一种紫外有机发光器件的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种紫外有机发光器件。所述器件包括衬底层、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和反射金属阴极层，电子注入层为厚度是1.5nm?6nm的LiF；衬底层、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、反射金属阴极层顺序叠接为一体。本实用新型利用厚绝缘层作为电子注入层，通过减少电子的注入，提高发光层中电子?空穴的平衡性，因而在达到同等数量的电子?空穴对数目时只需要更低的电流密度，增加了电子与空穴在发光层中复合的概率，产生高效率的近紫外光发射，提高了紫外OLED器件的发光效率和辐照度。
【专利说明】
一种紫外有机发光器件
技术领域
[0001]本实用新型属于半导体器件技术领域，具体涉及一种紫外有机发光器件。
【背景技术】
[0002]自从1987年C.W.Tang等人实用新型了具有双层结构的高亮度、低电压有机电致发光器件(OLED)以来，OLED便受到了人们的广泛青睐。OLED具有丰富的色彩表现能力、超高的功率效率、10nm左右的超薄结构以及机械可柔性等优异特征而在新型平板显示和固态照明等领域中大放异彩。经过二十多年的发展，其技术已经进入实用化阶段。紫外OLED的发光波长一般在320nm-400nm范围，通常也称为近紫外发光。紫外有机发光器件的响应速度快、机械柔性好、超薄便携、易于构建大面积发光器件等优点，具有传统SiC、ZnO等无机紫外发光器件无可比拟的优越性能。因此，紫外OLED在高密度信息存储、涂料固化、生物传感、以及作为激发光源等领域中具有潜在的应用前景。
[0003]紫外光波长比可见光短，能量大，导致了作为紫外发光的有机材料需要具备非常宽的带隙，因此紫外有机发光材料的最高占据分子轨道(HOMO)能级比可见光的要高很多。例如，常用的紫外有机发光材料CBP的HOMO能级为6.leV，0XD-7的HOMO能级为6.5eV，TAZ的HOMO能级为6.6eV。这些有机材料的HOMO能级与常用的透明导电阳极(如ΙΤ0)的功函数相差很大(ΙΤ0的功函数一般为4.7eV)。因此空穴从ITO阳极到紫外发光层的势皇高达1.5-2eV，高的空穴注入势皇导致了空穴很难注入到发光层中，导致了紫外OLED发光层中空穴的数量往往比电子的数量少很多，这使得发光层中电子-空穴的平衡性差，器件的发光效率和辐照度难以提高。
[0004]通常克服这种高空穴注入势皇的方法是引入空穴注入层增加空穴注入，并辅以掺杂提高空穴迀移率，但是这种改善空穴注入与传输能力的方法对于紫外OLED来说仍然很有限，效果不是十分理想。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种紫外有机发光器件，这种器件通过引入厚绝缘层作为电子注入层，有效地提高了紫外OLED器件的发光效率和辐照度。常规紫外OLED器件中的电子注入层厚度通常取0.5nm-lnm，认为已是最佳尺寸。本实用新型突破技术偏见，利用厚绝缘层作为电子注入层，达到同等数量的电子-空穴对数目时只需要更低的电流密度，增加了电子与空穴在发光层中复合的概率，产生高效率的近紫外光发射。与常规紫外OLED器件相比，本实用新型的外量子效率和辐照度均大幅度提高。本实用新型克服了常规紫外OLED器件中单一依靠提高空穴注入与传输能力来改善载流子平衡性不足的局限性，而且工艺简单，重复性好，因而在高功率紫外OLED器件的构筑方面具有十分重要的实际价值。
[0006]本实用新型的技术方案:
[0007]1.一种紫外有机发光器件，包括衬底层、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、反射金属阴极层，电子注入层为厚度是1.5nm-6nm的LiF;衬底层、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、反射金属阴极层顺序叠接为一体。
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型的结构及外电路不意图。
[0009]图1中:1.衬底层；2.阳极层；3.空穴注入层；4.空穴传输层；5.发光层；6.电子传输层；7.电子注入层；8.反射金属阴极层；9.电源。
[0010]图2为本实用新型不同电子注入层厚度实施例与常规紫外OLED器件在不同电流密度下的辐照度对比图。
[0011]图3为本实用新型不同电子注入层厚度实施例与常规紫外OLED器件在不同电流密度下的外量子效率(EQE)的对比图。
[0012]图4为本实用新型不同电子注入层厚度实施例与常规紫外OLED器件的电流密度-电压关系的对比图。
[0013]图2-图4中:器件一厚度为常规厚度;器件二厚度为1.5nm;器件三厚度为2.5nm;器件四厚度为4nm ；器件五厚度为6nm。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对本【实用新型内容】作进一步的阐述。
[0015]衬底采用玻璃；阳极选用ITO氧化铟锡膜，方阻约为10Ω/口；空穴注入层选择厚度为2nm-5nm的MoO3;空穴传输层选用CBP材料;发光层选用TAZ材料；电子传输层选用BPhen材料;反射金属阴极层采用Al，厚度不小于10nm;电子注入层采用LiF，其厚度分别取1.5nm、2.5nm、4nm和6nm，构成四个实施例。外电路驱动电源可选择直流3V-20V，在器件上施加直流电压会从阳极一侧观测到近紫外出射发光线，并且通过相关仪器得到本实用新型紫外OLED器件的各种参数指标对比图，如图2-图4所示。
[0016]其中:
[0017]CBP表不4，4，_bis(carbazol-9-yI)biphenyI，厚度为10nm_40nm。
[0018]TAZ表不3-(4_biphenyI)-4_pheny 1-5-tert-butylphenyl-l, 2,4-triazole,厚度为10nm_40nmo
[0019]BPhen表不4,7-diphenyl-l, 10-phenanthroline，厚度为 15nm_110nm。
[0020]常规紫外OLED器件，电子注入层厚度为0.5nm-lnm，以此器件作为本实用新型的对比样件(器件一)，得到如图2-图4所示的参数指标对比图。
[0021]由图2可知，在相同电流密度下，本实用新型(器件二?器件五)的辐照度比常规厚度的电子注入层的器件(器件一)均有所提高。例如，当电流密度为lOOmA/cm2时，器件一的辐照度为1.87mff/cm2，器件二的辐照度为2.28mff/cm2;器件三的辐照度为3.74mff/cm2;器件四的辐照度为3.29mW/cm2;器件五的辐照度为1.93mW/cm2;器件二、器件三、器件四、器件五的辐照度比器件一分别提高了 21.9%，100%，75.9%，3.2%。因此，本实用新型大幅度提高了辐照度，获得了意想不到的效果。
[0022]由图3可知，器件一的最大外量子效率(EQE)为1.07%@2.4mA/cm2，器件二的最大EQE为1.3%@2.1mA/cm2，器件三的最大EQE为2.l%@2.5mA/cm2，器件四的最大EQE为1.7%@2.3mA/cm2，器件五的最大EQE为1.15%@7.8mA/cm2，器件二、器件三、器件四、器件五的最大EQE比器件一分别提高了21.5%，96.3%，58.9%，7.5%。同时，在相同电流密度下，器件二?器件五的EQE均比器件一高。因此，当电子注入层LiF的厚度为1.5?6nm时，可以获得比常规厚度(0.5-lnm)电子注入层更高的外量子效率，获得了意想不到的效果。
[0023]由图4可知，在相同电压下，器件二?器件五的电流密度比器件一要低一些，表明本实用新型的发光效率和辐照度也得到提高。
[0024]综合以上实验数据可以看出，本实用新型由于突破了常规技术的惯性思维，抛弃依靠提高空穴注入与传输能力的方式，以及采用厚绝缘层作为电子注入层，因此各项技术指标都获得了意想不到的效果。
【主权项】
1.一种紫外有机发光器件，包括电子注入层，其特征在于:所述电子注入层为厚度是1.5nm-6nn^LiF02.根据权利要求1所述的紫外有机发光器件，其特征在于:所述电子注入层的厚度是1.5nm_2.5nm03.根据权利要求1所述的紫外有机发光器件，其特征在于:所述电子注入层的厚度是2.5nm-4nm。4.根据权利要求1所述的紫外有机发光器件，其特征在于:所述电子注入层的厚度是4nm-6nm。5.根据权利要求1-4中任一项所述的紫外有机发光器件，其特征在于:还包括衬底层、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、反射金属阴极层;衬底层、阳极层、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、反射金属阴极层顺序叠接为一体。
【文档编号】B82Y40/00GK205542905SQ201620088826
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月29日
【发明人】张小文, 莫炳杰, 许积文, 王 华
【申请人】桂林电子科技大学