電子阻擋層的厚度為Inm?1nm,所述空穴阻擋層的厚度為5nm?20nmo
[0013]優(yōu)選地，所述陽極導電薄膜的材質(zhì)為銦錫氧化物(ΙΤ0)、摻鋁的氧化鋅(AZO)或摻銦的氧化鋅(IZO);所述陽極導電薄膜的厚度為50nm?300nm。
[0014]優(yōu)選地，所述發(fā)光層的材質(zhì)包括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(0(:1^)、9，10-二-3-亞萘基蒽(40幻、4，4'-雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)_1，Γ -聯(lián)苯(BCzVBi)和8-羥基喹啉鋁(Alq3)中的至少一種；所述發(fā)光層的厚度為5nm?40nm。
[0015]優(yōu)選地,所述陰極的材質(zhì)包括銀(Ag)、招(Al)、鉬(Pt)和金(Au)中的至少一種；所述陰極的厚度為80nm?250nm。
[0016]優(yōu)選地，所述有機發(fā)光功能層包括依次層疊設置在所述陽極導電薄膜表面的空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、發(fā)光層、空穴阻擋層、電子傳輸層和電子注入層。
[0017]更優(yōu)選地，所述空穴注入層的材質(zhì)包括三氧化鑰(Mo03)、三氧化鎢(WO3)和五氧化二鑰;(V2O5)中的至少一種；所述空穴注入層的厚度為20nm?80nm。
[0018]更優(yōu)選地，所述空穴傳輸層的材質(zhì)包括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)和N，N’_ (1-萘基)-N，N’ - 二苯基-4，4’-聯(lián)苯二胺(NPB)中的至少一種；所述空穴傳輸層的厚度為20nm?60nmo
[0019]更優(yōu)選地，所述電子傳輸層的材質(zhì)包括4，7- 二苯基-1，10-菲羅啉(Bphen)、1，2，4-三唑衍生物(如TAZ)和N-芳基苯并咪唑(TPBi)中的至少一種；所述電子傳輸層的厚度為40nm?250nm。
[0020]更優(yōu)選地，所述電子注入層的材質(zhì)包括氟化鋰(LiF)、氟化銫(CsF)、碳酸銫(Cs2CO3)和疊氮化銫(CsN3)中的至少一種；所述電子注入層的厚度為0.5nm?10nm。
[0021]第二方面，本發(fā)明還提供了一種有機電致發(fā)光器件的制備方法，包括如下步驟:
[0022](I)提供清潔的玻璃基底，采用磁控濺射的方法在所述玻璃基底表面制備陽極導電薄膜；
[0023](2)在所述陽極導電薄膜表面制備有機發(fā)光功能層，所述有機發(fā)光功能層至少包括依次層疊設置在所述陽極導電薄膜表面的電子阻擋層、發(fā)光層和空穴阻擋層；采用真空蒸鍍的方法制備所述發(fā)光層；采用熱阻蒸鍍的方法制備所述電子阻擋層和所述空穴阻擋層，制備所述電子阻擋層和所述空穴阻擋層的真空度為5 X 10_5Pa?2 X 10_3Pa，蒸鍍速率為0.lnm/s ?lnm/s ;
[0024]所述電子阻擋層的材質(zhì)包括有機硅小分子材料，所述有機硅小分子材料為二苯基二(ο-甲苯基)硅(UGHl)、p-二 (三苯基硅)苯(UGH2)、I，3-雙(三苯基硅)苯(UGH3)和p-雙(三苯基娃)苯(UGH4)中的至少一種；
[0025]所述空穴阻擋層的材質(zhì)包括噻吩化合物和空穴摻雜客體材料，所述噻吩化合物為3-甲基噻吩(3AT)、3-己基噻吩(3HT)、3-辛基噻吩(30T)和3-十二烷基噻吩(3DDT)中的至少一種，所述空穴摻雜客體材料為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)和二萘基-N，N' -二苯基-4，4'-聯(lián)苯二胺(2T-NATA)中的至少一種；
[0026](3)采用真空蒸鍍的方法在所述有機發(fā)光功能層表面制備陰極，得到有機電致發(fā)光器件。
[0027]優(yōu)選地，步驟(2)中所述空穴阻擋層中所述噻吩化合物和所述空穴摻雜客體材料的質(zhì)量比為4:1?8:1。
[0028]優(yōu)選地，步驟(2)中所述電子阻擋層的厚度為Inm?10nm，所述空穴阻擋層的厚度為 5nm ?20nm。
[0029]優(yōu)選地，步驟(I)中制備所述陽極導電薄膜所采用的磁控濺射的工藝條件為:真空度為5Xl(T5Pa?2Xl(T3Pa，加