[发明专利]一种湿法制备的P-型掺杂有机薄膜及具有此薄膜的电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光技术领域，更具体地讲，涉及实现一种采用湿法制备的P-型掺杂有机薄膜以及具有该P-型掺杂有机薄膜的电致发光器件，藉以提高有机电致发光器件效率、寿命以及降低有机电致发光器件对ITO基板的要求，从而降低器件制备成本。

背景技术

有机电致发光器件首先由Kodak公司的C.W.Tang等人在1987年报道的双层器件结构(Appl.Phys.Lett.，51，913，(1987))。由于有机电致发光器件具有主动发光，低电压的直流驱动，全固化，宽视角，低功率，响应速度快，低成本等优点，因而具有广阔的应用前景。经过近二十余年的发展，在材料研发和器件结构的改进方面获得了急剧的发展，有机电致发光器件已经应用于MP3和手机等小显示屏幕产品。为了进一步拓宽有机电致发光器件的用途，当前积极进行了用于改进发光效率、发光颜色、耐用性功能材料的开发和全彩显示的开发。为了进一步提高有机发光器件的性能，有必要建立适于材料特性的器件结构以及器件的制造方法。

尽管有机电致发光器件有许多优点，但是与无机电致发光器件相比，有机电致发光器件驱动电压较高，有机层的载流子迁移率较低，并且有机层的厚度对器件的驱动电压影响很大。因此，降低驱动电压，提高载流子注入效率和载流子迁移率对改善有机电致发光器件的功率转化效率和寿命是很重要的。为了解决这些问题，有机电致发光器件采用了P-型掺杂空穴传输层和N-型掺杂电子传输层，即所谓的P-I-N结构[(Appl.Phys.Lett.80：139(2002)；Appl.Phys.Lett.，83：3858(2003)；Appl.Phys.Lett.，85：3911(2004)；Appl.Phys.Lett.89：061111(2006)；Appl.Phys.Lett.91：233507(2007)]。

在P-I-N结构器件中，P-型掺杂空穴传输层多是有机小分子掺杂体系，其中的P-型掺杂剂有机小分子F4-TCNQ和TCNQ，无机氧化剂如碘I₂、氧化铁FeCl₃、氟化铁FeF₃、氯化锑SbCl₅，以及金属氧化物如氧化钨WO₃、氧化钼MoO_x、氧化钒V₂O₅、氧化铼ReO₃等，主体材料多为小分子空穴传输材料。以m-MTDATA为主体材料的P-型掺杂空穴传输层，其掺杂剂有F4-TCNQ、TCNQ、MoO_x[Appl.Phys.Lett.，78：410(2001)；Appl.Phys.Lett.，80：139(2001)；Appl.Phys.Lett.92：093305(2008))]，以及常用的空穴传输材料(4，4`-双[N-(1-萘-N-苯基-胺基)联苯])α-NPD、NPB、a-6T、(4，4`，4``-三[N，N`-二苯基胺基]三苯胺)TDATA、(4，4`-双(N，N`-二-(4-甲氧基苯基))联苯)MeO-TPD和(4，4`，4``-三[N-(2-萘基)-N`-苯基胺基]三苯胺)2-TNATA，其相应的掺杂剂有F4-TCNQ、MoO_x和氧化钨WO₃等[Appl.Phys.Lett.89：253506(2006)；Appl.Phys.Lett.92：093305(2008)；Appl.Phys.Lett.89：061111(2006)；Appl.Phys.Lett.89：253504(2006)]，这样的P-型掺杂以及P-I-N结构器件的报道很多，低启亮电压、高效率、高亮度的发光器件不断地出现。

但这些具有优异性能P-I-N结构器件的P-型掺杂空穴传输层都是用高真空共蒸的方法实现的，工艺上比较复杂。一般的P-型掺杂空穴传输层至少需要两个蒸发源同时工作，每一个蒸发源需要精确地控制其蒸发温度，才能实现某一要求比例的掺杂，在实际的生产操作中，如果两种材料或多种材料的蒸发温度稍有上下浮动就会影响它们的蒸发速率，造成掺杂比例失调，从而影响所制备器件的性能。掺杂比例很难精确控制是高真空蒸镀制备P-型掺杂空穴传输层一个重要的缺点和不足，而且对设备和环境的要求较高，耗能耗时，成品率较低，相应的器件成本也较高。另外，高真空蒸镀制备P-型掺杂空穴传输层，很难实现大面积均匀沉积，这对于有机电致发光器件向大屏幕显示器件是不相符的。所以需要寻求更简单的更优异的掺杂制备工艺，降低器件生产成本。