本發明屬于有機電致發光技術領域,尤其涉及一種綠色有機電致發光器件及其制備方法。
背景技術:
有機發光器件是一種自發光器件,當電荷被注入到電子注入電極(陽極)和空穴注入電極(陰極)之間的有機膜時,電子和空穴結合并隨后湮滅,因而產生光。與其他平面顯示技術如液晶顯示器、等離子體顯示器件、場發射顯示器相比,有機電致發光顯示具有發光顏色可調、主動發光、高亮度、高效率、寬視角、低能耗、制備工藝簡單、可制備彎曲柔性顯示屏等一系列優異特性,而且在大平面平板全色顯示器領域中具有廣闊的應用前景,被普遍認為是最具競爭力的新一代顯示技術。因此,有機電致發光技術的研究吸引了科學界和工業界的廣泛關注和積極參與,使得有機電致發光器件的性能在過去的十多年中得到了迅速的發展。其中,綠色有機電致發光器件由于在單色顯示、白光調制等方面的應用前景,已經成為目前的研究熱點。
一直以來,高性能、高品質綠色有機電致發光器件的研發設計始終是該領域的重點及熱點。過渡金屬配合物因為具有發光效率高和發光顏色可調等優點而被學術界和產業界視為理想的有機電致發光材料。國內外的許多研究團隊從材料合成和器件優化方面著手,努力提高綠色有機電致發光器件的綜合性能,以期滿足產業化的需要。然而,基于過渡金屬配合物所得的綠色有機電致發光器件通常伴隨著較低的工作壽命、較低的色穩定性或者較高的制作成本。因此,越來越多的研究團隊傾向于采用綠色熒光發光材料取代過渡金屬配合物,獲得綠色熒光有機電致發光器件。然而,綠色熒光材料普遍具有較低的發光效率;另外,綠色熒光材料的導電性能和熱穩定性普遍較差,最終導致載流子注入、傳輸及分布的不均衡,因而使得所制得綠色熒光器件具有較低的發光效率、較高的工作電壓和較低的工作穩定性。
為了解決這些問題,國內外的研發團隊紛紛致力于新型綠色熒光材料的設計和綠色器件結構的優化。例如,2009年韓國Byeong-Kwon Ju等人在Applied Physical Letters雜志發表研究論文,通過將兩種有機綠色熒光材料2,3,6,7-四氫-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH](簡稱C545T)和N,N’-二甲基-喹吖啶酮(簡稱DMQA)共摻入發光層中,獲得平衡的載流子分布,進而提高了器件的發光效率和亮度。然而受到器件復雜的結構和對摻雜濃度的嚴苛要求的制約,所得器件的制作工藝較為復雜,且器件的工作電壓仍然偏高,不利于器件工作穩定性的提高。2015年,蘇州大學張曉宏等人在Advanced Materials雜志報道了基于有機綠色熒光材料2,3,6,7-四氫-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH](簡稱C545T)的綠色有機電致發光器件,借助從激基復合物到發光材料的能量傳遞,器件獲得令人矚目的高發光效率。然而,所得器件效率衰減仍然嚴重,阻礙器件亮度的提升和工作電壓的降低,最終影響器件的工作穩定性。由此可見,綠色有機電致發光器件的發光效率、亮度和工作穩定性等綜合性能仍然沒有得到實質性改善。
技術實現要素:
有鑒于此,本發明要解決的技術問題在于提供一種綠色有機電致發光器件及其制備方法,該綠色有機電致發光器件結構簡單且具有較高的效率、亮度與工作穩定性。
本發明提供了一種綠色有機電致發光器件,包括:
襯底;
設置在所述襯底上的陽極層;
設置在所述陽極層上的發光層;所述發光層由綠色有機熒光材料、有機能量敏化材料與空穴型有機主體材料形成;所述綠色有機熒光材料的質量為空穴型有機主體材料質量的0.1%~2.0%;所述有機能量敏化材料的質量為空穴型有機主體材料質量的8.0%~25.0%;所述有機能量敏化材料為能級能量匹配的藍色有機熒光材料;
與設置在所述發光層上的陰極層。
優選的,所述綠色有機熒光材料為N,N'-二甲基-喹吖啶酮和/或2,3,6,7-四氫-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素。
優選的,所述有機能量敏化材料為2,2'-(9,10-蒽二基二-4,1-亞苯基)二[6-甲基-苯并噻唑]。
優選的,所述空穴型有機主體材料為4,4'-N,N'-二咔唑二苯基、1,3-二咔唑-9-基苯、9,9'-(5-(三苯基硅烷基)-1,3-苯基)二-9H-咔唑、1,3,5-三(9-咔唑基)苯、4,4',4”–三(咔唑-9-基)三苯胺與1,4-雙(三苯基硅烷基)聯苯中的一種或多種。
優選的,所述發光層的厚度為5~20nm。
優選的,所述陽極層與光層之間還設置有陽極界面層;所述陽極界面層的厚度為2~10nm。
優選的,所述陽極層與發光層之間還設置有空穴傳輸層或電子阻擋層;所述空穴傳輸層或電子阻擋層的厚度為40~60nm。
優選的,所述發光層與陰極層之間還設置有空穴阻擋層或電子傳輸層;所述空穴阻擋層或電子傳輸層的厚度為40~60nm。
優選的,所述空穴阻擋層或電子傳輸層與陰極層之間還設置有緩沖層;所述緩沖層的厚度為0.8~1.2nm。
本發明還提供了一種綠色有機電致發光器件的制備方法,包括以下步驟:
在襯底上形成陽極層;
在所述陽極層上形成發光層;所述發光層由綠色有機熒光材料、有機能量敏化材料與空穴型有機主體材料形成;所述綠色有機熒光材料的質量為空穴型有機主體材料質量的0.2%~2.0%;所述有機能量敏化材料的質量為空穴型有機主體材料質量的8.0%~25.0%;所述有機能量敏化材料為能級能量匹配的藍色有機熒光材料;
在所述發光層上形成陰極,得到綠色有機電致發光器件。
本發明提供了一種綠色有機電致發光器件,包括:襯底;設置在所述襯底上的陽極層;設置在所述陽極層上的發光層;所述發光層由綠色有機熒光材料、有機能量敏化材料與空穴型有機主體材料形成;所述綠色有機熒光材料的質量為空穴型有機主體材料質量的0.2%~2.0%;所述有機能量敏化材料的質量為空穴型有機主體材料質量的8.0%~25.0%;所述有機能量敏化材料為能級能量匹配的藍色有機熒光材料;與設置在所述發光層上的陰極層。與現有技術相比,本發明采用藍色有機熒光材料作為發光材料與能量敏化材料,能夠有效地將光子能量傳遞給綠色有機熒光材料,同時藍色有機熒光材料也具有優越電子傳輸能力,在發光層中摻雜濃度較高,可以起到電子型主體材料的功能,有利于平衡空穴和電子在發光區間的分布,也能夠將空穴和電子的復合限制在發光層的狹窄區域,能夠有效平衡載流子在發光層的分布;另外,本發明提供的器件結構簡單,成本較低,且材料均具有良好的熱穩定性,有利于提高器件的壽命。
附圖說明
圖1是本發明提供的綠色有機電致發光器件的結構示意圖;
圖2是本發明實施例1中得到的綠色有機電致發光器件的電壓-電流密度-亮度特性曲線圖;器件的亮度隨著電流密度和驅動電壓的升高而升高,器件的起亮電壓為2.9伏,在電壓為8.4伏、電流密度為899.51毫安每平方厘米(mA/cm2)時器件獲得最大亮度24182坎德拉每平方米(cd/m2);
圖3是本發明實施例1中得到的綠色有機電致發光器件的電流密度-功率效率-電流效率特性曲線圖;器件的最大電流效率為6.57坎德拉每安培(cd/A),最大功率效率為5.16流明每瓦特(lm/W);
圖4是本發明實施例1中得到的綠色有機電致發光器件在亮度為1000cd/m2時的光譜圖,器件色坐標為(0.194,0.698);
圖5是本發明實施例2中得到的綠色有機電致發光器件的電壓-電流密度-亮度特性曲線圖;器件的亮度隨著電流密度和驅動電壓的升高而升高,器件的起亮電壓為3.0伏,在電壓為9.8伏、電流密度為616.59mA/cm2時器件獲得最大亮度21504cd/m2;
圖6是本發明實施例2中得到的綠色有機電致發光器件的電流密度-功率效率-電流效率特性曲線圖;器件的最大電流效率為14.70cd/A,最大功率效率為13.19lm/W。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
本發明提供了一種綠色有機電致發光器件,包括:
襯底;
設置在所述襯底上的陽極層;
設置在所述陽極層上的發光層;所述發光層由綠色有機熒光材料、有機能量敏化材料與空穴型有機主體材料形成;所述綠色有機熒光材料的質量為空穴型有機主體材料質量的0.2%~2.0%;所述有機能量敏化材料的質量為空穴型有機主體材料質量的8.0%~25.0%;所述有機能量敏化材料為能級能量匹配的藍色有機熒光材料;
與設置在所述發光層上的陰極層。
本發明對所述襯底沒有特殊的要求,為本領域技術人員熟知的襯底即可,優選為塑料襯底、聚合物襯底、硅基襯底或玻璃襯底,更優選玻璃襯底。
所述襯底上設置有陽極層;所述陽極層由易于空穴注入的材料形成,優選為導電金屬、導電金屬氧化物或石墨烯,更優選為銦錫氧化物、金電極、鉑電極或石墨烯電極,再優選為銦錫氧化物;所述銦錫氧化物的面阻優選為8~25歐姆。
按照本發明,所述陽極層上優選還設置有陽極界面層;所述陽極界面層的厚度優選為2~10nm,更優選為2~8nm,再優選為2~5nm,最優選為3nm;所述陽極界面層為本領域技術人員熟知的陽極界面層即可,并無特殊的限制,本發明中優選為三氧化鉬、氟化鋰或氯化鈉。
為提高空穴的傳輸能力,同時阻隔電子的傳輸,進而減小器件的損耗,提高器件的效率,所述陽極界面層上優選設置有空穴傳輸層或電子阻擋層;所述空穴傳輸層或電子阻擋層的厚度優選為40~60nm,更優選為50~60nm,再優選為50nm;所述空穴傳輸層或電子阻擋層為本領域技術人員熟知的空穴傳輸層或電子阻擋層即可,并無特殊的限制,本發明優選由4,4'–環己基二[N,N–二(4–甲基苯基)苯胺](簡稱TAPC)、4,4'–二[N-(對-甲苯基)-N-苯基-氨基]二苯基(簡稱TPD)與N,N'-雙(1-萘基)-N,N'-二苯基-1,1'-二苯基-4,4'-二胺(簡稱NPB)中的一種或多種形成,其分子結構式如下所示:
所述空穴傳輸層或電子阻擋層上設置所述發光層;所述發光層的厚度優選為5~20nm,更優選為5~15nm,再優選為8~12nm,最優選為10nm;所述發光層由綠色有機熒光材料、有機能量敏化材料與空穴型有機主體材料形成;所述綠色有機熒光材料的質量為空穴型有機主體材料質量的0.1%~2.0%,優選為0.2%~2.0%,更優選為0.2%~1.5%,再優選為0.4%~1.5%,最優選為0.4%~1.2%;所述綠色有機熒光材料為本領域技術人員熟知的綠色有機熒光材料即可,并無特殊限制,本發明中優選為N,N'-二甲基-喹吖啶酮(簡稱DMQA,分子式如式I所示)和/或2,3,6,7-四氫-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素(簡稱C545T,分子式如式II所示);所述有機能量敏化材料的質量為空穴型有機主體材料質量的8.0%~25.0%,優選為10.0%~25.0%,更優選為10.0%~20.0%;在本發明提供的一些實施例中,所述有機能量敏化材料的質量優選為空穴型有機主體材料質量的10.0%;在本發明提供的一些實施例中,所述有機能量敏化材料的質量優選為空穴型有機主體材料質量的12.0%;在本發明提供的一些實施例中,所述有機能量敏化材料的質量優選為空穴型有機主體材料質量的16.0%;所述有機能量敏化材料的質量優選為空穴型有機主體材料質量的18.0%;所述有機能量敏化材料的質量優選為空穴型有機主體材料質量的20.0%;所述有機能量敏化材料為能級能量匹配的藍色有機熒光材料,其為本領域技術人員熟知的能級能量匹配的藍色有機熒光材料即可,并無特殊的限制,只要能量及能級匹配即可。能量與能級匹配的有機能量敏化材料,能夠有效將光子能量傳遞給綠色及紅色有機熒光材料,并且具有優越的電子傳輸能力。其中,能量匹配的一個基本原則是:從主體材料到敏化材料,再從敏化材料到發光材料,能量能夠有效傳遞,這就要求主體材料的激發態能量>敏化材料的激發態能量>發光材料的激發態能量;能級匹配的一個基本原則是:主體材料的能隙較寬,能夠有效地將發光材料的能隙包含在內,以便促進載流子的俘獲。而本發明中敏化材料的能級應該有利于電子注入發光區間,同時起到電子型輔助主體材料的作用,因此,在本發明中所述有機能量敏化材料優選2,2'-(9,10-蒽二基二-4,1-亞苯基)二[6-甲基-苯并噻唑](簡稱DBzA,分子式如式III所示);藍色有機熒光材料DBzA具有高的發光效率和色純度,熱穩定性能好,并且兼具能量敏化材料的功能,能夠有效地將光子能量傳遞給紅色有機熒光材料或綠色有機熒光材料;藍色藍色有機熒光材料DBzA兼具優越的電子傳輸能力,其摻雜濃度較大兼具電子型主體材料的作用,能夠有效平衡載流子在發光層的分布。所述空穴有機主體材料為本領域技術人員熟知的空穴有機主體材料即可,并無特殊的限制,本發明中優選為4,4'-N,N'-二咔唑二苯基(簡稱CBP,分子式如式IV所示)、1,3-二咔唑-9-基苯(簡稱mCP,分子式如式V所示)、9,9'-(5-(三苯基硅烷基)-1,3-苯基)二-9H-咔唑(簡稱SimCP,分子式如式VI所示)、1,3,5-三(9-咔唑基)苯(簡稱TCP,分子式如式VII所示)、4,4',4”–三(咔唑-9-基)三苯胺(簡稱TcTa,分子式如式VIII所示)與1,4-雙(三苯基硅烷基)聯苯(簡稱BSB,分子式如式IX所示)。
為了提高電子的傳輸能力,同時阻隔空穴的傳輸,進而減少器件的損耗,提高器件的效率,所述發光層上優選還設置有空穴阻擋層或電子傳輸層;所述空穴阻擋層或電子傳輸層的厚度優選為40~60nm,更優選為45~55nm,再優選為50nm;所述空穴阻擋層或電子傳輸層為本領域技術人員熟知的空穴阻擋層或電子傳輸層即可,并無特殊的限制,本發明中優選由三[2,4,6-三甲基-3-(3-吡啶基)苯基]硼烷(簡稱3TPYMB)、1,3,5-三[(3-吡啶)-3-苯基]苯(簡稱TmPyPB)、1,3-雙[3,5-二(3-吡啶基)苯基]苯(簡稱BmPyPhB)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(簡稱TPBi)與1,3,5-三{6-[3-(吡啶-3-基)苯基]吡啶-2-基}苯(簡稱Tm3PyP26PyB)中的一種或多種,其分子式如式X、XI、XII、XIII與XIV所示。
為了增進電子的注入效率,進而提高器件的效率,所述空穴阻擋層或電子傳輸層上優選還設置有緩沖層;所述緩沖層的厚度優選為0.8~1.2nm,更優選為0.9~1.1nm,再優選為1nm;所述緩沖層為本領域技術人員熟知的緩沖層即可,并無特殊的限制,本發明中優選由氟化鋰、氯化鈉或碳酸鈉形成。
所述緩沖層上設置有陰極層;所述陰極層的厚度優選為90~150nm,更優選為100~140nm,再優選為110~130nm,最優選為120nm;所述陰極層為本領域技術人員熟知的陰極層即可,并無特殊的限制,本發明中優選由金屬鋁、鎂銀合金或銀形成。
本發明提供的綠色有機電致發光器件的結構示意圖如圖1所示,其中1為襯底,2為陽極層,3為陽極界面層,4為空穴傳輸層/電子阻擋層,5為發光層,6為空穴阻擋層/電子傳輸層,7為緩沖層,8為陰極層。綠色有機電致發光器件陽極與陰極相互交叉形成其發光區,當在兩個電極之間施加正向電壓時,該器件就會發出主發射峰位于514納米左右的綠色光。
本發明采用藍色有機熒光材料作為發光材料與能量敏化材料,能夠有效地將光子能量傳遞給綠色有機熒光材料,同時藍色有機熒光材料也具有優越電子傳輸能力,在發光層中摻雜濃度較高,可以起到電子型主體材料的功能,有利于平衡空穴和電子在發光區間的分布,也能夠將空穴和電子的復合限制在發光層的狹窄區域,能夠有效平衡載流子在發光層的分布;另外,本發明提供的器件結構簡單,成本較低,且材料均具有良好的熱穩定性,有利于提高器件的壽命。
本發明還提供了一種上述綠色有機電致發光器件的制備方法,包括以下步驟:
在襯底上形成陽極層;
在所述陽極層上形成發光層;所述發光層由綠色有機熒光材料、有機能量敏化材料與空穴型有機主體材料形成;所述綠色有機熒光材料的質量為空穴型有機主體材料質量的0.2%~2.0%;所述有機能量敏化材料的質量為空穴型有機主體材料質量的8.0%~25.0%;所述有機能量敏化材料為能級能量匹配的藍色有機熒光材料;
在所述發光層上形成陰極,得到綠色有機電致發光器件。
按照本發明,首先在襯底上形成陽極層;所述襯底與陽極層均同上所述,在此不再贅述。在本發明中,優選將襯底上的導電金屬、導電金屬氧化物或石墨烯腐蝕得到電極,本發明對腐蝕的電極的形狀和大小沒有特殊的限制,如可以腐蝕成10mm寬、30mm長的條狀電極。
然后優選在陽極層上形成陽極界面層;所述陽極界面層同上所述,在此不再贅述。本發明優選將形成陽極層的襯底清洗烘干后,再在陽極層上形成陽極界面層;所述形成陽極界面層的方法為本領域技術人員熟知的方法即可,并無特殊的限制,本發明中優選為將烘干后的形成陽極層的襯底先在真空條件下進行低壓氧等離子處理后,再蒸鍍上陽極界面層;所述真空條件的真空度優選為8~15帕;所述低壓氧等離子處理的電壓為350~500伏;所述低壓氧等離子處理的時間優選為5~15min;所述蒸鍍的真空度優選為5~8×10-5帕。
然后優選在陽極界面層上形成空穴傳輸層或電子阻擋層;所述空穴傳輸層或電子阻擋層同上所述,在此不再贅述。所述形成的方法為本領域技術人員熟知的方法即可,并沒有特殊的限制,本發明優選為真空蒸鍍;所述蒸鍍的真空度優選為1~3×10-5帕;所述真空蒸鍍中有機物的蒸發速率優選為0.05~0.1nm/s。
然后在空穴傳輸層或電子阻擋層上形成發光層;所述發光層同上所述,在此不再贅述。所述形成的方法為本領域技術人員熟知的方法即可,并無特殊的限制,本發明優選為真空蒸鍍;所述蒸鍍的真空度優選為1~3×10-5帕。所述真空蒸鍍中綠色有機熒光材料的蒸發速率優選為0.0001~0.002nm/s;有機敏化能量材料的蒸發速率優選為0.004~0.025nm/s;所述空穴型有機主體材料的蒸發速率優選為0.05~0.1nm/s。有機混合材料中的綠色有機熒光材料、有機敏化能量材料與空穴型有機主體材料在不同的蒸發源中同時蒸發,通過調控三種材料的蒸發速率使得綠色有機熒光材料的質量為空穴型有機主體材料質量的0.1%~2.0%,有機能量敏化材料的質量為空穴型有機主體材料質量的8.0%~25.0%。
按照本發明,優選在發光層上形成空穴阻擋層或電子傳輸層;所述空穴阻擋層或電子傳輸層同上所述,在此不再贅述;所述形成的方法為本領域技術人員熟知的方法即可,并無特殊的限制,本發明優選為真空蒸鍍;所述蒸鍍的真空度優選為1~3×10-5帕。所述真空蒸鍍中有機物的蒸發速率優選為0.05~0.1nm/s。
再優選在空穴阻擋層或電子傳輸層上形成緩沖層;所述緩沖層同上所述,在此不再贅述;所述形成的方法為本領域技術人員熟知的方法即可,并無特殊的限制,本發明中優選為真空蒸鍍;所述真空蒸鍍的真空度優選為5~8×10-5帕;蒸發速率優選為0.5~1.5nm/s。
最后在所述緩沖層上形成陰極層,得到綠色有機電致發光器件。所述陰極層同上所述,在此不再贅述;所述形成的方法為本領域技術人員熟知的方法即可,并無特殊的限制,本發明中優選為真空蒸鍍;所述真空蒸鍍的真空度優選為5~8×10-5帕。
本發明所提供的綠色有機電致發光器件結構簡單,有利于簡化器件的制備過程,同時所選用的各種功能材料普遍具有相對低廉的價格,有利于降低器件的制作成本;另外所選用的材料都具有良好的熱穩定性,有利于提高器件的壽命。
本發明通過優化器件結構的設計,簡化器件結構及制備流程,在保證器件色純度不降低的前提下,提高器件的效率、亮度和工作穩定性,降低器件的制作成本。
為了進一步說明本發明,以下結合實施例對本發明提供的一種綠色有機電致發光器件及其制備方法進行詳細描述。
以下實施例中所用的試劑均為市售。
實施例1
先將ITO玻璃上的ITO陽極層激光刻蝕成圖案化的電極,然后依次用清洗液、去離子水超聲清洗15分鐘并放入烘箱烘干。接著將烘干后的襯底放入預處理真空室,在真空度為10帕的氛圍下用400伏的電壓對ITO陽極進行10分鐘的低壓氧等離子處理后將其轉移到金屬蒸鍍室,在3~5×10-5帕的真空氛圍下蒸鍍3納米MoO3陽極界面層3。然后,未完成的器件被轉移到有機蒸鍍室,在真空度為1~3×10-5帕的真空氛圍下,在陽極界面層3上依次蒸鍍50納米厚的TAPC空穴傳輸層/電子阻擋層4、10納米厚的C545T、DBzA摻雜TcTa發光層5、50納米厚的Tm3PyP26PyB空穴阻擋層/電子傳輸層6。接下來,未完成的器件被轉移到金屬蒸鍍室,在3~5×10-5帕的真空氛圍下蒸鍍1.0納米厚的LiF緩沖層,最后通過特制的掩模版在LiF層上蒸鍍120納米厚的金屬Al電極,制備成結構為ITO/MoO3/TAPC/C545T(0.4%):DBzA(10wt%):TcTa/Tm3PyP26PyB/LiF/Al的綠色有機電致發光器件。發光層5中C545T、DBzA和TcTa的蒸發速率控制在0.0002納米/秒、0.005納米/秒和0.05納米/秒,TAPC和Tm3PyP26PyB的蒸發速率控制在0.05納米/秒,MoO3的蒸發速率控制在0.01納米/秒,LiF的蒸發速率控制在0.005納米/秒,Al的蒸發速率控制在0.5納米/秒。
實施例1中得到的綠色有機電致發光器件在直流電壓驅動下,顯示主峰位于514納米的純正綠光發射;隨著工作電壓的變化,器件色坐標穩定在從(0.187,0.713)到(0.216,0.654)的范圍內。當亮度為1000cd/m2時,器件色坐標為(0.194,0.698)。
圖2為實施例1中得到的綠色有機電致發光器件的電壓-電流密度-亮度特性曲線圖,由圖2可知器件的起亮電壓為2.9V,器件的最大亮度為24182cd/m2。
圖3是實施例1中得到的綠色有機電致發光器件的電流密度-功率效率-電流效率特性曲線圖。由圖3可知,器件的最大電流效率為6.57cd/A,最大功率效率為5.16lm/W。
圖4是實施例1中得到的綠色有機電致發光器件在亮度為1000cd/m2時的光譜圖,器件色坐標為(0.194,0.698)。
實施例2
先將ITO玻璃上的ITO陽極層激光刻蝕成圖案化的電極,然后依次用清洗液、去離子水超聲清洗15分鐘并放入烘箱烘干。接著將烘干后的襯底放入預處理真空室,在真空度為10帕的氛圍下用400伏的電壓對ITO陽極進行10分鐘的低壓氧等離子處理后將其轉移到金屬蒸鍍室,在3~5×10-5帕的真空氛圍下蒸鍍3納米MoO3陽極界面層3。然后,未完成的器件被轉移到有機蒸鍍室,在真空度為1~3×10-5帕的真空氛圍下,在陽極界面層3上依次蒸鍍50納米厚的TAPC空穴傳輸層/電子阻擋層4、10納米厚的DMQA、DBzA摻雜TcTa發光層5、50納米厚的Tm3PyP26PyB空穴阻擋層/電子傳輸層6。接下來,未完成的器件被轉移到金屬蒸鍍室,在3~5×10-5帕的真空氛圍下蒸鍍1.0納米厚的LiF緩沖層,最后通過特制的掩模版在LiF層上蒸鍍120納米厚的金屬Al電極,制備成結構為ITO/MoO3/TAPC/DMQA(1.0%):DBzA(18wt%):TcTa/Tm3PyP26PyB/LiF/Al的綠色有機電致發光器件。發光層5中DMQA、DBzA和TcTa的蒸發速率控制在0.0005納米/秒、0.009納米/秒和0.05納米/秒,TAPC和Tm3PyP26PyB的蒸發速率控制在0.05納米/秒,MoO3的蒸發速率控制在0.01納米/秒,LiF的蒸發速率控制在0.005納米/秒,Al的蒸發速率控制在0.5納米/秒。
實施例2中得到的綠色有機電致發光器件在直流電壓驅動下,顯示主峰位于536納米的純正綠光發射;隨著工作電壓的變化,器件色坐標穩定在從(0.275,0.589)到(0.314,0.631)的范圍內。當亮度為1000cd/m2時,器件色坐標為(0.288,0.627)。
圖5是實施例2中得到的綠色有機電致發光器件的電壓-電流密度-亮度特性曲線圖。器件的亮度隨著電流密度和驅動電壓的升高而升高,器件的起亮電壓為3.0V,在電壓為9.8伏、電流密度為616.59mA/cm2時器件的最大亮度為21504cd/m2。
圖6是實施例2中得到的綠色有機電致發光器件的電流密度-功率效率-電流效率特性曲線圖。由圖6可知器件的最大電流效率為14.70cd/A,最大功率效率為13.19lm/W。
實施例3
先將ITO玻璃上的ITO陽極層激光刻蝕成圖案化的電極,然后依次用清洗液、去離子水超聲清洗15分鐘并放入烘箱烘干。接著將烘干后的襯底放入預處理真空室,在真空度為10帕的氛圍下用400伏的電壓對ITO陽極進行10分鐘的低壓氧等離子處理后將其轉移到金屬蒸鍍室,在3~5×10-5帕的真空氛圍下蒸鍍3納米MoO3陽極界面層3。然后,未完成的器件被轉移到有機蒸鍍室,在真空度為1~3×10-5帕的真空氛圍下,在陽極界面層3上依次蒸鍍50納米厚的TAPC空穴傳輸層/電子阻擋層4、10納米厚的C545T、DBzA摻雜TcTa發光層5、50納米厚的Tm3PyP26PyB空穴阻擋層/電子傳輸層6。接下來,未完成的器件被轉移到金屬蒸鍍室,在3~5×10-5帕的真空氛圍下蒸鍍1.0納米厚的LiF緩沖層,最后通過特制的掩模版在LiF層上蒸鍍120納米厚的金屬Al電極,制備成結構為ITO/MoO3/TAPC/C545T(0.4%):DBzA(12wt%):TcTa/Tm3PyP26PyB/LiF/Al的綠色有機電致發光器件。發光層5中C545T、DBzA和TcTa的蒸發速率控制在0.0002納米/秒、0.006納米/秒和0.05納米/秒,TAPC和Tm3PyP26PyB的蒸發速率控制在0.05納米/秒,MoO3的蒸發速率控制在0.01納米/秒,LiF的蒸發速率控制在0.005納米/秒,Al的蒸發速率控制在0.5納米/秒。
實施例3中得到的綠色有機電致發光器件在直流電壓驅動下,顯示主峰位于514納米的純正綠光發射;隨著工作電壓的變化,器件色坐標穩定在從(0.185,0.701)到(0.219,0.652)的范圍內。當亮度為1000cd/m2時,器件色坐標為(0.190,0.693)。器件的起亮電壓為2.9V,器件的最大亮度為25874cd/m2。器件的最大電流效率為6.32cd/A,最大功率效率為5.27lm/W。
實施例4
先將ITO玻璃上的ITO陽極層激光刻蝕成圖案化的電極,然后依次用清洗液、去離子水超聲清洗15分鐘并放入烘箱烘干。接著將烘干后的襯底放入預處理真空室,在真空度為10帕的氛圍下用400伏的電壓對ITO陽極進行10分鐘的低壓氧等離子處理后將其轉移到金屬蒸鍍室,在3~5×10-5帕的真空氛圍下蒸鍍3納米MoO3陽極界面層3。然后,未完成的器件被轉移到有機蒸鍍室,在真空度為1~3×10-5帕的真空氛圍下,在陽極界面層3上依次蒸鍍50納米厚的TAPC空穴傳輸層/電子阻擋層4、10納米厚的DMQA、DBzA摻雜TcTa發光層5、50納米厚的Tm3PyP26PyB空穴阻擋層/電子傳輸層6。接下來,未完成的器件被轉移到金屬蒸鍍室,在3~5×10-5帕的真空氛圍下蒸鍍1.0納米厚的LiF緩沖層,最后通過特制的掩模版在LiF層上蒸鍍120納米厚的金屬Al電極,制備成結構為ITO/MoO3/TAPC/DMQA(1.0%):DBzA(20wt%):TcTa/Tm3PyP26PyB/LiF/Al的綠色有機電致發光器件。發光層5中DMQA、DBzA和TcTa的蒸發速率控制在0.0005納米/秒、0.01納米/秒和0.05納米/秒,TAPC和Tm3PyP26PyB的蒸發速率控制在0.05納米/秒,MoO3的蒸發速率控制在0.01納米/秒,LiF的蒸發速率控制在0.005納米/秒,Al的蒸發速率控制在0.5納米/秒。
實施例4中得到的綠色有機電致發光器件在直流電壓驅動下,顯示主峰位于536納米的純正綠光發射;隨著工作電壓的變化,器件色坐標穩定在從(0.272,0.593)到(0.312,0.629)的范圍內。當亮度為1000cd/m2時,器件色坐標為(0.285,0.621)。器件的起亮電壓為2.9V,器件的最大亮度為22779cd/m2。器件的最大電流效率為14.56cd/A,最大功率效率為13.03lm/W。
實施例5
先將ITO玻璃上的ITO陽極層激光刻蝕成圖案化的電極,然后依次用清洗液、去離子水超聲清洗15分鐘并放入烘箱烘干。接著將烘干后的襯底放入預處理真空室,在真空度為10帕的氛圍下用400伏的電壓對ITO陽極進行10分鐘的低壓氧等離子處理后將其轉移到金屬蒸鍍室,在3~5×10-5帕的真空氛圍下蒸鍍3納米MoO3陽極界面層3。然后,未完成的器件被轉移到有機蒸鍍室,在真空度為1~3×10-5帕的真空氛圍下,在陽極界面層3上依次蒸鍍50納米厚的TAPC空穴傳輸層/電子阻擋層4、10納米厚的DMQA、DBzA摻雜TcTa發光層5、50納米厚的Tm3PyP26PyB空穴阻擋層/電子傳輸層6。接下來,未完成的器件被轉移到金屬蒸鍍室,在3~5×10-5帕的真空氛圍下蒸鍍1.0納米厚的LiF緩沖層,最后通過特制的掩模版在LiF層上蒸鍍120納米厚的金屬Al電極,制備成結構為ITO/MoO3/TAPC/DMQA(1.0%):DBzA(16wt%):TcTa/Tm3PyP26PyB/LiF/Al的綠色有機電致發光器件。發光層5中DMQA、DBzA和TcTa的蒸發速率控制在0.0005納米/秒、0.008納米/秒和0.05納米/秒,TAPC和Tm3PyP26PyB的蒸發速率控制在0.05納米/秒,MoO3的蒸發速率控制在0.01納米/秒,LiF的蒸發速率控制在0.005納米/秒,Al的蒸發速率控制在0.5納米/秒。
實施例5中得到的綠色有機電致發光器件在直流電壓驅動下,顯示主峰位于536納米的純正綠光發射;隨著工作電壓的變化,器件色坐標穩定在從(0.276,0.590)到(0.316,0.629)的范圍內。當亮度為1000cd/m2時,器件色坐標為(0.285,0.628)。器件的起亮電壓為3.1V,器件的最大亮度為19078cd/m2。器件的最大電流效率為14.84cd/A,最大功率效率為13.12lm/W。
實施例6
先將ITO玻璃上的ITO陽極層激光刻蝕成圖案化的電極,然后依次用清洗液、去離子水超聲清洗15分鐘并放入烘箱烘干。接著將烘干后的襯底放入預處理真空室,在真空度為10帕的氛圍下用400伏的電壓對ITO陽極進行10分鐘的低壓氧等離子處理后將其轉移到金屬蒸鍍室,在3~5×10-5帕的真空氛圍下蒸鍍3納米MoO3陽極界面層3。然后,未完成的器件被轉移到有機蒸鍍室,在真空度為1~3×10-5帕的真空氛圍下,在陽極界面層3上依次蒸鍍50納米厚的TAPC空穴傳輸層/電子阻擋層4、10納米厚的DMQA、DBzA摻雜TcTa發光層5、50納米厚的Tm3PyP26PyB空穴阻擋層/電子傳輸層6。接下來,未完成的器件被轉移到金屬蒸鍍室,在3~5×10-5帕的真空氛圍下蒸鍍1.0納米厚的LiF緩沖層,最后通過特制的掩模版在LiF層上蒸鍍120納米厚的金屬Al電極,制備成結構為ITO/MoO3/TAPC/DMQA(1.2%):DBzA(18wt%):TcTa/Tm3PyP26PyB/LiF/Al的有機電致發光器件。發光層5中DMQA、DBzA和TcTa的蒸發速率控制在0.0006納米/秒、0.009納米/秒和0.05納米/秒,TAPC和Tm3PyP26PyB的蒸發速率控制在0.05納米/秒,MoO3的蒸發速率控制在0.01納米/秒,LiF的蒸發速率控制在0.005納米/秒,Al的蒸發速率控制在0.5納米/秒。
實施例6中得到的綠色有機電致發光器件在直流電壓驅動下,顯示主峰位于536納米的純正綠光發射;隨著工作電壓的變化,器件色坐標穩定在從(0.273,0.592)到(0.309,0.627)的范圍內。當亮度為1000cd/m2時,器件色坐標為(0.281,0.616)。器件的起亮電壓為3.0V,器件的最大亮度為22317cd/m2。器件的最大電流效率為14.61cd/A,最大功率效率為13.23lm/W。