CN203983340U

CN203983340U - 一种倒置oled器件结构

Info

Publication number: CN203983340U
Application number: CN201420393397.0U
Authority: CN
Inventors: 廖良生; 丁磊
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: Suzhou University
Priority date: 2014-07-17
Filing date: 2014-07-17
Publication date: 2014-12-03
Anticipated expiration: 2024-07-17

Abstract

本实用新型提供了一种基于透明导电ITO玻璃基板的倒置OLED器件结构，包括透明ITO玻璃基底，在倒置结构中，ITO作为透明阴极基底，其上蒸镀一层强氧化性的有机层，在该有机层之上沉积一层金属或金属氧化物薄膜，在金属薄膜之上为n型掺杂的电子传输层，其次依次为电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和阳极。该阴极处的界面层为强氧化有机层/金属薄膜/n型掺杂电子传输层结构能够有效降低ITO费米能级与有机层的LUMO能级之间的能级势垒，可以使倒置器件获得极低的驱动电压和高效的器件性能。

Description

一种倒置OLED器件结构

【技术领域】

本实用新型属于有机电致发光器件领域，涉及一种基于透明导电ITO玻璃基板低电压高效率的OLED倒置器件结构。

【背景技术】

研究表明：普通OLED采用的电子注入层（EIL）和阴极材料是碱金属（锂、铯、钡）以及铝等功函数低、空气活性高的材料，因此在大气中受到氧气和水分的影响后，阴极部会发生氧化等，从而导致劣化。所以，采用普通OLED的产品，需要用玻璃和粘合剂进行密封。这是造成有机EL显示器和有机EL照明器具成本高的因素之一，也是实现柔性显示器和照明器具的一大障碍。

近年来不使用任何碱金属等高活性材料的“逆构造OLED（inverted OLED：iOLED）”受到了较大的关注。iOLED的电极积层构造与普通OLED相反。例如，从基板方向提取光的底部发光型iOLED是把在基板上成膜的ITO作为阴极使用，在ITO上形成EIL膜。然后在上面依次层积发光层等有机层。采用这种构造的有机EL元件有望延长显示器显示部的寿命。原因在于，底部发光型iOLED通过把ITO用作阴极，与阴极采用铝等的普通OLED相比，大幅提高了阴极的大气稳定性。另外，如果其上层积的EIL能使用惰性材料，就可以实现耐氧和耐水的有机EL元件。这个优点在柔性有机EL显示器中尤其大。因为可以减少使用高阻隔性硬封装材料的必要性。

采用iOLED还有一个很大的优点。那就是提高了采用n型TFT的有源矩阵（AM）型显示器的驱动稳定性。最近，TFT采用InGaZnO TFT的情况越来越多。InGaZnO TFT为n型，与iOLED非常匹配。

iOLED的研究中最大的课题是，开发合适的EIL材料。把ITO作为透明阴极使用时，一般来说从ITO向有机层直接注入电子非常困难。这是因为，ITO功函数的值与接收有机层电子的能级——最低未占轨道（LUMO）之间的能差较大。ITO的功函数约为5eV，而普通有机EL元件用电子运输材料的LUMO能量约为3eV，因此表面存在约2eV的电子注入势垒。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以有效降低OLED倒置器件中ITO与有机界面注入势垒的阴极结构。

为实现上述目的，本实用新型提供了在ITO作为透明阴极基底，其上蒸镀一层强氧化性的有机层，在该有机层之上沉积一层金属或金属氧化物薄膜，在金属薄膜之上为n型掺杂的电子传输层，其次依次为电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和阳极。

作为本实用新型的最佳实施例，所述强氧化性的有机材料为四氟四氰基醌二甲烷（F4-TCNQ）、6;2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯和2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲（HAT-CN）的一种，其厚度为1-15nm；

作为本实用新型的最佳实施例，所述金属或金属氧化物薄膜为金、银、铝、氧化钼、氧化钨、氧化硅、五氧化二钒、氧化铼的一种，其厚度为0.1-0.8nm；

作为本实用新型的最佳实施例，所述n型掺杂剂为Li或铯的氧化物或氮化物，如LiH，Li₂CO₃, Cs₂CO₃；

作为本实用新型的最佳实施例，所述其它功能层均采用真空蒸镀的方法实现，阳极可采用金属电极，透明金属氧化物或复合阳极，可制备成半透明或全反射的电极薄膜。

与现有技术相比，本实用新型基于透明导电ITO玻璃基板的倒置OLED器件结构至少具有以下优点：本实用新型的阴极结构包括ITO/强氧化有机层/金属薄膜/n型掺杂电子传输层结构,能够有效降低ITO费米能级与有机层的LUMO能级之间的能级势垒，可以使倒置器件获得极低的驱动电压和高效的器件性能。

【附图说明】

图1是本实用新型的倒置OLED器件结构图。

图2是本实用新型实施例1电压与亮度曲线图。

图3是本实用新型实施例2电压与亮度曲线图。

【具体实施例】

实施例1：一种基于透明导电ITO玻璃基板的倒置OLED器件结构，该透明阴极是在ITO玻璃1上蒸镀一层15nm厚的6;2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯（HAT-CN）2，其次是0.3 nm的Al 层3, 55 nm的4,7-二苯基-1,10-菲咯啉（Bphen）: LiN层4, 其它功能层的蒸镀顺序自下而上依次为20nm的 1,3,5-三[(3-吡啶基)-3-苯基]苯的电子传输层5, 20 nm 4,4'-二(9-咔唑)联苯（CBP）: 三(2-苯基吡啶)合铱（Ir(ppy)₃）发光层6，40 nm的4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺的空穴传输层7，10 nm 6;2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯空穴注入层8，100 nm 铝金属阳极9。由图2可知，该倒置器件结构具有极低的驱动电压，在10000 nit下驱动电压仅为4.6 V。

实施例2：一种基于透明导电ITO玻璃基板的倒置OLED器件结构，在透明阴极ITO基板1上蒸镀一层1 nm厚的四氟四氰基醌二甲烷（F4-TCNQ）2，其次是0.1 nm的Ag薄膜3，55 nm的4,7-二苯基-1,10-菲咯啉（Bphen）: CsCO₃层4, 其它功能层的蒸镀顺序自下而上依次为20nm的 1,3,5-三[(3-吡啶基)-3-苯基]苯的电子传输层5, 20 nm 4,4'-二(9-咔唑)联苯（CBP）: 三(2-苯基吡啶)合铱（Ir(ppy)₃）发光层6，40 nm的4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺的空穴传输层7，10 nm 6;2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯空穴注入层8，100 nm 铝金属阳极9。由图3可知，该倒置器件结构同样具有极低的驱动电压，在10000 nit下驱动电压仅为5.1V。

以上所述仅为本实用新型的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种倒置OLED器件结构，包括透明ITO玻璃基底(1)，其特征在于：在倒置结构中，ITO作为透明阴极基底，其上蒸镀一层强氧化性的有机层（2），在该有机层之上沉积一层金属或金属氧化物薄膜（3），在金属薄膜之上为n型掺杂的电子传输层（4），其次依次为电子传输层（5）、发光层（6）、空穴传输层（7）、空穴注入层（8）和阳极（9）。

2.如权利要求1所述的一种倒置OLED器件结构，其特征在于：所述强氧化性的有机层（2）为四氟四氰基醌二甲烷、6,2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯或2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂苯并菲的一种，其厚度为1-15 nm。

3.如权利要求1所述的一种倒置OLED器件结构，其特征在于：所述金属或金属氧化物薄膜（3）为金、银、铝、氧化钼、氧化钨、氧化硅、五氧化二钒、氧化铼的一种，其厚度为0.1-0.8 nm。

4.如权利要求1所述的一种倒置OLED器件结构，其特征在于：所述n型掺杂的电子传输层（4）中掺杂剂为Li或铯的氧化物或氮化物。

5.如权利要求1所述的一种倒置OLED器件结构，其特征在于：所述阳极（9）采用金属电极，透明金属氧化物或复合阳极，为半透明或全反射的电极薄膜。