專利名稱：一種頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體和有機(jī)電致發(fā)光(OLED)技術(shù)，尤其涉及一種頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光 (Top-emitting Organic Light-emitting Diodes, TOLED)器件。
背景技術(shù)：
目前，有機(jī)電致發(fā)光(OLED)技術(shù)是平板顯示和照明領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，有機(jī)電致發(fā) 光(OLED)器件結(jié)構(gòu)研究又是有機(jī)電致發(fā)光(OLED)技術(shù)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。近年來國內(nèi) 外器件結(jié)構(gòu)研究工作注重陰極修飾研究，其目的是提高有機(jī)電致發(fā)光(OLED)器件的發(fā)光 亮度和效率。陰極修飾研究進(jìn)展及存在問題電子注入效率低是制約有機(jī)電致發(fā)光(OLED)器 件發(fā)光亮度和效率提高的瓶頸之一。已有的研究報道通常是施加陰極修飾層，降低陰極和 有機(jī)層之間的界面勢壘以提高電子的注入能力從而增加輻射復(fù)合的幾率，提高器件的發(fā)光 亮度和效率。目前，有采用氟化物(如氟化鋰LiF，氟化鈉NaF，氟化鎂MgF2,氟化鈣CaF2)、 氧化物(如氧化鎂MgO，氧化鋁Al2O3)或Na的化合物(氯化鈉NaCl、硬脂酸鹽NaSt)用作 陰極修飾層來改善電子注入，還有用氧化鋅(ZnO)和碳納米管(CNTs)層作陰極修飾層，以 及用氟化鋰(LiF)/碳納米管(CNTs)疊層修飾陰極都可使有機(jī)電致發(fā)光(OLED)器件的發(fā) 光效率顯著提高。以上研究工作雖在提高電子注入能力上取得了一定進(jìn)展，但這些研究僅僅把目光 關(guān)注在新型修飾材料及多層修飾結(jié)構(gòu)上，對研制新概念陰極以提高電子注入能力沒有給予 足夠重視。場發(fā)射陰極用于有機(jī)電致發(fā)光(OLED)器件的研究進(jìn)展及存在問題目前有一種 將場發(fā)射陰極與有機(jī)電致發(fā)光結(jié)構(gòu)相結(jié)合的有機(jī)電致發(fā)光(OLED)器件，它有場發(fā)射陰極、 陽極和柵極三個電極，陰極和陽極之間是真空，該有機(jī)電致發(fā)光0)LED)器件的場發(fā)射陰極 是在鎳合金上覆蓋一層混合氧化物(氧化鋇BaO，氧化鍶SrO和氧化鈣CaO)薄膜，從場發(fā) 射陰極發(fā)射出的電子經(jīng)過柵極后在陽極電場作用下加速運(yùn)動注入ITO陽極上的有機(jī)層激 發(fā)有機(jī)層發(fā)光。目前還有一種技術(shù)方案是對前述器件的改進(jìn)用碳納米管作場發(fā)射陰極， 等。現(xiàn)有技術(shù)中的這類器件雖然提高了電子的注入，但也大大提高了器件的開啟電壓，亮度 也不高。最致命的一點(diǎn)它們都是真空器件，失去了有機(jī)電致發(fā)光(OLED)技術(shù)原有的特點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件，以簡化器件結(jié)構(gòu)?！N頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件，包括陰極、陽極，其中所述陰極采用場發(fā)射薄膜。所述的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件，其中還包括導(dǎo)電材料襯底、電子傳輸層、有機(jī) 發(fā)光層、空穴傳輸層，所述導(dǎo)電材料襯底、場發(fā)射薄膜陰極、電子傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、空穴 傳輸層、陽極依次層疊設(shè)置。所述的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件，其中所述的導(dǎo)電材料襯底采用單晶硅片材料。所述的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件，其中所述的陽極采用半導(dǎo)體透明導(dǎo)電薄膜。所述的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件，其中所述的陽極采用金屬半透明薄膜。
本發(fā)明采用上述技術(shù)方案后將達(dá)到如下的技術(shù)效果
本發(fā)明的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件，其陰極采用場發(fā)射薄膜，利用場發(fā)射薄膜的內(nèi)場 電子發(fā)射特性強(qiáng)制性地注入電子，以提高電子注入效率，引入內(nèi)場電子發(fā)射陰極后器件結(jié) 構(gòu)和現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)有機(jī)電致發(fā)光器件類似，但相比現(xiàn)有利用場發(fā)射陰極的有機(jī)電致發(fā)光 (OLED)技術(shù)，本發(fā)明的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件在陰極和陽極之間不需要真空空間，解決 了真空器件制備復(fù)雜的問題，從而簡化了器件結(jié)構(gòu)。綜上，本發(fā)明一是利用場發(fā)射陰極的內(nèi) 場電子發(fā)射特性從根本上解決電子的注入效率低問題；第二是解決現(xiàn)有技術(shù)將場發(fā)射陰極 和有機(jī)電致發(fā)光(OLED)結(jié)合后的器件是一種真空器件，失去了有機(jī)電致發(fā)光(OLED)技術(shù) 的原有特點(diǎn)問題。


圖1為本發(fā)明的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件，包括陰極2、陽極6，其中所述陰極2采用場發(fā)射 薄膜；如圖1所示，本發(fā)明的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件，還包括導(dǎo)電材料襯底1、電子傳輸層 3、有機(jī)發(fā)光層4、空穴傳輸層5，所述導(dǎo)電材料襯底1、場發(fā)射薄膜陰極2、電子傳輸層3、有機(jī) 發(fā)光層4、空穴傳輸層5、陽極6依次層疊設(shè)置。所述的導(dǎo)電材料襯底1采用單晶硅片材料；所述的陽極6采用半導(dǎo)體透明導(dǎo)電薄 膜，光由半導(dǎo)體透明導(dǎo)電薄膜陽極6—側(cè)發(fā)出。所述的陽極6還可以采用金屬半透明薄膜。本發(fā)明技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比具有兩個優(yōu)點(diǎn)首先，本發(fā)明技術(shù)方案利用場發(fā) 射薄膜陰極2的內(nèi)場電子發(fā)射特性強(qiáng)制性地注入電子，解決了現(xiàn)有技術(shù)中電子注入效率低 問題；其次，改進(jìn)了現(xiàn)有利用場發(fā)射陰極的有機(jī)電致發(fā)光(OLED)技術(shù)在陰極和陽極之間需 要真空空間，解決了真空器件制備復(fù)雜的問題；第三，本發(fā)明技術(shù)方案以單晶硅(Si)作導(dǎo) 電材料襯底時，可制備成基本結(jié)構(gòu)為硅(Si)基襯底1、場發(fā)射薄膜陰極2、電子傳輸層3、有 機(jī)發(fā)光層4、空穴傳輸層5、半導(dǎo)體透明導(dǎo)電薄膜陽極6的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光(TOLED)器 件，這種結(jié)構(gòu)的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光(TOLED)器件可利用成熟的半導(dǎo)體工藝實(shí)現(xiàn)與TFT(薄 膜晶體管)集成，實(shí)現(xiàn)有機(jī)電致發(fā)光器件的有源矩陣驅(qū)動(AMOLED)，該驅(qū)動方式將驅(qū)動電路 置于單晶硅片材料襯底1的背面，是實(shí)現(xiàn)大面積顯示的理想驅(qū)動技術(shù)，并可顯著提高顯示 器件的開口率。綜上可見，本發(fā)明技術(shù)方案首先是利用場發(fā)射薄膜陰極2的內(nèi)場電子發(fā)射特性 從根本上解決電子的注入效率低問題；其次是解決現(xiàn)有技術(shù)中將場發(fā)射薄膜和有機(jī)電致發(fā) 光器件結(jié)合后的器件是一種真空器件，從而失去了有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)原有特點(diǎn)的問題。本 發(fā)明技術(shù)方案從內(nèi)場電子發(fā)射角度，選擇具有優(yōu)良內(nèi)場電子發(fā)射性能的陰極材料作為頂發(fā) 射有機(jī)電致發(fā)光(TOLED)器件的陰極2，利用該材料內(nèi)場電子發(fā)射特性強(qiáng)制性地注入電子， 以提高電子注入效率。引入內(nèi)場電子發(fā)射陰極2后的本發(fā)明頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu) 和原有機(jī)電致發(fā)光(OLED)器件類似，在陰極2和陽極6之間不需要真空空間，解決了真空器 件制備復(fù)雜的問題，提高了效率，降低了成本；第三是本發(fā)明技術(shù)方案以單晶硅片(Si)作 導(dǎo)電材料襯底時，可實(shí)現(xiàn)有機(jī)電致發(fā)光器件的有源矩陣驅(qū)動(AMOLED)，并可顯著提高顯示 器件的開口率。
權(quán)利要求
1.一種頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件，包括陰極、陽極，其特征在于所述陰極采用場發(fā)射薄膜。
2.如權(quán)利要求1所述的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于還包括導(dǎo)電材料襯底、 電子傳輸層、有機(jī)發(fā)光層、空穴傳輸層，所述導(dǎo)電材料襯底、場發(fā)射薄膜陰極、電子傳輸層、 有機(jī)發(fā)光層、空穴傳輸層、陽極依次層疊設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述的導(dǎo)電材料襯底 采用單晶硅片材料。
4.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述的陽 極采用半導(dǎo)體透明導(dǎo)電薄膜。
5.如權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述的陽 極采用金屬半透明薄膜。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光(TOLED)器件，包括陰極、陽極，其中所述陰極采用場發(fā)射薄膜。本發(fā)明頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件的陰極采用場發(fā)射薄膜，利用場發(fā)射薄膜的內(nèi)場電子發(fā)射特性強(qiáng)制性地注入電子，以提高電子注入效率，引入內(nèi)場電子發(fā)射陰極后器件結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)有機(jī)電致發(fā)光器件類似，而相比現(xiàn)有技術(shù)利用場發(fā)射陰極的有機(jī)電致發(fā)光(OLED)器件，本發(fā)明的頂發(fā)射有機(jī)電致發(fā)光器件在陰極和陽極之間不需要真空空間，解決了真空器件制備復(fù)雜的問題，從而降低成本、提高效率。
文檔編號H01L51/52GK102074660SQ20101056842
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月1日
發(fā)明者姚寧, 邢宏偉, 韓昌報, 魯占靈 申請人:鄭州大學(xué)