利用含镓的P型氧化物半导体的有机发光二极管及其制造方法技术

本发明专利技术公开利用含镓的P型氧化物半导体的有机发光二极管及其制造方法。本发明专利技术的有机发光二极管包括阳极、空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层及阴极，其特征在于所述空穴注入层为含Ga的P型氧化物半导体。

Organic light emitting diode using gallium containing type P oxide semiconductor and method for manufacturing the same

The invention discloses an organic light emitting diode using gallium containing type P oxide semiconductor and a method for manufacturing the same. The organic light emitting diode of the present invention comprises an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, a light-emitting layer, an electron transport layer and a cathode, and is characterized in that the hole injection layer is a P type oxide semiconductor containing Ga.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用含镓的P型氧化物半导体的有机发光二极管及其制造方法
本专利技术涉及利用含镓的P型氧化物半导体的有机发光二极管及其制造方法。
技术介绍
目前在为制造高效率的有机发光二极管而正在进行开发。其中空穴的移动是非常重要的部分。典型的空穴注入层为聚(3，4-乙撑二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸钠(Poly(3，4-ethylenedioxythiophene)poly(styrenesulfonate)；PEDOT：PSS)层，但在空穴的注入与移动及有机发光二极管的效率方面具有局限性。并且，将PEDOT：PSS作为空穴注入层的情况下需要退火(annealing)时间，因此具有工序时间加长的问题。另外，在研究用氧化物半导体替代空穴注入层。其原因在于氧化物半导体移动度高且透明，因此能够容易实现透明显示器，而且被评价为能够解决现有技术局限性的技术。另外，由于在常温具有非晶质(amorphous)或多晶质(polycrystalline)结构，因此不需要另外进行用于形成晶粒(grain)的热处理过程，适用有机发光二极管时具有良好的特性。氧化物半导体因氧空位(oxygen-vacancies)与锌填隙(zincinterstitials)而主要被视为n型，缺点是难以p型掺杂。如上，由于目前已知的氧化物半导体大部分显现n型(n-type)特性，因此制得具有p型(p-type)特性的透明氧化物半导体的情况下，在用作有机发光二极管的空穴注入层方面具有诸多好处，因此目前需要进行研究，通过调节掺杂条件或开发新物质等找到p型透明氧化物半导体材料。
技术实现思路
技术问题为解决上述技术问题，本专利技术提供一种利用含镓的P型氧化物半导体的有机发光二极管及其制造方法。本领域技术人员可通过下述实施例导出本专利技术的其他目的。技术方案为解决上述技术问题，本专利技术的一个实施例提供一种有机发光二极管，包括阳极、空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层及阴极，其特征在于所述空穴注入层为含Ga的P型氧化物半导体。所述P型氧化物半导体包括向CuS及SnO掺入的所述Ga。所述Ga的范围可以是整个组成的10至70百分比(原子百分比)。所述P型氧化物半导体用选自下述化学式1、化学式2及化学式3的一种以上表示，[化学式1]CuS1-xGax-SnO[化学式2]CuSGaxSn1-xO[化学式3]CuSGaxSnO，所述化学式1、化学式2或化学式3中0＜x＜1。所述空穴注入层可以经过了在预设温度进行热处理，或者经过了UV处理。所述空穴注入层的热处理温度的范围可以是150至250℃。根据本专利技术的另一方面，提供一种有机发光二极管，包括阳极、空穴注入·输送层、发光层、电子输送层及阴极，其特征在于所述空穴注入·输送层是含Ga的P型氧化物半导体。根据本专利技术的又一方面，提供一种有机发光二极管制造方法，其特征在于，包括：通过真空沉积工序在基板上形成阳极的步骤；通过溶液工序在所述阳极上形成空穴注入层的步骤；通过真空沉积工序在所述空穴注入层上形成空穴输送层的步骤；通过真空沉积工序在所述空穴输送层上形成发光层的步骤；通过真空沉积工序在所述发光层上形成电子输送层的步骤；及在所述电子输送层上形成阴极的步骤，所述空穴注入层由P型氧化物半导体混合到溶剂的溶液成膜形成。技术效果根据本专利技术，用含镓的P型氧化物半导体提供空穴注入层，其优点是能够实现高效率的有机发光二极管。并且，由于本专利技术利用通过溶液工序制成的P型氧化物半导体，因此其优点是能够实现低温及低费用制造。附图说明图1为显示本专利技术一个实施例的有机发光二极管的剖面结构图；图2为显示使用本专利技术一个实施例的P型氧化物半导体与PEDOT：PSS的薄膜的表面的示意图；图3为显示使用本专利技术一个实施例的P型氧化物半导体的情况及使用PEDOT：PSS的情况下X射线衍射(X-RayDiffraction，XRD)结果的示意图；图4为显示使用本专利技术一个实施例的P型氧化物半导体的情况与使用PEDOT：PSS的情况下有机发光二极管的电流-电压-灰度特性的示意图；图5为显示使用本专利技术一个实施例的P型氧化物半导体的情况与使用PEDOT：PSS的情况下有机发光二极管的光谱特性的示意图；图6为显示使用本专利技术一个实施例的P型氧化物半导体的情况与使用PEDOT：PSS的情况下有机发光二极管的外部量子效率特性的示意图；图7为显示使用本专利技术一个实施例的P型氧化物半导体的情况与使用PEDOT：PSS的情况下有机发光二极管的寿命特性的示意图；图8为显示CuS-GaxSn1-xO薄膜中Ga的浓度为0～50％时XRD结果的示意图；图9为显示CuS-GaxSn1-xO薄膜中Ga的浓度为0％、30％、50％时AFM图像的示意图；图10为CuS-SnO薄膜的(a)TEM图像与(b)通过能量色散X射线(EnergyDispersiveX-ray，EDX)光谱法得到的原子映射(atomicmapping)图像；图11为CuS-Ga0.5Sn0.5O薄膜的(a)TEM图像与(b)通过能量色散X射线(EnergyDispersiveX-ray，EDX)光谱法得到的原子映射(atomicmapping)图像；图12为显示SnO2与CuS-GaxSn1-xO的紫外光电子能谱(UltravioletPhotoSpectroscopy，UPS)光谱与功函数(workfunction)、费米能级(Fermilevel)与价带(valenceband)的差异及电离电位(ionizationpotential)值的示意图；图13为显示p型前驱体溶液的拉曼(Raman)光谱结果的示意图；具体实施方式首先对本专利技术说明书上的术语进行定义。溶液工序(solutionprocess)包括旋转涂布、喷涂、浸渍涂布、喷墨印刷、卷对卷印刷、丝网印刷等用液态溶剂成膜的所有现有工序。真空沉积工序表示在负压状态下进行沉积的工序，包括化学气相沉积(ChemicalVaporDeposition；CVD)法、物理气相沉积(PhysicalVaporDeposition；PVD)法中的一种即溅镀(sputtering)等所有现有工序。以下参见附图具体说明本专利技术。另外，需要声明的是附图内容是为便于说明本专利技术而示出的，本专利技术的范围不限于附图所示的范围。图1为本专利技术一个实施例的有机发光二极管的剖面结构图。如图1所示，本专利技术一个实施例的有机发光二极管可包括阳极1、阴极2、空穴注入层3、空穴输送层4、发光层5及电子输送层6。阳极1及阴极2可采用目前已知的真空沉积工序(CVD；ChemicalVaporDeposition)或印刷金属碎箔(flake)乃至颗粒(particle)与粘合剂(binder)等混合的浆料金属油墨的方式，所述阳极或阴极的形成方法不受特殊限制。形成于基板上的阴极(cathode)是向元件提供电子的电极，可使用离子化的金属物质、在预定的液体内处于胶质(colloid)状态的金属油墨物质、透明金属氧化物等。基板可以采用玻璃(glass)基板、具有包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylenenaphthelate，PEN)、聚丙烯(polypropylene本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机发光二极管，包括阳极、空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层及阴极，其特征在于：所述空穴注入层为含Ga的P型氧化物半导体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.11 KR 10-2014-01203651.一种有机发光二极管，包括阳极、空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层及阴极，其特征在于：所述空穴注入层为含Ga的P型氧化物半导体。2.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其特征在于：所述P型氧化物半导体包括向CuS及SnO掺入的所述Ga。3.根据权利要求1或2所述的有机发光二极管，其特征在于：所述Ga的范围为整个组成的10至70百分比(原子百分比)。4.根据权利要求2所述的有机发光二极管，所述P型氧化物半导体用选自下述化学式1、化学式2及化学式3的一种以上表示，[化学式1]CuS1-xGax-SnO[化学式2]CuSGaxSn1-xO[化学式3]CuSGaxSnO，所述化学式1、化学式2或化学式3中0＜x＜1。5.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其特征在于：所述空穴注入层经过了在预设温度进行热处理，或者经过了UV处理。6.根据权利要求5所述的有机发光二极管，其特征在于：所述空穴注入层的热处理温度的范围为150至250℃。7.一种有机发光二极管，包括阳极、空穴注入·输送层、发光层、电子输送层及阴极，其特征在于：所述空穴注入·输送层是含Ga的P型氧化物半导体。8.一种有机发光二极管制造方法，其特征在于，包括：通过真空沉积工序在基板上形成阳极的步骤；通过溶液工序在所述阳极上形成空穴注入层的步骤；通过真空沉积工序在所述空穴注入层上形成空穴输送层的步骤；通过真空沉积工序在所述空穴输送层上形成发光层的步骤；通过真空沉积工序在所述发光层上形成电子输送层的步骤；及在所述电子输送层上形成阴极的步骤，所述空穴注入...

【专利技术属性】
技术研发人员：张震，金订基，克里斯托夫·文森特·艾维，
申请(专利权)人：庆熙大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：韩国,KR