[发明专利]铝与氧化钼共混薄膜作为阳极的有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种有机电致发光器件，特别地涉及一种铝与氧化钼共混薄膜作为阳极的有机电致发光器件。

背景技术

有机电致发光器件(OLED)是一种自发光、高亮度、全色显示的发光器件，在平板显示领域有着诱人的前景。OLED显示器件通常由多层结构组成，该多层结构一般是透明或半透明基底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极。目前人们对于空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极材料有着丰富的研究成果，但是阳极仍然局限在使用传统的ITO阳极而难有突破。ITO是一种N型金属氧化物半导体材料，学名叫氧化铟锡，它作阳极时，一般是将它溅镀在玻璃或PET塑料薄膜表面而制成ITO玻璃或ITO塑料薄膜使用。

它有以下明显的缺点：

1、ITO玻璃的价格高，其中的掺杂元素铟的矿藏储量低，价格有逐年上涨的趋势，使有机发光器件的产业化进程受限制。

2、ITO薄膜在溅镀成膜时，为了能够得到比较均匀表面形貌和电导率高的晶型结构，就必须在300℃左右成膜，并且保持一段时间来退火，这样的过程对不耐高温的柔性塑料基底有较大损伤，因此柔性塑料基底的ITO阳极在电荷注入性能上与玻璃基底ITO阳极差别大，并且价格非常贵，更加不具备实用价值。

3、整块的ITO玻璃在形成像素点的过程中需要用强酸来对阳极的金属氧化物进行刻蚀，工艺复杂、破坏环境。

由于ITO阳极的上述缺点，特别元素铟矿藏储量低和价格昂贵，近年来人们在金属氧化物阳极的廉价化方面的研究很多，出现了氧化锌、氧化锡等透明电极，用以降低阳极的材料成本。但它们目前只能应用于太阳能电池方面，在显示与照明的领域作为阳极性能仍然很差，无法取代传统的ITO阳极。

除了上述ITO和金属氧化物阳极以外，目前还新兴起来一些其他类型的阳极，如：石墨烯阳极(如：国外期刊ACSNANO 4(1)43-48 2010和APPLIED PHYSICS LETTERS 96，133301 2010中所提到的)，还有金箔/氧化金阳极(如：国外期刊Adv.Mater.21，1-4，2009中所提到的)。但是这些阳极都不成熟，比如石墨烯阳极表面起伏大，而且由于需要1100℃高温处理，所以只能选择石英玻璃作为基板，材料成本无法降下来；而金和氧化金阳极的材料成本太高，不适合规模化生产。

目前，原材料价格低廉，制作工艺又简单的阳极是以铝、银、铜等金属薄膜，它们可以直接镀在透明或半透明基板上形成阳极。对比传统ITO阳极，它有以下明显的优点：

1、金属薄膜在10～50nm的厚度范围内具有一定透光率，可以作为透明阳极使用。

2、金属导电性好，能耗低。

3、镀金属的手段很多，可以蒸镀、溅镀、化学镀，选择面宽，可以用蒸镀+掩模板的方法一步形成像素，不必如ITO阳极一样再用强酸刻蚀成像素。

4、价格低廉，成本只有ITO阳极的几十分之一，比新兴的石墨烯阳极还要廉价易得，适合大规模工业化生产。

但是该金属阳极缺点也很明显，即金属电极注入电子很容易，但注入空穴比较困难，单独用金属薄膜作阳极来替换ITO阳极的器件发光性能很差，没有实用价值。因此，对金属薄膜阳极进行改性，使之变得易于注入空穴，从而代替ITO阳极，可能会使阳极的材料成本大幅度降低，这是非常有意义的命题。对金属薄膜改性可采用的办法是将有机的空穴注入材料蒸镀在金属阳极表面，制成一个双层结构的复合薄膜，常用的空穴注入材料包括：金属氧化物、芳基胺型化合物、酞菁铜、低聚噻吩这几类。但是，如果上述的复合薄膜作阳极时，它的纯净金属层会与阴极金属层同时存在于器件中，这样就会在两极之间形成一个微腔，由于光洁纯净的金属层对光线会产生镜面反射，故处于微腔间的光线会在两极间来回往复地反射，从而产生微腔调制光波的谐振效应，如图3所示。这种谐振效应是我们所不需要的，它会使器件发出的光在不同的角度产生波长的差异，从而导致从不同角度看上去的发光颜色不一致。因此，既使用这种方法得到了性能良好的阳极，也需克服上述微腔调制光波的谐振效应。

到目前为止，还没有看到对金属阳极进行改性的文献报导，更没有看到既能对金属阳极改性、又能克服微腔谐振的文献报导。

发明内容

本发明的目的是针对有机电致发光器件中ITO阳极材料成本高的问题，提供一种铝与氧化钼共混薄膜作为阳极有机电致发光器件，使其在大幅度降低成本同时具有与ITO阳极器件相当的发光性能，同时克服金属微腔调制光波的谐振效应。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：