[发明专利]顶发射有机电致发光器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于电光源技术领域，具体的说是涉及一种顶发射有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

有机电致发光器件（Organic Light Emission Diode，以下简称OLED）是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件。其典型结构是在ITO玻璃上制作一层几十纳米厚的有机发光材料作发光层，发光层上方有一层低功函数的金属电极。

OLED的发光原理是基于在外加电场的作用下，电子从阴极注入到有机物的最低未占有分子轨道（LUMO），而空穴从阳极注入到有机物的最高占有轨道（HOMO）。电子和空穴在发光层相遇、复合、形成激子，激子在电场作用下迁移，将能量传递给发光材料，并激发电子从基态跃迁到激发态，激发态能量通过辐射失活，产生光子，释放光能。

OLED具有发光效率高、材料选择范围宽、驱动电压低、全固化主动发光、轻、薄等优点，同时拥有高清晰、广视角，以及响应速度快等优势，是一种极具潜力的显示技术和光源，符合信息时代移动通信和信息显示的发展趋势，以及绿色照明技术的要求，因此，被业内人士认为是最有可能在未来的照明和显示器件市场上占据霸主地位的新一代器件。作为一项崭新的照明和显示技术，OLED技术在过去的十多年里发展迅猛，取得了巨大的成就。由于全球越来越多的照明和显示厂家纷纷投入研发，大大的推动了OLED的产业化进程，使得OLED产业的成长速度惊人，目前已经到达了大规模量产的前夜。

目前，OLED的发展十分迅速，为了扩大其应用领域和简化其制作工艺，研究者们开发了多种结构的OLED发光装置，例如顶发射发光装置，倒置型发光装置。目前应用于显示装置的OLED器件中，通常采用顶发射的结构，这是因为通常显示装置需要不透明的硅材料作为衬底，出光只能从顶部的阴极发射。而顶部阴极的材质通常是采用金属薄膜层，但该金属薄膜层的透过率只有60%～70%之间，从而影响了器件的出光效率。为了提高顶发射的结构OLED出光效率，目前采用的透明导电氧化物薄膜替代金属薄膜层。如ITO具有高达80%以上的透过率，其导电性能也非常优异，但是该导电氧化物薄膜的功函高，如ITO薄膜的功函高达4.7eV，作为阴极时，其功函过高而导致电子注入困难，使器件的发光效率很低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种能有效解决电子注入困难，且发光效率高的顶发射有机电致发光装置。

本发明的另一目的在于提供一种工艺简单的顶发射有机电致发光装置制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：

一种顶发射有机电致发光装置，包括依次层叠结合的基板、阳极层、有机功能层和阴极层，所述有机功能层包括发光层，所述顶发射有机电致发光装置还包层叠结合在所述阴极层与有机功能层之间的PN结，所述PN结的P型半导体层与所述阴极层层叠结合，所述PN结的N型半导体层与所述有机功能层层叠结合；其中，所述P型半导体层材料为酞菁化合物，所述N型半导体层材料为富勒烯材料。

以及，上述顶发射有机电致发光装置的制备方法，包括如下步骤：

在真空镀膜系统中，将富勒烯材料蒸镀在有机功能层外表面制备N型半导体层；

在真空镀膜系统中，将酞菁化合物蒸镀在所述N型半导体层外表面制备P型半导体层，所述P型半导体层与所述N型半导体层形成PN结；

在真空体系中，将透明导电氧化物磁控溅射在所述PN结外表面制备阴极层。

上述顶发射有机电致发光装置在有机功能层与阴极层之间设置PN结层，当在外部电场的作用下，在该PN结层的界面形成电荷分离，并使空穴向阴极层移动，电子向有机功能层移动，使电子注入有机功能层中并到达发光层激发发光材料发光，从而有效解决了作为发光面的阴极因功函高而导致电子注入困难的技术问题，并赋予该顶发射有机电致发光装置高的发光效率。在PN结中，采用富勒烯材料制备N型半导体层的稳定性高，与P型半导体层结合牢固，不容易产生分相的现象，且赋予该PN结优异的空穴-电子分离效果。

上述顶发射有机电致发光装置的制备方法通过蒸镀方法在有机功能层外表面依次制备N型半导体层和P型半导体层构成PN结，其工序简单、条件易控，成品合格率高，有效提高了生产效率，降低了生产成本，适合产业化生产。

附图说明

图1为本发明实施例顶发射有机电致发光装置结构示意图；

图2为本发明实施例顶发射有机电致发光装置另一优选结构示意图；

图3为本发明实施例顶发射有机电致发光装置制备方法的流程示意图；