基于IPTO 透明導電陽極的有機電致發光器件

司 雪，佘維漢，陳水苗，苑曉嘉，沈清清，田苗苗

（長春師范大學，吉林 長春 130032）

由于TCO 同時具備了高導電性及可見光范圍內高透過率，部分已經實現了工業化生產，因而應用領域十分廣泛。然而，根據隨著新型器件的不斷研發，也對TCO 提出了更為嚴苛的參數要求，因此，迫切需要研發高性能的TCO薄膜一提高我國在光電子產業競爭力。

針對應用于有機電致發光器件的陽極ITO 功函數較低（4.5eV-4.7eV）不利于電荷注入這一難題，本文提出了采用雙源電子束方法制備IPTO 透明導電薄膜，在保證其可見光透過率與導電性均與商業化ITO 媲美的同時，使其功函數高于商業化的ITO。結果表明IPTO 光電性能可與商業化的ITO 媲美。

1 結果與討論

商業化的ITO 的表面粗糙度通常其值約為2.5 nm，這將進一步影響接下來的功能層的形貌，嚴重者甚至導致器件短路，不利于器件性能的提高，為此，測試了IPTO 的表面粗糙度，在5 μm×5 μm 的表面大范圍內，其表面粗糙度為2 nm，表面晶粒尺寸均一，表面光滑度較好。

通常人們認為自然界中的物質幾乎很難同時兼顧透明及導電，如玻璃、水晶、塑料等透明物質不導電，而金屬、石墨等導電物質則不透明。因此，在制備透明導電薄膜過程中必須不斷的嘗試調整工藝參數，平衡二者之間的關系，使透明導電薄膜的透過率及導電性均在可適用范圍內。測試IPTO 薄膜的透過率曲線，其可見光波段平均透過率達到80%左右時，其電學參數仍能保持在與商業ITO 媲美的水平，平均方塊電阻約為80Ω。

OLED 具有起亮電壓低、能耗小、光峰值可調諧、制作工藝簡單、成本低、可實現柔性大面積顯示等優點，因此，發展極為迅速。但是OLED 在產業化過程中仍然存在著一系列的瓶頸問題需要解決，例如器件的壽命和穩定性低、器件在高電流密度下的發光效率衰減等問題。本文主從解決OLED 的陽極ITO 與有機層之間能級不匹配，將阻礙載流子注入，導致器件的效率較低這個問題入手，將研制的IPTO取代商業化的ITO 作為OLED 的陽極，結果顯示基于IPTO陽極的OLED 其相同電流密度下亮度提高了2 倍，外量子效率提高了13%，對比開爾文探針法測定的兩種透明導電薄膜的功函數可見，IPTO 的公函是高達5.1eV，遠高于ITO的功函數（4.7eV），通過分析，我們認為是由于IPTO 的高功函數更有益于電荷自陽極向OLED 有機層的注入，因而提高了器件的效率。

2 結 語

采用雙源電子束設備，以鈦酸鐠及氧化銦分別作為兩種源材料，制備了透明導電薄膜IPTO，將IPTO 取代ITO 制備有機電致發光器件（OLED），我們分析，相比于基于ITO的OLED，IPTO 的高功函數更有益于電荷自陽極向OLED有機層的注入，因而提高了器件的效率。