专利名称：一种电致发光阳极、电致发光器件及其制备方法
技术领域：
本发明属于光电技术领域，尤其涉及一种电致发光阳极、电致发光器件及其制备方法。
背景技术：
OLED(电致发光器件)发光是目前常用的背光源。OLED按光的取出方式可分为底发射型和顶发射型，顶发射型有机电致发光器件的光是从顶端取出；0LED器件从制备的顺序分可以分为顺置型和倒置型。目前，倒置型OLED的阳极作为出光面，存在透光效率低、空穴注入效率低的技术问题
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种电致发光阳极，解决现有的电致发光阳极透光率低、空穴注入效率低的技术问题。以及电致发光器件和制备方法。本发明是这样实现的，一种电致发光阳极，包括相层叠的第一介质层、第二介质层以及位于该第一介质层、第二介质层之间的金属层，该第一介质层、第二介质层的材质为空穴注入性金属氧化物；该金属层的材质为透光性金属。以及；—种电致发光器件，包括相层叠的衬底、阴极、阳极以及该阴极、阳极之间的发光层，该阴极与该衬底相接触，该阳极为前面所述的电致发光阳极。本发明实施例进一步提供上述电致发光器件制备方法，包括如下步骤在衬底上通过溅射、蒸镀或旋涂，形成阴极；在该阴极上通过溅射、蒸镀或旋涂，形成发光层；在该发光层上将空穴注入性金属氧化物通过溅射、蒸镀或旋涂，形成第一介质层；在该第一介质层上通过溅射、蒸镀或旋涂，形成金属层；在该金属层上将空穴注入性金属氧化物通过溅射、蒸镀或旋涂，形成第二介质层，得到电致发光器件。本发明实施例电致发光阳极，通过第一介质层/金属层/第二介质层结构，具有良好的透光效率；通过使用空穴注入性金属氧化物，使得阳极的空穴注入性能显著提升，实现了阳极在具有高导电、高透光性能的前提下，具有优异的空穴注入性能；本发明实施例电致发光器件通过使用上述阳极，发光效率、透光效果显著提升，简化了器件的制备工艺，提高了器件的制备效率；通过将阴极设置于衬底之上，保证了衬底和阴极在器件发光过程中能够作为底面反射镜，提高器件的光取出效率。
图I是本发明实施例电致发光阳极结构图；图2是本发明实施例电致发光器件结构图；图3是本发明实施例和对比例制备的电致发光器件能量效率和电流密度关系对比图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明实施例提供一种电致发光阳极，包括相层叠的第一介质层、第二介质层以·及位于该第一介质层、第二介质层之间的金属层，该第一介质层、第二介质层的材质为空穴注入性金属氧化物；该金属层的材质为透光性金属。本发明实施例电致发光阳极的结构为介质/金属/介质结构(即D/M/D结构)，通过使用这种结构，使得电致发光阳极的透光性能显著提高，对提高电致发光器件的光取出效率具有积极意义；同时，通过该电致发光阳极中的金属层，实现了电致发光阳极的电导率显著提升，使器件的工作电压降低。具体地，请参阅图1，图I显示本发明实施例电致发光阳极的结构，该电致发光阳极I包括第一介质层11、第二介质层13,该第一介质层11和第二介质层13相层叠,在该第一介质层11和第二介质层13之间还包括金属层12。具体地，该第一介质层、第二介质层的材质为空穴注入性金属氧化物，该空穴注入性金属氧化物是指，具有空穴注入性能的金属氧化物，一般是半导体金属氧化物，例如，三氧化钥(MoO3)、VOx ((V2O5和VO3))、WOx (W2O5和TO3,优选TO3)，中一种或以上，该空穴注入性金属氧化物为上述多种时，各自的重量比例没有限制。通过在电致发光阳极中使用空穴注入性金属氧化物，使得阳极的空穴注入性能显著提升，实现了阳极在具有高导电、高透光性能的前提下，具有优异的空穴注入性能，该阳极用于电致发光器件后，使得器件发光效率、透光效果显著提升；同时，由于该阳极中具有空穴注入性金属，可有效地进行空穴注入，使得使用该阳极的电致发光器件不用另行制备空穴注入层，简化了制备工艺，提高了制备器件的效率；该第一介质层、第二介质层的厚度均为10-80纳米，优选为20纳米，具体没有限制。将第一介质层、第二介质层的厚度限定在上述范围之内，在保证该阳极的空穴注入性能的前提下，使得该阳极的透光性能最大化。具体地，该金属层的材质为透光性金属，该透光性金属是指具有高的光透过率的金属，例如，铝、银、钙、钼或金中的一种或以上，该透光性金属为上述多种时，各自的重量没有比例限制。该透光性金属具有优异的导电性和透光性能，既保证本发明实施例电致发光阳极的导电性能，又使得其具有良好的透光性能。该金属层的厚度为5-30纳米，优选为10纳米。本发明实施例进一步提供一种电致发光器件，包括相层叠的衬底、阴极、阳极以及该阴极、阳极之间的发光层，该阴极与该衬底相接触，该阳极为前面所述的电致发光阳极。具体地，请参阅图2，图2显示本发明实施例电致发光器件结构2，包括衬底21、阴极22、阳极24以及位于该阴极22和阳极24之间的发光层23。该衬底21、阴极22、发光层23及阳极24相层叠，该阴极22位于该衬底21上，相接触。本发明实施例电致发光器件，阴极位于衬底之上，属于倒置型电致发光器件；由于衬底与阴极的厚度远远大于阳极的厚度，因此本发明实施例电致发光器件属于顶发射型器件。具体地，本发明实施例电致发光器件中的阳极和前述的阳极相同，在此不重复阐述；该衬底为透明导电玻璃，例如ITO玻璃等。进一步，本发明实施例电致发光器件还包括电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层、空穴传输层及电子阻挡层一个或以上；结合图2，该空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层及电子注入层的结构如下A、该空穴传输层及电子阻挡层位于阳极24与发光层23之间，顺序为阳极/空穴传输层/电子阻挡层/发光层；如果没有空穴传输层或电子阻挡层中任意一个或以上，即在上述顺序的基础上删除，例如没有传输层，那么，顺序为阳极/电子阻挡层/发光层；B、该电子注入层、电子传输层及空穴阻挡层位于阴极22与发光层23之间，顺序为 发光层/空穴阻挡层/电子传输层/电子注入层/阴极，如果没有上述电子注入层、电子传输层及空穴阻挡层，则在前述顺序的基础上删除，删除方法和前述A中相同，在此不重复阐述。本发明实施例电致发光器件中阳极、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层及阴极通过使用如下材质，使用溅射、旋涂或蒸镀方法制备，具体没有限制；阴极的材质选自银(Ag)、招(Al)、镁银(Mg: Ag)合金或金(Au)。厚度为20-200nm，优选为Ag，厚度为150nm ；电子传输层与空穴阻挡层的材质选自2_(4-联苯基)-5_(4-叔丁基)苯基-I, 3,4-噁二唑(PBD)、8_ 羟基喹啉铝(Alq3)、2，5-二(I-萘基)_1，3，4_ 二唑(BND)、4，7_ 二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen) ,1,2,4-三唑衍生物(如TAZ)、N-芳基苯并咪唑(TPBI)或喹喔啉衍生物(TPQ)。空穴阻挡层厚度为3-10nm，优选为TPBi，厚度为5nm，电子传输层厚度为40_80nm,优选为 Bphen,厚度为 60nm ；电子注入层的材质选自:Cs2C03、CsN3' LiF、CsF、CaF2' MgF2或者NaF。厚度为
0.5-5nm，也可采用以上材料与电子传输材料的掺杂，其中电子注入材料占混合物质量比为20-60%，厚度为20-60nm。优选Bphen = CsN3，优选比例为20%，厚度为40nm ;发光层采用四-叔丁基二萘嵌苯(TBP)。还可采用4- ( 二腈甲基)-2- 丁基_6_ (I，1，7，7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTB)、9，10-二-￠-亚萘基蒽(AND)、二(2-甲基-8-羟基喹啉)-(4-联苯酚)铝(BALQ)、4-( 二腈甲烯基)-2-异丙基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTI)、二甲基喹吖啶酮(DMQA)或8-羟基喹啉铝(Alq3)。空穴传输层与电子阻挡层的材质选自1，1_ 二 [4_[N，N' -二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)、N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -联苯二胺(TH))、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N，N，-(I-萘基)-N，N，- 二苯基-4，4’ -联苯二胺(NPB)、1，3，5-三苯基苯(TDAPB)或酞菁铜CuPc。厚度为20_80nm，空穴传输层优选为NPB，厚度为40nm，电子阻挡层优选为TAPC，厚度为5nm。本发明实施例电致发光器件通过使用上述阳极，使得器件发光效率、透光效果显著提升，简化了器件的制备工艺，提高了器件的制备效率；通过将阴极设置于衬底之上，保证了衬底和阴极在器件发光过程中能够作为底面反射镜，提高器件的光取出效率。本发明实施例还提供上述电致发光器件制备方法，包括如下步骤在衬底上通过溅射、蒸镀或旋涂，形成阴极；在该阴极上通过溅射、蒸镀或旋涂，形成发光层；
在该发光层上将空穴注入性金属氧化物通过溅射、蒸镀或旋涂，形成第一介质层；在该第一介质层上通过溅射、蒸镀或旋涂，形成金属层；在该金属层上将空穴注入性金属氧化物通过溅射、蒸镀或旋涂，形成第二介质层，得到电致发光器件。进一步，本发明实施例制备方法，在制备阴极之前还包括衬底的清洗步骤，具体为依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min。进一步，本发明实施例制备方法还包括电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层、空穴传输层或电子阻挡层中一个或以上的制备步骤，该电子注入层、电子传输层、空穴阻挡层、空穴传输层、电子阻挡层的材质，制备方法和前述相同，在此不重复阐述。具体地，该阴极、发光层、第一介质层、金属层及第二介质层和前述相同，在此不重复阐述。本发明实施例制备方法，操作简单、成本低廉，对设备要求低，适于工业化生产。以下结合具体实施例对上述电致发光器件制备方法进行详细阐述。实施例一将ITO玻璃进行光刻处理，剪裁成所需要的发光面积，然后依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物；在该清洗过后的ITO玻璃上蒸镀形成银阴极；在该银阴极上蒸镀,形成Bphen = CsN3电子注入层；在该电子注入层上蒸镀、形成Bphen电子传输层；在该电子传输层上蒸镀、形成TPBi空穴阻挡层；在该空穴阻挡层上蒸镀、形成Alq3发光层；在该发光层上蒸镀、形成TAPC电子阻挡层；在该电子阻挡层上蒸镀、形成NPB空穴传输层；在该空穴传输层上蒸镀、形成MoO3第一介质层，厚度为40nm ；在该第一介质层上蒸镀、形成Ag金属层,厚度为20nm ;在该金属层上蒸镀、形成MoO3第二介质层，厚度为40nm，得到电致发光器件。实施例二本发明实施例电致发光器件制备方法依照实施例一，其中，第一介质层的厚度为20纳米。实施例三本发明实施例电致发光器件制备方法依照实施例一，其中，第一介质层的厚度为10纳米；第二介质层的厚度为60纳米。实施例四本发明实施例电致发光器件制备方法依照实施例一，其中，第一介质层、第二介质层的厚度均为60纳米。实施例五本发明实施例电致发光器件制备方法依照实施例一，其中，金属层的厚度为15纳米。实施例六
本发明实施例电致发光器件制备方法依照实施例一，其中，第一介质层、第二介质层的材质为WO3 ;第一介质层的厚度为50纳米，第二介质层的厚度为60纳米；金属层的厚度为15纳米。实施例七本发明实施例电致发光器件制备方法依照实施例一，其中，第一介质层、第二介质层的材质为WO3 ;第一介质层、第二介质层的厚度均为25纳米；金属层的材质为Au，厚度为10纳米。实施例八本发明实施例电致发光器件制备方法依照实施例一，其中，第一介质层、第二介质层的材质为WO3 ;第一介质层、第二介质层的厚度均为55纳米；金属层的材质为Pt，厚度为30纳米。实施例九本发明实施例电致发光器件制备方法依照实施例一，其中，金属层的材质为Au ；第一介质层、第二介质层的厚度均为35纳米。实施例十本发明实施例电致发光器件制备方法依照实施例一，其中，金属层的材质为Pt ；第一介质层、第二介质层的厚度均为80纳米。对比例本对比例电致发光器件制备方法参照实施例一，其中，阳极中没有第一介质层和
第二介质层。请参阅图3，图3显示本发明实施例与对比例制备的电致发光器件能量效率(亮度)和电流密度(电压)之间的关系对比图。从图3上可以看到，在同样的电流密度下，实施例制备的器件的发光效率都要比对比例制备的器件的发光效率要高，说明D/M/D的加入对光取出效率的提高具有明显的作用。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种电致发光阳极，包括相层叠的第一介质层、第二介质层以及位于所述第一介质层、第二介质层之间的金属层，所述第一介质层、第二介质层的材质为空穴注入性金属氧化物；所述金属层的材质为透光性金属。
2.如权利要求I所述的电致发光阳极，其特征在于，所述空穴注入性金属氧化物选自Mo03、VOx或冊，中的一种或以上。
3.如权利要求I所述的电致发光阳极，其特征在于，所述第一介质层、第二介质层的厚度为10-80纳米。
4.如权利要求I所述的电致发光阳极，其特征在于，所述透光性金属选自铝、银、钙、钼或金中的一种或以上。
5.如权利要求I所述的电致发光阳极，其特征在于，所述金属层的厚度为5-30纳米。
6.一种电致发光器件，包括相层叠的衬底、阴极、阳极以及所述阴极、阳极之间的发光层，所述阴极与所述衬底相接触，所述阳极为权利要求1-5任一项所述的电致发光阳极。
7.—种电致发光器件制备方法，包括如下步骤 在衬底上通过溅射、蒸镀或旋涂，形成阴极； 在所述阴极上通过溅射、蒸镀或旋涂，形成发光层； 在所述发光层上将空穴注入性金属氧化物通过溅射、蒸镀或旋涂，形成第一介质层； 在所述第一介质层上通过溅射、蒸镀或旋涂，形成金属层； 在所述金属层上将空穴注入性金属氧化物通过溅射、蒸镀或旋涂，形成第二介质层，得到电致发光器件。
8.如权利要求7所述的电致发光器件制备方法，其特征在于，所述第一介质层、第二介质层的厚度为10-80纳米。
9.如权利要求7所述的电致发光器件制备方法，其特征在于，所述空穴注入性金属氧化物选自三氧化钥、VOx或WOx中的一种或以上。
10.如权利要求7所述的电致发光器件制备方法，其特征在于，所述金属层的厚度为5-30纳米；所述透光性金属选自铝、银、钙、钼或金中的一种或以上。
全文摘要
本发明适用于光电技术领域，提供了一种电致发光阳极、电致发光器件及其制备方法。该电致发光阳极包括相层叠的第一介质层、第二介质层以及位于该第一介质层、第二介质层之间的金属层，该第一介质层、第二介质层的材质为空穴注入性金属氧化物；该金属层的材质为透光性金属。本发明电致发光阳极，通过第一介质层/金属层/第二介质层结构，具有良好的透光效率；通过使用空穴注入性金属氧化物，使得阳极的空穴注入性能显著提升，实现了阳极在具有高导电、高透光性能的前提下，具有优异的空穴注入性能。
文档编号H01L51/56GK102760839SQ20111010859
公开日2012年10月31日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者周明杰, 王平, 陈吉星, 黄辉 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司