本发明专利技术涉及使用具有高功函数的聚合物阳极的简化的有机电子器件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及包括具有高功函数的聚合物阳极的简化的有机电子器件。
技术介绍
作为自发射器件的有机发光器件具有例如宽视角、优异的对比度、快速的响应、高亮度、优异的驱动电压特性的优点，且可提供多色图像。 常规的有机发光器件包括阳极、阴极、及置于所述阳极和阴极之间的有机层。所述有机层可包括电子注入层(EIL)、空穴传输层(HTL)、发射层(EML)、电子传输层(ETL)和阴极。当在所述阳极和阴极之间施加电压时，从阳极注入的空穴经由HTL移动到EML，和从阴极注入的电子经由ETL移动到EML。所述空穴和电子在EML中复合以产生激子。当所述激子从激发态落到基态时，发射光。同时，已经在世界范围内进行了对可再生能量的许多研究。在这点上，作为未来能源，有机太阳能电池由于其使用太阳能的潜力已引起许多注意。与使用硅的无机太阳能电池相比，有机太阳能电池可更有效地形成薄膜且可以低制造成本制造，且因此可应用于多种柔性器件。常用在有机发光二极管和有机太阳能电池中的氧化铟锡(ITO)电极的成本由于铟的枯竭而持续增加，且ITO是脆的并在冲击或弯曲时易于破坏。因此，ITO不能应用于柔性器件。尽管已进行了对用于代替ITO的电极的研究，但是所开发的电极不具有足够的功函数。因此，在所述电极上形成用于平稳注入和传输电荷的多层结构。但是，该结构增加用于制备电子器件的材料的量和制造成本。因此，需要开发通过使用具有高功函数的柔性电极但不使用空穴传输/提取辅助层而具有拥有优异性能的简化结构的有机电子器件，和将所述有机电子器件应用于柔性器件以及常规的平板器件。
技术实现思路
本专利技术提供包括具有高电导率和高功函数的柔性电极的简化电子器件。根据本专利技术的一个方面，提供使用高功函数且高电导率的电极的电子器件，所述电极包括具有0. is/cm或更大的电导率的导电材料和低表面能材料,且具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面，其中在所述第二表面中所述低表面能材料的浓度大于所述第一表面的所述低表面能材料的浓度，且所述第二表面的功函数为5. OeV或更大。所述低表面能材料的浓度可在从所述第一表面至所述第二表面的方向上逐渐增加。所述低表面能材料可为具有至少一个F的氟化材料。所述导电材料可包括聚噻吩、聚苯胺、聚吡咯、聚苯乙烯、磺化聚苯乙烯、聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)、自掺杂的导电聚合物、其任意衍生物、及其任意组合。所述高功函数且高电导率的电极可进一步包括如下的至少一种金属纳米线、半导体纳米线、金属纳米点、石墨烯、还原的石墨烯氧化物、和石墨。所述金属纳米线可选自Ag、Au、Cu、Pt、娃化镍(NiSix)、金属碳纳米管、及其至少两种的任意复合物例如合金或核-壳结构，但不限于此。 所述半导体纳米线可选自Si、Ge、用B或N掺杂的Si、用B或N掺杂的Ge、及其至少两种的任意复合物例如合金或核-壳结构，但不限于此。所述金属纳米点可选自Ag、Au、Cu、Pt、及其至少两种的任意复合物例如合金或核-壳结构，但不限于此。至少一个由-S(Zltltl)或-Si (Zltll) (Z102) (Z103)表示的部分可附着到所述金属纳米线、半导体纳米线和金属纳米点的表面，其中Z1(I(I、Z1(I1、Z1(I2和Zltl3各自独立地为氢原子、卤素原子、取代或未取代的C1-C2tl烷基、或者取代或未取代的C1-C2tl烷氧基。所述第二表面的功函数可在5. OeV-6. 5eV的范围内。例如，所述第二表面的功函数可在5. 3eV-6. 2eV的范围内。所述电子器件可包括有机发光器件、有机太阳能电池、有机存储器件、或有机薄膜晶体管，但不限于此。可使用所有类型的有机电子器件、无机电子器件和能量器件。如果所述电子器件为包括具有5. OeV或更大的电离势(其比通常的氧化铟锡(ITO)电极的功函数(其在约4. 7-4. 9eV的范围内)大0. 3eV或更多)的发射层的有机发光器件，可使用根据本专利技术的高功函数且高电导率的电极代替ITO阳极。在这点上，所述高功函数且高电导率的电极的第二表面可面对所述发射层。另外，所述高功函数且高电导率的电极的第二表面可与所述发射层接触。或者，空穴传输层可选择性地置于所述高功函数且高电导率的电极和所述发射层之间。这里，所述高功函数且高电导率的电极的第二表面可与所述空穴传输层接触。通常，空穴注入层和空穴传输层置于所述ITO阳极和所述发射层之间。但是，由于使用所述高功函数且高电导率的电极，可不形成HIL和/或HTL。因此，可使用所述高功函数且高电导率的电极制造柔性有机发光显示器以及平板有机发光显示器，且可简化所述有机发光器件的结构。同时，如果所述电子器件为包括具有5. OeV或更大的电离势(其比通常的ITO电极的功函数大0.3eV或更多)的光活性层的有机太阳能电池，可使用根据本专利技术的高功函数且高电导率的电极代替ITO阳极。在这点上，所述高功函数且高电导率的电极的第二表面可面对所述光活性层。这里，所述高功函数且高电导率的电极的第二表面可与所述光活性层接触。通常，空穴提取层置于所述ITO阳极和所述光活性层之间。但是，由于使用所述高功函数且高电导率的电极，可不形成所述空穴提取层。因此，可使用所述高功函数且高电导率的电极制造柔性有机太阳能电池以及平板太阳能电池，且可简化所述有机太阳能电池的结构。附图说明通过参考附图详细描述其示例性实施方式，本专利技术的以上和其它特征和优点将变得明晰，其中图I是根据本专利技术实施方式的电极的示意性横截面图；图2是根据本专利技术实施方式的有机发光器件的示意性横截面图；图3示意性地显示所述有机发光器件的基底、电极(阳极)和空穴传输层(HTL)的功函数；图4是根据本专利技术实施方式的有机太阳能电池的示意性横截面图；图5是根据本专利技术实施方式的有机薄膜晶体管(TFT)的示意性横截面图；图6是说明X射线光电子能谱法(XPS)的能谱的图，其显示相对于溅射时间的根据实施例I制备的电极4的分子浓度； 图7是说明根据实施例I和对比例A制备的电极1-4和A的透光率的图；图8是说明根据实施例I制备的电极1-4的空穴迁移率的图；图9是说明根据实施例I制备的电极1-4的空穴注入效率的图；图10是说明根据实施例2和对比例1-3制备的有机发光二极管(OLED) 1-4和A-B的效率相对于亮度的图；图11是说明根据实施例2和对比例1-3制备的OLED 1-4和A-B的亮度相对于电压的图；和图12是说明根据实施例2和对比例1-3制备的OLED 1-4和A-B的亮度相对于时间的图。具体实施例方式下文中，将参照附图详细描述本专利技术的示例性实施方式。如本文中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的一种或多种的任何和全部组合。表述如“的至少一种(个)”当在要素列表之后时修饰整个要素列表且不是修饰所述列表的单独的要素。图I是根据本专利技术实施方式的高功函数且高电导率的电极15和基底10的示意性横截面图。高功函数且高电导率的电极15包括具有0. lS/cm或更大的电导率的导电材料和低表面能材料。高功函数且高电导率的电极15具有第一表面15A和与第一表面15A相反的第二表面15B。在第二表面15B中所述低表面能材料的浓度大于在第一表面15A中所述低表面能材料的浓度。第二表面15B可具有5. OeV或更大的功函数。具有I本文档来自技高网...
【技术保护点】
使用高功函数且高电导率的电极的电子器件，所述电极包括具有0.1S/cm或更大的电导率的导电材料和低表面能材料，且具有第一表面和与所述第一表面相反的第二表面，其中在所述第二表面中所述低表面能材料的浓度大于所述第一表面的所述低表面能材料的浓度，且所述第二表面的功函数为5.0eV或更大。
【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：李泰雨，禹成勋，
申请(专利权)人：浦项工科大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：
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