一种近红外发光二极管及其制备方法

本发明涉及光电材料，特别涉及一种近红外发光二极管及其制备方法。

背景技术：

1、随着智能传感、公共安全、航空航天以及生物医疗等行业的快速发展，迫切需要开发环境友好且性能优异的近红外电子器件。基于有机半导体材料的新型近红外有机发光二极管(near-infrared organic light-emitting diode，nir oled)，由于结构简单、自发光、色可调、环境友好等特性而备受关注。

2、然而，当有机分子发光波长趋近到近红外时，受制于能隙规则，往往引起激子-振动耦合淬灭。相比可见光oled，近红外器件内部存在更多的能量损耗，发光效率较低。

3、因此，开展全溶液加工的高效率纯有机nir oled的能量调控研究，对于材料的选择、器件结构的设计、制备工艺的优化、器件性能的提高都具有科学指导价值。特别是通过降低全溶液加工nir oled器件内部的能量损耗，改善nir辐射发光性能，对全印刷的纯有机nir oled大面积生产以及商业化应用意义重大。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种近红外发光二极管及其制备方法，用以解决现有技术中没有比较可靠的针对近红外二极管内部能量损耗较大，发光效率较低的问题。

2、一方面，本发明实施例提供了一种近红外发光二极管，包括：

3、从下而上依次设置的阳极、空穴传输层、三元近红外发光层、电子传输层和阴极。

4、所述三元近红外发光层采用f8bt：pidt-2tpd：btt*。

5、另一方面，本发明实施例提供了一种近红外发光二极管的制备方法，包括以下步骤：

6、a、将透明导电玻璃基片进行清洗，形成阳极。

7、b、将有机半导体材料溶液旋涂在所述阳极上，形成空穴传输层。

8、c、将f8bt：pidt-2tpd：btt*溶于甲苯溶液中，得到三元近红外发光层溶液，将所述三元近红外发光层溶液旋涂在所述空穴传输层上，形成三元近红外发光层。

9、d、将tpbi溶液旋涂在所述三元近红外发光层上，形成电子传输层。

10、e、在所述电子传输层上蒸镀金属，形成阴极，从而得到近红外发光二极管。

11、在一种可能的实现方式中，在步骤c和步骤d之间，还采用溶液处理的界面修饰方法引入钝化层，所述钝化层采用聚乙烯亚胺。

12、在一种可能的实现方式中，步骤a包括：将透明导电玻璃基片进行清洗，得到清洗完成的透明导电玻璃基片，将所述清洗完成的透明导电玻璃基片放入烘箱进行烘干，并进行表面等离子活化处理，形成阳极。

13、在一种可能的实现方式中，步骤b包括：将有机半导体材料溶液依次进行过滤和超声处理，然后旋涂在所述阳极上，进行热退火处理，形成空穴传输层。

14、在一种可能的实现方式中，步骤c包括：将f8bt：pidt-2tpd：btt*溶于甲苯溶液中，得到三元近红外发光层溶液，将所述三元近红外发光层溶液采用一步旋涂法旋涂在所述空穴传输层上，进行退火处理，形成三元近红外发光层。

15、在一种可能的实现方式中，步骤c中，f8bt：pidt-2tpd：btt*的重量比例为1：1％-10％：0.5％-5％。

16、在一种可能的实现方式中，步骤d包括：将tpbi溶于氯苯溶液中，得到tpbi溶液，将所述tpbi溶液旋涂在所述三元近红外发光层上，形成电子传输层。

17、在一种可能的实现方式中，步骤e包括：在所述电子传输层上依次真空热蒸镀金属电极修饰层和金属电极，形成阴极，从而得到近红外发光二极管。

18、本发明中的一种近红外发光二极管及其制备方法，具有以下优点：

19、提出的三元近红外发光层采用f8bt：pidt-2tpd：btt*，通过调控f8bt：pidt-2tpd：btt*的混合重量比例，从而最大化共振能量转移，降低了近红外发光二极管的能量损耗，提高了发光效率；提出的采用溶液处理的界面修饰方法引入钝化层，所述钝化层采用聚乙烯亚胺，抑制了界面互溶。

技术特征：

1.一种近红外发光二极管，其特征在于，包括：

2.一种近红外发光二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种近红外发光二极管的制备方法，其特征在于，在步骤c和步骤d之间，还采用溶液处理的界面修饰方法引入钝化层，所述钝化层采用聚乙烯亚胺。

4.根据权利要求2所述的一种近红外发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤a包括：将透明导电玻璃基片进行清洗，得到清洗完成的透明导电玻璃基片，将所述清洗完成的透明导电玻璃基片放入烘箱进行烘干，并进行表面等离子活化处理，形成阳极。

5.根据权利要求2所述的一种近红外发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤b包括：将有机半导体材料溶液依次进行过滤和超声处理，然后旋涂在所述阳极上，进行热退火处理，形成空穴传输层。

6.根据权利要求2所述的一种近红外发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤c包括：将f8bt：pidt-2tpd：btt*溶于甲苯溶液中，得到三元近红外发光层溶液，将所述三元近红外发光层溶液采用一步旋涂法旋涂在所述空穴传输层上，进行退火处理，形成三元近红外发光层。

7.根据权利要求2所述的一种近红外发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤c中，f8bt：pidt-2tpd：btt*的重量比例为1：1％-10％：0.5％-5％。

8.根据权利要求2所述的一种近红外发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤d包括：将tpbi溶于氯苯溶液中，得到tpbi溶液，将所述tpbi溶液旋涂在所述三元近红外发光层上，形成电子传输层。

9.根据权利要求2所述的一种近红外发光二极管的制备方法，其特征在于，步骤e包括：在所述电子传输层上依次真空热蒸镀金属电极修饰层和金属电极，形成阴极，从而得到近红外发光二极管。

技术总结
本发明公开了一种近红外发光二极管及其制备方法，其中近红外发光二极管包括：从下而上依次设置的阳极、空穴传输层、三元近红外发光层、电子传输层和阴极；阳极采用透明导电玻璃基片；空穴传输层采用有机半导体材料；三元近红外发光层采用F8BT：PIDT‑2TPD：BTT<supgt;*</supgt;；电子传输层采用TPBi；阴极采用金属电极修饰层和金属电极。本申请提出的一种近红外发光二极管及其制备方法，通过调控F8BT：PIDT‑2TPD：BTT<supgt;*</supgt;的混合重量比例，从而最大化共振能量转移，降低了近红外发光二极管的能量损耗，提高了发光效率。

技术研发人员：郭坤平,唐喆,仇瑞瑞,任龙宇,王晓,张麦丽,张方晖
受保护的技术使用者：陕西科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15