專利名稱：8-羥基喹啉鋁發光器件及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種發光器件及其制造方法，尤其涉及一種8-羥基喹啉鋁發光器件 及其制造方法。
背景技術：
由于具有驅動電壓低、易于實現大屏幕顯示、亮度高、視角廣、發光顏色連續可調 等優點，有機/高分子平板顯示器成為近年來信息顯示技術領域一大研究熱點。1987年美 國Kadak公司的C.W. Tang及其合作者報道了一種以8_羥基喹啉鋁(Alq3)作為發光層，驅 動電壓< IOV，發光亮度達1000cd/tf，使用壽命為100h的電致發光器件。然而，這種8-羥 基喹啉鋁發光器件的制備工藝較復雜，制備成本較高。
發明內容
本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種發光強度高、 發光效率高的8-羥基喹啉鋁發光器件。 本發明進一步要解決的技術問題在于，提供一種工藝簡單、低成本的8-羥基喹啉 鋁發光器件的制造方法。 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是一種8-羥基喹啉鋁發光器件，包括 襯底，在襯底上設有8-羥基喹啉鋁薄膜，在襯底與8-羥基喹啉鋁薄膜之間設有一層金屬 層。 所述的8-羥基喹啉鋁發光器件中，所述金屬層是在襯底表面濺射或蒸鍍一層金 屬。 所述的8-羥基喹啉鋁發光器件中，所述金屬層的厚度為1 500納米。 所述的8-羥基喹啉鋁發光器件中，所述襯底為玻璃基片、石英基片、藍寶石基片
或氧化鎂基片。 制造8-羥基喹啉鋁發光器件的方法，是首先在襯底表面沉積一層金屬層；然后在
金屬層表面制備一層8-羥基喹啉鋁薄膜，即得到8-羥基喹啉鋁薄膜發光器件。 所述的制造8-羥基喹啉鋁發光器件的方法中，該方法還包括步驟如下真空條件
下對金屬層進行退火處理。 所述的制造8-羥基喹啉鋁發光器件的方法中，所述退火處理是在50°C 50(TC下 熱處理，退火時間為15分鐘 3小時。 所述的制造8-羥基喹啉鋁發光器件的方法中，所述金屬層是通過將金屬濺射或 蒸鍍在襯底表面而形成的。 所述的制造8-羥基喹啉鋁發光器件的方法中，所述金屬層是由銀、金、鋁、鉬、鈀、 銅中的至少一種制成。 所述的制造8-羥基喹啉鋁發光器件的方法中，所述8-羥基喹啉鋁薄膜是將8-羥 基喹啉鋁通過真空蒸鍍或旋涂制成。
本發明的發光器件是在現有的具有襯底、8-羥基喹啉鋁薄膜的基礎上，在襯底與 8-羥基喹啉鋁薄膜之間加設了金屬層，使8-羥基喹啉鋁的內量子效率提高，增強了8-羥基 喹啉鋁發光薄膜的自發輻射，進而有效增強了 8-羥基喹啉鋁的綠色發光性能。本發明發光 器件的8-羥基喹啉鋁薄膜(Alq3)以電子導電為主，具有成膜質量好、載流子遷移率高、熱 穩定性好、熒光量子效率大及發光顏色范圍寬等特點。因此，本發明所得發光器件具有發光 強度高、發光效率高的優點。 金屬層經退火處理后即得具有金屬微納結構的微納金屬層，微納金屬層具有金屬 微納結構，該金屬微納結構是金屬非周期性的結構，即由無規則排列的金屬晶體構成，則微 納金屬層與8-羥基喹啉鋁層之間的界面形成表面等離子體，表面等離子體會產生表面等 離子體效應(此為現有技術，在此不再贅述)，使8-羥基喹啉鋁的內量子效率大大提高，即 大大增強了 8-羥基喹啉鋁發光薄膜的自發輻射。 微納金屬層的制備方法是先在襯底上制成一層金屬層，該金屬層在真空條件下進 行退火處理，通過高溫退火處理，將原來規則排列的金屬晶體變成了不規則排列的金屬晶 體，即形成金屬的微納結構。可以大大提高8-羥基喹啉鋁的發光效率，然后在微納金屬層
上形成一層8-羥基喹啉鋁薄膜。本發明的制造方法工藝簡單、低成本，具有廣闊的應用前
旦 豕。
下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中 圖1是本發明實施例1的8_羥基喹啉鋁發光器件結構示意圖； 圖2是本發明實施例1制備的8-羥基喹啉鋁發光器件與未加微納金屬層的8_羥
基喹啉鋁發光器件的發光光譜圖的對比圖； 熒光發光光譜測試條件為激發峰波長為380nm，光譜儀狹縫1. 5nm、高靈敏度。
具體實施例方式
以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。 實施例1、一、如圖1所示，是一種8-羥基喹啉鋁發光元件，包括襯底l，襯底1選 用平板玻璃基片，在襯底1表面設有金屬層2，金屬層2上設有8-羥基喹啉鋁薄膜3，襯底1 還可以選擇石英基片、藍寶石基片或氧化鎂基片等透明或半透明基片。波長為380nm的激 發光4直接打在8-羥基喹啉鋁薄膜3上，激發光4首先穿透8-羥基喹啉鋁薄膜3，進而金 屬層2與8-羥基喹啉鋁薄膜3產生表面等離子體效應(SP效應)，使發光器件的發光性能 得到提高。 金屬層2可以在室溫下通過將金屬濺射或蒸鍍在襯底表面而形成的，也可以在真 空條件下將金屬層經過退火處理退火處理，使該金屬層表面形成一層金屬微納結構的金屬 層，也稱為金屬顯微結構，該金屬微納結構是非周期性的結構，即由無規則排列的金屬晶體 構成。 金屬層2可以是單金屬例如金、銀、鉬、鈀的微納金屬層，也可以是銀鉑合金、金 鉑合金等的金屬層，合金中，其中銀或金的重量份數優選占合金總重量的70%以上。金屬 層2的厚度為1納米 500納米。具體可以是1納米、1Q納米、12Q納米、10Q納米、20Q納米、350納米、400納米等，優選厚度在50 500納米中的任何數值。 8-羥基喹啉鋁薄膜3的厚度為5納米 1000納米，具體可以選擇5納米、10納米、 20納米、100納米、200納米、350納米、500納米、700納米UOOO納米等數據。
二、8_羥基喹啉鋁發光器件的制造方法 1、第一種8-羥基喹啉鋁發光器件的制造方法以玻璃基片為襯底，在玻璃基片表 面采用磁控濺射的方式沉積厚度為20納米的金屬層 一 金屬銀層；再利用真空蒸鍍的方 式在微納金屬銀層表面制備一層8_羥基喹啉鋁薄膜，即得到未經退火處理的金屬銀層與 8_羥基喹啉鋁薄膜配合的發光器件。 2、第二種8_羥基喹啉鋁發光器件的制造方法以玻璃基片為襯底，在玻璃基片表 面采用磁控濺射的方式沉積厚度為20納米的金屬層 一 金屬銀層；然后將帶有金屬銀層的 玻璃基片置于真空環境中，在300°C的溫度下退火處理半小時，冷卻至室溫，即將金屬銀層 轉化為微納金屬銀層；再利用真空蒸鍍的方式在微納金屬銀層表面制備一層8-羥基喹啉 鋁薄膜，即得到經退火處理的金屬銀層與8-羥基喹啉鋁薄膜配合的發光器件。
圖2是本發明實施例在波長為380nm的激發光激發下的8_羥基喹啉鋁發光器件 的發射光譜。圖中曲線11為未鍍金屬銀層時8-羥基喹啉鋁發光器件的發光光譜；曲線12 為未經退火處理的金屬銀層與8-羥基喹啉鋁薄膜配合制得發光器件的發光光譜；曲線13 為本實施例中制得的金屬銀層經退火處理的8-羥基喹啉鋁配合的發光器件的發光光譜。 從圖中可以看到，由于微納金屬層與8-羥基喹啉鋁薄膜之間產生了表面等離子體效應，本 實施例的發光器件從400納米到600納米的發光積分強度是未加金屬銀層時8-羥基喹啉 鋁薄膜發光積分強度的3. 32倍，設置金屬層使發光性能得到提高，同時經過退火處理的微 納金屬銀層的發光器件比未經退火處理金屬銀層的發光器件的發光效率和強度提高得要 多。 實施例2，8-羥基喹啉鋁發光器件中，微納金屬層選用金的微納金屬層，襯底選用 石英基片，其他結構同實施例l，在此不再詳述。 8-羥基喹啉鋁發光器件的制造方法以石英基片作為襯底，在石英基片表面用磁 控濺射方式沉積厚度為50納米的金屬層 一 金屬金層，然后將其置于真空環境下，在500°C 的溫度下退火處理15分鐘，冷卻至室溫，然后利用旋涂法在金屬金層表面制備厚度為50納 米的8-羥基喹啉鋁薄膜，即得到8-羥基喹啉鋁薄膜發光器件。 實施例3，8-羥基喹啉鋁發光器件中，微納金屬層選用鉑的微納金屬層，襯底選用 石英基片，其他結構同實施例l，在此不再詳述。 8-羥基喹啉鋁發光器件的制造方法以石英基片作為襯底，用蒸鍍的方式在石英 基片表面沉積厚度為200納米的金屬層一金屬鉑層，然后將其置于真空環境下，在40(TC 的溫度下退火處理3小時，冷卻至室溫，然后利用真空蒸鍍法在金屬鉑層表面制備厚度為 1000納米的8-羥基喹啉鋁薄膜，即得到8-羥基喹啉鋁薄膜發光器件。
實施例4，8-羥基喹啉鋁發光器件中，微納金屬層選用鈀的微納金屬層，襯底選用 石英基片，其他結構同實施例l，在此不再詳述。 8-羥基喹啉鋁發光器件的制造方法以石英基片作為襯底，用磁控濺射的方式 在石英基片表面沉積厚度為500納米的金屬層 一 金屬鈀層，然后將其置于真空度小于 1X10—3Pa的真空環境下，在35( 的溫度下退火處理1. 5小時，冷卻至室溫，然后利用真空蒸鍍法在金屬鈀層表面制備厚度為250納米的8-羥基喹啉鋁薄膜，即得到8-羥基喹啉鋁 薄膜發光器件。 實施例5，8-羥基喹啉鋁發光器件中，微納金屬層選用銅的微納金屬層，襯底選用 藍寶石基片，其他結構同實施例l，在此不再詳述。 8-羥基喹啉鋁發光器件的制造方法以藍寶石基片作為襯底，用磁控濺射的方式 在藍寶石基片表面沉積厚度為1納米的金屬層一 金屬銅層，然后將其置于真空環境下，在 250°C的溫度下退火處理40分鐘，冷卻至室溫，然后利用真空蒸鍍法在金屬銅層表面制備 厚度為5納米的8-羥基喹啉鋁薄膜，即得到8-羥基喹啉鋁薄膜發光器件。
實施例6，8-羥基喹啉鋁發光器件中，微納金屬層選用銀鉑合金的微納金屬層，襯 底選用氧化鎂基片，其他結構同實施例l，在此不再詳述。 8-羥基喹啉鋁發光器件的制造方法以氧化鎂基片作為襯底，用磁控濺射的方式
在氧化鎂基片表面沉積厚度為io納米的金屬層一銀鉑合金層，然后將其置于真空環境下，
在22(TC的溫度下退火處理50分鐘，冷卻至室溫，然后利用真空蒸鍍法在銀鉑合金層表面
制備厚度為26納米的8-羥基喹啉鋁薄膜，即得到8-羥基喹啉鋁薄膜發光器件。 以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精
神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
一種8-羥基喹啉鋁發光器件，包括襯底，在襯底上設有8-羥基喹啉鋁薄膜，其特征在于，在襯底與8-羥基喹啉鋁薄膜之間設有一層金屬層。
2. 根據權利要求1所述的8-羥基喹啉鋁發光器件，其特征在于，所述金屬層是在襯底 表面濺射或蒸鍍一層金屬。
3. 根據權利要求2所述的8-羥基喹啉鋁發光器件，其特征在于，所述金屬層的厚度為 1 500納米。
4. 根據權利要求1所述的8-羥基喹啉鋁發光器件，其特征在于，所述襯底為玻璃基片、 石英基片、藍寶石基片或氧化鎂基片。
5. 制造8-羥基喹啉鋁發光器件的方法，其特征在于，首先在襯底表面沉積一層金屬 層；然后在金屬層表面制備一層8-羥基喹啉鋁薄膜，即得到8-羥基喹啉鋁薄膜發光器件。
6. 根據權利要求5所述的制造8-羥基喹啉鋁發光器件的方法，其特征在于，該方法還 包括步驟如下真空條件下對金屬層進行退火處理。
7. 根據權利要求6所述的制造8-羥基喹啉鋁發光器件的方法，其特征在于，所述退火 處理是在50°C 50(TC下熱處理，退火時間為15分鐘 3小時。
8. 根據權利要求5所述的制造8-羥基喹啉鋁發光器件的方法，其特征在于，所述金屬 層是通過將金屬濺射或蒸鍍在襯底表面而形成的。
9. 根據權利要求5所述的制造8-羥基喹啉鋁發光器件的方法，其特征在于，所述金屬 層是由銀、金、鋁、鉬、鈀、銅中的至少一種制成。
10. 根據權利要求5所述的制造8-羥基喹啉鋁發光器件的方法，其特征在于，所述 8-羥基喹啉鋁薄膜是將8-羥基喹啉鋁通過真空蒸鍍或旋涂制成。
全文摘要
本發明公開了一種8-羥基喹啉鋁發光器件及其制造方法，8-羥基喹啉鋁發光器件包括襯底，在襯底上設有8-羥基喹啉鋁薄膜，在襯底與8-羥基喹啉鋁薄膜之間設有一層金屬層。制造方法是首先在襯底表面沉積一層金屬層；然后在微納金屬層表面制備一層8-羥基喹啉鋁薄膜，即得到8-羥基喹啉鋁薄膜發光器件。本發明的8-羥基喹啉鋁發光器件發光強度高、發光效率高。本發明的制造方法工藝簡單、低成本。
文檔編號H01L51/56GK101777631SQ20101010154
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月22日 優先權日2010年1月22日
發明者周明杰, 羅茜, 馬文波 申請人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技術有限公司