[發明專利]一種有機電致發光裝置及其制備方法

無效

• 申請號: 201310010950.8
• 申請日: 2013-01-11
• 公開（公告）號: CN103928631A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 周明杰;王平;馮小明;鐘鐵濤
• 申請（專利權）人: 海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司
• 主分類號: H01L51/52
• 分類號: H01L51/52;H01L51/56
• 代理公司: 廣州三環專利代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;熊永強

技術領域

本發明屬于有機電致發光技術領域，具體涉及一種有機電致發光裝置及其制備方法。

背景技術

有機電致發光裝置是一種以有機材料為發光材料，能把施加的電能轉化為光能的能量轉化裝置。它具有超輕薄、自發光、響應快、低功耗等突出性能，是一種極具潛力的顯示技術和光源，符合信息時代移動通信和信息顯示的發展趨勢，以及綠色照明技術的要求，是目前國內外眾多研究者的關注重點。

有機電致發光裝置可以與薄膜晶體管（TFT）配置制備成大面積、高效率的有源矩陣有機發光二極體面板（AMOLED），采用倒置型的有機電致發光裝置可以擴展AMOLED的制備方案并降低成本?，F有技術中，下出光的倒置型的有機電致發光裝置通常使用薄層低功函數金屬制備陰極，陰極光透過率只有60%~70%，發光效果不佳。并且，低功函數的材料過于活潑，影響封裝穩定性。

若將透明導電氧化物薄膜作為陰極，由于其功函數較高，會降低電子向有機發光層的注入能力，電子注入能力是決定有機電致發光裝置發光亮度和發光效率的主要因素之一，因此，較低的電子注入能力會導致有機電致發光裝置性能差、發光效率低。

發明內容

為解決上述問題，本發明旨在提供一種有機電致發光裝置及其制備方法。本發明制備的有機電致發光裝置采用了透明導電氧化物薄膜作為陰極，并且通過設置pn結層提高電子注入能力，從而獲得穩定、均勻的發光效果。本發明的制備方法工藝簡單、無污染、易于控制、利于工業化生產。

解決本發明的技術問題所采取的技術方案是：提供一種有機電致發光裝置，包括依次層疊的襯底基板、陰極、pn結層、有機發光功能層、陽極，所述pn結層包括依次層疊的第一金屬層、半導體層、第二金屬層，所述第一金屬層的金屬表面功函數大于等于5.1eV，所述半導體層的材質選自ReO₃、WO₃、MoO₃、V₂O₅或Sb₂O₃，所述第二金屬層的金屬表面功函數小于等于4.3eV。

陰極的材質為透明導電氧化物薄膜。透明導電氧化物薄膜具有透過率高、導電性好等優點，使得有機電致發光裝置具有較高的光透率，均勻的發光亮度。優選地，透明導電氧化物薄膜的材質為銦錫氧化物（ITO）、銦鋅氧化物（IZO）、鋁鋅氧化物（AZO）或鎵鋅氧化物（GZO）。

優選地，陰極的厚度為70~200nm。

優選地，第一金屬層的材質選自Au、Cu、Pt或Ni。由于第一金屬層直接接觸透明導電氧化物薄膜，通常透明導電氧化物薄膜的功函數為4.7~5.1eV，為了降低注入的勢壘，第一金屬層選用功函數較高的金屬，大于5.1eV，選用的金屬的功函數接近透明導電氧化物薄膜的功函數，會獲得較好的注入效果。

優選地，第一金屬層的厚度為10~20nm。

半導體層的材質選自ReO₃、WO₃、MoO₃、V₂O₅或Sb₂O₃，具有半導體性質，夾在兩個不同功函數的金屬之間，使兩個功函數不同的金屬在外部電場下，形成一個內建電場，從而使金屬氧化物內部的空穴和電子分離，分別注入到相鄰的兩種金屬材料中。

優選地，半導體層的厚度為1~4nm。

優選地，第二金屬層的材質選自Ag、Al、Mg、Yb或Sm。第二金屬層選用功函數較低的金屬，低于4.3eV，才能更好地降低注入勢壘，將電子有效地注入有機發光功能層中。

優選地，第二金屬層的厚度為8~15nm。

形成pn結需要有兩種費米能級有差異的材料，兩種材料的費米能級差別越大，pn結的電荷分離效果越好，對于金屬而言，費米能級直接與功函相關，因此選擇高功函數的金屬作為第一金屬層，低功函數的金屬作為第二金屬層。

在外部電場的作用下，位于pn結層中間的半導體金屬氧化物內部形成電荷分離，空穴和電子分別向第一金屬層和第二金屬層移動，從而使電子從第二金屬層直接注入到有機發光功能層中，而陰極的透明導電氧化物薄膜與第一金屬層的接觸屬于兩種導體的接觸，不存在注入勢壘的問題，因此大大提高了電子注入效率。電子注入與空穴注入的平衡，可以提高空穴和電子在發光層中的復合幾率及發光量子效率，最終獲得具有較高發光性能的有機電致發光裝置。

優選地，襯底基板為玻璃基板。