首页 / 专利库 / 物理 / 蒸发 / 电子束蒸发 / 一种新型结构的有机电致发光器件及其制备方法

一种新型结构的有机电致发光器件及其制备方法

阅读:1015发布:2021-03-16

专利汇可以提供一种新型结构的有机电致发光器件及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种采用自组装单分子膜修饰的金属 薄膜 作为空穴注入 缓冲层 的有机电致发光器件及其制备方法,属于有机电致发光技术领域。该器件依次包括导电玻璃ITO 阳极 层、作为器件的空穴注入缓冲层的自组装单分子膜修饰的金属薄膜层、空穴传输层、 发光层 、 电子 传输层和金属 阴极 层。本 发明 利用有机分子自组装技术形成自偶极的自组装单分子薄膜沉积在阳极表面的金属薄膜上作为器件的空穴注入缓冲层。该空穴注入缓冲层能够显著控制空穴载流子注入空穴传输层,实现发光层中空穴和电子的注入平衡,从而提高了器件的 发光效率 和 亮度 。,下面是一种新型结构的有机电致发光器件及其制备方法专利的具体信息内容。

1、一种采用自组装单分子膜修饰的金属薄膜作为空穴注入缓冲层的新型结构的有机电致发光器件,其特征在于该发光器件包括: 1)、导电玻璃ITO阳极层(1); 2)、位于上述导电玻璃阳极层(1)上的金属薄膜层(2); 3)、位于上述金属薄膜层(2)上的自组装单分子膜(3),自组装单分子膜(3)修饰的金属薄膜层(2)作为器件的空穴注入缓冲层; 4)、位于上述自组装单分子膜(3)上的空穴传输层(4); 5)、位于上述空穴传输层(4)上的发光层(5); 6)、位于上述发光层(5)上的电子传输层(6); 7)、位于上述电子传输层(6)上的金属阴极(7)。
2、 根据权利要求1臓的有机敏发光器件,辦征在于鲷薄鹏(2)錢、、铂、 或
3、 根据权利要求2所述的有机电致发光器件,其特征在于金属薄膜层(2)的厚度x为 12Sx^25nm。
4、 根据权利要求1戶皿的有机«发光器件,,征在于自组装单M膜(3)中的自组装 好是含有吸电子基团的硫醇,且自组装单針膜(3)舰化学键与鍋薄鹏(2)離。
5、 根据权利要求4所悉的有机⑩发光器件,,征在^有吸电子基团的硫醇的吸电子基 腿-F、 -CN、或-CF30
6、 一种权利要求l所述的有机电致发光器件的制备方法,其特征在于i^ti^括以下步骤: 第一、将导电鹏rro阳极层(1)在清洁剂中反复衝瓶,再分别经异丙醇、翻和氯仿 溶液浸泡并超声清洗,最后在红外烘箱中千燥待用;第二在导电MITO表面,fflii真空电子束蒸发的办法形j^属薄EM (2); 第三、ffl3i浸泡法,蒸法在金属薄Ml (2),成含有吸电子基团的自组装单^T膜(3), 该自组装^Tffiii化学键与^薄,(2) ■,自组装单肝膜(3) {,的«薄皿(2)作为器件的空穴aAii冲层;第四、^J^空穴aiAM冲层JdS31蒸镀鄉定涂法形成空穴^lf层(4);第五、SJ^空穴^lr层Jdl31蒸,皿光层(5);第六、^h^a媳i^l蒸娜成电子^tf层(6);第七、^m电子传输层(6) ±3131蒸镀形成鍋阴极层(7),制得采用自组装单肝膜 f,的^薄膜作为空穴注AM冲层的有机电致发光器件。
7、 IS^权利要求6戶;M的制备方法,,征在于,薄,(2)的厚度为12〜25nm。
8、 根据权利要求6戶脱的制备方法,辦征在于吸电子基团是-F、 -CN、或-CF3。

说明书全文
一种新型娜的有机光制及其制备施【技术领域】:本发明涉及一种采用自组装单分子膜修复的金属薄膜作为空穴注入缓冲层的有机电致发光器 件,属于有机电致发光技术领域。特别是涉及一种利用自组装肝的偶极'賊控制空穴敏荒子注入空穴传输层,实现发光层中空穴和电子的平銜注入,从而提高器件的发光效率亮度的方法。【背景技术】:在信息爆炸的二十一世纪,作为信息载体的平板显示,将主导信息显示领域。作为显示技术令页域的生军,有机EfeE发光器件(OLED)涉及了材料学、发光学及微电子,不同的奋斗领域,在便携、平板与柔'腿示方面具有突出的«性能。因此,OLED的研究不仅能带动相关学 科的发展,而且在平板显示领域有潜在的巨大市场。自从美国柯达公司(C W Tang)和英国剑 桥大学(J H Burroughs)分别石雕咄高效有机小肝和聚和物光器件以來开发高效全色显示的平腿示器就成为禾顿工作者的目标。有机电致发光材料主要为某些共轭的有机小針或聚 ,。聚糊电致发光材料具有机械性能好,加工制备容易,易于实i賊'腿示,可制駄面积器 件靴点。WMT泛用于有机场舰管、电致发光二极管、有机光伏电池、有机激光、有机化学生物传自等领域。除了大量的有机发光材f微合戯卜,各种结构的有机电致发光器件也被制备出来,使得鄉动电压、发光效率、发光亮度和寿綠性能均 的进展。目前,该领^A 们研究的热点仍集中在斷氐驱动电压、增加器件的发光,及效率、延长{顿寿命、实现^feS一鹏兑,有机电致发光器件的发光机理属于注A^发光。载流子(空穴和电子)分别从器 件的阳极阴极注入至拨光层中,在外加电压所形成的电场作用下,空穴和电子相遇形成激子。 激子在发光层中辐射复合而发光。OLED的内量子效率主要取决T^荒子的注入、传输、复合效率,同时也和载流子的平衡注 入有着,,。电极和有mM之间的势垒高度决定了载流子的aA效率。 一般空穴SA较容易, 而电子^A较困难。大多数有机发光材禾鄉分别具有电子或空穴傲織性,但两者的^lJ速, 對艮大。空穴的迁移率比电子的迁移率大两个数敏,使得从两极^A的载流子不能有效地被限 制在发光层,导致载流子的复合将会Sifi电极附近,而不是在发光中心。而且会有部分多皿流 子至U达电极,并造成电极处发光的淬灭,从而引總光效率的斷氏。为了解决载流子的^A不平 衡,通雜阳极rro和空穴^ir层之间插入薄的空穴aiAM冲层进行界画,,在原有的发光材 料和器件结构的凝出上,可以获得比原有器件更高的发光效率。这是由于加入空穴^AM冲层后, 阻挡和减少了空穴的注入,提高了电子和空穴形j^激子的比例。同时也控制(或减少)了不参与 发光那部分空穴的数量,从而提高器件的效率。另外,空穴注A^冲材料具有很好的粘接能力,倉巨够形成清晰的界面,从而有效地抑制界面缺陷态。目前文献M的空穴^A^冲材I4W酞菁 (CuPc)、 m-MTDATA、 Teflon、 SiOxNy、 A1203、 SiO2、 HO2、 Si3N4、 Ceo等。其中无机物(AI2Q3、 SiOz、 7102、 Si3N4、 Qo)自需要用到昂贵的电子束和MeM装置,方法较为复杂,膜厚不易精 确控制。有机材料酞菁铜、m-腦ATA等需要舰真空的方法鹏,而鹏厚和实验剝特 关,不易精确控制,重现性體。从实用化的棘看,不利于I^化媳生产。 【发明内容1本发明的目的是解决现有的有机电致发光器件因为电子和空穴SA与^if不平衡而导致的器 件效率佩氏的问题,提供了一种采用自组装单M駒,的金属薄膜作为空穴注AM冲层的有机电im光器件的制备方法。采用自组装单^T膨,的金属薄膜作为器件的空穴^AM冲层可以简化器件制作工艺,具 有很好的重现性,提高器件的发光離和效率。金属材料具有很好的导电性和延展性。对,薄膜来说,通常透光M好的薄膜,导电性就 驢。棚有的^JS材料中,Ag具有最好的导电性和延展性。当鹏的厚度为20nm左右时,对 光的吸收率和反射率都会大附氏,呈现出很好的翻性將适当的导电性。不过^^^虫做为空 穴^A层也有缺陷。^J力函数仅为4.3eV。据文附随(B de Boer ,et al. Advanced Materials, 2005, 17(5) :621A25),纟Si含氟硫醇自组装单^^膜(Self-AssembledMonolayer, SAM)亍TO的Ag膜 的功函数可以提高到5,2eV。因此,本发明提出:将^3i^m硫瞎,的超薄^l膜作为空穴ftA 缓冲层自于器件结构中,^^有利于空穴与电子的平^SA,从而提高器件的发光,和效率。 本发明皿的发光器件具体结构如附图1 0f^,依次包括:1) 、导电Mrro阳极层i;2) 、位于,导电M阳丰腺1上的^M薄^2;3) 、位于J^)i薄m 2上的自组装单^膜3,自组装单M膜3 <,的,薄,2 作为器件的空穴SAM冲层;4) 、位于,自组装单好膜3上的空穴^^层4;5) 、位于J^空穴^lf层4上的发,5;6) 、位于Jd^3tM 5上的电子寸^T层6;7) 、位于±^电子#11层6上的金属阴极7。J^的^M薄,2M、、铂、或铜,厚度x为12^^25nm,,为12nm。 自组装单^^膜3中的自组装M是含有吸电子基团的硫醇。吸电子基团是-F、 -CN、或《F3 , 且自组装单好膜3舰化学键与金属薄鹏2離。 i^的有机Efel^光器件的制备方法,包括以下步骤:第一、将导电鹏rro在清洁剂中反复清洗后,再分别经异丙醇、丙和氯仿溶液浸泡并超声清洗,最后在红外烘箱中千麟用;第二在导电rarro表面,通过真空蒸镀或电子束蒸发的办法形M属薄膜层;^M薄膜层是厚度为12〜25nm的金、银、钼或铜的鍋薄膜;第三、M^浸泡法或熏蒸法^Ji薄^M2上形成含有吸电子基团的自组装单^?膜,吸电 子基团是-F、 "CN、或《F3 ,该自组装^PMii化学键与金属薄^M键接,自组装单^膨« 的^l薄,作为器件的空穴a:A^爱冲层;第四、ai^空穴aAM冲层J^131蒸^^涂法形成空穴^ilf层; 第五、^h^空穴糊层JJ13i蒸娜戯光层;第六、^±^发光层±«蒸娜成电子微层;第七、^b^电子^tr层JJI31蒸^^^M阴丰SM,制得采用自组装单^駒CT的, 薄膜作为空穴ffiA^l冲层的^"机^c发光l^牛。本发明的优点和积极鄉本发明将自组装单^f駒,的^JS薄膜作为空穴注AM冲层弓l入到有机电致发光器件结构 中,禾拥自组装好M^具有的自偶极特性,舰化学键与金属薄膜键接,从而提高金属薄膜的 功函数。阻挡和M^、了空穴的iiA,提高了电子和空鄉成激子的比例,同时也^1>了不能形成 激子的空穴的数量,从而显著提高器件的效率和发光離,斷氐了器件的启亮腿。而且,可以 ffiMii择硫醇的分子结构随意调控空穴ffiAM冲层的厚度;不需要高真空的制M件,制^f牛 简单,重现断,利于IDlk化妒。【附图说明】:图l是器件结构示意图; 图2是自组装单肝膜偶极方向示意图。实施例i(1) 将3mmx3mm的lTO自在清洁剂中反复清洗后,再分别经异丙醇、丙酮和氯仿溶液浸泡并 超声清洗,雖在红外烘箱中千麟用;(2) 禾iJ用真空蒸镀法^h^凊^g的rrO玻璃表面蒸镀12nm厚的Ag膜。(3) 将J^&镀苣12nm厚的Ag膜的ITO ,^CA浓度为hlO—3 mol/L的3-三氟甲基节^l醇的 ^7jC乙,液中浸泡0,5h后取出,用无乙醇清洗3次。用氮气流吹干。(4) 将PVK和TPD按质量比1: 1〜1:: 2混合,并溶于氯仿中配)»度为2mg/ml的溶液。采用 旋涂法在rrO鹏JlJ^。自^[牛:{腿1000〜1500ipm,,时间约20s;高速3000〜4000ipm, ,时间约30s,完J^将其置Tflt^内2小时以上待^f!j挥发。(5) 利用真錢镀法将空穴^^层NPB制成厚度为15nm的薄膜。(6) 利用真空蒸镀法在空穴微层NPB上制备发光层兼电子糊层頭八,5»#勒的薄膜, 厚度为60nm。(7) 借助条^Mfc在发媳Alq3;ti:真空蒸镀lnm的LiF和100nm的Al做阴极。从而制成自组装单分子膜修饰的金属薄膜作为空穴注入缓冲层的有机电致发光器件,器件结构: ITO/Ag隱SAM/PVK:TPD/NPB/Alq3/LiF/AL(8) 器件制备完^jS,将所有条形rro阳极一端接直流电源正极,所有条形Ai阴极一端接直流电源负极,逐鹏加驱动电压,在3.5〜13.5¥之间,可获得稳定的顿发光,在16,6V时的最高 亮度达11130 cd/m2。而对比的器件(ITO/PVK:TPD/NPB/Alq3/LiF/Al )在16.6V时的最高M仅 为3714cd/m2鄉例2利用真空蒸镀法在清洗后的no M表M^镀12nm厚的Ag膜。将±^镀有Ag膜的1T0玻 璃方M浓度为bio—3 mol/L的4-氟^^醇的无水乙ll^液中浸泡0.5h后取出。用无水乙SUt洗3 次,并用氮气流吹干。利用真空蒸镀,次蒸镀15nm的m-MTDATA、 15nm的NPB、 60nm的 Alq3、 l腿的LiF和100nm的A1,在3,5〜13.5V之间,可获得稳定的^gC发光。在13.5V时的最 高,ii 13560 cd/m2; 13V时的最大发光效率为4.3 cd/A。而对比器件在13.5V时的最高亮度为 l画cd/m2,相应的发光效率为2.4 cd/A。
高效检索全球专利

专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。

我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。

申请试用

分析报告

专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。

申请试用

QQ群二维码
意见反馈