[发明专利]基于高功函数金属阴极的有机电致发光器件及其制备方法在审

专利信息
申请号: 201810314191.7 申请日: 2018-04-10
公开(公告)号: CN108400250A 公开(公告)日: 2018-08-14
发明(设计)人: 牛巧利;仝静;吕豪 申请(专利权)人: 南京邮电大学
主分类号: H01L51/50 分类号: H01L51/50;H01L51/56
代理公司: 南京正联知识产权代理有限公司 32243 代理人: 王素琴
地址: 210023 江*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 阴极 有机电致发光器件 高功函数金属 修饰层 溶剂 制备 电子注入势垒 极性有机溶剂 有机电致发光 发光层表面 空穴注入层 阳极 依次层叠 注入效率 发光层 高效率 衬底 修饰 应用
【说明书】:

发明公开了一种基于高功函数金属阴极的有机电致发光器件及其制备方法,该种有机电致发光器件包含依次层叠的衬底、阳极、空穴注入层、发光层、溶剂修饰层和阴极。本发明利用极性有机溶剂来修饰发光层表面,形成溶剂修饰层,可降低界面的电子注入势垒,提高电子的注入效率,实现以高功函数金属为阴极的高效率的有机电致发光。该方法原料易得,成本低廉,操作简便,具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及有机电致发光器件的制备领域,特别涉及一种基于高功函数金属阴极的有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light Emitting Diodes,OLEDs)具有主动发光、超轻、超薄、高发光效率、低成本、低功耗、易于制备大面积及柔性器件等优点,在显示及照明领域都具有极其广阔的发展前景。

OLEDs是双注入型器件,电子和空穴分别从器件的阴极和阳极注入发光层,相遇后复合形成激子,处于激发态的激子在跃迁回基态时,将能量以光子的形式释放出来而发光。因此,电子和空穴的高效率注入是实现高发光效率的先决条件。OLEDs的阳极一般采用透明导电层ITO,结合空穴注入层PEDOT:PSS后,可实现空穴的高效率注入。但是,为了匹配发光材料的最低未被占有能级(LUMO),OLEDs的阴极需要使用低功函数的金属,例如Ca、Mg、Al或者它们的合金等,为了提高电子的注入效率,金属的功函数越低越好。然而,低功函数金属的化学性质活泼,极易受到外界环境的影响而发生氧化或潮解等化学反应,引起变质,导致OLEDs器件的失效。因此,急需寻找低功函数金属的替代品来应用到OLEDs器件的制备中以解决现有技术中存在的问题。之后,人们发现插入一薄层的碱金属或碱土金属的氟化物作为电子注入层可实现电子的高效率注入,但是其易吸水,影响OLEDs的寿命。为此,人们又开发了其他的一些有机材料,例如共轭聚电解质,其中的胺基等极性基团可在界面形成溶剂修饰层,提高电子的注入。但是,有机材料的合成步骤繁多,耗时而且成本高。

因此,有必要设计一种制备效率高、成本低廉、可实现电子的高效率注入的有机电致发光器件的制备方法来解决当前技术所面临的问题。

发明内容

针对上述存在的问题,本发明旨在提供一种基于高功函数金属阴极的、低成本、高效率的有机电致发光器件,并具体公开其制备方法。本发明是采用极性有机溶剂来处理发光层表面,通过在发光层表面形成溶剂修饰层来提高电子的注入效率,实现以高功函数金属为阴极的高效率有机电致发光的。该方法原料易得,成本低廉,操作简便,具有广阔的应用前景。

为了实现上述目的,本发明所采用的技术方案如下:一种基于高功函数金属阴极的有机电致发光器件,包括依次层叠的衬底、阳极、空穴注入层、发光层、溶剂修饰层和阴极,所述溶剂修饰层由具有较大偶极矩的非质子型极性有机溶剂以一定的涂覆方式涂覆在所述发光层上后形成。

进一步地,所述涂覆方式包括旋涂、喷墨打印或刮涂。

进一步地,所述有机溶剂选自二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、乙腈中的一种。

进一步地,所述阳极的材料选自铟锡氧化物(ITO)、锌铝氧化物(AZO)、氟锡氧化物(FTO)中的一种。

进一步地,所述阴极的材料选自金属铝、银、金中的一种。

一种基于高功函数金属阴极的有机电致发光器件的制备方法,具体的制备步骤为:

1)在衬底上涂布PEDOT:PSS水溶液形成空穴注入层;

2)采用旋涂的方式在空穴注入层上形成发光层;

3)提供极性有机溶剂,在所述发光层的表面上涂覆极性有机溶剂,使得所述发光层的上表面形成溶剂修饰层;

4)在上述溶剂修饰层上通过真空热蒸镀的方式形成阴极。

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