[发明专利]利用分层溶解的办法提高电子注入效率的有机发光二极管器件

说明书

技术领域

本发明属于光电子器件领域，涉及到一种采用聚合物材料的有机发光二极管器件。 

背景技术

有机发光二极管(OLED)具有全固态、主动发光、高对比度、超薄、低功耗、视角范围广、响应速度快、工作范围宽、易于实现柔性显示和3D显示等诸多优点，将成为未来最有发展潜力的新型显示技术。同时，由于OLED具有可大面积成膜、功耗低以及其它优良特性，因此还是一种理想的平面光源，在未来的节能环保型照明领域也具有广泛的应用前景。 

OLED的发光是指有机半导体材料在电场驱动下，通过载流子注入和复合导致发光的现象。其原理是用ITO透明电极和金属电极分别作为器件的阳极和阴极，在一定电压驱动下，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，电子和空穴分别经过电子和空穴传输层迁移到发光层，并在发光层中相遇，形成激子并使发光分子激发，后者经过辐射弛豫而发出可见光。 

相比于无机半导体，有机半导体中的载流子浓度和迁移率都比较低，总得来说，电子的迁移率要低于空穴的迁移率，而且，往往电子的注入势垒要大于空穴的注入势垒，所以使得OLED器件中电子的注入和传输相比于空穴要困难，从而导致器件中，电子和空穴的数量不平衡，会降低激子的复合效率和器件的发光效率。所以，提高OLED器件中电子的注入与传输性能是降低OLED器件工作电压，提高器件发光效率的关键方法之一。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单而且容易实现的方法来提高OLED器件中电子的注入，从而提高OLED器件的效率。为了对本发明的技术做更好的说明，本文中采用有机半导体聚合物聚(2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1，4-亚苯基乙撑)(MEH-PPV)和聚苯乙烯(Polystyrene，PS)的体系作为例证。将MEH-PPV和PS一起溶解到氯仿溶剂中，然后将混合溶液旋涂成膜，在成膜过程中，两种不同的聚合物会出现相分 离，从而分层，并且在分层的处形成一个纳米结构的界面。本发明就是运用这个界面来得到纳米结构的阴极，从而提高电子从阴极的注入效率。在这个纳米结构的界面上蒸镀金属电极，得到纳米结构的金属电极，这这些纳米结构的尖端，电场得到增强，从而提高电子从阴极到有源层的注入，提高有机发光二极管器件性能。 

本发明是一种利用聚合物分层技术，得到纳米结构的阴极，从而提高电子注入效率的技术。作为示例的有机发光二极管器件包括： 

—透明导电衬底(1)；用于空穴的注入和发光的导出 

—缓冲层(2)，该缓冲层制作在透明导电衬底(1)上，可以降低衬底表面的粗糙度，并能降低衬底与有源层之间的势垒， 

—功能有源层(3)，该功能有源层(3)制作在缓冲层(2)上，用于发光； 

—钙电极(4)，钙电极(4)制作在功能有源层(3)上，作为电子的注入层。 

—铝电极(5)，该铝电极(4)制作在钙电极(4)上，保护钙电极(4)，防止其被氧化。 

在本示例中，其中透明导电衬底(1)是ITO导电玻璃； 

其中的缓冲层(2)是聚3，4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT：PSS)； 

其中功能有源层(3)是聚(2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1，4-亚苯基乙撑)(MEH-PPV)； 

本发明的积极效果是：提高了有机发光二极管器件的电子注入效率和发光亮度。 

附图说明

为进一步说明本发明的内容以及特点，以下结合附图对本发明作详细的描述，其中： 

图1是本发明器件的示意图； 

图2是PS层被去除之后，MEH-PPV的表面的原子力显微镜(AFM)照片和起伏曲线； 

图3表示器件的电流电压特性曲线； 

图4表示器件的亮度电压特性曲线。 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合具体的实施例证并结合参照附图进行具体说明。 

如图1所示，图1为本发明提供的利用纳米结构阴极提高电子注入效率的有机发光二极管器件的结构示意图。该器件包括－透明导电衬底(1)；－缓冲层(2)；该缓冲层(2)是制作在透明导电衬底(1)上的；－功能有源层(3)，该功能有源层是制作在缓冲层(2)上的；－纳米结构钙电极(4)，和铝电极(5).