[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 |
| 地址: | 100871 北*** | 國省代碼: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 基于 鹵化 作為 陰極 緩沖 oled 器件 及其 制備 方法 | ||
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
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H01L 半導(dǎo)體器件;其他類目中不包括的電固體器件
H01L51-00 使用有機(jī)材料作有源部分或使用有機(jī)材料與其他材料的組合作有源部分的固態(tài)器件;專門適用于制造或處理這些器件或其部件的工藝方法或設(shè)備
H01L51-05 .專門適用于整流、放大、振蕩或切換且并具有至少一個電位躍變勢壘或表面勢壘的;具有至少一個電位躍變勢壘或表面勢壘的電容器或電阻器
H01L51-42 .專門適用于感應(yīng)紅外線輻射、光、較短波長的電磁輻射或微粒輻射;專門適用于將這些輻射能轉(zhuǎn)換為電能,或者適用于通過這樣的輻射進(jìn)行電能的控制
H01L51-50 .專門適用于光發(fā)射的,如有機(jī)發(fā)光二極管
H01L51-52 ..器件的零部件
H01L51-54 .. 材料選擇





