專利名稱：一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
有機電致發(fā)光二極管以其亮度高、響應(yīng)快、功耗低、工藝簡單等優(yōu)點，正逐漸成為現(xiàn)代顯示技術(shù)的主流。同時由于其高效率、寬光譜、無紫外成份等優(yōu)點，被積極開發(fā)用來作為白光光源。白光有機電致發(fā)光器件在全色顯示和白光照明方面都有著重要意義。由于單種有機材料發(fā)出的光的顏色無法覆蓋整個可見光區(qū)，研究人員多利用不同顏色的發(fā)光材料進行組合，調(diào)節(jié)它們發(fā)射的光的成份，從而得到白光。 白光成份中不同顏色發(fā)射有兩種實現(xiàn)方式，方式一為發(fā)光材料分布在兩電極之間，各種材料的不同顏色發(fā)射均由電致發(fā)光方式實現(xiàn)，方式二為白光成份中的短波材料是電致發(fā)光，其部分光用來激發(fā)長波材料使其激發(fā)輻射產(chǎn)生發(fā)光，最終兩種顏色混合得到白光。專利CN200810190806. 6描述了一種發(fā)光材料分布于兩電極之間的白光器件，通過磷光、熒光發(fā)光層位置的調(diào)節(jié)，提高了器件中三種態(tài)激子利用，得到了一種改善的白光有機電致發(fā)光器件。專利CN200910069451. X描述了一種基于有機與無機復(fù)合色彩轉(zhuǎn)換膜的白色有機電致發(fā)光器件，利用藍光器件激發(fā)涂膜于ITO玻璃外側(cè)的有機顏料和無機熒光粉的混合物，得到色坐標穩(wěn)定的白光器件。專利CN201110000422. 5描述了一種色轉(zhuǎn)換注入層白光有機發(fā)光器件，將色轉(zhuǎn)換材料旋涂在導(dǎo)電玻璃上，再在其上面蒸鍍藍光層。專利CN200910194341. 6描述了一種頂發(fā)射色轉(zhuǎn)換白光器件，將紅光色彩轉(zhuǎn)換層制作于透明陰極上，從而得到白光發(fā)射。專利CN200720121082. O描述了一種頂發(fā)射白光器件，將熒光轉(zhuǎn)換層涂抹到封裝蓋板上，利用其受激發(fā)輻射發(fā)光。專利CN200610137754. 7描述了色轉(zhuǎn)換注入層器件，將至少一種色轉(zhuǎn)換材料摻雜到傳輸層，從而實現(xiàn)白光發(fā)射。在專利CN200810190806. 6中，獲得的白光有機電致發(fā)光器件存在制作工藝復(fù)雜、各種顏色材料的性能衰減不同，容易造成色坐標位移較大。其他的色轉(zhuǎn)換專利雖然可以避免上述問題，但是色轉(zhuǎn)換層只經(jīng)過一次藍光激發(fā)，藍光和紅色轉(zhuǎn)換層利用效率較低，為了達到理想的白光，一般器件所需色彩轉(zhuǎn)換層厚度較厚，這樣又影響了有效光透射，降低了器件效率和亮度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件，其是由襯底、第一電極層、有機電致發(fā)光層、第二電極層、色彩轉(zhuǎn)換層、反射層依次層疊組成。所述的襯底包括玻璃、聚酯類、聚酰亞胺類化合物、表面經(jīng)過準硅化處理的聚酯類、聚酰亞胺類化合物。所述第一電極層為金屬氧化物、導(dǎo)電聚合物、導(dǎo)電單質(zhì)碳類中的一種。所述的金屬氧化物包括氧化銦錫、氧化鋅、氧化銦鋅、氧化鎵鋅、氧化銦鎵、氧化銦鎵鋅。所述的導(dǎo)電單質(zhì)碳類包括碳納米管、石墨烯、導(dǎo)電炭黑。所述的有機電致發(fā)光層依次由空穴注入層、空穴傳輸層、藍光發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層構(gòu)成。所述的藍光發(fā)光層為至少一層；所述藍光發(fā)光層由摻雜或非摻雜材料制成；所述藍光發(fā)光層由突光材料或磷光材料制成。 所述第二電極層為透明電極或者半透明電極；所述半透明電極或者透明電極對波長范圍420-700nm的透光率大于50%。所述色彩轉(zhuǎn)換層由色彩轉(zhuǎn)換材料制成，所述的色彩轉(zhuǎn)換材料為主客體摻雜材料；所述的色彩轉(zhuǎn)換材料的吸收峰值范圍為420-490nm。所述反射層對波長范圍400_750nm的可見光的反射率大于90% ;制成反射層的材料包括Al、Ag、Cr。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用將藍光器件和色彩轉(zhuǎn)換層整合在一側(cè)的方法，不需要進行器件兩面封裝，簡化了器件封裝工藝。本發(fā)明在透明電極或者半透明第二電極上制備色彩轉(zhuǎn)換層，一方面可以減少器件反射陰極等離子效應(yīng)造成的效率降低，另一方面，傳統(tǒng)有機電致發(fā)光器件在第二電極中，由于各種光損失模式(基板模式、有機模式)造成的無法發(fā)射到色彩轉(zhuǎn)換層的藍光，在此發(fā)明器件中，配合反射層，可以在連續(xù)的反射過程中有效的激發(fā)色彩轉(zhuǎn)換材料發(fā)光，增加了藍光利用率，同時也減小了所需色彩轉(zhuǎn)換層厚度，提高器件轉(zhuǎn)換效率，進一步提高白光效率。并且，本發(fā)明可以分別改進藍光結(jié)構(gòu)或色彩轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，兩者相互沒有影響，提高了器件設(shè)計的自由度。


圖I是本發(fā)明的有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)圖。圖2為實施例I器件的電致發(fā)光光譜 圖3為實施例2器件的電致發(fā)光光譜圖。
具體實施例方式本發(fā)明的有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)圖如圖I所示，其是由襯底I、第一電極層2、有機電致發(fā)光層、第二電極層4、色彩轉(zhuǎn)換層5、反射層6依次層疊組成；其中
襯底I為玻璃、聚酯類、聚酰亞胺類化合物、表面經(jīng)過準硅化處理的聚酯類、聚酰亞胺類化合物中的一種。第一電極層2為由金屬氧化物、導(dǎo)電聚合物、導(dǎo)電單質(zhì)碳類中的一種。所述的金屬氧化物為氧化銦錫、氧化鋅、氧化銦鋅、氧化鎵鋅、氧化銦鎵、氧化銦鎵鋅中的一種；所述的導(dǎo)電單質(zhì)碳類為碳納米管、石墨烯、導(dǎo)電炭黑中的一種。有機電致發(fā)光層依次由空穴注入層31、空穴傳輸層32、藍光發(fā)光層33、電子傳輸層34、電子注入層35構(gòu)成。藍光發(fā)光層33為一層或兩層及以上；制成藍光發(fā)光層的材料為在420_490nm波段有發(fā)射的熒光材料或磷光材料，熒光材料為二芳香蒽類衍生物、二苯乙烯芳香族衍生物、芘衍生物、芴類衍生物、屈類衍生物中的一種；磷光材料為Firpic、FirN4配合物中的一種。第二電極層4為半透明電極或者透明電極(所述半透明電極或者透明電極對波長范圍420-700nm的可見光的透光率大于50%)，其是10_80nm低功函數(shù)(逸出功< 4. 6ev)金屬，如鈣、鉀、鋰、銫；或是ITO ;或是10-80nm低功函數(shù)(逸出功< 4. 6ev)金屬結(jié)合鎂、銀、IT0、10-80nm低功函數(shù)(逸出功< 4. 6ev)金屬化合物結(jié)合鎂、銀、ΙΤ0,如Mg:Ag(l_20nm) /IT0(l-50nm)、CuPc (l_50nm)/ITO (l_50nm)、Ca (l_20nm)/Mg (l_20nm)、Ca(l-20nm)/Ag(l-30nm)、KBH4 (l_20nm)/Ag (l_30nm)、CsCO3 (1-lOnm)/Ag (l_30nm)，或是 LiF/Al 搭配其他金屬，如 LiF (0· 1-1. 5nm) /AL (O. 1-lOnm)/Ag (l_30nm)。所述第一電極層2為陰極、第二電極層4為陽極或者第一電極層2為陽極、第二電極層4為陰極?！ぶ瞥缮兽D(zhuǎn)換層5的材料為吸收峰值范圍為420_490nm的以有機小分子、低聚物或聚合物，其是摻雜或非摻雜結(jié)構(gòu)；所述有機小分子或低聚物為DCM類衍生物、Rubrene類衍生物、Eu類配合物、Ir類配合物、Os類配合物、Pt類配合物中的一種，如DCJTB，厚度范圍為10-150nm;聚合物為聚對苯撐衍生物、聚噻吩衍生物、聚吡咯衍生物、聚呋喃衍生物、聚對苯乙炔衍生物、聚咔唑衍生物中的一種，如MEH-PPV，厚度范圍為10-200nm。制成反射層6的材料為對波長范圍400_750nm的可見光的反射率大于90%的金屬，例如鋁、銀、鉻，所述反射層的厚度范圍為50-200nm。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明
實施例I:
器件結(jié)構(gòu)為
IT0Glass/NPB (40 nm) /ADN: NCA (30 nm, 6%) /Bphen (40 nm) / LiF (O. 6nm) /AL(O. 5nm)/Ag (IOnm)/DCJTB(60nm)/Al (IOOnm)
相應(yīng)的制備工藝步驟為
將ITO玻璃刻蝕成3mm寬條形電極，依次用丙酮、異丙醇、去離子水超聲清洗；然后在烘箱中(IO(TC)烘干備用。將烘干好的ITO襯底至于真空鍍膜機腔體中，將真空抽至I X W5Pa,在ITO正面依次蒸鍍空穴傳輸層NPB (40nm)，兩源共蒸發(fā)藍色發(fā)光層ADN: NCA (30 nm，6%)，電子傳輸層 Bphen (40 nm),半透明陰極 LiF(O. 6nm)、A1 (O. 5nm)和 Ag(IOnm),蒸鍛 DCJTB (60nm) ,Al(IOOnm)最后用玻璃封裝蓋封裝ITO玻璃正面。實施例2
器件結(jié)構(gòu)為
IT0Glass/NPB (40 nm) /ADN: NCA (30 nm, 6%) /Bphen (40 nm) / LiF (O. 6nm) /AL (O. 5nm)/Ag (IOnm)/ PMMA: MEH-PPV (80nm, 8%)/Al (IOOnm)
相應(yīng)的制備工藝步驟為
將ITO玻璃刻蝕成3mm寬條形電極，依次用丙酮、異丙醇、去離子水超聲清洗；然后在烘箱中(IO(TC)烘干備用。
將烘干好的ITO襯底至于真空鍍膜機腔體中，將真空抽至lX10_5Pa，在ITO正面依次蒸鍍空穴傳輸層NPB (40nm)，兩源共蒸發(fā)藍色發(fā)光層ADN: NCA (30 nm，6%)，電子傳輸層Bphen (40nm)，半透明陰極LiF (O. 6nm)、AL (O. 5nm)和Ag(IOnm)，制備色彩轉(zhuǎn)換膜PMMA:MEH-PPV (80nm,8%)(制備色彩轉(zhuǎn)換膜的工藝步驟同對比例2，只是甩膜速率為800RPM)，Al (IOOnm)最后用玻璃封裝蓋封裝ITO玻璃正面。對比例I :
器件結(jié)構(gòu)為
DCJTB (130nm) /IT0Glass/NPB (40 nm) /ADN: NCA (30 nm, 6%) /Bphen (40 nm) /LiF(O. 8 nm) /AL (100 nm)
工藝步驟為
將ITO玻璃刻蝕成3mm寬條形電極，依次用丙酮、異丙醇、去離子水超聲清洗；然后在烘 箱中(IO(TC)烘干備用。將烘干好的ITO襯底至于真空鍍膜機腔體中，將真空抽至I X 10 ,在ITO反面蒸鍍DCTJB (130nm)，接著在ITO正面依次蒸鍍空穴傳輸層NPB (40nm)，兩源共蒸發(fā)藍色發(fā)光層 ADN: NCA (30 nm, 6%)，電子傳輸層 Bphen (40 nm)，復(fù)合陰極 LiF (O. 8 nm)和 AL( 100nm),最后用玻璃封裝蓋封裝ITO玻璃正面和反面。對比例2
器件結(jié)構(gòu)為
PMMA:MEH-PPV (150nm,8%) /IT0Glass/NPB (40 nm) /ADN: NCA (30 nm, 6%) /Bphen (40nm)/LiF (O. 8 nm)/Al (100 nm)
工藝步驟為
將ITO玻璃刻蝕成3mm寬條形電極，依次用丙酮、異丙醇、去離子水超聲清洗；然后在烘箱中(IO(TC)烘干備用。在ITO玻璃襯底的反面上旋涂一層PMMA:MEH-PPV，具體來說，其制備工藝如下配成質(zhì)量體積濃度為10mg/ml溶液，并且溶液中MEH-PPV的質(zhì)量百分比為8%、PMMA的質(zhì)量百分比為8%，然后在內(nèi)置于手套箱的甩膜機上以1500RPM速率成膜，接著在120°C溫度下真空干燥Ih。將制備好色彩轉(zhuǎn)換膜的ITO襯底至于真空鍍膜機腔體中，將真空抽至IX 10_5Pa，在ITO正面依次蒸鍍空穴傳輸層NPB (40nm)，兩源共蒸發(fā)藍色發(fā)光層ADN: NCA (30nm, 6%),電子傳輸層Bphen (40 nm),復(fù)合陰極LiF (O. 8 nm)和Al ( 100 nm),最后用玻璃封裝蓋封裝ITO玻璃正面和反面。實施例1、2和對比例1、2在相同設(shè)備相同條件下制備和測試，兩個實施例器件的色坐、電流效率、最大亮度等性能指標都較對比例有大幅度提高，且只需要單面封裝。圖2給出了實施例I器件的電致發(fā)光光譜圖，圖3給出了實施例2器件的電致發(fā)光光譜圖。表I為同樣測試條件下實施例與對比例參數(shù)的對比。
權(quán)利要求
1.一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件,其特征在于其是由襯底、第一電極層、有機電致發(fā)光層、第二電極層、色彩轉(zhuǎn)換層、反射層依次層疊組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件，其特征在于所述的襯底包括玻璃、聚酯類、聚酰亞胺類化合物、表面經(jīng)過準硅化處理的聚酯類、聚酰亞胺類化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件，其特征在于所述第一電極層為金屬氧化物、導(dǎo)電聚合物、導(dǎo)電單質(zhì)碳類中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件，其特征在于所述的金屬氧化物包括氧化銦錫、氧化鋅、氧化銦鋅、氧化鎵鋅、氧化銦鎵、氧化銦鎵鋅。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件,其特征在于所述的導(dǎo)電單質(zhì)碳類包括碳納米管、石墨烯、導(dǎo)電炭黑。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件，其特征在于所述的有機電致發(fā)光層依次由空穴注入層、空穴傳輸層、藍光發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件,其特征在于所述的藍光發(fā)光層為至少一層；所述藍光發(fā)光層由摻雜或非摻雜材料制成；所述藍光發(fā)光層由熒光材料或磷光材料制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件，其特征在于所述第二電極層為透明電極或者半透明電極；所述半透明電極或者透明電極對波長范圍420-700nm的透光率大于50%。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件，其特征在于所述色彩轉(zhuǎn)換層由色彩轉(zhuǎn)換材料制成，所述的色彩轉(zhuǎn)換材料為主客體摻雜材料；所述的色彩轉(zhuǎn)換材料的吸收峰值范圍為420-490nm。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件，其特征在于所述反射層對波長范圍400-750nm的可見光的反射率大于90% ;制成反射層的材料包括Al、Ag、Cr。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種產(chǎn)生白光的有機電致發(fā)光器件，其是由襯底、第一電極層、有機電致發(fā)光層、第二電極層、色彩轉(zhuǎn)換層、反射層依次層疊組成。本發(fā)明采用將藍光器件和色彩轉(zhuǎn)換層整合在基板同一側(cè)的方法，不需要進行器件兩面封裝，簡化了器件封裝工藝。本發(fā)明在透明電極或者半透明第二電極上制備色彩轉(zhuǎn)換層，一方面可以減少器件陰極等離子效應(yīng)造成的效率降低，另一方面，傳統(tǒng)有機電致發(fā)光器件在第二電極中，由于各種光損失模式造成的無法發(fā)射到色彩轉(zhuǎn)換層的藍光，在此發(fā)明器件中，配合反射層，可以在連續(xù)的反射過程中有效的激發(fā)色彩轉(zhuǎn)換材料發(fā)光，增加了藍光利用率，同時也減小了所需色彩轉(zhuǎn)換層厚度，提高器件轉(zhuǎn)換效率，進一步提高白光效率。
文檔編號H01L51/50GK102916133SQ201210351270
公開日2013年2月6日 申請日期2012年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月20日
發(fā)明者蘇躍舉, 鄒建華, 高棟雨, 王磊, 彭俊彪 申請人:廣州新視界光電科技有限公司