一種單層結(jié)構(gòu)的倒置頂發(fā)射有機電致發(fā)光器件，屬于有機光電子器件技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明專利技術(shù)所述結(jié)構(gòu)的倒置頂發(fā)射有機電致發(fā)光器件依次由襯底、陰極、單層有機功能層、透明陽極組成。單層有機功能層由兩種有機染料以摻雜劑的形式共同摻雜在單一母體材料中構(gòu)成，其中母體材料采用電子遷移率較高的有機材料，而兩種有機染料各司其職，一種有機染料作用是俘獲空穴，另一種有機染料用于發(fā)光。本發(fā)明專利技術(shù)所述結(jié)構(gòu)的器件，擴大了激子復合區(qū)域，有利于實現(xiàn)單層有機功能層內(nèi)的電子、空穴的平衡，具有高效率、低效率滾降、電致發(fā)光光譜穩(wěn)定等優(yōu)點。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】一種單層結(jié)構(gòu)的倒置頂發(fā)射有機電致發(fā)光器件，屬于有機光電子器件
。本專利技術(shù)所述結(jié)構(gòu)的倒置頂發(fā)射有機電致發(fā)光器件依次由襯底、陰極、單層有機功能層、透明陽極組成。單層有機功能層由兩種有機染料以摻雜劑的形式共同摻雜在單一母體材料中構(gòu)成，其中母體材料采用電子遷移率較高的有機材料，而兩種有機染料各司其職，一種有機染料作用是俘獲空穴，另一種有機染料用于發(fā)光。本專利技術(shù)所述結(jié)構(gòu)的器件，擴大了激子復合區(qū)域，有利于實現(xiàn)單層有機功能層內(nèi)的電子、空穴的平衡，具有高效率、低效率滾降、電致發(fā)光光譜穩(wěn)定等優(yōu)點。【專利說明】一種單層結(jié)構(gòu)的倒置頂發(fā)射有機電致發(fā)光器件
本專利技術(shù)屬于有機光電子器件
，具體涉及一種單層結(jié)構(gòu)的倒置頂發(fā)射有機電致發(fā)光器件。
技術(shù)介紹
有機電致發(fā)光器件(0LED)具有很多優(yōu)點，比如固態(tài)發(fā)光、能耗小、主動發(fā)光、視角廣、響應(yīng)速度快、易于實現(xiàn)柔性顯示、成本低等，在彩色顯示、固態(tài)照明等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用價值，國際上很多研究機構(gòu)都投入了大量的人力物力，推動了 0LED技術(shù)的迅猛發(fā)展。0LED按光的取出方式可分為底發(fā)射0LED和頂發(fā)射0LED。底發(fā)射0LED存在顯示發(fā)光面積與像素的驅(qū)動電路相互競爭的矛盾，但若采用頂發(fā)射0LED，由于光的取出端是頂端，就可以獲得更高的開口率，有利于實現(xiàn)高顯示亮度、高分辨率的有機發(fā)光顯示。此外，對于使用η溝道TFT的有源有機發(fā)光顯示，0LED需采取底電極為陰極的倒置結(jié)構(gòu)。因此若想利用0LED的低成本、高開口率及易于實現(xiàn)大面積顯示的優(yōu)勢，對倒置頂發(fā)射0LED開展研究是十分必要的。基于倒置頂發(fā)射0LED潛在的應(yīng)用前景，國際上很多科研機構(gòu)相繼開展了這方面的工作。1997年，美國普林斯頓大學的S.R.Forrest研究組報道了采用鎂、銀合金為陰極的倒置頂發(fā)射0LED，但該器件的性能較差，外量子效率不到1%。2003年，德國的W.Kowalsky等人采用Au (lOOnm)/Mg (lOOnm)為底陰極，制備了基于Alq3發(fā)光的倒置頂發(fā)射綠光0LED，器件的效率達到3.9cd/A。2002年，德國德累斯頓大學的K.Leo研究組制備了基于p-1_n結(jié)構(gòu)的倒置頂發(fā)射0LED，綠光器件在4V 下的亮度可達 100cd/m2。2011 年，他們又報道了 采用高效率黃光磷光材料的倒置頂發(fā)射0LED，通過對整個器件退火處理，發(fā)光區(qū)內(nèi)的載流子達到平衡，器件的外量子效率達到15%，2.9V下的亮度達到lOOOcd/m2。但由于制備順序與傳統(tǒng)的正置結(jié)構(gòu)0LED不一樣，導致在倒置0LED中電子的注入、傳輸相對于空穴更困難，電子、空穴不平衡的現(xiàn)象更嚴重，這也是為什么倒置0LED的性能相對于正置0LED較差的原因。目前來看，國際上報道的關(guān)于倒置頂發(fā)射0LED的研究大多集中在如何提高電子的注入與傳輸，比如設(shè)計新的陰極及陰極修飾層、采用p-1-n結(jié)構(gòu)等方面。考慮到單層結(jié)構(gòu)0LED的有機功能層一般只能傳輸某一種載流子，因此若在倒置頂發(fā)射0LED中引入電子遷移率較高的單層有機材料作為母體材料，不但可以簡化器件的制備過程，而且通過器件結(jié)構(gòu)設(shè)計，引入一種俘獲空穴的有機摻雜劑，就可以解決倒置頂發(fā)射0LED中電子與空穴不平衡的問題，但這種結(jié)構(gòu)的倒置頂發(fā)射0LED器件在國際上還未見報道。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對影響倒置頂發(fā)射0LED性能的關(guān)鍵因素，提供了一種單層結(jié)構(gòu)的倒置頂發(fā)射0LED器件。不同于傳統(tǒng)的由空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層組成的多層有機功能層，本專利技術(shù)所述結(jié)構(gòu)的倒置頂發(fā)射0LED位于陰極、陽極之間的有機功能層為單層結(jié)構(gòu)。該器件依次由襯底、陰極、單層有機功能層、透明陽極組成:襯底；襯底材料可以是玻璃、硅等剛性襯底，或者是聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲脂等柔性襯底。陰極；陰極為鑰/低功函數(shù)金屬層所構(gòu)成的復合陰極。鑰層的厚度為10?200nm，低功函數(shù)的金屬可為Al、Ca、Ba、Sm等金屬，或者為其它陰極材料，厚度為1?lOOnm。也可在有機功能層與復合陰極中間插入A1203、CsF、CaF2、MgF2、NaF、LiF、Cs2C03等陰極修飾層來提高電子的注入，陰極修飾層的厚度為0.5?5nm，可通過熱蒸發(fā)、濺射等工藝制備。陽極；陽極可以為透明金屬氧化物，如氧化銦錫(IT0)、氧化鋁鋅(AZ0)等，或者為Ag、Au、Cu等高功函數(shù)的金屬，也可以使用任何陽極材料，所述陽極厚度為15?lOOnm。也可在陽極和有機功能層間插入陽極修飾層提高空穴的注入，陽極修飾層可以采用2,3, 5, 6-四氟 _7，7，，8，8，-四氰基喹啉二甲(tetrafluorotetracyanoquinodimethane,F4-TCNQ)、FeCl3、或者采用Mo03、W03、V205等氧化物，可以使用任何陽極修飾層且不限于此，陽極修飾層的厚度一般為1?10nm。陰極與陽極之間的單層有機功能層的厚度為50?150nm，由有機染料1、有機染料2以摻雜劑的形式共同摻雜在單一母體材料中構(gòu)成，其中母體材料采用電子遷移率較高的有機材料，比如1，3，5_三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(l，3，5-Tris(l-phenyl-lH-benzimidazol-2-yl) -benzene, TPBi), 2, 9- 二甲基-4,7-聯(lián)苯-1，10-菲羅啉(2，9-Dimethyl_4, 7-diphenyl-l，10-phenanhroline, BCP),4, 7- 二苯基-1, 10-菲羅啉(4, 7-diphenyl-l, 10-Phenanthroline, Bphen)，三(8-輕基喹啉)招(AluminumTris (8-Hydroxyquinolinate), Alq3)等，且不限于此。有機染料1、2可以采用有機突光發(fā)光材料或者有機磷光發(fā)光材料，比如二(4，6-二氟苯基吡啶42，沁吡啶甲酰合銥(Bis(picolinato)iridium(III), FIrPic)，三(2-苯基批 P定-C2, N)合銥(III) (Tris (2-phenylpyridinato-C2, Ν)iridium(III), Ir(ppy)3)，乙酰丙酮酸二(1_ 苯基異喹啉 _C2，N)合銥(III)(Bis (l-phenyl-1soquinoline-C2, N) (acetylacetonato)iridium (III),Ir (piq)2(acac)),乙酰丙酮酸二(2-苯基苯并噻唑 _C2, N)合銥(III) (Bis (2-phenyl-benzothiazole-C2, N) (acetylacetonate) iridium (111), Ir (bt) 2 (acac)), 二(4_ 苯基噻吩并批 P定-N, C2，)乙酞丙酮合銥(iridium (111) bis (4-phenyl thieno pyridinato-N, C20)acetylacetonate, P0-01),三(1_ 苯基-異喹啉 _C2, N)合銥(III)(Tris (l-phenylisoquinolinato-C2, N) iridium(III), Ir (piq) 3),三 iridium (111), Ir (mp本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種單層結(jié)構(gòu)的倒置頂發(fā)射有機電致發(fā)光器件，其特征在于：依次由襯底、陰極、單層有機功能層、透明陽極組成；單層有機功能層由有機染料1和有機染料2以摻雜劑的形式共同摻雜在單一母體材料中構(gòu)成；有機染料1的HOMO能級介于陽極材料的功函數(shù)與母體材料的HOMO能級之間，且有機染料1的光致發(fā)光光譜與有機染料2的吸收光譜有較好的重合。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳平，段羽，薛凱文，趙毅，劉式墉，
申請(專利權(quán))人：吉林大學，
類型：發(fā)明
國別省市：吉林;22
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