低电压驱动的空穴注入层作为发光调节层的OLED器件制造技术

技术编号:6700171 阅读:296 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种低电压驱动的空穴注入层作为发光调节层的OLED器件,包括阳极和空穴注入层,所述阳极的材料为铝或铝合金,所述空穴注入层的材料为金属氧化物或铝与金属氧化物掺杂形成的掺杂物,所述金属氧化物为氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化镍、氧化亚铜中的一种或几种。本发明专利技术利用金属膜本身对可见光的反射和透射特性,再加上特定金属氧化物的性能,可以制备具有微腔效应的OLED,通过调节特定金属氧化物的厚度,有效地调节光学腔长度,改变发光颜色,提升发光强度,降低发光光谱半高宽,改善色纯度;结合了金属的优异导电性与特定氧化物良好的空穴注入性能,可大大降低OLED的驱动电压,降低功耗,并且在厚度增加的过程中驱动电压不明显增大,能耗不提高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种发光显示器件,特别涉及一种有机电致发光器件。
技术介绍
有机电致发光器件(OLED)是一种自发光、高亮度、全色显示的发光元件,在外加 电场作用下电子和空穴在有机发光层复合发光,是一种电流发光的现象。有机电致发光器 件具有(1)低直流电压下功耗小;( 发光亮度高,效率高;C3)发光颜色广;(4)响应速度 快(< 1微秒是IXD的1000倍);( 显示部件薄,可以制备柔性或透明显示;(6)可用标 准印刷或逐卷制作技术制造成本低等特点;因此有机电致发光在平板显示领域中成为未来 非常有竞争力的技术之基于OLED诸多的优势,其在彩色显示、半导体照明和情景光源等多个领域被寄予 厚望,被认为是引领潮流的下一代产品。但无论是哪个应用领域都离不开以单色发光为基 础的有效组合,因此使OLED发不同的单色光成为一个必须的课题。使OLED发不同颜色的 光,基本的方法是选用发光颜色不同的有机材料作为器件的基本发光体,但有时会存在着 发光光谱半高宽不够窄,色纯度不足的问题。另外,不同的有机发光体,其导电性能差别很 大,有的材料载流子输运能力差,会造成OLED器件驱动电压升高、功耗增加和效率降低。因 此,找到OLED器件光学性能和器件功耗的平衡点就十分必要。请参阅图1至图4所示,OLED显示器件通常包括顶发射器件和底发射器件两类, 每类又包括阳极在上、阴极在上两种。OLED显示器件的结构通常包括透明或半透明基底、 阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极。通常情况下,成 熟的阳极电导材料多为无机物,与有机材料性能差别较大,界面势垒会造成OLED器件的驱 动电压升高。为了提高OLED器件的稳定性,降低功耗,选择合适的注入材料成为研究的重 点。近些年来人们开始尝试使用无机化合物作为空穴注入层,例如氧化钒(V2O5)、氧化钨 (WO3)、氧化钼(MoO3),不少文献详细地研究了氧化钼修饰ITO表面对于空穴注入能力的影 响,Journal of Non-Crystalline Solids, Vol 356,2010,1012,JOURNAL OF APPLIED PHYSICSVol 104,2008,054501,认为其效果与传统有机空穴注入材料相当,但是由于其本 身内在特性,不适合将其厚度做高,而只能利用超薄膜的“隧穿效应”使电荷顺利通过该层。 最佳厚度Inm左右,超过IOnm以上实际效果将明显下降,电荷穿透氧化钼层时会额外消耗 大量的电压,非但不能降低电压,反而会大大提升电压,增加能耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种有机电致发光器件,其通过空穴注入层厚度的变化可以 改变OLED器件的发光颜色,而器件的驱动电压基本不变。为了解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案—种有机电致发光器件,包括阳极和空穴注入层,所述阳极的材料为铝或铝合金, 所述空穴注入层的材料为金属氧化物或铝与金属氧化物掺杂形成的掺杂物,所述金属氧化3物为氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化亚铜、氧化镍中的一种或几种。所述阳极为透射阳极,所述透射阳极的材料为铝,所述空穴注入层的材料为氧化 钼,所述空穴注入层的厚度为10-200nm,所述透射阳极的厚度为10-20nm。所述阳极为反射阳极,所述反射阳极的材料为铝,所述空穴注入层的材料为氧化 钼,所述空穴注入层的厚度为10-200nm,所述反射阳极的厚度100-500nm。所述透射阳极的厚度为15nm,所述空穴注入层的厚度为lO-lSOnm。所述阳极的材料为铝,所述空穴注入层的材料为铝与氧化钼掺杂形成的掺杂物, 所述空穴注入层中铝与氧化钼的摩尔比为(0-0.89) (1-0.11)。所述阳极为透射阳极,所述透射阳极的厚度为10-20nm,所述空穴注入层的厚度为 10-200nm。所述阳极为反射阳极,所述反射阳极的厚度100-500nm,所述空穴注入层的厚度为 10-200nm。所述透射阳极的厚度为15nm,所述空穴注入层的厚度为20-110nm。所述OLED器件还包括基板、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。所述基板为玻璃基板或柔性基板。相对于现有技术,本专利技术具有以下优点1、利用金属膜本身对可见光的反射和透射特性,再加上特定金属氧化物的性能, 可以灵活制备具有微腔效应的底发射或顶发射OLED器件,对器件光学性能可进行有效的 调控;2、可以通过调节特定金属氧化物的厚度,有效地调节光学腔长度,改变发光颜色, 提升发光强度,降低发光光谱半高宽(FWHM),改善色纯度;3、仅通过特定金属氧化物厚度的变化改变光学腔长度,可以大大降低OLED器件 前期设计的工作强度和复杂度;并且可以很容易整合到整个器件制备流程中,简化了工艺 流程,有利大规模的工业化生产;4、结合了金属的优异导电性与特定氧化物良好的空穴注入性能,可大大降低OLED 器件的驱动电压,降低功耗,并且在厚度增加的过程中驱动电压不明显增大,能耗不提高。附图说明图1是底发射式OLED器件的结构示意图,阴极在上,其中O为基板,1为透射阳极, 3为空穴注入层,4为空穴传输层,5为发光层,6为电子传输层,7为电子注入层,9为反射阴 极;图2是底发射式OLED器件的结构示意图,阳极在上,其中O为基板,2为反射阳极, 3为空穴注入层,4为空穴传输层,5为发光层,6为电子传输层,7为电子注入层,8为透射阴 极;图3是顶发射式OLED器件的结构示意图,阳极在上,其中O为基板,1为透射阳极, 3为空穴注入层,4为空穴传输层,5为发光层,6为电子传输层,7为电子注入层,9为反射阴 极;图4是顶发射式OLED器件的结构示意图,阴极在上,其中O为基板,2为反射阳极, 3为空穴注入层,4为空穴传输层,5为发光层,6为电子传输层,7为电子注入层,8为透射阴极;图5是实施例1和对比例1中各器件亮度对比图;图6是器件^、4b、k与参照器件3在7V时的光谱图;图7是器件fe、5b、5c与参照器件3在8V时的光谱图;图8是器件6a、6b、6c与参照器件3在9V时的光谱图。具体实施方式虽然无机氧化物本身的电导率比较低,不适合作为导电材料,但是如果能利用掺 杂的方法使其形成连续的缺陷能级——从“价带”跨越到“导带”就能将其变成一种导电材 料,这种情况下导电性能对材料厚度依赖的敏感性将大大降低,也就是说在一定的厚度范 围内电荷穿透掺杂层所造成的电压降很小且变化不大,在试验中我们首次发现铝掺杂的氧 化钼具有这样的特性。由于铝的功函数与氧化钼价带能级相差远,界面势垒高,理论上其空 穴注入必然会比能级更匹配的ITO/氧化钼界面困难很多,然而实验证实,两者在空穴注入 能力上没有多少差别,尤其在膜层厚度大的情况下,以铝掺杂的氧化钼作为阳极的器件,亮 度明显高于ITO/氧化钼阳极。一方面原因在于铝和氧化钼界面上可以形成新的掺杂态,定 义为MoaxAlbx0。x,该复合形态降低了 Al/氧化钼的界面势垒;另一方面,掺杂所引起的特定 氧化物能级变成“准连续能级”,增强了对有机空穴传输材料的空穴注入能力。对金属氧化 物进行掺杂的方法很简单,只需要将掺杂元素与金属氧化物共同蒸镀,或共同溅镀即可,掺 杂的比例通过调节两者各自的蒸镀或溅镀速度实现,有利于规模化工业生产。进一步本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种低电压驱动的空穴注入层作为发光调节层的OLED器件,其特征在于:包括阳极和空穴注入层,所述阳极的材料为铝或铝合金,所述空穴注入层的材料为金属氧化物或铝与金属氧化物掺杂形成的掺杂物,所述金属氧化物为氧化钼、氧化钨、氧化钒、氧化亚铜、氧化镍中的一种或几种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:闵军辉宋书清徐宁
申请(专利权)人:西安文景光电科技有限公司
类型:发明
国别省市:87

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