一种有机电致发光器件电子注入层的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种Ｃｓ膜的制备方法，所述Ｃｓ膜由真空蒸镀条件下直接分解为Ｃｓ的化合物形成，由于采用原料稳定，制备工艺简单。上述Ｃｓ膜可作为有机电致发光器件的电子注入层。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种有机电致发光器件，还涉及该器件的制备方法，属于电子半导体元件

技术介绍
有机电致发光器件，即有机发光二极管(Organic light-emitting diodes，OLEDs)作为一项可以应用于下一代平板显示领域的新技术，受到越来越多研究者的关注。TakahitoOYAMADA，Chiharu MAEDA，Hiroyuki SASABE and Chihaya ADACHI等人在Jpn.J.Appl.Phys.Vol.42(2003)pp.L1535-L1538公开了Cs是一种优异的电子注入材料，但其直接使用金属Cs用an alkali dispenser(SAES Getter.Japan Co.)的方法来制备电子注入层，由于Cs过于活泼，造成了制备上的麻烦。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种有机电子注入层的制备方法。本专利技术的Cs膜由是由真空蒸镀条件下直接分解为Cs的化合物制成。本专利技术采用Cs2CO3、CsIO3、CsClO4、CsNO3、Cs2SO4、Cs2SeO4真空蒸镀制备Cs膜。尤其使用Cs2CO3在温度为500-700℃，压强小于10-2Pa的条件下蒸镀而成。本专利技术的有机电致发光器件，其电子注入层含有金属Cs，所含金属Cs是由Cs2CO3、CsIO3、CsClO4、CsNO3、Cs2SO4、Cs2SeO4真空蒸镀而成。尤其是由Cs2CO3在温度为500-700℃，压强为小于10-2Pa的条件下蒸镀而成。由于避免使用活泼的金属Cs做原料，本专利技术的制备工艺简单。附图说明图1、不同质量的(a)LiF，(b)CsF和(c)Cs2CO3的频率变化与舟电流之间的关系。图2、LiF、CsF和Cs2CO3的频率变化与舟中质量损失之间的关系。图3、具有不同阴极OLED器件的电流密度与电压(J～V)和亮度与电压(L～V)之间的关系。图4、具有不同阴极OLED器件的效率与电流密度之间的关系。具体实施例方式实施例1 ITO/NPB 50nm/Alq350nm/Cs2CO31nm/Al 120nmITO/NPB 50nm/Alq350nm/LiF 1nm/Al 120nmITO/NPB 50nm/Alq350nm/CsF 1nm/Al 120nm光刻的氧化铟锡(ITO)玻璃基片分别采用带有洗涤剂的去离子水超声清洗，用干净的去离子水漂洗，最后在洁净工作台中烘干。50nm厚的N，N’-bis-(l-naphthyl)-N，N’-diphenyl-1，1’biphenyl-4，4’-diamine(NPB)蒸镀在ITO上作为空穴传输层，其蒸发速率为0.1nm/s。50nm厚的Alq3蒸镀在NPB层上作为电子传输层与发光层，其蒸发速率为0.1nm/s。1nm厚的Cs2C03、LiF或CsF蒸镀在Alq3层上作为电子注入层，其蒸发速率为0.03～0.05nm/s。最后，在电子注入层上面蒸镀120nm厚的Al或Ag作为阴极，其蒸发速率为5～10nm/s。器件的发光面积通过掩膜板控制为3×3mm2。Cs2CO3粉末纯度大于99.9％，购自Alfa Aesar。LiF为块状晶体，CsF粉末纯度为99.99％，这两种材料购自Aldrich。所有材料均从氮化硼(BN)舟中蒸镀，背景压强为1.0×10-3Pa。通过调节BN舟中的电流来产生焦耳热用于蒸镀，电流的调节方法是从0A开始每两分钟加10A，一直到170A为止。本研究所用的QCM设备为一台传统的膜厚监测仪，其分辨率和频率稳定性均为±1Hz。QCM放在舟正上方300mm的位置，通过循环水来冷却QCM表面的温度。QCM中的压电石英晶片为沉积金电极的AT-cut器件，其基本振荡频率为5.99MHz。另外，为了验证Cs2CO3的电子注入机理，我们也制备了一系列具有不同阴极以Alq3为发光层的器件。器件的电流密度与电压关系(J～V)以及亮度与电压关系(L～V)采用Keithley model 4200半导体测试设备与一个校准的硅光电池来测量。器件性能测试是在常温下大气中进行。QCM的振荡频率变化可以通过如下所示的标准Sauerbery公式转化为石英晶体表面的质量增加量Δf＝-2.26×10-6f2Δm/A， (1)在这里Δf(Hz)为石英晶体振荡频率的变化，f(Hz)为石英晶体本身的振荡频率，Δm(g)为晶体上吸附质量的变化，A(cm2)为石英晶体的有效面积。我们假设在蒸镀过程中，如果被蒸镀物质是热稳定的，那么在石英晶体表面的质量增加量(Δm)与蒸发舟中的质量减少量(ΔM)成正比例Δm＝-kΔM(k≥0)， (2)那么结合方程(1)Δf＝KΔMK＝2.26×10-6f2k/A.(3)在这里K为一个大于零的常数，并且K值与所用材料种类无关。那么我们可以看到QCM测出的频率变化(Δf)与蒸发舟中的质量变化(ΔM)成正比例。另一方面，如果被蒸发的材料分解，那么同第一种情况相比，石英晶体上增加的质量只有未分解材料的增加质量的d％(d％为热不稳定材料的分解率)，那么Δm应该与d％×ΔM成正比Δm＝-kd％ΔM(k≥0)， (4)结合方程(1)Δf＝d％KΔM K＝2.26×10-6f2k/A. (5)我们可以看到，如果被蒸发材料分解并且分解率为d％，那么线性关系Δf～ΔM的斜率应该降为不分解材料的d％。我们将10mg，20mg，30mg，40mg的LiF，CsF和Cs2CO3分别放入真空腔室的BN舟中。在这里，空的BN舟加热时释放热量会导致QCM频率增加，但是这种增加在整个实验过程中被证明小于25Hz，可以忽略不计。这三种材料频率变化(Δf)与通过BN舟的电流(I)的关系如图1所示。对于每一种物质在一个特定的电流下舟中的材料均可以被完全蒸发。从图1我们可以看到对于LiF，CsF和Cs2CO3，它们被完全蒸发时的电流分别为150A，100A和120A，这个电流我们称之为临界电流。那么对于每种材料，频率变化即是临界电流时的频率与0A时的频率之差。Δf与ΔM的关系曲线如图2所示。图2中对每种材料所得到的数据点可以拟和为一条直线(Δf＝KΔM+B)。K，B以及相关系数r的值总结在表1中。表1图1所列数据线性拟和(Δf＝KΔM+B)各项参数。 我们可以看到对这三种材料，Δf与ΔM均呈现较好的线性关系，LiF与CsF的拟和直线几乎平行，证明了由于他们在蒸发过程中不分解而满足方程(3)。在表1中我们比较了LiF与CsF的斜率K值，发现在误差范围之内这两个值是相等的，但对于Cs2CO3我们发现QCM频率下降小于蒸镀LiF与CsF时的情况，这说明Cs2CO3在加热过程中分解，其蒸发行为满足方程(5)。我们将CsF作为标准物质，通过对比CsF与Cs2CO3线性关系的斜率，可以得到K值与d％×K的值。因此对于Cs2CO3，d％可以通过实验求得为80.9％。假如Cs2CO3通过以下反应方程式分解Cs2CO3→Cs2O+CO2↑，(6)那么可以从理论上得到d％的值(即Cs2O与Cs2CO3的分子量之比)为86.5％，这个值比实验得到的值(80.9％)偏大。我们认为Cs2O进一步分解，总反应方程式如下所示 2Cs2CO3→4Cs+O2↑+2CO2↑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｃｓ膜的制备方法，其特征在于所述的Ｃｓ膜是由真空蒸镀条件下直接分解为Ｃｓ的化合物制成。

【技术特征摘要】
1.一种Cs膜的制备方法，其特征在于所述的Cs膜是由真空蒸镀条件下直接分解为Cs的化合物制成。2.一种Cs膜的制备方法，其特征在于所述的Cs膜是由Cs2CO3、CsIO3、CsClO4、CsNO3、Cs2SO4、Cs2SeO4真空蒸镀而成。3.如权利要求2所述的Cs膜的制备方法，其特征在于所述Cs膜是由Cs2CO3在温度为500-700℃，压强小于10-2Pa的条件下蒸镀而成。4.一种有机电致发光...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱勇，李扬，张德强，高裕弟，
申请(专利权)人：清华大学，北京维信诺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]