CN105609650A - 一种基于电荷产生层的在交流电压下驱动的有机发光器件 - Google Patents

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彭欢
秦佳俊
蔚安然
何泽尚
褚明
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    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/17—Carrier injection layers
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    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明属于有机发光器件技术领域，具体为一种基于电荷产生层的在交流电压下驱动的有机发光器件。本发明利用20nm厚的MoO3和CuPc混蒸层作为电荷产生层，连接两个或多个发光单元，实现有机发光器件在正反向偏压下均能稳定发光。本发明为市电情况下的有机照明开辟了新的途径，为制备更加低成本的有机发光器件提供了实验依据。本发明原理同样适用于无机LED的市电照明。

Description

一种基于电荷产生层的在交流电压下驱动的有机发光器件
技术领域
本发明属于有机发光器件技术领域，具体涉及有机和无机发光器件。
背景技术
对于有机发光器件，正负电极向有机层分别注入空穴和电子，两者在有机层中复合发光。由于电极和有机之间的能级差异，电子/空穴在反向电压下的注入非常差，导致反向电压下器件不能发光。这种器件不能直接用于室电（220V交流电）照明，需要在电路中添加一个整流器将交流电转换成直流电。而这种整流器的运用大大提高了有机发光器的生产成本。如果能够制备正反向电压下均能良好发光的器件，则可以将有机发光器件直接连接室电，将大大降低有机发光器件的生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种成本低廉、工艺简单的有机发光器件。
本发明提供的有机发光器件，是基于电荷产生层的、可在交流电压下驱动的有机发光器件。
具体是采用CuPc和MoO3混蒸层（记为CuPc：MoO3）作为电荷产生层，插在两或多个发光单元之间，平衡正负偏压下电子和空穴的比例，从而实现器件的交流发光。
本发明中，原有的有机发光器件单元为NPB/AlQ异质结结构，在两个发光单元之间可插入电荷产生层MoO3:CuPc/AlQ:Al，其中AlQ:Al层为修饰层。
本发明中，所述混蒸层CuPc和MoO3的厚度为10-40nm，其中20nm的厚度最佳。混蒸层中，两种材料的体积比为0.25:1至1:0.25之间，其中1:1的体积比效果最好。修饰层AlQ:Al中，Al原子的体积比为0.01%-1%之间，其中0.3%的效果最好；厚度范围为2-6nm。
本发明所提出的交流电压驱动的有机发光器件的核心理论，是电子和空穴对在CuPc：MoO3混蒸层中的分离导致器件正反偏压下均能发光。这一理论的数据支持，来自于发明人的电致发光的实验结果。
对于结构为ITO/NPB/AlQ/LiF/Al的有机发光器件，其I-V（电流-电压）曲线呈现出一定的整流性，即负向电阻很大。而在NPB/AlQ界面插入CuPc：MoO3混蒸层后，I-V曲线呈现出明显的对称性，反向电流明显增大。这意味着CuPc：MoO3混蒸层中产生了自由载流子，促进正、反向电流的增大。
本发明的原理同样适用于无机LED的市电照明。
附图说明
图1为本发明的器件结构图示。
图2为本发明的器件的发光曲线图。
具体实施方式
下面通过具体实施例进一步描上本发明。
实施例1、本发明具体设计了结构为ITO/CuPc(10nm)/CuPc:MoO3(20nm)/AlQ(50nm)/Al:AlQ(5nm)/CuPc:MoO3(20nm)/Al:AlQ(5nm)/AlQ(50nm)/CuPc:MoO3(20nm)/CuPc(10nm)/Al的发光器件，如图1所示。整个器件的制备工艺如下：将洁净的ITO基片放入真空腔内，采用真空热蒸镀的方法，在的真空环境内蒸镀CuPc(10nm)/CuPc:MoO3(20nm)/AlQ(50nm)/Al:AlQ(5nm)/CuPc:MoO3(20nm)/Al:AlQ(5nm)/AlQ(50nm)/CuPc:MoO3(20nm)/CuPc(10nm)/Al结构。
其中，CuPc：MoO3的混蒸比为1:1，Al:AlQ中Al的体积分数为0.3%。器件在正向电压大于16V时开启（发光光强大于1cd/m2），此时电流为0.71mA。当电压为+20V时，器件的发光光强为32cd/m2，电流9.62mA。器件在负向电压大于12V时开启，此时电流为1.21mA。当电压为-20V时，器件的发光光强为54cd/m2，电流47.49mA。发光曲线和I-V曲线表明该器件在正、反向偏压下均能发光。
从实验结果分析可知，将器件结构中的发光层由AlQ换做NPB或者DCM等其它发光材料，器件依然能够实现交流发光。即本发明中的发光器件结构可以表示为ITO/CuPc(10nm)/CuPc:MoO3(20nm)/X(50nm)/Al:AlQ(5nm)/CuPc:MoO3(20nm)/Al:AlQ(5nm)/X(50nm)/CuPc:MoO3(20nm)/CuPc(10nm)/Al,其中X为任意一种发光材料。

Claims (5)

1.一种基于电荷产生层的在交流电压下驱动的有机发光器件，其特征在于：采用CuPc和MoO3混蒸层作为电荷产生层，插在两或多个发光单元之间而组成。
2.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于：原有的有机发光器件单元为NPB/AlQ异质结结构，在两个发光单元之间插入电荷产生层MoO3:CuPc/AlQ:Al，其中AlQ:Al层为修饰层。
3.根据权利要求1或2所述的有机发光器件，其特征在于：所述CuPc和MoO3混蒸层的厚度为10-40nm。
4.根据权利要求1或2所述的有机发光器件，其特征在于：所述混蒸层中，两种材料的体积比为0.25:1至1:0.25之间。
5.根据权利要求1或2所述的有机发光器件，其特征在于：所述修饰层AlQ:Al中，Al原子的体积比为0.01%-1%；厚度为2-6nm。
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