一种有机小分子或高分子顶发射发光器件制造技术

技术编号:3695182 阅读:200 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了一种有机/高分子顶发射发光器件,包括玻璃衬底、阴极、发光层、阳极,其特征在于,在阴极与发光层之间设一电子注入层,所述电子注入层采用含有极性基团或离子性基团的极性单元的共轭聚合物;还公开了该顶发射发光器件在高分辨全色平面顶发射显示器中的应用。该顶发射发光器件特点是使用一个置于衬底之上的高功函数金属阴极与含有极性基团或离子性基团的强极性组分的共轭聚合物组成复合阴极,实现有效的电子注入,电荧光通过蒸镀在发光层上面的半透明阳极发出,稳定高效。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种新型顶发射发光器件,特别涉及一种有机/高分子顶发射发光器件及其应用。
技术介绍
1990年,英国剑桥大学研究队伍首先以共轭结构PPV高分子材料为发光层制成了第一个高分子发光器件。由于发光高分子器件具有材料成本低廉,易于大面积成型,驱动电压低,能耗小,发光波长可通过材料结构调谐等突出优点,被认为有可能在大面积平板电视中得到应用。随着全球有机/高分子发光器件的进展在平面显示应用上的进程,开发高效的顶发射发光器件越来越成为需要迫切研究的课题之一。因为相对于一般的发光器件,也就是底发射(电荧光屏通过衬底发出)器件,顶发射具有一序列优点,最突出的一点就是采用顶发射结构对实现高效的大面积平板显示器有重要意义。对与大面积平板电视必须使用有源驱动(TFT),但是TFT开关器件本身占有衬底的一定面积,导致TFT基板的开口率(电荧光可以通过的面积与衬底面积比,一般仅为衬底面积50~70%)降低。而采用顶发射结构,因为光是从衬底的上表面发射,理论上可以实现近100%的开口率。但是要实现顶发射结构器件有一定难度,对电极材料与结构有新的要求,特别是当采用阴极置于衬底上,由阳极面发光时更为困难,因此目前文献中所大部分报道的顶发射发光器件多限于底部(衬底上)为阳极,上部(发光层之上)是半透明阴极的器件。在小分子发光方面,美国普林斯顿大学 等人1996年利用透光的金属阴极薄层制成了一种出射光从上、下表面同时发射的小分子透明双面发光器件,总量子效率为0.75%,其中底面发光效率比顶面发光效率高1O%左右 G.Gu,P.E.Burrows,S.R.Forrest and M.E.Thompson,Nature,380,29(1996))。在磷光方面,C.Kwong等人2003年报道了磷光材料顶发射发光器件,在10mA/cm2下上表面电流效率为23.1cd/A,下表面电流效率为20.3cd/A,工作寿命超过5000小时(Raymond C.Kwong,Michael S.Weaver,Min-Hao Michael Lu,Yeh-Jiun Tung,Anna B.Chwang,Theodore X.Zhou,Michael Hack,Julie J.Brown,Organic Electronics,4,155(2003))。目前,大部分报道的顶发射发光器件绝大部分是阳极在衬底上,透明阴极蒸镀在发光层上的结构,只有很少部分报道采用透明阳极在发光层上的结构(V.Bulovic,P.Tian,P.E.Burrows,M.R.Gokhale,S.R.Forrest and M.E.Thompson,Appl.Phys.Lett.70,2954(1997);Samil KHO,Sunyoung SOHN andDonggeun JUNG,Jpn.J.Appl.Phys.42,552(2003))。文献报道阴极修饰层一般采用低功函数的碱金属(如钾,锂,铯),或碱土金属(如钙,钡等),但这类低功函数的碱金属及碱土金属易与水,氧反应造成加工困难,同时器件需要严密的包封(L.H.Smith,J.A.E.Wasey and W.L.Barnes,Appl.Phys.Lett.84,2986(2004);R.B.Pode,C.J.Lee,D.G.Moon and J.I.Han,Appl.Phys.Lett.84,4614(2004))。或者,在镀完金属薄层后再溅射ITO层(铟锡氧化物),但溅射ITO能量很大,容易造成发光层的损坏,影响器件发光(G.Gu,V.Bulovic,P.B.Burrows,S.R.Forrest and M.E.Thompson,Appl.Phys,Left.68,2606(1996);L.S.Hung,C.W.Tang,Appl.Phys.Lett.74,3209(1999))。同时,也有采用透明ITO和小分子电子传输层组成的复合无金属层作为顶发射发光器件阴极,同样由于溅射ITO层是在高能量下进行,小分子电子传输层不能完全阻挡发光层的损害,更容易比金属层引起器件损坏淬灭(G.Parthasarathy,P.E.Burrows,V.Khalfin,V.G.Kozlov,and S.R.Forrest,Appl.Phys.Lett.72,2138(1998))。或者,也有在小分子电子传输层和ITO之间再掺杂低功函数碱金属,提高器件效率(G.Parthasarathy,C.Adachi,P.E.Burrows,and S.R.Forrest,Appl.Phys.Lett.76,2128(2000))。在溅射方面,也有技术不采用ITO,而是溅射掺杂锌的铟氧化物(IDIXO),这种方法同样存在容易损坏发光层问题(Asuka Yamamori,Sachiko Hayashi,Toshiki Koyama,and Yoshio Taniguchi,Appl.Phys.Lett.78,3343(2001);Takashi Hirano,US6774561)。另外,也有利用plasma技术在阴极表面形成一层绝缘氮化层,显著提高了器件性能,但是这种制作工艺相对复杂,对器件衬底的plasma时间要求严格(Samil KHO,Sunyoung SOHN and Donggeun JUNG,Jpn.J.Appl.Phys.42,552(2003))。同plasma金属层作用一样,也有方法直接采用Hung等人方法,直接蒸镀一绝缘薄层氟化物于发光材料上,在氟化物层之上再蒸镀金属电极,这样所组成的氟化物/金属复合阴极也可以得到有效的顶发射发光器件(L.S.Hung,C.W.Tang,M.G.Tang,M.G.Mason,P.Raychaudhuri and J.Madathil,Appl.Phys.Lett.78,544(2001);Chieh-Wei Chen,Chun-Liang Lin and Chung-Chih Wu,Appl.Phys.Lett.85,2469(2004);S.Han,X.Feng,Z.H.Lu,D.Johnson and R.Wood,Appl.Phys.Lett.82,2715(2003);HAN Sij in,FENG Xiadong,LU Zhenghong,WOOD,Richard,P.,JOHNSON,David,J.,WO2004049465);Akio Fukase,US2004/0239239)。另外,也有报道在衬底金属层与发光层之间加一层导电的聚苯胺类的氧化还原聚合物(EB-PAni),或者掺杂给体或者受体材料,实现电子或者空穴的注入(Satoshi Seo,Hiroko Yamazaki,US6838836)。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处,提供一种有机/高分子顶发射发光器件。该顶发射发光器件特点是使用一个置于衬底之上的高功函数金属阴极与含有极性基团或离子性基团的强极性组分的共轭聚合物组成复合阴极,实现有效的电子注入,电荧光通过蒸镀在发光层上面的半透明阳极发出,稳定高效。本专利技术通过如下技术方案实现一种有机/高分子顶发射发光器件,包括衬底、阴极、发光本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种有机/高分子顶发射发光器件,包括衬底、阴极、发光层、阳极,其特征在于,在阴极与发光层之间设一电子注入层,所述电子注入层采用含有极性基团或离子性基团的极性单元的共轭聚合物。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:曹镛侯林涛黄飞彭俊彪
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:81[中国|广州]

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