第三章單一白光層摻雜型oled器件的制備及性能分析

1、天津理工大學(xué)2008屆本科畢業(yè)論文21第三章第三章單一白光層摻雜型單一白光層摻雜型OLEDOLED器件的制備及性能分析器件的制備及性能分析3.13.1OLEDOLED器件的制備工藝器件的制備工藝有機(jī)電致發(fā)光器件的制作工藝實(shí)際上是薄膜工藝和表面處理技術(shù)[1819]本實(shí)驗(yàn)室制備WOLED器件的基本步驟分為以下幾步：圖3.1有機(jī)電致發(fā)光器件制作工藝流程Fig.3.1FabricationprocessofOLEDs（1）基片刻蝕在有機(jī)電致發(fā)光

2、器件中，大多采用覆蓋氧化銦錫(ITO)薄膜的透明導(dǎo)電玻璃作為器件的陽極。本實(shí)驗(yàn)所用的玻璃基片上的ITO采用磁控濺射成膜，ITO膜的厚度為50nm，薄層電阻約為30Ω口(購自深圳南玻)。實(shí)驗(yàn)中先在ITO薄膜覆蓋的玻璃基片上用透明膠帶對基片進(jìn)行掩膜，將透明膠帶刻成3mm寬的條形小單元，以鋅粉覆蓋整個(gè)基片。稀鹽酸與鋅粉反應(yīng)并對ITO進(jìn)行腐蝕，經(jīng)大量清水沖洗后，揭去膠帶便得到了所需要的ITO圖形。（2）基片的清洗將刻蝕好的ITO基片首先用洗潔凈

3、或ITO清洗液進(jìn)行擦洗，直到將玻璃片浸入水中提起時(shí)，水迅速成薄膜狀滑下且無水珠凝結(jié)，表示表面已基本干凈。將上述基片放在去離子水中超聲清洗，然后依次用丙酮、異丙醇分別進(jìn)行超聲清洗。以上超聲清洗過程，每次均在10分鐘以上，最后將洗好的基片放在紅外干燥箱中烘干，立即放入真空鍍膜室中。某些情況下為了提高ITO膜表面的功函數(shù)，降低與相鄰有機(jī)薄膜層之間的空穴注入勢壘，增強(qiáng)層間的附著力并除去ITO表面的污染，可以采用一些途徑對ITO膜表面進(jìn)行清潔處理

4、，其中包括低壓等離子體處理，紫外臭氧處理等[20，21，22]。目前來看，最有效的方法是低壓氧等離子體處理。（3）有機(jī)功能層的成膜有機(jī)層的成膜是電致發(fā)光器件制備的關(guān)鍵。實(shí)驗(yàn)中，對于小分子材料采用傳統(tǒng)的真空熱蒸發(fā)鍍膜，我們采用的蒸鍍設(shè)備（集成惰性氣體純化儀）為BOCEdwardsAuto500ThermalEvapationCoatingSystemwithM.Braun20GGloveBox，蒸鍍沉積條件為：真空度2104Pa，蒸發(fā)時(shí)間

5、視不同的發(fā)光材料及厚度而定，一般的遵循規(guī)律為現(xiàn)在較低溫度下對材料進(jìn)行預(yù)熱，然后升高到蒸鍍溫度，蒸鍍成膜。對于聚合物材料采用旋轉(zhuǎn)涂覆(spincoating)工藝成膜。襯底處理發(fā)光層空穴傳輸層電子傳輸層層金屬電極沉積測試天津理工大學(xué)2008屆本科畢業(yè)論文23光顏色。因此Rubrene是一種比較理想的熒光摻雜劑。3.2.23.2.2器件制備器件制備為了制備單一白光層電致發(fā)光器件，我們以色度學(xué)原理中的兩種互補(bǔ)色合成白光為依據(jù)，即由兩種光混合所

6、生成的光的色坐標(biāo)在這兩種光源色坐標(biāo)的連線上。本節(jié)我們選用高效的橙紅色熒光染料Rubrene摻雜到發(fā)藍(lán)綠光的金屬螯合物小分子材料Zn(BTZ)2中作為白光層，利用旋轉(zhuǎn)涂覆和真空蒸鍍法，將聚合物和小分子依次成膜，制成了Rubrene摻雜質(zhì)量比分別為x=1wt%、0.5wt%和0.1wt%的三種器件：ITOPVK:TPD(100nm)Zn(BTZ)2:Rubrene(x140nm)Mg:Ag(50nm)Ag(100nm)器件的制備方法如前所述

7、，其中PVK(聚乙烯咔唑)：TPD(芳香二胺衍生物)為空穴傳輸層Zn(BTZ)2:Rubrene為白光層，且Zn(BTZ)2為具有電子傳輸特性的發(fā)光層，ITO為陽極，金屬M(fèi)g:Ag為陰極。相應(yīng)材料的分子結(jié)構(gòu)和器件結(jié)構(gòu)如圖3.2所示。三種器件襯底均采用ITO導(dǎo)電玻璃作為陽極，面電阻約30Ω□，厚度為0.5mm，器件有效發(fā)光面積為3mm3mm。發(fā)光層及陰極均是在大于2104Pa真空下采用蒸鍍的方法制備成膜，Zn(BTZ)2的蒸發(fā)速率為12s

8、，摻雜層通過共蒸發(fā)得到，調(diào)節(jié)兩蒸發(fā)源的蒸發(fā)速率來得到合適的摻雜比，Mg:Ag合金電極也通過雙源共蒸發(fā)制得，質(zhì)量比為10:1，用FTMV膜厚控制儀監(jiān)控蒸發(fā)速率和膜厚。器件的電致發(fā)光(EL)譜、發(fā)光亮度及色坐標(biāo)由美國PR650光度計(jì)測量，電流密度電壓，電流密度量子效率等特性曲線由美國Keithley2400電源及Keithley485微電流計(jì)組成的量子效率測試系統(tǒng)測量。NSOZnNSONCHH2CnNNCH3CH3Zn(BTZ)2PVKTP