[发明专利]聚合物发光二极管及其制备方法

说明书

本发明公开了聚合物发光二极管及其制备方法。该衬底、金属氧化物透明阳极、金属酞菁修饰层、聚合物发光层和阴极。其中，金属氧化物透明阳极形成在衬底的至少部分表面；金属酞菁修饰层形成在金属氧化物透明阳极远离衬底的至少部分表面，所述金属酞菁修饰层包含式(I)所示化合物的纳米晶；聚合物发光层形成在金属酞菁修饰层远离金属氧化物透明阳极的至少部分表面；阴极形成在聚合物发光层远离金属酞菁修饰层的至少部分表面；该聚合物发光二极管采用非溶性金属酞菁作为阳极修饰材料，可在避免有毒有害有机溶剂使用的同时，显著提高器件的发光效率和寿命。式(I)中，各R分别独立地为H或甲基，且各R不均为H；M为Al、In或Ga。

技术领域

本发明涉及光电器件领域，具体而言，本发明涉及聚合物发光二极管及其制备方法。

背景技术

随着电子科技的日益发展和人们消费需求的普遍提高，市场对显示器不断提出新要求： 高色彩饱和度、快速响应、低能耗、轻质、柔性等。有机发光二极管(Organic light-emitting diode，OLED)因符合上述特点而引起越来越多的研究兴趣，目前该领域发展迅猛，部分 产品已开始进入市场。然而，问题依然存在，如难以实现大面积湿法制备，器件寿命及稳 定性相对较差等，大大限制了其推广应用。从工业化角度分析，溶液处理方法是大面积加 工、降低生产成本的更好选择，因而应用前景广阔。其中采用全溶液方法制备聚合物发光 二极管(Polymer light-emitting diode，PLED)是OLED产业发展未来的大趋势。

功率效率，器件寿命以及工艺条件，器件成本等还是限制着OLED的进一步工业化发 展。优化载流子注入/传输性能使器件中的正负载流子维持相互平衡是获得高效率OLED的 有效途径。由于电极与有机层之间的接触电阻和肖特基势垒的存在，界面层性质对载流子 注入有显著影响，因而，通过电极界面修饰优化载流子注入、传输以及器件内部电荷平衡 是提高器件效率及寿命的有效方法。在有机发光二极管中，阳极/有机界面在阳极电极的空 穴注入中起着至关重要的作用，因此对器件的效率和其他性能有很大的影响。氧化铟锡(ITO) 因其具有良好的蚀刻能力、良好的粘附性、高透明性、低电阻率和高的工作性能等优点而 成为目前使用最广泛的阳极材料。ITO电极与上覆的有机层之间的界面是获得二极管器件 高性能的重要过程。

在现有的可溶性阳极缓冲材料中，拥有合适能级的聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)能 够在ITO表面生成光滑且平整的薄膜，是目前最受欢迎的阳极修饰材料。PEDOT:PSS的应用通常可以显著增强OLED发光效率、功率效率、亮度和设备的可靠性和稳定性。然而，PEDOT:PSS存在的一系列问题，如激子猝灭，弱界面黏附性，附近有机层的降解，以及 ITO电极的腐蚀等仍然限制了设备长期的稳定性。特别是众所周知的强酸性的PSS，其典 型的pH值达到1.216，在PEDOT:PSS的旋涂过程中PSS会侵蚀ITO。毫无疑问，水是最 清洁的溶剂，若仅仅出于环保考虑，PEDOT:PSS的水溶液非常适合这类电子器件。然而， 水相PEDOT:PSS引起的水残留必须考虑，因为它会对设备造成损害，通常会导致器件的 长期不耐用性。沉积PEDOT:PSS的过程中ITO也暴露在水溶液里，这个旋涂过程也会腐 蚀ITO，并导致铟扩散到设备的活性层中。

其它适合于溶液处理的新型可溶性导电聚合物和小分子有机分子的设计与合成也被广 泛研究。但是，目前有的方法虽然非常适合在实验室规模上制造高性能和可靠的OLED， 但由于复杂的合成过程和需要大量的净化工作，所以不适合大规模工业化。能够利用简单、 易获得的原料通过一步法合成产物是最理想的过程。