[发明专利]一种阴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，特别涉及一种阴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

目前，有机电致发光器件(Organic Light Emission Diode，以下简称OLED)的发展十分迅速，为了获得其更多的应用领域，更简单的制作工艺，研究者们开发了多种结构的OLED发光装置，例如顶发射发光装置，倒置型发光装置。目前OLED器件可以与TFT（Thin Film Transistor，薄膜场效应晶体管)配置制备成大面积，高效率的AMOLED（有源矩阵有机发光二极体面板）器件，采用倒置型的OLED可以扩展AMOLED的制备方案并降低成本。

但是对于下出光的倒置OLED发光装置，通常需要一个高透明，高导电的电极作为阴极，石墨烯是有碳六元环组成的两维（2D）周期蜂窝状点阵结构，具有非常高的比较面积，其具有卓越的力学性能，是已知材料中最薄的一种，而且是最牢固坚硬的；有着良好的电学性能，在室温下的电子迁移率达到了15000cm²/V.S。其特殊的二维结构赋予其完美的量子隧道效应，可弯曲等一系列性质，在光电学器件中有着广泛的应用。但是石墨烯不能直接作为阴极使用，因为其功函达到了4.6eV，对于电子的注入不利，使器件的光效难以提高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种阴极，所述阴极包括依次层叠的石墨烯薄膜、p型层和n型层，解决了石墨烯薄膜对电子注入问题，本发明还提供了一种有机电致发光器件及其制备方法。

第一方面，本发明提供了一种阴极，所述阴极包括依次层叠的石墨烯薄膜、p型层和n型层，所述p型层的材质为碘化亚铜（CuI）、三氧化铼（ReO₃）或三氧化钼（MoO₃）掺杂到酞菁类物质形成的混合材料，所述CuI、ReO₃或MoO₃在酞菁类物质中的掺杂质量分数为1%～10%；所述酞菁类物质为酞菁铜（CuPc）、酞菁锌（ZnPc）、酞菁氧钒（VOPc）、酞菁氧钛(TiOPc)或酞菁铂（PtPc）；所述n型层的材质为碱金属化合物掺杂到有机物中形成的混合材料，所述碱金属化合物在有机物中的掺杂质量分数为5%～50%，所述碱金属化合物为碳酸锂（Li₂CO₃）、碳酸铷（Rb₂CO₃）、叠氮化铯（CsN₃）或碳酸铯（Cs₂CO₃），所述有机物为2-（4-联苯基）-5-（4-叔丁基）苯基-1,3,4-噁二唑（PBD）、4,7-二苯基-邻菲咯啉（Bphen）、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯)（TPBi）、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲（BCP）或8-羟基喹啉铝（Alq₃）。

优选地，所述石墨烯薄膜的厚度为40nm～100nm，所述p型层的厚度为4nm～10nm，所述n型层的厚度为5nm～20nm。

所述石墨烯薄膜具有高透明、高导电的优点，但是其功函达到了4.6eV，对于电子的注入不利；本发明在石墨烯薄膜上依次制备p型层和n型层，所述p型层的材质为碘化亚铜（CuI）、三氧化铼（ReO₃）或三氧化钼（MoO₃）掺杂到酞菁类物质形成的混合材料，CuI、ReO₃和MoO₃功函高，有助于空穴的注入；所述n型层的材质为碱金属化合物掺杂到有机物中形成的混合材料，碱金属化合物功函低，有助于电子的注入；在外部电场作用下，在p型层方面，空穴移向石墨烯导电薄膜，与石墨烯薄膜形成欧姆接触，在n型层方面，电子移向发光单元以提供电子。由于石墨烯薄膜不直接参与电子向发光单元的注入过程，其只起到透光和导电的作用，因此石墨烯的功函对电子的注入不存在影响，且能降低启动电压，提高器件的光效，因而本发明可以解决石墨烯作为阴极应用于OLED存在的问题。

第二方面，本发明提供了一种阴极的制备方法，包括以下步骤：

提供所需尺寸的玻璃基板，清洗后干燥；

将玻璃基板置于气相沉积室中，通入氢气使气相沉积室的压强维持在10Pa～1000Pa，随后将气相沉积室温度升温至600℃～1000℃，再通入碳源气体使气相沉积室的压强维持在10Pa～1000Pa，在所述玻璃基板上采用气相沉积的方法制备石墨烯薄膜；