有机电致发光器件的阳极修饰方法技术

技术编号:6511818 阅读:231 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术属于有机电致发光器件材料合成及制备领域,具体涉及一种有机电致发光器件的阳极修饰方法。本发明专利技术采用电化学沉积的方法,在阳极ITO导电玻璃表面修饰聚(3,4-二氧乙基噻吩)/聚(对苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)薄膜,并将修饰后的ITO导电玻璃作为有机电致发光器件的阳极。本发明专利技术是利用电化学沉积的方法直接完成了PEDOT:PSS对有机电致发光器件中阳极ITO导电玻璃的修饰。本发明专利技术的制备方法工艺简单,成膜性好。PEDOT:PSS修饰层的引入,降低了所得有机电致发光器件的开启电压,提高了器件的亮度和量子效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机电致发光器件材料合成及制备领域,具体涉及一种。
技术介绍
1987年,美国罗切斯特大学的C. W. Tang和S. A. Vanslyke报道了具有优异光电特性的双层有机薄膜光电器件,随后各国科学家在新型材料的合成、器件发光机理的研究以及器件结构的优化等方面展开了广泛的研究。由于有机电致发光器件的阳极与发光层之间存在较大的注入势垒,不利于空穴的注入和器件性能的提高,通过对发光器件的阳极进行适当的修饰可以提高器件的性能。TW200820824-A中公开了一种,利用硫化铵对铟锡氧化物(ITO)导电玻璃表面进行处理,减少ITO导电玻璃表面的氧缺陷,提高表面电阻和功函数,进而降低了 ITO薄膜与发光层之间的势垒,而且,硫化后ITO导电玻璃表面的粗糙度和透过率均未发生很大的改变,这种阳极修饰方法能够有效地提高光的透过率和稳定性。US 2006/0049754 Al公开了一种阳极层表面处理方法,利用等离子体溅射含氟分子的前躯体对阳极表面进行修饰,在其表面形成一层金属氟化物,提高了器件的空穴注入性能。US 2007/0170421 Al公开了热蒸镀方法在阳极修饰层制备方面的应用,阳极修饰层材料选择(CxFy)n系列化合物,该方法不仅降低器件的加工难度,同时器件的整体性能得到很大的提升。CN 1822410A中公开了一种有机电致发光薄膜的电化学沉积制备方法及该类薄膜在制备电致发光器件中的应用,由电活性单元和发光单元通过化学键连接形成的单体在乙腈和二氯甲烷的混合溶液中电化学聚合,该器件具有工艺简单、器件发光效率高、效率受电化学掺杂影响小、容易控制面积尺寸和发光颜色可调的优点。酞菁铜类、聚苯胺以及其它导电聚合物材料也被广泛地应用于有机电致发光器件的空穴注入层材料中,以对阳极进行修饰,提高空穴注入效率。CN 1983664A公开了在有机电致发光器件的阳极ITO导电玻璃上沉积十六氟代酞菁铜构成强拉电子分子层,形成完整偶极层,通过改变有机层厚度和器件结构,提高了有机电致发光器件的发光效率,降低了操作电压。A. J. Heeger (Y. Yang,A. J. Heeger,Applied Physics Letter, 1994,64,1245-1247) 报道了樟脑磺酸掺杂的聚苯胺作为有机电致发光器件的空穴注入层,首次实现了导电聚合物对发光器件的阳极修饰,与未掺杂聚苯胺阳极修饰层比较,掺杂后的聚苯胺修饰层的引入,提高了空穴注入效率,电压为4. OV时的发光亮度提高了两个数量级。US 2006/0240280 Al公开了具有强氧化性的四取代基四氰基对醌二甲烷(R4-TCNQ)系列化合物作为有机电致发光器件的阳极修饰层,结果表明,阳极修饰层通过接收来自阳极材料的电荷,在阳极表面形成稳定的、高功函数的接触界面,能够提高器件的整体稳定性,同时,该修饰层还充当器件的空穴注入层,降低了器件的开启电压,提高了器件整体性能。近年来,新型导电聚合物聚噻吩在该领域也引起了越来越多的重视。Gross等人 (Markus Gross,David C. MillIer,Heinz-Georg Nothofer,Ulrich Scherf, Dieter Neher,Christoph Brauchle, Klaus Meerholz, Nature, 2000,405,661-665)报道了使用聚(4, 4’-二甲氧基连噻吩)(PDBT)修饰的ITO导电玻璃作为阳极,在溶液中进行电化学掺杂,使用聚芴类(PF)物质作为发光层制备有机电致发光器件,结果表明器件性能随掺杂程度的提高而提高° L. Dunsch (F. Zhang, A. Petr, U. Kirbach, L. Dunsch, Journal of Materials Chemistry, 2003,13, 265-267)报道了聚连噻吩薄膜(PbT)的电化学聚合及其在有机电致发光器件中的应用,性能测试表明,聚连噻吩对ITO导电玻璃阳极的修饰使得多层器件 ITO/PbT/NPB/Alq3/Mg:Ag的最大发光效率由1. llm/W提高至1. 71m/ff,电压为IOV时的发光亮度和电流密度均提高一个数量级,开启电压由IOV降低至6. 5V。Heqing Tang (H. Tang, Ζ. Zhou, Y. Zhong,H. Liao,L. ZhuJhin Solid Films,2006,515,2447-2451)报道了聚(3-甲基噻吩)-聚连噻吩薄膜的电化学共聚合及其应用,以ITO导电玻璃作为电化学聚合的工作电极,直接完成了聚(3-甲基噻吩)_聚连噻吩薄膜对有机电致发光器件的阳极修饰,使器件ITO/p0lymer/TPD/Alq3/Mg-Ag显示优异的性能,当电压为4V时,器件的发光亮度达到 100cd/m2。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种工艺简单的,所得有机电致发光器件的阳极能够提高器件的亮度和量子效率。本专利技术的是采用电化学沉积的方法,在阳极 ITO导电玻璃表面修饰聚(3,4_二氧乙基噻吩)/聚(对苯乙烯磺酸)(PED0T:PSS)薄膜,并将修饰后的ITO导电玻璃作为有机电致发光器件的阳极。本专利技术的包括以下步骤(1)电解质溶液的配制将3,4_ 二氧乙基噻吩(EDOT)和掺杂剂溶于有机溶剂中,得到电化学沉积所需的电解质溶液;所述的电解质溶液中EDOT的含量为1 IOwt %,掺杂剂的含量为0. 05 5wt%,余量为有机溶剂;所述的掺杂剂可以选自聚苯乙烯磺酸(PSSH)、聚苯乙烯磺酸钠、聚苯乙烯磺酸钾、 聚苯乙烯磺酸铵所组成的组中的至少一种;(2)修饰层的电化学沉积将步骤⑴得到的电解质溶液倒入安装有Ag/AgCl或甘汞电极作为参比电极、钼片或不锈钢片作为对电极、经刻蚀的ITO导电玻璃作为工作电极的电化学反应装置中,设定好外加电压后,开启开关;EDOT开始在经刻蚀的ITO导电玻璃上聚合沉积成聚(3,4- 二氧乙基噻吩)(PEDOT),同时聚苯乙烯磺酸根(PSS-)在PEDOT中掺杂,得到聚(3,4- 二氧乙基噻吩)/聚(对苯乙烯磺酸)(PED0T:PSQ薄膜修饰的ITO导电玻璃;然后,将PEDOT PSS 薄膜修饰的ITO导电玻璃从电解质溶液中取出,清洗(可用丙酮清洗),并将清洗后的 PEDOTPSS薄膜修饰的ITO导电玻璃置于烘箱中进行干燥(可在温度为60 120°C下进行干燥;干燥时间可为0. 5 M小时),得到作为有机电致发光器件的阳极使用的表面修饰有PED0T:PSS薄膜的ITO导电玻璃。所得产品在惰性气体(如氮气气氛)气氛下保护存放。所述的ITO导电玻璃的刻蚀可参考文献“盐酸溶解-铝置换-熔炼-电解工艺从废ITO靶材制备高纯铟(徐东升,刘家祥,有色金属,2008,60,74-76) ”的方法刻蚀ITO导电玻璃。在浓度为3mol/L的盐酸中浸泡刻蚀ITO导电玻璃表面的铟-锡氧化物。在浸泡刻蚀之前,首先将需要保留的部分用保护层粘贴覆盖进行保护,未被保护的ITO导电玻璃表面在浸泡刻蚀过程中被盐酸腐蚀掉,进而得到所需形状的ITO导电玻璃。刻蚀后的ITO导电玻璃依次经过清洁剂、乙醇、丙酮等有机溶剂超声清洗,然后在紫外光下照射1小时后备用。所述的有机溶本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种有机电致发光器件的阳极修饰方法,其特征是,该方法包括以下步骤:(1)电解质溶液的配制将3,4-二氧乙基噻吩和掺杂剂溶于有机溶剂中,得到电解质溶液;所述的电解质溶液中3,4-二氧乙基噻吩的含量为1~10wt%,掺杂剂的含量为0.05~5wt%,余量为有机溶剂;所述的掺杂剂选自聚苯乙烯磺酸、聚苯乙烯磺酸钠、聚苯乙烯磺酸钾、聚苯乙烯磺酸铵所组成的组中的至少一种;(2)修饰层的电化学沉积将步骤(1)得到的电解质溶液倒入安装有Ag/AgCl或甘汞电极作为参比电极、铂片或不锈钢片作为对电极、经刻蚀的ITO导电玻璃作为工作电极的电化学反应装置中,设定好外加电压后,开启开关;3,4-二氧乙基噻吩开始在经刻蚀的ITO导电玻璃上聚合沉积成聚(3,4-二氧乙基噻吩),同时聚苯乙烯磺酸根在聚(3,4-二氧乙基噻吩)中掺杂,得到聚(3,4-二氧乙基噻吩)/聚(对苯乙烯磺酸)薄膜修饰的ITO导电玻璃;然后,将聚(3,4-二氧乙基噻吩)/聚(对苯乙烯磺酸)薄膜修饰的ITO导电玻璃从电解质溶液中取出,清洗,并将清洗后的聚(3,4-二氧乙基噻吩)/聚(对苯乙烯磺酸)薄膜修饰的ITO导电玻璃置于烘箱中进行干燥,得到作为有机电致发光器件的阳极使用的表面修饰有聚(3,4-二氧乙基噻吩)/聚(对苯乙烯磺酸)薄膜的ITO导电玻璃。...

【技术特征摘要】
1.一种有机电致发光器件的阳极修饰方法,其特征是,该方法包括以下步骤(1)电解质溶液的配制将3,4_ 二氧乙基噻吩和掺杂剂溶于有机溶剂中,得到电解质溶液;所述的电解质溶液中3,4-二氧乙基噻吩的含量为1 IOwt %,掺杂剂的含量为0. 05 5wt%,余量为有机溶剂;所述的掺杂剂选自聚苯乙烯磺酸、聚苯乙烯磺酸钠、聚苯乙烯磺酸钾、聚苯乙烯磺酸铵所组成的组中的至少一种;(2)修饰层的电化学沉积将步骤⑴得到的电解质溶液倒入安装有Ag/AgCl或甘汞电极作为参比电极、钼片或不锈钢片作为对电极、经刻蚀的ITO导电玻璃作为工作电极的电化学反应装置中,设定好外加电压后,开启开关;3,4_ 二氧乙基噻吩开始在经刻蚀的ITO导电玻璃上聚合沉积成聚 (3,4-二氧乙基噻吩),同时聚苯乙烯磺酸根在聚(3,4-二氧乙基噻吩)中掺杂,得到聚(3, 4-二氧乙基噻吩)/聚(对苯乙烯磺酸)薄膜修饰的ITO导电玻璃;然后...

【专利技术属性】
技术研发人员:周树云刘晓那严峻胡秀杰孙承华肖时卓陈萍
申请(专利权)人:中国科学院理化技术研究所
类型:发明
国别省市:11

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