一種疊層有機電致發(fā)光器件以及連接層的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種疊層有機電致發(fā)光器件的連接層，所述連接層使用的材料是PEDOT:PSS，PEDOT與PSS的質量比是1:18，PEDOT和PSS水溶液的濃度是3％，pH值是1.5，連接層的厚度為10nm-120nm，使用旋涂成膜的工藝方法制作，解決了目前困擾多年的疊層OLED連接層需要高溫鍍膜的難題，使疊層有機電致發(fā)光器件更易于制造，性能更能得以保證。
【專利說明】-種疊層有機電致發(fā)光器件以及連接層

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機電致發(fā)光器件【技術領域】。

【背景技術】
[0002] 有機電致發(fā)光器件（OLED，Organic Light-Emitting Device)因具有主動發(fā)光、能 耗低、效率高、發(fā)光譜帶寬、品種多樣、制造成本低廉、輕薄、無角度依賴性等一系列獨特優(yōu) 點而備受矚目，具有廣闊的應用前景。全球有超過160多家企業(yè)涉足0LED相關研發(fā)，其中 囊括了幾乎所有的電子和顯示產業(yè)的巨頭。眾多國際知名企業(yè)，如通用電氣、柯達、飛利浦、 0SRAM、東芝等國際大公司均投入巨資，參與該領域研發(fā)競爭。
[0003] 經過研發(fā)人員近三十年的不懈努力，有機電致發(fā)光器件性能已接近無機半導體發(fā) 光器件的水平。但達到動態(tài)全色顯示等高信息容量的最終應用目標，器件的發(fā)光效率和穩(wěn) 定性還需進一步提高。特別是由于有機材料不耐高溫，溫度過高，就會導致材料壽命下降， 因此有機電致發(fā)光器件的發(fā)熱必須控制在一定范圍。減少熱損耗，提高器件的發(fā)光效率，更 成為提高器件穩(wěn)定性和使用壽命的關鍵。其中影響0LED壽命重要原因之一是流過器件的 大電流導致器件的熱致老化。因而，研究一種在低電流下運行的高效率的器件已經刻不容 緩。
[0004] 疊層器件結構是實現(xiàn)低電流、高效率0LED的一種有效途徑。
[0005] 2004年，柯達（KODAK)公司的L S. Liao等人利用Alq3:Li/NPB:FeCl3作為連接 單元，把兩個發(fā)射層集成在同一個器件成功制成了結構是IT0/NPB(75nm)/Alq 3(25nm)/ Alq3: Li (25nm) /NPB: FeCl3 (60nm) /NPB (25nm) /Alq3: DCJTB (20nm) /Alq3 (40nm) /Mg:Ag 的疊 層有機電致發(fā)光器件。與普通標準器件相比，這種器件的優(yōu)點是在相同的電流密度下，器件 的效率是普通器件的兩倍。
[0006] 利用疊層器件結構，Chan-Ching CHANG等已經研制成功電流效率熒光49. 2cd/A 的疊層器件。后來，中國科學院長春物理所馬東閣等人把疊層結構成功應用在白光0LED器 件。他們利用BCP:Li/V20 5作為連接層，使這種器件的電流效率達到10.7cd/A。最近，香港 城市大學C0SDAF實驗室的C. W. Law等人分別利用Mg :Alq3和F4-TCNQ :m-MTDATA作為連接 單元也使疊層器件的效率提高了一倍。
[0007] 2011年11月，在湖南召開了第七屆全國暨華人有機分子和聚合物發(fā)光與激光學 術會議。在本屆會議上，維信諾顯示技術有限公司和四川虹視顯示技術有限公司等公司的 領導和技術人員一致認為，疊層器件為實現(xiàn)高效有機電致發(fā)光照明和顯示器件開辟了一種 嶄新的途徑。希望全球0LED科研人員克服現(xiàn)有困難，研制成功適合于生產的疊層器件技 術。最近在中國科學院蘇州納米所舉辦的國際發(fā)光會議上，世界0LED頂級科學家L. S. Liao 教授也對疊層器件的美好未來做了一個很高的評價。
[0008] 此前，本發(fā)明人研制成功一種在低電流密度下運行的高效率、長壽命疊層有機電 致發(fā)光器件，參見專利文獻CN101794864A。該器件主要特點是以特殊材料（雙極性載流子 傳輸材料）構成的薄膜層為器件的連接單元，其連接層包括兩個薄膜層，一層采用雙極載 流子傳輸材料Fro摻雜Mg或Li，其厚度為9nm，Mg或Li : Fro的摻雜比例是1 :10至3 :10 ; 另一層是W03薄膜，其厚度為lnm。該器件結構類似把兩個普通的有機電致發(fā)光器件連接在 一起。這種疊層器件的一個特色是器件電流效率是普通器件的四倍；另一個特色是器件在 相對低電流密度下運行，可以降低流過器件的大電流導致器件熱致老化的影響，從而提高 器件的壽命。但是，正如國內外其他研究的疊層有機電致發(fā)光器件技術一樣，目前所有的疊 層器件采用的連接單元的材料都包含高熔點金屬，在制備技術有一個很大的缺點：制備這 種高熔點金屬薄膜有很大的工藝和成本方面的障礙（制備高熔點金屬薄膜需要使用脈沖 激光沉積鍍膜技術，這種設備價格昂貴，每臺高達200萬美金以上）。縱觀最近幾年OLED的 發(fā)展，實驗室研制成功的技術能否達到實用化的要求還是OLED走向市場的一個關鍵。疊層 器件是一種很有發(fā)展前景的低電流、高效率器件；這種在低電流下運行的器件必然會減低 由于熱致老化而使器件壽命降低的不利影響。因而，研究一種不需要高溫蒸發(fā)鍍膜的新型 連接層對于疊層有機電致發(fā)光器件意義重大。


【發(fā)明內容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術存在的上述不足，提出一種疊層有機電致發(fā)光器 件及其連接層，其是以PEDOT :PSS為有效連接單元，采用旋涂成膜的工藝方法制備疊層有 機電致發(fā)光器件的連接層，解決了目前困擾多年的疊層0LED連接層需要高溫鍍膜的難題。 [0010] 本發(fā)明的技術方案如下：
[0011] 本發(fā)明目的之一是提出一種疊層有機電致發(fā)光器件的連接層，該連接層使用的材 料是PEDOT: PSS，使用旋涂成膜的工藝方法制作。
[0012] 連接層的厚度為10nm_120nm。
[0013] 連接層旋涂成膜工藝方法如下：將已經鍍有空穴傳輸層和發(fā)光層的襯底玻璃吸附 在旋轉的圓盤，滴上PEDOT :PSS液體，液體在旋轉形成的離心力下呈薄膜狀分布，液體凝固 后形成膜體，膜體的厚度通過調節(jié)液體粘度及旋轉速率和時間來調整，旋涂之后，進行烘干 處理。
[0014] 本發(fā)明進一步提出采用以上連接層的疊層有機電致發(fā)光器件結構：陽極/空 穴傳輸層/發(fā)光層/連接層/空穴傳輸層/發(fā)光層/陰極，器件的連接層使用的材料是 PEDOT:PSS。
[0015] 本發(fā)明的優(yōu)點在于：采用PEDOT :PSS為有效連接單元，采用旋涂成膜的工藝方法 制備疊層有機電致發(fā)光器件的連接層，解決了目前困擾多年的疊層0LED連接層需要高溫 鍍膜的難題。
[0016] PEDOT:PSS (分子結構式如下）是一種高分子聚合物的水溶液，導電率很高。
[0017]

【權利要求】
1. 一種疊層有機電致發(fā)光器件的連接層，其特征在于，所述器件連接層使用的材料是 PEDOT:PSS，PEDOT與PSS的質量比是1:18，PED0T和PSS水溶液的濃度是3%，PH值是1. 5， 使用旋涂成膜的工藝方法制作。
2. 根據(jù)權利要求1所述的疊層有機電致發(fā)光器件的連接層，其特征在于，所述連接層 的厚度為l〇nm_120nm。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的疊層有機電致發(fā)光器件的連接層，其特征在于，所述旋 涂成膜工藝方法如下：將已經鍍有空穴傳輸層和發(fā)光層的襯底玻璃吸附在旋轉的圓盤，滴 上PEDOT :PSS液體，液體在旋轉形成的離心力下呈薄膜狀分布，液體凝固后形成膜體，膜體 的厚度通過調節(jié)液體粘度及旋轉速率和時間來調整，旋涂之后，進行烘干處理。
4. 根據(jù)權利要求3所述的疊層有機電致發(fā)光器件的連接層，其特征在于，這種連接層 是在高純氮氣的保護下，105攝氏度烘烤30分鐘，再120攝氏度下烘烤90分鐘。
5. -種疊層有機電致發(fā)光器件，所述器件結構為：陽極/空穴傳輸層/發(fā)光層/連接 層/空穴傳輸層/發(fā)光層/陰極，器件的連接層使用的材料是PEDOT:PSS，PEDOT與PSS的 質量比是1:18, PEDOT和PSS水溶液的濃度是3%，PH值是1. 5,使用旋涂成膜的工藝方法 制作。
6. 根據(jù)權利要求5所述的疊層有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述連接層的厚度為 10nm_120nm〇
7. 根據(jù)權利要求5或6所述的疊層有機電致發(fā)光器件，其特征在于，所述旋涂成膜工 藝方法如下：將已經鍍有空穴傳輸層和發(fā)光層的襯底玻璃吸附在旋轉的圓盤，滴上PEDOT : PSS液體，液體在旋轉形成的離心力下呈薄膜狀分布，液體凝固后形成膜體，膜體的厚度通 過調節(jié)液體粘度及旋轉速率和時間來調整，旋涂之后，進行烘干處理。
8. 根據(jù)權利要求7所述的疊層有機電致發(fā)光器件，其特征在于，這種連接層是在高純 氮氣的保護下，105攝氏度烘烤30分鐘，再120攝氏度下烘烤90分鐘。
9. 根據(jù)權利要求5或6所述的疊層有機電致發(fā)光器件，其特征在于：所述器件結構為： IT0/PF0 (空穴傳輸層）/PF0 (發(fā)光層）/PEDOT: PSS (連接層）/PF0 (空穴傳輸層）/PF0 (發(fā)光 層）/Α1 ; 或者IT0/NPB (空穴傳輸層）/Alq3 (發(fā)光層）/PEDOT: PSS (連接層）/NPB (空穴傳輸層）/ Alq3(發(fā)光層）/Α1。
10. 根據(jù)權利要求5或6所述的疊層有機電致發(fā)光器件，其特征在于：所述IT0透明導 電玻璃襯底的參數(shù)如下： 導電層厚度251 導電層面電阻〈100Ω/ 口；透過率T>86 %，；平整度 0. 25 μ m/20mm，表面形貌儀實測 0. 062 μ m/20mm。
【文檔編號】H01L51/54GK104143607SQ201410315217
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權日:2014年7月3日
【發(fā)明者】牛連斌, 關云霞 申請人:重慶師范大學