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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及有机半导体,具体涉及一种有机发光二极管及其制备方法和应用。
技术介绍
1、在有机半导体器件中,由于电极与有机材料之间界面偶极层的存在,往往会导致即便电极和有机材料的能级相匹配也仍然会存在比较大的电荷注入势垒的问题,例如:氧化铟锡(ito)透明电极的功函数约为6.1ev,有机主体材料4,4'-双(n-咔唑)-1,1'-联苯(cbp)的最高占据分子轨道(homo)能级为6.0ev,ito与cbp的能级相匹配,但ito电极与cbp接触时两者之间却仍然会存在约0.5ev的电荷注入势垒。
2、电荷注入势垒的存在会对器件的注入电流及性能产生严重的影响,因此调控电极与有机半导体界面的偶极层对于优化器件性能至关重要。目前,主要是通过引入传输层、引入修饰电极、对传输层进行掺杂、在注入接触处引入缓冲层等手段来优化载流子的注入(kotadiya nb,lu h,mondal a,et al.universal strategy for ohmic hole injectioninto organic semiconductors with high ionization energies(vol 17,pg 329,2018)[j].nature materials,2018,17(6):563-563;huang f,liu h,lix,et al.enhancinghole injection by processing ito through moo3 and self-assembled monolayerhybri
3、因此,开发一种电流密度大、发光性能优异、结构简单、制备工艺简单、成本低的有机发光二极管具有十分重要的意义。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种有机发光二极管及其制备方法和应用。
2、本专利技术所采取的技术方案是:
3、一种有机发光二极管,其组成包括依次层叠设置的衬底、阳极层、界面层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层;所述界面层的组成包括以下物质中的至少一种:
4、所述发光层的组成包括主体材料和客体掺杂剂;所述主体材料的组成包括以下物质中的至少一种:
5、
6、优选地,所述客体掺杂剂为9-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-3,6-双(邻甲苯基)-9h-咔唑(ddcz)、1,2,3,5-四(咔唑-9-基)-4,6-二氰基苯(4czipn)、三(8-羟基喹啉)铝(alq3)中的至少一种。
7、优选地,所述衬底为硬性衬底或柔性衬底。
8、优选地,所述硬性衬底为玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底中的一种。
9、优选地,所述柔性衬底为聚酰亚胺薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯对苯二酸脂薄膜、聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、金属薄膜中的一种。
10、优选地,所述阳极层的组成包括au、pt、ag、氧化铟锡(ito)、掺氟二氧化锡(fto)、铟镓锌氧化物(igzo)中的至少一种。
11、优选地,所述界面层的厚度为1nm~5nm。
12、优选地,所述电子传输层的组成包括以下物质中的至少一种:
13、
14、优选地,所述电子传输层的厚度为30nm~50nm。
15、优选地,所述电子注入层的组成包括lif、csf、li2o中的至少一种。
16、优选地,所述电子注入层的厚度为1nm~10nm。
17、优选地,所述阴极层的组成包括al、ba、ca、cs中的至少一种。
18、优选地,所述界面层和发光层之间还设置有空穴传输层。
19、优选地,所述空穴传输层的组成包括以下物质中的至少一种:
20、
21、优选地,所述空穴传输层的厚度为30nm~100nm。
22、一种如上所述的有机发光二极管的制备方法包括以下步骤:
23、1)在衬底的单面涂覆电极材料,形成阳极层;
24、2)采用热蒸镀法在阳极层表面依次沉积界面层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层,即得有机发光二极管。
25、一种如上所述的有机发光二极管在制备显示设备或照明设备中的应用。
26、本专利技术的有益效果是:本专利技术的有机发光二极管具有电流密度大、发光性能优异、结构简单等优点,且其制备工艺简单、原料来源广、生产成本低,适合在显示/照明领域进行大规模工业化应用。
27、具体来说:
28、1)本专利技术的有机发光二极管中的界面层的组成材料的介电常数大,其可以使器件获得高的电流密度;
29、2)本专利技术的有机发光二极管中设置有界面层,其可以有效提升器件的发光性能;
30、3)本专利技术的有机发光二极管中的界面层的组成材料的可选择性大、来源广、成本低,可以满足多种器件的实际应用需求;
31、4)本专利技术的有机发光二极管的结构简单,且其制备工艺简单、原料来源广、生产成本低,适合在显示/照明领域进行大规模工业化应用。
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1.一种有机发光二极管,其特征在于,组成包括依次层叠设置的衬底、阳极层、界面层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层;所述界面层的组成包括以下物质中的至少一种:
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管,其特征在于:所述界面层的厚度为1nm~5nm。
3.根据权利要求1所述的有机发光二极管,其特征在于:所述电子传输层的组成包括以下物质中的至少一种:
4.根据权利要求1所述的有机发光二极管,其特征在于:所述电子传输层的厚度为30nm~50nm。
5.根据权利要求1所述的有机发光二极管,其特征在于:所述电子注入层的组成包括LiF、CSF、Li2O中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的有机发光二极管,其特征在于:所述电子注入层的厚度为1nm~10nm。
7.根据权利要求1~6中任意一项所述的有机发光二极管,其特征在于:所述界面层和发光层之间还设置有空穴传输层;所述空穴传输层的组成包括以下物质中的至少一种:
8.根据权利要求7所述的有机发光二极管,其特征在于:所述空穴传输层的厚度为30nm~100nm。
9.一种如权利要求1~6中任意一项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:
10.一种如权利要求1~8中任意一项所述的有机发光二极管在制备显示设备或照明设备中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种有机发光二极管,其特征在于,组成包括依次层叠设置的衬底、阳极层、界面层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层;所述界面层的组成包括以下物质中的至少一种:
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管,其特征在于:所述界面层的厚度为1nm~5nm。
3.根据权利要求1所述的有机发光二极管,其特征在于:所述电子传输层的组成包括以下物质中的至少一种:
4.根据权利要求1所述的有机发光二极管,其特征在于:所述电子传输层的厚度为30nm~50nm。
5.根据权利要求1所述的有机发光二极管,其特征在于:所述电子注入层的组成包括lif、csf、li2o中的至...
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