[发明专利]一种全碳点有机电致发光器件及其制备方法

说明书

本发明提供了一种全碳点有机电致发光器件，包括依次叠加设置的导电基底、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和金属电极，所述电子传输层中包括n型碳点，所述发光层中包括固态荧光碳点，所述空穴传输层中包括p型碳点。本申请还提供了全碳点有机电致发光器件的制备方法。本申请通过在有机电致发光器件中引入n型碳点、固态荧光碳点和p型碳点，使得有机电致发光器件具有较高的最大亮度、效率以及运行寿命。

技术领域

本发明涉及有机电致发光器件技术领域，尤其涉及一种全碳点有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

发光二极管目前广泛应用于消费电子产品，由于其比传统液晶显示器具有更高的光电效率、更高的对比度和更广的色彩空间，已被视为照明和显示领域的创新型产品。由于目前的光电材料或多或少存在着毒性高，稳定性低等问题，因此迫切需要开发无毒、稳定性好的新型光电材料，并将其应用于发光二极管中。

碳点作为一种低成本、低毒、高稳定性且原料丰富的优秀荧光纳米材料开始被应用于发光二极管。目前碳点应用于多色发光二极管通常是将其作为荧光粉涂敷在基于GaN的UV或蓝光芯片上来实现的，其仅仅利用了材料的光致发光特性。实际上，在电致发光二极管中使用碳点作为发射层是固态照明最有前景的应用。

由于目前碳点的电致发光机制还未被揭示，碳点基电致发光二极管的发展集中于高性能碳点的设计合成，而对器件结构的优化设计较少。现阶段的碳点基电致发光二极管通常是基于传统的ITO/PEDOT:PSS/EML/TPBi/LiF/Al正向结构来制备，这种低迁移率的体系不利于电致发光二极管的性能提升。高迁移率体系中的传输层大都通过溶液加工的方式制备，但是碳点中富含的不同官能团使得其溶解性多样，在功能层沉积的过程中碳点上层的溶剂会对碳点层产生侵蚀，破坏薄膜间良好的接触，降低二极管的性能。所以碳点易于功能化的特征应该被充分的利用来对其溶解性进行调整，获得溶解性正交的碳点制备溶液加工的电致发光二极管。

为了提升碳点基电致发光二极管的性能，在器件优化的过程中最有效的方法就是平衡载流子在发光层的注入，因此如何平衡载流子的注入，得到高性能的碳点基电致发光二极管具有重要意义。

发明内容

本发明解决的技术问题在于提供一种有机电致发光器件，其具有较高的最大亮度、效率以及运行寿命。

有鉴于此，本申请提供了一种全碳点有机电致发光器件，包括依次叠加设置的导电基底、电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层和金属电极，所述电子传输层中包括n型碳点，所述发光层中包括固态荧光碳点，所述空穴传输层中包括p型碳点。

优选的，所述n型碳点的制备方法包括以下步骤：

将苝四甲酸二酐、聚乙烯亚胺和氢氧化钠在乙醇中混合，进行溶剂热反应，得到粗产品溶液；

将所述粗产品溶液浓缩后透析，得到碳点溶液；

将所述碳点溶液蒸发、干燥，得到n型碳点。

优选的，所述苝四甲酸二酐、聚乙烯亚胺和氢氧化钠的质量比为(0.1～1)∶(0.02～1)∶(0～2)且氢氧化钠不为0，所述溶剂热反应的温度为100～200℃，时间为2～12h；所述透析的时间为12～36h，透析的透析袋规格为mw：500～5000；所述n型碳点的电子迁移率范围为10^-5～10^-4cm²·V^-1·s^-1，能级为-5.68～-3.28eV。

优选的，所述固态荧光碳点的制备方法包括以下步骤：

将对苯二乙腈和N,N-二(4-甲酰苯基)苯胺溶解于乙醇中混合，进行溶剂热反应，得到粗产品溶液；

将所述粗产品溶液纯化后蒸发、干燥，得到固态荧光碳点。