[發(fā)明專利]一種基于銀納米立方等離子體共振增強(qiáng)的藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710337790.6
• 申請(qǐng)日: 2017-05-15
• 公開（公告）號(hào): CN107275497B
• 公開（公告）日: 2018-09-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧玲玲;陳若曦;周志杰;賈博侖;陳淑芬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L51/50
• 分類號(hào): H01L51/50;H01L51/54;H01L51/56;B82Y30/00
• 代理公司: 南京知識(shí)律師事務(wù)所 32207
• 代理人: 吳頻梅

本發(fā)明公開一種利用銀納米立方的等離子共振效應(yīng)增強(qiáng)器件性能的藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)及其制備方法，該藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管從下往上依次為：ITO玻璃基底、空穴傳輸層、銀納米立方層、藍(lán)光發(fā)光層、電子傳輸層、金屬陰極。銀納米立方的引入，使藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管的性能得到有效的提升。制備的過程包括：首先采用合成法制備銀納米立方，然后對(duì)銀納米立方進(jìn)行二氧化硅層包裹。器件的制備則是先將基底清洗，再旋涂制膜，然后在真空中蒸鍍制膜，結(jié)束后進(jìn)行冷卻即可。本發(fā)明將銀納米立方旋涂在空穴傳輸層和藍(lán)光發(fā)光層之間，利用銀納米立方較強(qiáng)的等離子體共振效應(yīng)，有效提高了藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管的效率。本發(fā)明簡(jiǎn)單易行，具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于銀納米立方，利用其表面等離子體共振增強(qiáng)性能的藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管及其制備方法。

背景技術(shù)

OLED顯示技術(shù)與傳統(tǒng)的LCD顯示方式不同，采用非常薄的有機(jī)材料涂層和玻璃基板，OLED顯示屏幕可以做得更輕更薄，可視角度更大、響應(yīng)速度快、圖像穩(wěn)定、亮度高、色彩豐富、分辨率高。可是目前OLED在其產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程中也遇到了許多困難，工藝問題引發(fā)的生產(chǎn)成本較高就是其中之一。比較成熟的OLED制備方法是蒸鍍法，但是蒸鍍法無法做出大尺寸的屏幕，同時(shí)制備成本很高。溶液處理法具有簡(jiǎn)單且低成本的優(yōu)勢(shì)，更適用于OLED的批量生產(chǎn)，但是目前的困難是效率低，性能不夠好。

金屬納米粒子的表面在一定的激發(fā)條件下形成的局域表面等離子體(LSPR)，可使納米粒子附近的電場(chǎng)得到增強(qiáng)。將金屬納米粒子引入發(fā)光器件后，可以利用增強(qiáng)的電場(chǎng)，提高與之臨近的發(fā)光分子的自發(fā)輻射效率或者提高電荷的注入效率，從而有效提高內(nèi)量子效率。例如：中國(guó)科學(xué):化學(xué),2013,(04):418-426報(bào)導(dǎo)，鐘耀賢等人利用金屬納米顆粒的LSP高熒光分子輻射躍遷的幾率，而提升發(fā)光器件的內(nèi)量子效率。物理學(xué)報(bào),2015,(17):301-308報(bào)導(dǎo)，南京大學(xué)的張文平小組利用有序銀納米陣列LSP在a-SiN_x:O介質(zhì)中的共振增強(qiáng)發(fā)光特性，應(yīng)用到硅基藍(lán)光發(fā)射材料a-SiNx:O薄膜中,實(shí)現(xiàn)了a-SiNx:O薄膜在藍(lán)光波段的光致發(fā)光增強(qiáng)。但是將金屬納米粒子引入OLED器件后，納米粒子對(duì)電荷的陷阱效應(yīng)和對(duì)激子的淬滅效應(yīng)也會(huì)降低器件性能。因此對(duì)基于金屬納米粒子的OLED器件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是利用等離子體共振效應(yīng)提高OLED器件性能的重要研究方向。

本發(fā)明旨在提供一種利用技術(shù)納米粒子的等離子體共振效應(yīng)增強(qiáng)效率的藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管及其制備方法。本發(fā)明中藍(lán)光OLED采用蒸鍍藍(lán)光發(fā)光層，實(shí)現(xiàn)較高的發(fā)光效率；采用銀納米立方，使等離子體共振波長(zhǎng)與藍(lán)光波長(zhǎng)匹配，且有較高的耦合效率；對(duì)銀納米立方進(jìn)行包裹，抑制其對(duì)電荷的陷阱作用，在空穴傳輸層與藍(lán)光發(fā)光層之間旋涂金屬納米粒子，使納米粒子和發(fā)光激子之間保持合適的距離，增強(qiáng)耦合同時(shí)減小激子淬滅。通過以上設(shè)計(jì)，提高金屬納米粒子等離子體共振增強(qiáng)的效果，提高器件發(fā)光效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于銀納米立方的等離子體共振效應(yīng)增強(qiáng)的藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管及其制備方法。利用銀納米立方的等離子體共振效應(yīng)，引起激子輻射速率增強(qiáng)，促進(jìn)激子發(fā)光，增強(qiáng)藍(lán)光，從而提高器件的亮度和發(fā)光效率。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：一種基于銀納米立方等離子體共振增強(qiáng)的藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管，所述藍(lán)光有機(jī)發(fā)光二極管包括順序?qū)盈B的銦錫氧化物(ITO)玻璃基底(1)、空穴傳輸層(2)、金屬納米粒子層(3)、藍(lán)光發(fā)光層(4)、電子傳輸層(5)、金屬陰極(6)，所述金屬納米粒子層(3)材料為二氧化硅包裹的銀納米立方，立方邊長(zhǎng)為30-50nm，分布密度為每平方微米80-120個(gè)。

優(yōu)選的，所述空穴傳輸層(2)，其材料為可采用適合溶液制膜法的空穴傳輸材料，其厚度在40-50nm。

優(yōu)選的，所述藍(lán)光發(fā)光層(4)，其由主體材料和藍(lán)色發(fā)光材料混合而成，其中發(fā)光材料占混合材料的質(zhì)量百分比為7％-12％，膜層厚度為30-50nm。