倒置有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置及其制備方法。該倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置包括依次層疊結(jié)合的基板、陰極層、有機(jī)功能層、PN結(jié)和陽極層，其中，有機(jī)功能層包括發(fā)光層，PN結(jié)的P型半導(dǎo)體層與所述陰極層層疊結(jié)合，所述PN結(jié)的N型半導(dǎo)體層與所述有機(jī)功能層層疊結(jié)合；其中，P型半導(dǎo)體層材料為無機(jī)氧化物，N型半導(dǎo)體層材料為酞菁化合物。其制備方法包括在陰極層外表面依次蒸鍍PN結(jié)和有機(jī)功能層的步驟。本發(fā)明倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置發(fā)光效率高，啟動電壓低；其工序簡單、條件易控，成品合格率高，有效提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本，適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】倒置有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電光源【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說是涉及一種倒置有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)電致發(fā)光器件(Organic Light Emiss1n D1de,以下簡稱0LED)是基于有機(jī)材料的一種電流型半導(dǎo)體發(fā)光器件。其典型結(jié)構(gòu)是在ITO玻璃上制作一層幾十納米厚的有機(jī)發(fā)光材料作發(fā)光層，發(fā)光層上方有一層低功函數(shù)的金屬電極。
[0003]OLED的發(fā)光原理是基于在外加電場的作用下，電子從陰極注入到有機(jī)物的最低未占有分子軌道(LUM0)，而空穴從陽極注入到有機(jī)物的最高占有軌道(HOMO)。電子和空穴在發(fā)光層相遇、復(fù)合、形成激子，激子在電場作用下遷移，將能量傳遞給發(fā)光材料，并激發(fā)電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)能量通過輻射失活，產(chǎn)生光子，釋放光能。
[0004]OLED具有發(fā)光效率高、材料選擇范圍寬、驅(qū)動電壓低、全固化主動發(fā)光、輕、薄等優(yōu)點，同時擁有高清晰、廣視角，以及響應(yīng)速度快等優(yōu)勢，是一種極具潛力的顯示技術(shù)和光源，符合信息時代移動通信和信息顯示的發(fā)展趨勢，以及綠色照明技術(shù)的要求，因此，被業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為是最有可能在未來的照明和顯示器件市場上占據(jù)霸主地位的新一代器件。作為一項嶄新的照明和顯示技術(shù)，OLED技術(shù)在過去的十多年里發(fā)展迅猛，取得了巨大的成就。由于全球越來越多的照明和顯示廠家紛紛投入研發(fā)，大大的推動了 OLED的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，使得OLED產(chǎn)業(yè)的成長速度驚人，目前已經(jīng)到達(dá)了大規(guī)模量產(chǎn)的前夜。
[0005]目前，OLED的發(fā)展十分迅速，為了擴(kuò)大其應(yīng)用領(lǐng)域和簡化其制作工藝，研究者們開發(fā)了多種結(jié)構(gòu)的OLED發(fā)光裝置，例如頂發(fā)射發(fā)光裝置，倒置型發(fā)光裝置。對于下出光的倒置型OLED發(fā)光裝置，通常需要一個高透明的電極作為陰極，目前常用透明導(dǎo)電氧化物薄膜作為陰極，其雖然透過率高，但是由于其功函較高，對電子的注入不利，使器件的光效難以提聞。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種能有效解決電子注入困難，且發(fā)光效率高的倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置。
[0007]本發(fā)明的另一目的在于提供一種工藝簡單的倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置制備方法。
[0008]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0009]一種倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置，包括依次層疊結(jié)合的基板、陰極層、有機(jī)功能層和陽極層，所述有機(jī)功能層包括發(fā)光層，所述倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置還包層疊結(jié)合在所述陰極層與有機(jī)功能層之間的PN結(jié)，所述PN結(jié)的P型半導(dǎo)體層與所述陰極層層疊結(jié)合，所述PN結(jié)的N型半導(dǎo)體層與所述有機(jī)功能層層疊結(jié)合；其中，所述P型半導(dǎo)體層材料為無機(jī)氧化物，所述無機(jī)氧化物包括Mo03、Re03、W03、Sb2O3中的至少一種；所述N型半導(dǎo)體層材料為酞菁化合物，所述酞菁化合物包括為F16CuPc、F16ZnPc中的至少一種。
[0010]以及，上述倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法，包括如下步驟:
[0011]在真空鍍膜系統(tǒng)中，將無機(jī)氧化物蒸鍍在陰極層外表面制備P型半導(dǎo)體層；
[0012]在真空鍍膜系統(tǒng)中，將酞菁化合物蒸鍍在所述P型半導(dǎo)體層外表面制備N型半導(dǎo)體層，所述N型半導(dǎo)體層與所述P型半導(dǎo)體層形成PN結(jié)。
[0013]上述倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置在陰極層與有機(jī)功能層之間設(shè)置PN結(jié)，當(dāng)在外部電場的作用下，在該P(yáng)N結(jié)層的界面形成電荷分離，并使空穴向陰極層移動，電子向有機(jī)功能層移動，使電子注入有機(jī)功能層中并到達(dá)發(fā)光層激發(fā)發(fā)光材料發(fā)光，從而有效解決了作為發(fā)光面的陰極因功函高而導(dǎo)致電子注入困難的技術(shù)問題，并賦予該倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置高的發(fā)光效率。在PN結(jié)中，采用無機(jī)氧化物制備P型半導(dǎo)體層的具有較高的熱穩(wěn)定性和導(dǎo)電性，與N型半導(dǎo)體層結(jié)合牢固，不容易產(chǎn)生分相的現(xiàn)象，且賦予該P(yáng)N結(jié)優(yōu)異的空穴-電子分離效果。
[0014]上述倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法通過蒸鍍方法在有陰極層外表面依次制備P型半導(dǎo)體層和N型半導(dǎo)體層構(gòu)成PN結(jié)，其工序簡單、條件易控，成品合格率高，有效提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)成本,適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實施例倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本發(fā)明實施例倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置制備方法的流程示意圖；
[0017]圖3為實施例1制備的倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置與對比實例制作的器件的電壓-電流密度特性曲線圖。

【具體實施方式】
[0018]為了使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實施例與附圖，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明實施例提供了一種能有效解決電子注入困難，且發(fā)光效率高的倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。該倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置包括依次層疊結(jié)合的基板1、陰極層2、PN結(jié)3、有機(jī)功能層4和陽極層5。
[0020]具體地，上述基板I的材料為透光玻璃、透明聚合物薄膜材料等，如以聚合物薄膜材料基底制備的柔性倒置OLED裝置。當(dāng)然，基板I的材料還可采用本領(lǐng)域其他材料進(jìn)行替代。基板I的厚度也可以采用本領(lǐng)域常用的厚度或者根據(jù)應(yīng)用的要求進(jìn)行靈活選用。
[0021]上述陰極層2所選用的陰極材料為透明導(dǎo)電氧化物。該透明導(dǎo)電氧化物優(yōu)選為錫氧化物薄膜(ΙΤ0)、銦鋅氧化物(ΙΖ0)、鋁鋅氧化物(ΑΖ0)、鎵鋅氧化物(GZO)中的至少一種。該優(yōu)選的透明導(dǎo)電氧化物具有優(yōu)異的光透過率，能有效提高該倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置的出光率，另外，該優(yōu)選的透明導(dǎo)電氧化物導(dǎo)電性能優(yōu)異。該陰極層6厚度優(yōu)選為70?200nm，優(yōu)選為lOOnm。
[0022]上述PN結(jié)3的設(shè)置，當(dāng)在外部電場的作用下，在PN結(jié)層3的界面形成電荷分離，使空穴向陰極層2移動，電子向有機(jī)功能層4移動，使電子注入有機(jī)功能層4中并到達(dá)發(fā)光層42激發(fā)發(fā)光材料發(fā)光，從而有效解決了作為發(fā)光面的陰極因功函高而導(dǎo)致電子注入困難的技術(shù)問題。因此，PN結(jié)3的設(shè)置使得本發(fā)明實施例倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置具有高的發(fā)光率，同時，由于PN結(jié)3降低了電子注入難度，因此，有效降低了本發(fā)明倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置的啟動電壓。該P(yáng)N結(jié)3由互相層疊結(jié)合的P型半導(dǎo)體層31與N型半導(dǎo)體層32構(gòu)成，P型半導(dǎo)體層31與陰極層2層疊結(jié)合，且N型半導(dǎo)體層32與有機(jī)功能層4層疊結(jié)合。
[0023]在具體實施例中，該P(yáng)N結(jié)3中的P型半導(dǎo)體層31材料為無機(jī)氧化物。該無機(jī)物氧化物比有機(jī)P型半導(dǎo)體材料如CuPc導(dǎo)電性強(qiáng)，因此可以避免如有機(jī)P型半導(dǎo)體材料CuPc那樣摻雜如CuI等導(dǎo)電劑，因此，如CuI等導(dǎo)電劑會擴(kuò)散到N型半導(dǎo)體層中，影響PN結(jié)使用的穩(wěn)定性。該無機(jī)氧化物優(yōu)選為Mo03、Re03、W03、Sb2O3中的至少一種，該無機(jī)氧化物具有較高的熱穩(wěn)定性和導(dǎo)電性，使得N型半導(dǎo)體層32與P型半導(dǎo)體層31結(jié)合牢固，不容易產(chǎn)生分相的現(xiàn)象。在優(yōu)選實施例中，P型半導(dǎo)體層31的厚度為Inm?20nm，在該厚度范圍內(nèi)，P型半導(dǎo)體層31能夠獲得最優(yōu)的空穴遷移效果。
[0024]該P(yáng)N結(jié)3中的N型半導(dǎo)體層32材料為酞菁化合物。該酞菁化合物優(yōu)選為含氟的酞菁化合物，例如但不僅僅為十六氟酞菁銅(F16CuPc),十六氟酞菁鋅(F16ZnPc)中的至少一種。在優(yōu)選實施例中，N型半導(dǎo)體層32的厚度為Inm?20nm，在該厚度范圍內(nèi)，N型半導(dǎo)體層32能夠獲得最優(yōu)的電子遷移效果。
[0025]上述有機(jī)功能層4包括依次層疊結(jié)合的電子傳輸層41、發(fā)光層42、空穴傳輸層43，且電子傳輸層41與PN結(jié)3的與陰極層2相結(jié)合面相對的表面層疊結(jié)合即是與PN結(jié)3的N型半導(dǎo)體層32層疊結(jié)合，空穴傳輸層43與陽極層5的任一表面層疊結(jié)合，如圖1所示。
[0026]在具體實施例中，該有機(jī)功能層4中的電子傳輸層41所選用的材料可以是2- (4-聯(lián)苯基)-5- (4-叔丁基)苯基-1，3，4-噁二唑(PBD)、4，7- 二苯基-鄰菲咯啉(Bphen)U, 3，5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、2, 9- 二甲基-4，7-聯(lián)苯-1，10-鄰二氮雜菲(BCP)中至少一種。該電子傳輸層41厚度為20?60nm。當(dāng)然，電子傳輸層41材料還可以是本領(lǐng)域公知的其他電子傳輸材料，其厚度也可以采用本領(lǐng)域常用的厚度。
[0027]在具體實施例中，該有機(jī)功能層4中的發(fā)光層42所選用的材料可以是客體材料與主體材料摻雜混合物或者磷光材料。該發(fā)光層42厚度為I?20nm。當(dāng)然，該發(fā)光層42材料還可以是本領(lǐng)域公知的其他發(fā)光材料，其厚度也可以采用本領(lǐng)域常用的厚度。
[0028]當(dāng)發(fā)光層42材料為客體材料與主體材料摻雜混合物時，客體材料與主體材料的質(zhì)量比為I?10:100。其中，客體材料為發(fā)光材料，其包括4-( 二腈甲基)-2-丁基-6-(1，1，7，7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTB)、雙(4，6-二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合銥(FIrpic)、雙(4，6-二氟苯基吡啶)-四(1-吡唑基)硼酸合銥(FIr6)、二(2-甲基-二苯基[f，h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥(Ir(MDQ)2(acac))、三(1-苯基-異喹啉)合銥(Ir(piq)3)、三(2_苯基卩比唳)合銥(Ir(ppy)3)中的至少一種。主體材料包括4，4’-二(9-咔唑)聯(lián)苯(CBP)、8-羥基喹啉鋁(Alq3)、l，3，5_三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi )、N, N’-二苯基-N, N’-二(1-萘基)_1，I’_ 聯(lián)苯 _4，4’- 二胺(NPB)中的至少一種。
[0029]當(dāng)發(fā)光層42材料為熒光材料時，該熒光材料為4，4’ - 二(2，2- 二苯乙烯基)_1，l’-K*(DPVBi)、4，4’-| [4-( 二對甲苯基氨基)苯乙烯基]聯(lián)苯(DPAVBi)、
5,6,11，12-四苯基萘并萘(Rubrene)中至少一種。
[0030]在具體實施例中，該有機(jī)功能層4中的空穴傳輸層43所選用的材料可以是4，4’，4’ ’ -三(2-萘基苯基氨基)三苯基胺(2-TNATA)、N，N’ - 二苯基-N，N’ - 二(1-萘基)-1, I’ -聯(lián)苯_4，4’ - 二胺(NPB)、4，4’，4’ ’ -三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、N, N’ - 二苯基-N, N’ - 二 (3-甲基苯基)-1, I，-聯(lián)苯-4，4’ - 二胺(TPD)中的至少一種。其厚度在20?60nm之間。當(dāng)然，空穴傳輸層43還可以是本領(lǐng)域公知的其他空穴傳輸材料，其厚度也可以采用本領(lǐng)域常用的厚度。
[0031]在進(jìn)一步優(yōu)選實施例中，在如圖1所不有機(jī)功能層4的基礎(chǔ)上，上述有機(jī)功能層4還可以包括空穴注入層(圖1、2未顯示)等功能層。該空穴注入層層疊結(jié)合在陽極層5與空穴傳輸層43之間。具體地，空穴注入層所選用的材料可以是空穴注入材料，如W03、V0x、W0x或MoO3中的至少一種，或者W03、VOx, WOx或MoO3中的至少一種與N，N’ - 二苯基-N，N’ - 二(1-萘基)-1，I’ -聯(lián)苯-4，4’ - 二胺(NPB)的復(fù)配物，其中，WO3、VOx、WOx或MoO3優(yōu)選但不僅僅占該復(fù)配物總重量的30wt%。當(dāng)然，該空穴注入層所選用的材料可以是本領(lǐng)域公知的其他材料?？昭ㄗ⑷雽拥暮穸纫部砂凑毡绢I(lǐng)域常規(guī)的厚度進(jìn)行設(shè)置。該空穴注入層的設(shè)置，能有效增強(qiáng)其與陽極層5間的歐姆接觸，加強(qiáng)了導(dǎo)電性能，提高陽極層5端的空穴注入能力。
[0032]在進(jìn)一步優(yōu)選實施例中，在如圖1所不的有機(jī)功能層4的基礎(chǔ)上,上述有機(jī)功能層4還可以設(shè)置電子阻擋層和空穴阻擋層(圖1、2未顯示)，其中，該電子阻擋層層疊結(jié)合在空穴傳輸層43與發(fā)光層42之間，空穴阻擋層層疊結(jié)合在發(fā)光層42與電子傳輸層41之間。該電子阻擋層與空穴阻擋層的設(shè)置，能分別將電子和空穴盡可能的截留在發(fā)光層42中，以提高空穴與電子在發(fā)光層42中相遇機(jī)率，以提高兩者復(fù)合而形成的激子量，并將激子能量傳遞給發(fā)光材料，從而激發(fā)發(fā)光材料的電子從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，激發(fā)態(tài)能量通過輻射失活，產(chǎn)生光子，釋放光能，以達(dá)到增強(qiáng)發(fā)光層42的發(fā)光強(qiáng)度的目的。如電子阻擋層能將從陰極層2注入的電子盡可能的截留在發(fā)光層42中，空穴阻擋層能將從陽極層5注入的空穴盡可能的截留在發(fā)光層42中。具體地，該電子阻擋層所選用的材料可以但不僅僅為N，N’-二苯基-N，N’-二 (3-甲基苯基)-1，I’-聯(lián)苯-4，4’-二胺(TPD)U, 1-二 [4-[N，N' -二(p-甲苯基)氨基]苯基]環(huán)己烷(TAPC)等材料?？昭ㄗ钃鯇铀x用的材料可以但不僅僅為TPB1、Bphen或BAlq等。當(dāng)然，該電子阻擋層和空穴阻擋層也可以根據(jù)實際需要擇一設(shè)置。
[0033]上述陽極層5材質(zhì)可以選用金屬，如Ag、Al、Au、Pt等中的一種或兩種以上的合金。陽極層5的厚度可以但不僅僅為70?200nm。當(dāng)然，陽極層5還可以是本領(lǐng)域公知的其他陽極材料，其厚度也可以采用本領(lǐng)域常用的厚度。
[0034]由上述可知，上述倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置在有機(jī)功能層4與陰極層2之間設(shè)置PN結(jié)層3，當(dāng)在外部電場的作用下，在PN結(jié)層3的界面形成電荷分離，使空穴向陰極層2移動，電子向有機(jī)功能層4移動，使電子注入有機(jī)功能層4中并到達(dá)發(fā)光層42激發(fā)發(fā)光材料發(fā)光，從而有效解決了作為發(fā)光面的陰極因功函高而導(dǎo)致電子注入困難的技術(shù)問題，提高了該倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置高的發(fā)光率。同時，有效降低了本發(fā)明實施例倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置的啟動電壓。
[0035]相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供了上文倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置的一種制備方法。該方法工藝流程圖如圖2所以示，同時參見圖1，該方法包括如下步驟:
[0036]S01.提供基板I ;
[0037]S02.制備陰極層2:在真空鍍膜系統(tǒng)中，在步驟SOl的基板I 一表面鍍陰極層2 ；
[0038]S03.制備 PN 結(jié) 3:
[0039]在真空鍍膜系統(tǒng)中，將無機(jī)氧化物蒸鍍在陰極層2外表面制備P型半導(dǎo)體層31 ；
[0040]在真空鍍膜系統(tǒng)中，將酞菁化合物蒸鍍在P型半導(dǎo)體層31外表面制備N型半導(dǎo)體層32，該P(yáng)型半導(dǎo)體層31與N型半導(dǎo)體層32形成PN結(jié)3 ;
[0041]S04.制備有機(jī)功能層4:在步驟S03制備N型半導(dǎo)體層32的與P型半導(dǎo)體層31相結(jié)合面相對的表面依次鍍機(jī)功能層4的各功能層，形成有機(jī)功能層4 ；
[0042]S05.制備陽極層5:在真空體系中，將陽極材料蒸鍍在步驟S04制備的有機(jī)功能層4外表面制備陽極層5。
[0043]具體地，上述SOl步驟中，基板I的結(jié)構(gòu)、材料及規(guī)格如上文所述，為了篇幅，在此不再贅述。另外，在該SOl步驟中，還包括對基板I的前期處理步驟，如清洗去污的步驟，具體清洗去污的步驟如下文實施例1的步驟I。
[0044]上述步驟S02中，在真空體系中，透明導(dǎo)電氧化物和陰極層2厚度均如上文所述，在此不再贅述。優(yōu)選地，濺射透明導(dǎo)電氧化物成陰極層2的濺射工藝條件為真空度為1X10_5?lX10_3Pa，磁控濺射的蒸發(fā)速度為0.2?2nm/s。當(dāng)然，制備陰極層2的工藝條件也可以按照現(xiàn)有工藝參數(shù)設(shè)定。
[0045]上述步驟S03中，無機(jī)氧化物和酞菁化合物優(yōu)選的種類、P型半導(dǎo)體層31和N型半導(dǎo)體層32的優(yōu)選的厚度均如上文所述，在此不再贅述。
[0046]優(yōu)選地，蒸鍍P型半導(dǎo)體層31和N型半導(dǎo)體層32所涉及到工藝條件優(yōu)選為真空沉積成膜的工作壓強(qiáng)為1X10_5?lX10_3Pa，無機(jī)氧化物的蒸發(fā)速度為0.1?lnm/s，酞菁化合物的蒸發(fā)速度為0.01?lnm/s。
[0047]上述步驟S04中，當(dāng)有機(jī)功能層4如上文所述，其包括依次層疊結(jié)合的電子傳輸層
41、發(fā)光層42、空穴傳輸層43時，因此制備有機(jī)功能層4的方法是在N型半導(dǎo)體層32外表面依次蒸鍍電子傳輸層41、發(fā)光層42、空穴傳輸層43 ；
[0048]當(dāng)有機(jī)功能層4如上文所述，其包括依次層疊結(jié)合的電子傳輸層41、發(fā)光層42、空穴傳輸層43、空穴注入層，或者包括依次層疊結(jié)合的電子傳輸層41、空穴阻擋層、發(fā)光層
42、電子阻擋層、空穴傳輸層43、空穴注入層時，制備有機(jī)功能層3的方法是在N型半導(dǎo)體層32外表面依次蒸鍍電子傳輸層41、發(fā)光層42、空穴傳輸層43、空穴注入層，或者依次蒸鍍電子傳輸層41、空穴阻擋層、發(fā)光層42、電子阻擋層、空穴傳輸層43、空穴注入層，形成有機(jī)功能層4。
[0049]其中，鍍該各層所選用的材料以及厚度均勻如上文所述。蒸鍍各層所涉及到工藝條件優(yōu)選為真空沉積成膜的工作壓強(qiáng)為1X10_5?lX10_3Pa，有機(jī)材料的蒸發(fā)速度為
0.01?lnm/s。當(dāng)然，制備有機(jī)功能層4各層工藝條件也可以按照現(xiàn)有工藝參數(shù)設(shè)定進(jìn)行。
[0050]上述步驟S05中，蒸鍍陽極層5，其蒸鍍條件采用本領(lǐng)域常規(guī)的工藝條件即可。其中，蒸鍍陽極層5所用的陽極材料和制備得到的陽極層5的厚度均如上文所述，在此不再贅述。蒸陽極層5時，金屬的蒸鍍速度優(yōu)選為0.2?2nm/s，真空沉積成膜的工作壓強(qiáng)為IXlO-5?lX10_3Pa。當(dāng)然，制備陽極層5的工藝條件也可以按照現(xiàn)有工藝參數(shù)設(shè)定進(jìn)行。
[0051]由上述可知，上述倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法通過蒸鍍和濺射方法在陰極層2外表面依次分別制備PN結(jié)3、有機(jī)功能層4、以及陽極層5，其工序簡單、條件易控，成品合格率高，有效提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本,適合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。
[0052]現(xiàn)結(jié)合具體實例，對本發(fā)明實施例倒置有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0053]實施例1
[0054]一種倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置，其結(jié)構(gòu)為:玻璃基板/IT0/Re03/F16CuPC/Bphen/Ir (ppy)3 和 TPBi/NPB/Ag。
[0055]該倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置制備方法包括以下步驟:
[0056]a)玻璃基板前處理:去離子水清洗一異丙醇清洗一丙酮清洗，均用超聲波清洗機(jī)進(jìn)行清洗，時間為20分鐘，然后用氮氣吹干；
[0057]b)陰極層的制備:在真空鍍膜系統(tǒng)中，用ITO在步驟a)中的玻璃基板表面通過磁控濺射制備透明導(dǎo)電氧化物薄膜，厚度為lOOnm，磁控濺射的本底真空度為lX10_5Pa，形成陰極；
[0058]c) PN結(jié)的制備:在真空度為5X10_4Pa的真空鍍膜系統(tǒng)中，通過熱蒸發(fā)技術(shù)，蒸發(fā)速度為1A/S，用ReO3在步驟b)中的陰極外表面制備P層，厚度為5nm ;然后再通過熱蒸發(fā)技術(shù)，蒸發(fā)速度為0.1 A/S，用F16CuPc在P層的外表面制備N層，厚度為5nm ；
[0059]d)有機(jī)功能層的制備:依次在步驟b)中的N層外表面制備電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層；具體地，
[0060]電子傳輸層的制備:采用Bphen作為電子傳輸層材料，真空度為IX 10_5Pa，蒸發(fā)速度1A/S蒸發(fā)厚度30nm ;發(fā)光層的制備:將8份質(zhì)量的Ir (ppy)3摻雜入100份質(zhì)量的TPBi
中，真空度為1\10_午&，蒸發(fā)速度1乂3，蒸發(fā)厚度15nm;空穴傳輸層的制備:采用NPB作為空穴傳輸層，真空度為I X 10_5Pa，蒸發(fā)速度IA/S,蒸發(fā)厚度30nm ；
[0061]e)陽極層的制作:利用熱蒸發(fā)或者電子束蒸發(fā)技術(shù)，采用Ag作為陽極層材料，在步驟d)中的有機(jī)功能層外表面制備陽極層，厚度lOOnm，真空度為lX10_5Pa，蒸發(fā)速度
2 A/s ο
[0062]實施例2
[0063]一種倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置，其結(jié)構(gòu)為:玻璃基板/AZ0/W03/F16ZnPc/TPBi/Ir (piq)3 和 CBP/2-TNATA/A1。
[0064]該倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置制備方法包括以下步驟:
[0065]a)玻璃基板前處理:去離子水清洗一異丙醇清洗一丙酮清洗，均用超聲波清洗機(jī)進(jìn)行清洗，清洗時間為20分鐘，然后用氮氣吹干；
[0066]b)陰極層的制備:在真空鍍膜系統(tǒng)中，用AZO在步驟a)中的玻璃基板表面通過磁控濺射制備透明導(dǎo)電氧化物薄膜，厚度為70nm，磁控濺射的本底真空度為5X 10_4Pa，形成陰極；
[0067]c) PN結(jié)的制備:在真空度為5X10_4Pa的真空鍍膜系統(tǒng)中，通過熱蒸發(fā)技術(shù)，蒸發(fā)速度為1A/S，用WO3在步驟b)中的陰極外表面制備P層，厚度為Inm ;然后再通過熱蒸發(fā)技術(shù)，蒸發(fā)速度為0.1人/S，用F16ZnPc在P層的外表面制備N層，厚度為3nm;
[0068]d)有機(jī)功能層的制備:依次在步驟b)中的N層外表面制備電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層；具體地，
[0069]電子傳輸層的制備:米用TPBi作為電子傳輸層材料，真空度為5Xl(T4Pa,蒸發(fā)速度10A/S,蒸發(fā)厚度60nm;發(fā)光層的制備:將I份質(zhì)量的Ir(piq)3摻雜入10份質(zhì)量的CBP中，真空度為5X10_4Pa，蒸發(fā)速度0.lA/s,蒸發(fā)厚度20nm ;空穴傳輸層的制備:采用2-TNATA作為空穴傳輸層，真空度為？ 5X 10_4Pa，蒸發(fā)速度;10A/S,蒸發(fā)厚度60nm ；
[0070]e)陽極層的制作:利用熱蒸發(fā)或者電子束蒸發(fā)技術(shù)，采用Al作為陽極層材料，在步驟d)中的有機(jī)功能層外表面制備陽極層，厚度70nm，真空度為5X 10_4Pa，蒸發(fā)速度
20A/So
[0071]實施例3
[0072]一種倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置，其結(jié)構(gòu)為:玻璃基板/GZ0/Sb203/F16CuPc/PBD/DCJTB和 Alq3/m_MTDATA/Au。
[0073]該倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置制備方法包括以下步驟:
[0074]a)玻璃基板前處理:去離子水清洗一異丙醇清洗一丙酮清洗，均用超聲波清洗機(jī)進(jìn)行清洗，清洗時間為20分鐘，然后用氮氣吹干；
[0075]b)陰極層的制備:在真空鍍膜系統(tǒng)中，用GZO在步驟a)中的玻璃基板表面通過磁控濺射制備透明導(dǎo)電氧化物薄膜，厚度為200nm，磁控濺射的本底真空度為I X 10?,形成陰極；
[0076]c) PN結(jié)的制備:在真空度為lX10_3Pa的真空鍍膜系統(tǒng)中，通過熱蒸發(fā)技術(shù)，蒸發(fā)速度為1人/s,用Sb2O3在步驟b)中的陰極外表面制備P層，厚度為6nm ;將F16CuPc在P層的外表面制備N層，厚度為lnm，蒸發(fā)速度為lOA/s；
[0077]d)有機(jī)功能層的制備:依次在步驟b)中的N層外表面制備電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層；具體地，
[0078]電子傳輸層的制備:米用PBD作為電子傳輸層材料,真空度為？ lX10_3Pa,蒸發(fā)速度lOA/s,蒸發(fā)厚度20nm ;發(fā)光層的制備:將I份質(zhì)量的DCJTB摻雜入100份質(zhì)量的Alq3
中，真空度為IX 10_3Pa，蒸發(fā)速度ΙΟΑ/S，蒸發(fā)厚度Inm ;空穴傳輸層的制備:采用m-MTDATA
作為空穴傳輸層，真空度為1父10_^1，蒸發(fā)速度10人/5，蒸發(fā)厚度20nm ；
[0079]e)陽極層的制作:利用熱蒸發(fā)或者電子束蒸發(fā)技術(shù)，采用Au作為陽極層材料，在步驟d)中的有機(jī)功能層外表面制備陽極層，厚度200nm，真空度為I X 10_3Pa，蒸發(fā)速度
5A/s。
[0080]實施例4
[0081]一種倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置，其結(jié)構(gòu)為:玻璃基板/IZ0/Mo03/F16CuPc/BCP/DPVBi/TPD/Pt。
[0082]該倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置制備方法包括以下步驟:
[0083]a)玻璃基板前處理:去離子水清洗一異丙醇清洗一丙酮清洗，均用超聲波清洗機(jī)進(jìn)行清洗，清洗時間為20分鐘，然后用氮氣吹干；
[0084]b)陰極層的制備:在真空鍍膜系統(tǒng)中，用IZO在步驟a)中的玻璃基板表面通過磁控濺射制備透明導(dǎo)電氧化物薄膜，厚度為lOOnm，磁控濺射的本底真空度為lX10_5Pa，形成陰極；
[0085]c) PN結(jié)的制備:在真空度為lX10_5Pa的真空鍍膜系統(tǒng)中，通過熱蒸發(fā)技術(shù)，蒸發(fā)速度為5A/S,用MoO3在步驟b)中的陰極外表面制備P層，厚度為20nm ;將F16CuPc在P層的外表面制備N層，厚度為20nm，蒸發(fā)速度為5A/s；
[0086]d)有機(jī)功能層的制備:依次在步驟b)中的N層外表面制備電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層；具體地，
[0087]電子傳輸層的制備:米用BCP作為電子傳輸層材料,真空度為？ lX10_5Pa,蒸發(fā)速度5A/S,蒸發(fā)厚度30nm ;發(fā)光層的制備:采用DPVBi作為發(fā)光層材料，真空度為IX 10_5Pa，
蒸發(fā)速度5人/S，蒸發(fā)厚度1nm;空穴傳輸層的制備:采用TH)作為空穴傳輸層，真空度為
I X 10?,蒸發(fā)速度5A/s,蒸發(fā)厚度40nm ；
[0088]e)陽極層的制作:利用熱蒸發(fā)或者電子束蒸發(fā)技術(shù)，采用Pt作為陽極層材料，在步驟d)中的有機(jī)功能層外表面制備陽極層，厚度70nm，真空度為lX10_5Pa，蒸發(fā)速度
5 A/s ο
[0089]對比實例
[0090]一種倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置，其結(jié)構(gòu)為:玻璃基板/ITO/Bphen/Ir (ppy)3和TPBi/NPB/Ag。
[0091]該倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置制備方法包括以下步驟:
[0092]a)玻璃基板前處理:去離子水清洗一異丙醇清洗一丙酮清洗，均用超聲波清洗機(jī)進(jìn)行清洗，清洗時間為20分鐘，然后用氮氣吹干；
[0093]b)陰極層的制備:在真空鍍膜系統(tǒng)中，用ITO在步驟a)中的玻璃基板表面通過磁控濺射制備透明導(dǎo)電氧化物薄膜，厚度為lOOnm，磁控濺射的本底真空度為lX10_5Pa，形成陰極；
[0094]c)有機(jī)功能層的制備:依次在步驟b)中的N層外表面制備電子傳輸層、發(fā)光層、空穴傳輸層；具體地，
[0095]電子傳輸層的制備:采用Bphen作為電子傳輸層材料，真空度為IX 10_5Pa，蒸發(fā)速度5A/S,蒸發(fā)厚度30nm ;發(fā)光層的制備:采用8份質(zhì)量的Ir (ppy) 3和100份質(zhì)量的TPBi摻雜蒸發(fā)制得發(fā)光層材料，真空度為1\10_午&，蒸發(fā)速度0.1人/8，蒸發(fā)厚度15nm ；
[0096]空穴傳輸層的制備:采用NPB作為空穴傳輸層，真空度為lX10_5Pa，蒸發(fā)速度5A/s,蒸發(fā)厚度30nm ；
[0097]d)陽極層的制作:利用熱蒸發(fā)或者電子束蒸發(fā)技術(shù)，采用Ag作為陽極層材料，在步驟d)中的有機(jī)功能層外表面制備陽極層，厚度lOOnm，真空度為lX10_5Pa，蒸發(fā)速度
20A/S；
[0098]倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置進(jìn)行相關(guān)性能測試
[0099]將上述實施例1至實施例4和對比實例制備的倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置進(jìn)行啟動電壓和發(fā)光效率等性能進(jìn)行測試，各項性能測試方法按照現(xiàn)有公知的方法進(jìn)行，測試結(jié)果如下述表1:
[0100]表1
[0101]

【權(quán)利要求】
1.一種倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置，包括依次層疊結(jié)合的基板、陰極層、有機(jī)功能層和陽極層，所述有機(jī)功能層包括發(fā)光層，其特征在于:還包層疊結(jié)合在所述陰極層與有機(jī)功能層之間的PN結(jié)，所述PN結(jié)的P型半導(dǎo)體層與所述陰極層層疊結(jié)合，所述PN結(jié)的N型半導(dǎo)體層與所述有機(jī)功能層層疊結(jié)合；其中，所述P型半導(dǎo)體層材料為無機(jī)氧化物，所述無機(jī)氧化物包括Mo03、Re03、WO3> Sb2O3中的至少一種；所述N型半導(dǎo)體層材料為酞菁化合物，所述酞菁化合物包括為F16CuPc、F16ZnPc中的至少一種。
2.如權(quán)利要求1所述的倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于:所述P型半導(dǎo)體層的厚度為Inm?20nm。
3.如權(quán)利要求1所述的倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置，其特征在于:所述N型半導(dǎo)體層的厚度為Inm?20nm。
4.一種倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法，包括如下步驟: 在真空鍍膜系統(tǒng)中，將無機(jī)氧化物蒸鍍在所述陰極層外表面制備P型半導(dǎo)體層；在真空鍍膜系統(tǒng)中，將酞菁化合物蒸鍍在所述P型半導(dǎo)體層外表面制備N型半導(dǎo)體層，所述N型半導(dǎo)體層與所述P型半導(dǎo)體層形成PN結(jié)。
5.如權(quán)利要求4所述的倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法，其特征在于:在制備所述P型半導(dǎo)體層的步驟中，所述蒸鍍時的真空度為I X 10_5Pa?I X 10_3Pa，所述無機(jī)氧化物的蒸發(fā)速度為I A/s ~ 1 A/s ?
6.如權(quán)利要求4所述的倒置有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于:在制備所述N型半導(dǎo)體層的步驟中，所述蒸鍍時的真空度為lX10_5Pa?lX10_3Pa，所述酞菁化合物材料蒸發(fā)速度為0.1人/S ~ ? 1人/S。
7.如權(quán)利要求4?6任一所述的倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法，其特征在于:所述無機(jī)氧化物包括Mo03、ReO3> WO3> Sb2O3中的至少一種。
8.如權(quán)利要求4?6任一所述的倒置有機(jī)電致發(fā)光裝置的制備方法，其特征在于:所述酞菁化合物包括為F16CuPc、F16ZnPc、中的至少一種。
【文檔編號】H01L51/54GK104183761SQ201310193517
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月22日
【發(fā)明者】周明杰, 王平, 馮小明, 陳吉星 申請人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技術(shù)有限公司, 深圳市海洋王照明工程有限公司