[發明專利]一種有機光電器件及其制備方法

無效

• 申請號: 201010208514.8
• 申請日: 2010-06-24
• 公開（公告）號: CN101872842A
• 公開（公告）日: 2010-10-27
• 發明（設計）人: 于軍勝;陳蘇杰;文雯;蔣亞東
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L51/48;H01L51/50;H01L51/54;H01L51/56
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及有機光電技術領域，具體涉及一種有機光電器件及其制備方法。

背景技術

本說明中有機光電器件是指一種需要使用空穴和/或電子在電極和有機材料之間進行能量交換的器件。該有機光電器件根據其工作原理可大體分成如下兩種類型：一類為具有從外部光源流入器件在有機層中形成激子并且該激子被分離成電子與空穴，形成的電子與空穴被分別傳輸至不同的電極并作為電源的組態的光電器件。另一類為具有將空穴和/或電子注入有機半導體材料，通過施加電壓或電流到兩個或多個電極與電極形成界面以使器件依靠注入的電子或空穴運行的組態的光電器件。

有機光電器件的實例包括有機電致發光器件和有機太陽能電池。在下文中將主要針對有機電致發光器件詳細加以說明。

有機電致發光是指有機發光材料構成的薄膜在電場作用下，受到電流和電場激發而發光的現象，它是一個將電能直接轉化為光能的一種發光過程。據此原理制成的器件稱為有機電致發光器件，簡稱OLED。其發光機制簡單地說是由陰極注入的電子和陽極注入的空穴在電場的作用下而相向跳躍傳導。當兩種電荷達到一個單分子時，就可能形成分子的激發態，即所謂的激子。激子從激發態回到基態時，將其能量差以光子的形式釋放出來。不同的能量差對應不同的發光波長，因而表現出不同的發光顏色。

自從1987年美國柯達公司鄧青云博士等發明了三明治結構的超薄器件以來，OLEDs以其主動發光、驅動電壓低、厚度薄、耐高低溫、可實現全彩顯示等優點受到人們的廣泛關注。從此，有機電致發光走上了迅猛發展的道路，人們在材料合成、器件結構設計、載流子傳輸等諸多方面進行了深入的研究，使得有機電致發光器件的性能逐漸接近實用化水平。其中，透明導電氧化物薄膜由于其優良的光電特性，如低的電阻率，高的可見光透過率等優點而作為透明電極廣泛應用在有機電致發光器件中。目前In₂O₃:SnO₂(ITO)薄膜已得到實際應用，靶材制備與成膜工藝較為成熟，已形成產業化生產。但ITO薄膜卻存在以下缺點：(1)ITO中的銦有劇毒，在制備和應用中對人體有害；(2)ITO中的In₂O₃價格昂貴，成本較高；(3)ITO薄膜易受到氫等離子體的還原作用，功效降低，這種現象在低溫、低等離子體密度下也會發生；(4)在柔性襯底上的ITO薄膜會因為柔性襯底的彎曲而出現電導率下降的現象；(5)采用厚的ITO層會降低透光率，50-80％的光線在玻璃、ITO和有機層吸收掉，采用薄的ITO層工藝難度較大。因此，有必要尋找一種更廉價、更薄、工藝簡單的無毒無害的代替品來代替ITO，這樣就避免了ITO的種種缺陷，并讓有機電致發光器件的發展路程更加順利。

由于碳納米管具有高的機械強度和彈性和優良的導體特性而受到關注。目前，人們正在開發利用碳納米管薄膜來代替氧化銦錫。2006年，加拿大的R.Martel等人(Appl.Phys.lett.，2006，88，183104)指出碳納米管薄膜厚度的增加會降低薄膜的可見光透過率和電阻。為使碳納米管薄膜獲得較高可見光透過率，目前，在OLED中應用的碳納米管薄膜厚度較薄，使碳納米管薄膜的方阻值至少為10³Ω/sq量級，而ITO薄膜的方阻值僅為～15Ω/sq，這增加了以碳納米管薄膜為陽極的有機電致發光器發光時所需的電壓。

碳納米管薄膜的電阻由碳納米管自身的電阻和碳納米管在薄膜中呈網絡隨機分布產生的接觸電阻共同決定，然而，碳納米管的接觸電阻遠大于碳納米管自身的電阻，因此，碳納米管薄膜的電阻主要來源于碳納米管的接觸電阻，而碳納米管自身的電阻可以忽略。因此，降低碳納米管的接觸電阻對于器件性能的提升有重要意義。

發明內容

本發明所要解決的問題是：如何提供一種有機光電器件及其制備方法，該器件能克服現有技術中的缺陷，降低了陽極層的電阻，提高了陽極層的可見光透過率，提高了器件的光電性能。

本發明所提出的技術問題是這樣解決的：提供一種有機光電器件，包括襯底、陽極層、陰極層、設置在陽極層和陰極層之間的有機功能層，有機功能層包括空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層、陽極緩沖層、電子給體層、界面層、電子受體層和陰極緩沖層中的一種或多種，其特征在于，所述陽極層有以下兩種方式中的一種構成：

①由導電薄膜和垂直于導電薄膜且呈緊密排列的磁性碳納米管層構成的組合層；

②由摻雜了磁性碳納米管且磁性碳納米管方向垂直于襯底表面的導電薄膜構成。