[發明專利]一種全碳點有機電致發光器件及其制備方法

在審

• 申請號: 202211272407.0
• 申請日: 2022-10-18
• 公開（公告）號: CN115528197A
• 公開（公告）日: 2022-12-27
• 發明（設計）人: 譚占鰲;馬環宇;賈浩然;趙彪;鄭夢蕓;張成楊;黨琦
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: H01L51/54
• 分類號: H01L51/54;H01L51/50;H01L51/56
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李偉

1.一種全碳點有機電致發光器件，包括依次疊加設置的導電基底、電子傳輸層、發光層、空穴傳輸層、空穴注入層和金屬電極，其特征在于，所述電子傳輸層中包括n型碳點，所述發光層中包括固態熒光碳點，所述空穴傳輸層中包括p型碳點。

2.根據權利要求1所述的全碳點有機電致發光器件，其特征在于，所述n型碳點的制備方法包括以下步驟：

將苝四甲酸二酐、聚乙烯亞胺和氫氧化鈉在乙醇中混合，進行溶劑熱反應，得到粗產品溶液；

將所述粗產品溶液濃縮后透析，得到碳點溶液；

將所述碳點溶液蒸發、干燥，得到n型碳點。

3.根據權利要求2所述的全碳點有機電致發光器件，其特征在于，所述苝四甲酸二酐、聚乙烯亞胺和氫氧化鈉的質量比為(0.1～1)：(0.02～1)：(0～2)且氫氧化鈉不為0，所述溶劑熱反應的溫度為100～200℃，時間為2～12h；所述透析的時間為12～36h，透析的透析袋規格為mw：500～5000；所述n型碳點的電子遷移率范圍為10^-5～10^-4cm²·V^-1·s^-1，能級為-5.68～-3.28eV。

4.根據權利要求1所述的全碳點有機電致發光器件，其特征在于，所述固態熒光碳點的制備方法包括以下步驟：

將對苯二乙腈和N,N-二(4-甲酰苯基)苯胺溶解于乙醇中混合，進行溶劑熱反應，得到粗產品溶液；

將所述粗產品溶液純化后蒸發、干燥，得到固態熒光碳點。

5.根據權利要求4所述的全碳點有機電致發光器件，其特征在于，所述對苯二乙腈和N,N-二(4-甲酰苯基)苯胺的質量比為(0.5～1)：(0.02～1)，所述溶劑熱反應的溫度為100～200℃，時間為2～12h；所述純化采用硅膠柱層析法，所述純化的洗脫劑為1：(0～10)的二氯甲烷和甲醇且甲醇不為0；所述固態熒光碳點的能級為-5.72～-3.53eV，具有良好的單獨成膜性，形成的薄膜在330～380nm激發下發出峰值波長在550～650nm范圍的可見光。

6.根據權利要求1所述的全碳點有機電致發光器件，其特征在于，所述p型碳點的制備方法包括以下步驟：

將三聚氰胺、乙腈和N,N-二(4-甲酰苯基)苯胺溶解于乙醇混合，進行溶劑熱反應，得到粗產品溶液；

將所述粗產品溶液純化，得到碳點溶液；

將所述碳點溶液蒸發、干燥，得到p型碳點。

7.根據權利要求6所述的全碳點有機電致發光器件，其特征在于，所述三聚氰胺、N,N-二(4-甲酰苯基)苯胺和乙腈的質量比為(0.5～1)：(0.02～1)：(0～1)且乙腈不為0；所述溶劑熱反應的溫度為100～200℃，時間為2～12h；所述純化采用硅膠柱層析法，所述純化的洗脫劑為1：(0～10)的二氯甲烷和甲醇且甲醇不為0；所述p型碳點的空穴遷移率率為10^-5～10^-4cm²·V^-1·s^-1，能級為-5.83～-3.14eV。

8.權利要求1所述的全碳點有機電致發光器件的制備方法，包括以下步驟：

A)將導電基底預處理后涂覆n型碳點溶液，再進行退火處理，得到電子傳輸層；

B)在所述電子傳輸層表面涂覆固態熒光碳點溶液，再進行退火處理，得到發光層；

C)在所述發光層表面涂覆p型碳點溶液，再進行退火處理，得到空穴傳輸層；

D)在所述空穴傳輸層表面依次沉積電子注入層和金屬陽極，得到全碳點有機電致發光器件。

9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，所述n型碳點溶液的濃度為2～10mg/mL，所述固態熒光碳點溶液的濃度為5～15mg/mL，所述p型碳點溶液的濃度為2～10mg/mL。

10.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于，步驟A)中，所述退火處理的溫度為50～200℃，時間為10～60min；步驟B)中，所述退火處理的溫度為50～250℃，時間為10～60min；步驟C)中，所述退火處理的溫度為50～200℃，時間為5～60mmin。