[實用新型]負電子親和勢光電材料參電致發光顯示器件

無效

• 申請號: 200720031189.6
• 申請日: 2007-02-06
• 公開（公告）號: CN201004470Y
• 公開（公告）日: 2008-01-09
• 發明（設計）人: 牟強;王秀峰;袁桃麗;李新貝
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/52;H01L51/54
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司
• 代理人: 張震國

技術領域

本實用新型屬于平板顯示領域的有機電致發光顯示器件(OLED)，具體涉及一種負電子親和勢光電材料參電致發光顯示器件。

背景技術

1987年，自從美國柯達公司Tang首先報道了雙層結構的高效率、高亮度的有機電致發光薄膜器件以來，引起了人們極大的關注，因其驅動電壓低、發光亮度高、色彩豐富以及工藝簡單可制成大面積平板顯示等優點而成為當前平板顯示領域的研究熱點。發光效率和發光壽命是有機電致發光器件實用化的兩個關鍵性問題，但電致發光效率存在一個理論極限。為了能夠在諸如照明或液晶顯示器的背光源等需要強光的情況下得到應用，必須開發出高效率、高亮度的有機電致發光器件。

在OLED器件各層材料確定后，如何更好的提高器件的發光效率和亮度是目前研究的熱點，有機電致發光器件的發光機理包括電子和空穴從電極的注入、激子的形成及復合發光，其中，空穴和電子的注入平衡是非常重要的。在有機電致發光器件中，由于有機層與電極之間存在能級差，從而形成界面勢壘，電子和空穴要注入有機層就必須克服界面勢壘，因此有機層與電極的接觸性質直接影響載流子的注入效率。通過調節有機層和電極之間勢壘的高低可以控制載流子的注入，繼而改變器件的光電特性。克服載流子注入勢壘需要足夠高的電場強度，也就是說注入效率受控于電場強度；在外電場作用下，要提高載流子的注入效率，接觸勢壘越低越好。應選擇功函數低的材料作陰極，功函數高的材料作陽極，這樣才可以降低載流子注入的能帶勢壘，從而降低所需的工作電壓。勢壘的高低取決于有機材料能級和電極功函數之差，因此通過采用不同功函數的電極可以有效控制載流子的注入。為了利于載流子注入，應盡量采用高功函數的空穴注入電極和低功函數的電子注入電極。在外電場作用下，注入的空穴和電子分別向陰極和陽極移動，這個動態過程稱為載流子的傳輸。載流子傳輸性能的好壞主要取決于有機材料的載流子遷移率，大多數有機材料的載流子遷移率較低，不利于載流子的有效傳輸。而且有機電致發光器件的厚度僅僅為幾百個納米，所以在較低的電壓下便可以在發光層產生很高的電場，使載流子的傳輸效率大大加強。一般在電致發光中，兩種載流子需要從兩個電極以高的注入比和相同的速率注入有機層才能保證正負載流子在發光層有效的結合，但由于大部分有機或高分子材料的禁帶較寬，難以同時使低功函數的陰極和高功函數的陽極與有機層的導帶、價帶相匹配。

近年來人們的研究工作有很大一部分都是集中在提高有機器件的亮度和效率上。有機電致發光的亮度和效率都和材料中載流子注入平衡有很大的關系。為了平衡載流子的注入以得到高效率和穩定性好的器件，人們不僅使用了電子注入更為有效的LiF/Al和CsF/Al等復合電極，同時也使用了空穴緩沖層，如S.A.VanSlyke等在ITO和NPB之間使用CuPc，使得器件的穩定性得到了明顯的提高；A.Gyoutoku等用碳膜使器件的半壽命超過3500小時；最近，Y.Kurosaka等和Z.B.Deng分別在ITO和空穴傳輸層之間插入一薄層Al₂O₃和SiO₂提高了器件的效率。在通常的有機電致發光器件中，從陰極向常用的電子傳輸材料Alq₃中注入電子較難，引起器件中載流子注入不平衡。而在本專利中，我們從提高電子發射的角度出發，在OLED器件陰極表面經過特殊的處理工藝生成一層NEA光電材料層，該層不僅具有較高的電子注入效率，而且當OLED器件發光時其出射光照射到NEA光電材料層時，光子波長λ和NEA光電材料所采用的材料禁帶寬度E_g之間滿足如下關系：λ≤1.24/E_g(μm)，其中E_g為光電材料禁帶寬度，從而符合光電發射條件，由于光電發射效應，會激發產生更多的電子；而在OLED器件中，空穴的遷移率是電子的一百多倍，這樣的結構在一定程度上滿足了電子-空穴的平衡注入，大大提高了器件的發光效率。因此在發光層中有更多的載流子復合，從而大大改善了OLED器件的發光效率和發光亮度，降低了工作電壓和功耗。

發明內容

本實用新型的目的在于提供了一種使用壽命長，工作電壓低、能耗小，高亮度高發光效率的負電子親和勢光電材料參電致發光顯示器件。