[发明专利]一种有机光电器件及其制备方法

权利要求书

1.一种有机光电器件，包括衬底、阳极层、阴极层、设置在阳极层和阴极层之间的有机功能层，有机功能层包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阳极缓冲层、电子给体层、界面层、电子受体层和阴极缓冲层中的一种或多种，其特征在于，所述阳极层有以下两种方式中的一种构成：

①由导电薄膜和垂直于导电薄膜且呈紧密排列的磁性碳纳米管层构成的组合层；

②由掺杂了磁性碳纳米管且磁性碳纳米管方向垂直于衬底表面的导电薄膜构成。

2.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于，所述导电薄膜是金、铜、银等金属薄膜或聚(3，4-亚乙二氧噻吩)：聚苯乙烯基苯磺酸、聚苯胺类有机导电聚合物薄膜。

3.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于，所述磁性碳纳米管为表面均匀附着有磁性纳米颗粒的长度均匀的多壁碳纳米管。

4.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于，所述磁性碳纳米管的掺杂浓度小于45％。

5.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于，所述磁性碳纳米管为长度小于300nm的多壁碳纳米管。

6.根据权利要求3所述的有机光电器件，其特征在于，所述磁性纳米颗粒为直径小于或等于20nm的纳米Fe₃O₄粒子、纳米γ-Fe₂O₃粒子、碱土金属铁氧体颗粒、属于Al-Ni-Co体系的AlNiCo合金颗粒、属于Sm-Co体系的合金颗粒、属于Pt-Co体系的合金颗粒或属于Nd-Fe-B体系的合金颗粒及其混合物。

7.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于，有机光电器件为有机电致发光器件和有机太阳能电池。

8.根据权利要求1所述的有机光电器件，其特征在于：

当有机光电器件为有机电致发光器件和有机太阳能电池时，所述空穴注入层材料和阳极缓冲层材料包括聚(3，4-亚乙二氧噻吩)：聚苯乙烯基苯磺酸或者酞菁铜或者4，4’，4”-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)三苯胺或三氧化钼或五氧化二钒或三氧化钨等化合物中的一类；

当有机光电器件为有机电致发光器件时，所述空穴传输层材料是芳香族二胺类化合物或者芳香族三胺类化合物或咔唑类化合物，其中芳香族二胺类化合物是N，N’-二(萘亚甲基-1-yl)-N，N’-二(苯基)-联苯胺或者N，N’-二(3-甲基苯基)-N，N’-二(苯基)-联苯胺或者N，N’-二(萘亚甲基-1-yl)-N，N’-二(苯基)-2，2’-二甲基联苯胺，芳香族三胺类化合物是二-[4-(N，N-联甲苯-氨基)-苯基]环己烷，咔唑类化合物包括聚乙烯咔唑；

当有机光电器件为有机电致发光器件和有机太阳能电池时，所述电子传输层材料和电子注入层材料和阴极缓冲层材料是金属有机配合物、吡啶类、邻菲咯啉类、噁二唑类或咪唑类化合物材料中的一种材料，其中金属有机配合物包括8-羟基喹啉铝或者二(2-甲基-8-喹啉并)-4-(苯基苯酚)铝，吡啶类化合物包括三[2，4，6-三甲基-3-(吡啶-3-yl)苯基]-硼烷，邻菲咯啉类化合物包括2，9-二甲基-4，7-联苯-1，10-邻二氮杂菲(BCP)或者4，7-联苯-1，10-邻二氮杂菲，噁二唑类电子传输材料是2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-1，3，4-噁二唑或者1，3-二[(4-三元胺-丁基苯基)-1，3，4-重氮基酸-5-yl]苯，咪唑类电子传输材料是1，3，5-三(N-苯基-苯并咪唑-2)苯；

当有机光电器件为有机电致发光器件和有机太阳能电池时，所述发光层材料和界面层材料是具有高量子效率荧光特性的有机小分子化合物或高分子聚合物；

当有机光电器件为有机太阳能电池时，所述电子给体层材料为噻吩类材料、聚对苯乙炔及其衍生物、芳香胺类材料、稠环芳香化合物和酞菁染料，其中，噻吩类材料包括5-乙烯基-2-四聚噻吩、5-乙烯基-五聚噻吩、α，α-二(2，2-二氰基乙烯)-五聚噻吩、[2，6-(4，4-二-(2-乙基己基)-4H-环戊烯[2，1-b；3，4-b′]-二噻吩)-交替-4，7-(2，1，3-苯并噻二唑)]共聚物、(5，5-二辛基-[2，2′；5′，2”；5”，2]四聚噻吩)-交替-(2，7-芴-9-酮)]共聚物、聚(3-烷基噻吩)、3-己基取代聚噻吩，PPV衍生物包括聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1，4-苯撑乙烯撑]，聚[2-甲氧基，5-(3，7-二甲基-辛氧基)-对苯乙烯撑]，芳香胺类材料包括N，N′-二苯基-N，N′-二(3-甲基苯基)-1，1′-联苯-4，4′-二胺，稠环芳香化合物包括并四苯、并五苯，酞菁染料包括酞菁氢、亚酞菁、酞菁铜、酞菁锌、酞菁锡；

当有机光电器件为有机太阳能电池时，所述电子受体层材料为C60及其衍生物、噻吩类材料、PPV衍生物和稠环芳香化合物，其中，C60衍生物为(6，6)-苯基-C61-丁酸甲酯、(6，6)-苯基-C61-丁酸丁酯、1-(3-甲氧羰基)丙基-1-噻吩基-[6，6]-亚甲基富勒烯，噻吩类材料包括二氰基乙烯基-三聚噻吩、聚(3-氰基-4-己基噻吩)，PPV衍生物包括[氧杂-1，4-亚苯基-1，2-(1-氰基)-亚乙烯基-2，5-二辛氧-1，4-亚苯基-1，2-(2-氰基)-亚乙烯基-1，4-亚苯基]聚合物、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-α-氰基-对苯乙烯撑]，稠环芳香化合物材料包括3，4，9，10-苝四羧基-双苯并咪唑、3，4，9，10-苝四甲酸二酐。

9.一种有机光电器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

①利用丙酮、乙醇溶液和去离子水对衬底进行超声清洗，清洗后用干燥氮气吹干；

②将衬底移入真空蒸发室中进行金属薄膜的制备或采用旋涂的方法在衬底上进行导电聚合物薄膜的制备；

③将磁性碳纳米管均匀分散于有机溶剂中，采用旋涂的方法在导电薄膜的表面涂上磁性碳纳米管，在旋涂时在垂直于衬底的方向上施加磁场，使磁性碳纳米管在金属薄膜上紧密排列且方向垂直于衬底表面；

④在上述制备了定向排列的磁性碳纳米管薄膜的衬底上依次蒸镀或旋涂有机功能层，有机功能层包括空穴传输层、发光层、电子传输层、电子给体层和电子受体层中的一种或多种；

⑤保持上述真空室的压力不变，在有机功能层制备结束后在真空室中进行阴极的制备；

⑥将做好的器件传送到手套箱进行封装，手套箱为氮气氛围。