一种提高有机电致发光器件性能的阳极修饰方法技术

一种提高有机电致发光器件性能的阳极修饰方法，用溶剂对空穴注入层进行接触处理。本发明专利技术利用溶剂对聚合物电致发光器件的空穴注入层进行简单的接触处理，可以提高空穴注入势垒，从而在阳极一侧有效阻挡空穴，实现有机发光层内电子和空穴的平衡，最终在不牺牲工作电压的基础上显著提高器件的亮度、效率和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
进入21世纪，人们对于平板显示技术的要求越来越高，虽然目前广泛使用的液晶显示已经对传统技术作了相当大的改进，但它自身不可克服的一些缺点，如视角小、亮度低、被动发光、温度特性差等，极大制约了液晶技术的进一步发展，无法满足日益发展的信息时代的需求。有机电致发光二 极管(OLED)就是在这种条件下应运而生的，它具有的广视角、自发光、工作电压低、可用于柔性显示及可实现大面积低成本制备等特性，让OLED技术迅速成为热门的新兴平板显示产业，受到研究者们的关注，并且开始走上了商业化的道路。因此，有机电致发光显示器具有广阔的发展前景。经过二十多年的努力，有机电致发光显示器件已经从最初的简单单层结构发展到高性能的含有多个功能层的三明治式夹层复合结构。当向OLED器件施加驱动电压时，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到有机发光材料的LUMO和HOMO能极中，而注入的电子和空穴结合形成电子空穴对，即激子，并通过激子的失活实现发光。近些年，OLED技术虽然已经取得很大进步，但要实现其大规模产业化，急需解决两个关键问题一性能和寿命。OLED作为双极型注入器件，其性能和稳定性主要取决于由高效双载流子注入实现的器件内的平衡载流子浓度。然而，电荷注入是由有机/金属界面上的注入势垒决定的，因此寻找功函数与有机发光材料的电子亲和势和电离能相匹配的电极材料是降低注入势垒的一种非常有效的方法。在阳极一侧，铟锡氧化物(ITO)是现在广泛应用的一种透明导电阳极材料，但是ITO的功函数(4.4-4. 7eV)太低，不能与常用有机发光材料的HOMO能级(5. 3_6. OeV)匹配。为了提高空穴注入，空穴注入层(HIL)被引入到了 ITO表面，以减小空穴注入势垒。目前，在聚合物电致发光器件(PLED)中使用最广泛且最成功的空穴注入材料是聚(3，4_乙撑二氧噻吩):聚(苯乙烯磺酸)(PEDOT:PSS)ο PEDOT:PSS在PLED器件中作为阳极缓冲层能够显著的提高聚合物有机电致发光器件的发光亮度、效率和寿命等性能。对于大部分带有有效空穴注入层的PLED器件来说，空穴相对于电子拥有更小的注入势垒，从而引起多余的空穴注入发光层。此外，现在广泛使用的共轭发光聚合物的空穴迁移率远大于其电子迁移率，这会进一步加剧有机发光层内的空穴密度大于电子密度的情况，引起激子的复合区域靠近阴极，损害器件的发光性能。Ben Khalifa等人在论文(M. BenKhalifa, D. Vaufrey, J. Tardy, Org. Electron. 5 (2004) 187.)中报道为了增加对载流子和激子的限定，减小空穴向阴极的泄漏，并将电子空穴的复合区域从阴极附近移到发光层的内部，从而提高激子复合几率和器件性能，一个很薄的BCP空穴阴挡层(HBL)被插入到DCM掺杂Alq3发光层和Alq3电子传输层之间以提高小分子OLED器件性能。然而，文中也指出由于电子在空穴阻挡层中的迁移率很低，因此在阴极一侧插入空穴阻挡层会在提高性能的同时显著的提高器件的工作电压，这对PLED器件的稳定性和产业化是非常不利的。Divayana 等人在论文(Y. Divayana, B. J. Chen, X. ff. Sun, K. S. Sarma, Appl. Phys.Lett. 88 (2006) 083508.)中报道在Alq3基底的蒸镀型小分子OLED器件中，BCP的空穴阻挡层被插入空穴注入层和空穴注入层之间，这样的结构帮助减小了流向阴极的空穴泄漏，并提高了器件的电流效率。综上，为解决OLED显示的两个瓶颈问题一性能和寿命，获得高性能的发光器件，实现高效平衡的电子空穴注入和传输是关键。现有技术普遍是在阴极一侧插入空穴阻挡层以增加载流子和激子的限制，提高激子复合几率和器件性能，但是由于电子在空穴阻挡层中的迁移率低，空穴阻挡层会在提高性能的同时也显著提高器件的工作电压。另外，也有少量的研究机构将空穴阻挡层插入在阳极侧，此种情况下工作电压的增加并不明显，但是这一技术现在主要用于蒸镀型小分子OLED器件，可应用这一技术的空穴阻挡层材料非常有限，且制备工艺采用热蒸镀工艺，复杂的制备过程和应用范围的限制都大大抑制了这一技术的广泛使用，并且器件性能的提高并不明显。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供。本专利技术所采取的技术方案是 ，用溶剂对有机电致发光器件的空穴注入层进行接触处理。所述的接触处理的环境为氧含量少于5ppm，相对湿度低于Ippm的环境。所述的溶剂为极性或非极性溶剂。所述的溶剂为甲醇或乙醇。所述的甲醇或乙醇的纯度彡99. 8%。所述的接触处理的时间为50s_2min。本专利技术的有益效果是本专利技术利用溶剂对聚合物电致发光器件的空穴注入层进行简单的接触处理，可以提高空穴注入势垒，从而在阳极一侧有效阻挡空穴，实现有机发光层内电子和空穴的平衡，最终在不牺牲工作电压的基础上显著提高器件的亮度、效率和稳定性。附图说明图I是实施例I器件的电流密度-电压-发光亮度曲线。图2是实施例I器件的电流密度-电流效率曲线。图3是实施例2器件的电流密度-电压-发光亮度曲线。图4是实施例2器件的电流密度-电流效率曲线。图5是实施例3器件的电流密度-电压曲线。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术做进一步的说明 实施例I : 为用甲醇或乙醇对空穴注入层进行接触处理，本实施例中，具体来说，所述的有机电致发光器件为PLED，该PLED的制备方法如下(包括了阳极修饰方法的步骤，并对该步骤进一步细化说明) (I)ITO玻璃基片的清洗和烘干 ITO玻璃方块电阻 20 Ω / □，尺寸15_X15mm方片。对ITO玻璃的清洁采用以下步骤丙酮一异丙醇一微米级半导体专用洗涤剂(ZT-3电子洗液与去离子水体积比为I :100的混合溶液)一两遍去离子水一新异丙醇各超声清洗10分钟，恒温烘箱中干燥两个小时备用。使用前，ITO净片需要在O2 plasma系统中进行处理(处理的条件参数190V ； 120mA ； IOOPa ；20min),目的是蚀除残余有机污迹、改善界面接触角、提高功函数。 2)空穴注入层制备 ITO玻璃基片处理完成以后，用匀胶机在阳极ITO玻璃上旋涂PEDOT :PSS作为空穴注入层，转速为2200转每分钟,然后于手套箱中200°C热处理10分钟，冷却后厚度为40_50nmo3)溶剂处理 待基片完全冷却至室温后，在手套箱气氛中，用小型匀胶机在PED0T:PSS表面上旋涂60 μ I的甲醇或乙醇，转速为2000转每分钟，旋转60秒左右即可。其中，需要说明的是手套箱内为氮气以获得低氧低湿度状态，手套箱内氧含量少于5ppm,相对湿度低于lppm。4)有机发光层制备 首先在手套箱内将P-PPV发光材料配制成浓度为10mg/ml的均匀溶液，溶剂为二甲苯，并用O. 45微米过滤头过滤。手套箱内为氮气以获得低氧低湿度状态，手套箱内氧含量少于5ppm,相对湿度低于lppm。调节匀胶机的转速为2500转每分钟，制备均匀致密的发光层，将发光层的厚度控制在80nm。(5)蒸镀金属阴极 电极蒸镀在爱德华蒸镀系统中完成。蒸镀过程中，整个蒸镀腔体内真空度控制在3X10_4 Pa 以下。首先蒸镀Ba金属为阴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高有机电致发光器件性能的阳极修饰方法，其特征在于：用溶剂对有机电致发光器件的空穴注入层进行接触处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：汪青，彭俊彪，王坚，陈亚文，艾娜，韩绍虎，董婷，胡典钢，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：