CN110224075B - 一种有机发光二极管及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钙钛矿有机发光二极管，包括衬底、以及依次层叠于该衬底上的第一电极、第一功能层、发光层、第二功能层、第二电极。发光层包括钙钛矿以及掺杂于其中的由化学式1‑1表示的化合物。
Figure DDA0002045520120000011

Description

一种有机发光二极管及其制备方法
技术领域
本发明涉及光电器件技术领域，尤其涉及一种有机发光二极管及其制备方法。
背景技术
钙钛矿发光材料由于具有色彩纯度高、发光颜色可调、以及易于湿法制备，近年来被越来越多作为有机发光二极管的发光材料被产业界所关注。现有有机发光二极管中的钙钛矿发光层一般通过涂布等湿法制备。然而，一方面，钙钛矿发光材料的前驱体在其溶剂中溶解度较低，且该溶剂在钙钛矿薄膜易于挥发；另一方面，钙钛矿在涂布过程中有可能快速自组装成纳米级的微小晶粒，该晶粒的成核和生长方向是随机的。这两方面的原因将会造成，钙钛矿发光层薄膜缺陷较多、规整度差，难以形成均匀致密的高质量钙钛矿发光层。而发光层薄膜的质量和有机发光二极管的光电性能有着密切关系。因此，如何提高钙钛矿发光层的薄膜质量成为产业界急需解决的课题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种钙钛矿发光层的制备方法，以提高钙钛矿薄膜质量，进而提高钙钛矿发光二极管发光效率。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种有机发光二极管，包括衬底、以及依次层叠于该衬底上的第一电极、第一功能层、发光层、第二功能层、第二电极；其中发光层包括钙钛矿以及以下化学式1-1表示的化合物：
[化学式1-1]
Figure GDA0002909679340000021
一种如上述所述的有机发光二极管的制备方法，其包括在衬底上依次形成第一电极、第一功能层、发光层、第二功能层、第二电极层的步骤；其中，发光层的制备包括将钙钛矿的前驱体、化学式1-1表示的化合物、以及溶剂混合获得混合液的步骤。
根据上述所述的制备方法，混合液中所述钙钛矿前驱体的浓度为0.1-50mol/L，以及所述化学式1-1表示的化合物的浓度为1-200mg/mL。
根据上述所述的制备方法，其特征在于，所述混合液所使用的溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺和丁内酯中的一种。
通过在发光层中引入化学公式1-1的化合物，作为有机发光二极管的发光层的钙钛矿薄膜的形貌从不连续、多针孔、不均匀变得连续、均匀、平整。同时，基于这种钙钛矿薄膜的有机发光二极管器件在工作过程中，开启电压降低、电流效率明显提高。
附图说明
图1是现有技术制备的CsPbBr3钙钛矿薄膜的扫描电子显。
图2是CsPbBr3钙钛矿薄膜加入化学式1-1a的扫描电子显。
图3一种钙钛矿有机发光二极管的结构示意图。
具体实施方式
实施例用到的化合物1-1a的结构式如下所示：
Figure GDA0002909679340000031
首先提供一种有机发光二极管中钙钛矿发光层的制备方法，包括以下步骤：以丁内酯为溶剂，配置CsPbBr3钙钛矿前驱体溶液。其中前驱体溶液中溴化铯和溴化铅的摩尔比为1:1，溴化铯和溴化铅的浓度均为0.2mol/L，化合物1-1a的含量为10mg/mL。以上配制的前驱体溶液在90℃下加热搅拌4小时。将配置好的前驱体溶液旋涂在石英玻璃片上，转速为4500转/min，旋涂时间为80秒，150℃下退火3分钟，得到钙钛矿薄膜。
从图1-2所示的上述钙钛矿薄膜的样品的扫描电镜形貌图上来看，化合物1-1a加入，很大程度上提高的薄膜的连续性、均匀性、平整度。
另外，提供了一种钙钛矿薄膜作为发光层的有机发光二极管，包括自下而上依次设置在衬底10上阳极层11、空穴传输层12、发光层13、电子传输层14、电子注入层15、以及阴极16。其制备方法包括以下步骤：
步骤1，以丁内酯为溶剂，配置CsPbBr3钙钛矿前驱体溶液。其中前驱体溶液中溴化铯和溴化铅的摩尔比为1:1，溴化铯和溴化铅的浓度均为0.2mol/L，化合物1-1a的含量为10mg/mL。以上配制的前驱体溶液在90℃下加热搅拌4小时，待用。
步骤2，采用市场上购买的ITO玻璃衬底作为衬底和阳极。ITO玻璃衬底依次用丙酮、酒精、去离子水分别超声清洗30分钟，用氮气吹干后放置于氮气手套箱内制备器件。
步骤3，制备空穴传输层。在ITO玻璃衬底上旋涂体PVK前驱体溶液，转速为4500转每分钟，时间为50秒，之后120摄氏度退火15分钟。
步骤4，发光层的制备。PVK空穴传输层制备完成后，通过旋涂法制备钙钛矿发光层3，将以上制备的钙钛矿前驱体溶液在转速为4500转每分钟条件下旋涂80秒，氮气氛围中150℃下退火3分钟，得到钙钛矿薄膜。
步骤5，制备电子传输层、电子注入层、以及阴极。接着转移到真空蒸镀仪中依次蒸镀厚度4TPBi电子传输层，LiF电子注入层，Al阴极。得到以钙钛矿薄膜为发光层的有机发光二极管。
采用未参杂化合物1-1a的钙钛矿前驱体溶液，按照上述方法制备有机发光二极管，作为对照。
表1不同钙钛矿发光二极管器件性能参数。
Figure GDA0002909679340000051
以上结果表明，加入化合物1-1a的钙钛矿薄膜作为发光层的有机发光二极管开启电压降低、电流效率提高。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种有机发光二极管，包括衬底、以及依次层叠于该衬底上的第一电极、第一功能层、发光层、第二功能层、第二电极；其特征在于，该发光层包括钙钛矿以及以下化学式1-1表示的化合物：
[化学式1-1]
Figure DEST_PATH_IMAGE002
。
2.一种如权利要求1所述的有机发光二极管的制备方法，其包括在衬底上依次形成第一电极、第一功能层、发光层、第二功能层、第二电极层的步骤；其特征在于，发光层的制备包括将钙钛矿的前驱体、化学式1-1表示的化合物、以及溶剂混合获得混合液的步骤。
3.一种如权利要求2所述的制备方法，混合液中所述钙钛矿前驱体的浓度为0.1-50mol/L，以及所述化学式1-1表示的化合物的浓度为1-200mg/mL。
4.一种如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述混合液所使用的溶剂为二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺和丁内酯中的一种。
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