[发明专利]应用于有机电致发光器件的双电子注入层结构、倒置有机电致发光器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子注入层、有机电致发光器件及其制备方法，应用于微电子学及材料和器件制备技术领域。

背景技术

近年来，有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiode，简称OLED)因其具有主动发光、超薄、工作温度范围广以及柔性可弯曲等特性而备受关注。此外，OLED因其能够有效应用于情绪照明、智能显示以及军事等众多领域，呈现出非常大的研究潜力。目前，小尺寸的OLED面板已经被广泛应用于手机。然而，大尺寸面板市场上却迟迟没有推出，且鲜有报道。一个重要的瓶颈就是与其紧密相关的驱动方式。一般而言，OLED根据其驱动方式的不同分为无源驱动OLED(PassiveMatrixOLED，PM-OLED)和有源驱动OLED(ActiveMatrixOLED，AM-OLED)两种。尽管PM-OLED的结构简单、成本低，但难点在于需要很高的瞬间亮度，容易造成大的功率损耗，并且容易降低元器件的寿命。相比较而言AM-OLED不仅具有更快的响应速度、更高的对比度，更重要的是有利于实现高信息含量显示屏。因此市场上普遍采用AM-OLED的驱动方式。

为了匹配现有的n型非晶硅薄膜晶体管，倒置结构的有机发光二极管(InvertedOrganicLight-EmittingDiode，简称IOLED)的发展满足了这一需求。当IOLED结构与n型非晶硅薄膜晶体管相连接时，IOLED的阳电极连接在薄膜晶体管的源极，阴电极链接在薄膜晶体管的漏极，因而不存在电压降。此外，在IOLED这样的结构中，对水、氧敏感的电子注入材料位于器件结构中的有机层和金属层的下方，因而提供了较长的器件寿命。

尽管IOLED有如此显著的优势，但目前仍面临着低发光效率、高工作电压等难题。关键因素在于当IOLED器件工作时，载流子难以从导电电极有效注入到有机半导体复合发光。目前，一些金属氧化物如WO₃、V₂O₅、MoO₃已经被广泛开发，在器件工作中提供了有效的空穴注入。然而关于电子注入方面的研究却发展缓慢。虽然像氧化锌、氧化锡已经被开发用于缓冲层以提高电子注入特性，但并未取得实质性进展。因此，应用高性能的电子注入层以提高IOLED的发光特性成为亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种应用于有机电致发光器件的双电子注入层结构、倒置有机电致发光器件及其制备方法，采用铯氧化物和金属硫化物，制备一种新型的双电子注入层(d-EIL)并将其应用于倒置有机发光器件，通过结合金属硫化物和铯氧化物的特点，构成倒置有机发光二极管器件中的双电子注入层，制备低功耗高性能的有机发光器件。

为达到上述发明创造目的，采用下述技术方案：

一种应用于有机电致发光器件的双电子注入层结构，在电极之上制备复合材料的电子注入层，电子注入层采用两层结构复合构成双电子注入层，在双电子注入层中，第一层电子注入层采用厚度为不大于10nm的超薄的金属硫化物薄膜，第二层电子注入层采用铯氧化物掺杂的电子传输材料制成，第一层电子注入层直接与电极结合。

在上述第一层电子注入层中，金属硫化物薄膜优选采用ZnS、CuS、MnS、FeS、Ag2S、CdS、PbS、和HgS中的任意一种材料或任意多种材料制成。

在上述第二层电子注入层中，优选采用的铯氧化物掺杂的电子传输材料为Cs₂O、Cs₂O₂、CsO₂、CsO₃、Cs₂CO₃、Cs₂SO₄和CsNO₃中的任意一种或任意多种。

一种具有本发明应用于有机电致发光器件的双电子注入层结构的倒置有机电致发光器件，采用透明的电极，并在电极之上依次形成第一层电子注入层、第二层电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和金属电极，其中第一层电子注入层和第二层电子注入层形成双电子注入层。

上述透明的电极优选沉积在刚性玻璃或者柔性的塑料基板上，形成导电基板，电极优选采用ITO、ZnO、AZO或FTO。

上述电子传输层的材料优选采用8-羟基喹啉铝(Alq₃)类金属配合物、噁二唑类化合物、喹喔啉类化合物、含氰基的聚合物、其他含氮杂环化合物、有机硅材料、全氟化材料或有机硼材料。