CN101436646A

CN101436646A - 一种有机电致发光器件

Info

Publication number: CN101436646A
Application number: CNA200810229745XA
Authority: CN
Inventors: 权善玉; 史桂梅; 杨林梅
Original assignee: Shenyang University of Technology
Current assignee: Shenyang University of Technology
Priority date: 2008-12-15
Filing date: 2008-12-15
Publication date: 2009-05-20

Abstract

本发明提供一种有机电致发光器件，其主要技术特征是，在有机发光层和载流子传输层之间采用无机空穴电势阻挡层能显著阻挡过多载流子进入发光层，在有机电子传输层与背电极之间采用无机电子电势补偿层加速少数载流子传输，控制激子迁移。其优点是，可实现发光区域中的载流子复合平衡，提高激子利用效率，从而提高器件的发光效率。同时，通过控制无机电子电势补偿层的厚度可调控器件中的电场分布、载流子分布、激子分布区域。另外，无机材料薄层与有机材料形成良好、可控的界面，可提高器件操作的稳定性和寿命。

Description

一种有机电致发光器件

技术领域：

本发明涉及一种电子半导体元器件技术，特别是一种有机电致发光器件。

背景技术：

有机电致发光器件是有机半导体中最受重视的器件，它由于具有自发光，宽视角，响应速度快，耐低温等突出的优势，已成为世界研究和竞争的热点。目前，我国的有机电致发光器件发光效率较低、稳定性差仍是制约有机电致发光器件走向商业化的主要原因。1987年由柯达公司邓青云等人发明的有机发光二极管是由空穴传输层和电子传输/发光层组成，并夹在铟锡氧化物ITO导电玻璃和金属电极之间。多层器件包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层以及染料掺杂型器件后来也被设计制造出来，通过有机层厚度的优化以及制备工艺的改进，器件的电致发光性能得到了大大的改善。大量的实验研究已经表明，为了实现高性能的有机电致发光器件，要求电子和空穴必须能够有效的注入，并保证载流子复合平衡。对于阴极侧，通常采用在Al电极和有机层之间引入一层很薄的绝缘层，如LIF可以显著地提高电子的注入效率。而在阳极侧，采用等离子体、臭氧和化学等手段处理ITO导电玻璃就可以改变它的功函数，使空穴的注入效率得到改善。然而实验发现，用上述材料在ITO导电玻璃和空穴传输层之间引入界面层的方法提高了载流子的注入，但很难控制激子的迁移，很难实现载流子的复合平衡。

发明内容：

本发明的目的是针对上述技术中存在的缺陷，提供一种有机电致发光器件。它是通过采用无机薄膜层控制载流子的传输，控制激子迁移，从而实现载流子复合平衡，达到提高激子利用效率，提高器件的发光效率。

本发明的目的是这样实现的：其特征是，在透明电极上依次制备空穴传输层、空穴电势阻挡层、有机发光层、电子传输层、无机电子电势补偿层和背电极。无机电子电势补偿层由厚度1nm-10nm的n型ZnS或n型ZnO制备而成。

本发明的优点是：采用金属氧化物作为空穴电势阻挡层及电子电势补偿层，能有效改善有机电致发光器件的发光层与电极之间的互扩散，使有机电致发光器件的发光亮度、发光效率得到提高，从而实现载流子复合平衡，达到提高激子利用效率，提高器件的发光效率。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图

图2是本发明的载流子注入、传输示意图

图3是本发明的光谱图

图4是本发明的亮度图

图5是本发明的效率图。

具体实施方式：

下面结合附图对本实施例做进一步说明：

由图1可知，按常规方法清洗ITO导电玻璃表面1，并进行臭氧处理后，进行薄膜制备。在2×10^-3Pa以上的真空条件下，采用热蒸发装置蒸发有机薄膜，电子束装置制备无机薄膜，分别制备有机材料空穴传输层2、无机空穴电势阻挡层3、有机材料发光层4、有机材料电子传输层5、无机电子电势补偿层6和背电极7。其中，有机材料空穴传输层为N，N’-双1-萘基-N，N’-二苯基-1，1’-二苯基-4，4’-二胺NPB，无机空穴电势阻挡层是厚度为5nm的SiO₂薄膜，8一羟基喹啉铝Alq3为有机材料发光层。1，3，5-三1-苯基-苯并咪唑苯TPBi为有机材料电子传输层，无机电子电势补偿层由n型ZnS或n型ZnO制备而成，厚度为1nm-10nm。样品制备完毕，将样品进行测试。

由图2可知，从ITO导电玻璃注入的空穴进入空穴传输层，由于有机材料NPB有助于空穴的传输，因此将有大量的空穴注入。为了提高载流子的复合效率，一方面，我们在器件中加入了无机空穴电势阻挡层，起到控制大量空穴进入发光层的作用。另一方面，电子从背电极，经无机电子电势补偿层的电势的补偿，得以大量的注入，再通过电子传输材料TPBi的输运，实现电子的大量注入，从而协调了载流子的传输与平衡。

由图3可知，给出了无机电子电势补偿层6在不同厚度下的器件的发光光谱，随着厚度增大，发光光谱向长波方向偏移。

由图4，图5可知，分别给出了无机电子电势补偿层6不同厚度下的器件的发光亮度及发光效率，实验结果表明，当无机电子电势补偿层6的厚度为5nm时，电子器件的发光效果最好，其启动电压为9V，发光最大亮度为8000cd/m²。发光效率达0.4cd/A.

Claims

1.一种有机电致发光器件，它是由ITO导电玻璃1、有机材料空穴传输层2、无机空穴电势阻挡层3、有机材料发光层4、有机材料电子传输层5、无机电子电势补偿层6和金属背电极7依次排列构成，其特征是，在有机材料空穴传输层2与有机材料发光层4之间和金属背电极7与有机材料电子传输层5之间分别同时插入无机空穴电势阻挡层3和无机电子电势补偿层6。

2、根据权利要求1所述的一种有机电致发光器件，其特征是，按常规方法清洗ITO表面1，并进行臭氧处理后，进行薄膜制备在2×10^-3Pa以上的真空条件下，采用热蒸发装置蒸发有机薄膜，电子束装置制备无机薄膜，分别制备有机材料空穴传输层2、无机空穴电势阻挡层3、有机材料发光层4、有机材料电子传输层5、无机电子电势补偿层6和背电极7。其中，无机空穴电势阻挡层是厚度为5nm的SiO₂薄膜，无机电子电势补偿层由的n型ZnS或n型ZnO制备而成，厚度为1nm-10nm。