[發(fā)明專利]一種CdS有機(jī)電致發(fā)光器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310003237.0
• 申請日: 2013-01-06
• 公開（公告）號: CN103915568A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜文龍;汪津;丁桂英;薛志超
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林師范大學(xué)
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 吉林省長春市新時代專利商標(biāo)代理有限公司 22204
• 代理人: 石岱

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種白光照明領(lǐng)域的發(fā)光器件，具體的說是一種硫化鎘(?CdS)有機(jī)電致發(fā)光器件。

背景技術(shù)

白光有機(jī)電致發(fā)光器件（WOLED）既可以作為平面顯示的背光源,還可以用作白光照明，與成熟、廉價的照明產(chǎn)品如白熾燈泡相競爭,而成為OLED領(lǐng)域新的熱點(diǎn)。這主要是因?yàn)閃OLED具有以下優(yōu)點(diǎn)：壽命為普通燈泡光源的20倍；能量的損耗較低；高品質(zhì)的光輸出，紫外?(UV)?與?紅外(IR)輻射很小；驅(qū)動電壓低，具有較好的使用安全性。?

如今有機(jī)電致發(fā)光器件（OLED）已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段，但仍存在著成品率不高，市場價格較貴，性能穩(wěn)定性不十分理想等問題。器件結(jié)構(gòu)和工藝的優(yōu)化，是解決這些問題的重要途徑。

改善有機(jī)材料中載流子注入的平衡或提高激子形成的幾率，是提高器件性能的重要手段。在有機(jī)發(fā)光器件中，電子是少子，設(shè)法增加電子的注入是改善載流子平衡的有效手段。

熒光是多重度相同的狀態(tài)間發(fā)生輻射躍遷產(chǎn)生的光，而磷光則是不同多重態(tài)間發(fā)生輻射躍遷而產(chǎn)生的光。

有機(jī)材料的分子或原子在強(qiáng)度適當(dāng)?shù)拇艌鲇绊懴拢衔镌谠游蘸桶l(fā)射光譜中譜線的數(shù)目是2S+1，這里S是體系內(nèi)電子自旋量子數(shù)的代數(shù)和。一個電子的自旋量子數(shù)可以是+1/2或-1/2。根據(jù)Pauli不相容原理，兩個電子在同一個軌道里，必須是自旋配對的，也就是一個電子的自旋量子數(shù)是+1/2(用↑表示)，另一個一定是-1/2(用↓表示)。如果分子軌道里所有電子都是配對的(↑↓)，自旋量子數(shù)的代數(shù)和等于零，(2S+1)為1。(2S+1)是1的分子狀態(tài)稱為單重態(tài)，用符號S表示。大多數(shù)分子的基態(tài)都是單重態(tài)。

??如果分子中一個電子激發(fā)到能級較高的軌道上去，并且被激發(fā)的電子仍然保持其自旋方向不變，這時S仍然等于零，體系處于激發(fā)單重態(tài)。如果被激發(fā)的電子在激發(fā)時自旋方向發(fā)生了改變，不再配對(↑↑)或(↓↓)，由于兩個電子不在同一條軌道，不違背Pauli原理，這時自旋量子數(shù)之和S=1,?2S+1=3體系處在三重態(tài)，用符號T表示。電子在相同多重態(tài)間的躍遷，可以產(chǎn)生熒光；在不同多重態(tài)間的躍遷可以產(chǎn)生磷光。

由于受到自旋禁阻的限制，在熒光電致發(fā)光器件中產(chǎn)生熒光的激發(fā)單重態(tài)只占整個激發(fā)總數(shù)的少部分(25%)，而磷光則充分利用三重態(tài)(占激發(fā)總數(shù)的75%)將器件的效率獲得了很大的提高。

有機(jī)電致磷光器件的缺點(diǎn)：然而有機(jī)電致磷光器件也存在一些問題需要克服。（1）室溫條件下的發(fā)磷光的有機(jī)材料很少，（2）由于磷光的壽命一般都很長（10^-6s量級），熒光的壽命一般都很短（10^-9s量級），這樣當(dāng)磷光材料摻入熒光材料母體時，如果摻入的濃度低，則會導(dǎo)致在注入的電流很小的時候，磷光發(fā)射點(diǎn)就已經(jīng)飽和（saturation?of?emission?sites），器件效率很低；如果摻入的濃度過大，則由于三線態(tài)激子之間的相互作用導(dǎo)致濃度淬滅。即使摻入的磷光材料的濃度經(jīng)過優(yōu)化，在注入的電流增大時，由于磷光發(fā)射位置的飽和，也會導(dǎo)致器件的效率隨著注入電流的增大而下降。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種硫化鎘(CdS)有機(jī)電致發(fā)光器件，該有機(jī)電致發(fā)光器件提高電子的注入，改善載流子的平衡，同時提高激子形成的比率，從而提高白色有機(jī)電致發(fā)光器件的效率。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，該發(fā)光器件由下至上依次包括ITO玻璃陽極襯底、NPB層、Rubrene層、NPB層、DPVBi層、Alq3層、LiF層和Al陰極層，其特征在于：它還包括一個CdS電子注入層，所述的CdS電子注入層設(shè)置在Alq3層和LiF層之間；

制備過程是：采用ITO玻璃為陽極襯底，將ITO玻璃分別用丙酮、乙醇、去離子水反復(fù)擦洗、超聲，最后干燥；在多源有機(jī)分子氣相沉積系統(tǒng)中由下至上依次進(jìn)行NPB層、Rubrene層、NPB層、DPVBi層和Alq3層的蒸鍍，然后在Alq3層上蒸鍍CdS電子注入層，最后在CdS電子注入層上蒸鍍LiF層和Al陰極層。

????本發(fā)明引入電子注入增加層CdS的有機(jī)電致發(fā)光器件具有以下優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

1、硫化鎘(?CdS)作為一種重要的半導(dǎo)體材料，它具有在光照的情況下，產(chǎn)生光電子的特性。將這種材料應(yīng)用到有機(jī)發(fā)光器件中，使其產(chǎn)生的光電子注入到有機(jī)發(fā)光層中，提高了電子的注入，改善載流子的平衡，同時提高了激子形成的比率；