一种有机电致发光器件的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及有机电致发光领域，特别涉及一种有机电致发光器件的制备方法。
【背景技术】
[0002]1987年，美国Eastman Kodak公司的C.W.Tang和VanSlyke报道了有机电致发光研究中的突破性进展。利用超薄薄膜技术制备出了高亮度，高效率的双层有机电致发光器件(01^)。10￥下亮度达到10000(1/1112，其发光效率为1.511111/￥，寿命大于100小时。
[0003]OLED的发光原理是基于在外加电场的作用下，电子从阴极注入到有机物的最低未占有分子轨道(LUMO)，而空穴从阳极注入到有机物的最高占有轨道(HOMO)。电子和空穴在发光层相遇、复合、形成激子，激子在电场作用下迀移，将能量传递给发光材料，并激发电子从基态跃迀到激发态，激发态能量通过福射失活，产生光子，释放光能。
[0004]在传统的发光器件中，器件内部发光材料发出的光大约只有18%是可以发射到外部去的，大部分发出的光会以其他形式消耗在器件外部。研究发现，OLED光损耗大，一部分原因是玻璃和阳极界面之间存在折射率的差(如玻璃与ITO之间的折射率之差，玻璃折射率为1.5，ITO为1.8)，光从ITO到达玻璃，就会发生全反射，引起了全反射的损失，从而导致整体出光性能较低。还有部分原因在于空穴注入层的不完善。由于现有空穴注入层的材质通常为金属氧化物，它在可见光范围内的吸光率较高，造成了光损失；另外，金属氧化物为无机物，与空穴传输层的有机材料性质差别较大，两者界面之间存在折射率差，容易引起全反射，导致OLED整体出光性能较低。因此非常有必要对玻璃基底和空穴注入层的材质进行改进。
【发明内容】
[0005]为解决上述技术问题，本发明提供了一种有机电致发光器件，包括依次层叠的玻璃基底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极;所述空穴注入层材质为高功函数金属、金属氧化物和高折射率材料形成的混合材料，本发明有效提高器件的发光效率和出光效能。
[0006]第一方面，本发明提供了一种有机电致发光器件，包括依次层叠的玻璃基底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极;所述空穴注入层材质为高功函数金属、金属氧化物和高折射率材料按质量比为1:0.05?0.3:0.01?0.1形成的混合材料;所述高功函数金属为二氧化镨(Pr02)、三氧化二镨(Ρ?03)、氧化钐(S1112O3)或三氧化镱(Yb2O3)，所述金属氧化物为三氧化钼(MoO3)、三氧化妈(WO3)或五氧化二^UV2O5)，所述高折射率材料为氧化锆(ZrO2)、氧化锌(ZnO)或氧化镁(MgO)。
[0007]优选地，所述空穴注入层厚度为20?60nm。
[0008]优选地，所述玻璃基底的折射率为1.8?2.2，在400nm的光透过率为90 %?96 %。
[0009 ] 更优选地，所述玻璃基底选自牌号为N-LAF36、N-LASF31A、N-LASF41或N-LASF44的玻璃，所述玻璃基底折射率为1.8?1.9。
[0010]所述高折射率玻璃基底的折射率为1.8?2.2，在400nm的光透过率为90%?96 % ；所述空穴注入层材质为高功函数金属、金属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与阳极之间的全反射，使更多的光入射到基板中，高功函数金属(功函数为-7.2eV?-6.5eV)可提高器件的空穴注入能力，使空穴从阳极到达有机层的势皇降低，形成欧姆接触，空穴得以隧穿，而金属氧化物在可见光范围内透过率较大(90%?95%)，可提高出光效率，同时也具有空穴注入与传输作用，且易于成膜，使整个掺杂层的成膜较均匀，平整，高折射率材料折射率为2.0?2.3，可有效降低光从有机层到达阳极的全反射概率，提高光出射，最终有效提高器件的发光效率。
[0011]优选地，所述的阳极为铟锡氧化物(ITO)、铝锌氧化物(AZO)或铟锌氧化物(IZO)，厚度为80?300nm，更优选地，所述阳极为ΙΤ0，厚度为120nmo
[0012]优选地，所述空穴传输层材质为I，1-二二(P-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)、4，V，4〃_三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)或N，N’-(1-萘基)-N，N’_二苯基-4，4’_联苯二胺(NPB)，所述空穴传输层材质厚度为20?60nm，更优选地，所述空穴传输层材质为TCTA，厚度为 40nm。
[0013]优选地，所述发光层材质为4-(二腈甲基)-2-丁基-6-(1，I，7，7_四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTB)、9，10-二-β-亚萘基蒽(ADN)JW-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1，V -联苯(BCzVBi)或8-羟基喹啉铝(Alq3)，厚度为5?40nm，更优选地，所述发光层材质为Alq3，厚度优选为30nm。
[0014]优选地，所述的电子传输层材质为4，7_二苯基-1，10-菲罗啉(Bphen)、3_(联苯-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)，厚度为40?250nm，更优选地，所述电子传输层材质为TPBI，厚度为210nmo
[0015]优选地，所述电子注入层材质为碳酸铯(Cs2CO3)、氟化铯(CsF)、叠氮铯(CsN3)或者氟化锂(LiF)，厚度为0.5?1nm，更优选地，所述电子注入层材质为LiF，厚度为Inm0
[0016]优选地，所述阴极为银(Ag)、铝(Al)、铂(Pt)或金(Au)，厚度为80?250nm，更优选地，所述阴极为Ag，厚度为200nmo
[0017]另一方面，本发明提供了一种有机电致发光器件的制备方法，包括以下操作步骤:
[0018]提供折相应的玻璃基底，将玻璃基底清洗干燥后，在玻璃基底出光面上采用磁控溅射的方法制备阳极；
[0019]在阳极上采用电子束蒸镀的方法制备空穴注入层，所述空穴注入层的材质为高功函数金属、金属氧化物和高折射率材料按质量比为1: 0.05?0.3:0.01?0.1形成的混合材料;所述高功函数金属为Ρ1?2、Pr203、S1112O3或Yb203，所述金属氧化物为M0O3、WO3或V2O5，所述高折射率材料为Zr02、Zn0或MgO;所述电子束蒸镀的能量密度为10?lOOW/cm2;
[0020]在空穴注入层上蒸镀制备空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和金属阴极，最终得到所述有机电致发光器件。
[0021]优选地，所述空穴注入层厚度为20?60nmo
[0022]优选地，所述空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层的蒸镀条件均为:蒸镀压强为5 X 10—5?2 X 10—3Pa,蒸镀速率为0.1?lnm/s。
[0023]优选地，所述阴极的蒸镀条件为:蒸镀压强为5X10—5?2X10—3Pa,蒸镀速率为I?10nm/so
[0024]优选地，所述阳极的磁控溅射条件为:加速电压为300?800V，磁场为50?200G，功率密度为I?40W/cm2o
[0025]优选地，所述清洗干燥是将玻璃基底依次用蒸馏水、乙醇冲洗干净后，放在异丙醇中浸泡一个晚上，清洗干净后风干。
[0026]优选地，所述玻璃基底的折射率为1.8?2.2，在400nm的光透过率为90 %?96 %。
[0027 ] 更优选地，所述玻璃基底选自牌号为N-LAF36、N-LASF31A、N-LASF41或N-LASF44的玻璃，所述玻璃基底折射率为1.8?1.9。
[0028]优选地，所述的阳极为ΙΤ0、ΑΖ0或ΙΖ0，厚度为80?300nm，更优选地，所述阳极为ΙΤ0，厚度为 120nmo
[0029]优选地，所述空穴传输层材质为TAPC、TCTA或NPB，所述空穴传输层材质厚度为20?60nm，更优选地，所述空穴传输层材质为TCTA，厚度为40nmo
[0030]优选地，所述发光层材质为DCJTB、ADN、BCz VBi或Alq3，厚度为5?40nm，更优选地，所述发光层材质为Alq3，厚度优选为30nm。
[0031]优选地，所述的电子传输层材质为Bphen、TAZ或TPBI，厚度为40?250nm，更优选地，所述电子传输层材质为TPBI，厚度为210nm。
[0032]优选地，所述电子注入层材质为Cs2CO3、CsF、CsN3或LiF，厚度为0.5?1nm，更优选地，所述电子注入层材质为LiF，厚度为Inm0
[0033]优选地，所述阴极为Ag、Al、Pt或Au，厚度为80?250nm，更优选地，所述阴极为Ag，厚度为200nmo
[0034]所述高折射率玻璃基底的折射率为1.8?2.2，在400nm的光透过率为90%?96 % ；所述空穴注入层材质为高功函数金属、金属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与阳极之间的全反射，使更多的光入射到基板中，高功函数金属(功函数为-7.2eV?-6.5eV)可提高器件的空穴注入能力，使空穴从阳极到达有机层的势皇降低，形成欧姆接触，空穴得以隧穿，而金属氧化物在可见光范围内透过率较大(90%?95%)，可提高出光效率，同时也具有空穴注入与传输作用，且易于成膜，使整个掺杂层的成膜较均匀，平整，高折射率材料折射率为2.0?2.3，可有效降低光从有机层到达阳极的全反射概率，提高光出射，最终有效提高器件的发光效率。
[0035]实施本发明实施例，具有以下有益效果:
[0036]本发明专利通过采用折射率为1.8?2.2的玻璃作为器件的基板，消除玻璃与阳极之间的全反射，而在阳极上制备一层空穴注入层，提高器件的空穴注入能力，使空穴从阳极到达有机层的势皇降低，形成欧姆接触，提尚出光效率，提尚空穴的注入能力的同时提尚空穴传输速率，有效降低光从有机层到达阳极的全反射概率，提高光出射，最终有效提高器件的发光效率。
【附图说明】
[0037]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1是本发明有机电致发光器件的结构示意图；
[0039]图2是本发明实施例1与对比实施例有机电致发光器件的电流密度与流明效率关系图。
【具体实施方式】
[0040]下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0041 ] 实施例1
[0042]—种有机电致发光器件的制备方法，包括以下操作步骤:
[0043](I)选用牌号为N-LASF44的玻璃(折射率为1.8，在400nm的光透过率为96 % )作为玻璃基底I，将玻璃基底I依次用蒸馏水、乙醇冲洗干净后，放在异丙醇中浸泡一个晚上，清洗干净后风干。然后在玻璃基底I上采用磁控溅射的方法制备阳极2，阳极2材质为ΙΤ0，厚度为120nm，磁控溅射的加速电压为700V，磁场为120G，功率密度为250W/cm2。
[0044](2)在阳极2上采用电子束蒸镀的方法制备空穴注入层3，空穴注入层材质为Pr203、MoO3和ZrO2按质量比为1:0.1:0.05形成的混合材料(表示为Pr2O3:MoO3: ZrO2)，空穴注入层厚度为40nm，电子束蒸镀的能量密度为30W/cm2o
[0045](3)在空穴注入层3上依次蒸镀制备空穴传输层4、发光层5、电子传输层6、电子注入层7和阴极8，得到有机电致发光器件，其中，
[0046]空穴传输层4材质为TCTA，蒸镀时采用的压强为8X 10—4Pa，蒸镀速率为0.2nm/s，蒸镀厚度为40nm;