一种新型有机晶体发光二极管及其制备方法技术

本发明专利技术揭示了一种新型有机晶体发光二极管及其制备方法，其自下而上依次包括第一电极、导电涂层、空穴传输层、发光层、电子传输层、第二电极；所述发光层的组成物质均为晶体结构，其分子中具有共轭发光特性的分子平面具有确定的取向方向；所述发光层为通过有机分子气相沉积进行有机晶态薄膜的外延生长，长出的具有分子水平级别粗糙度的有机晶体材料，所述有机晶体材料的膜厚为100 nm、RMS<2 nm。本发明专利技术解决了晶态发光二极管红绿蓝三色光效率低，稳定性差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新型有机晶体发光二极管及其制备方法
本专利技术属于二极管制造
，特别是涉及一种新型有机晶体发光二极管及其制备方法。
技术介绍
有机发光二极管（OLED）显示技术的发展，使得人类的生活发生翻天覆地的变化，带动着手机、电脑、数码等各行各业的发展，显示技术的不断变迁带给人类更多的视觉体验。有机发光二极管被认为新一代的具有突出优势的显示技术。OLED显示主要是由于电子空穴在外加电场的作用下分别由阴极和阳极注入到活性层，电子空穴在活性层中复合发光。其工作原理可以简单用四个步骤进行描述：（1）载流子从阴极阳极注入；（2）载流子在传输层中传输；（3）载流子复合形成激子；（4）激子跃迁回基态放射出光子。通过控制红绿蓝OLED子像素的亮度就可以发出不同颜色的光，其发光亮度取决于流过OLED的电流大小，通过控制流过OLED的电流大小即可控制像素点的灰阶。尽管OLED已经商业化而且市场份额每年以较快速率增长，但OLED显示屏幕并非完美，其红绿蓝三像素寿命周期不同，尤其蓝光材料寿命相对绿光红光较短，因此随着使用时间的增加，可能会出现色彩漂移的情况，不利于显示效果稳定。另外，对于健康显示的要求是在满足全彩显示的基础上最大可能的减少蓝光对人体眼睛的伤害，因此如何在保证正常显示基础上，最大程度的获得高效长寿稳定的蓝光是目前OLED显示技术亟需面对和解决的问题。OLED是电流型器件，流过OLED的电流大小决定了亮度。对于中小尺寸的AMOLED显示，目前三星和Sharp采用的是像素内补偿的方案，这样可以保证在TFT和OLED的电特性发生变化时，流过OLED的电流仍然可以几乎保持不变。然而，由于受驱动速度及大面积面板中TFT及OLED电特性在时间或空间的不均匀度会增加的影响，这种像素内补偿方案在大尺寸AMOLED显示中的补偿效果却不理想。LG公司也提出了针对大尺寸AMOLED显示进行外围补偿的方案，但制造成本较高。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种新型有机晶体发光二极管及其制备方法，解决了晶态发光二极管红绿蓝三色光效率低、稳定性差的技术问题。本专利技术通过如下技术方案实现上述目的：一种新型有机晶体发光二极管，其自下而上依次包括第一电极、导电涂层、空穴传输层、发光层、电子传输层、第二电极；所述发光层的组成物质均为晶体结构，其分子中具有共轭发光特性的分子平面具有确定的取向方向；所述发光层为通过有机分子气相沉积进行有机晶态薄膜的外延生长，长出的具有分子水平级别粗糙度的有机晶体材料，所述有机晶体材料的膜厚为100-130nm、表面粗糙度RMS<2nm。优选的，所述第一电极为铟锡氧化物导电玻璃。优选的，所述第二电极的材料为银或铝，其厚度为100-130nm。优选的，所述发光层的厚度为20-40nm。优选的，所述发光层为单组分或多组分共混组成。优选的，所述发光层包括十二羟基喹啉铝及其衍生物、十二羟基喹啉-萘酰亚胺类衍生物中的一种或多种组合。优选的，所述电子传输层为单层结构或从下至上依次设置的多层结构，每层的厚度为5-30nm。优选的，所述导电涂层为导电聚合物PEDOT:PSS、或氧化钼，厚度控制在20-40nm内。优选的，所述发光层中的晶体结构，其晶面间距固定且共轭结构平面具有垂直于或平行于基底方向的取向。本专利技术的另一目的在于提供了一种新型有机晶体发光二极管的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、将ITO导电玻璃作为第一电极，在ITO导电玻璃表面旋涂有机物A形成导电涂层，所述有机物A为PEDOT:PSS或氧化钼；步骤二、采用真空蒸镀方法，压强3.0×10-4-5.0×10-4帕斯卡，在所述有机物A表面分别沉积0.5nmMoO3、30-50nm的有机物B，形成空穴传输层，所述有机物B为二氧噻吩、咔唑盐及其衍生物中的一种或多种组合；步骤三、继续沉积10-15nm的有机化合物C，然后共沉积15-20nm的有机化合物C和有机化合物D，其中有机化合物C:D比例为1:0.005-1:0.01，形成发光层；所述有机化合物C和所述有机化合物D包括十二羟基喹啉铝、十二羟基喹啉-萘酰亚胺类衍生物中的一种或多种组合；步骤四、继续沉积40-45nm的有机化合物E，形成电子传输层，所述有机化合物E为氧化钼、氧化锌、碱土金属有机化合物中的一种或多种组合；步骤五、将基板温度降至室温，沉积1-1.5nmLi2CO3；利用掩模板沉积100-130nm的金属铝，形成第二电极，得到新型有机晶体发光二极管。与现有技术相比，本专利技术一种新型有机晶体发光二极管及其制备方法的有益效果在于：本方案的发光层采用的有机半导体均为晶体结构，该结构中具有共轭效应的分子平面不仅可以实现平行于基底的排列，同时也可实现垂直于基底的排列，当使用有机分子气相沉积，低温多晶硅薄膜晶体管技术和薄膜封装技术时，该发光二极管的性能（开启电压、外量子转化效率等）良好；对于蓝光、绿光、红光三色开启电压、最大功率功效、最大电流效率、量子效率均能保持或高于非晶二级管类似的器件，且性能稳定，不易衰减，寿命较非晶二级管至少高出一个等级，可广泛用于显示、照明和激光领域。解决了晶态发光二极管红绿蓝三色光效率低，稳定性差的技术问题。【附图说明】图1为本专利技术的结构示意图；图2为实施例1-3中红光、绿光、蓝光器件的电流密度与启亮电压的性能检测结果图；图3为实施例1-3中红光、绿光、蓝光器件的功率效率与亮度的性能检测结果图；图4为实施例1-3中红光、绿光、蓝光器件的电流效率与亮度的性能检测结果图；图5为实施例1-3中红光、绿光、蓝光器件的最大外量子转换效率（EQE）与亮度的性能检测结果图；图中数字表示：1第一电极，2导电涂层，3空穴传输层，4发光层，5电子传输层，6第二电极。【具体实施方式】请参照图1-图5，本实施例一种新型有机晶体发光二极管，其自下而上依次包括第一电极1、发光层4以及第二电极6；还包括辅助结构层，辅助结构层包括导电层与传输层中的一种或多种，本实施例中，所述辅助结构层包括导电涂层2、空穴传输层3、电子传输层5，电子传输层5设置在发光层4和第二电极6之间，空穴传输层3设置在导电涂层2与发光层4之间，导电涂层2设置在第一电极1与空穴传输层3之间。所述辅助结构层可以改善载流子注入、传输载流子、阻挡不同类型的载流子传输等。本专利技术中，各个沉积层为能够实现一种或者多种功能的结构，其几何结构上可以是一层连续或者非连续的薄膜，也可以是多层连续或者非连续的薄膜的依次交叠；每层薄膜的化学组成可以是单一材料，也可以是两种或者两种以上材料混合。本实施方式中，每层结构具体如下：第一电极1的材料为ITO导电玻璃。导电涂层2为单层结构或者从下至上依次紧密排列的多层结构，所述单层结构的材料为PEDOT:PSS、或氧化钼；所述多层结构的材料为PEDOT:PSS、或氧化钼中的一种或多种组合，其中氧化钼的厚本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型有机晶体发光二极管，其特征在于：其自下而上依次包括第一电极、导电涂层、空穴传输层、发光层、电子传输层、第二电极；/n所述发光层的组成物质均为晶体结构，其分子中具有共轭发光特性的分子平面且具有确定的取向方向；/n所述发光层为通过有机分子气相沉积进行有机晶态薄膜的外延生长，长出的具有分子水平级别粗糙度的有机晶体材料，所述有机晶体材料的膜厚为100-130 nm、表面粗糙度RMS< 2 nm。/n

【技术特征摘要】
1.一种新型有机晶体发光二极管，其特征在于：其自下而上依次包括第一电极、导电涂层、空穴传输层、发光层、电子传输层、第二电极；
所述发光层的组成物质均为晶体结构，其分子中具有共轭发光特性的分子平面且具有确定的取向方向；
所述发光层为通过有机分子气相沉积进行有机晶态薄膜的外延生长，长出的具有分子水平级别粗糙度的有机晶体材料，所述有机晶体材料的膜厚为100-130nm、表面粗糙度RMS<2nm。


2.如权利要求1所述的新型有机晶体发光二极管，其特征在于：所述第一电极为铟锡氧化物导电玻璃。


3.如权利要求1所述的新型有机晶体发光二极管，其特征在于：所述第二电极的材料为银或铝，其厚度为100-130nm。


4.如权利要求1所述的新型有机晶体发光二极管，其特征在于：所述发光层的厚度为20-40nm。


5.如权利要求1所述的新型有机晶体发光二极管，其特征在于：所述发光层为单组分或多组分共混组成。


6.如权利要求5所述的新型有机晶体发光二极管，其特征在于：所述发光层包括十二羟基喹啉铝及其衍生物、十二羟基喹啉-萘酰亚胺类衍生物中的一种或多种组合。


7.如权利要求1所述的新型有机晶体发光二极管，其特征在于：所述电子传输层为单层结构或从下至上依次设置的多层结构，每层的厚度为5-30nm。


8.如权利要求1所述的新型有机晶体发光二极管，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张睿，
申请(专利权)人：昆山倍能光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32