[发明专利]一种掺杂的纳米锡化物有机发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及有机光电器件制造技术领域，尤其涉及一种纳米锡化物薄膜掺杂的高效率高稳定性有机发光器件。

背景技术

自1987年柯达开发出第一个高效率的有机电致发光器件后，有机发光器件(organic light emitting device，OLED)便引起了业界的注意。由于有机电致发光器件具有高亮度、轻薄、自发光、低的功率消耗、无需背光源、无视角限制、制造过程简易以及高的响应速率等优良特性，其已被视为平面显示器的明日之星。

目前，典型有机发光二极管存在的缺点如下：

1)有机发光器件所产生的光仅有约25％能够发射出来。

约50％的光作为内部模式保留在位于反射电极和半透明电极之间的有机层布置中；还有20％由于在基底中的全反射而损失。

这是因为OLED内的光是在折射率为约1.6至1.8的光学介质中形成的。如果所述光照射到折射率较低的光学介质例如OLED堆叠内的另一个层、OLED形成于其上的基底或者电极中的一个上，那么如果入射角超过一定数值的话，就会发生全反射。

2)连续驱动的有机发光器件由于与电子或空穴结合，有机发光器件的构成材料经时劣化，造成有机发光器件的发光强度经时降低。

3)有机发光器件在储存和烘烤期间初始驱动电压较高且驱动电压不稳定。

因此，针对OLED在照明技术中的应用所存在的问题，我们使用了新型材料并设计出了新的有机发光器件结构，从而在提高有机发光器件的光电效率、驱动电压稳定性的同时较低了器件的初始驱动电压并改善了有机发光器件的寿命(特别是在高温度工作条件下)。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了克服OLED在照明技术中的应用所存在的问题，本发明公开了一种以特定浓度掺杂的SnO₂:(In,Ga)和SnO₂:F为核心的纳米材料薄膜的有机发光器件结构，目的在于采用此新型有机发光结构来制造高光电效率、高驱动电压稳定性和低器件初始驱动电压的有机发光器件；此外新型高折射率的光学耦合输出层的加入既避免了阳极与有机层的直接接触，降低了界面的注入势垒，同时又提高了材料的载流子迁移率以及阳极材料的功函数，从而获得了发光效率更高、稳定性更好的有机发光器件。

(二)技术方案：

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种掺杂的纳米锡化物有机发光器件，包括单晶衬底，形成于单晶衬底上的双层反射电极，形成于双层反射电极上的含有纳米锡化物薄膜掺杂的有机层，形成于有机层上的高折射率的光学耦合输出层，形成于光学输出层上的锡化物阳极层，所述的含有纳米锡化物薄膜掺杂的有机层包括电子传输层、特定掺杂浓度的n型纳米锡化物层、有机发光层、特定掺杂浓度的p型纳米锡化物层；所述纳米锡化物薄膜掺杂的有机层的主要作用是:在一定程度上增大载流子注入浓度，从而提高了发光层的出光率，同时具有将空穴和电子限定在发光层中，以形成高浓度的电荷平衡，提高发光层中电荷载流子的再结合机率。

进一步地，n型和p型纳米锡化物层之所以能够增加载流子注入浓度，是因为本发明所制备的n型纳米锡化物薄膜载流子浓度为5.02×10²⁰cm^-3，迁移率>35cm²/VS，p型纳米锡化物薄膜载流子浓度为6.8×10¹⁸cm^-3，迁移率为15.52cm²/VS。使得器件在较低的驱动电压下就能产生较高的电子和空穴迁移速率，从而在一定程度上提高了有机发光器件的光电效率；同时与有机发光层接触的乳状的、漫反射性质的纳米锡化物薄膜对电子具有漫反射作用但对光却具有乳状的透光性质，具有将空穴注入发光层的同时将电子限制在发光层中以达到电荷平衡来提高发光层中电荷载流子的再结合概率的功能。

进一步地，所述有机层中的n型和p型纳米锡化物薄膜分别为SnO₂:(In,Ga)和SnO₂:F，其中In、Ga的掺杂量为10～20％at，F的掺杂量为1.9～3.2％at。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作出进一步地详细阐述，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。

如图1所示，一种掺杂的纳米锡化物有机发光器件，其结构包括，

高纯度单晶衬底1

单晶衬底1上蒸镀的第一层反射电极21

第一层反射电极21上蒸镀的第二层反射电极22