本發明專利技術屬于有機電致發光領域，具體涉及一種結合濾光膜高對比度頂發射綠光有機電致發光器件。由襯底、金屬陽極、有機功能層，金屬陰極和帶通濾光膜組成。有機功能層中依次包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子阻擋層、綠光發光層、電子傳輸層和電子注入層組成。濾光膜的引入能夠削弱環境光對顯示器件對比度的影響，從而實現高對比度的有機電致發光器件。本發明專利技術的高對比有機電致發光器件，克服了以往頂發射器件為實現高對比度，所帶來的器件結構復雜化，工藝難度大的缺點，同時這一發明專利技術在提高對比度的同時，對器件的效率幾乎沒有影響。本發明專利技術制備的頂發射有機電致發光器件具有高對比度，效率損耗低，工藝簡單，成本低廉的優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于有機電致發光領域，具體涉及一種具有帶通濾光膜的高對比度頂發射綠光有機電致發光器件。
技術介紹
傳統的有機電致發光器件(OLED)是生長在玻璃襯底上，以ITO作為陽極的光由襯底一側出射的底發射器件。但是將器件應該用到有源驅動有機電致發光顯示時，遇到顯示器件像素驅動電路和顯示發光面積相互競爭的問題，直接影響到顯示器件的開口率。而頂發射有機電致發光器件(TEOLED的光從頂電極一側出射，可將像素驅動電路等制作在有機發光器件下方，這就解決了器件像素驅動電路等和顯示發光面積相互競爭的問題，提高了顯示器件的開口率，理論上開口率可達到100 %。此外，硅基OLED微顯示也必須采用頂發射結構。傳統的頂發射有機電致發光器件的底電極為高反射率的金屬電極如Ag，Al等。這些 電極的引入極大的降低了有機電致發光顯示器件的對比度，尤其為戶外強環境光下的顯示帶來了嚴重的問題。基于上述原因，高對比度頂發射有機電致發光器件的研制成為近年來的一個研究熱點。傳統的有機電致發光器件采用透明的襯底如ΙΤ0，和具有高反射率的金屬電極Mg、Ag等。電極能將內部產生的光發射到玻璃襯底，以此提高發光亮度。然而這一高反射率電極也會將進入到器件內部的環境光反射，導致器件對比度的降低。對于實用化的有機電致發光器件，如有機微顯示器件，要求在環境光從非常黑暗到太陽光亮度下，器件所顯示的內容都能被觀察者很容易看到。因此制備高對比度的有機電致發光器件十分重要。一個減少環境發射光的方法是采用偏振片，尤其是圓形偏振片。這一偏振片通常放置于光傳輸襯底外表面。但是偏振片的引入在很大程度上減低了器件本身的亮度和效率。這為提高器件的壽命帶來了不利的影響。對于底發射有機電致發光器件，對比度的提高主要集中在研究低反射率、高導電特性的底電極上。香港城市大學物理及材料科學系的Liang-sun Hung等人(Liang-sunHung, Joseph Madathi I, Adv. Mater. 2001,13, 23.)提出了在器件高反射率電極和電子傳輸層之間生長一層環境光減反層，這一功能層具有光學吸收和導電特性。Liang-sun Hung組制備了基于Alq3的有機電致發光器件，并利用90nm厚的氧化鋅作為環境光減反層，極大的削弱了金屬電極的高反射率。410nm 690nm波長處的復合底電極反射率低于10%,出色的增大了器件的對比度。但是，從器件的光電特性來看，器件的亮度減低了 50%之多，器件的效率也隨之減低，從這方面看，雖然增大了器件的對比度但是器件的性能犧牲很大。2006年，香港大學的 S. T. Lee 教授等人(K. C. Lau，ff. F. Xie, H. Y. Sun, C. S. Lee, and S. T. Lee,AppI. Phys. Letts, 2006,88,083507.)提出利用Sm和Ag的合金作為底電極其反射率在波長范圍400nm 700nm范圍反射率低于20%，而Mg、Ag合金電極的反射率則維持在90%。器件的反射率在IOV驅動電壓下，140勒克斯的環境光照射下，對比度能達到390 1，比傳統的器件對比度提高了 8倍之多。然而器件的電致發光效率(對應電流lOOmA/cm2)卻從3. 36降低至Ij 2. 56cd/A。在頂發射有機電致發光器件中，Yang C. J.等人(Yang C J，Lin C L, Wu C C，YehY H, Cheng C C，Kuo Y H and Chen T H. Appl. Phys. Lett. 2005,87,143507.)利用調制反射金屬層鑰作為反射電極結合Te02/LiF雙層作為減反膜(AR)，實現了高對比度的頂發射有機電致發光器件。2010 年，Shufen Chen 等人(Shufen Chen, Jun Xie, Yang Yang, ChunyanChen andffei Huang, J. Phys. D Appl. Phys. 2010，43，365101.)利用 Ni/ZnS/CuPc/Ni 作為對比度增強層，ZnS作為減反層，實現了器件在1401x環境光下，300和lOOOcd/m2的開態亮度下，對比度分別為139. 4 :1和462. 3 1的高對比度。但是工藝的復雜性(光學計算、高溫材料的生長等)限制了成本和成品率。
技術實現思路
專利技術的目的是提供一種具有帶通濾光膜的高對比度、低效率損耗的綠光頂發射有 機電致發光器件。本專利技術采用了在頂發射有機電致發光外部增加帶通濾光膜的方法，克服了采用低反射率的底電極以犧牲器件的效率為代價的缺點，以及復雜的器件制備工藝引入的產率下降的弊端，從而制備了高對比度的單色頂發射有機電致發光器件。通過選擇合適的有機電致發光材料和適當透過率范圍的濾光膜，實現了高對比度、低效率損耗的頂發射綠光器件。本專利技術所述結構的器件，依次由襯底、金屬陽極、有機功能層、金屬陰極和帶通濾光膜組成，有機功能層中依次由空穴傳輸層、電子阻擋層、綠光發光層和電子傳輸層組成。本專利技術是在金屬陰極上覆蓋一層厚度為I 2mm的帶通濾光膜，帶通濾光膜的帶通波長范圍與綠光發光層的發光波長范圍相對應，對環境光中其他波段的光吸收。不會影響有機電致發光器件本身的性能，不存在對有機層的損傷。綠光發光層的發光峰值位于500nm 540nm，因此要求上述帶通濾光膜的中心波長為500nm 540nm，在中心波長±20nm范圍具有良好的透過率(>80% )。為了優化上述器件的發光效率和驅動電壓，在金屬陽極和空穴傳輸層間增加空穴注入層。為了優化上述器件的發光效率和驅動電壓，在電子傳輸層和金屬陰極之間增加電子注入層。本專利技術提出的高對比度頂發射有機電致發光器件，克服了以往需要制備低反射電極造成器件制備工藝復雜，產率低，同時還克服了采用低反射率底電極以犧牲效率為代價實現高對比度的頂發射器件的缺點。本專利技術制備的頂發射白光有機電致發光器件既有高亮度、高效率、弱角度效應的優點。通過選擇合適的有機電致發光材料和適當透過率范圍的濾光膜，實現了高對比度，低效率損耗的頂發射綠光器件。附圖說明圖I :結合濾光膜的頂發射有機電致發光器件的結構示意圖；圖2 :帶通濾光膜的帶通特性；圖3 :引入帶通濾光膜后的太陽光光譜變化比較；圖4 :實施例I制備的高對比度頂發射有機電致發光器件與未加帶通濾光膜的有機電致發光器件發光光譜的對比曲線；圖5 :實施例I制備的高對比度頂發射有機電致發光器件和未加帶通濾光膜的有機電致發光器件電流效率-電流密度曲線；圖6 :實施例I制備的高對比度頂發射有機電致發光器件與未加帶通濾光膜的有機電致發光器件不同開態亮度下的對比度曲線； 如圖I所示，其中I為襯底，可以是玻璃或帶有絕緣層的硅等材料，本專利技術優選帶有絕緣層的硅襯底；2是金屬陽極，可以是Ag或Al，本專利技術優選Al ;3是空穴注入層，可以是 MoO3、H2PC、F4-TCNQ 或 ZnPC 摻雜的 TAPC 或 m_MTDATA，本專利技術優選 MoO3 摻雜的 m_MTDATA(摻雜濃度為15wt%) ;4是空穴傳輸層，可以是TAPC或m-MTDATA;5是電子阻擋層，可以是Ir(ppz)3 ；6是綠光發光層,可以是綠光磷光I;r(ppy本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種具有帶通濾光膜的高對比度頂發射綠光有機電致發光器件，依次由襯底（1）、金屬陽極（2）、有機功能層和金屬陰極（9）組成，有機功能層中依次由空穴傳輸層（4）、電子阻擋層（5）、綠光發光層（6）和電子傳輸層（7）組成；其特征在于：在金屬陰極上覆蓋一層厚度為1～2mm的帶通濾光膜（10），帶通濾光膜（10）的帶通波長范圍與綠光發光層（6）的發光波長范圍相對應，對環境光中其他波段的光吸收。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：趙毅，岳守振，張振松，劉式墉，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：
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