專利名稱：一種提高光輸出耦合效率的有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光器件，適用于照明和顯示。
背景技術(shù)：
近年來(lái)基于有機(jī)發(fā)光二極管的顯示及照明技術(shù)吸引了人們的廣泛興趣，有機(jī)電致 發(fā)光器件的外量子效率是影響器件實(shí)用化的一個(gè)重要因素。電致發(fā)光器件的外量子效率由 其內(nèi)量子效率和光輸出耦合效率共同決定。有機(jī)電致發(fā)光器件的內(nèi)量子效率受到電子自旋 效應(yīng)的影響，其理論極限值25%，器件的外量子效率約為內(nèi)量子效率的20%，因此如何提 高器件的光輸出耦合效率，使發(fā)光層發(fā)出的光盡可能多的從器件內(nèi)部導(dǎo)出，是改善器件性 能的有效途徑。器件光輸出耦合效率的提高對(duì)于實(shí)現(xiàn)基于有機(jī)電致發(fā)光器件的低功耗顯示 技術(shù)具有重要意義。因此，探索新的器件結(jié)構(gòu)及有關(guān)納米薄膜的制備工藝對(duì)微納尺度光電 元器件具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種提高光輸出耦合效率的有機(jī)電致發(fā)光器 件及其制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種提高光輸出耦合效率的有機(jī)電致發(fā)光器件，該有機(jī)電致發(fā)光器件包括在 IT0玻璃襯底導(dǎo)電層上依次制備陽(yáng)極修飾層PED0T:PSS3，空穴傳輸層，發(fā)光層和金屬電極， 在IT0玻璃襯底的玻璃面上制備一層ZnS棒狀納米薄膜。一種提高光輸出耦合效率有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，它是在有機(jī)電致發(fā)光 器件的IT0玻璃襯底的玻璃面上制備一層ZnS棒狀納米薄膜的方法步驟為步驟一，將有機(jī)電致發(fā)光器件的IT0玻璃襯底的玻璃面向下固定在襯底支架上；步驟二，使襯底支架的法線方向與蒸發(fā)粒子流入射方向的夾角為85度，通過(guò)鎖栓 將電機(jī)支架與真空電機(jī)固定；步驟三，對(duì)真空腔抽真空，真空度為2 8X 10_6帕；步驟四，給加熱用燈通電，將IT0玻璃襯底加熱溫度210°C 300°C ；步驟五，通過(guò)真空電機(jī)使IT0玻璃襯底的旋轉(zhuǎn)速度為1 3轉(zhuǎn)/分；步驟六，給蒸發(fā)源加熱，蒸發(fā)源中的材料為純度99 % 99. 9 %的ZnS，使蒸發(fā)源16 中的ZnS蒸發(fā)，蒸發(fā)速率為0. 1 0. 2納米/秒；使棒狀納米薄膜厚度達(dá)到50nm 90nm， 制成了 一種提高光輸出耦合效率的有機(jī)電致發(fā)光器件。本發(fā)明的有益效果是利用傾斜式薄膜生長(zhǎng)技術(shù)在IT0玻璃襯底的玻璃面上制備ZnS棒狀納米薄膜，提 高IT0玻璃襯底在可見光范圍內(nèi)的光透過(guò)率，通過(guò)改變IT0玻璃襯底表面的微結(jié)構(gòu)提高有 機(jī)電致發(fā)光器件的光輸出耦合效率，從而提高電致發(fā)光器件的發(fā)光亮度及效率。


圖1 一種提高光輸出耦合效率的有機(jī)電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)示意圖。圖中ZnS棒狀納米薄膜1、IT0玻璃2、陽(yáng)極修飾層3、空穴傳輸層4、發(fā)光層5、金 屬陰極6。圖2IT0玻璃襯底的玻璃面上制備的ZnS棒狀納米薄膜的表面形貌圖。圖3IT0玻璃襯底的玻璃面上制備的ZnS棒狀納米薄膜的截面形貌圖。圖4IT0玻璃襯底及長(zhǎng)有ZnS棒狀納米薄膜的IT0玻璃襯底的透射光譜。a為長(zhǎng)有ZnS棒狀納米薄膜的IT0玻璃襯底的透射光譜，b為IT0玻璃襯底的透射光譜。圖5傾斜式生長(zhǎng)薄膜沉積裝置示意圖。圖中真空電機(jī)11、襯底支架12、電機(jī)支架13、襯底14、蒸發(fā)粒子流15、蒸發(fā)源16、 真空腔17、鎖栓18、加熱用燈19。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一一種提高光輸出耦合效率的有機(jī)電致發(fā)光器件，該有機(jī)電致發(fā)光器件包括在 IT0玻璃襯底2導(dǎo)電層上依次制備陽(yáng)極修飾層PED0T:PSS3，空穴傳輸層4，發(fā)光層5和金屬 電極6，在IT0玻璃襯底2的玻璃面上制備一層ZnS棒狀納米薄膜的厚度為90nm。一種提高光輸出耦合效率有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，它是在有機(jī)電致發(fā)光 器件的IT0玻璃襯底2的玻璃面上制備一層ZnS棒狀納米薄膜的方法步驟為步驟一，將有機(jī)電致發(fā)光器件的IT0玻璃襯底2的玻璃面向下固定在襯底支架12 上；步驟二，使襯底支架12的法線方向與蒸發(fā)粒子流入射方向的夾角為85度，通過(guò)鎖 栓18將電機(jī)支架13與真空電機(jī)11固定；步驟三，對(duì)真空腔17抽真空，真空度為2X 10_6帕；步驟四，給加熱用燈19通電，將IT0玻璃襯底2加熱溫度為210°C ；步驟五，通過(guò)真空電機(jī)11使IT0玻璃襯底2的旋轉(zhuǎn)速度為3轉(zhuǎn)/分；步驟六，給蒸發(fā)源16加熱，蒸發(fā)源16中的材料為純度99%的ZnS，使蒸發(fā)源16中 的ZnS蒸發(fā)，蒸發(fā)速率為0. 1納米/秒；使棒狀納米薄膜厚度達(dá)到90nm。實(shí)施例二一種提高光輸出耦合效率的有機(jī)電致發(fā)光器件，該有機(jī)電致發(fā)光器件包括在 IT0玻璃襯底2導(dǎo)電層上依次制備陽(yáng)極修飾層PED0T:PSS3，空穴傳輸層4，發(fā)光層5和金屬 電極6，在IT0玻璃襯底2的玻璃面上制備一層ZnS棒狀納米薄膜的厚度為50nm。一種提高光輸出耦合效率有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，它是在有機(jī)電致發(fā)光 器件的IT0玻璃襯底2的玻璃面上制備一層ZnS棒狀納米薄膜的方法步驟為步驟一，將有機(jī)電致發(fā)光器件的IT0玻璃襯底2的玻璃面向下固定在襯底支架12 上；步驟二，使襯底支架12的法線方向與蒸發(fā)粒子流入射方向的夾角為85度，通過(guò)鎖
4栓18將電機(jī)支架13與真空電機(jī)11固定；步驟三，對(duì)真空腔17抽真空，真空度為8X 10_6帕；步驟四，給加熱用燈19通電，將IT0玻璃襯底2加熱溫度為300°C ；步驟五，通過(guò)真空電機(jī)11使IT0玻璃襯底2的旋轉(zhuǎn)速度為2轉(zhuǎn)/分；步驟六，給蒸發(fā)源16加熱，蒸發(fā)源16中的材料為純度99. 9%的ZnS，使蒸發(fā)源16 中的ZnS蒸發(fā)，蒸發(fā)速率為0. 2納米/秒；使棒狀納米薄膜厚度達(dá)到90nm。對(duì)于制備一種提高光輸出耦合效率的有機(jī)電致發(fā)光器件而言，可先在IT0玻璃襯 底2的玻璃上制備一層ZnS棒狀納米薄膜，而后在長(zhǎng)有ZnS棒狀納米薄膜的IT0玻璃襯底 2上制備可提高光輸出耦合效率的有機(jī)電致發(fā)光器件，其步驟步驟一，將IT0玻璃襯底2的玻璃面向下固定在襯底支架12上；重復(fù)實(shí)施例一和二的步驟二至六；利用熱蒸發(fā)的方法在步驟六制備的IT0玻璃襯底的IT0導(dǎo)電層上，依次制備厚度 為40nm的陽(yáng)極修飾層PED0T:PSS3，厚度為lOnm空穴傳輸層4，厚度為30nm發(fā)光層5和厚 度為lOOnm的A1電極6 ；即制成一種提高光輸出耦合效率的有機(jī)電致發(fā)光器件?？昭▊鬏攲涌蛇x用的材料CBP，NPB, Pentacene或PVK等發(fā)光層可選用的材料Alq3，Liq，DCJTB或Ir (ppy) 3等制備得到的ZnS棒狀納米薄膜的形貌，利用掃描電子顯微鏡(SEM)來(lái)觀察，如圖2。 從圖3中可以看出，得到了與襯底表面幾乎垂直的棒狀納米薄膜。圖4IT0玻璃襯底及長(zhǎng)有ZnS棒狀納米薄膜的IT0玻璃襯底的透射光譜。a為長(zhǎng)有ZnS棒狀納米薄膜的IT0玻璃襯底的透射光譜，b為IT0玻璃襯底的透射 光譜。從圖4可見，ZnS棒狀納米薄膜可提高光輸出耦合效率。本發(fā)明所使用的裝置和方法為
公開日2009年6月24日，公開號(hào)CN101463464. A， 發(fā)明名稱為“傾斜式生長(zhǎng)形貌可控的納米發(fā)光柱狀薄膜的方法及裝置”。
權(quán)利要求
一種提高光輸出耦合效率的有機(jī)電致發(fā)光器件，該有機(jī)電致發(fā)光器件包括在ITO玻璃襯底(2)導(dǎo)電層上依次制備陽(yáng)極修飾層PEDOT:PSS(3)，空穴傳輸層(4)，發(fā)光層(5)和金屬電極(6)，其特征是在ITO玻璃襯底(2)的玻璃面上制備一層ZnS棒狀納米薄膜。
2.一種提高光輸出耦合效率有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征是在有機(jī)電致發(fā) 光器件的IT0玻璃襯底(2)的玻璃面上制備一層ZnS棒狀納米薄膜的方法步驟為步驟一，將有機(jī)電致發(fā)光器件的IT0玻璃襯底(2)的玻璃面向下固定在襯底支架(12)上；步驟二，使襯底支架(12)的法線方向與蒸發(fā)粒子流入射方向的夾角為85度，通過(guò)鎖栓 (18)將電機(jī)支架(13)與真空電機(jī)(11)固定；步驟三，給加熱用燈(19)通電，將IT0玻璃襯底(2)加熱； 步驟四，通過(guò)真空電機(jī)(11)使IT0玻璃襯底(2)的旋轉(zhuǎn)；步驟五，給蒸發(fā)源(16)加熱，使蒸發(fā)源(16)中的材料蒸發(fā)，蒸發(fā)速率為0. 1納米/秒 0. 2納米/秒；使棒狀納米薄膜達(dá)到一定厚度；其特征是所述的步驟二之后，對(duì)真空腔(17)抽真空，真空度為2 8X 10_6帕； 所述的步驟三中給IT0玻璃襯底⑵加熱溫度為210°C 300°C ； 所述的步驟五中蒸發(fā)源(16)中的材料為純度99% 99. 9%的ZnS ;ZnS棒狀納米薄膜 厚度50nm 90nm。
全文摘要
一種提高光輸出耦合效率的有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法，它是在其器件的ITO玻璃襯底的玻璃面上制備一層厚度50nm～90nm的ZnS棒狀納米薄膜。其制備步驟將有機(jī)電致發(fā)光器件的ITO玻璃襯底的玻璃面向下固定在襯底支架上；使襯底支架的法線方向與蒸發(fā)粒子流入射方向的夾角為85度，通過(guò)鎖栓將電機(jī)支架與真空電機(jī)固定；將純度99～99.9％的ZnS置于蒸發(fā)源中；對(duì)真空腔抽真空度2～8×10-6帕；加熱ITO玻璃襯底到210～300℃；通過(guò)真空電機(jī)使ITO玻璃襯底的旋轉(zhuǎn)速度為1～3轉(zhuǎn)/分；給蒸發(fā)源加熱，使蒸發(fā)速率為0.1～0.2納米/秒。本發(fā)明提高了有機(jī)電致發(fā)光器件的光輸出耦合效率。
文檔編號(hào)H01L51/52GK101859878SQ201010184678
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者卓祖亮, 盧麗芳, 張?？? 徐征, 王永生 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)