一種具有補(bǔ)色層的有機(jī)電致發(fā)光器件及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種具有補(bǔ)色層的有機(jī)電致發(fā)光器件及其制造方法，具有補(bǔ)色層的有機(jī)電致發(fā)光器件，包括襯底、第一電極層、功能層和第二電極層，其中第一電極層位于襯底表面，功能層位于第一電極層表面，第二電極層位于功能層表面；所述功能層包括發(fā)光層、電子傳輸層、連接層，空穴注入層和發(fā)光層，該功能層還包括兩個(gè)發(fā)光單元，兩個(gè)發(fā)光單元間通過由有機(jī)材料CuPc/C60構(gòu)成的連接層級聯(lián)，所述連接層是一種混合材料，由CuPc與C60混合制成。本發(fā)明提供的有機(jī)電致發(fā)光器件有效地增加了器件發(fā)光的效率和亮度，提高器件的穩(wěn)定性。
【專利說明】一種具有補(bǔ)色層的有機(jī)電致發(fā)光器件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子元器件中的有機(jī)光電【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種具有補(bǔ)色層的機(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(Organic Light-Emitting Device, 0LED)是一種利用有機(jī)固態(tài)半導(dǎo)體作為發(fā)光材料的光電器件，其發(fā)光機(jī)理是電致發(fā)光(Electroluminescence,簡稱EL),所以又被稱為有機(jī)電致發(fā)光器件(Organic Electroluminescence Device, 0LED)。當(dāng)在陰陽兩極施加一個(gè)正向偏置電壓時(shí)，電子和空穴就會(huì)通過電子傳輸層和空穴傳輸層傳輸至發(fā)光層，然后在發(fā)光層中復(fù)合(Recombination)發(fā)光。所以,有機(jī)電致發(fā)光器件是一種將電能轉(zhuǎn)化為光能的光電器件。
[0003]自從1987年獲得有價(jià)值的有機(jī)電致發(fā)光材料以來，各國科學(xué)家傾注了大量的心血，并且取得了長足的進(jìn)步，各種性能優(yōu)良的材料不斷出現(xiàn)，發(fā)光強(qiáng)度和效率達(dá)到了使用水平，主要體現(xiàn)在紅、藍(lán)、綠三種顏色的發(fā)光材料均以開發(fā)，全色顯示已經(jīng)實(shí)現(xiàn)；目前綠光、黃光、藍(lán)光器件的發(fā)光壽命半衰期已分別超過8萬小時(shí)、3萬小時(shí)和8千小時(shí)；有機(jī)EL圖像顯示器的最大尺寸已超過了 14英寸；聚合物EL器件的研究也取得了突破性進(jìn)展，其壽命已超過10000小時(shí)。另外有機(jī)EL器件的制作工藝包括器件的顯示驅(qū)動(dòng)方式和電路，也得到不斷改進(jìn)和完善。提高發(fā)光效率是藍(lán)色磷光OLED的發(fā)展方向和接下來需要克服的難題。由于在傳統(tǒng)OLED的結(jié)構(gòu)中，各功能層之間不可避免的存在能級的不匹配，以及勢壘的存在都會(huì)影響到OLED器件的光電性能。雖然采用單有機(jī)發(fā)光層的結(jié)構(gòu)能夠避免色純度隨驅(qū)動(dòng)電壓變化的問題，但是有些單層器件的發(fā)光強(qiáng)度和電流效率并不盡如人意。因此，在單層發(fā)光模塊的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了將兩個(gè)或多個(gè)發(fā)光模塊級聯(lián)以形成雙發(fā)光層或多發(fā)光層的結(jié)構(gòu)。聯(lián)式器件雖然目前其工藝比較復(fù)雜，可重復(fù)性不高，但是由于它在提高發(fā)光效率、發(fā)光強(qiáng)度有其優(yōu)勢，因而通過進(jìn)一步研究完善制備工藝之后，有望成為有機(jī)電致發(fā)光器件生產(chǎn)的主流技術(shù)。
[0004]近年來，科研人員為了解決藍(lán)光電致發(fā)光器件的發(fā)光亮度和發(fā)光效率低的問題，提出并開發(fā)了雙發(fā)光層的有機(jī)電致發(fā)光器件。例如專利200910229012.0設(shè)計(jì)了一種雙藍(lán)光發(fā)射層0LED，其核心為兩層同主體摻雜的藍(lán)色熒光染料作為發(fā)光層，雙發(fā)光層間的界面效應(yīng)平衡了載流子在發(fā)光層中的注入、傳輸及復(fù)合，通過調(diào)節(jié)各發(fā)光層中染料的摻雜濃度，雙發(fā)光層的協(xié)同作用最終體現(xiàn)了器件發(fā)光性能的提高。又例如專利201010125756.0，其核心在于太陽能電池的有源層為有機(jī)材料CuPc/C6(l的疊層，在ZnO: Al陽極上修飾一層超薄Au層(0.5±0.2nm)，使得該有機(jī)太陽能電池的能量轉(zhuǎn)換效率比沒有Au修飾層時(shí)增大了近10倍。但是并沒有相關(guān)專利融合采用此兩者的核心技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的目的在于一種具有補(bǔ)色層的有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法，該有機(jī)電致發(fā)光器件利用雙發(fā)光單元的級聯(lián)結(jié)構(gòu)和有機(jī)材料CuPc/C6(l作為連接層，提高了器件發(fā)光穩(wěn)定性，增加了器件的效率和亮度。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種具有補(bǔ)色層的有機(jī)電致發(fā)光器件，包括襯底、第一電極層、功能層和第二電極層，其中第一電極層位于襯底表面，功能層位于第一電極層表面，第二電極層位于功能層表面；所述功能層主要包括發(fā)光層、電子傳輸層、連接層，空穴注入層和發(fā)光層，其特征在于，還包括兩個(gè)發(fā)光單元，兩個(gè)發(fā)光單元間通過由有機(jī)材料CuPc/C6(l構(gòu)成的連接層級聯(lián)。
[0007]按照本發(fā)明所提供的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光單元通過發(fā)光材料發(fā)出單色光或白光。
[0008]按照本發(fā)明所提供的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光層為單發(fā)光層或?yàn)殡p發(fā)光層。
[0009]按照本發(fā)明所提供的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述空穴注入層材料包括噻吩類材料、聚對苯乙炔(PPV)及其衍生物、芳香胺類材料或稠環(huán)芳香化合物等，其中，噻吩類材料為聚(3-烷基噻吩)(P3AT)、3-辛基取代聚噻吩(P30T)、3-己基取代聚噻吩(Ρ3ΗΤ)等，PPV衍生物包括聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯撐乙烯撐](MEH-PPV)，聚[2-甲氧基，5-(3，7-二甲基-辛氧基)-對苯乙烯撐](MDMO-PPV)等。
[0010]按照本發(fā)明所提供的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述電子傳輸層材料為小分子材料或聚合物材料，小分子材料包括金屬有機(jī)配合物、吡啶類、鄰菲咯啉類、噁二唑類或咪唑類化合物材料中的一種材料，其中金屬有機(jī)配合物包括8-羥基喹啉鋁(Alq3)或者二(2-甲基-8-喹啉并)-4-(苯基苯酚)鋁(BAlq)等，吡啶類化合物包括三[2，4，6_三甲基-3-(吡啶-3-yl)苯基]-硼烷(3TPYMB)等，鄰菲咯啉類化合物包括2，9- 二甲基_4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲(BCP)或者4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲(BPhen)，噁二唑類材料是2- (4- 二苯基)-5- (4-叔丁苯基)-1，3，4-噁二唑(PBD)或者1，3- 二 [ (4-三元胺-丁基苯基)-1, 3，4-重氮基酸-5-yl]苯(0XD-7)，咪唑類材料是1，3，5-三(N-苯基-苯并咪唑_2)苯(TPBi)等；有機(jī)聚合物電子傳輸材料包括C6tl衍生物、噻吩類材料、PPV衍生物或稠環(huán)芳香化合物等，其中，C60衍生物為(6，6)-苯基-C61- 丁酸甲酯(PCBM)、(6，6)-苯基-C61- 丁酸丁酯(PCBB)U-(3-甲氧羰基)丙基-1-噻吩基_[6，6]-亞甲基富勒烯(ThCBM)等，噻吩類材料包括二氰基乙烯基-三聚噻吩(DCV3T)、聚(3-氰基-4-己基噻吩)(P3CN4HT)等，PPV衍生物包括[氧雜-1，4-亞苯基-1，2-(1-氰基)_亞乙烯基_2，5- 二辛氧-1，4-亞苯基-1,2-(2-氰基)-亞乙烯基-1,4-亞苯基]聚合物(CN-Ether-PPV)、聚[2-甲氧基-5- (2-乙基己氧基)-α -氰基-對苯乙烯撐](MEH-CN-PPV)，稠環(huán)芳香化合物材料包括3，4，9，10-茈四羧基-雙苯并咪唑(PTCBI)、3，4，9，10-茈四甲酸二酐(PTCDA)等。
[0011]按照本發(fā)明所提供的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，空穴傳輸層材料包括芳香族二胺類化合物、芳香族三胺類化合物、咔唑類化合物、噻吩類材料、聚對苯乙炔(PPV)及其衍生物、芳香胺類材料、稠環(huán)芳香化合物或酞菁染料等。其中芳香族二胺類化合物是N，N’ -二(萘亞甲基-1-yl) -N，N’ - 二(苯基)-聯(lián)苯胺(NPB)，N，N’ - 二(萘亞甲基-2-yl)-N，N’ -二(苯基)_ 聯(lián)苯胺(β-ΝΡΒ)，N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二(苯基)_聯(lián)苯胺(TPD)，N，N’ -二(萘亞甲基-1-yl)-N，N’ -二(苯基)_2，2’ - 二甲基聯(lián)苯胺(a-NPD )，芳香族三胺類化合物是二 - [4- (N，N-聯(lián)甲苯-氨基)-苯基]環(huán)己烷(TAPC)等。其中，噻吩類材料包括5-乙烯基-2-四聚噻吩(V4T)、5 -乙烯基-五聚噻吩(V5T)、α，α - 二(2，2- 二氛基乙稀)-五聚喔吩(DCV5T)、[2, 6- (4, 4- 二- (2-乙基己基)-4H-環(huán)戍稀[2，1-b; 3，4-b’ ]-二噻吩)-交替-4，7-(2, I, 3-苯并噻二唑)]共聚物(PCPDTBT)、(5，5-二辛基-[2，2’ ；5’，2”;5”，2]四聚噻吩)_交替_(2，7-芴-9-酮)]共聚物(PQTF8)、聚(3-烷基噻吩)(P3AT)、3-己基取代聚噻吩(P3HT)，PPV衍生物包括聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯撐乙烯撐KMEH-PPV)，聚[2-甲氧基，5-(3，7-二甲基-辛氧基)-對苯乙烯撐](MDMO-PPV)等。
[0012]按照本發(fā)明所提供的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光層包含一種或者幾種有機(jī)發(fā)光材料其主體材料為4，4’-二(9-咔唑)聯(lián)苯(CBP)、9，9’-(1，3-苯基)二-9H-咔唑(mCP)、4，4’，4’’_三(咔唑_9_基)三苯胺(TcPa)等；摻雜劑為3，5-二氟-2-(2-吡啶)苯基-(2-羧基吡啶)合銥(FIrpic，發(fā)光峰:472 nm)、三(2-苯基吡啶)合銥(Ir (ppy) 3,發(fā)光峰:514nm),乙酰丙酮酸二(2-苯基卩比唳)銥(Ir (ppy) 2 (acac),發(fā)光峰:380 nm和524 nm), 9, 10-雙[2，5-二對甲苯基氨]蒽(TTPA,發(fā)光峰:560 nm)等。
[0013]具有補(bǔ)色層的有機(jī)電致發(fā)光器件的的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:
①利用洗滌劑溶液、丙酮、去離子水和乙醇對襯底進(jìn)行超聲清洗，清洗后用高壓氮?dú)獯?br> 干;
②將襯底移入真空鍍膜室中依次進(jìn)行第一電極層、功能層和第二電極層的制備，第一電極層、功能層和第二電極層直接制備于襯底上，或者經(jīng)過有機(jī)溶劑稀釋后制備于襯底上；所述第一電極層、功能層和第二電極層是通過真空蒸鍍、離子團(tuán)束沉積、離子鍍、直流濺射鍍膜、RF濺射鍍膜、離子束濺射鍍膜、離子束輔助沉積、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、高密度電感耦合式等離子體源化學(xué)氣相沉積、觸媒式化學(xué)氣相沉積、磁控濺射、電鍍、旋涂、浸涂、噴墨打印、輥涂、LB膜中的一種或者幾種方式而形成；
③將器件在手套箱進(jìn)行封裝，手套箱為氮?dú)夥諊?br> [0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在:
一、本發(fā)明所提供的有機(jī)電致發(fā)光器件的CuPc/C6(l連接層起到了促進(jìn)電子與空穴交換的作用，并且在能級方面，CuPc/C60連接層可以阻擋第一發(fā)光層中的電子通過以免造成電子損失，同時(shí)也可以阻擋第二發(fā)光層中空穴通過造成空穴損失，從而使得盡量多的空穴個(gè)電子在兩發(fā)光層中復(fù)合進(jìn)而發(fā)光。因此，器件的發(fā)光效率和亮度相比傳統(tǒng)器件要更加優(yōu)良。
[0015]二、由于本發(fā)明所提供的有機(jī)電致發(fā)光器件在實(shí)現(xiàn)單色光和白光的過程中，并未引入其他對器件性能產(chǎn)生不利影響的因素，所以器件性能優(yōu)異。本發(fā)明為高性能電致發(fā)光器件的設(shè)計(jì)和制造提供了更多的選擇。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是實(shí)施例1的發(fā)光層的電致發(fā)光光譜和空穴注入層的光致發(fā)光光譜:
圖3是實(shí)施例1器件的光譜性能圖；
圖4是實(shí)施例4和實(shí)施例5的結(jié)構(gòu)示意圖
附圖標(biāo)記為:1為陰極層、2為第二層發(fā)光層、3為空穴注入層、4為連接層、5為電子傳輸層、6為第一層發(fā)光層、7為第一電極層陽極層、8為襯底,201為藍(lán)色發(fā)光層,202為黃色發(fā)光層，601為藍(lán)色發(fā)光層,602為黃色發(fā)光層?！揪唧w實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述
本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種具有雙發(fā)光單元且具有由CuPc/C6(l構(gòu)成的連接層的有機(jī)電致發(fā)光器件。如圖1所示，I為陰極層、2為第二層發(fā)光層、3為空穴注入層、4為連接層、5為電子傳輸層、6為第一層發(fā)光層、7為第一電極層陽極層、8為襯底連接層材料可以是酞氰銅(CuPc)與足球烯(C6tl)以不同的方式混合在一起形成的混合物。
[0018]以下列出的是本發(fā)明的白光有機(jī)電致發(fā)光器件中常用材料的具體例，但是本發(fā)明并不局限于這些具體例。
[0019]本發(fā)明中的白光有機(jī)電致發(fā)光器件中，襯底100為電極和有機(jī)薄膜層的依托，它在可見光區(qū)域有著良好的透光性能，有一定的防水汽和氧氣滲透的能力，有較好的表面平整性，它可以是玻璃或者柔性基片或者金屬箔片，其中柔性基片可以是超薄玻璃、聚酯類或聚酞亞胺類化合物。 [0020]本發(fā)明中的白光有機(jī)電致發(fā)光器件中，第一電極層110作為白光有機(jī)電致發(fā)光器件正向電壓的連接層，它要求有較好的導(dǎo)電性能、可見光透明性以及較高的功函數(shù)。通常采用無機(jī)金屬氧化物(如氧化銦錫ΙΤ0、氧化銦鋅IZO等)、有機(jī)導(dǎo)電聚合物(如PED0T:PSS、PANI等)或聞功函數(shù)金屬材料(如金、銅、銀、怕等)。
[0021]本發(fā)明中的白光有機(jī)電致發(fā)光器件中，第二電極層170作為器件負(fù)向電壓的連接層，它要求具有較好的導(dǎo)電性能和較低的功函數(shù)，陰極通常為低功函數(shù)金屬材料鋰、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；或者一層很薄的緩沖絕緣層(如LiF, MgF2等)和前面所提高的金屬或合金。
[0022]按照本發(fā)明所提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，所述空穴注入層是一層具有補(bǔ)色功能的有機(jī)薄膜，包含一種光致發(fā)光峰位于可見光長波波段(560 nm~780 nm)的空穴注入材料。
[0023]所述空穴注入層補(bǔ)色功能是指空穴注入層受到發(fā)光層出射光光致激發(fā)，空穴注入層所發(fā)出的光與發(fā)光層出射光互成白光互補(bǔ)色。所述發(fā)光層可通過采用不同的發(fā)光材料發(fā)出單色光和白光；所述發(fā)光層為單層發(fā)光層或者是組合發(fā)光層。所述組合發(fā)光層是指由兩層或者多層有機(jī)薄膜組成的發(fā)光層。雙發(fā)光單元采用級聯(lián)的方式進(jìn)行連接。所述雙發(fā)光單元之間采用由有機(jī)材料CuPc/C6(l構(gòu)成的連接層進(jìn)行連接。
[0024]本發(fā)明中的有機(jī)電致發(fā)光器件中，空穴注入層3是噻吩類材料、聚對苯乙炔(PPV)及其衍生物、芳香胺類材料、稠環(huán)芳香化合物等。其中，噻吩類材料為聚(3-烷基噻吩)(卩341')、3-辛基取代聚噻吩(？301')、3-己基取代聚噻吩(P3HT)，PPV衍生物包括聚[2-甲氧基-5- (2-乙基己氧基)-1, 4-苯撐乙烯撐](MEH-PPV)，聚[2-甲氧基，5- (3，7- 二甲基-辛氧基)-對苯乙烯撐](MDM0-PPV)。
[0025]本發(fā)明中的有機(jī)電致發(fā)光器件中，發(fā)光層可以包含一種或者幾種有機(jī)發(fā)光材料。具體的可以列舉出:主體材料:4，4’-二(9-咔唑)聯(lián)苯(08?)、9，9’-(1，3-苯基)二-9H-咔唑(mCP)、4，4’，4’’-三(咔唑-9-基)三苯胺(TcPa)等；摻雜劑:3，5-二氟-2-(2-吡啶)苯基-(2-羧基吡啶)合銥(FIrpic，發(fā)光峰:472 nm)、三(2-苯基吡啶)合銥(Ir (ppy)3，發(fā)光峰:514 nm),乙酰丙酮酸二(2-苯基批卩定)銥(Ir (ppy)2 (acac),發(fā)光峰:380 nm和524nm),9, 10-雙[2，5-二對甲苯基氨]蒽(TTPA，發(fā)光峰:560 nm)等。
[0026]本發(fā)明中的有機(jī)電致發(fā)光器件中，電子傳輸層5材料具有高的最低未被占用軌道(LUMO)的無機(jī)或有機(jī)化合物。所述化合物可以是金屬配合物材料8-羥基喹啉鋁(Alq3),噁二唑類材料2-(4- 二苯基)-5-(4-叔丁苯基)_1，3，4-噁二唑18 (PBD),咪唑類材料
I,3，5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯41 (TPBi)等。
[0027]此處列出的是本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光器件具體例，但是本發(fā)明并不局限于這些具體例。
[0028]采用本發(fā)明制備的白光有機(jī)電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)舉例如下:
玻璃/ITO/單色光發(fā)光層/電子傳輸層/連接層/空穴注入層/單色光發(fā)光層/陰極
層；
玻璃/ITO/組合發(fā)光層/電子傳輸層/連接層/空穴注入層/組合發(fā)光層/陰極層；玻璃/ITO/白光發(fā)光層/電子傳輸層/連接層/空穴注入層/白光發(fā)光層/陰極層；柔性基板/ITO/單色光發(fā)光層/電子傳輸層/連接層/空穴注入層/單色光發(fā)光層/陰極層； 柔性基板/ITO/組合發(fā)光層/電子傳輸層/連接層/空穴注入層/組合發(fā)光層/陰極
層；
柔性基板/ITO/白光發(fā)光層/電子傳輸層/連接層/空穴注入層/白光發(fā)光層/陰極層。
[0029]實(shí)施例1
如圖1所示，器件的襯底8為玻璃襯底，第一電極層7為陽極層，6為第一層發(fā)光層，在陽極層與第一層發(fā)光層之間有空穴傳輸層，5為電子傳輸層,4為連接層,3為空穴注入層,2為第二層發(fā)光層，I為陰極層，在陰極層與第二發(fā)光層之間有電子傳輸層。
[0030][0030]器件的玻璃襯底材料為ΙΤ0、空穴注入層材料為MoO3，空穴傳輸層材料為NPB,發(fā)光層選擇藍(lán)色磷光材料FIrpic摻雜mCP，電子傳輸層材料選用Bphen，電子注入材料選擇為LiF，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為:
玻璃襯底/IT0/NPB(50nm)/mCP: FIrpic (15nm, 10%) /LiF (Inm) /CuPc: C60 (1:1, 30nm)/MoO3(3nm)/mCP:FIrpic(15nm, 10%)/Bphen(45nm)/Mg:Ag(1000 nm)
制備方法如下:
①用洗滌劑、乙醇溶液和去離子水對透明導(dǎo)電基片ITO玻璃進(jìn)行超聲清洗，清洗后用干燥氮?dú)獯蹈?。其中玻璃襯底上面的ITO膜作為器件的陽極層，ITO膜的方塊電阻為10 Ω/sq，膜厚為180 nm。
[0031]②將干燥后的基片移入真空室，在氣壓為20 Pa的氧氣壓環(huán)境下對ITO玻璃進(jìn)行低能氧等離子預(yù)處理10分鐘，濺射功率為20 W。
[0032]③將經(jīng)過預(yù)處理的基片在高真空環(huán)境下進(jìn)行有機(jī)薄膜的蒸鍍，按照器件結(jié)構(gòu)蒸鍍上陽極層，空穴傳輸層NPB、發(fā)光層mCP: FIrpic、電子傳輸層LiF、連接層CuPc/C6(l、空穴注入層MoO3、發(fā)光層mCP: FIrpic，蒸鍍速率及厚度由安裝在基片附近的膜厚儀監(jiān)控。
[0033]④在有機(jī)層蒸鍍結(jié)束后進(jìn)行金屬電極的制備。其氣壓為3X10_3 Pa，蒸鍍速率為Inm/s，合金中Mg:Ag比例為10:1，蒸鍍速率及厚度由安裝在基片附近的膜厚儀監(jiān)控。
[0034]⑤將做好的器件傳送到手套箱進(jìn)行封裝，手套箱為99.9%氮?dú)夥諊?。[0035]⑥測試器件的電流一電壓一亮度特性，并測試器件的發(fā)光光譜參數(shù)。
[0036]實(shí)施例2
如圖1所示，器件的襯底8為柔性襯底，第一電極層7為陽極層，6為第一層發(fā)光層，在陽極層與第一層發(fā)光層之間有空穴傳輸層，5為電子傳輸層,4為連接層,3為空穴注入層,2為第二層發(fā)光層，I為陰極層，在陰極層與第二發(fā)光層之間有電子傳輸層。
[0037]器件的柔性襯底材料為PET、聚合物導(dǎo)電陽極為PAN1、空穴注入層材料為Mo03，空穴傳輸層材料為NPB,發(fā)光層選擇藍(lán)色磷光材料FIrpic摻雜mCP,電子傳輸層材料選用Bphen,電子注入材料選擇為LiF，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為:
柔性襯底 /PANI/NPB (50nm) /mCP:FIrpic (15nm, 10%) /LiF (lnm)/CuPc:C60(1:1, 30nm) /MoO3(3nm)/mCP:FIrpic(15nm, 10%)/Bphen(45nm)/Mg:Ag(1000 nm)。
[0038]制備方法如下:
①用洗滌劑、乙醇溶液和去離子水對透明導(dǎo)電基片PET柔性襯底進(jìn)行超聲清洗，清洗后用干燥氮?dú)獯蹈伞Ｆ渲腥嵝砸r底上面的ITO膜作為器件的陽極層，ITO膜的方塊電阻為10 Ω/sq，膜厚為 180 nm。
[0039]②將干燥后的基片移入真空室，在氣壓為20 Pa的氧氣壓環(huán)境下對ITO柔性襯底進(jìn)行低能氧等離子預(yù)處理10分鐘，濺射功率為20 W。
[0040]③將經(jīng)過預(yù)處理的基片在高真空環(huán)境下進(jìn)行有機(jī)薄膜的蒸鍍，按照器件結(jié)構(gòu)蒸鍍上陽極層，空穴傳輸層N PB、發(fā)光層mCP: FIrpic、電子傳輸層LiF、連接層CuPc/C6(l、空穴注入層MoO3、發(fā)光層mCP: FIrpic，蒸鍍速率及厚度由安裝在基片附近的膜厚儀監(jiān)控。
[0041]④在有機(jī)層蒸鍍結(jié)束后進(jìn)行金屬電極的制備。其氣壓為3X10-3 Pa，蒸鍍速率為I nm/s，合金中Mg:Ag比例為10:1，蒸鍍速率及厚度由安裝在基片附近的膜厚儀監(jiān)控。
[0042]⑤將做好的器件傳送到手套箱進(jìn)行封裝，手套箱為99.9%氮?dú)夥諊?br> [0043]⑥測試器件的電流一電壓一亮度特性，并測試器件的發(fā)光光譜參數(shù)。
[0044]實(shí)施例3
如圖1所示，器件的襯底8為玻璃襯底，第一電極層7為陽極層，6為第一層發(fā)光層，在陽極層與第一層發(fā)光層之間有空穴傳輸層，5為電子傳輸層,4為連接層,3為空穴注入層,2為第二層發(fā)光層，I為陰極層，在陰極層與第二發(fā)光層之間有電子傳輸層。
[0045]器件的玻璃襯底材料為ΙΤ0、空穴注入層材料為MoO3，空穴傳輸層材料為NPB，發(fā)光層選擇綠色磷光材料Ir (ppy)3摻雜mCP,電子傳輸層材料選用Bphen,電子注入材料選擇為LiF，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為:
玻璃襯底 /ITO/NPB (50nm) /mCP:1r (ppy) 3 (15nml0%) /LiF (Inm) /CuPc: C60 (1:1, 30nm) /MoO3 (3nm) /mCP:1r (ppy) 3 (15nm, 10%) /Bphen (45nm) /Mg: Ag (1000 nm)，
制備方法如實(shí)施例1 實(shí)施例4
如圖3所不,器件的襯底8為玻璃襯底,第一電極層7為陽極層,6為第一層發(fā)光層,601為藍(lán)色發(fā)光層，602為黃色發(fā)光層,在陽極層與第一層發(fā)光層之間有空穴傳輸層,5為電子傳輸層，4為連接層,3為空穴注入層,2為第二層發(fā)光層,201為藍(lán)色發(fā)光層,202為黃色發(fā)光層I為陰極層，在陰極層與第二發(fā)光層之間有電子傳輸層。
[0046]器件的玻璃襯底材料為ΙΤ0、空穴注入層材料為MoO3，空穴傳輸層材料為NPB，發(fā)光層選擇(t_bt)2Ir (acac)摻雜mCP為黃光發(fā)光層，mCP: Fir6為藍(lán)色發(fā)光層,組成白光組合發(fā)光層，電子傳輸層材料選用Bphen，電子注入材料選擇為LiF，陰極層用Mg: Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為:
玻璃襯底/ITO/NPB(50 nm)/(t-bt)2Ir (acac) (10η m, 10 %)/mCP: Fir6 (15 nm, 10%)/ LiF (I nm) /CuPc: C60 (1:1, 30 nm) /MoO3 (3 nm)/ (t-bt) 2Ir (acac) (10 nm, 10 %) / mCP:Fir6 (15 nm, 10 %)/Bphen(45 nm)/Mg:Ag(1000 nm)
制備方法如實(shí)施例1 實(shí)施例5
如圖3所不,器件的襯底8為玻璃襯底,第一電極層7為陽極層,6為第一層發(fā)光層,601為藍(lán)色發(fā)光層，602為紅色發(fā)光層，兩者組成組合發(fā)光層，在陽極層與第一層發(fā)光層之間有空穴傳輸層，5為電子傳輸層，4為連接層,3為空穴注入層,2為第二層發(fā)光層,201為藍(lán)色發(fā)光層，202為紅色發(fā)光層，兩者組成組合發(fā)光層，I為陰極層，在陰極層與第二發(fā)光層之間有電子傳輸層。
[0047]器件的玻璃襯底材料為ΙΤ0、空穴注入層材料為MoO3，空穴傳輸層材料為NPB，發(fā)光層選擇藍(lán)色磷光材料FIrpic摻雜mCP和紅光材料(pbi) 2Ir (acac)摻雜mCP，電子傳輸層材料選用Bphen，電子注入材料選擇為LiF，陰極層用Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為:
玻璃襯底 /ITO/NPB (50nm) / (t-bt) 2Ir (acac) (10nm, 10%) /mCP: Fir6 (10 nm, 10 %)/LiF (lnm) /CuPc: C60 (1:1, 30nm) /MoO3 (3nm) / (t-bt)2Ir (acac) (lOnm, 10%) /mCP: Fir6 (10nm,10 %)/Bphen(45 nm)/Mg:Ag(1000 nm)
制備方法如實(shí)施例4?！?br> 【權(quán)利要求】
1.一種具有補(bǔ)色層的有機(jī)電致發(fā)光器件，包括襯底、第一電極層、功能層和第二電極層，其中第一電極層位于襯底表面，功能層位于第一電極層表面，第二電極層位于功能層表面；所述功能層包括發(fā)光層、電子傳輸層、連接層，空穴注入層和發(fā)光層，其特征在于，所述功能層還包括兩個(gè)發(fā)光單元，兩個(gè)發(fā)光單元間通過由有機(jī)材料CuPc/C6(l構(gòu)成的連接層級聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有補(bǔ)色層的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光單元通過發(fā)光材料發(fā)出單色光或白光。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有補(bǔ)色層的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光層為單發(fā)光層或?yàn)殡p發(fā)光層，所述發(fā)光層包含一種或者幾種有機(jī)發(fā)光材料其主體材料為4，4’-二 (9-咔唑)聯(lián)苯(〇8卩)、9，9’-(1，3-苯基)二-9H-咔唑(mCP)、4, 4’，4’’ -三(咔唑-9-基)三苯胺(TcPa);摻雜劑為3，5-二氟-2-(2-吡啶)苯基_(2-羧基吡啶)合銥(FIrpic,發(fā)光峰:472 nm)、三(2-苯基批P定)合銥(Ir (ppy) 3，發(fā)光峰:514 nm),乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)銥(Ir (ppy)2 (acac)，發(fā)光峰:380 nm 和 524 nm),9, 10-雙[2，5-二對甲苯基氨]蒽(TTPA，發(fā)光峰:560 nm)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有補(bǔ)色層的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述空穴注入層材料包括噻吩類材料、聚對苯乙炔(PPV)及其衍生物、芳香胺類材料或稠環(huán)芳香化合物，其中，噻吩類材料為聚(3-烷基噻吩)(P3AT)、3-辛基取代聚噻吩(P30T)、3-己基取代聚噻吩(Ρ3ΗΤ)，PPV衍生物包括聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)_1，4-苯撐乙烯撐](MEH-PPV)，聚[2-甲氧基，5-(3，7-二甲基-辛氧基)-對苯乙烯撐](MDMO-PPV)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有補(bǔ)色層的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述電子傳輸層的材料為小分子材料或聚合物材料，小分子材料為有機(jī)小分子材料，其包括金屬有機(jī)配合物、吡啶類、鄰菲咯啉類、噁二唑類或咪唑類化合物材料中的一種材料，其中金屬有機(jī)配合物包括8-羥基喹啉鋁(Alq3)或者二(2-甲基-8-喹啉并)-4-(苯基苯酚)鋁(BAlq)，吡啶類化合物包括三[2，4，6-三甲基-3-(吡啶-3-yl)苯基]-硼烷(3TPYMB)，鄰菲咯啉類化合物包括2，9- 二甲基-4，7-聯(lián)`苯-1，10-鄰二氮雜菲(BCP)或者4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲(BPhen)，噁二唑類材料是2-(4- 二苯基)-5-(4-叔丁苯基)_1，3，4-噁二唑(PBD)或者1,3-二 [(4-三元胺-丁基苯基)-1，3，4_重氮基酸-5-yl]苯(OXD-7)，咪唑類材料是1，3，5_三(N-苯基-苯并咪唑-2)苯(TPBi);有機(jī)聚合物電子傳輸材料包括C6tl衍生物、噻吩類材料、PPV衍生物或稠環(huán)芳香化合物，其中，C6tl衍生物為(6，6)-苯基461-丁酸甲酯(PCBM)、(6，6)-苯基461-丁酸丁酯(？088)、1-(3-甲氧羰基)丙基-1-噻吩基_[6，6]-亞甲基富勒烯(ThCBM)，噻吩類材料包括二氰基乙烯基-三聚噻吩(DCV3T)、聚(3-氰基-4-己基噻吩)(P3CN4HT)，PPV衍生物包括[氧雜-1，4-亞苯基-1，2-(1-氰基)-亞乙烯基_2，5- 二辛氧-1，4-亞苯基-1，2-(2-氰基)_亞乙烯基-1，4-亞苯基]聚合物(CN-Ether-PPV)、聚[2_甲氧基-5- (2-乙基己氧基)-α_氰1基_對苯乙稀撐](MEH-CN-PPV)，稠環(huán)芳香化合物材料包括3，4，9，10-茈四羧基-雙苯并咪唑(PTCBI)、3,4,9, 10-茈四甲酸二酐(PTCDA)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有補(bǔ)色層的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述空穴注入層材料包括芳香族二胺類化合物、芳香族三胺類化合物、咔唑類化合物、噻吩類材料、聚對苯乙炔(PPV)及其衍生物、芳香胺類材料、稠環(huán)芳香化合物或酞菁染料。其中芳香族二胺類化合物是N，N’-二(萘亞甲基-l-yl)-N，N’_ 二(苯基)-聯(lián)苯胺(NPB)，N，N’-二(萘亞甲基-2-yl)-N，N’_ 二 (苯基)_ 聯(lián)苯胺(β_ΝΡΒ)，Ν，Ν’_ 二 (3-甲基苯基)-N，N’-二(苯基)_聯(lián)苯胺(TPD)，N，N’ -二(萘亞甲基-l-yl)_N，N’ - 二(苯基)_2，2’ - 二甲基聯(lián)苯胺(a-NPD )，芳香族三胺類化合物是二 - [4- (N，N-聯(lián)甲苯-氨基)-苯基]環(huán)己烷(TAPC)等。其中，噻吩類材料包括5-乙烯基-2-四聚噻吩(V4T)、5 -乙烯基-五聚噻吩(V5T)、α，α - 二(2，2_ 二氛基乙稀)-五聚喔吩(DCV5T)、[2, 6- (4, 4- 二- (2-乙基己基)-4Η-環(huán)戍稀[2，1-b; 3，4-b’ ]-二噻吩)-交替-4，7-(2, I, 3-苯并噻二唑)]共聚物(PCPDTBT)、(5，5-二辛基-[2，2’ ；5’，2”;5”，2]四聚噻吩)_交替_(2，7-芴-9-酮)]共聚物(PQTF8)、聚(3-烷基噻吩)(P3AT)、3-己基取代聚噻吩(P3HT)，PPV衍生物包括聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯撐乙烯撐KMEH-PPV)，聚[2-甲氧基，5-(3，7-二甲基-辛氧基)-對苯乙烯撐](MDMO-PPV )。
7.所述具有補(bǔ)色層的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括以下步驟， ①利用洗滌劑溶液、丙酮、去離子水和乙醇對襯底進(jìn)行超聲清洗，清洗后用高壓氮?dú)獯蹈? ②將襯底移入真空鍍膜室中依次進(jìn)行第一電極層、功能層和第二電極層的制備，第一電極層、功能層和第二電極層直接制備于襯底上，或者經(jīng)過有機(jī)溶劑稀釋后制備于襯底上；所述第一電極層、功能層和第二電極層是通過真空蒸鍍、離子團(tuán)束沉積、離子鍍、直流濺射鍍膜、RF濺射鍍膜、離子束濺射鍍膜、離子束輔助沉積、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、高密度電感耦合式等離子體源化學(xué)氣相沉積、觸媒式化學(xué)氣相沉積、磁控濺射、電鍍、旋涂、浸涂、噴墨打印、輥涂、LB膜中的一種或者幾種方式而形成； ③將器件在手套箱進(jìn)行封 裝，手套箱為氮?dú)夥諊?br> 【文檔編號】H01L51/52GK103682170SQ201310724844
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】鐘建, 張澤岑, 鄧鳴, 楊祺, 趙決文, 于軍勝 申請人:電子科技大學(xué)