CN113948654A - 一种oled器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种OLED器件，包括依次层叠的阳极基板、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极层和保护层，所述发光层的材料为Al2O3‑GO/MEH‑PPV复合材料，所述Al2O3‑GO/MEH‑PPV复合材料是将0.1‑0.2 wt%Al2O3‑GO掺杂在MEH‑PPV中制得，所述Al2O3‑GO（氧化铝‑氧化石墨烯）是以氧化石墨烯为载体，采用溶胶‑凝胶法制备而成。本发明的结构简单、制备方法简便，通过采用Al2O3‑GO/MEH‑PPV复合材料作为发光层的材料，不仅可提高OLED器件的发光强度和亮度，还可以降低OLED器件的开路电压，增大光电流密度，该OLED器件不仅具有较好的发光性能，还具有较好的电学性能，有效提高了OLED器件的整体性能。
Description
技术领域
本发明涉及光电材料技术领域，特别涉及一种OLED器件及其制备方法。
背景技术
有机电致发光器件(OLED)是基于有机材料的一种电流型半导体发光器件，其典型结构是一般是三明治结构，即在金属阴极和透明阳极之间夹一层或多层有机薄膜。在电极间施加一定的电压后，发光层薄膜就会发光。由于OLED具有超轻薄、全固化、自发光、颜色丰富、响应快、驱动电压低(3~12V)、低功耗、效率高和生产成本低、温度特性好、材料选择范围宽及可实现柔软显示等诸多突出的性能。
CN201110000422.5公开了一种基于色转换的白光有机电致发光器件及其制备方法，该器件由氧化铟锡玻璃基板、色转换注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和复合阴极层组成。该器件的制作方法是在氧化铟锡玻璃基板上旋涂制备色转换注入层，然后依次蒸镀空穴传输层、发光层、电子传输层和复合阴极层。
该器件能够实现白光，具有色度稳定、高效、低成本的优点，主要涉及到有机电致发光器件的发光性能，未涉及到采用该方法制备的有机电致发光器件的电学性能，而OLED发光材料及器件的性能需要从发光性能和电学性能两个方面进行评价，因此，如何提供一种同时具有较好的发光性能和电学性能的OLED器件以满足OLED器件的应用需求成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种结构简单、具有较好的发光性能和电学性能的OLED器件及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种OLED器件，包括依次层叠的阳极基板、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极层和保护层，所述发光层的材料为Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料，所述Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料是将0.1-0.2wt% Al2O3-GO掺杂在MEH-PPV中制得，所述Al2O3-GO（氧化铝-氧化石墨烯）是以氧化石墨烯为载体，采用溶胶-凝胶法制备而成。
进一步，所述Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料是将0.1-0.15wt% Al2O3-GO掺杂在MEH-PPV中制得。
进一步，所述阳极基板为ITO玻璃基板。
进一步，所述空穴传输层的材质为PEDOT:PSS。
进一步，所述保护层的材质为MgF2。
本发明还提供了一种OLED器件的制备方法，包括以下步骤：1）制备Al2O3-GO和Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料；2）阳极基板预处理；3）在阳极基板的阳极层表面依次旋涂空穴传输层、发光层，所述发光层的材料为Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料；4）在发光层的表面依次蒸镀电子传输层、电子注入层和阴极层；5）在阴极层的表面制备保护层。
进一步，所述步骤1）中Al2O3-GO的制备步骤为：将羧酸锌和柠檬酸三铵置于恒温水槽中，在温度为50-60℃下边搅拌边加入无水乙醇，待生成氢氧化锌沉淀后，加入适量氨水，控制pH为7.5，获得氢氧化锌溶胶；按添加量为氢氧化锌溶胶质量的1%将GO缓慢添加于氢氧化锌溶胶中，充分搅拌均匀后烘干，即得Al2O3-GO。
进一步，所述步骤1）中Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料的制备步骤为：将MEH-PPV和Al2O3-GO溶解于间二氯苯中，MEH-PPV的浓度为10mg/mL，Al2O3-GO的浓度为0.1-0.2wt%，充分搅拌均匀。
进一步，所述步骤2）的具体操作步骤为：将阳极基板使用盐酸进行刻蚀，将刻蚀好的阳极基板分别在丙酮, 异丙醇和去离子水中超声清洗，氮气吹干。
进一步，所述旋涂的条件为：旋涂转速为3000-3800r/min，旋涂时间为30-60s。
本发明一种OLED器件及其制备方法的有益效果：本发明的结构简单、制备方法简便，通过采用Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料作为发光层的材料，不仅可提高OLED器件的发光强度和亮度，还可以降低OLED器件的开路电压，增大光电流密度，该OLED器件不仅具有较好的发光性能，还具有较好的电学性能，有效提高了OLED器件的整体性能。
附图说明
图1—为实施例1-3以及对比例1-2中Al2O3-GO/MEH-PPV复合薄膜的电致发光光谱曲线图；
图2—为实施例1-3以及对比例1-2中的OLED器件的亮度-电压曲线图；
图3—为实施例1-3以及对比例1-2中的OLED器件的电流密度-电压曲线图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明，但这些具体实施方案不以任何方式限制本发明的保护范围。
实施例1
一种OLED器件，包括依次层叠的阳极基板、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极层和保护层，所述发光层的材料为Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料，所述Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料是将0.15wt% Al2O3-GO掺杂在MEH-PPV中制得，所述Al2O3-GO（氧化铝-氧化石墨烯）是以氧化石墨烯为载体，采用溶胶-凝胶法制备而成。
所述阳极基板为ITO玻璃基板，所述空穴传输层的材质为PEDOT:PSS，所述保护层的材质为MgF2。
实施例2
本实施例与实施例1的不同之处在于：所述Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料是将0.1 wt% Al2O3-GO掺杂在MEH-PPV中制得。
实施例3
所述Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料是将0.2 wt% Al2O3-GO掺杂在MEH-PPV中制得
实施例4
一种OLED器件的制备方法，该方法制备实施例1的OLED器件，包括以下步骤：
1）制备Al2O3-GO：按重量比为4：1将羧酸锌和柠檬酸三铵置于恒温水槽中，在温度为50-60℃下边搅拌边加入无水乙醇，羧酸锌与无水乙醇的料液比为1:20，,待生成氢氧化锌沉淀后，加入适量氨水，控制pH为7.5，获得氢氧化锌溶胶；按添加量为氢氧化锌溶胶质量的1%将GO（氧化石墨烯）缓慢添加于氢氧化锌溶胶中，充分搅拌均匀后烘干，即得Al2O3-GO；
2）制备Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料：将MEH-PPV（聚 [2- 甲氧基 -5- (2- 乙基己氧基)] 对苯乙炔）和Al2O3-GO溶解于间二氯苯中，MEH-PPV的浓度为10mg/mL，Al2O3-GO的浓度为0.15wt%，充分搅拌均匀；
3）阳极基板预处理：将阳极基板（ITO玻璃基板）使用盐酸进行刻蚀，将刻蚀好的ITO玻璃基板分别在丙酮, 异丙醇和去离子水中超声清洗，氮气吹干，超声时间为15-20分钟；
4）在阳极基板（ITO玻璃基板）的阳极层表面依次旋涂空穴传输层、发光层，具体操作为：先将聚3, 4- 乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐 (PEDOT: PSS) 溶液按照3800r/min的转速旋涂在 ITO 玻璃基板上，旋涂时间为60s，置于145℃真空恒温干燥箱干燥30 min，即在ITO玻璃基板上形成PEDOT:PSS膜层（即空穴传输层）；然后将Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料按照3800r/min的转速旋涂在 ITO 玻璃基板上，旋涂时间为60s，再将涂覆Al2O3-GO/MEH-PPV复合薄膜的ITO 玻璃基板置于160℃真空恒温干燥箱干燥120 min，即在空穴传输层上形成了发光层（Al2O3-GO/MEH-PPV）；
5）在发光层的表面依次蒸镀电子传输层、电子注入层和阴极层，具体操作为：将步骤4）制备的ITO玻璃基板放入真空镀膜机中，在真空度为6.0×10-4Pa下，依次蒸镀喹啉铝（电子传输层）、LiF层（电子注入层）和钙铝合金（阴极层），喹啉铝的厚度为60nm，LiF层的厚度为10nm，钙铝合金的厚度为100nm；
6）在阴5层的表面制备MgF2保护层。
实施例5
该方法制备实施例2的OLED器件，其与实施例2的不同之处在于：步骤2）中Al2O3-GO的浓度为0.1wt%。
实施例6
该方法制备实施例3的OLED器件，其与实施例2的不同之处在于：步骤2）中Al2O3-GO的浓度为0.2wt%。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于：发光层的材料为MEH-PPV。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于：发光层的材料为GO/MEH-PPV。
实验例1
本发明采用光强为 100 mW/cm 2 的 AM1.5 太阳能模拟器作为标准光源, 通过Keithley SMU 2410 测定实施例1-3以及对比例1-2的OLED器件的电压 -电流密度 (J-V)；实施例1-3的Al2O3-GO/MEH-PPV复合薄膜和对比例1中的MEH-PPV薄膜和对比例2中的GO/MEH-PPV薄膜的光致发光采用型号为 Fluolog-3fluoresvent spectrometer荧光光谱仪测定。
由图1可知，实施例1-3及对比例1-2在 500—750 nm 波段的光谱基本相同，在MEH-PPV掺杂Al2O3-GO 之后，器件的光谱位置并没有明显的改变，只是相对强度有了明显的改变。
图 2 -3可知，在MEH-PPV掺杂Al2O3-GO 之后，器件的开路电压从 8 V 降低到2V,且实施例1-3的发光亮度均高于对比例1和2，表明本发明不仅可提高OLED器件发光性能，还能够有效提高器件的电学性能，进而从整体上提高OLED的综合性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种OLED器件，其特征在于：包括依次层叠的阳极基板、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极层和保护层，所述发光层的材料为Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料，所述Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料是将0.1-0.2 wt % Al2O3-GO掺杂在MEH-PPV中制得，所述Al2O3-GO（氧化铝-氧化石墨烯）是以氧化石墨烯为载体，采用溶胶-凝胶法制备而成。
2.如权利要求1所述一种OLED器件，其特征在于：所述Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料是将0.1-0.15 wt % Al2O3-GO掺杂在MEH-PPV中制得。
3.如权利要求1所述一种OLED器件，其特征在于：所述阳极基板为ITO玻璃基板。
4.如权利要求1所述一种OLED器件，其特征在于：所述空穴传输层的材质为PEDOT:PSS。
5.如权利要求1所述一种OLED器件，其特征在于：所述保护层的材质为MgF2。
6.一种OLED器件的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1）制备Al2O3-GO和Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料；2）阳极基板预处理；3）在阳极基板的阳极层表面依次旋涂空穴传输层、发光层，所述发光层的材料为Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料；4）在发光层的表面依次蒸镀电子传输层、电子注入层和阴极层；5）在阴极层的表面制备保护层。
7.如权利要求6所述一种OLED器件的制备方法，其特征在于：所述步骤1）中Al2O3-GO的制备步骤为：将羧酸锌和柠檬酸三铵置于恒温水槽中，在温度为50-60℃下边搅拌边加入无水乙醇，待生成氢氧化锌沉淀后，加入适量氨水，控制pH为7.5，获得氢氧化锌溶胶；按添加量为氢氧化锌溶胶质量的1%将GO缓慢添加于氢氧化锌溶胶中，充分搅拌均匀后烘干，即得Al2O3-GO。
8.如权利要求6所述一种OLED器件的制备方法：其特征在于：所述步骤1）中Al2O3-GO/MEH-PPV复合材料的制备步骤为：将MEH-PPV和Al2O3-GO溶解于间二氯苯中，MEH-PPV的浓度为10mg/mL，Al2O3-GO的浓度为0.1-0.2wt%，充分搅拌均匀。
9.如权利要求6所述一种OLED器件的制备方法，其特征在于：所述步骤2）的具体操作步骤为：将阳极基板使用盐酸进行刻蚀，将刻蚀好的阳极基板分别在丙酮, 异丙醇和去离子水中超声清洗，氮气吹干。
10.如权利要求6所述一种OLED器件的制备方法，其特征在于：所述旋涂的条件为：旋涂转速为3000-3800r/min，旋涂时间为30-60s。
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