[发明专利]基于激光还原图案化石墨烯电极的有机电致发光器件及制备方法

权利要求书

1.一种基于激光还原图案化石墨烯电极的有机电致发光器件，其特征在于：依次由衬底、作为引出电极的具有沟道结构的金电极、搭接在沟道两侧金电极上的微米量级图案化石墨烯电极、有机功能层和阴极组成，有机功能层依次包括空穴注入层、空穴传输层、发光层兼作电子传输层；微米量级的图案化石墨烯电极采用激光微纳加工技术制备。

2.如权利要求1所述的一种基于激光还原图案化石墨烯电极的有机电致发光器件，其特征在于：金电极的厚度为15～20nm，沟道的宽度为50～120μm；图案化石墨烯电极的形状为梯子型或领结型，其厚度为15～30nm，横向长度为20～150μm，纵向长度为40～300μm；空穴注入层的厚度为20～40nm、空穴传输层的厚度为15～40nm、发光层兼作电子传输层的厚度为40～60nm。

3.如权利要求2所述的一种基于激光还原图案化石墨烯电极的有机电致发光器件，其特征在于：衬底为盖玻片；空穴注入层为m-MTDATA；空穴传输层NPB；发光层为Alq₃，同时也作为电子传输材料；阴极为复合型阴极LiF/Al。

4.权利要求3所述的一种基于激光还原图案化石墨烯电极的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于：首先在清洗干净的盖玻片衬底上，采用金属沉积系统生长具有沟道结构的金电极作为引出电极，生长过程中系统的真空度控制在1×10^-3～3×10^-3Pa，通过铜丝掩膜在金电极中间位置留下宽度为50～120μm的沟道，金电极的厚度为15～20nm；然后将石墨烯氧化物的悬浮液旋涂于金电极之上，将金电极及其中间位置的沟道完全覆盖，旋涂转速为1000～3000rpm，旋涂时间为15～20s，石墨烯氧化物的厚度为80～100nm，将旋涂好石墨烯氧化物的衬底放入真空烘箱中，在35～40℃的真空环境下烘干，时间为40～60min；接着采用逐点扫描的激光直写加工系统对石墨烯氧化物进行还原，还原的同时在石墨烯氧化物上制备出梯子型或领结型的图案化石墨烯电极，并使得石墨烯电极搭接在沟道两侧的金电极上，石墨烯电极厚度为15～30nm，横向长度为20～150μm，纵向长度为40～300μm；最后在多源有机分子气相沉积系统中，在石墨烯电极上依次生长空穴注入层、空穴传输层、发光层兼作电子传输层和阴极，从而制备得到图案化石墨烯作电极的有机电致发光器件。

5.如权利要求4所述的一种基于激光还原图案化石墨烯电极的有机电致发光器件的制备方法，其特征在于：石墨烯氧化物的悬浮液的制备是将1～2g、平均尺寸为500～600μm片状石墨、1～2g硝酸钠、48～96mL浓硫酸、6～12g高锰酸钾的混合物在0℃条件下的水浴锅中搅拌60～90min，再升温至25～35℃后继续搅拌2～3小时；然后向混合溶液中在30min内缓慢加入超纯水40～80mL，之后再依次加入100～200mL超纯水和5～10mL质量浓度为30％的双氧水；接着采用高速离心法将石墨氧化后的沉淀物提取出来，离心转速为9000～12000r/s，离心时间为10～15min，再采用超纯水将沉淀物反复清洗，使得酸性大幅度减弱，从而pH值接近于7；最后将接近中性的沉淀物超声处理5～10min，从而将石墨层层剥离获得了石墨烯氧化物的悬浮液。