[发明专利]一种复合阳极及其制备方法和有机电致发光器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光领域，特别涉及一种复合阳极及其制备方法和有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

1987年，美国Eastman Kodak公司的C.W.Tang和VanSlyke报道了有机电致发光研究中的突破性进展。利用超薄薄膜技术制备出了高亮度，高效率的双层有机电致发光器件（OLED）。10V下亮度达到1000cd/m²，其发光效率为1.51lm/W，寿命大于100小时。

OLED的发光原理是基于在外加电场的作用下，电子从阴极注入到有机物的最低未占有分子轨道（LUMO），而空穴从阳极注入到有机物的最高占有轨道（HOMO）。电子和空穴在发光层相遇、复合、形成激子，激子在电场作用下迁移，将能量传递给发光材料，并激发电子从基态跃迁到激发态，激发态能量通过辐射失活，产生光子，释放光能。

在传统的发光器件中，器件内部的光只有18%左右是可以发射到外部去的，而其他的部分会以其他形式消耗在器件外部，界面之间存在折射率的差（如玻璃与ITO之间的折射率之差，玻璃折射率为1.5，ITO为1.8，光从ITO到达玻璃，就会发生全反射），引起了全反射的损失，从而导致整体出光性能较低。因此，有必要提高OLED的发光效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种复合阳极及其制备方法，所述复合阳极由依次层叠的玻璃基底、聚噻吩层、中间层和掺杂层组成；该复合阳极可应用于聚合物太阳能电池和有机电致发光器件，应用于有机电致发光器件时，有利于提高器件空穴的注入，同时提高器件的导电性和发光效率。本发明还提供了包含上述复合阳极的有机电致发光器件及其制备方法。

第一方面，本发明提供了一种复合阳极，所述复合阳极由依次层叠的玻璃基底、聚噻吩层、中间层和掺杂层组成；所述聚噻吩层的材质为聚3-己基噻吩（P3HT）、聚3-甲基噻吩（P3AT）和聚十二烷基噻吩（P3DDT）中的一种；所述中间层为聚(3,4-二氧乙基噻吩)（PEDOT）和聚(对苯乙烯磺酸)（PSS）按质量比为2:1～6:1的比例形成的混合材料；所述掺杂层为金属单质和金属氧化物按质量比为0.1:1～0.4:1的比例形成的混合材料，所述金属氧化物为三氧化钼（MoO₃）、三氧化钨（WO₃）和五氧化二钒（V₂O₅）中的一种；所述金属单质为银（Ag）、铝（Al）、铂（Pt）和金（Au）中的一种。

优选地，所述聚噻吩层的厚度为40～300nm。

优选地，所述中间层的厚度为5～20nm。

优选地，所述掺杂层的厚度为2～30nm。

优选地，所述玻璃基底为市售普通玻璃。

第二方面，本发明提供了一种复合阳极的制备方法，包括以下步骤：

提供所需尺寸的玻璃基底，清洗后干燥；

将P3HT、P3AT和P3DDT中的一种溶解到有机溶剂中得到浓度为8～30g/L的聚噻吩溶液，在玻璃基底上旋涂聚噻吩溶液得到聚噻吩层，旋涂转速为500～6000rpm，时间为5～30s，旋涂后在100～200℃下烘干15～60min；将PEDOT和PSS的按质量比为2:1～6:1的比例混合，加水后得到PEDOT质量分数为1%～5%的水溶液，在聚噻吩层上旋涂水溶液得到中间层，旋涂转速为500～8000rpm，时间为5～60s，旋涂后在100～200℃下烘干15～60min；最后在中间层上真空蒸镀金属单质和金属氧化物按质量比为0.1:1～0.4:1的比例形成的混合材料，得到掺杂层，所述金属氧化物为MoO₃、WO₃和V₂O₅中的一种；所述金属单质为Ag、Al、Pt和Au中的一种；掺杂层蒸镀压强为2×10^-4Pa～3×10^-3Pa，蒸镀速率为1～10nm/s。

优选地，所述聚噻吩层的厚度为40～300nm。

优选地，所述中间层的厚度为5～20nm。

优选地，所述掺杂层的厚度为2～30nm。

优选地，所述玻璃基底为市售普通玻璃。

优选地，所述有机溶剂为氯苯、氯仿、甲苯和对二甲苯中的一种。

优选地，所述提供所需尺寸的玻璃基底，具体操作为：将玻璃基底进行光刻处理，然后剪裁成所需要的大小。