白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管及其制備方法
【專利摘要】白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管及其制備方法，從下往上順序依次蒸鍍：襯底、反射陽(yáng)極、空穴注入層、空穴傳輸層、雙藍(lán)光發(fā)光層、紅光發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、半透明陰極和光耦合輸出層。制備過(guò)程是先將襯底清潔，再在真空中進(jìn)行蒸鍍，待蒸鍍結(jié)束后冷卻即可。本發(fā)明通過(guò)使用半透明陰極和光耦合輸出層，有效的抑制了多光束干涉，整體增強(qiáng)了白光的輸出；利用雙藍(lán)光發(fā)光層靠近陽(yáng)極的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，增強(qiáng)藍(lán)光波段的寬角干涉；利用異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的雙藍(lán)光發(fā)光層，控制激子復(fù)合區(qū)域，增強(qiáng)藍(lán)光強(qiáng)度的同時(shí)提高器件色度的穩(wěn)定性。該發(fā)明有效改善了白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管的色度和穩(wěn)定性，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。
【專利說(shuō)明】白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管 及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 有機(jī)電致發(fā)光二極管（0LED)，因其具備全固態(tài)、主動(dòng)發(fā)光、高亮度、低功耗、高發(fā)光 效率、工作溫度寬、柔性等優(yōu)點(diǎn)而成為最具潛力的新一代發(fā)光技術(shù)。白光0LED不僅可實(shí)現(xiàn) 全彩顯示，還可以作為照明光源和液晶顯示的背光源，已在學(xué)術(shù)和產(chǎn)業(yè)界掀起了研究的熱 潮 [1'2] ([1] C. W. Tang, S. A. Van Slyke，Appl. Phys. Lett·，1987，51，913. [2] G. Gustufsson，Y. Cao，G. M. Treacy, F. Klavetter, N. Colaneri，A. J. Heeger， Nature，1992，357，447.)。傳統(tǒng)的白光OLED是底發(fā)光型，即光從透明玻璃基底射出。將 底發(fā)光型白光0LED與制作在0LED像素周邊的薄膜晶體管（TFT)驅(qū)動(dòng)電路結(jié)合，用于有源式 矩陣有機(jī)發(fā)光二極管（AM0LED)顯示器中，TFT就會(huì)限制0LED的開(kāi)口率，使像素面積變小 而影響顯示屏的亮度。頂發(fā)光型的有機(jī)發(fā)光器件（T0LED)，光從頂部的半透明電極射出，發(fā) 光面和TFT分開(kāi)，可以獲得接近100%的開(kāi)口率，提高顯示器的亮度?；诠杌敯l(fā)光型白光 0LED的彩色顯示器因?yàn)榭梢酝瑫r(shí)利用頂發(fā)射器件的高開(kāi)口率、成熟的硅基驅(qū)動(dòng)電路以及彩 膜技術(shù)而被譽(yù)為最有吸引力的全彩技術(shù)之一。獲得高性能的白光T0LED是實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)， 提高 AM0LED 彩色顯示器性能的重要手段[3-5]( [3] H. Kanno，Y. R. Sun, S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett. , 2005, 86, 263502. [4] S. F. Hsu, C. C. Lee, S. W. Swang, C. H. Chen, Appl. Phys. Lett. , 2005, 86, 253508. [5] Μ. T. Lee, M. R. Tseng, Curr. Appl. Phys.，2008，8，616) 〇
[0003] 為了滿足商業(yè)化的需求，白光T0LED除了需要有高效率之外，還必須達(dá)到一 系列色度性能上的要求，比如：具有白光等能點(diǎn)（0.33，0.33)附近的色坐標(biāo)，色溫在 2500K-6500K之間，在不同電壓下，色坐標(biāo)的漂移小于（0.01，0.01)等 te'7]([6] S. F. Chen, L L Deng, J. Xie，L Peng, L H. Xie，Q. L Fan, W. Huang, Recent Developments in Top-Emitting Organic Light-Emitting Diodes, Adv. Mater. , 2010， 22, 5227. [7] S. F. Chen, Q. Wu, M. Kong, X. F. Zhao, Z. Yu, P. Jia, W. Huang, On the origin of the shift in color in white organic light-emitting diodes J. Mater. Chem. C. 2013，1，3508.)。在頂發(fā)光型的器件中，由于兩側(cè)金屬電極的高反射率， 會(huì)在器件內(nèi)形成微腔效應(yīng)。微腔效應(yīng)不僅降低了器件的發(fā)光效率，而且會(huì)使光譜中某種波 長(zhǎng)的光被共振增強(qiáng)，且光譜隨角度的變化比較大，影響了白光的色度性能，使高效優(yōu)質(zhì)的白 光難以實(shí)現(xiàn)。在目前常規(guī)的有機(jī)發(fā)光二極管中，有機(jī)層的總厚度大約在100 nm左右，這樣 的有機(jī)層厚度使微腔的共振對(duì)紅光有顯著的增強(qiáng)，而對(duì)藍(lán)光則有明顯的抑制。再加上藍(lán)光 發(fā)光材料本身發(fā)光效率較低，所以實(shí)現(xiàn)高性能的白光T0LED的關(guān)鍵在于提高器件中藍(lán)光的 強(qiáng)度 [8'9] ([8] P. Freitag，S. Reineke，S. Olthof，M. Furno，B. Lussem, K. Leo, Org. Electron. , 2010, 11, 1676 . [9] L. L. Deng, S. F. Chen, J. Xie, Q. Yan, Org. Electron. , 2013, 14, 423. )〇
[0004] 真空熱蒸鍍是指在真空環(huán)境中，將材料加熱并蒸鍍到基片上。在真空蒸鍍制膜之 前，首先要根據(jù)不同的應(yīng)用目的選擇金屬、玻璃、塑料等作為基片，用于制膜的基片必須具 有很高的平整度；然后要對(duì)基片進(jìn)行徹底的清洗，去除基片表面附著的污物。以上兩個(gè)步驟 對(duì)薄膜的生長(zhǎng)情況和最終的性能都有很重要的影響。真空蒸鍍的過(guò)程中，要在保證蒸鍍室 處于1(Γ 6-1(Γ4的高真空度的條件下，將待成膜的物質(zhì)進(jìn)行蒸發(fā)或升華，使之早基片表面析 出。
[0005] 真空蒸鍍技術(shù)是目前制備0LED的主流技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1)可適用于鍍制結(jié) 合強(qiáng)度要求不高的各種功能膜，如電極的導(dǎo)電膜，合金薄膜，有機(jī)薄膜等；（2)能在金屬、半 導(dǎo)體、絕緣體甚至塑料、紙張表面上制備各種薄膜；（3)可以不同的沉積速率、不同的基片 溫度和不同的蒸氣分子入射角蒸鍍成魔，可得到不同顯微結(jié)構(gòu)和結(jié)晶形態(tài)的薄膜；（4)薄 膜的純度很高；（5)易于在線檢測(cè)和控制薄膜的厚度與成分。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 解決的技術(shù)問(wèn)題：本發(fā)明的目的是提供白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管及其制備方 法，可以有效提高頂發(fā)光型白光中藍(lán)光的比例，使白光的色度得到改善，同時(shí)也能有效提高 白光的穩(wěn)定性；可以通過(guò)調(diào)整器件結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整白光的色度，但是不影響白光的穩(wěn)定性。器 件的制造方法比較簡(jiǎn)單，具有較強(qiáng)的重復(fù)性。。
[0007] 技術(shù)方案：為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā) 光二極管，按照從下往上的順序依次蒸鍍：襯底、反射陽(yáng)極、空穴注入層、空穴傳輸層、雙藍(lán) 光發(fā)光層、紅光發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、半透明陰極、光f禹合輸出層。
[0008] 作為優(yōu)選的是，所述襯底為玻璃基片、硅片或柔性襯底，反射陽(yáng)極為金、銀或銅薄 膜，薄膜厚度80-100 nm。
[0009] 作為優(yōu)選的是，所述空穴注入層按照由下而上的順序由空穴注入材料氧化鑰 (皿〇(^)層和4,4'，4"-三[3-甲基苯基（苯基）氨基]三苯基胺（4,4'，4〃-壯18(3-1^七 hylphenylphenylamino)_triphenylamine，m-MTDATA)層構(gòu)成，其中 MoOx 層的厚度為 2-3 nm，m-MTDATA層的厚度為15-25 nm，所述空穴傳輸層是空穴傳輸材料N，N'_二（1-萘 基）_N, N，-二苯基 _1，1，-聯(lián)苯 _4, 4,-二胺（N, N，_di (naphthalene-l-yl) -N, N，-dipheny 1-benzi-dine ,ΝΡΒ)層，厚度為10-15 nm;或者，所述空穴注入層采用MoOx結(jié)合p型雜質(zhì) 2, 3, 5, 6-四氟-7, 7'，8, 8' -四氰二甲基對(duì)苯醌（2, 3, 5, 6-Tetrafluor〇-7, 7, 8, 8-tetracya no-quinodimethane，F(xiàn)4-TCNQ)摻雜的空穴傳輸材料Ν，Ν，Ν'，Ν' -四（4 -甲氧基苯基）聯(lián) 苯胺（Ν, Ν, Ν'，Ν' -tetrakis (4-Methoxy-phenyl) benzidine ,ΜΕΟ-TPD)形成 ρ 型慘雜層，所 述P型摻雜層的厚度為20-30 nm，F(xiàn)4-TCNQ相對(duì)于ΜΕΟ---)的摻雜質(zhì)量百分比為3%，空穴傳 輸層采用ΜΕ0---)層，厚度為10-15 nm。
[0010] 作為優(yōu)選的是，所述雙藍(lán)光發(fā)光層按照從下而上的順序由空穴型藍(lán)光層和電子 型藍(lán)光層組成異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，所述空穴型藍(lán)光層采用空穴型主體材料4, 4'，4' ' -三（N-咔 唑基）-三苯胺（4,4，，4'' -tris(N_carbazolyl)-triphenylamine，TCTA)慘雜藍(lán)光客 體材料形成，厚度為15 nm，所述電子型藍(lán)光層采用電子型主體材料2 -(二苯基）螺二 莉（2_(diphenylphosphoryl)spirofluorene , SPP01)摻雜藍(lán)光客體材料形成，厚度為 4-10 nm，所述藍(lán)光客體材料為磷光藍(lán)光材料雙（4, 6-二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥 (iridium (III) bis[(4,6-difluorophenyl)-pyridinat0-N，C2,] picolinate ,FIrpic), 所述FIrpic相對(duì)于空穴型主體材料和電子型主體材料SPP01的摻雜質(zhì)量百分比為7 %。
[0011] 作為優(yōu)選的是，所述紅光發(fā)光層由電子型主體材料SPP01摻雜紅光客體材料組 成，厚度為5-10 nm，所述紅光客體材料為磷光紅光材料（乙酰丙酮）雙（2-甲基二苯 并[卩，扣喹喔啉）合銥（1^8(2-11161：1171(1讓61120[；1^11]911；[110叉&1；[116)(&06七71&061：0仙七6) iridium (III)，Ir(MDQ)2(acac))，所述 Ir(MDQ)2(acac)相對(duì)于電子型主體材料 SPP01 的 摻雜質(zhì)量百分比為4-7 %。
[0012] 作為優(yōu)選的是，所述電子傳輸層是4, 7-二苯基-1，10-菲啰啉（4, 7-diphenyl-l ，l〇-phe-nanthroline, BPhen)層，厚度為10 nm，所述電子注入層由電子傳輸材料BPhen 中摻入電子型雜質(zhì)鋰（Li)構(gòu)成，所述Li相對(duì)于電子傳輸材料BPhen的摻雜質(zhì)量百分比為 2-3%，厚度為20 nm，所述半透明陰極按照從下而上的順序由厚度為4 nm的Sm層和厚度為 12 nm的Ag層構(gòu)成。
[0013] 作為優(yōu)選的是，所述光耦合輸出層的材料是m-MTDATA，厚度為40-60 nm ;或者，所 述光耦合輸出層的材料為硫化鋅（ZnS)，厚度為20-30 nm。
[0014] 所述白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管的制備方法，包括以下步驟： 1) 將襯底依次放入丙酮、乙醇和去離子水中分別超聲清洗8-12分鐘，經(jīng)氮?dú)獯蹈珊笾?于烘箱中80-120°C，25-35分鐘烘干； 2) 將襯底放入真空蒸鍍室，待真空度達(dá)到4X 1(Γ4-6Χ l(T4Pa時(shí)，逐層蒸鍍制備反射陽(yáng) 極、空穴注入層、空穴傳輸層、雙藍(lán)光發(fā)光層、紅光發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、半透明 陰極和光f禹合輸出層； 3) 蒸鍍反射陽(yáng)極的沉積速率為0.1 nm/S，蒸鍍半透明陰極的沉積速率為0.05 nm/S， 蒸鍍單一成分有機(jī)層的沉積速率為〇. 1 nm/S，單一成分有機(jī)層是指用單一的有機(jī)材料構(gòu)成 的； 4) 在制備空穴注入層的p型摻雜層、雙藍(lán)光發(fā)光層、紅光發(fā)光層和電子注入層時(shí)，主體 材料和客體材料在各自的蒸發(fā)源中同時(shí)蒸鍍，蒸鍍完成后，在4X 1(Γ4-6Χ l(T4Pa的條件下 冷卻2小時(shí)至25°C后，進(jìn)行器件參數(shù)的測(cè)試。
[0015] 作為優(yōu)選的是，上述白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管的制備方法步驟2)的真空度為 5Xl(T 4Pa。
[0016] 作為優(yōu)選的是，上述白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管的制備方法步驟4)在蒸鍍時(shí)， 主體材料的沉積速率均為0.1 nm/S，各客體材料的沉積速率分別0.003 nm/S， FIrpic 0.007 nm/S，Ir(MDQ)2(acac) 0.004 nm/S 和 Li 0.009 nm/S。
[0017] 有益效果 1.本發(fā)明采用異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)的雙藍(lán)光發(fā)光層，雙藍(lán)光發(fā)光層相對(duì)靠近反射陽(yáng)極，使頂發(fā) 光型二極管中通常被抑制的藍(lán)光強(qiáng)度大大提高，從而保證了白光的色度。
[0018] 2.本發(fā)明將紅光客體材料摻雜在電子型的主體材料中，利用空穴擴(kuò)散長(zhǎng)度隨電壓 變化較小的特點(diǎn)，有效控制了不同工作電壓下激子復(fù)合區(qū)域的變化，使藍(lán)光激子和紅光激 子的比例保持相對(duì)穩(wěn)定，從而大大提1? 了白光的穩(wěn)定性。
[0019] 3.本發(fā)明采用雙層金屬作為半透明陰極，并進(jìn)一步結(jié)合光耦合輸出層，降低了電 極的反射率，使光的輸出增強(qiáng)，有效提高了器件的效率。同時(shí)，半透明陰極反射率的降低，也 減小了光譜對(duì)角度的依賴，使頂發(fā)光型白光的角度穩(wěn)定性也得到了提高。
[0020] 本發(fā)明的制備過(guò)程比較簡(jiǎn)單，可在真空蒸鍍室中一次性完成。頂發(fā)光型白光的色 度和效率可以通過(guò)調(diào)整發(fā)光客體的濃度，和p/n摻雜的濃度來(lái)實(shí)現(xiàn)，以上調(diào)整不會(huì)明顯影 響器件的穩(wěn)定性，器件的可重復(fù)性較強(qiáng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0021] 圖1為白光頂發(fā)光型二極管及其制備方法的二極管的結(jié)構(gòu)示意圖，自下而上依次 為：襯底1，反射陽(yáng)極2,空穴注入層3,空穴傳輸層4,雙藍(lán)光發(fā)光層5,紅光發(fā)光層6,電子傳 輸層7,電子注入層8,半透明陰極9和光耦合輸出層10 ; 圖2為白光頂發(fā)光型二極管及其制備方法的實(shí)施例1中白光T0LED的電流、亮度和效 率隨電壓變化的曲線； 圖3為白光頂發(fā)光型二極管及其制備方法的實(shí)施例1中白光T0LED的不同亮度下，器 件的歸一化光譜； 圖4為白光頂發(fā)光型二極管及其制備方法的實(shí)施例1中白光T0LED不同觀察角度下， 器件的歸一化光譜； 圖5為白光頂發(fā)光型二極管及其制備方法的實(shí)施例2中白光T0LED在不同工作電壓下 的歸一化光譜，插圖是亮度和效率隨電壓的變化曲線； 圖6為白光頂發(fā)光型二極管及其制備方法的實(shí)施例3中白光T0LED在不同工作電壓下 的歸一化光譜，插圖是亮度和效率隨電壓的變化曲線； 圖7為白光頂發(fā)光型二極管及其制備方法的實(shí)施例4中白光T0LED在不同工作電壓下 的歸一化光譜。

【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面的實(shí)施例可使本專業(yè)技術(shù)人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本 發(fā)明。
[0023] 實(shí)施例1 1) 清洗玻璃基片作為襯底1 ; 2) 將玻璃基片放入真空蒸鍍室后，抽真空至5Xl(T4Pa以上； 3) 以沉積速率為0. 1 nm/S蒸鍍金屬Ag反射陽(yáng)極2,厚度為80 nm ; 4) 蒸鍍空穴注入層3 :先用單一成分有機(jī)材料MoOx蒸鍍MoOx層，其中沉積速率為0. 1 nm/S，蒸鍍厚度為2 nm，冷卻30分鐘，再用單一成分有機(jī)材料m-MTDATA蒸鍍m-MTDATA層， 沉積速率為0.1 nm/S，蒸鍍厚度為25 nm;蒸鍍空穴傳輸層4,采用單一成分有機(jī)材料蒸鍍 NPB層，沉積速率為0· 1 nm/S，蒸鍍厚度為15 nm ; 5) 蒸鍍雙藍(lán)光發(fā)光層5,先采用空穴型主體材料TCTA :質(zhì)量百分比為7 %的藍(lán)光客體 材料FIrpic蒸鍍空穴藍(lán)光層，厚度15 nm，再采用電子型主體材料SPP01:質(zhì)量百分比為7% 的藍(lán)光客體材料FIrpic蒸鍍電子型藍(lán)光層，厚度4 nm，其中，蒸鍍TCTA和SPP01時(shí)的沉積 速率為0· 1 nm/S，F(xiàn)Irpic的沉積速率為0· 007 nm/S ; 6) 蒸鍍紅光發(fā)光層6,采用電子型主體材料SPP01 :質(zhì)量百分比為4 %的紅光客體材 料Ir(MDQ)2 (acac)蒸鍍，厚度10 nm，其中，蒸鍍SPP01的沉積速率為0. 1 nm/S，Ir(MDQ)2 (acac)的沉積速率為0. 004 nm/S ; 7) 蒸鍍電子傳輸層7,采用單一成分有機(jī)材料BPhen蒸鍍而成，厚度10 nm，蒸鍍時(shí)沉 積速率為0.1 nm/S;蒸鍍電子注入層8,采用電子傳輸材料BPhen:質(zhì)量百分比為3% Li蒸 鍍而成，厚度20 nm，其中，蒸鍍BPhen的沉積速率為0. 1 nm/S，Li的沉積速率為0. 009 nm/ S ； 8) 蒸鍍半透明陰極9,先蒸鍍Sm厚度4 nm和再蒸鍍Ag厚度12 nm，蒸鍍時(shí)Sm和Ag 的沉積速率為〇. 1 nm/S ; 9) 蒸鍍光耦合輸出層10,采用單一成分有機(jī)材料m-MTDATA蒸鍍而成，厚度40 nm，蒸鍍 時(shí)沉積速率為0. 1 nm/S ; 10) 通過(guò)Keithley2400電流源結(jié)合PR-655光譜儀測(cè)量器件的電流-電壓-亮度、光 譜特性。
[0024] 如圖2所示為實(shí)施例1中所述器件的電流-亮度-電壓曲線和電流效率-電流曲 線。由圖可以看到器件的最大亮度接近16000 cd/m2,最大效率達(dá)到13.3 cd/A。圖3為器 件在不同亮度下的歸一化光譜。由光譜圖可以看出器件所發(fā)白光中藍(lán)光和紅光的比例比較 平衡，測(cè)得的色坐標(biāo)為（0.33, 0.41)，比較接近白光等能點(diǎn)，這一色度在頂發(fā)光型白光中是 比較出色的。此外，在亮度變化范圍ΚΓ?ΟΟΟΟ cd/m2之內(nèi)，器件光譜形狀基本沒(méi)有變化，測(cè) 得的色坐標(biāo)的漂移僅為（0.009，0.001)，實(shí)現(xiàn)了很好的色穩(wěn)定性。圖4為器件在不同發(fā)光 角度下的光譜，隨著角度的增大，藍(lán)光有所增強(qiáng)，但是光譜總體變化不大，在0-60 ° C范圍 內(nèi)，白光的色坐標(biāo)從（〇. 33，0. 41)變化為（0. 31，0. 39)，同樣展現(xiàn)出較好的角度穩(wěn)定性。
[0025] 實(shí)施例2 1) 與實(shí)施例1相同，進(jìn)行玻璃基片襯底1的清洗，反射陽(yáng)極2、空穴注入層3、空穴傳輸 層4、雙藍(lán)光發(fā)光層5、紅光發(fā)光層6、電子傳輸層7、電子注入層8和半透明陰極9的蒸鍍； 2) 蒸鍍光耦合輸出層10，采用單一成分有機(jī)材料m-MTDATA蒸鍍而成，厚度60 nm。
[0026] 與實(shí)施例1相比，實(shí)施例2中器件的光耦合輸出層增加為60 nm。對(duì)于用m-MTDATA 作為耦合輸出材料，60 nm是最佳的厚度，能夠最大程度的提高光的輸出，使器件效率提高。 通過(guò)這一結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，實(shí)施例2中器件的最大亮度達(dá)到18940 cd/m2,最大效率達(dá)到了 16. 6 cd/A，色坐標(biāo)為（0. 31，0. 44)，在整個(gè)點(diǎn)亮過(guò)程中色坐標(biāo)的漂移為（0. 009，0. 004)。如圖5 所示為實(shí)施例2中器件在不同電壓下的歸一化光譜，由圖可見(jiàn)器件同樣具有很好的色穩(wěn)定 性。
[0027] 實(shí)施例3 1) 與實(shí)施例1相同，進(jìn)行玻璃基片襯底1的清洗、反射陽(yáng)極2、空穴注入層3、空穴傳輸 層4、雙藍(lán)光發(fā)光層5和紅光發(fā)光層6的蒸鍍； 2) 蒸鍍電子注入層8,采用電子傳輸材料BPhen :質(zhì)量百分比為2% Li蒸鍍而成，厚度 20 nm ； 3) 與實(shí)施例1相同，進(jìn)行半透明陰極9和光耦合輸出層10的蒸鍍； 4) 通過(guò)Keithley2400電流源結(jié)合PR-655光譜儀測(cè)量器件的電流-電壓-亮度、光譜 特性。
[0028] 相比于實(shí)施例1，實(shí)施例3中的器件的電子注入層中Li的摻雜濃度降低為2%。由 于電子濃度的降低，器件的效率和色度均發(fā)生了一些變化。實(shí)施例3中的器件，最大效率為 8.8 cd/A，色坐標(biāo)為（0.32，0.40)。雖然電子注入層中電子雜質(zhì)的摻雜濃度的變化使器件 的效率和色度有了一些改變，但是器件的色穩(wěn)定性仍然很好，如圖6所示為實(shí)施例3中所述 器件在不同電壓下的歸一化光譜。
[0029] 實(shí)施例4 1) 與實(shí)施例1相同，進(jìn)行玻璃基片襯底1的清洗、反射陽(yáng)極2和MoOx層的蒸鍍； 2) 蒸鍍空穴注入層3,采用有機(jī)材料ME0-TPD:質(zhì)量百分比為3% F4-TCNQ蒸鍍而成， 厚度為30 nm，蒸鍍空穴傳輸層4,采用材料ME0-TH)蒸鍍而成，厚度為10 nm，其中蒸鍍 MEO-TH)時(shí)的沉積速率為0. 1 nm/S，蒸鍍F4-TCNQ的沉積速率為0. 003 nm/S ; 3) 蒸鍍雙藍(lán)光發(fā)光層5,采用空穴型主體材料TCTA :質(zhì)量百分比為8 % FIrpic蒸鍍 空穴型藍(lán)光層，厚度15 nm，在采用電子型主體材料SPP01 :質(zhì)量百分比為8% FIrpic蒸鍍電 子型藍(lán)光層，厚度10 nm，蒸鍍時(shí)沉積速率與實(shí)施例1相同； 4) 蒸鍍紅光發(fā)光層6,采用電子型主體材料SPP01:質(zhì)量百分比為4 %的紅光客體材料 Ir(MDQ)2(acac)蒸鍍，厚度5nm，蒸鍍時(shí)沉積速率與實(shí)施例1相同； 5) 與實(shí)施例1相同，蒸鍍電子傳輸層7、電子注入層8、半透明陰極9和光耦合輸出層 10 ； 6) 通過(guò)Keithley2400電流源結(jié)合PR-655光譜儀測(cè)量器件的電流-電壓-亮度、光譜 特性。
[0030] 在實(shí)施例4中，我們采用ME0-TPD:質(zhì)量百分比為3% F4-TCNQ/ME〇-Tro作為器件 的空穴注入層、空穴傳輸層。該空穴傳輸層結(jié)構(gòu)能有利于空穴的注入，使器件中空穴的分布 發(fā)生了變化，因此，相應(yīng)的將雙藍(lán)光發(fā)光層SPP01 :質(zhì)量百分比為7% FIrpic的厚度調(diào)整為 10 nm，而紅光發(fā)光層SPP01:質(zhì)量百分比為4 % Ir(MDQ)2 (acac)的厚度降低為5 nm。實(shí) 施例4中器件的最大效率為7. 06 cd/A，器件的色坐標(biāo)為（0. 48，0. 40)，點(diǎn)亮過(guò)程中色坐標(biāo) 的變化為（〇. 03，0. 007)。圖7為實(shí)施例4的器件在不同電壓下的歸一化光譜。
[0031] 實(shí)施例1至實(shí)施例4中的器件，均采用了異質(zhì)結(jié)型雙藍(lán)光發(fā)光層結(jié)構(gòu)，且紅光客體 材料摻雜在電子型的主體材料中，該種發(fā)光層結(jié)構(gòu)使激子的主要復(fù)合區(qū)域位于雙藍(lán)光發(fā)光 層中，使頂發(fā)光型的白光具有飽和的色度，同時(shí)激子的分布區(qū)域隨電壓的變化很小，從而實(shí) 現(xiàn)了很好的色穩(wěn)定性。在不同的實(shí)施例中，載流子傳輸層結(jié)構(gòu)和發(fā)光層結(jié)構(gòu)進(jìn)行了一定的 調(diào)整，雖然對(duì)效率和色度有一定的影響，但是光譜的穩(wěn)定性都能夠得到保證，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明 的目的，同時(shí)也證明了本發(fā)明中器件性能的可重復(fù)性，有利于該發(fā)明在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。
【權(quán)利要求】
1. 白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管，其特征在于，按照從下往上的順序依次蒸鍍：襯底 (1)、反射陽(yáng)極（2)、空穴注入層（3)、空穴傳輸層（4)、雙藍(lán)光發(fā)光層（5)、紅光發(fā)光層（6)、電 子傳輸層（7)、電子注入層（8)、半透明陰極（9)和光耦合輸出層（10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管，其特征在于：所述襯底（1)為玻 璃基片、硅片或柔性襯底，所述反射陽(yáng)極（2)為金、銀或銅薄膜，薄膜厚度為80-100nm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管，其特征在于：所述空穴注入層 (3)按照由下而上的順序由MoOx層和m-MTDATA層構(gòu)成，其中MoOx層的厚度為2-3 nm， m-MTDATA層的厚度為15-25 nm，所述空穴傳輸層（4)是NPB層，厚度為10-15 nm;或者，所 述空穴注入層（3)采用MoOx結(jié)合p型雜質(zhì)F4-TCNQ摻雜的空穴傳輸材料ΜΕ0---)形成p型 摻雜層，所述P型摻雜層的厚度為20-30 nm，F(xiàn)4-TCNQ相對(duì)于ΜΕ0---)的摻雜質(zhì)量百分比為 3%，所述空穴傳輸層（4)采用ΜΕ0---)層，厚度為10-15 nm。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管，其特征在于：所述雙藍(lán)光發(fā)光 層（5)按照從下而上的順序由空穴型藍(lán)光層和電子型藍(lán)光層組成異質(zhì)結(jié)結(jié)構(gòu)，所述空穴型 藍(lán)光層采用空穴型主體材料TCTA摻雜藍(lán)光客體材料形成，厚度為15 nm，所述電子型藍(lán)光 層采用電子型主體材料SPP01摻雜藍(lán)光客體材料形成，厚度為4-10 nm，所述藍(lán)光客體材 料為磷光藍(lán)光材料FIrpic，所述FIrpic相對(duì)于空穴型主體材料TCTA和電子型主體材料 SPP01的摻雜質(zhì)量百分比均為7 %。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管，其特征在于：所述紅光發(fā)光層 (6) 由電子型主體材料SPP01摻雜紅光客體材料形成，厚度為5-10 nm，所述紅光客體材料 為磷光紅光材料Ir (MDQ) 2 (acac)，所述Ir (MDQ) 2 (acac)相對(duì)于電子型主體材料SPP01的摻 雜質(zhì)量百分比為4-7 %。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管，其特征在于：所述電子傳輸層 (7) 是BPhen層，厚度為10 nm，所述電子注入層（8)由電子傳輸材料BPhen中摻入電子型雜 質(zhì)Li構(gòu)成，所述Li相對(duì)于電子傳輸材料BPhen的摻雜質(zhì)量百分比為2-3%，厚度為20 nm， 所述半透明陰極（9)按照從下而上的順序由厚度為4 nm的Sm層和厚度為12 nm的Ag層 構(gòu)成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管，其特征在于：所述光f禹合輸出 層（10)的材料是m-MTDATA，厚度為40-60 nm;或者，所述光耦合輸出層（10)的材料為ZnS， 厚度為20-30 nm。
8. 權(quán)利要求1所述白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于，包括以下 步驟： 1) 將襯底（1)依次放入丙酮、乙醇和去離子水中分別超聲清洗8-12分鐘，經(jīng)氮?dú)獯蹈?后置于烘箱中80-120°C，25-35分鐘烘干； 2) 將襯底（1)放入真空蒸鍍室，待真空度達(dá)到4X 1(Γ4-6 X l(T4Pa時(shí)，逐層蒸鍍制備反 射陽(yáng)極（2)、空穴注入層（3)、空穴傳輸層（4)、雙藍(lán)光發(fā)光層（5)、紅光發(fā)光層（6)、電子傳輸 層（7)、電子注入層（8)、半透明陰極（9)和光耦合輸出層（10); 3) 蒸鍍反射陽(yáng)極（2)的沉積速率為0. 1 nm/S，蒸鍍半透明陰極（9)的沉積速率為0. 05 nm/S，蒸鍍單一成分有機(jī)層的沉積速率為0. 1 nm/S ; 4) 在制備空穴注入層（3)的p型摻雜層、雙藍(lán)光發(fā)光層（5)、紅光發(fā)光層（6)和 電子注入層（8)時(shí)，主體材料和客體材料在各自的蒸發(fā)源中同時(shí)蒸鍍，蒸鍍完成后，在 4X 1(Γ4-6Χ l(T4Pa的條件下冷卻2小時(shí)至25°C后，進(jìn)行器件參數(shù)的測(cè)量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于：步驟 2)的真空度為5X10_4Pa。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述白光頂發(fā)光型有機(jī)發(fā)光二極管的制備方法，其特征在于：步驟 4)在蒸鍍時(shí)，主體材料的沉積速率均為0. 1 nm/S，各客體材料的沉積速率分別是F4-TCNQ 0.003 nm/S，F(xiàn)Irpic 0.007 nm/S，Ir(MDQ)2(acac) 0.004 nm/S 和 Li 0.009 nm/S。
【文檔編號(hào)】H01L51/56GK104124391SQ201410352169
【公開(kāi)日】2014年10月29日 申請(qǐng)日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】鄧玲玲, 陳淑芬, 石弘穎, 劉斌, 黃維 申請(qǐng)人:南京郵電大學(xué)