專(zhuān)利名稱(chēng)：一種單層有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種單層有機(jī)電致發(fā)光器件，更具體的說(shuō)，本發(fā)明涉及一種發(fā)光效率高、穩(wěn)定性好的單層有機(jī)電致發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
當(dāng)今，隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和信息社會(huì)的來(lái)臨，對(duì)平板顯示器性能的要求越來(lái)越高。近年新出現(xiàn)的三種顯示技術(shù)等離子顯示器、場(chǎng)發(fā)射顯示器和有機(jī)電致發(fā)光顯示器，均在一定程度上彌補(bǔ)了陰極射線管和液晶顯示器的不足。其中，有機(jī)電致發(fā)光顯示器具有自主發(fā)光、低電壓直流驅(qū)動(dòng)、全固化、視角寬、顏色豐富等一系列的優(yōu)點(diǎn)，與液晶顯示器相比，有機(jī)電致發(fā)光顯示器不需要背光源，視角大，功率低，其響應(yīng)速度可達(dá)液晶顯示器的1000倍，其制造成本卻低于同等分辨率的液晶顯示器，因此，有機(jī)電致發(fā)光顯示器具有廣闊的應(yīng)用前景。
1987年，美國(guó)Kodak公司的C.W.TANG等人(C.W.Tang，S.A.Slyke，Appl.Phys.Lett.51，913(1987))首次采用雙層結(jié)構(gòu)，以芳香二胺類(lèi)衍生物作為空穴傳輸材料，以一種熒光效率很高且能用真空鍍膜法制成均勻致密的高質(zhì)量薄膜的有機(jī)小分子材料——Alq3作為發(fā)光層材料，制備出較高量子效率(1％)、高發(fā)光效率(＞1.51m/W)、高亮度(＞1000cd/m2)和低驅(qū)動(dòng)電壓(＜10V)的有機(jī)電致發(fā)光器件(Organic ElectroluminescentDevices，以下簡(jiǎn)稱(chēng)OLEDs)，使得該領(lǐng)域的研究工作取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展。1990年，英國(guó)Cambridge大學(xué)卡文迪許實(shí)驗(yàn)室的Burroughes和他的同事發(fā)現(xiàn)聚合物材料也具有良好的電致發(fā)光性能，這個(gè)重要的發(fā)現(xiàn)將有機(jī)電致發(fā)光材料的研究推廣到聚合物領(lǐng)域。十余年來(lái)，人們不斷地提高有機(jī)電致發(fā)光器件的制備工藝，相關(guān)技術(shù)也發(fā)展迅速。
目前，在有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)領(lǐng)域，提高器件發(fā)光效率的有效方法之一是通過(guò)調(diào)整器件結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)控載流子電子和空穴濃度的平衡。在目前的雙層或多層結(jié)構(gòu)器件中，空穴傳輸材料與電子傳輸材料相比，由于其玻璃化溫度較低，故其穩(wěn)定性很差，也使得器件的穩(wěn)定性受到影響，而且器件的工作溫度上限也受到很大限制。
因此，設(shè)計(jì)并制備不使用傳統(tǒng)空穴傳輸層結(jié)構(gòu)的單層有機(jī)電致發(fā)光器件，不僅可以簡(jiǎn)化器件的制備工藝，提高生產(chǎn)效率，而且還有望進(jìn)一步提高器件的穩(wěn)定性。美國(guó)專(zhuān)利US5,853,905(公告日1998年12月29日)公開(kāi)了一種單層有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)，該器件采用了一層或兩層絕緣材料緩沖層，該緩沖層足夠薄，以致載流子可以隧穿進(jìn)入有機(jī)發(fā)光層。上述專(zhuān)利存在的主要問(wèn)題是由絕緣材料構(gòu)成的緩沖層的載流子注入效率不夠高，在器件內(nèi)部電子、空穴嚴(yán)重不平衡，從而使所制得的單層器件的發(fā)光效率很低，而且穩(wěn)定性也較差。Y. D. Gao等人(Y.D.Gao，Appl. Phys. Lett. 82，155(2003))提出一種具有陽(yáng)極(氧化銦錫(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ITO))緩沖層的單層器件結(jié)構(gòu)，該緩沖層起到阻隔銦離子擴(kuò)散和改善空穴注入的作用，提高了單層器件的發(fā)光性能，最大發(fā)光亮度達(dá)16000cd/m2。但在目前已知的單層器件中，盡管發(fā)光亮度有了較大程度的改善，但是發(fā)光效率都比較低，而且發(fā)光壽命也有待進(jìn)一步提高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)光效率高、穩(wěn)定性好的單層有機(jī)電致發(fā)光器件。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案提供了一種單層有機(jī)電致發(fā)光器件，該器件包括透明基片、第一電極層和第二電極層，以及夾在所述第一電極層、第二電極層之間的單層有機(jī)發(fā)光層，單層有機(jī)發(fā)光層采用小分子材料，其特征在于上述小分子材料中摻雜有一種雙極性摻雜劑。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中所述的雙極性摻雜劑為三苯胺-噁二唑類(lèi)、聯(lián)苯-咔唑類(lèi)或苯-咔唑類(lèi)化合物中的一種材料。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中所述的雙極性摻雜劑的摻雜濃度為小分子材料的0.01wt％～90wt％。
上述技術(shù)方案中的雙極性摻雜劑為既有空穴傳輸能力又有電子傳輸能力的材料。通常的電子傳輸材料電子遷移率在10-3～10-6cm2/V·s的范圍內(nèi)，空穴傳輸材料空穴遷移率在10-2～10-5cm2/V·s的范圍內(nèi)。如果一種材料電子遷移率在10-3～10-6cm2/V·s范圍內(nèi)，且這種材料的電子遷移率和空穴遷移率相差不到100倍，就可以認(rèn)為這種材料為雙極性材料。單層OLEDs的發(fā)光層采用金屬有機(jī)配合物時(shí)，電子為多數(shù)載流子，這樣使得發(fā)光層中電子的數(shù)量遠(yuǎn)大于空穴的數(shù)量，大量的載流子無(wú)效復(fù)合，導(dǎo)致了單層器件的發(fā)光效率較低。另一方面，由于單層器件中復(fù)合區(qū)域很寬，使得發(fā)光層除傳輸電子外也必須起著傳輸空穴的作用，而金屬配合物陽(yáng)離子普遍穩(wěn)定性很差，這也制約了單層器件的工作壽命。在單層OLEDs的發(fā)光層中引入雙極性摻雜劑，改變了載流子的傳輸過(guò)程。我們以單層發(fā)光層采用金屬有機(jī)配合物Alq3來(lái)說(shuō)明摻雜雙極性摻雜劑D對(duì)載流子傳輸過(guò)程的改善。在單層器件的發(fā)光層Alq3沒(méi)有進(jìn)行摻雜時(shí)，載流子的傳輸、復(fù)合過(guò)程如下式①～④①②③④目前種種結(jié)果(R.H.Young，C.W.Tang，A.P.Machetti，Appl.Phys.Lett.80，874(2002)，Aziz，Science，283(5409)1900-1902)表明，Alq3+離子是非常不穩(wěn)定的離子，Alq3+的生成和積累是造成器件老化的主要原因。在單層器件的發(fā)光層Alq3中摻雜雙極性摻雜劑D時(shí)，載流子的傳輸、復(fù)合過(guò)程如下式⑤～⑤⑥⑦⑧⑨⑩從Alq3中是否摻雜D的載流子傳輸過(guò)程可以看到，摻雜D后發(fā)光層中載流子的傳輸、復(fù)合過(guò)程得到了改善，減少了發(fā)光層中不穩(wěn)定的Alq3+的含量，另外也使得復(fù)合發(fā)光區(qū)域的電子和空穴傳輸達(dá)到平衡，從而能夠較大的提高器件的發(fā)光效率和穩(wěn)定性。
上述技術(shù)方案中的雙極性摻雜劑三苯胺-噁二唑類(lèi)、聯(lián)苯-咔唑類(lèi)或苯-咔唑類(lèi)化合物，在它們的分子結(jié)構(gòu)中都具有適合傳輸空穴的基團(tuán)如三苯胺、聯(lián)苯和苯等結(jié)構(gòu)基團(tuán)。同時(shí)也存在適合傳輸電子的噁二唑、咔唑基團(tuán)。所以，雙極性摻雜劑從性能上能夠同時(shí)具有較好的傳輸電子和空穴能力。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中所述的小分子材料中還摻雜有一種染料，該染料為聚苯類(lèi)、香豆素類(lèi)或雙吡喃類(lèi)化合物中的一種材料。
上述技術(shù)方案中的小分子材料中摻雜了染料，由于摻雜染料的濃度相對(duì)于主體材料(小分子材料)一般都很低，所以染料激子的濃度也就很低，不會(huì)產(chǎn)生激子的濃度淬滅。在器件的單層有機(jī)發(fā)光層中除摻雜有一種雙極性摻雜劑外，再摻雜一種染料，可以進(jìn)一步提高單層OLEDs的發(fā)光效率和穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的技術(shù)方案中所述的第一電極層和單層有機(jī)發(fā)光層之間可夾有一層緩沖層，該緩沖層薄膜采用制備成在膜表面具有均勻分布納米結(jié)構(gòu)的聚合物材料。
本發(fā)明提出的單層有機(jī)電致發(fā)光器件，具有以下優(yōu)點(diǎn)在單層有機(jī)發(fā)光層摻雜一種雙極性摻雜劑，使得復(fù)合發(fā)光區(qū)域的電子和空穴傳輸達(dá)到平衡，從而提高了器件的發(fā)光效率和穩(wěn)定性。


下面結(jié)合附圖通過(guò)具體實(shí)施方式
、實(shí)施例加以說(shuō)明，本發(fā)明會(huì)變得更加清楚。
圖1是本發(fā)明提出的單層有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖(示意圖的器件結(jié)構(gòu)中包括緩沖層)，其中1是透明基片，2是第一電極層(陽(yáng)極層)，3是緩沖層，4是單層有機(jī)發(fā)光層，5是第二電極層(陰極層)，6是電源。
圖2是本發(fā)明提出的具有不同CBP摻雜濃度的單層OLEDs的亮度-電壓曲線(器件結(jié)構(gòu)如結(jié)構(gòu)式(1)、(3)所示)。
圖3是本發(fā)明提出的具有不同CBP摻雜濃度的單層OLEDs的發(fā)光效率-電流曲線(器件結(jié)構(gòu)如結(jié)構(gòu)式(1)、(3)所示)。
圖4是本發(fā)明提出的具有不同CBP摻雜濃度的單層OLEDs的亮度-工作時(shí)間曲線(器件結(jié)構(gòu)如結(jié)構(gòu)式(1)所示)。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施例3中經(jīng)真空熱蒸鍍方法制備成在膜表面具有均勻分布納米結(jié)構(gòu)的緩沖層聚四氟乙烯(以下簡(jiǎn)稱(chēng)Teflon)薄膜的原子力顯微鏡(以下簡(jiǎn)稱(chēng)AFM)圖。
圖6是本發(fā)明的對(duì)比例2器件-OLED對(duì)2的亮度-電壓曲線(右側(cè)曲線)和電流密度-電壓曲線(左側(cè)曲線)。
圖7是本發(fā)明的對(duì)比例2器件-OLED對(duì)2的發(fā)光效率-電流密度曲線。
圖8是本發(fā)明提出的同時(shí)摻雜CBP、DMQA的器件OLED6的亮度-電壓曲線(右側(cè)曲線)和電流密度-電壓曲線(左側(cè)曲線)。
圖9是本發(fā)明提出的同時(shí)摻雜CBP、DMQA的器件OLED6和對(duì)比例2的器件-OLED對(duì)2的亮度-工作時(shí)間曲線。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
詳細(xì)闡述本發(fā)明的內(nèi)容，應(yīng)該理解本發(fā)明并不局限于下述優(yōu)選實(shí)施方式，優(yōu)選實(shí)施方式僅僅作為本發(fā)明的說(shuō)明性實(shí)施方案。
具體實(shí)施例方式
為參考起見(jiàn)，把本說(shuō)明書(shū)中涉及的一些有機(jī)材料的縮寫(xiě)及全稱(chēng)對(duì)照表列示如下
表1



本發(fā)明提出的單層有機(jī)電致發(fā)光器件的一種結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中1為透明基片，可以是玻璃或是柔性基片，柔性基片采用聚酯類(lèi)、聚酰亞胺類(lèi)化合物中的一種材料；2為第一電極層(陽(yáng)極層)，可以采用無(wú)機(jī)材料或有機(jī)導(dǎo)電聚合物，無(wú)機(jī)材料一般為ITO、氧化鋅、氧化錫鋅等金屬氧化物或金、銅、銀等功函數(shù)較高的金屬，最優(yōu)化的選擇為ITO，有機(jī)導(dǎo)電聚合物優(yōu)選為PEDOT∶PSS、PANI中的一種材料；3為緩沖層，緩沖層薄膜采用制備成在膜表面具有均勻分布納米結(jié)構(gòu)的聚合物材料，如Teflon、聚酰亞胺(以下簡(jiǎn)稱(chēng)PI)、PMMA、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(以下簡(jiǎn)稱(chēng)PET)中的一種材料，本發(fā)明優(yōu)選為T(mén)eflon；4為單層有機(jī)發(fā)光層，采用小分子材料，該小分子材料中摻雜有一種雙極性摻雜劑，摻雜濃度為小分子材料的0.01wt％～90wt％，優(yōu)選摻雜濃度為5wt％～20wt％，小分子材料為電子傳輸材料，一般為金屬有機(jī)配合物(如Alq3、Gaq3、Al(Saph-q)或Ga(Saph-q))、芳香稠環(huán)類(lèi)(如pentacene、苝)或鄰菲咯啉類(lèi)(如Bphen)化合物中的一種材料，雙極性摻雜劑為三苯胺-噁二唑類(lèi)(如A、B、EM1、EM2、EM3、EM4或EM5)、聯(lián)苯-咔唑類(lèi)(如CBP)或苯-咔唑類(lèi)(如DCB、CPF)化合物中的一種材料，本發(fā)明優(yōu)選為CBP，該小分子材料中還摻雜有一種染料，摻雜濃度為小分子材料的0.01wt％～20wt％，染料一般為芳香稠環(huán)類(lèi)(如rubrene)、香豆素類(lèi)(如DMQA、C545T)或雙吡喃類(lèi)(如DCJTB、DCM)化合物中的一種材料；5為第二電極層(陰極層、金屬層)，一般采用鋰、鎂、鈣、鍶、鋁、銦等功函數(shù)較低的金屬或它們與銅、金、銀的合金，本發(fā)明優(yōu)選為依次的Mg∶Ag合金層、Ag層和依次的LiF層、Al層；6為電源。
上述結(jié)構(gòu)優(yōu)選的一種單層OLEDs具有以下結(jié)構(gòu)式(1)Glass/ITO/Teflon/Alq3∶CBP/Mg∶Ag/Ag (1)根據(jù)上述結(jié)構(gòu)式(1)，結(jié)合器件的制備步驟詳細(xì)實(shí)施方式闡述如下①利用煮沸的洗滌劑超聲和去離子水超聲的方法對(duì)透明導(dǎo)電基片ITO玻璃進(jìn)行清洗，并放置在紅外燈下烘干，其中導(dǎo)電基片上面的ITO膜作為器件的陽(yáng)極層，ITO膜的方塊電阻為5Ω～100Ω，膜厚為80～280nm；②把上述清洗烘干后的ITO玻璃置于真空腔內(nèi)，抽真空至1×10-5～9×10-3Pa的在上述ITO膜上蒸鍍一層Teflon作為器件的緩沖層，薄膜的蒸鍍速率為0.01～0.2nm/s，膜厚為0.5～20nm；③在上述Teflon緩沖層之上繼續(xù)蒸鍍一層摻雜有CBP的Alq3作為器件的單層有機(jī)發(fā)光層，采用雙源蒸鍍的方法進(jìn)行摻雜，Alq3、CBP的蒸鍍速率比為1000∶1～1∶1000，CBP在Alq3中的摻雜濃度為0.01wt％～90wt％，蒸鍍總速率為0.02～0.6nm/s，蒸鍍總膜厚為40～100nm；④最后，在上述進(jìn)行摻雜的單層有機(jī)發(fā)光層之上依次蒸鍍Mg∶Ag合金層、Ag層作為器件的陰極層，其中合金層采用雙源蒸鍍的方法進(jìn)行摻雜，合金層中Mg、Ag蒸鍍速率比為10∶1，蒸鍍總速率為0.6～2.0nm/s，蒸鍍總厚度為50～200nm，Ag層的蒸鍍速率為0.3～0.8nm/s，厚度為40～200nm。
上述結(jié)構(gòu)優(yōu)選的另一種單層OLEDs具有以下結(jié)構(gòu)式(2)Glass/ITO/Teflon/Alq3∶CBP∶DMQA/LiF/Al(2)根據(jù)上述結(jié)構(gòu)式(2)，結(jié)合器件的制備步驟詳細(xì)實(shí)施方式闡述如下①～②同上述結(jié)構(gòu)式(1)制備步驟中的①～②；③在上述Teflon緩沖層之上繼續(xù)蒸鍍一層摻雜有CBP、DMQA的Alq3作為器件的單層有機(jī)發(fā)光層，采用三源蒸鍍的方法進(jìn)行摻雜，Alq3、CBP、DMQA的蒸鍍速率比為1000∶1∶0.1～1∶1000∶10，CBP在Alq3中的摻雜濃度為0.01wt％～90wt％，DMQA在Alq3中的摻雜濃度為0.01wt％～20wt％，蒸鍍總速率為0.02～0.6nm/s，蒸鍍總膜厚為40～100nm；④最后，在上述進(jìn)行摻雜的單層有機(jī)發(fā)光層之上依次蒸鍍LiF層、Al層作為器件的陰極層，其中LiF層的蒸鍍速率為0.01～0.04nm/s，厚度為0.2～2nm，Al層的蒸鍍速率為0.02～1.0nm/s，厚度為150～200nm。
實(shí)施例1-5(器件編號(hào)OLED1-5)用和上述制備結(jié)構(gòu)式(1)所示器件相同的方法制備5個(gè)單層OLEDs。而且為了便于器件性能的對(duì)比，5個(gè)OLEDs的ITO層的厚度均為200nm，Teflon緩沖層的膜厚均為6nm，摻雜有CBP的Alq3單層有機(jī)電致發(fā)光層的膜厚均為60nm，Mg∶Ag合金層和Ag層的厚度分別為100nm，5個(gè)OLEDs中CBP的摻雜濃度分別為5wt％、10wt％、20wt％、35wt％、50wt％。5個(gè)OLEDs的結(jié)構(gòu)如下表2、3所示，器件的亮度-電壓曲線、發(fā)光效率-電流曲線、亮度-工作時(shí)間曲線分別見(jiàn)圖2、圖3、圖4，圖5是OLED3中經(jīng)真空熱蒸鍍方法制備成在膜表面具有均勻分布納米結(jié)構(gòu)的緩沖層Teflon薄膜的AFM圖。
對(duì)比例1(器件編號(hào)OLED對(duì)1)用和實(shí)施例1-5同樣的方法制備一個(gè)單層OLED，但該單層器件的有機(jī)發(fā)光層中沒(méi)有摻雜CBP(單源蒸鍍)。該器件具有以下結(jié)構(gòu)式(3)Glass/ITO/Teflon/Alq3/Mg∶Ag/Ag(3)表2

表3

在本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)條件下，由表3可以看出，在相同電流密度下，發(fā)光層摻雜了雙極性摻雜劑CBP的單層OLEDs發(fā)光效率都有所上升，當(dāng)CBP摻雜濃度為10wt％時(shí)，器件(OLED2)性能最為突出，發(fā)光亮度為12000cd/m2。發(fā)光層在進(jìn)行低濃度CBP摻雜時(shí)，相應(yīng)器件的效率都有提高，當(dāng)CBP摻雜濃度為10wt％時(shí)，器件(OLED2)發(fā)光效率為4cd/A，比未摻雜CBP的器件(OLED對(duì)1)提高了66.7％。而且發(fā)光層摻雜了CBP后，單層OLEDs的壽命獲得了明顯的改善，未封裝的條件下，器件壽命比未摻雜CBP的器件(OLED對(duì)1)提高了100倍以上。
對(duì)比例2(器件編號(hào)OLED對(duì)2)用和上述制備結(jié)構(gòu)式(2)所示器件相同的方法制備一個(gè)單層OLED，但該單層器件的有機(jī)發(fā)光層中只摻雜DMQA而沒(méi)有摻雜CBP(雙源蒸鍍)。該器件結(jié)構(gòu)如結(jié)構(gòu)式(4)所示，器件的亮度-電壓曲線、電流密度-電壓曲線、發(fā)光效率-電流密度曲線和和亮度-工作時(shí)間曲線分別見(jiàn)圖6、圖7、圖9Glass/ITO/Teflon/Alq3∶DMQA 1wt％/LiF/Al(4)從圖5、圖6可知，OLED對(duì)2的最大亮度為26000cd/m2，起亮電壓為2.5V，最大發(fā)光效率為12.5cd/A。
實(shí)施例6(器件編號(hào)OLED6)用和上述制備結(jié)構(gòu)式(2)所示器件相同的方法制備一個(gè)單層OLED，其中CBP的摻雜濃度為10wt％，DMQA的為1wt％，器件的亮度-電壓曲線、電流密度-電壓曲線和亮度-工作時(shí)間曲線分別見(jiàn)圖8、圖9。從圖8可知，OLED6的發(fā)光亮度(25000cd/m2)和起亮電壓(2.5V)和OLED對(duì)2的相比，沒(méi)有太大變化。但從圖9的壽命對(duì)比中，OLED6由于摻雜了雙極性摻雜劑CBP，壽命比沒(méi)有摻雜CBP的OLED對(duì)2的壽命要高很多，在同等條件下，OLED6的壽命為OLED對(duì)2的3倍。
實(shí)施例7-10(器件編號(hào)OLED7-10)用和實(shí)施例1-5同樣的方法制備單層器件OLED7、OLED8，用和實(shí)施例6同樣的方法制備單層器件OLED9、OLED10，這4個(gè)器件的陽(yáng)極均采用甩膜法制備。4個(gè)OLEDs的結(jié)構(gòu)如下表4所示
表4

實(shí)施例11-14(器件編號(hào)OLED11-14)用和實(shí)施例6同樣的方法制備單層器件OLED11、OLED12、OLED14，其中OLED11、OLED12兩個(gè)器件均不制備緩沖層，用和實(shí)施例1-5同樣的方法制備單層器件OLED13，其中OLED13的緩沖層LiF采用蒸鍍的方法制備。4個(gè)OLEDs的結(jié)構(gòu)如下表5所示
表5

實(shí)施例15、16(器件編號(hào)OLED15、16)用和實(shí)施例6同樣的方法制備單層器件OLED15、OLED16。2個(gè)OLEDs的結(jié)構(gòu)如下表6所示
表6

制備OLED15中使用的雙極性摻雜劑DCB的合成方法可通過(guò)相應(yīng)的芳基鹵代物與咔唑之間的縮合反應(yīng)制備，可參照文獻(xiàn)(T.Yamamoto，et al.Tetrahedron Lett.1998，84，5583.；B.K.Koene，et al.Chem.Mater.1998，10，2235.)已有合成的方法制備。
DCB的合成在250ml的三口燒瓶中加入100ml無(wú)水四氫呋喃，將5.01g咔唑(0.03mol)加入溶解，緩慢的加入等摩爾的NaH，直到?jīng)]有氫氣產(chǎn)生，然后加入1.75g(0.01mol)對(duì)二氯甲基苯，加熱回流24h，冷卻過(guò)濾，然后用20ml THF洗滌，干燥，得到白色粉末狀固體3.62g，產(chǎn)率80％(以對(duì)二氯甲基苯計(jì)算)。質(zhì)譜m/e 436。元素分析實(shí)驗(yàn)測(cè)定C88.12％，H5.39％，N6.50％；理論值C88.07％，H5.50％，N6.42％。
制備OLED15中使用的雙極性摻雜劑CPF按照文獻(xiàn)方法(B.K.Koene，et al.Chem.Mater.1998，10，2235)的銅催化的Ullman縮合反應(yīng)來(lái)合成。CPF的合成反應(yīng)原料選擇9，9-二(對(duì)碘苯基)芴和咔唑，催化劑選用銅粉和氫氧化鉀，在鄰二氯苯溶液中縮合反應(yīng)。產(chǎn)率65％。質(zhì)譜m/e，648；元素分析實(shí)驗(yàn)測(cè)定C90.65％，H4.52％，N4.46％；理論值C90.74％，H4.94％，N4.32％。
盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例和附圖，應(yīng)當(dāng)理解，在本發(fā)明構(gòu)思的引導(dǎo)下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)行各種修改和改進(jìn)，所附權(quán)利要求概括了本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種單層有機(jī)電致發(fā)光器件，該器件包括透明基片(1)、第一電極層(2)和第二電極層(5)，以及夾在所述第一電極層(2)、第二電極層(5)之間的單層有機(jī)發(fā)光層(4)，單層有機(jī)發(fā)光層(4)采用小分子材料，其特征在于上述小分子材料中摻雜有一種雙極性摻雜劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述的雙極性摻雜劑為三苯胺-噁二唑類(lèi)、聯(lián)苯-咔唑類(lèi)或苯-咔唑類(lèi)化合物中的一種材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述的三苯胺-噁二唑類(lèi)化合物為{4-[5-(4-叔丁基-苯基)-[1，3，4]噁二唑-2-聯(lián)]-苯基}-(9-乙基-9氫-咔唑基-3-聯(lián))-三苯胺、N，N’-二-{4-[5-(4-叔丁基-苯基)-[1，3，4]噁二唑-2-聯(lián)]-苯基}-9-乙基-N，N’-聯(lián)苯基-9氫-咔唑基-3，6-二胺、1，1，1，3，3，3，-六氟-2，2-二[5-(4-N.N-二苯胺基)-1，3，4-噁二唑-2-對(duì)苯基]丙烷、1，4-二[5(4-N，N-二苯胺基苯基)-1，3，4-噁二唑-2]苯、1，3-二[5(4-N，N-二苯胺基苯基)-1，3，4-噁二唑-2]苯、1，2-二[5(4-N，N-二苯胺基苯基)-1，3，4-噁二唑-2]苯或1，3，5-三[5(4-N，N-二苯胺基苯基)-1，3，4-噁二唑-2]苯中的一種材料，所述的聯(lián)苯-咔唑類(lèi)化合物為4，4-N，N’-二咔唑-聯(lián)苯，所述的苯-咔唑類(lèi)化合物為N，N’-二咔唑基-1，4-二亞甲基苯或9，9-二(4-二咔唑-苯基)芴。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述的雙極性摻雜劑的摻雜濃度為小分子材料的0.01wt％～90wt％。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的單層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述的雙極性摻雜劑的摻雜濃度為小分子材料的5wt％～20wt％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述的小分子材料中還摻雜有一種染料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的單層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述的染料為芳香稠環(huán)類(lèi)、香豆素類(lèi)或雙吡喃類(lèi)化合物中的一種材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述的第一電極層(2)和單層有機(jī)發(fā)光層(4)之間夾有一層緩沖層(3)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的單層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述的緩沖層(3)采用制備成在膜表面具有均勻分布納米結(jié)構(gòu)的聚合物材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的單層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述的聚合物材料為聚四氟乙烯、聚酰亞胺、聚甲基丙烯酸甲酯或聚對(duì)苯二甲酸乙二酯中的一種聚合物材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述的小分子材料為金屬有機(jī)配合物、芳香稠環(huán)類(lèi)或鄰菲咯啉類(lèi)化合物中的一種材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的單層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述的金屬有機(jī)配合物材料為三(8-羥基喹啉)鋁、三(8-羥基喹啉)鎵、(水楊醛縮鄰胺苯酚)-(8-羥基喹啉)合鋁(III)或(水楊醛縮鄰胺苯酚)-(8-羥基喹啉)合鎵(III)中的一種材料，所述的芳香稠環(huán)類(lèi)化合物為并五苯或苝，所述的鄰菲咯啉類(lèi)化合物為4，7-二苯基-1，10-鄰菲咯啉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單層有機(jī)電致發(fā)光器件。該器件的單層有機(jī)發(fā)光層(4)采用小分子材料，小分子材料中摻雜有一種雙極性摻雜劑，摻雜濃度為小分子材料的0.01wt％～90wt％。在單層器件的發(fā)光層中引入雙極性摻雜劑，改善了載流子的傳輸過(guò)程，使得復(fù)合發(fā)光區(qū)域的電子和空穴傳輸達(dá)到平衡，從而提高了器件的發(fā)光效率和穩(wěn)定性。
文檔編號(hào)H05B33/14GK1514678SQ0312642
公開(kāi)日2004年7月21日 申請(qǐng)日期2003年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月25日
發(fā)明者邱勇, 高裕弟, 王立鐸, 魏鵬, 張德強(qiáng), 邱 勇 申請(qǐng)人:清華大學(xué), 北京維信諾科技有限公司