薄層結(jié)構(gòu)的有機電致發(fā)光器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種提高有機電致發(fā)光器件效率的制備方法，特別是制備具有高效率、高亮度的綠色有機電致發(fā)光器件的方法，屬于有機電致發(fā)光器件制備的【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明采用的是有機氣相沉積的方法，將Cs2CO3和Ag2O同時加熱蒸發(fā)，然后沉積到ITO玻璃上得到其薄膜。該方法操作簡單，可以有效的增強陰極的電子注入，提高OLED器件的效率和亮度。
【專利說明】摻雜Ag2O的Cs2CO3薄層結(jié)構(gòu)的有機電致發(fā)光器件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機電致發(fā)光器件制備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說涉及一種摻雜Ag2O的Cs2CO3薄層結(jié)構(gòu)的有機電致發(fā)光器件。

【背景技術(shù)】
[0002]有機電致發(fā)光器件(OLED)具有驅(qū)動電壓低、響應速度快、高效率、高亮度、機械性能好等優(yōu)點。因此，自從1987年美國柯達公司的鄧青云等人首次對有機電致發(fā)光器件做了相關(guān)報道以來，有機電致發(fā)光也逐步成為了新一代平板顯示和照明的行業(yè)的研究熱點。21世紀有機電致發(fā)光器件(OLED )已進入產(chǎn)業(yè)化階段，但仍存在著成品率不高，市場價格較貴，性能穩(wěn)定性不理想等問題，這些問題，應該從新材料的開發(fā)，器件結(jié)構(gòu)和工藝的優(yōu)化，等途徑加以解決。
[0003]通過器件結(jié)構(gòu)優(yōu)化或制作工藝的優(yōu)化，來改善器件中的載流子注入和傳輸機制的研究十分廣泛[1]， 申請人:也曾經(jīng)采用電子阻擋或磁場作用等一些物理手段取得了一些有意義的結(jié)果[2_5]。又如，有人研究了 MoO3摻雜CuPc作為空穴注入層的0LED，不僅提高了電流效率，而且降低了啟亮電壓M ;還有人采用周期性金屬/介質(zhì)反射的陰極結(jié)構(gòu)制作了提高對比度的柔性頂發(fā)射有機發(fā)光二極管m ;另有課題組深入分析了光學微腔諧振模式對有機分子的發(fā)光性能的影響等等[8].
[0004]改善有機材料中載流子注入的平衡或提高激子形成的幾率，是提高器件性能的重要途徑，在有機發(fā)光器件中，電子是少子，設(shè)法增加電子的注入是改善載流子平衡的有效手段，最近，有人研究了用Cs2CO3薄層結(jié)構(gòu)代替LiF做為電子的注入層[9]，有效的提高了 OLED的效率和亮度。但在Cs2CO3薄層的基礎(chǔ)上，摻雜了 Ag2O,共同做為OLED的電子注入層，還沒有報道， 申請人:利用在Cs2CO3薄層中摻雜了 Ag2O，做為電子注入層，有效地提高了 OLED的效率和亮度。
[0005]參考文獻
[0006][I]Tae-Hee Han, M1-Ri Choi,Seong-Hoon Woo,Sung-Yong Min, Chang-LyoulLee,and Tae-ffoo Lee.Molecularly controlled interfacial layer strategy towardhighly efficient simple-structured organic light-emitting d1des[J].Adv.Mater.2012，24:1487 - 1493
[0007][2]姜文龍，孟凡超，叢林，孟昭暉，汪津，王立忠，韓強，高永慧.基于BAlq的有機電致發(fā)光器件的磁效應[J]，光電子.激光.2011，22(1):5-8.
[0008][3] 丁桂英，姜文龍，常喜，汪津。基于不同摻雜濃度雙量子阱OLED的磁電阻效應[J]，光電子.激光。2012，23(7): 1285-1290。
[0009][4]姜文龍，王洪梅，韓強，丁桂英，汪津，王靜，王立忠，常喜。用有機層厚度匹配法制作的有機電致藍光器件[J]，半導體光電，2008, 29(2):162-180.
[0010][5]姜文龍，丁桂英，汪津等.通過引入電子阻擋層的高效率的有機磷光白光器件[J]，光電子.激光，2008，19 (5): 595-598.
[0011][6] Linse Li，Min Guanj Guohua Cao，Yiyang Li，Yiping Zeng.Lowoperating-voltage and high power-efficiency OLED employing Mo03_doped CuPc ashole inject1n layer[J].Displays, 2012, 33:17-20
[0012][7]Se1-Yong Kimj Jeong-Hwan Lee, Jae-Hyun Lee, Jang-Joo Kim.High contrastflexible organic light emitting d1des under ambient light without sacrificingluminous efficiency[J].0rganic Electronics，2012，13:826 - 832
[0013][8] HOU Lin tao，WANG Ping, LIU Peng-yi，ZHANG Jing lei etal.A NovelElectron Inject1n Layer with Co-evaporating Tris (8-hydroxyquinoline)AluminumDoped Cesium Carbonate in Organic Light-emitting D1des[J].CHINESE JOURNAL OFLUMINESCENCE, 2010，10:655-660.
[0014][9] Jin-Woong Hong, Chang-Hoon Kimj Hyeon-Seok Hanj Yong-Gi I Kangand Jong-Yong Lee.Dependence of the Efficiency Improvement of OrganicLight-emitting D1des on the Thickness of the Cs2C03Electron_inject1nLayer[J].Journal of the Korean Physical Society,2012,60:1611-1655.


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]為了解決【背景技術(shù)】中存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于摻雜Ag2O的Cs2CO3薄層結(jié)構(gòu)作為電子注入層的有機電致發(fā)光器件，該器件有效地提高了 OLED的效率和亮度。
[0016]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，該器件結(jié)構(gòu)由下至上依次包括ITO玻璃襯底、空穴傳輸層、電子傳輸兼發(fā)光層、電子注入層、Al陰極層，其特征在于:所述的電子注入層是采用有機氣相沉積的方法，將Cs2CO3和Ag2O同時加熱蒸發(fā),然后沉積到電子傳輸兼發(fā)光層上，得到Cs2CO3中摻雜Ag2O的薄層結(jié)構(gòu)。
[0017]具體制備方法如下:
[0018]將ITO玻璃襯底分別用丙酮、乙醇、去離子水各反復擦洗3次，然后再采用丙酮、乙醇、去離子水各超聲處理3次，每次為15分鐘，然后放到120°C恒溫箱中干燥，器件的制備在多源有機氣相分子束沉積系統(tǒng)中進行，將NPB、Alq3、Cs2C03分別放在不同的蒸發(fā)源的石英坩堝中，Ag2O放在蒸發(fā)源的鑰舟中采用電流加熱方式，Al掛在蒸發(fā)源的鎢絲上，每個蒸發(fā)源的溫度可以單獨控制，按器件結(jié)構(gòu)蒸鍍不同的有機材料層，在生長的過程中系統(tǒng)的真空度維持在4X10_4Pa左右，通過調(diào)節(jié)不同蒸發(fā)源的溫度，控制每個蒸發(fā)源的蒸發(fā)速率，得到不同的慘雜比例，制備出目標器件。
[0019]本發(fā)明的優(yōu)點和效果是:
[0020]1、本發(fā)明提供了一種操作簡單的OLED器件電子注入層的制備方法；
[0021]2、該方法通過控制摻雜比例，可以有效的提高綠光OLED器件的效率和亮度；
[0022]3、利用該方法，還可以制備性能更好的白光和磷光OLED器件。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明器件的結(jié)構(gòu)圖。
[0024]圖2為本發(fā)明器件電子注入層Ag2O =Cs2CO3厚度為Inm時，不同摻雜濃度的電壓效率曲線。
[0025]圖3為本發(fā)明器件電子注入層Ag2O =Cs2CO3厚度為Inm時，不同摻雜濃度的電壓亮度曲線。
[0026]圖4為本發(fā)明器件電子注入層Ag2O =Cs2CO3層Ag2O摻雜濃度為20%時的不同厚度的電壓效率曲線。
[0027]圖5為本發(fā)明器件電子注入層Ag2O =Cs2CO3層Ag2O摻雜濃度為20%時的不同厚度的電壓亮度曲線。

【具體實施方式】
[0028]由附圖1所示:該器件結(jié)構(gòu)由下至上依次包括ITO玻璃襯底、空穴傳輸層、電子傳輸兼發(fā)光層、電子注入層、Al陰極層，其特征在于:所述的電子注入層是采用有機氣相沉積的方法，將&20)3和Ag2O同時加熱蒸發(fā)，然后沉積到電子傳輸兼發(fā)光層上，得到Cs2CO3中摻雜Ag2O的薄層結(jié)構(gòu)。
[0029]選取原料ITO 玻璃襯底、N, N’ -di (naphthalene-l-yl) -N, N’ -diphenyl-benzidine (NPB)> tris (8-hydroxyquinolino) -aluminum(Alq3)> Ag2O:Cs2CO3 其中 Ag2O 的慘雜濃度為20%、Al備用。
[0030]實施例1
[0031]將ITO玻璃襯底分別用丙酮(分析純)、乙醇(分析純)、去離子水各反復擦洗3次，然后再采用丙酮、乙醇、去離子水各超聲處理3次，每次為15分鐘，然后放到120°C恒溫箱中干燥，器件的制備在多源有機氣相分子束沉積系統(tǒng)(該設(shè)備由沈陽市久達真空技術(shù)研究所生產(chǎn))中進行，將 N, N，-di (naphthalene-1-yl)-N, N，-diphenyl-benzidine (NPB)> tris (8-hydroxyquinolino)-aluminum(Alq3)> Cs2CO3分別放在不同的蒸發(fā)源的石英i甘禍中，Ag2O放在蒸發(fā)源的鑰舟中采用電流加熱方式，Al掛在蒸發(fā)源的鎢絲上，每個蒸發(fā)源的溫度可以單獨控制，按附圖1中的器件結(jié)構(gòu)蒸鍍不同的有機材料層，在生長的過程中系統(tǒng)的真空度維持在4X 10_4Pa左右，而通過調(diào)節(jié)不同蒸發(fā)源的溫度，控制每個蒸發(fā)源的蒸發(fā)速率，得到不同的摻雜比例，制備出目標器件，結(jié)構(gòu)是IT0/NPB40nm/Alq340nm/(Ag20 =Cs2CO3，其中Ag2O的摻雜濃度為x%) lnm/Al陰極lOOnm。
[0032]器件制備成功之后，在室溫下采用美國生產(chǎn)的PR655光度計和Keithley-2400電流一電壓源組成的測試系統(tǒng)來測試其性能，得到器件的電流、亮度、色坐標等性能參數(shù)。
[0033]結(jié)論如下(附圖2和3所示):
[0034]1、當x=15時，最大亮度為2111cd/m2，最大效率為2.29cd/A ；
[0035]2、當x=17時，最大亮度為6560cd/m2，最大效率為2.16cd/A ；
[0036]3、當x=20時，最大亮度為9961cd/m2，最大效率為4.29cd/A ；
[0037]4、當x=25時，最大亮度為9260cd/m2，最大效率為2.80cd/A。
[0038]從圖2和圖3中可以看出，當Cs2CO3 = Ag2O層中Ag2O摻雜濃度為20%、厚度為Inm時，器件的效率最大，亮度最高。
[0039]實施例2
[0040]將ITO玻璃襯底分別用丙酮(分析純)、乙醇(分析純)、去離子水各反復擦洗3次，然后再采用丙酮、乙醇、去離子水各超聲處理3次，每次為15分鐘，然后放到120°C恒溫箱中干燥，器件的制備在多源有機氣相分子束沉積系統(tǒng)(該設(shè)備由沈陽市久達真空技術(shù)研究所生產(chǎn))中進行，將 N, N，-di (naphthalene-1-yl)-N, N，-diphenyl-benzidine (NPB)> tris (8-hydroxyquinolino)-aluminum(Alq3)> Cs2CO3分別放在不同的蒸發(fā)源的石英i甘禍中，Ag2O放在蒸發(fā)源的鑰舟中采用電流加熱方式，Al掛在蒸發(fā)源的鎢絲上，每個蒸發(fā)源的溫度可以單獨控制，按附圖1中的器件結(jié)構(gòu)蒸鍍不同的有機材料層，在生長的過程中系統(tǒng)的真空度維持在4X10_4Pa左右，而通過調(diào)節(jié)不同蒸發(fā)源的溫度，控制每個蒸發(fā)源的蒸發(fā)速率，得到不同的摻雜比例，制備出目標器件，結(jié)構(gòu)是IT0/NPB40nm/Alq340nm/(Ag20 =Cs2CO3，其中Ag2O的摻雜濃度為20%) ynm/Al陰極lOOnm。
[0041]器件制備成功之后，在室溫下采用美國生產(chǎn)的PR655光度計和Keithley-2400電流一電壓源組成的測試系統(tǒng)來測試其性能，得到器件的電流、亮度、色坐標等性能參數(shù)。
[0042]結(jié)論如下(附圖4和5所示):
[0043]1、當y=0.5nm時，最大亮度為6908cd/m2,最大效率為2.62cd/A ；
[0044]2、當y=l.0nm時，最大亮度為9961cd/m2，最大效率為4.29cd/A ；
[0045]3、當y=l.5nm時，最大亮度為9562cd/m2，最大效率為4.64cd/A ；
[0046]4、當y=2.0nm時，最大亮度為23320cd/m2，最大效率為6.44cd/A ；
[0047]5、當y=2.5nm時，最大亮度為16430cd/m2,最大效率為5.31cd/A。
[0048]從圖4和圖5中可以看出，當Cs2CO3 = Ag2O層中Ag2O摻雜濃度為20%、厚度為2nm時，器件的效率最大，亮度最高。
【權(quán)利要求】
1.一種摻雜Ag2O的Cs2CO3薄層結(jié)構(gòu)的有機電致發(fā)光器件，該器件結(jié)構(gòu)依次包括ITO玻璃襯底、空穴傳輸層、電子傳輸兼發(fā)光層、電子注入層、Al陰極層,其特征在于:所述的電子注入層是采用有機氣相沉積的方法，將Cs2CO3和Ag2O同時加熱蒸發(fā)，然后沉積到電子傳輸兼發(fā)光層上，得到Cs2CO3中摻雜Ag2O的薄層結(jié)構(gòu)； 具體制備方法如下: 將ITO玻璃襯底分別用丙酮、乙醇、去離子水各反復擦洗3次，然后再采用丙酮、乙醇、去離子水各超聲處理3次，每次為15分鐘，然后放到120°C恒溫箱中干燥，器件的制備在多源有機氣相分子束沉積系統(tǒng)中進行，將N, N’-di (naphthalene-1-yl)-N, N’-diphenyl-benzidine (NPB)、tris (8-hydroxyquinolino) -aluminum (Alq3)、Cs2CO3 分別放在不同的蒸發(fā)源的石英坩堝中，Ag2O放在蒸發(fā)源的鑰舟中采用電流加熱方式，Al掛在蒸發(fā)源的鎢絲上，每個蒸發(fā)源的溫度可以單獨控制，按器件結(jié)構(gòu)蒸鍍不同的有機材料層，在生長的過程中系統(tǒng)的真空度維持在4X10_4Pa左右，通過調(diào)節(jié)不同蒸發(fā)源的溫度，控制每個蒸發(fā)源的蒸發(fā)速率，得到不同的摻雜比例，制備出目標器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜Ag2O的Cs2CO3薄層結(jié)構(gòu)的有機電致發(fā)光器件，其特征在于:所述目標器件的結(jié)構(gòu)是IT0/NPB40nm/Alq340nm/Ag20 =Cs2CO3，其中Ag2O的摻雜濃度為 x%lnm/Al 陰極 lOOnm，其中 x 分別為 15、17、20、25。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜Ag2O的Cs2CO3薄層結(jié)構(gòu)的有機電致發(fā)光器件，其特征在于:所述目標器件的結(jié)構(gòu)是IT0/NPB40nm/Alq340nm/Ag20 =Cs2CO3，其中Ag2O的摻雜濃度為 20%ynm/Al 陰極 10nm,其中 y 分別為 0.5nm、lnm、l.5nm、2.0nm、2.5nm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種摻雜Ag2O的Cs2CO3薄層結(jié)構(gòu)的有機電致發(fā)光器件，其特征在于:所述丙酮和乙醇采用分析純。
【文檔編號】H01L51/52GK104282836SQ201310286320
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2013年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月9日
【發(fā)明者】張剛, 姜文龍, 高永慧 申請人:吉林師范大學