CN102185111A - 过渡金属氧化物的反转有机发光二极管 - Google Patents

Abstract

本发明是一种采用过渡金属氧化物实现空穴和电子注入的反转有机发光二极管，包括由衬底上的一层阴极、一层沉积在阴极上的过渡金属氧化物层(实现电子注入)、一层沉积在过渡金属氧化物层上的有机电子传输层、一层沉积在有机电子传输层上的有机发光层、一层沉积在有机发光层上的有机空穴传输层、一层沉积在有机空穴传输层上的过渡金属氧化物层(实现空穴注入)和一层沉积在过渡金属氧化物层上的阳极组成。本发明显著降低了反转有机发光二极管的制备难度，能够提高产品成品率，生产成本低，且能够提高反转器件的热稳定性。

Description

过渡金属氧化物的反转有机发光二极管

技术领域

本发明的技术方案涉及有机发光二极管，具体地说是采用过渡金属氧化物实现空穴和电子注入的反转有机发光二极管。

背景技术

反转有机发光二极管在主动型有机平板显示技术中有着重要的应用，这是因为N型沟道的无定形硅基薄膜晶体管是当前显示技术中的主流驱动单元。因此，如何在反转有机发光二极管中特别是高功函的金属作为阴极时实现高水平的电子注入是当前工业界和学术界需要解决的一个关键技术。

目前，主要有两种技术实现反转有机发光二极管中的电子注入。一种技术是使用活泼金属掺杂4，7-二苯基-1，10-菲哕啉(Bphen)或2，9-二甲基-4，7二苯基-1，10-菲哕啉(BCP)。当反转有机发光二极管的阴极为高功函金属时，N型掺杂的Bphen或BCP能够在和阴极的接触界面处形成一个很薄的耗尽层，这样电子可以以隧穿的方式高效率的进入N型掺杂的有机薄膜中。另一种技术是在高功函金属阴极和有机电子传输层中间加入一层很薄的活泼金属例如钙、镁等。第一种技术一般被认为优于第二种技术，这是因为N型掺杂的有机薄膜的电导率很高，有利于降低电子传输过程中的欧姆损耗。但是第一种技术存在以下两个缺点：1、Bphen和BCP的玻璃化温度较低，为62℃左右，热稳定性差，这成为限制它实际应用的一个重要原因；2、在活泼金属掺杂Bphen薄膜的制备过程中，由于很难控制掺杂剂的蒸发速率，特别是厚度较大时更难，导致掺杂剂在母体材料中的分布不均匀，这会显著降低复合材料的电导率，升高器件的工作电压。因此，为进一步提高反转有机发光二极管的实用性，需要寻找热稳定好而且能够具有很高电子电导率的材料体系。

过渡金属氧化物(MoO₃、WO₃、V₂O₅)近年来在有机光电子器件中得到了广泛应用。在反转有机发光二极管中，过渡金属氧化物主要用来实现高效率的空穴注入，这是因为过渡金属氧化物一直被认为是P型的半导体。最近，过渡金属氧化物被一些研究小组验证是一种具有较高电导率的N型半导体，基于这一点，我们提出了采用过渡金属氧化物实现空穴和电子注入的反转有机发光二极管。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，是一种采用过渡金属氧化物实现空穴和电子注入的反转有机发光二极管，克服了现有的采用N型掺杂有机薄膜实现电子注入和过渡金属氧化物实现空穴注入的反转有机发光二极管的性能和热稳定性较差以及生产成本较高的缺点。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：

一种过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，是一种采用过渡金属氧化物实现空穴和电子注入的反转有机发光二极管，由衬底上的一层阴极、一层沉积在阴极上的过渡金属氧化物层(实现电子注入)、一层沉积在过渡金属氧化物层上的有机电子传输层、一层沉积在有机电子传输层上的有机发光层、一层沉积在有机发光层上的有机空穴传输层、一层沉积在有机空穴传输层上的过渡金属氧化物层(实现空穴注入)和一层沉积在过渡金属氧化物层上的阳极组成。

上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，所述阴极是厚度为100nm的导电薄膜，材料为氧化铟锡、金或银。

上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，所述氧化铟锡导电薄膜的面电阻小于10欧姆/每4×4cm²方块。

上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，所述沉积在阴极上的过渡金属氧化物层(实现电子注入)的材料是三氧化钼或三氧化钨。

上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，所述沉积在过渡金属氧化物层上的有机电子传输层的材料是在2，9-二甲基-4，7二苯基-1，10-菲哕啉中掺杂碳酸锂，其质量配比为2，9-二甲基-4，7二苯基-1，10-菲哕啉∶碳酸锂＝1∶0.01～0.5。

上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，所述沉积在有机电子传输层上的有机发光层的材料是三(8-羟基喹啉)铝(III)。

上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，所述沉积在有机发光层上的有机空穴传输层的材料是N，N’-二(1-萘基)-N，N’-二苯基-4，4’-联苯二胺或N，N’-二苯基-N，N’-二(3-甲基苯基)-联苯二胺。

上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，所述沉积在有机空穴传输层上的过渡金属氧化物层上的材料是三氧化钨或三氧化钼。

上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，所述沉积在过渡金属氧化物层上的阳极的材料是银或铝。

上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，所述的材料均可以通过商购获得。

为了节省篇幅，列出以下化合物的英文缩写，并在下文中均用英文缩写表示相应的化合物。

N，N’-二(1-萘基)-N，N’-二苯基-4，4’-联苯二胺：NPB；N，N’-二苯基-N，N’-二(3-甲基苯基)-联苯二胺：TPD；三(8-羟基喹啉)铝(III)：Alq3；2，9-二甲基-4，7二苯基-1，10-菲哕啉：BCP；三氧化钼：MoO₃；三氧化钨：WO₃。

上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管的制备方法，其步骤如下：

第一步，衬底上的阴极的处理

把以阴极覆盖的的衬底称为阴极衬底，这层阴极可以是金、银或氧化铟锡导电薄膜。将该阴极衬底裁成4×4cm²的小块，依次在盛有丙酮、乙醇和去离子水的超声波清洗器中清洗，用前述每种溶剂分别清洗两次，每次10分钟，之后用氮气吹干，然后放入蒸空镀膜机中，蒸空镀膜机抽到背景真空度为4×10^-4Pa；

第二步，在阴极上沉积过渡金属氧化物层

采用热蒸发方式，在第一步处理过的阴极上沉积MoO₃薄膜或WO₃薄膜作为电子注入层，厚度为5nm，沉积速率为0.5-1

第三步，在过渡金属氧化物层上沉积有机电子传输层

采用热蒸发方式，在第二步沉积的过渡金属氧化物层上再沉积BCP中掺杂碳酸锂的薄膜作为有机电子传输层，厚度为5nm，掺杂重量比为：BCP∶碳酸锂＝1∶0.01～1∶0.5；

第四步，在有机电子传输层上沉积有机发光层

采用热蒸发方式，在第三步沉积的有机电子传输层上再沉积Alq3薄膜作为有机发光层，厚度为40nm，沉积速率为0.5-1

第五步，在有机发光层上沉积有机空穴传输层

采用热蒸发方式，在第四步沉积的有机发光层上再沉积NPB或TPD薄膜作为有机空穴传输层，厚度为60nm，沉积速率为0.5-1

第六步，在有机空穴传输层上沉积过渡金属氧化物层

采用热蒸发方式，在第五步沉积的有机空穴传输层上再沉积MoO₃薄膜或WO₃薄膜作为空穴注入层，厚度为10nm，沉积速率为0.5-1

第七步，在过渡金属氧化物层上沉积阳极

采用热蒸发方式，在第六步沉积的过渡金属氧化物层上沉积银或铝薄膜作为阳极，厚度10-100nm，沉积速率为20

由此，最终制得上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，是一种采用过渡金属氧化物实现空穴和电子注入的反转有机发光二极管。

上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管的制备方法中，所涉及的设备、工艺均是本技术领域的技术人员所熟知的，所涉及的材料均是可以商购获得的。

本发明的有益效果是：

(1)本发明突出的实质性特点在于：

本发明所提出的反转有机发光二极管使用MoO₃或WO₃不但了实现空穴注入而且实现了电子注入，这从根本上不同于目前的、使用MoO₃或WO₃实现空穴注入、使用有机N型掺杂薄膜(N型掺杂的BCP或Bphen)实现电子注入的反转有机发光二极管。由于表面氧空位的存在，MoO₃或WO₃薄膜本身就是一种很好的N型传输材料，而有机N型掺杂材料必须通过将一种N型掺杂剂有效的掺入到有机电子传输材料中才能实现的，因此，本发明具有突出的实质性特点。

(2)本发明的显著进步在于：

1、由于N型掺杂剂的蒸发速率不稳定，很难制备出一定厚度的、掺杂剂均匀分布的N型掺杂薄膜，这是困扰有机N型掺杂薄膜制备的一个难题。本发明提出使用过渡金属氧化物取代部分有机N型掺杂薄膜，由于过渡金属氧化物薄膜制备非常容易，这就显著降低了反转有机发光二极管的制备难度，能够提高产品成品率(如在本发明中，有机N型掺杂层的厚度固定为5纳米，其他部分由过渡金属氧化物代替，厚度为5-25纳米。)；2、与Bphen和BCP相比，过渡金属氧化物非常价格低廉(Bphen和BCP的市场价格是每克不少于700元，过渡金属氧化物的价格每克不超过5元)，这有助于降低生产成本。3、过渡金属氧化物薄膜在200摄氏度时能够稳定存在，而BCP和Bphen薄膜在70摄氏度时就会变得极不稳定，因此，使用过渡金属氧化物取代部分有机N型掺杂薄膜能够提高反转器件的热稳定性；4、过渡金属氧化物的电导率高于N型掺杂的BCP或Bphen，因此，使用过渡金属氧化物取代部分有机N型掺杂薄膜能够提高反转器件的性能。

这在下面的实施例中还有进一步的叙述。

附图说明

图1为本发明过渡金属氧化物的反转有机发光二极管的结构示意图。

图2为本发明实施例1制得的过渡金属氧化物的反转有机发光二极管与现有的采用N型掺杂有机薄膜实现电子注入和过渡金属氧化物实现空穴注入的反转有机发光二极管的光电性能比较图。其中，图2a为电压-电流密度-亮度关系曲线图；图2b为电流密度-电流效率关系曲线图。

图3为本发明实施例2制得的过渡金属氧化物的反转有机发光二极管的光电性能图，其中，图3a为电压-电流密度关系曲线图；图3b为电压-亮度关系曲线图。

具体实施方式

图1所示实施例表明，本发明过渡金属氧化物的反转有机发光二极管是由在衬底上的一层阴极i、一层沉积在阴极上的过渡金属氧化物层(实现电子注入)ii、一层沉积在过渡金属氧化物层上的有机电子传输层iii、一层沉积在有机电子传输层上的有机发光层iv、一层沉积在有机发光层上的有机空穴传输层v、一层沉积在有机空穴传输层上的过渡金属氧化物层(实现空穴注入)vi和一层沉积在过渡金属氧化物层上的阳极组成vii。

实施例1

制备结构为ITO/MoO₃厚度5nm/BCP∶Li₂C0₃＝1∶0.25厚度5nm/Alq3厚度40nm/，NPB厚度60nm/MoO₃厚度10nm/Al厚度100nm的反转有机发光二极管。

该反转有机发光二极管是由玻璃衬底上的一层ITO阴极、一层沉积在ITO阴极上的厚度为5nm的MoO₃薄膜有机电子注入层、一层沉积在MoO₃薄膜有机电子注入层上的厚度为5nm的BCP:Li₂CO₃薄膜有机电子传输层、一层沉积在BCP:Li₂CO₃薄膜有机电子传输层上的厚度为40nm的Alq3薄膜有机发光层、一层沉积在Alq3薄膜有机发光层上的厚度为60nm的NPB薄膜有机空穴注入层，一层沉积在NPB薄膜有机空穴传输层上的厚度为10nm的MoO₃薄膜有机空穴注入层和一层沉积在MoO₃薄膜有机空穴注入层上的Al阳极组成的过渡金属氧化物的反转有机发光二极管。

上述ITO为氧化铟锡薄膜的简称，ITO阴极附着在玻璃衬底上，简称为ITO阴极衬底。氧化铟锡导电薄膜的厚度为100nm，面电阻小于10欧姆/每4×4cm²方块。本实施例的ITO阴极衬底是由南玻公司生产的。

上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管的制备方法是：

第一步，玻璃衬底上的ITO阴极的处理

将氧化铟锡导电薄膜的厚度为100nm、大小为4×4cm²、面电阻小于10欧姆/每4×4cm²方块的ITO阴极衬底方块先在盛有丙酮的超声波清洗器中清洗两次、再在盛有乙醇的超声波清洗器中清洗两次，最后在盛有去离子水的超声波清洗器中清洗两次，每次10分钟，之后用氮气吹干，之后放入蒸空镀膜机中，蒸空镀膜机抽到背景真空度为4×10^-4Pa。

第二步，在阴极上沉积过渡金属氧化物层

在真空镀膜机中，采用热蒸发方式，在第一步处理过的阴极上沉积MoO₃薄膜作为电子注入层，厚度为5nm，沉积速率为0.5-1

第三步，在过渡金属氧化物层上沉积有机电子传输层

在真空镀膜机中，采用热蒸发方式，在第二步沉积的过渡金属氧化物层上再沉积BCP中掺杂碳酸锂的薄膜作为有机电子传输层，厚度为5nm，掺杂重量比为：BCP∶碳酸锂＝1∶0.25；

第四步，在有机电子传输层上沉积有机发光层

在真空镀膜机中，采用热蒸发方式，在第三步沉积的有机电子传输层上再沉积Alq3薄膜作为有机发光层，厚度为40nm，沉积速率为0.5-1

第五步，在有机发光层上沉积有机空穴传输层

在真空镀膜机中，采用热蒸发方式，在第四步沉积的有机发光层上再沉积NPB薄膜作为有机空穴传输层，厚度为60nm，沉积速率为0.5-1

第六步，在有机空穴传输层上沉积过渡金属氧化物层

在真空镀膜机中，采用热蒸发方式，在第五步沉积的有机空穴传输层上再沉积MoO₃薄膜作为空穴注入层，厚度为10nm，沉积速率为0.5-1

第七步，在过渡金属氧化物层上沉积阳极

在真空镀膜机中，采用热蒸发方式，在第六步沉积的过渡金属氧化物层上沉积铝薄膜作为阳极，厚度100nm，沉积速率为20

由此，最终制得上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，是一种采用过渡金属氧化物实现空穴和电子注入的发转有机发光二极管。

对比实施例1

制备结构为ITO/BCP∶Li₂C0₃＝1∶0.25厚度10nm/Alq3厚度40nm/NPB厚度60nm/MoO₃厚度10nm/Al厚度100nm的反转有机发光二极管。

该反转有机发光二极管是由玻璃衬底上的一层ITO阴极、一层沉积在ITO阴极上的厚度为10nm的BCP:Li₂CO₃薄膜有机电子传输层、一层沉积在BCP:Li₂CO₃薄膜有机电子传输层上的厚度为40nm的Alq3薄膜有机发光层、一层沉积在Alq3薄膜有机发光层上的厚度为60nm的NPB薄膜有机空穴注入层，一层沉积在NPB薄膜有机空穴传输层上的厚度为10nm的MoO₃薄膜有机空穴注入层和一层沉积在MoO₃薄膜有机空穴注入层上的Al阳极组成的采用N型掺杂有机薄膜实现电子注入和过渡金属氧化物实现空穴注入的反转有机发光二极管。

该采用N型掺杂有机薄膜实现电子注入和过渡金属氧化物实现空穴注入的反转有机发光二极管的制备方法是：

除没有实施例1中的“第二步，在阴极上沉积过渡金属氧化物层”之外，其他步骤工艺均同实施例1。

设：实施例1所制得的过渡金属氧化物的反转有机发光二极管为器件A，对比实施例1所制得的传统结构的反转有机发光二极管为器件B。

图2a中，三角曲线为器件A的电压-电流密度-亮度关系曲线，圆圈曲线为器件B的电压-电流密度-亮度关系曲线。

图2b中，三角曲线为器件A的电流密度-电流效率关系曲线，圆圈曲线为器件B的电流密度-电流效率关系曲线图。

从图2a可以看出，在同一电压下，器件A的电流密度稍微高于器件B，主要是因为尽管MoO₃的电导率明显高于BCP:Li₂CO₃，但是在MoO₃和BCP:Li₂CO₃的界面处存在着一定的电压降。器件A的亮度明显高于器件B，当驱动电压为10伏时，器件A的亮度为4889尼特，器件B的亮度为4427尼特。图2b显示器件A的电流效率高于器件B，当电流密度为100毫安每平方厘米时，器件A的电流效率达到2.0坎德拉每安培，器件B的电流效率达到1.76坎德拉每安培，这主要是因为在器件A中N型掺杂剂的扩散弱于器件B，所以器件A发光层的量子效率高于器件B。本发明所提供的过渡金属氧化物的反转有机发光二极管具有高效率的电子注入功能并能够提高器件发光效率，而且廉价、制备简单。

实施例2

制备结构为ITO/WO₃厚度5nm/BCP∶Li₂CO₃＝1∶0.01厚度5nm/Alq3厚度40nm/，NPB厚度60nm/WO₃厚度10nm/Al厚度100nm的反转有机发光二极管。

该反转有机发光二极管是由玻璃衬底上的ITO阴极、一层沉积在ITO阴极上的厚度为5nm的WO₃薄膜有机电子注入层、一层沉积在WO₃薄膜有机电子注入层上的厚度为5nm的BCP:Li₂CO₃薄膜有机电子传输层、一层沉积在BCP:Li₂CO₃薄膜有机电子传输层上的厚度为40nm的Alq3薄膜有机发光层、一层沉积在Alq3薄膜有机发光层上的厚度为60nm的NPB薄膜有机空穴注入层，一层沉积在NPB薄膜有机空穴传输层上的厚度为10nm的WO₃薄膜有机空穴注入层和一层沉积在WO₃薄膜有机空穴注入层上的Al阳极组成的过渡金属氧化物的反转有机发光二极管。

上述ITO为氧化铟锡薄膜的简称，ITO阴极附着在玻璃衬底上，简称为ITO阴极衬底。氧化铟锡导电薄膜的厚度为100nm，面电阻小于10欧姆/每4×4cm²方块。本实施例的ITO阴极衬底是由南玻公司生产的。

上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管的制备方法是：

第一步，玻璃衬底上的ITO阴极的处理

将氧化铟锡导电薄膜的厚度为100nm、大小为4×4cm²、面电阻小于10欧姆/每4×4cm²方块的ITO阴极衬底方块先在盛有丙酮的超声波清洗器中清洗两次、再在盛有乙醇的超声波清洗器中清洗两次，最后在盛有去离子水的超声波清洗器中清洗两次，每次10分钟，之后用氮气吹干，之后放入蒸空镀膜机中，蒸空镀膜机抽到背景真空度为4×10^-4Pa。

第二步，在阴极上沉积过渡金属氧化物层

采用热蒸发方式，在第一步处理过的阴极上沉积WO₃薄膜作为电子注入层，厚度为5nm，沉积速率为0.5-1

第三步，在过渡金属氧化物层上沉积有机电子传输层

采用热蒸发方式，在第二步沉积的过渡金属氧化物层上再沉积BCP中掺杂碳酸锂的薄膜作为有机电子传输层，厚度为5nm，掺杂重量比为：BCP∶碳酸锂＝1∶0.01；

第四步，在有机电子传输层上沉积有机发光层

采用热蒸发方式，在第三步沉积的有机电子传输层上再沉积Alq3薄膜作为有机发光层，厚度为40nm，沉积速率为0.5-1

第五步，在有机发光层上沉积有机空穴传输层

采用热蒸发方式，在第四步沉积的有机发光层上再沉积NPB薄膜作为有机空穴传输层，厚度为60nm，沉积速率为0.5-1

第六步，在有机空穴传输层上沉积过渡金属氧化物层

采用热蒸发方式，在第五步沉积的有机空穴传输层上再沉积WO₃薄膜作为空穴注入层，厚度为10nm，沉积速率为0.5-1

第七步，在过渡金属氧化物层上沉积阳极

采用热蒸发方式，在第六步沉积的过渡金属氧化物层上沉积铝薄膜作为阳极，厚度100nm，沉积速率为20

由此，最终制得上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，是一种采用过渡金属氧化物实现空穴和电子注入的发转有机发光二极管。

图3给出了实施例2中反转有机发光二极管的光电性能。其中，图3a为电压-电流密度关系曲线图，说明该器件在10伏时的电流密度是151毫安每平方厘米；图3b为电压-亮度关系曲线图，说明该器件在10伏时的亮度达到2811尼特。该器件性能良好。

实施例3

制备结构为在硅衬底上覆盖的银厚度100nm/WO₃厚度25nm/BCP∶Li₂CO₃＝1∶0.5厚度5nm/Alq3厚度40nm/TPD厚度60nm/MoO₃厚度10nm/Ag厚度10nm的反转有机发光二极管。

该反转有机发光二极管是由在硅衬底上覆盖的一层厚度为100nm的银阴极、一层沉积在银阴极上的厚度为25nm的WO₃薄膜有机电子注入层、一层沉积在WO₃薄膜有机电子注入层上的厚度为5nm的BCP:Li₂CO₃薄膜有机电子传输层、一层沉积在BCP:Li₂CO₃薄膜有机电子传输层上的厚度为40nm的Alq3薄膜有机发光层、一层沉积在Alq3薄膜有机发光层上的厚度为60nm的TPD薄膜有机空穴传输层，一层沉积在TPD薄膜有机空穴传输层上的厚度为10nm的MoO₃薄膜有机空穴注入层和一层沉积在MoO₃薄膜有机空穴注入层上的厚度为10nm的Ag阳极(半透明)组成的过渡金属氧化物的反转有机发光二极管。

上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管的制备方法是：

第一步，硅衬底上的阴极Ag的处理

以大小为4×4cm²的硅作为衬底，将该衬底先在盛有丙酮的超声波清洗器中清洗两次、再在盛有乙醇的超声波清洗器中清洗两次，最后在盛有去离子水的超声波清洗器中清洗两次，每次10分钟，之后用氮气吹干，然后放入蒸空镀膜机中，蒸空镀膜机抽到背景真空度为4×10^-4Pa，在玻璃衬底上沉积一层厚度为100nm的银阴极；

第二步，在阴极上沉积过渡金属氧化物层

采用热蒸发方式，在第一步处理过的阴极上沉积WO₃薄膜作为电子注入层，厚度为25nm，沉积速率为0.5-1

第三步，在过渡金属氧化物层上沉积有机电子传输层

采用热蒸发方式，在第二步沉积的过渡金属氧化物层上再沉积BCP中掺杂碳酸锂的薄膜作为有机电子传输层，厚度为5nm，掺杂重量比为：BCP∶碳酸锂＝1∶0.5；

第四步，在有机电子传输层上沉积有机发光层

采用热蒸发方式，在第三步沉积的有机电子传输层上再沉积Alq3薄膜作为有机发光层，厚度为40nm，沉积速率为0.5-1

第五步，在有机发光层上沉积有机空穴传输层

采用热蒸发方式，在第四步沉积的有机发光层上再沉积TPD薄膜作为有机空穴传输层，厚度为60nm，沉积速率为0.5-1

第六步，在有机空穴传输层上沉积过渡金属氧化物层

采用热蒸发方式，在第五步沉积的有机空穴传输层上再沉积MoO₃薄膜作为空穴注入层，厚度为10nm，沉积速率为0.5-1

第七步，在过渡金属氧化物层上沉积半透明的阳极

采用热蒸发方式，在第六步沉积的过渡金属氧化物层上沉积半透明的银薄膜作为阳极，厚度10nm，沉积速率为20

由此，最终制得上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，是一种采用过渡金属氧化物实现空穴和电子注入的发转有机发光二极管。

Claims (5)

1.一种过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，其特征为是一种采用过渡金属氧化物实现空穴和电子注入的反转有机发光二极管，由衬底上的一层阴极、一层沉积在阴极上的过渡金属氧化物层(实现电子注入)、一层沉积在过渡金属氧化物层上的有机电子传输层、一层沉积在有机电子传输层上的有机发光层、一层沉积在有机发光层上的有机空穴传输层、一层沉积在有机空穴传输层上的过渡金属氧化物层(实现空穴注入)和一层沉积在过渡金属氧化物层上的阳极组成；

所述阴极是厚度为100nm的导电薄膜，材料为氧化铟锡、金或银；

所述沉积在过渡金属氧化物层上的有机电子传输层的材料是在2，9-二甲基-4，7二苯基-1，10-菲哕啉中掺杂碳酸锂，其质量配比为2，9-二甲基-4，7二苯基-1，10-菲哕啉∶碳酸锂＝1∶0.01～0.5；

所述沉积在有机电子传输层上的有机发光层的材料是三(8-羟基喹啉)铝(III)；

所述沉积在有机发光层上的有机空穴传输层的材料是N，N’-二(1-萘基)-N，N’-二苯基-4，4’-联苯二胺或N，N’-二苯基-N，N’-二(3-甲基苯基)-联苯二胺；

所述沉积在过渡金属氧化物层上的阳极的材料是银或铝。

2.如权利要求1所述的过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，其特征为所述氧化铟锡导电薄膜的面电阻小于10欧姆/每4×4cm²方块。

3.如权利要求1所述的过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，其特征为所述沉积在阴极上的过渡金属氧化物层(实现电子注入)的材料是三氧化钼或三氧化钨。

4.如权利要求1所述的过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，其特征为所述沉积在有机空穴传输层上的过渡金属氧化物层上的材料是三氧化钨或三氧化钼。

5.如权利要求1所述的过渡金属氧化物的反转有机发光二极管的制备方法，其特征为步骤如下：

第一步，衬底上的阴极的处理

把以阴极覆盖的的衬底称为阴极衬底，这层阴极可以是金、银或氧化铟锡导电薄膜，衬底可以是玻璃或硅片。将该阴极衬底裁成4×4cm²的小块，依次在盛有丙酮、乙醇和去离子水的超声波清洗器中清洗，用前述每种溶剂分别清洗两次，每次10分钟，之后用氮气吹干，然后放入真空镀膜机中，真空镀膜机抽到背景真空度为4×10^-4Pa；

第二步，在阴极上沉积过渡金属氧化物层

采用热蒸发方式，在第一步处理过的阴极上沉积MoO₃薄膜或WO₃薄膜作为电子注入层，厚度为5nm，沉积速率为0.5-1

第三步，在过渡金属氧化物层上沉积有机电子传输层

采用热蒸发方式，在第二步沉积的过渡金属氧化物层上再沉积BCP中掺杂碳酸锂的薄膜作为有机电子传输层，厚度为5nm，掺杂重量比为：BCP∶碳酸锂＝1∶0.01～1∶0.5；

第四步，在有机电子传输层上沉积有机发光层

采用热蒸发方式，在第三步沉积的有机电子传输层上再沉积Alq3薄膜作为有机发光层，厚度为40nm，沉积速率为0.5-1

第五步，在有机发光层上沉积有机空穴传输层

采用热蒸发方式，在第四步沉积的有机发光层上再沉积NPB或TPD薄膜作为有机空穴传输层，厚度为60nm，沉积速率为0.5-1

第六步，在有机空穴传输层上沉积过渡金属氧化物层

采用热蒸发方式，在第五步沉积的有机空穴传输层上再沉积MoO₃薄膜或WO₃薄膜作为空穴注入层，厚度为10nm，沉积速率为0.5-1

第七步，在过渡金属氧化物层上沉积阳极

采用热蒸发方式，在第六步沉积的过渡金属氧化物层上沉积银或铝薄膜作为阳极，厚度10-100nm，沉积速率为20

由此，最终制得上述过渡金属氧化物的反转有机发光二极管，是一种采用过渡金属氧化物实现空穴和电子注入的反转有机发光二极管。

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