CN108550714A - 一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法 - Google Patents

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仝静
黄文涛
吕豪
闵永刚
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Abstract

本发明提供一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤:在涂覆有透明导电阳极的玻璃基板上，涂覆空穴注入层，以实现空穴的无势垒注入；采用涂覆的方式在空穴注入层上形成发光层；将界面修饰材料涂覆在发光层上后形成界面修饰层，以改善发光层/阴极的界面特性，降低电子的注入势垒；在界面修饰层上通过真空热蒸镀的方式制备阴极。本发明通过将极性材料溴化钾插入发光层和阴极之间形成界面修饰层，降低了阴极的功函数，因此降低了电子的注入势垒，提高了电子的注入效率，最终实现了有机电致发光器件的发光效率大幅度提升，该方法原料易得，在采用溶液法制备OLEDs器件的工艺中具有广阔的应用前景。

Description

一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法
技术领域
本发明涉及有机电致发光器件的制备领域，特别涉及一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diodes，OLEDs)相比于其他显示技术而言具有轻薄、柔性、亮度高、可视角度大、响应速度快、清晰度高、功耗低、抗震性能优异和不需要背光源等优点，正是具有这些其他显示技术所不能比拟的优点，OLEDs显示技术在显示及照明领域都具有极其广阔的应用前景。
OLEDs是双载流子器件，电子和空穴同时参与导电。在正向电压作用下，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，金属电极的能级和发光材料的最低未被占有能级(LUMO)之间存在较大的势垒，导致电子的注入效率低，而降低器件的发光效率。
通过采用使用低功函数金属或者碱金属或碱土金属的氟化物后，可以大幅度降低电子的注入势垒，但是，器件中电子和空穴电流的平衡依然有待提高，器件的发光效率依然首先于电子的注入效率。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法，通过将极性材料溴化钾(KBr)插入发光层和阴极之间形成界面修饰层，降低了阴极的功函数，因此降低了电子的注入势垒，提高了电子的注入效率，最终实现了有机电致发光器件(OLEDs)的发光效率大幅度提升，且原料易得，价格低廉，简单易行，在OLED的制备中具有极其广阔的发展前景。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法，其中阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件，包含依次层叠的衬底、阳极、空穴注入层、发光层、界面修饰层和阴极，所述界面修饰层是通过将界面修饰材料KBr的溶液涂覆在所述发光层上后形成，其特征在于，包括以下步骤:
步骤L1、在涂覆有透明导电阳极的玻璃基板上，涂覆空穴注入层，以实现空穴的无势垒注入；
步骤L2、采用涂覆的方式在空穴注入层上形成发光层；
步骤L3、将界面修饰材料涂覆在发光层上后形成界面修饰层，以改善发光层/阴极的界面，降低电子的注入势垒；
步骤L4、在界面修饰层上通过真空热蒸镀的方式制备阴极。
进一步地，其特征在于，界面修饰材料为溴化钾。
进一步地，发光层的具体制备方法为：将发光材料首先溶解在溶剂中形成溶液，之后再旋涂在所述空穴注入层上，溶剂挥发后形成所述发光层。
进一步地，阳极的材料为铟锡氧化物、锌铝氧化物或氟锡氧化物。
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，所述阴极为高功函数金属阴极或双层复合阴极。
进一步的，阴极为Al、Ag、Au、Ba/Al、LiF/Al、CsF/Al或Ca/Al。
本发明的有益效果：本发明通过将极性材料溴化钾(KBr)插入发光层和阴极之间形成界面修饰层，降低了阴极的功函数，因此降低了电子的注入势垒，提高了电子的注入效率，最终实现了有机电致发光器件(OLEDs)的发光效率大幅度提升，该方法易行，原料易得，在采用溶液法制备OLEDs器件的工艺中具有广阔的应用前景。
为了进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图。
附图说明
图1为OLEDs器件的电流密度-电流效率曲线.
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
本发明提供一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法，所述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、界面修饰层和阴极。本发明通过将极性材料溴化钾(KBr)插入发光层和阴极之间形成界面修饰层，降低了阴极的功函数，因此降低了电子的注入势垒，提高了电子的注入效率，最终实现了有机电致发光器件(OLEDs)的发光效率大幅度提升。
所述一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法，具体包括以下的制作步骤：
步骤L1、在涂覆有ITO阳极的玻璃基板上,涂覆PEDOT:PSS水溶液形成空穴注入层，并将其放置在120℃的热台上加热10分钟，所述阳极材料为透明导电金属氧化物氧化铟锡；PEDOT:PSS空穴注入层的厚度为30nm；
步骤L2、采用旋涂的方式在空穴注入层上形成发光层，所述发光层的具体制备方法为：提供发光材料P-PPV，将P-PPV溶解在甲苯溶剂中形成7mg/mL的溶液后，旋涂在所述的空穴注入层上，溶剂挥发后，形成发光层，发光层的厚度为60-70nm；
步骤L3、将KBr溶解在甲醇溶剂中形成澄清溶液后，旋涂在发光层表面形成界面修饰层，KBr在甲醇中的浓度为1.5mg/mL，旋涂的转速为2000rpm；
步骤L4、在上述发光层界面修饰面上通过真空热蒸镀的方式形成阴极，采用真空蒸镀的方法形成阴极，所述的阴极材料为LiF/Al,LiF的厚度为1nm，Al的厚度为120-150nm。
如图1为OLEDs器件的电流密度-电流效率曲线，对比例为发光层表面未经任何处理，实施例1的发光层表面经过甲醇极性溶剂处理，实施例2的发光层表面经过KBr处理，从图中可以看出本发明将有机电致发光器件(OLEDs)的发光效率从4.90cd/A提高到了10.08cd/A。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明，而所有的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤:
步骤L1、在涂覆有透明导电阳极的玻璃基板上，涂覆空穴注入层，以实现空穴的无势垒注入；
步骤L2、采用涂覆的方式在空穴注入层上形成发光层；
步骤L3、将界面修饰材料涂覆在发光层上后形成界面修饰层，以改善发光层/阴极的界面，降低电子的注入势垒；
步骤L4、在界面修饰层上通过真空热蒸镀的方式制备阴极。
2.如权利要求1所述的一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法，其特征在于，阳极的材料为铟锡氧化物、锌铝氧化物或氟锡氧化物。
3.如权利要求1所述的一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法，其特征在于，界面修饰材料为溴化钾。
4.如权利要求1所述的一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法，其特征在于，阴极为高功函数金属阴极或双层复合阴极。
5.如权利要求4所述的一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法，其特征在于，阴极为Al、Ag、Au、Ba/Al、LiF/Al、CsF/Al或Ca/Al。
6.如权利要求1所述的一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法，其特征在于，涂覆工艺包括旋涂、喷墨打印或刮涂。
7.如权利要求6所述的一种阴极界面修饰的高效率有机电致发光器件的制作方法，其特征在于，发光层的具体制备方法为：将发光材料首先溶解在溶剂中形成溶液，之后再旋涂在所述空穴注入层上，溶剂挥发后形成所述发光层。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1646053A2 (en) * 2004-10-07 2006-04-12 Agfa-Gevaert Binderless storage phosphor screen.
CN104347811A (zh) * 2013-08-06 2015-02-11 海洋王照明科技股份有限公司 有机电致发光器件及其制备方法
CN104518108A (zh) * 2013-09-27 2015-04-15 海洋王照明科技股份有限公司 有机电致发光器件及其制备方法
CN105914301A (zh) * 2015-02-24 2016-08-31 三星显示有限公司 有机发光装置

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