一种倒置型有机电致发光器件的制作方法

文档序号:13676027阅读:148来源:国知局
技术领域本发明涉及有机半导体技术领域,特别是涉及一种倒置型有机电致发光器件。

背景技术:
OLED(OrganicLightEmittingDiodes,有机电致发光器件,简称OLED)具有自主发光、视角广、重量轻、温度适应范围广、面积大、全固化、柔性化、功耗低、响应速度快以及制造成本低等众多优点,在显示与照明领域有着重要应用,受到学术界和工业界的广泛关注。传统的OLED器件一般采用正置结构,一般以ITO、IZO等为透明阳极沉积在玻璃上,以反射率较高的金属作为阴极,如Al、Ag和Mg:Ag等。因此,正置结构的光基本上是从底部的ITO阳极经过玻璃后透射出去。但是,由于n-沟道a-Si或者金属氧化物薄膜晶体管(thinfilmtransistor,TFT)更适合大面积显示器件,为更好的利用其优点,有源矩阵OLED(AMOLED)需要倒置型的OLED器件结构。所谓倒置型OLED一般为以ITO作为阴极,而以不透明的金属作为阳极,刚好与正置OLED器件结构相反,但是光线仍然从ITO、IZO等经过玻璃一侧透射出来。由于ITO的功函数较高(4.7eV-5.0eV),电子将很难从ITO、IZO等阴极注入到发光层中。因此,如何解决倒置OLED器件的电子注入问题一直是科研工作者的首要任务。归纳起来,提高倒置OLED器件电子注入能力的有效方式主要分为六种:(1)插入一层较薄的低功函数的金属(如Ca、Mg等),(2)使用n型掺杂的电子注入层,如将Li、Cs等掺入Bphen来得到欧姆接触,(3)使用超薄的绝缘材料PMMA、MgO等提高电子的隧穿几率,(4)使用单独的高迁移率的有机电子型材料做电子注入层,(5)使用ZnO、TiO2等电子迁移率高的无机材料做电子注入层,(6)利用p-n异质结。上述技术中,虽然倒置型OLED器件的电子注入能力得到了一定的提高,即器件的电学性能得到了提高,但是器件的光学性能却没有兼顾。因此,针对现有技术不足,提供一种兼顾提高光学性能和电学性能的倒置型有机电致发光器件以克服现有技术不足甚为必要。

技术实现要素:
本发明的目的是提供一种能够同时提高光学性能和电学性能的倒置型有机电致发光器件,不仅将器件的电学性能实现了优化,而且光学性也得到了优化,实现了器件效率的提高。本发明的上述目的通过如下技术手段实现。提供一种倒置型有机电致发光器件,在衬底上依次叠设有第一电极、金属修饰功能结构层、有机功能层和第二电极。上述金属修饰功能结构层包括金属层和金属修饰层,所述金属层设置于所述第一电极,所述金属修饰层设置于所述金属层与所述有机功能层之间。上述金属层由高功函数的材料制备而成,所述金属修饰层为K单质或者含有K元素的无机物,所述含有K元素的无机物在真空蒸镀过程中能够分离出K原子。上述金属层为Al、Ag、Au、Cu、Pt、Mo或者Cr,所述金属修饰层为K金属、K2CO3、KHCO3、KBH4、KF、CH3COOK或者K3N。上述金属层的厚度为0.1—200nm,所述金属修饰层的厚度为0.01—20nm。优选的,上述金属层的厚度为2—100nm,所述金属修饰层的厚度为0.1—10nm。优选的,上述金属层的厚度为2—18nm时,所述金属层透射率大于40%。优选的,上述金属层的厚度为2—18nm时,所述金属层透射率为60%-90%。作为另一优选方式,上述金属修饰功能结构层为由电子型传输有机材料和金属修饰材料混蒸而成或者和高功函数的金属材料和金属修饰材料混蒸而成,所述金属修饰层为含有K元素的无机物,含有K元素的无机物在蒸镀过程中能够分离出K原子,所述金属修饰材料占所述金属修饰功能结构层总重量的0.01%-40%。上述金属修饰功能结构层的厚度为0.01-150nm。本发明的倒置型有机电致发光器件,在衬底上依次叠设有第一电极、金属修饰功能结构层、有机功能层和第二电极。该倒置型有机电致发光器件不仅电学性能优良,而且光学性能良好,器件效率良好。附图说明利用附图对本发明作进一步的说明,但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。图1是本发明一种倒置型有机电致发光器件实施例1的结构示意图。图2是本发明一种倒置型有机电致发光器件实施例2的结构示意图。图3是本发明是实施例3的三种器件的发光效率示意图。在图1至图2中,包括:衬底01、第一电极02、金属修饰功能结构层07、金属层03、金属修饰层04、有机功能层05、第二电极06。具体实施方式结合以下实施例对本发明作进一步描述。实施例1。一种倒置型有机电致发光器件,如图1所示,在衬底01上依次叠设有第一电极02、金属修饰功能结构层07、有机功能层05和第二电极06。衬底01为透明衬底01,可为玻璃衬底或者柔性衬底。第一电极02为透明电极,优选的为ITO、AZO或者IZO。金属修饰功能结构层07包括金属层03和金属修饰层04,金属层03设置于第一电极02,金属修饰层04设置于金属层03与有机功能层05之间。金属层03由高功函数的材料制备而成,优选为Al、Ag、Au、Cu、Pt、Mo或者Cr。金属修饰层04为K单质或者含有K元素的无机物,含有K元素的无机物在蒸镀过程中能够分离出K原子,金属修饰层04优选为K金属、K2CO3、KHCO3、KBH4、KF、CH3COOK或者K3N。金属层03的厚度为0.1—200nm,优选为2—100nm。金属层的厚度为2—18nm时,金属层03的透射率大于40%,优选为60%—90%。金属修饰层04的厚度为0.01—20nm,优选为0.1—10nm。有机功能层05至少含有一层发光层。优选的,有机功能层05除了包含易发光层外,还可以再设置一层电子传输层,电子传输层位于发光层和金属修饰层04之间。第二电极06为高功函数材料,优选Al或Ag。该倒置型有机电致发光器通过设置金属修饰功能结构层07,金属层03使用高功函数的材料,可以有效克服Ca、Mg等低功函数金属过于活泼等问题,使得器件更加稳定,并且易于储存;然而由于高功函数材料的传输性能弱于低功函数材料,因此引入金属修饰层04有助于提高高功函数金属层03的传输性能。在本发明所公开的结构当中,由于金属的透射率不足以达到100%,从而可以利用器件的微腔效应,大大提高特定波长光的出射亮度。本发明具有电子注入能力好,光学效果佳的特点,能获得高效的发光器件。同时,由于器件的电学性能、光学性能得到改善,在得到相同亮度时将只需要较小的电流,即器件的工作电压大大降低,因此器件的使用寿命将会大大延长,节约成本,利于器件的商业化。综上所述,该倒置型有机电致发光器件不仅电学性能优良,而且光学性能良好,器件效率良好。实施例2。一种倒置型有机电致发光器件,如图2所示,在衬底01上依次叠设有第一电极02、金属修饰功能结构层07、有机功能层05和第二电极06。衬底01为透明01,可为玻璃衬底01或者柔性衬底01。第一电极02为透明电极,优选为ITO、AZO或者IZO。金属修饰功能结构层07为由电子型传输有机材料和金属修饰材料混蒸而成或者和高功函数的金属材料和金属修饰材料混蒸而成,金属修饰层04为含有K元素的无机物,含有K元素的无机物在蒸镀过程中能够分离出K原子,金属修饰材料占所述金属修饰功能结构层07总重量的0.01%-40%。金属修饰功能结构层07的透射率大于40%,优选为60%—95%。金属修饰功能结构层07的厚度为0.01-150nm,优选为0.1-100nm。有机功能层05至少含有一层发光层。优选的,有机功能层05除了包含易发光层外,还可以再设置一层电子传输层,电子传输层位于发光层和金属修饰层04之间。第二电极06为高功函数材料,优选Al或Ag。该倒置型有机电致发光器通过设置金属修饰功能结构层07,金属层03使用高功函数的材料,可以有效克服Ca、Mg等低功函数金属过于活泼等问题,使得器件更加稳定,并且易于储存;然而由于高功函数材料的传输性能弱于低功函数材料,因此引入金属修饰层04有助于提高高功函数金属层03的传输性能。在本发明所公开的结构当中,由于金属的透射率不足以达到100%,从而可以利用器件的微腔效应,大大提高特定波长光的出射亮度。本发明具有电子注入能力好,光学效果佳的特点,能获得高效的发光器件。同时,由于器件的电学性能、光学性能得到改善,在得到相同亮度时将只需要较小的电流,即器件的工作电压大大降低,因此器件的使用寿命将会大大延长,节约成本,利于器件的商业化。综上所述,该倒置型有机电致发光器件不仅电学性能优良,而且光学性能良好,器件效率良好。实施例3。为了对本发明的效果进行验证,制备具体样品进行性能对比,所采用的原料如下:ITO:氧化铟锡;NPB:(N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺);C545T:2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素;MADN:2-methyl-9,10-bis(naphthalen-2-yl)anthraceneBebq2:10羟基苯并喹啉铍;KBH4:硼氢化钾;Au:金;Al:铝。所制备器件A1的结构为:Glass(衬底)/ITO(阳极)/Bebq2(电子传输层)(350?)/MADN:C545T(绿色荧光发光层)(250?)/NPB(200?)(空穴传输层)/MoO3(50?,空穴注入层)/Al(1500?)(阳极)。为了便于比对,以上述相同的方法制备对比器件B1,器件B1的结构为:Glass(衬底)/ITO(阳极)/KBH4(金属修饰层)(10?)/Bebq2(电子传输层)(350?)/MADN:C545T(绿色荧光发光层)(250?)/NPB(200?)(空穴传输层)/MoO3(50?,空穴注入层)/Al(1500?)(阳极)。为了便于比对,以上述相同的方法制备对比器件C1,器件C1的结构为:Glass(衬底)/ITO(阳极)/Au(金属层)(50?)/KBH4(金属修饰层)(10?)/Bebq2(电子传输层)(350?)/MADN:C545T(绿色荧光发光层)(250?)/NPB(200?)(空穴传输层)/MoO3(50?,空穴注入层)/Al(1500?)(阳极)。器件A1、B1、C1均采用玻璃为衬底,其中器件A1是无金属层与无金属修饰层器件,器件B1有金属修饰层,C1则有金属层与金属修饰层。经过测试发现,器件A1、B1、C1的最大效率分别为1.3cd/A,4.7cd/A,12.4cd/A,如图3所示。可见,具有金属层与金属修饰层的器件的效率提高了。该倒置型有机电致发光器通过设置金属修饰功能结构层,金属层使用高功函数的材料,可以有效克服Ca、Mg等低功函数金属过于活泼等问题,使得器件更加稳定,并且易于储存;然而由于高功函数材料的传输性能弱于低功函数材料,因此引入金属修饰层有助于提高高功函数金属层的传输性能。在本发明所公开的结构当中,由于金属的透射率不足以达到100%,从而可以利用器件的微腔效应,大大提高特定波长光的出射亮度。本发明具有电子注入能力好,光学效果佳的特点,能获得高效的发光器件。同时,由于器件的电学性能、光学性能得到改善,在得到相同亮度时将只需要较小的电流,即器件的工作电压大大降低,因此器件的使用寿命将会大大延长,节约成本,利于器件的商业化。综上所述,该倒置型有机电致发光器件不仅电学性能优良,而且光学性能良好,器件效率良好。最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
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