專利名稱：基于雙極性三發(fā)光層高效穩(wěn)定磷光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光(EL)器件，及已知的放射有色光的有機(jī)電致發(fā)光二極管(OLED)。具體涉及一種基于雙極性三發(fā)光層高效穩(wěn)定磷光器件。
背景技術(shù)：
在過去的十幾年里，有機(jī)電致磷光器件受到業(yè)內(nèi)人士越來越多的關(guān)注。磷光有機(jī)電致發(fā)光二極管(OLED)由于其能夠利用三重態(tài)和單重態(tài)激子，內(nèi)量子效率在理論上可達(dá)到100%，從而引起業(yè)內(nèi)人士的極大關(guān)注。為了獲得高效有機(jī)電致磷光器件降低濃度淬滅和三重態(tài)-三重態(tài)湮滅，通常將含有重金屬磷光發(fā)射體摻雜到合適的主體材料中來得到高性能的電致磷光器件，比如M. A. Baldo等[App 1. Phys. Lett. 1999，75 (1) :4-6.]首次將 Ir (ppy) 3摻雜到host (基質(zhì))材料中，得到器件的最大外量子效率和功率效率分別為8. 0 % 和311m/W。一個(gè)優(yōu)良的器件不僅表現(xiàn)在高效率、高亮度上，同時(shí)還要保證器件的穩(wěn)定性，這樣才更有使用價(jià)值。近幾年各種提高器件壽命的器件相繼被報(bào)道，比如Jae-Wook Kang等[Organic Electronics 9(2008)452460]開發(fā)了新 host 材料 TSTC 摻雜 Ir (ppy) 3 并以 BAlq 做空穴阻擋層最大功率效率得到20. 61m/W，最長壽命為160000小時(shí)。而對比實(shí)驗(yàn)中以CBP摻雜 ^(PPy)3并以BAlq做空穴阻擋層最大功率效率得到14. 41m/W，最長壽命為37000小時(shí)；CBP 摻雜Ir (ppy)3并以BCP做空穴阻擋層最大功率效率得到401m/W，最長壽命只有1500小時(shí)。 可見選擇CBP為host，BAlq做空穴阻擋層可以得到較長的壽命，但是效率會大幅度降低，而 BCP代替BAlq做空穴阻擋層可以得到較高的效率，但是壽命卻很短。所以同時(shí)得到高效率、 長壽命器件仍是值得研究的課題。而且開發(fā)新的host (基質(zhì))材料并不是件容易的事情， 跟常規(guī)材料CBP相比在產(chǎn)業(yè)上優(yōu)勢不明顯。量子井器件結(jié)構(gòu)已被證明可以有效的限定激子和電荷在發(fā)光層中，提高了器件的效率。例如Suimei Liu等[Appl. Phys. Lett. 97，083304] 將(F-BT)2IHacac)摻雜到CPB中制備如下量子井器件結(jié)構(gòu)(ITO) /NPB (40nm) / [CPB (5nm) EML (2nm) ] n/Bphen (50nm)/LiF (0. 8nm) /Al， 當(dāng) η = 4 時(shí)得到最大電流效率為 31. 5cd/A。Y. Divayana 等[Organic Electronics 10(2009)320-325]將紅光染料lH2_phq) 2 (acac)摻雜到CBP中制備多重量子井結(jié)構(gòu)NPB/ [Ir(2-phq)2(acac) (χ nm) /CBP (5nm) ] (6cells) /Ir (2-phq) 2 (acac) (x nm)/BCP/Alq3，得到最大效率為16.2cd/A。以往對量子井器件的研究取得了一定的成果，但是他們開發(fā)的量子井器件都沒有涉足雙極性，而且對器件缺少壽命研究，所涉及的量子井一般都要超過三層， 制備工藝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種基于雙極性三發(fā)光層高效穩(wěn)定磷光器件，通過器件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，使器件在高效率的同時(shí)保證長壽命。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的基于雙極性三發(fā)光層高效穩(wěn)定磷光器件，該器件包括a)基材上形成的陽極(1)；b)在陽極上形成空穴注入層(2)；c)在空穴注入層上形成空穴傳輸層(3)；d)在空穴傳輸層上形成發(fā)光層(11)，用于空穴-電子重組而產(chǎn)生發(fā)光；e)在發(fā)光層上形成空穴阻擋層(7)；f)在空穴阻擋層上形成電子傳輸層(8)；g)在電子傳輸層上形成電子注入層(9)，和h)在電子注入層上形成陰極(10)。所述的發(fā)光層(11)采用共沉積型雙極性三發(fā)光層結(jié)構(gòu)。所述的發(fā)光層(11)結(jié)構(gòu)為三發(fā)光層疊層結(jié)構(gòu)EM1(4)/EM2(5)/EM3(6)，EM1(4)、 EM2 (5)、EM3(6)為主體材料與發(fā)光材料共沉積組成，主體材料選擇CBP (N，N' - 二咔唑-(1， 1'-聯(lián)苯)-4，4' -二胺)、mCP(N，N-二咔唑基-3，5-苯)、TcTa(4，4，4”_三(咔唑-9-基) 三苯胺)空穴型基質(zhì)材料之一和TPBI(1，3，5-三(1-苯基-IH-苯并咪唑2-基)苯)、 UGH2(對苯(三苯基硅基)苯)電子型基質(zhì)材料之一，發(fā)光材料選擇Ir (pi)3(三(2-苯基嘧啶)銥)、Ir (ppy) 3 (三O-苯基吡啶)銥)、FIrpic (雙(4，6- 二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥)磷光發(fā)光材料之一。發(fā)光層(11)為疊層結(jié)構(gòu)EM1(4)/EM2(5)/EM3(6)，CBP: Ir (pi)3 共沉積為 EMl 層 (4)，CBP:TPBI:Ir(pi)3 共沉積為 EM2 層(5)，CBP: Ir (pi) 3 共沉積為 EM3 層(6)。發(fā)光層(11)采用共沉積工藝，其中EM2層(5)采用三源共沉積工藝，而且 TPBI CBP 質(zhì)量比為 25-50 75-50，Ir (pi)3 CBP 質(zhì)量比為 6-8 94-92。發(fā)光層(11)為疊層結(jié)構(gòu)EMl (4) /EM2 (5) /EM3 (6)，各層的厚度為EMl (4)為 5-10nm/EM2(5)為 20_30nm/EM3 (6)為 5-lOnm?？昭ㄗ⑷雽英撇牧线x擇2_TNATAG，4'，4〃 -(N，N'，N"奈基)苯胺) 三苯胺)，厚度為30-35nm，空穴傳輸層(3)材料選擇NPB (N, N，- 二(1-萘基)-N, N，- 二苯基-1，1，-聯(lián)苯-4，4，_ 二胺)，厚度為20-25nm，空穴阻擋層(7)材料選擇BAlq (雙O-甲基-8-羥基喹琳-Ν1，08)-(1，Γ-聯(lián)苯-4-羥基)鋁)，厚度為25-35nm，電子傳輸層(8)材料選擇Alq3(喹啉鋁)，厚度為6-15nm，電子注入層(9)和陰極(10)選擇LiF和Al (氟化鋰和鋁)，厚度分別為Inm和IOOnm0本發(fā)明采用常規(guī)host材料發(fā)明了一類與常規(guī)量子井器件結(jié)構(gòu)相類似的三發(fā)光層器件，該結(jié)構(gòu)中間發(fā)光層具有雙極性，大大提高了發(fā)光效率。該類型器件可以在獲得高效率的同時(shí)保證長壽命，解決了高效率與長壽命之間的矛盾，與以往報(bào)道的量子井器件結(jié)構(gòu)有本質(zhì)區(qū)別，具有較高實(shí)用價(jià)值。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是材料體系簡單，同時(shí)獲得了高效率與長壽命器件，色坐標(biāo)(CIE)穩(wěn)定。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明制備工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明器件制備所用的材料分子結(jié)構(gòu)式如下所示
權(quán)利要求
1.基于雙極性三發(fā)光層高效穩(wěn)定磷光器件，其特征在于該器件包括a)基材上形成的陽極⑴；b)在陽極上形成空穴注入層O)；c)在空穴注入層上形成空穴傳輸層(3)；d)在空穴傳輸層上形成發(fā)光層(11)，用于空穴-電子重組而產(chǎn)生發(fā)光；e)在發(fā)光層上形成空穴阻擋層(7)；f)在空穴阻擋層上形成電子傳輸層(8)；g)在電子傳輸層上形成電子注入層(9)，和h)在電子注入層上形成陰極(10)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于雙極性三發(fā)光層高效穩(wěn)定磷光器件，其特征在于所述的發(fā)光層(11)采用共沉積型雙極性三發(fā)光層結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的基于雙極性三發(fā)光層高效穩(wěn)定磷光器件，其特征在于 所述的發(fā)光層(11)結(jié)構(gòu)為三發(fā)光層疊層結(jié)構(gòu)EM1⑷/EM2(5)/EM3(6)，EM1⑷、EML2(5)、 EM3 (6)為主體材料與發(fā)光材料共沉積組成，主體材料選擇CBP (N，N' - 二咔唑_(1，1'-聯(lián)苯)-4，4' -二胺)、mCP(N，N-二咔唑基-3，5-苯)、TcTa (4，4，，4” -三(咔唑-9-基) 三苯胺)空穴型基質(zhì)材料之一和TPBI (1，3，5-三(1-苯基-IH-苯并咪唑-2-基)苯)、 UGH2(對苯(三苯基硅基)苯)電子型基質(zhì)材料之一，發(fā)光材料選擇Ir (pi)3(三(2-苯基嘧啶)銥)、Ir (ppy) 3 (三O-苯基吡啶)銥)、FIrpic (雙(4，6- 二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥)磷光發(fā)光材料之一。
4.如權(quán)利要求1或2所述的基于雙極性三發(fā)光層高效穩(wěn)定磷光器件，其特征在于 發(fā)光層(11)為疊層結(jié)構(gòu) EMK4)/EM2(5)/EM3(6)，CBP:Ir(pi)3*沉積為 EMl 層(4)， CBP TPBI:Ir(pi)3 共沉積為 EM2 層(5)，CBP: Ir (pi) 3 共沉積為 EM3 層(6)。
5.如權(quán)利要求4所述的基于雙極性三發(fā)光層高效穩(wěn)定磷光器件，其特征在于發(fā)光層 (11)采用共沉積工藝，其中EM2層(5)采用三源共沉積工藝，而且TPBI CBP質(zhì)量比為 25-50 75-50，Ir(Pi)3 CBP 質(zhì)量比為 6-8 94-92。
6.如權(quán)利要求1或2所述的基于雙極性三發(fā)光層高效穩(wěn)定磷光器件，其特征在于發(fā)光層(11)為疊層結(jié)構(gòu)EMl (4)/EM2 (5)/EM3 (6)，各層的厚度為EMl (4)為5-10nm/EM2 (5)為 20-30nm/EM3(6)為 5-lOnm。
7.如權(quán)利要求1所述的基于雙極性三發(fā)光層高效穩(wěn)定磷光器件，其特征在于空穴注入層(2)材料選擇2-TNATAG，4'，4" -(N, N'，N" _( β -奈基)苯胺)三苯胺)，厚度為30-35nm，空穴傳輸層(3)材料選擇NPB (N，N，- 二(1_萘基)_N，N，- 二苯基_1，1，-聯(lián)苯-4，4，- 二胺)，厚度為20-25nm，空穴阻擋層(7)材料選擇BAlq (雙甲基-8-羥基喹啉-Nl，08) - (1，1’ -聯(lián)苯-4-羥基)鋁)，厚度為25-35nm，電子傳輸層(8)材料選擇Alq3 (喹啉鋁)，厚度為6-15nm，電子注入層(9)和陰極(10)選擇LiF和Al (氟化鋰和鋁)，厚度分別為 Inm 禾口 IOOnm0
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于雙極性三發(fā)光層高效穩(wěn)定磷光器件。本發(fā)明的技術(shù)核心是器件的發(fā)光層采用具有雙極性三發(fā)光層結(jié)構(gòu)，通過對發(fā)光層厚度的調(diào)整以及空穴傳輸型主體和電子傳輸型主體的配比獲得高效率、高亮度、長壽命磷光器件。本發(fā)明采用常規(guī)host材料發(fā)明了一類與常規(guī)量子井器件結(jié)構(gòu)相類似的三發(fā)光層器件，該結(jié)構(gòu)中間發(fā)光層具有雙極性，大大提高了發(fā)光效率。該類型器件可以在獲得高效率的同時(shí)保證長壽命，解決了高效率與長壽命之間的矛盾，與以往報(bào)道的量子井器件結(jié)構(gòu)有本質(zhì)區(qū)別，具有較高實(shí)用價(jià)值。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是材料體系簡單，同時(shí)獲得了高效率與長壽命器件，色坐標(biāo)(CIE)穩(wěn)定。
文檔編號C09K11/06GK102176512SQ201110038538
公開日2011年9月7日 申請日期2011年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月15日
發(fā)明者何海曉, 劉騫峰, 孫軍, 張宏科, 張玉祥, 朱曉, 田密, 高仁孝 申請人:西安瑞聯(lián)近代電子材料有限責(zé)任公司