本发明涉及有机发光二极管领域,尤其是涉及一种基于vox/pedot:pss双层空穴注入层的有机发光二极管及其制备。
背景技术:
1、如今,有机发光二极管即oled已经广泛应用于平板显示和固态照明领域,市场占用率不断上涨,如何进一步提升器件性能及稳定性,成为推动其商业化的关键因素。界面工程在设计高性能oled中起到关键作用,合适的空穴注入层能改善透明阳极和空穴传输层界面处的能级失配,从而促进空穴注入、改善载流子平衡并提升器件性能。相比于商业化的真空热蒸发法,溶液法具有成本低廉、技术简单、材料利用率高等优势。在溶液法制备oled中,高导电率和高透过率的pedot:pss是最常用的空穴注入材料之一,然而pedot:pss具有吸湿性和酸性,会腐蚀阳极氧化铟锡即ito,对器件稳定性产生不利影响,且ito阳极和空穴传输层之间通常存在较高的能量势垒,需要能级合适的空穴注入层来缓解界面处的能级失配,促进空穴的注入,相较之下,氧化钒即vox具有耐湿热性和出色的环境稳定性,且功函数可调,能够提供多种形式的能级匹配,但其本征电导率和空穴迁移率较低,直接作为oled空穴注入层时,会制约器件性能的进一步提升。且pedot:pss或vox作为单层空穴注入层时,均存在空穴注入界面的能级失配现象。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于vox/pedot:pss双层空穴注入层的有机发光二极管及其制备,解决现有pedot:pss或vox单独作为空穴注入层器件的性能和稳定性亟待改善的问题。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
3、一种有机发光二极管,其结构自下而上依次为:基底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极,所述空穴注入层为双层,其包括下层的vox层和涂覆在vox层上的pedot:pss层,其中,x的取值为2-2.5。
4、一种有机发光二极管的制备方法,包括以下步骤:
5、s1:选取氧化铟锡作为阳极材料,依次经过去离子水、有机试剂的清洗后烘干,进行紫外臭氧处理得到阳极层;
6、s2:双层空穴注入层的制备:在步骤s1处理后的阳极层上先旋涂三异丙醇氧钒和异丙醇的共混溶液,第一次退火后进行紫外臭氧处理得到vox层,之后再在vox层上旋涂pedot:pss溶液并第二次退火,形成双层空穴注入层;
7、s3:在双层空穴注入层上依次沉积空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极,即得到所述有机发光二极管。
8、进一步的,步骤s1中,所述有机试剂包括丙酮和异丙醇。
9、进一步的,所述三异丙醇氧钒和异丙醇的共混溶液的制备方法包括:将三异丙醇氧钒与异丙醇以体积比1:50-200混合,并搅拌均匀。
10、进一步的,步骤s2还包括:将三异丙醇氧钒和异丙醇的共混溶液用0.45μm有机系针式过滤头进行过滤。
11、进一步的,步骤s2中,所述旋涂三异丙醇氧钒和异丙醇的共混溶液的旋涂速度为3000-7500rpm,旋涂时间为30-60s。
12、进一步的,步骤s2中,pedot:pss溶液的旋涂速度为3000-7000rpm,旋涂时间为30-60s。
13、进一步的,步骤s2中,所述第一次退火的温度为30-180℃,第一次退火的时间为10-20min。
14、进一步的,步骤s2中,所述第二次退火的温度为120-150℃,第二次退火的时间为10-20min。
15、进一步的,步骤s3中,还包括:在真空度不高于6×10-4pa的条件下,采用真空热蒸发工艺在双层空穴注入层上依次沉积空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极。
16、与现有技术相比,本发明具有以下优点及有益效果:
17、(1)本发明提供了一种基于vox/pedot:pss双层空穴注入层的有机发光二极管,其制备工艺简单、成本低,可以用于实际应用当中,此外,ito、vox、pedot:pss和空穴传输层四者间形成了梯度的能级结构,改善了空穴注入界面处的能级失配,提升了空穴注入能力。因此,相比vox和pedot:pss各自单独作为空穴注入层的器件,发明器件展现出低启亮电压、更高的亮度和效率,且vox作为下层,可以有效阻挡强酸性pedot:pss对ito的腐蚀,能够有效提升器件的稳定性。
18、(2)本发明通过简单的旋涂工艺制备了双层空穴注入层,有效缓解了pedot:pss对ito阳极的腐蚀,器件稳定性得以提升,此外,通过本发明技术方案制备的有机发光二极管具备良好的应用效果,包括低启亮电压和高效率。
19、(3)本发明的技术方案转化后的预期收益和商业价值为:在商业化的oled中,基于vox/pedot:pss的双层空穴注入层可以代替目前常用的pedot:pss单层空穴注入层,并有机会应用在消费电子产品上,如手机、平板电脑、电视等。
1.一种有机发光二极管,其结构自下而上依次为:基底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极,其特征在于,所述空穴注入层为双层,其包括下层的vox层和涂覆在vox层上的pedot:pss层,其中,x的取值为2-2.5。
2.一种如权利要求1所述的有机发光二极管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
3.根据权利要求2所述的有机发光二极管的制备方法,其特征在于,步骤s1中,所述有机试剂包括丙酮和异丙醇。
4.根据权利要求2所述的有机发光二极管的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述三异丙醇氧钒和异丙醇的共混溶液的制备方法包括:将三异丙醇氧钒与异丙醇以体积比1:50-200混合,并搅拌均匀。
5.根据权利要求2所述的有机发光二极管的制备方法,其特征在于,步骤s2还包括:将三异丙醇氧钒和异丙醇的共混溶液用0.45μm有机系针式过滤头进行过滤。
6.根据权利要求2所述的有机发光二极管的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述旋涂三异丙醇氧钒和异丙醇的共混溶液的旋涂速度为3000-7500rpm,旋涂时间为30-60s。
7.根据权利要求2所述的有机发光二极管的制备方法,其特征在于,步骤s2中,pedot:pss溶液的旋涂速度为3000-7000rpm,旋涂时间为30-60s。
8.根据权利要求2所述的有机发光二极管的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述第一次退火的温度为30-180℃,第一次退火的时间为10-20min。
9.根据权利要求2所述的有机发光二极管的制备方法,其特征在于,步骤s2中,所述第二次退火的温度为120-150℃,第二次退火的时间为10-20min。
10.根据权利要求2所述的有机发光二极管的制备方法,其特征在于,步骤s3中,还包括:在真空度不高于6×10-4pa的条件下,采用真空热蒸发工艺在双层空穴注入层上依次沉积空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极。
