[發(fā)明專利]基于鹵化鈣作為陰極緩沖層的OLED器件及其制備方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310092728.7
• 申請日: 2013-03-21
• 公開（公告）號: CN103208589A
• 公開（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曲波;楊洪生;肖立新;陳志堅;龔旗煌
• 申請（專利權(quán)）人: 北京大學(xué)
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/52;H01L51/54;H01L51/56
• 代理公司: 北京君尚知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11200
• 代理人: 陳美章

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于有機(jī)電致發(fā)光器件（OLED）領(lǐng)域，具體涉及一種基于鹵化鈣作為陰極緩沖層的OLED器件及其制備方法。

背景技術(shù)

OLED器件是利用有機(jī)半導(dǎo)體作為發(fā)光材料，將電能轉(zhuǎn)化為光能的一種有機(jī)光電功能器件，其器件結(jié)構(gòu)一般包括陽極、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、陰極。在器件兩端施加正向偏壓時，空穴和電子在電壓的驅(qū)動下，分別從陽極、陰極注入有機(jī)層，并在有機(jī)層中傳輸。空穴和電子在發(fā)光層中復(fù)合并形成激子，激子退激輻射發(fā)光。

在OLED器件中，空穴濃度一般比電子濃度大1-2個數(shù)量級，且電極與有機(jī)材料之間很難形成良好的歐姆接觸。為改善器件性能，平衡器件中的載流子濃度，在陰極和有機(jī)層之間增加一層緩沖層，是十分必要和有效的。

目前，常用的陰極緩沖層一般為LiF［L.S.Hung?et?al.,Appied?Physics?Letters,70(1997),152］,可以有效提高OLED器件的性能。但是，此類器件性能優(yōu)劣對LiF膜層厚度要求十分苛刻，一般LiF的厚度控制在0.5nm，對制備工藝要求極為嚴(yán)格。因此，探索新型陰極緩沖層（電子注入層）就成為當(dāng)前研究的熱點之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于鹵化鈣作為陰極緩沖層的OLED器件及其制備方法。通過使空穴和電子的載流子濃度在器件中趨于平衡，即提高電子的注入與傳輸效率，以提高器件的發(fā)光效率。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于鹵化鈣作為陰極緩沖層的OLED器件，包括陽極、空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層、陰極緩沖層、陰極，其中以鹵化鈣為陰極緩沖層材料，其厚度為1-2nm，優(yōu)選1.5nm。

上述發(fā)光層和電子傳輸層可為一體，由兼作電子傳輸層的發(fā)光層構(gòu)成；或由發(fā)光層和置于發(fā)光層之上的電子傳輸層構(gòu)成。

上述空穴傳輸層所用材料可以為N,N′-雙-（3-萘基）-N,N′-二苯基-[1,1′-二苯基]-4,4′-二胺（N,N′-diphenyl-N,N′-bis(1,1′-biphenyl)-4,4′-diamine，NPB），這是目前有機(jī)電致發(fā)光器件中最常用的有機(jī)空穴傳輸材料之一。

上述發(fā)光兼電子傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層均可以用8-羥基喹啉鋁（tris(8-hydroxy)-quinoline-aluminium，Alq₃）作為材料，它是目前有機(jī)電致發(fā)光器件中最常用的有機(jī)電子傳輸材料之一。

上述鹵化鈣包括但不限于CaCl₂，CaBr₂，CaF₂，CaI₂等。

上述陰極材料包括但不限于鋁、鎂銀合金、鋰鋁合金、鈣鋁合金，鈣銀合金，銀等。

一種基于鹵化鈣作為陰極緩沖層的OLED器件的制備方法，包括以下步驟：

1)在陽極上制作空穴傳輸層；

2)在空穴傳輸層上制作發(fā)光兼電子傳輸層，或者先制作發(fā)光層，再于發(fā)光層上制作電子傳輸層；

3)在發(fā)光兼電子傳輸層或電子傳輸層上以鹵化鈣為材料制作陰極緩沖層；

4)在陰極緩沖層上制作陰極。

OLED器件中通過真空蒸鍍或者溶液旋涂方法制作空穴傳輸層、發(fā)光兼電子傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、陰極緩沖層及陰極，該方法已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知，于此不再贅述。

本發(fā)明在有機(jī)電子傳輸層和陰極金屬之間插入鹵化鈣，改善電子的注入能力與傳輸能力，還可以提高器件的電流效率，降低器件的啟亮電壓，達(dá)到改善器件發(fā)光性能及器件效率的目的。

附圖說明

圖1a是參比器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖1b是本發(fā)明中實施器件1的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是參比器件、實施器件1的電流密度-電壓曲線。

圖3是參比器件、實施器件1的發(fā)光亮度-電壓曲線。

圖4是參比器件、實施器件1的電流效率-電流密度曲線。

圖5是參比器件、實施器件1的功率效率-電流密度曲線。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本發(fā)明改善OLED器件性能的方法，但不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。

一、參比器件的制備：

（1）清洗ITO（氧化銦錫）：分別在去離子水、丙酮、乙醇中超聲清洗10分鐘，然后在等離子體清洗儀器中處理1分鐘；

（2）在陽極ITO上真空蒸鍍空穴傳輸層NPB，速率厚度

（3）在空穴傳輸層NPB上真空蒸鍍發(fā)光兼電子傳輸層Alq₃，速率厚度