[发明专利]一种高效率的反转有机发光二极管及其制备方法

说明书

本发明涉及一种使用有机p‑n结作为电子注入层的高效率倒置有机发光二极管及其制备方法。该有机发光二极管的结构自下至上顺序设置为：玻璃衬底、氧化铟锡、有机p‑n结电子注入层、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和金属阳极。所述的有机p‑n结电子注入层是p型材料和n掺杂的电子传输材料所构成的，其中p型材料为PEDOT:PSS，n掺杂材料为Bphen:Cs₂CO₃。本发明所用的有机p‑n结电子注入层即为PEDOT:PSS/Bphen:Cs₂CO₃。有机p‑n结作为电子注入层的使用提高了电子的注入能力，使载流子在发光区的注入更加平衡，进而提高器件的效率，同时使器件的寿命得以提升。

技术领域

本发明涉及有机电致发光器件(OLED)领域。更具体地说，本发明涉及一种倒置绿光有机电致发光器件及其简单制备的方法。

背景技术

随着科学技术水平的提升，显示技术正在从传统的方式如阴极射线管、液晶显示，逐渐向大面积、可弯曲、超薄、超轻等技术发展。有机电致发光器件(OLED)是近年发展起来的一种令人瞩目的固体化平板显示技术，与其他显示技术相比，OLED具有低直流电压驱动、功耗低、自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角及实现可弯曲性等优点，因而成为光电子器件和平板显示领域中最有前景的技术之一。(Nature,459 234(2009))

与传统正置OLED相比，倒置结构的有机发光二极管(IOLED)更适合与n沟道的α-Si薄膜晶体管结合，而且，IOLED可以使对水氧敏感的电子注入材料在有机层和金属阳极的下面，为IOLED提供更长的寿命。因此倒置OLED器件更适合于实际的生产应用。然而，IOLED仍存在操作电压高，效率低等问题需要解决。而引起倒置器件启亮电压高，效率低等问题的原因主要是由于电子不能有效的从底部电极氧化铟锡(ITO)有效地从注入到电子传输层(ETL)中所引起的。

然而，电子注入主要取决于阴极的功函数，这进一步限制了阴极材料的选择。这对倒置OLED的发展有着一定的限制。此外，电流效率是标准OLED的重要判据之一，在倒置OLED器件中，由于阴极与电子注入层之间存在较大的势垒，且电子传输材料的电子迁移率小于空穴传输材料的迁移率，这会导致载流子在发光区的注入不平衡等问题，进而导致器件效率的降低。因此，在倒置OLED器件的电子注入层设计时需平衡载流子的注入与传输。提高了载流子的平衡，减少载流子在电极与有机材料之间的积累，提高器件的效率和寿命。

发明内容

技术问题：本发明就是针对上述问题提出来的，本发明设计了一种高效率的反转有机发光二极管及其制备方法，是一种p型材料PEDOT:PSS和n型掺杂材料Bphen:Cs₂CO₃共同构成的有机p-n结作为电子注入层及完整器件的制备方法。

技术方案：本发明利用PEDOT:PSS和Bphen:Cs2CO3具有良好的电荷产生能力，将其作为电子注入层时，倒置结构的有机发光器件的电子的注入能力得以提高，同时也使器件的效率得到了大幅度的提升。有机p-n结的电子注入能力与PEDOT:PSS的厚度以及Bphen:Cs2CO3的掺杂浓度以及厚度都有一定的关系。在PEDOT:PSS旋涂转速为3500转没分钟，旋涂60秒，加热时间为30分钟，Bphen:Cs2CO3的厚度为20纳米，掺杂浓度为10％时，电子的注入效果最好。

在倒置有机发光二极管中，电极与有机材料的界面是相对重要的部分，电极与有机材料的能级不匹配，将造成载流子的注入困难，发光二极管的启亮电压高，电流效率低，器件极易恶化等缺点。本发明利用PEDOT:PSS/Bphen:Cs2CO3构成的p-n结在反向偏压的条件下可在界面处产生电荷，使用PEDOT:PSS/Bphen:Cs2CO3作为电子注入层可提高电子的注入，减少电荷在电极与有机界面出的积累，平衡了空穴和电子的注入，提高整个器件的性能。