[发明专利]一种CdS有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种白光照明领域的发光器件，具体的说是一种硫化镉( CdS)有机电致发光器件。

背景技术

白光有机电致发光器件（WOLED）既可以作为平面显示的背光源,还可以用作白光照明，与成熟、廉价的照明产品如白炽灯泡相竞争,而成为OLED领域新的热点。这主要是因为WOLED具有以下优点：寿命为普通灯泡光源的20倍；能量的损耗较低；高品质的光输出，紫外 (UV) 与 红外(IR)辐射很小；驱动电压低，具有较好的使用安全性。 

如今有机电致发光器件（OLED）已进入产业化阶段，但仍存在着成品率不高，市场价格较贵，性能稳定性不十分理想等问题。器件结构和工艺的优化，是解决这些问题的重要途径。

改善有机材料中载流子注入的平衡或提高激子形成的几率，是提高器件性能的重要手段。在有机发光器件中，电子是少子，设法增加电子的注入是改善载流子平衡的有效手段。

荧光是多重度相同的状态间发生辐射跃迁产生的光，而磷光则是不同多重态间发生辐射跃迁而产生的光。

有机材料的分子或原子在强度适当的磁场影响下，化合物在原子吸收和发射光谱中谱线的数目是2S+1，这里S是体系内电子自旋量子数的代数和。一个电子的自旋量子数可以是+1/2或-1/2。根据Pauli不相容原理，两个电子在同一个轨道里，必须是自旋配对的，也就是一个电子的自旋量子数是+1/2(用↑表示)，另一个一定是-1/2(用↓表示)。如果分子轨道里所有电子都是配对的(↑↓)，自旋量子数的代数和等于零，(2S+1)为1。(2S+1)是1的分子状态称为单重态，用符号S表示。大多数分子的基态都是单重态。

  如果分子中一个电子激发到能级较高的轨道上去，并且被激发的电子仍然保持其自旋方向不变，这时S仍然等于零，体系处于激发单重态。如果被激发的电子在激发时自旋方向发生了改变，不再配对(↑↑)或(↓↓)，由于两个电子不在同一条轨道，不违背Pauli原理，这时自旋量子数之和S=1, 2S+1=3体系处在三重态，用符号T表示。电子在相同多重态间的跃迁，可以产生荧光；在不同多重态间的跃迁可以产生磷光。

由于受到自旋禁阻的限制，在荧光电致发光器件中产生荧光的激发单重态只占整个激发总数的少部分(25%)，而磷光则充分利用三重态(占激发总数的75%)将器件的效率获得了很大的提高。

有机电致磷光器件的缺点：然而有机电致磷光器件也存在一些问题需要克服。（1）室温条件下的发磷光的有机材料很少，（2）由于磷光的寿命一般都很长（10^-6s量级），荧光的寿命一般都很短（10^-9s量级），这样当磷光材料掺入荧光材料母体时，如果掺入的浓度低，则会导致在注入的电流很小的时候，磷光发射点就已经饱和（saturation of emission sites），器件效率很低；如果掺入的浓度过大，则由于三线态激子之间的相互作用导致浓度淬灭。即使掺入的磷光材料的浓度经过优化，在注入的电流增大时，由于磷光发射位置的饱和，也会导致器件的效率随着注入电流的增大而下降。

发明内容

本发明的目的是提供一种硫化镉(CdS)有机电致发光器件，该有机电致发光器件提高电子的注入，改善载流子的平衡，同时提高激子形成的比率，从而提高白色有机电致发光器件的效率。

本发明的目的是这样实现的，该发光器件由下至上依次包括ITO玻璃阳极衬底、NPB层、Rubrene层、NPB层、DPVBi层、Alq3层、LiF层和Al阴极层，其特征在于：它还包括一个CdS电子注入层，所述的CdS电子注入层设置在Alq3层和LiF层之间；

制备过程是：采用ITO玻璃为阳极衬底，将ITO玻璃分别用丙酮、乙醇、去离子水反复擦洗、超声，最后干燥；在多源有机分子气相沉积系统中由下至上依次进行NPB层、Rubrene层、NPB层、DPVBi层和Alq3层的蒸镀，然后在Alq3层上蒸镀CdS电子注入层，最后在CdS电子注入层上蒸镀LiF层和Al阴极层。

    本发明引入电子注入增加层CdS的有机电致发光器件具有以下优点和积极效果：

1、硫化镉( CdS)作为一种重要的半导体材料，它具有在光照的情况下，产生光电子的特性。将这种材料应用到有机发光器件中，使其产生的光电子注入到有机发光层中，提高了电子的注入，改善载流子的平衡，同时提高了激子形成的比率；