專利名稱：一種提高光輸出耦合效率的有機電致發(fā)光器件及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機電致發(fā)光器件，適用于照明和顯示。
背景技術：
近年來基于有機發(fā)光二極管的顯示及照明技術吸引了人們的廣泛興趣，有機電致 發(fā)光器件的外量子效率是影響器件實用化的一個重要因素。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。有機電致發(fā)光器件的內(nèi)量子效率受到電子自旋 效應的影響，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于實現(xiàn)基于有機電致發(fā)光器件的低功耗顯示 技術具有重要意義。因此，探索新的器件結(jié)構及有關納米薄膜的制備工藝對微納尺度光電 元器件具有重要意義。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種提高光輸出耦合效率的有機電致發(fā)光器 件及其制備方法。本發(fā)明的技術方案是一種提高光輸出耦合效率的有機電致發(fā)光器件，該有機電致發(fā)光器件包括在 IT0玻璃襯底導電層上依次制備陽極修飾層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電致發(fā)光器件的制備方法，它是在有機電致發(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，通過鎖栓 將電機支架與真空電機固定；步驟三，對真空腔抽真空，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，通過真空電機使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到50nm 90nm， 制成了 一種提高光輸出耦合效率的有機電致發(fā)光器件。本發(fā)明的有益效果是利用傾斜式薄膜生長技術在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)的光透過率，通過改變IT0玻璃襯底表面的微結(jié)構提高有 機電致發(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電致發(fā)光器件結(jié)構示意圖。圖中ZnS棒狀納米薄膜1、IT0玻璃2、陽極修飾層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玻璃襯底及長有ZnS棒狀納米薄膜的IT0玻璃襯底的透射光譜。a為長有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傾斜式生長薄膜沉積裝置示意圖。圖中真空電機11、襯底支架12、電機支架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。
具體實施例方式實施例一一種提高光輸出耦合效率的有機電致發(fā)光器件，該有機電致發(fā)光器件包括在 IT0玻璃襯底2導電層上依次制備陽極修飾層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電致發(fā)光器件的制備方法，它是在有機電致發(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，通過鎖 栓18將電機支架13與真空電機11固定；步驟三，對真空腔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，通過真空電機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到90nm。實施例二一種提高光輸出耦合效率的有機電致發(fā)光器件，該有機電致發(fā)光器件包括在 IT0玻璃襯底2導電層上依次制備陽極修飾層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電致發(fā)光器件的制備方法，它是在有機電致發(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，通過鎖
4栓18將電機支架13與真空電機11固定；步驟三，對真空腔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，通過真空電機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到90nm。對于制備一種提高光輸出耦合效率的有機電致發(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；重復實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導電層上，依次制備厚度 為40nm的陽極修飾層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玻璃襯底及長有ZnS棒狀納米薄膜的IT0玻璃襯底的透射光譜。a為長有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CN101463464. A， 發(fā)明名稱為“傾斜式生長形貌可控的納米發(fā)光柱狀薄膜的方法及裝置”。
權利要求
一種提高光輸出耦合效率的有機電致發(fā)光器件，該有機電致發(fā)光器件包括在ITO玻璃襯底(2)導電層上依次制備陽極修飾層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電致發(fā)光器件的制備方法，其特征是在有機電致發(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，通過鎖栓 (18)將電機支架(13)與真空電機(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，通過真空電機(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；使棒狀納米薄膜達到一定厚度；其特征是所述的步驟二之后，對真空腔(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，通過鎖栓將電機支架與真空電機固定；將純度99～99.9％的ZnS置于蒸發(fā)源中；對真空腔抽真空度2～8×10-6帕；加熱ITO玻璃襯底到210～300℃；通過真空電機使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)明提高了有機電致發(fā)光器件的光輸出耦合效率。
文檔編號H01L51/52GK101859878SQ201010184678
公開日2010年10月13日 申請日期2010年5月20日 優(yōu)先權日2010年5月20日
發(fā)明者卓祖亮, 盧麗芳, 張福俊, 徐征, 王永生 申請人:北京交通大學