[發明專利]基于激光還原圖案化石墨烯電極的有機電致發光器件及制備方法

有效

• 申請號: 201210119123.8
• 申請日: 2012-04-21
• 公開（公告）號: CN102646795A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 孫洪波;馮晶;陳路
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H01L51/52
• 分類號: H01L51/52;H01L51/56;C03C17/36
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 張景林;劉喜生

1.一種基于激光還原圖案化石墨烯電極的有機電致發光器件，其特征在于：依次由襯底、作為引出電極的具有溝道結構的金電極、搭接在溝道兩側金電極上的微米量級圖案化石墨烯電極、有機功能層和陰極組成，有機功能層依次包括空穴注入層、空穴傳輸層、發光層兼作電子傳輸層；微米量級的圖案化石墨烯電極采用激光微納加工技術制備。

2.如權利要求1所述的一種基于激光還原圖案化石墨烯電極的有機電致發光器件，其特征在于：金電極的厚度為15～20nm，溝道的寬度為50～120μm；圖案化石墨烯電極的形狀為梯子型或領結型，其厚度為15～30nm，橫向長度為20～150μm，縱向長度為40～300μm；空穴注入層的厚度為20～40nm、空穴傳輸層的厚度為15～40nm、發光層兼作電子傳輸層的厚度為40～60nm。

3.如權利要求2所述的一種基于激光還原圖案化石墨烯電極的有機電致發光器件，其特征在于：襯底為蓋玻片；空穴注入層為m-MTDATA；空穴傳輸層NPB；發光層為Alq₃，同時也作為電子傳輸材料；陰極為復合型陰極LiF/Al。

4.權利要求3所述的一種基于激光還原圖案化石墨烯電極的有機電致發光器件的制備方法，其特征在于：首先在清洗干凈的蓋玻片襯底上，采用金屬沉積系統生長具有溝道結構的金電極作為引出電極，生長過程中系統的真空度控制在1×10^-3～3×10^-3Pa，通過銅絲掩膜在金電極中間位置留下寬度為50～120μm的溝道，金電極的厚度為15～20nm；然后將石墨烯氧化物的懸浮液旋涂于金電極之上，將金電極及其中間位置的溝道完全覆蓋，旋涂轉速為1000～3000rpm，旋涂時間為15～20s，石墨烯氧化物的厚度為80～100nm，將旋涂好石墨烯氧化物的襯底放入真空烘箱中，在35～40℃的真空環境下烘干，時間為40～60min；接著采用逐點掃描的激光直寫加工系統對石墨烯氧化物進行還原，還原的同時在石墨烯氧化物上制備出梯子型或領結型的圖案化石墨烯電極，并使得石墨烯電極搭接在溝道兩側的金電極上，石墨烯電極厚度為15～30nm，橫向長度為20～150μm，縱向長度為40～300μm；最后在多源有機分子氣相沉積系統中，在石墨烯電極上依次生長空穴注入層、空穴傳輸層、發光層兼作電子傳輸層和陰極，從而制備得到圖案化石墨烯作電極的有機電致發光器件。

5.如權利要求4所述的一種基于激光還原圖案化石墨烯電極的有機電致發光器件的制備方法，其特征在于：石墨烯氧化物的懸浮液的制備是將1～2g、平均尺寸為500～600μm片狀石墨、1～2g硝酸鈉、48～96mL濃硫酸、6～12g高錳酸鉀的混合物在0℃條件下的水浴鍋中攪拌60～90min，再升溫至25～35℃后繼續攪拌2～3小時；然后向混合溶液中在30min內緩慢加入超純水40～80mL，之后再依次加入100～200mL超純水和5～10mL質量濃度為30％的雙氧水；接著采用高速離心法將石墨氧化后的沉淀物提取出來，離心轉速為9000～12000r/s，離心時間為10～15min，再采用超純水將沉淀物反復清洗，使得酸性大幅度減弱，從而pH值接近于7；最后將接近中性的沉淀物超聲處理5～10min，從而將石墨層層剝離獲得了石墨烯氧化物的懸浮液。