一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的玻璃基底、陽(yáng)極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極，所述空穴注入層材質(zhì)為高功函數(shù)金屬、金屬氧化物和高折射率材料形成的混合材料，高功函數(shù)金屬可提高器件的空穴注入能力，使空穴從陽(yáng)極到達(dá)有機(jī)層的勢(shì)壘降低，而金屬氧化物在可見(jiàn)光范圍內(nèi)透過(guò)率較大，可提高出光效率，同時(shí)也具有空穴注入與傳輸作用，且易于成膜，使整個(gè)空穴注入層的成膜較均勻，平整，高折射率材料可有效降低光從有機(jī)層到達(dá)陽(yáng)極的全反射概率，提高光出射，最終有效提高器件的發(fā)光效率。本發(fā)明專利技術(shù)還公開(kāi)了該有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種有機(jī)電致發(fā)光器件
本專利技術(shù)涉及有機(jī)電致發(fā)光領(lǐng)域，特別涉及一種有機(jī)電致發(fā)光器件。
技術(shù)介紹
1987年，美國(guó)EastmanKodak公司的C.W.Tang和VanSlyke報(bào)道了有機(jī)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(jī)電致發(fā)光器件(OLED)。10V下亮度達(dá)到1000cd/m2，其發(fā)光效率為1.51lm/W，壽命大于100小時(shí)。OLED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(guò)輻射失活，產(chǎn)生光子，釋放光能。在傳統(tǒng)的發(fā)光器件中，器件內(nèi)部發(fā)光材料發(fā)出的光大約只有18％是可以發(fā)射到外部去的，大部分發(fā)出的光會(huì)以其他形式消耗在器件外部。研究發(fā)現(xiàn)，OLED光損耗大，一部分原因是玻璃和陽(yáng)極界面之間存在折射率的差(如玻璃與ITO之間的折射率之差，玻璃折射率為1.5，ITO為1.8)，光從ITO到達(dá)玻璃，就會(huì)發(fā)生全反射，引起了全反射的損失，從而導(dǎo)致整體出光性能較低。還有部分原因在于空穴注入層的不完善。由于現(xiàn)有空穴注入層的材質(zhì)通常為金屬氧化物，它在可見(jiàn)光范圍內(nèi)的吸光率較高，造成了光損失；另外，金屬氧化物為無(wú)機(jī)物，與空穴傳輸層的有機(jī)材料性質(zhì)差別較大，兩者界面之間存在折射率差，容易引起全反射，導(dǎo)致OLED整體出光性能較低。因此非常有必要對(duì)玻璃基底和空穴注入層的材質(zhì)進(jìn)行改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供了一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的玻璃基底、陽(yáng)極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極；所述空穴注入層材質(zhì)為高功函數(shù)金屬氧化物、金屬氧化物和高折射率材料形成的混合材料，本專利技術(shù)有效提高器件的發(fā)光效率和出光效能。第一方面，本專利技術(shù)提供了一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次層疊的玻璃基底、陽(yáng)極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極；所述空穴注入層材質(zhì)為高功函數(shù)金屬氧化物、金屬氧化物和高折射率材料按質(zhì)量比為1∶0.05～0.3∶0.01～0.1形成的混合材料；所述高功函數(shù)金屬氧化物為二氧化鐠(PrO2)、三氧化二鐠(Pr2O3)、氧化釤(Sm2O3)或三氧化鐿(Yb2O3)，所述金屬氧化物為三氧化鉬(MoO3)、三氧化鎢(WO3)或五氧化二釩(V2O5)，所述高折射率材料為氧化鋯(ZrO2)、氧化鋅(ZnO)或氧化鎂(MgO)。優(yōu)選地，所述空穴注入層厚度為20～60nm。優(yōu)選地，所述玻璃基底的折射率為1.8～2.2，在400nm的光透過(guò)率為90％～96％。更優(yōu)選地，所述玻璃基底選自牌號(hào)為N-LAF36、N-LASF31A、N-LASF41或N-LASF44的玻璃，所述玻璃基底折射率為1.8～1.9。所述高折射率玻璃基底的折射率為1.8～2.2，在400nm的光透過(guò)率為90％～96％；所述空穴注入層材質(zhì)為高功函數(shù)金屬氧化物、金屬氧化物和高折射率材料形成的混合材料；采用高折射率玻璃基底可以消除玻璃與陽(yáng)極之間的全反射，使更多的光入射到基板中，高功函數(shù)金屬氧化物(功函數(shù)為-7.2eV～-6.5eV)可提高器件的空穴注入能力，使空穴從陽(yáng)極到達(dá)有機(jī)層的勢(shì)壘降低，形成歐姆接觸，空穴得以隧穿，而金屬氧化物在可見(jiàn)光范圍內(nèi)透過(guò)率較大(90％～95％)，可提高出光效率，同時(shí)也具有空穴注入與傳輸作用，且易于成膜，使整個(gè)摻雜層的成膜較均勻，平整，高折射率材料折射率為2.0～2.3，可有效降低光從有機(jī)層到達(dá)陽(yáng)極的全反射概率，提高光出射，最終有效提高器件的發(fā)光效率。優(yōu)選地，所述的陽(yáng)極為銦錫氧化物(ITO)、鋁鋅氧化物(AZO)或銦鋅氧化物(IZO)，厚度為80～300nm，更優(yōu)選地，所述陽(yáng)極為ITO，厚度為120nm。優(yōu)選地，所述空穴傳輸層材質(zhì)為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)或N，N’-(1-萘基)-N，N’-二苯基-4，4’-聯(lián)苯二胺(NPB)，所述空穴傳輸層材質(zhì)厚度為20～60nm，更優(yōu)選地，所述空穴傳輸層材質(zhì)為TCTA，厚度為40nm。優(yōu)選地，所述發(fā)光層材質(zhì)為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)-1，1′-聯(lián)苯(BCzVBi)或8-羥基喹啉鋁(Alq3)，厚度為5～40nm，更優(yōu)選地，所述發(fā)光層材質(zhì)為Alq3，厚度優(yōu)選為30nm。優(yōu)選地，所述的電子傳輸層材質(zhì)為4，7-二苯基-1，10-菲羅啉(Bphen)、3-(聯(lián)苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1，2，4-三唑(TAZ)或N-芳基苯并咪唑(TPBI)，厚度為40～250nm，更優(yōu)選地，所述電子傳輸層材質(zhì)為TPBI，厚度為210nm。優(yōu)選地，所述電子注入層材質(zhì)為碳酸銫(Cs2CO3)、氟化銫(CsF)、疊氮銫(CsN3)或者氟化鋰(LiF)，厚度為0.5～10nm，更優(yōu)選地，所述電子注入層材質(zhì)為L(zhǎng)iF，厚度為1nm。優(yōu)選地，所述陰極為銀(Ag)、鋁(A1)、鉑(Pt)或金(Au)，厚度為80～250nm，更優(yōu)選地，所述陰極為Ag，厚度為200nm。另一方面，本專利技術(shù)提供了一種有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，包括以下操作步驟：提供折相應(yīng)的玻璃基底，將玻璃基底清洗干燥后，在玻璃基底出光面上采用磁控濺射的方法制備陽(yáng)極；在陽(yáng)極上采用電子束蒸鍍的方法制備空穴注入層，所述空穴注入層的材質(zhì)為高功函數(shù)金屬氧化物、金屬氧化物和高折射率材料按質(zhì)量比為1∶0.05～0.3∶0.01～0.1形成的混合材料；所述高功函數(shù)金屬的氧化物為PrO2、Pr2O3、Sm2O3或Yb2O3，所述金屬氧化物為MoO3、WO3或V2O5，所述高折射率材料為ZrO2、ZnO或MgO；所述電子束蒸鍍的能量密度為10J/cm2～100J/cm2；在空穴注入層上蒸鍍制備空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和金屬陰極，最終得到所述有機(jī)電致發(fā)光器件。優(yōu)選地，所述空穴注入層厚度為20～60nm。優(yōu)選地，所述空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層的蒸鍍條件均為：蒸鍍壓強(qiáng)為5×10-5～2×10-3Pa，蒸鍍速率為0.1～1nm/s。優(yōu)選地，所述陰極的蒸鍍條件為：蒸鍍壓強(qiáng)為5×10-5～2×10-3Pa，蒸鍍速率為1～10nm/s。優(yōu)選地，所述陽(yáng)極的磁控濺射條件為：加速電壓為300～800V，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為50G～200G，功率密度為1～40W/cm2。優(yōu)選地，所述清洗干燥是將玻璃基底依次用蒸餾水、乙醇沖洗干凈后，放在異丙醇中浸泡一個(gè)晚上，清洗干凈后風(fēng)干。優(yōu)選地，所述玻璃基底的折射率為1.8～2.2，在400nm的光透過(guò)率為90％～96％。更優(yōu)選地，所述玻璃基底選自牌號(hào)為N-LAF36、N-LASF31A、N-LASF41或N-LASF44的玻璃，所述玻璃基底折射率為1.8～1.9。優(yōu)選地，所述的陽(yáng)極為ITO、AZO或IZO，厚度為80～300nm，更優(yōu)選地，所述本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，包括依次層疊的玻璃基底、陽(yáng)極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極；所述空穴注入層材質(zhì)為高功函數(shù)金屬、金屬氧化物和高折射率材料按質(zhì)量比為1:0.05～0.3:0.01～0.1的比例形成的混合材料；所述高功函數(shù)金屬為二氧化鐠、三氧化二鐠、氧化釤或三氧化鐿，所述金屬氧化物為三氧化鉬、三氧化鎢或五氧化二釩，所述高折射率材料為氧化鋯、氧化鋅或氧化鎂。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，包括依次層疊的玻璃基底、陽(yáng)極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極；所述空穴注入層材質(zhì)為高功函數(shù)金屬氧化物、金屬氧化物和高折射率材料按質(zhì)量比為1:0.05～0.3:0.01～0.1的比例形成的混合材料；所述高功函數(shù)金屬氧化物為二氧化鐠、三氧化二鐠、氧化釤或三氧化鐿，所述金屬氧化物為三氧化鉬、三氧化鎢或五氧化二釩，所述高折射率材料為氧化鋯、氧化鋅或氧化鎂。2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述空穴注入層的厚度為20～60nm。3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述玻璃基底...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：周明杰，王平，黃輝，
申請(qǐng)(專利權(quán))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，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：廣東;44