專利名稱：一種無機(jī)鹽摻雜型有機(jī)電致發(fā)光顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于平板顯示領(lǐng)域的有機(jī)電致發(fā)光顯示器件(OLED)，具體涉及一種無機(jī)鹽摻雜型有機(jī)電致發(fā)光顯示器件。
背景技術(shù)：
1987年，自從美國柯達(dá)公司Tang首先報道了雙層結(jié)構(gòu)的高效率、高亮度的有機(jī)電致發(fā)光薄膜器件以來，引起了人們極大的關(guān)注，因其驅(qū)動電壓低、發(fā)光亮度高、色彩豐富以及工藝簡單可制成大面積平板顯示等優(yōu)點而成為當(dāng)前平板顯示領(lǐng)域的研究熱點。發(fā)光效率和發(fā)光壽命是有機(jī)電致發(fā)光器件實用化的兩個關(guān)鍵性問題，但電致發(fā)光效率存在一個理論極限。為了能夠在諸如照明或液晶顯示器的背光源等需要強光的情況下得到應(yīng)用，必須開發(fā)出高效率、高亮度的有機(jī)電致發(fā)光器件。
在OLED器件各層材料確定后，如何更好的提高器件的發(fā)光效率和亮度是目前研究的熱點，有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光機(jī)理包括電子和空穴從電極的注入、激子的形成及復(fù)合發(fā)光，其中，空穴和電子的注入平衡是非常重要的。在有機(jī)電致發(fā)光器件中，由于有機(jī)層與電極之間存在能級差，從而形成界面勢壘，電子和空穴要注入有機(jī)層就必須克服界面勢壘，因此有機(jī)層與電極的接觸性質(zhì)直接影響載流子的注入效率。通過調(diào)節(jié)有機(jī)層和電極之間勢壘的高低可以控制載流子的注入，繼而改變器件的光電特性。克服載流子注入勢壘需要足夠高的電場強度，也就是說注入效率受控于電場強度；在外電場作用下，要提高載流子的注入效率，接觸勢壘越低越好。應(yīng)選擇功函數(shù)低的材料作陰極，功函數(shù)高的材料作陽極，這樣才可以降低載流子注入的能帶勢壘，從而降低所需的工作電壓。勢壘的高低取決于有機(jī)材料能級和電極功函數(shù)之差，因此通過采用不同功函數(shù)的電極可以有效控制載流子的注入。為了利于載流子注入，應(yīng)盡量采用高功函數(shù)的空穴注入電極和低功函數(shù)的電子注入電極。在外電場作用下，注入的空穴和電子分別向陰極和陽極移動，這個動態(tài)過程稱為載流子的傳輸。載流子傳輸性能的好壞主要取決于有機(jī)材料的載流子遷移率，大多數(shù)有機(jī)材料的載流子遷移率較低，不利于載流子的有效傳輸。而且有機(jī)電致發(fā)光器件的厚度僅僅為幾百個納米，所以在較低的電壓下便可以在發(fā)光層產(chǎn)生很高的電場，使載流子的傳輸效率大大加強。一般在電致發(fā)光中，兩種載流子需要從兩個電極以高的注入比和相同的速率注入有機(jī)層才能保證正負(fù)載流子在發(fā)光層有效的結(jié)合，但由于大部分有機(jī)或高分子材料的禁帶較寬，難以同時使低功函數(shù)的陰極和高功函數(shù)的陽極與有機(jī)層的導(dǎo)帶、價帶相匹配。
近年來人們的研究工作有很大一部分都是集中在提高有機(jī)器件的亮度和效率上。有機(jī)電致發(fā)光的亮度和效率都和材料中載流子注入平衡有很大的關(guān)系。為了平衡載流子的注入以得到高效率和穩(wěn)定性好的器件，人們不僅使用了電子注入更為有效的LiF/Al和CsF/Al等復(fù)合電極，同時也使用了空穴緩沖層，如S.A.VanSlyke等在ITO和NPB之間使用CuPc，使得器件的穩(wěn)定性得到了明顯的提高；A.Gyoutoku等用碳膜使器件的半壽命超過3500小時；最近，Y.Kurosaka等和Z.B.Deng分別在ITO和空穴傳輸層之間插入一薄層Al2O3和SiO2提高了器件的效率。在通常的有機(jī)電致發(fā)光器件中，從陰極向常用的電子傳輸材料Alq3中注入電子較難，引起器件中載流子注入不平衡。而在本專利中，我們就是從載流子平衡注入的角度出發(fā)，在OLED器件省略了電子傳輸層，在發(fā)光層中摻雜有一定濃度梯度的無機(jī)鹽如LiF、LiBr等，越靠近金屬陰極摻雜濃度越大，該層中的無機(jī)鹽不僅具有較高的電子遷移率，起到電子傳輸層的作用，而且由于無機(jī)鹽深入摻雜到發(fā)光層的內(nèi)部，在減少了發(fā)光層猝滅中心的同時，還大大增加了與發(fā)光層的接觸面積，使得電子的注入效率顯著提高；而在OLED器件中，空穴的遷移率是電子的一百多倍，這樣的結(jié)構(gòu)在一定程度上滿足了電子和空穴的注入平衡條件，因此在發(fā)光層中有更多的載流子復(fù)合，從而大大改善了OLED器件的發(fā)光效率和發(fā)光亮度，降低了工作電壓和功耗。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供了一種使用壽命長，工作電壓低、能耗小，高亮度高發(fā)光效率的無機(jī)鹽摻雜型有機(jī)電致發(fā)光顯示器件。
為達(dá)到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是包括玻璃基板以及設(shè)置在玻璃基板上表面的ITO導(dǎo)電層，其特點是，在ITO導(dǎo)電層上依次設(shè)置有空穴傳輸層、下發(fā)光層、摻雜有無機(jī)鹽的上發(fā)光層和金屬陰極；所說的ITO導(dǎo)電層和金屬陰極分別與直流電壓的正負(fù)電極相連。
由于本實用新型將無機(jī)鹽引入有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層中，解決了發(fā)光層材料載流子遷移率低的問題，同時使得電子注入效率顯著提高，大大增加了電子和空穴復(fù)合發(fā)光的幾率，在很大程度上改善了OLED器件的發(fā)光效率、發(fā)光亮度和壽命；其次，由于省略了電子傳輸層，簡化了OLED器件結(jié)構(gòu)，節(jié)省了制作成本，大大降低了工藝難度。


附圖是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
參見附圖，本實用新型包括玻璃基板6以及自下而上依次設(shè)置在玻璃基板6上表面的ITO導(dǎo)電層5、空穴傳輸層4、下發(fā)光層3、上發(fā)光層2和金屬陰極1，其中，ITO導(dǎo)電層5和金屬陰極1分別與直流電壓的正負(fù)電極相連，在上發(fā)光層2摻雜有氟化鋰LiF或溴化鋰LiBr無機(jī)鹽材料，且靠近金屬陰極1處的無機(jī)鹽材料與發(fā)光材料的最大摩爾摻雜比例小于80％，向下按照2％/納米的摻雜梯度遞減。
在有機(jī)電致發(fā)光顯示器件中，傳統(tǒng)發(fā)光層均采用有機(jī)材料，而有機(jī)材料載流子遷移率較低，易導(dǎo)致載流子的局部堆積，從而阻止載流子的進(jìn)一步注入和復(fù)合發(fā)光，影響器件的發(fā)光效率和亮度；而本實用新型在上發(fā)光層內(nèi)部引入無機(jī)鹽，由于無機(jī)鹽載流子遷移率較高，在很大程度上降低了電子的注入勢壘，其次，無機(jī)鹽的摻雜相當(dāng)于將傳統(tǒng)意義上的電子傳輸層延伸至發(fā)光層中，大大增加了兩層的有效接觸面積，這樣可大大增加電子的注入效率，由于空穴遷移率是電子的一百多倍，電子注入的增加有利于協(xié)調(diào)電子空穴的平衡注入，使得器件發(fā)光效率和亮度明顯改善。
權(quán)利要求1.一種無機(jī)鹽摻雜型有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，包括玻璃基極[6]以及設(shè)置在玻璃基板[6]上表面的ITO導(dǎo)電層[5]，其特征在于在ITO導(dǎo)電層[5]上依次設(shè)置有空穴傳輸層[4]、下發(fā)光層[3]、摻雜有無機(jī)鹽的上發(fā)光層[2]和金屬陰極[1]；所說的ITO導(dǎo)電層[5]和金屬陰極[1]分別與直流電壓的正負(fù)電極相連。
專利摘要一種無機(jī)鹽摻雜型有機(jī)電致發(fā)光顯示器件，包括玻璃基板以及自下而上依次設(shè)置在玻璃基板上表面的ITO導(dǎo)電層、空穴傳輸層、下發(fā)光層、上發(fā)光層和金屬陰極，ITO導(dǎo)電層和金屬陰極分別與直流電壓的正負(fù)電極相連，在上發(fā)光層摻雜有無機(jī)鹽材料，且靠近金屬陰極處的無機(jī)鹽材料與發(fā)光材料的最大摩爾摻雜比例小于80％，向下按照2％/納米的摻雜梯度遞減。本實用新型將無機(jī)鹽引入有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層中，解決了發(fā)光層材料載流子遷移率低的問題，同時使電子注入效率顯著提高，大大增加了電子和空穴復(fù)合發(fā)光的幾率，改善了OLED器件的發(fā)光效率、發(fā)光亮度和壽命；其次，由于省略了電子傳輸層，節(jié)省了制作成本，大大降低了工藝難度。
文檔編號H01L51/54GK2919540SQ20062007822
公開日2007年7月4日 申請日期2006年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月10日
發(fā)明者王秀峰, 牟強, 李新貝, 張方輝, 靳寶安, 馬穎 申請人:陜西科技大學(xué)