[发明专利]一种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

有机电致发光器件（Organic light-emitting Devices，简称OLEDs）是一种使用有机发光材料的多层发光器件。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，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。

阳极层作为其他层的基底，在有机电致发光器件中起着至关重要的作用。由于有机电致发光器件的阳极与发光层之间存在较大的注入势垒，不利于空穴的注入和器件性能的提高，通过对发光器件的阳极进行适当的处理可以提高器件的性能。通常制备阳极时，一般是在基底上通过溅射工艺覆盖一层透明导电薄膜如铟锡氧化物玻璃（ITO），铟锌氧化物玻璃（IZO）等材料，这种方法不仅各种元素如铟(In)，（Sn）的掺杂比例组成不易控制，导致ITO薄膜的形貌，载流子和传输性能难以控制，同时由于采用的是低温溅射技术，所制备的导电薄膜表面电阻高，薄膜与衬底的结合力不强，使得OLED在反复弯曲的过程中容易发生导电薄膜从衬底脱落的情况，影响OLED发光装置的发光稳定性。

近年来研究人员开发了导电高分子聚(3,4-二氧乙基噻吩)（PEDOT）与聚(对苯乙烯磺酸)（PSS）的复合材料(表示为PEDOT/PSS)作为新型的导电薄膜，该材料能够作为OLED发光装置的阳极替代物，其可用印刷，旋涂，打印等简单方式成膜，并且具备有可挠曲的性能，因此可以作为OLED的阳极材料。然而由于目前PEDOT/PSS复合材料的研究尚不成熟，其导电性有限，因此采用该材料制成的阳极也存在表面电阻高的问题，严重影响了有机电致发光器件的发光效率。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种阳极及其制备方法，所述阳极为石墨、聚苯胺、聚3,4-二氧乙基噻吩（PEDOT）和聚苯乙烯磺酸盐（PSS）形成的混合材料，使阳极在应用中有利于器件空穴的注入，同时提高空穴传输速率，且提高了器件的导电性和发光效率。本发明还提供了包含上述阳极的有机电致发光器件及其制备方法。

第一方面，本发明提供了一种阳极，所述阳极的材质为石墨、聚苯胺、聚3,4-二氧乙基噻吩（PEDOT）和聚苯乙烯磺酸盐（PSS）形成的混合材料，所述PEDOT和PSS的重量比为2:1～6:1，所述石墨在所述混合材料中的质量分数为1%～20%，所述聚苯胺在所述混合材料中的质量分数为10%～60%。

优选地，所述阳极的厚度为100～800nm。

优选地，所述聚苯胺分子量为10000～50000。

第二方面，本发明提供了一种阳极的制备方法，包括以下步骤：

提供所需尺寸的玻璃基板，清洗后干燥；

在玻璃基板上旋涂阳极，所述阳极的材质为石墨、聚苯胺、聚3,4-二氧乙基噻吩和聚苯乙烯磺酸盐形成的混合材料，具体制备方法为：首先将PEDOT和PSS按重量比为2:1～6:1进行混合，然后加水形成水溶液，PEDOT在水溶液中的质量分数为1%～5%，然后在水溶液中依次加入石墨和聚苯胺形成混合材料，石墨占混合材料的质量分数为1%～20%，聚苯胺占混合材料的质量分数为10%～60%，混合均匀后，将混合材料旋涂于玻璃基板上，烘干后得到阳极。

优选地，所述旋涂转速为500～8000rpm，旋涂时间为10～60s。

优选地，所述烘干温度为100～200℃，烘干时间为10～60min。

优选地，所述阳极的厚度为100～800nm。

优选地，所述聚苯胺分子量为10000～50000。

优选地，所述石墨为市售石墨。

石墨具有高比表面积和良好的光热特征，将适当比例的石墨掺杂到阳极材料中，可以提高阳极的导电性，从而减小阳极的表面电阻，避免薄膜缺陷的存在。

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

优选地，所述清洗后干燥为将玻璃基板依次用洗洁精，去离子水，丙酮，乙醇，异丙醇各超声15min，去除玻璃表面的有机污染物，清洗干净后风干。