[发明专利]Cs2CO3掺杂石墨烯为电子注入层的有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明属于有机电致发光器件领域，具体涉及一种采用Cs₂CO₃掺杂石墨烯为电子注入层来提高器件效率和亮度的有机电致发光器件。

背景技术

有机电致发光器件(organic light-emitting device,OLED)具有自主发光、耗能低、宽视角、成本较低、效率高及显色指数高等诸多优点，已引起学术界和产业界的高度重视^[1-3]。自1987年美国柯达公司的邓青云等人首次对有机电致发光器件做了相关报道以来，有机电致发光技术也逐步成为了新一代平板显示和照明行业的研究热点。近年来，有机电致发光器件已经基本具备了产业化的条件，但仍存在成品率不高，稳定性差，发光效率不够理想等问题，这些问题，应该从新材料的使用，器件结构和工艺的优化等途径加以解决。

通过器件结构优化或制作工艺的优化，来改善器件中的载流子注入和传输机制的研究十分广泛^[4]，我们课题组也曾经采用电子阻挡或磁场作用等一些物理手段取得了一些有意义的结果^[5-7]。但为进一步满足大范围商业化应用的需求，还需要进一步提高其性能，降低成本，研究人员不断从器件制备方法，新材料合成等角度进行探索，以寻求OLED更高的效率。Hou等^[8]把新型碳材料C60引入到OLED中，采用MoO₃/C60 作为双空穴注入层应用倒置型顶发射OLED中，提高了空穴注入，器件发光效率明显提高。Wu等^[9]也将C60/NPB:MoO₃作为互连层应用在有机叠层器件中，效率得到明显提高。 LU等^[10]采用C60 掺杂NPB 作为OLED的空穴注入层，极大地提高了器件的效率和稳定性，郭颂等采用氧化石墨烯作为共蒸镀掺杂材料应用在OLED 中^[11]，OLED器件性能也得到提高。新的有机材料合成应用在OLED中，近年来已有很多研究和报道^[12-14] ，但存在材料合成工艺复杂，成本较高等不足。石墨烯（Graphene）^[15,16] 作为一种半导体材料，因其特有的光电特性成为这几年来研究热点，其具有很高的载流子迁移率，据报道达15000 cm² /V.S，还具有非常好的传导性和透明度^[17]，作为一种碳的同素异形体，基本构成元素碳元素自然界存有量丰富，价格便宜，无毒性，无污染。其功函数（4.6 ev）和ITO的功函数比较接近的（4.8 ev），碳纳米管作为OLED的阳极已经有报道^[18,19]，石墨烯作为透明电极替代ITO作为阳极应用于OLED已经开展了相关的研究工作^[20-22]，但在OLED的结构设计中直接采用石墨烯，及其对OLED性能影响方面的工作尚未见相关报道。我们利用将石墨烯应用在OLED结构设计中，将石墨烯掺杂在Cs₂CO₃中作为电子注入层，有效地提高了OLED的效率和亮度。

参考文献

[1] Zhong Ze, Dai Yanfeng, Ma Dongge,et al. Facile synthesis of organo-soluble surface-grafted all-single-layer graphene oxide as hole-injecting buffer material in organic light-emitting diodes[J].Journal of Materials Chemistry ,2011,21(16):6040-6045.

[2] Justin Thomas K R, Kapoor Neha, Prasad Bolisetty M N K, et al. Pyrene-fluorene hybrids containing acetylene linkage as color-tunable emitting materials for organic light-emitting diodes [J].J Org Chem,2012, 77(8):3921-3932.