[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

本發明提供了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，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。本申請還提供了全碳點有機電致發光器件的制備方法。本申請通過在有機電致發光器件中引入n型碳點、固態熒光碳點和p型碳點，使得有機電致發光器件具有較高的最大亮度、效率以及運行壽命。

技術領域

本發明涉及有機電致發光器件技術領域，尤其涉及一種全碳點有機電致發光器件及其制備方法。

背景技術

發光二極管目前廣泛應用于消費電子產品，由于其比傳統液晶顯示器具有更高的光電效率、更高的對比度和更廣的色彩空間，已被視為照明和顯示領域的創新型產品。由于目前的光電材料或多或少存在著毒性高，穩定性低等問題，因此迫切需要開發無毒、穩定性好的新型光電材料，并將其應用于發光二極管中。

碳點作為一種低成本、低毒、高穩定性且原料豐富的優秀熒光納米材料開始被應用于發光二極管。目前碳點應用于多色發光二極管通常是將其作為熒光粉涂敷在基于GaN的UV或藍光芯片上來實現的，其僅僅利用了材料的光致發光特性。實際上，在電致發光二極管中使用碳點作為發射層是固態照明最有前景的應用。

由于目前碳點的電致發光機制還未被揭示，碳點基電致發光二極管的發展集中于高性能碳點的設計合成，而對器件結構的優化設計較少。現階段的碳點基電致發光二極管通常是基于傳統的ITO/PEDOT:PSS/EML/TPBi/LiF/Al正向結構來制備，這種低遷移率的體系不利于電致發光二極管的性能提升。高遷移率體系中的傳輸層大都通過溶液加工的方式制備，但是碳點中富含的不同官能團使得其溶解性多樣，在功能層沉積的過程中碳點上層的溶劑會對碳點層產生侵蝕，破壞薄膜間良好的接觸，降低二極管的性能。所以碳點易于功能化的特征應該被充分的利用來對其溶解性進行調整，獲得溶解性正交的碳點制備溶液加工的電致發光二極管。

為了提升碳點基電致發光二極管的性能，在器件優化的過程中最有效的方法就是平衡載流子在發光層的注入，因此如何平衡載流子的注入，得到高性能的碳點基電致發光二極管具有重要意義。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種有機電致發光器件，其具有較高的最大亮度、效率以及運行壽命。

有鑒于此，本申請提供了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，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。

優選的，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。

優選的，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。

優選的，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。