專利名稱：一種基于雙極有機材料的有機光電器件及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電子元器件中有機光電器件技術領域，涉及一種基于雙極有機材 料的有機光電器件。
背景技術：
光電子技術是繼微電子技術之后迅速發(fā)展的高科技含量的產(chǎn)業(yè)。而有機光 電子技術作為光電子技術的一部分，由于其具有使用有機材料這一巨大的優(yōu)勢 而進入快速發(fā)展的階段，有機太陽能電池、電漿平面顯示器、有機電致發(fā)光顯 示器、有機薄膜晶體管等有機光電子產(chǎn)品，都逐漸發(fā)展成熟，它們大大改善了 人類的生活。同時，光電子信息技術在社會生活各個領域的廣泛應用，也創(chuàng)造 了日益增長的巨大市場。發(fā)達國家都把光電信息產(chǎn)業(yè)作為重點發(fā)展的領域之一， 光電子信息領域的竟爭正在世界范圍展開。
有機材料在光電子器件中的廣泛應用為光電子技術的發(fā)展起到了推波助瀾 的作用。自1987年，美國柯達公司鄧青云等人在總結(jié)前人的基礎上發(fā)明了三明 治結(jié)構(gòu)超薄有機電致發(fā)光器件后，有機光電子器件進入高速發(fā)展的時期。有機 材料被廣泛應用于光電探測、太陽能電池、顯示器件等領域。通過有機材料的 應用，光電子器件的生產(chǎn)成本大幅度降低，性能有了很大提高。
通常，使用有機材料的光電子器件都是由多層有機材料組成，每一層材料 具有各自的獨立功能。以有機電致發(fā)光器件為例典型的三層器件結(jié)構(gòu)中，分 別具有電子傳輸功能、空穴傳輸功能和發(fā)光功能的三層有機薄膜共同組成了這 一器件；再以有機太陽能電池為例典型的雙層器件結(jié)構(gòu)中，激子是在酞菁酮 和富勒烯界面處分離，分別經(jīng)過電子和空穴傳輸材料后，電子和空穴分別到達 陰極和陽極，從而產(chǎn)生電壓。
由以上的器件結(jié)構(gòu)和器件工作原理可知，同時具有多種功能的有機材料的 開發(fā)是必要的，而且是必須的。這種同時具有傳輸電子和空穴功能的有機材料 叫做雙極功能有機材料，就是可以同時代替器件中的電子傳輸材料和空穴傳輸材料，尤其是在有機太陽能電池的應用中，這種具有雙極功能的有機材料中可 以有效的產(chǎn)生激子，為激子在器件中的解離，電子和空穴的分別傳輸提供可靠 的途徑，大大的簡化器件結(jié)構(gòu)，或者提高器件的性能。
本發(fā)明所要解決的問題是如何提供一種基于雙極有機材料的有機光電器 件，其中雙極有機材料通過引入同時具有吸電子能力和給電子能力的功能集團， 使其同時具有電子和空穴傳輸能力，并且有效產(chǎn)生激子，平衡了器件中的傳輸?shù)?載流子數(shù)量，優(yōu)化了器件結(jié)構(gòu)，提高了器件的光電轉(zhuǎn)化性能。
本發(fā)明所提出的技術問題是這樣解決的提供一種基于雙極有機材料的有
機光電器件，包括襯底、電極層和有機功能層，所述電極層設置于襯底表面， 有機功能層設置在電極層之間，所述有機功能層至少包括激子產(chǎn)生層，其特征 在于，所述激子產(chǎn)生層材料包括雙極有機材料，所述雙極有機材料，是同時引 入具有吸電子能力和給電子能力的功能基團，使材料同時具有電子和空穴的傳
輸能力并且有效產(chǎn)生激子，具有以下結(jié)構(gòu)骨架
其中，X和Y相同或者不同，X=l， 2， 3, 4……，Y=l， 2, 3， 4……； R2、 R3和R4為烷基耳又代基，表達式為CnH2n+1, n=l， 2， 3, 4……；或者 RP R2、 R3和R4為芳香基(如苯基，萘基)、雜環(huán)取代基(如呋喃、噻吩、吡咯、 吡啶、吡喃、喹啉、卩引咮、呻唑)以及在其上引入的基團，如氟、氯、氰基、羧 基；或者R!、 R2、 R3和R4為烷氧基、烯基、炔基、形成一個環(huán)基、氫基、鹵取 代基、芳氧基、氨基、磺酰基、甲硅烷基、胺曱?；?、亞硝基、甲酰、硫氰酸鹽 /酯和氰酸的一種或者多種。
按照本發(fā)明所提供的基于雙極有機材料的有機光電器件，其特征在于，所

發(fā)明內(nèi)容
7述結(jié)構(gòu)中R!、 R2、 R3和R4是以下(1 ) ~ (21)所示結(jié)構(gòu)式中的一種或者幾種的 組合
(1)
(2)<formula>formula see original document page 9</formula><formula>formula see original document page 10</formula>
按照本發(fā)明所提供的基于雙極有機材料的有機光電器件，其特征在于，所 述襯底是硅基板、玻璃和柔性基片的一種或者幾種；所述電極層是陰極層、陽 極層、柵極層、源極層和漏極層的一種或者幾種；所述有機功能層包括緩沖層、 電子注入層、電子傳輸層、空穴注入層、空穴傳輸層、空穴阻擋層和激子阻擋 層的一種或者幾種。
按照本發(fā)明所提供的基于雙極有機材料的有機光電器件，其特征在于，所 述有機光電器件是有機電致發(fā)光器件、有機場效應管或者有機光伏器件。
一種基于雙極有機材料的有機光電器件的制備方法，其特征在于，包括以 下步驟
① 利用洗滌劑、乙醇溶液、丙酮溶液和去離子水對襯底進行超聲清洗，清 洗后干燥；
② 將襯底傳送至真空蒸發(fā)室中進行電極層的制備；
③ 將制備好電極層的襯底移入真空室，進行等離子預處理；
④ 將處理后的村底在高真空度的蒸發(fā)室中，開始進行有機薄膜的制備，按 照器件結(jié)構(gòu)依次制備有機功能層，所述有機功能層包括激子產(chǎn)生層、電子和/或 空穴傳^T層、電子和/或空穴阻擋層、電子和/或空穴注入層和緩沖層的一種或者 幾種；
10⑤ 有機層處理結(jié)束后在真空蒸發(fā)室中進行其他電極層的制備；
⑥ 將制備的器件傳送到手套箱進行封裝，手套箱為惰性氣體氛圍；
⑦ 測試器件的光電性能參數(shù)。
按照本發(fā)明所提供的基于雙極有機材料的有機光電器件的制備方法，其特征在于，步驟④中將處理后的村底在旋涂機中進行有機功能層的旋涂，按照器件
結(jié)構(gòu)依次旋涂有機功能層；或者將處理后的村底在采用高真空室中蒸鍍法和旋涂機中旋涂法相結(jié)合的方法來按照器件結(jié)構(gòu)依次制備有機功能層。
本發(fā)明的有益效果本發(fā)明所提供的基于雙極有機材料的有機光電器件，雙極有機材料層中通過引入同時具有吸電子能力和給電子能力的功能基團，使此材料同時具有電子和空穴的傳輸能力，并且有效產(chǎn)生激子，有效的平衡了器件中傳輸?shù)妮d流子數(shù)量，優(yōu)化了器件結(jié)構(gòu)，提高了器件的光電轉(zhuǎn)化性能。更為重要的是，有機發(fā)光材料以其固有的多樣性為材料選擇提供了寬廣的范圍，通過對有機分子結(jié)構(gòu)的設計、組裝和剪裁，能夠滿足多方面不同的需要。根據(jù)本發(fā)明中提供的材料應用于不同的有機光電器件，可以實現(xiàn)不同的功能，本材料可以應用于有機電致發(fā)光器件，有機場效應管和有機光伏器件，在不同的環(huán)境和外界條件下實現(xiàn)發(fā)光、場效應和光伏效應。


圖1是本發(fā)明所提供的實施例1基于雙極有機材料的有機光伏電池的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明所提供的實施例2的結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明所提供的實施例2中所述器件的性能圖4是本發(fā)明所提供的實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖5是本發(fā)明所提供的實施例4中所述器件的性能圖6是本發(fā)明所提供的實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖7是本發(fā)明所提供的實施例6的結(jié)構(gòu)示意圖8是本發(fā)明所提供的實施例7的結(jié)構(gòu)示意圖9是本發(fā)明所提供的實施例7中所述器件的暗電流和光電流與電壓的測試曲線圖。其中，1、襯底，2、陽極層，3、有機功能層，4、陰極層，5、外加電源，6、柵電極，7、介電層，8、源電極，9、漏電極，31、激子產(chǎn)生層，32、激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)，33、激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)，34、空穴傳輸材料和雙極有機材料的混合層，35、空穴傳輸層，36、激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)，37、空穴傳輸層，38、激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)，39、電子傳輸層和激子阻擋層。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述
本發(fā)明的技術方案是提供一種基于雙極有機材料的有機光伏器件，如圖l所示，器件的結(jié)構(gòu)包括襯底l，陽極層2，激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)31,陰極層4，其中陽極層2位于襯底1表面，激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)31位于陽極層2和陰極層4之間，器件在光照下產(chǎn)生光伏效應。
本發(fā)明的技術方案是提供一種基于雙極有機材料的有機電致發(fā)光器件，如圖2所示，器件的結(jié)構(gòu)包括襯底l,陽極層2，激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)32,陰極層4，其中陽極層2位于襯底1表面，激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)32位于陽極層2和陰極層4之間，器件在外加電源5的驅(qū)動下發(fā)光。
本發(fā)明的技術方案是提供一種基于雙極有機材料的有機場效應管，如圖4所示，器件的結(jié)構(gòu)包括襯底l，柵電層6，激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)33，介電層7，源電才及層8，漏電才及層9。
本發(fā)明中襯底1為電極和有機薄膜層的依托，有一定的防水汽和氧氣滲透的能力，有較好的表面平整性，包括玻璃或柔性基片，柔性基片采用聚酯類、聚酰亞胺化合物中的一種材料或者較薄的金屬或者超薄玻璃。
本發(fā)明中陽極層2作為有機電致發(fā)光器件正向電壓的連接層，它要求有較好的導電性能、以及l(fā)交高的功函lt。通常采用無才幾金屬氧化物(如氧化銦錫ITO，氧化鋅ZnO)、有機導電聚合物(如PEDOT:PSS, PANI)或高功函數(shù)金屬材料(如金、銅、銀、4白)。
本發(fā)明中陰極層4作為器件負向電壓的連接層，它要求具有較好的導電性能和較低的功函數(shù)，陰極通常為低功函數(shù)金屬材料鋰、鎂、鉤、鍶、鋁、銦或銅、
12金、銀或者它們之間的合金；或者一層很薄的緩沖絕緣層(如LiF、 MgF2)和前面
所提到的金屬或合金。
本發(fā)明中的空穴傳輸層35和37材料為芳香族二胺類化合物或星形三苯胺化合物，或呻唑類聚合物，或聚p塞吩。所述芳香族二胺類化合物包括N,N，-雙-(3-甲基苯基)-N，N，-二苯基-[l,l，-聯(lián)苯基]-4,4，-二胺(TPD)或者N，N，-雙(3-萘基)-N，N'-二苯基-[U，-二苯基]-4,4，-二胺(NPB),所述星形三苯胺化合物是三_[4—(5_苯基_2-噻吩基)苯]胺(？丁0八丁八系列)，所述。卡唑類聚合物是聚乙烯?？ㄍ?PVK)。
本發(fā)明中雙極有機材料層31、 32、 33 、 34、 36和38材料為具有以下結(jié)構(gòu)
骨架:
2
其中，X和Y相同或者不同，X=l， 2, 3， 4......， Y=l, 2, 3, 4……；上
述結(jié)構(gòu)式中，R!、 R2、 113和R4為烷基取代基，表達式為CnH2n+1， n=l， 2， 3， 4......;
或者R,、 R2、 R^和R4為芳香基(如苯基，萘基)、雜環(huán)取代基(如呋喃、噻吩、吡洛、吡啶、吡喃、會啉、巧l哚、。卡唑)以及在其上引入的基團，如氟、氯、氰基、羧基；或者R,、 R2、 R3和R4為烷氧基、烯基、炔基、形成一個環(huán)基、氫基、卣取代基、芳氧基、氨基、磺?；豕柰榛?、胺甲酰基、亞硝基、曱酰、硫氰酸鹽/酯和氰酸的一種或者多種；根據(jù)取^^基團不同材料包括聚(氮，氮-二 (2， 6-二丙烷基苯基)-1, 4, 5， 8-(萘基-四羧基二酰亞胺)/聚(3， 4-乙烯二氧逸吩 )(poly(N, N-bis (2， 6-disopropylphenyl)陽l， 4, 5,8-naphthalene-tetracarboxylic diimide)-poly (3 ，4-ethylenedioxythiophene)PDPhNTCDI-PEDOT)。X
o o
PDPhNTCDI-PEDOT
本發(fā)明中所述結(jié)構(gòu)中R" R2、 R3和R4是以下(1) ~ (21)所示結(jié)構(gòu)式中的-種或者幾種的組合
(1)
(2)<formula>formula see original document page 15</formula>R6= (1) - (16)
R7,R8= (1) - (16)
(17)
(18)
R7，R8= (1) - (16) R7，RS= (1) - (16)
(19) (20)
R7，R8= (1) - (16)(21)。
本發(fā)明中的電子傳輸層和空穴阻擋層39材料為具有大共軛結(jié)構(gòu)的平面芳香族化合物，它們大多具有較好的電子接受能力，同時在一定偏壓下又能夠有效傳遞電子。它包括金屬配合物材料如8-羥基喹啉鋁(Alq3)， 8-羥基奮啉鎵(Gaq3)，雙[2-(2-羥基苯基-l)-吡啶]鈹(Bepp2),噁二唑類電子傳輸材料，如2-(4-二苯基)-5-(4-叔丁苯基)-l，3，4-噁二唑(PBD),咪唑類電子傳輸材料，如1,3，5-三(N-苯基-2-苯并咪唑-2)苯(TPBI),或者1,10-鄰菲羅林衍生物BCP， 1,3，5-三(N-苯基-2-苯并咪唑)苯TPBI或有機硼空穴阻擋作用的材料。
本發(fā)明中柵極6位于基板背面，材料可采用普通的金屬制成。這種金屬的具體實例包括，但不限于，金(Au)、銀(Ag)、鋁(Al)、鎳(Ni)、銦錫氧化物(ITO)。
本發(fā)明中介質(zhì)層7,厚度在200 nm 50Q nm之間，可單層旋涂也可以多層
16旋涂。材料采用有機高分子材料，在基板的整個表面上形成有機材料絕緣層。有機材料可以包括聚乙烯基吡咯烷酮(PVP， poly-vinyl-pyrrolidone)和聚甲基 丙烯酸曱酉旨(PMMA， poly-methyl-methacrylate)之一。本發(fā)明中源電極8，漏電極9，是具有一定厚度的金屬或者導電薄膜，如 Al金屬、Au金屬、Cu金屬、Cr金屬等，或者是具有良好的物理性質(zhì)、化學 性質(zhì)，例如氧化銦錫(ITO)或氧化鋅錫(IZO)等導電薄膜。采用本發(fā)明制備的有機光電器件結(jié)構(gòu)舉例如下玻璃/IT0/激子產(chǎn)生層/陰極層；玻璃/IT0/空穴傳輸層/激子產(chǎn)生層/陰極層；玻璃/ITO/空穴傳輸層激子產(chǎn)生層/陰極層；玻璃/ITO/空穴傳輸層/激子產(chǎn)生層/空穴阻擋層/電子傳輸層/陰極層；玻璃/導電聚合物/激子產(chǎn)生層/陰極層；玻璃/導電聚合物/空穴傳輸層/激子產(chǎn)生層/陰極層；玻璃/導電聚合物/空穴傳輸層激子產(chǎn)生層/陰極層；玻璃/導電聚合物/空穴傳輸層/激子產(chǎn)生層/空穴阻擋層/電子傳輸層/陰極層；柔性聚合物襯底/ITO/激子產(chǎn)生層/陰極層；柔性聚合物襯底/ITO/空穴傳輸層/激子產(chǎn)生層/陰極層；柔性聚合物襯底/ITO/空穴傳輸層激子產(chǎn)生層/陰極層；柔性聚合物襯底/ITO/空穴傳輸層/激子產(chǎn)生層/空穴阻擋層/電子傳輸層/陰極層。其中所述激子產(chǎn)生層是由雙極有機材料構(gòu)成。 以下是本發(fā)明的具體實施例 實施例1如圖1所示，有機光伏器件的結(jié)構(gòu)中包括襯底1、陽極層2、陰極層4和 激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)31。器件的激子產(chǎn)生層材料為雙極有機材料PDPhNTCDI-PEDOT,陰極層材 料為Ag。整個器件結(jié)構(gòu)描述為玻璃襯底/ITO/雙才及有^幾材料PDPhNTCDI-PEDOT (150 nm)/Ag(100 nm)制備方法如下
① 利用洗滌劑、乙醇溶液和去離子水對透明導電基片ITO玻璃進行超聲清 洗，清洗后用千燥氮氣吹干。其中玻璃襯底上面的ITO膜作為器件的陽極層， ITO膜的方塊電阻為10Q/口，膜厚為180nm。
② 將干燥后的基片在真空室中，在氣壓為20Pa的氧氣壓環(huán)境下對ITO玻 璃進行低能氧等離子預處理10分鐘，濺射功率為~ 20 W。
③ 將處理后的透明襯底在旋涂機中進行有機薄膜雙極有機材料 PDPhNTCDI-PEDOT的旋涂；
④ 在有機層旋涂結(jié)束后進行金屬電極的制備。其氣壓為3xl(T3Pa,蒸鍍速 率為 lnm/s,膜層厚度為100 nm。蒸鍍速率及厚度由安裝在基片附近的膜厚 儀監(jiān)控。
⑤ 將做好的器件在手套箱中進行封裝，手套箱為99.9°/。氮氣氛圍。
⑥ 測試器件的光電流和暗電流-電壓特性。
實施例2
如圖2所示，有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)中包括襯底1、陽極層2、陰極層 4和激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)32，外加電源5。
器件的激子產(chǎn)生層材料為雙極有機材料PDPhNTCDI-PEDOT，陰極層材 料為Mg:Ag合金。整個器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃襯底/ITO/雙極有機材料PDPhNTCDI-PEDOT (150讓)/ Mg:Ag(100
nm)
器件的制備方法如下
① 利用洗滌劑、乙醇溶液和去離子水對透明導電基片ITO玻璃進行超聲清 洗，清洗后用干燥氮氣吹干。其中玻璃襯底上面的ITO膜作為器件的陽極層， ITO膜的方塊電阻為10n/口，膜厚為180 nm。
② 將干燥后的基片在真空室中，在氣壓為20Pa的氧氣壓環(huán)境下對ITO玻 璃進行低能氧等離子預處理10分鐘，濺射功率為0~20W。
③ 將處理后的透明襯底在旋涂機中進行有機薄膜雙極有機材料④ 在有機層蒸鍍結(jié)束后進行金屬電極的制備。其氣壓為3xl(T3Pa，蒸鍍速 率為 lnm/s，合金中Mg和Ag比例為~ 10:1,膜層厚度為100nm。蒸鍍速率 及厚度由安裝在基片附近的膜厚儀監(jiān)控。⑤ 將做好的器件在手套箱中進行封裝，手套箱為99.9%氮氣氛圍。⑥ 測試器件的電流-電壓-亮度特性，同時測試器件的發(fā)光光i普參數(shù)。 有機電致發(fā)光器件的性能如圖3所示。實施例3有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)中包括襯底1、陽極層2、陰極層4和雙極有機材 料層和載流子注入層，外加電源5。器件的雙極有機材料層和載流子注入層材料PDPhNTCDI-PEDOT，陰極層 材料為Mg:Ag合金。整個器件結(jié)構(gòu)描述為玻璃襯底/ITO/ PDPhNTCDI-PEDOT (5 nm)/ NPB (30 nm)/ Alq3 (50nm)/Mg:Ag(100廳)器件的制備流程與實施例2相似。 實施例4如圖4所示，有機場效應器件的結(jié)構(gòu)中的基板1,柵電極6，介電層7, 激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)33,源電極8，漏電極9。器件的基板為Si,柵極為Au，絕緣層為PVP,雙極有機材料層 PDPhNTCDI-PEDOT,源、漏電極為Au。制備方法如下① 先對Si基板進行徹底的清洗，清洗后用干燥氮氣吹干；② 在Si基板的表面通過真空蒸鍍或者'踐射的方法蒸鍍柵電極Au;③ 通過光刻的方法刻蝕柵電極的圖形；④ 在鍍有柵電極的Si板的另 一側(cè)通過旋涂的方法旋涂上有機絕緣層PVP， 有機絕緣層PVP可以一次旋涂成膜，也可以分多次旋涂于Si基板上；⑤ 對旋涂上的有機絕緣層PVP進行加熱烘烤；19(D把已覆蓋有機絕緣薄膜PVP的Si基板旋涂有機半導體膜雙極有機材料
PDP固TCDI-PEDOT;
⑦然后在有才;L半導體層雙極有機材料上蒸鍍源電極，漏電極Au。通過光 刻形成源電極，漏電極圖案。
有機場效應管的性能如圖5所示。 實施例5
如圖6所示，有機光伏器件的結(jié)構(gòu)中包括襯底1、陽極層2、陰極層4和 激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)34。
器件的激子產(chǎn)生層材料為聚噻吩雙極有機材料PDPhNTCDI-PEDOT， 陰極層材料為Ag。整個器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃襯底/ITO/聚噻吩雙極有機材料PDPhNTCDI-PEDOT (150 nm)/Ag(100 nm)
器件的制備流程與實施例l相似。
實施例6
如圖7所示，有機光伏器件的結(jié)構(gòu)中包括襯底1、陽極層2、陰極層4、 空穴傳輸層35和激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)36。
器件的空穴傳輸層材料為聚噻吩，激子產(chǎn)生層材料PDPhNTCDI-PEDOT， 陰極層材料為Ag。整個器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃襯底/ITO/聚噻吩(100 nm)/雙極有機材料PDPhNTCDI-PEDOT (150 nm)/Ag(100腿)
器件的制備流程與實施例l相似。
實施例7
如圖8所示，有機光伏器件的結(jié)構(gòu)中包括襯底1、陽極層2、陰極層4、 空穴傳輸層37、激子產(chǎn)生層(雙極有機材料層)38、電子傳輸層和激子阻擋 層39。器件的空穴傳輸層材料為聚P塞吩，激子產(chǎn)生層材料為雙極有機材料PDPhNTCDI-PEDOT,電子傳輸層和激子阻擋層材料為BCP,陰極層材料為 Ag。整個器件結(jié)構(gòu)描述為玻璃襯底/ITO/聚噻吩(100 nm)/雙極有機材料PDPhNTCDI-PEDOT (150 nm)/BCP (20讓)/Ag(100腿)器件的制備流程與實施例l相似。有機光伏器件的光電流和暗電流與電壓關系如圖9所示。
權(quán)利要求
1、一種基于雙極有機材料的有機光電器件，包括襯底、電極層和有機功能層，所述電極層設置于襯底表面，有機功能層設置在電極層之間，所述有機功能層至少包括激子產(chǎn)生層，其特征在于，所述激子產(chǎn)生層材料包括雙極有機材料，所述雙極有機材料具有以下結(jié)構(gòu)骨架其中，X和Y相同或者不同，X＝1，2，3，4......，Y＝1，2，3，4......；R1、R2、R3和R4為烷基取代基，表達式為CnH2n+1，n＝1，2，3，4......；或者R1、R2、R3和R4為芳香基、雜環(huán)取代基以及在其上引入的基團；或者R1、R2、R3和R4為烷氧基、烯基、炔基、形成一個環(huán)基、氫基、鹵取代基、芳氧基、氨基、磺酰基、甲硅烷基、胺甲?；?、亞硝基、甲酰、硫氰酸鹽/酯和氰酸的一種或者多種。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙極有機材料的有機光電器件，其特征在于， 所述結(jié)構(gòu)中R4、 R2、 R3和R4是以下(1 ) (21 )所示結(jié)構(gòu)式中的一種或者幾種 的組合(1)(2)(3)(4)<formula>formula see original document page 3</formula><formula>formula see original document page 4</formula>
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙極有機材料的有機光電器件，其特征在于， 所述襯底是硅基板、玻璃和柔性基片的一種或者幾種；所述電極層是陰極層、 陽極層、柵極層、源極層和漏極層的一種或者幾種；所述有機功能層包括緩沖 層、電子注入層、電子傳輸層、空穴注入層、空穴傳輸層、空穴阻擋層和激子 阻擋層的一種或者幾種。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于雙極有機材料的有機光電器件，其特征在于， 所述有機光電器件是有機電致發(fā)光器件、有機場效應管或者有機光伏器件。
5、 一種基于雙極有機材料的有機光電器件的制備方法，其特征在于，包括 以下步驟① 利用洗滌劑、乙醇溶液、丙酮溶液和去離子水對襯底進行超聲清洗，清 洗后干燥；② 將襯底傳送至真空蒸發(fā)室中進行電極層的制備；③ 將制備好電極層的襯底移入真空室，進行等離子預處理；④ 將處理后的襯底在高真空度的蒸發(fā)室中，開始進行有機薄膜的制備，按 照器件結(jié)構(gòu)依次制備有機功能層，所述有機功能層包括激子產(chǎn)生層、電子和/或 空穴傳輸層、電子和/或空穴阻擋層、電子和/或空穴注入層和緩沖層的一種或者 幾種；⑤ 有機層處理結(jié)束后在真空蒸發(fā)室中進行其他電極層的制備； (D將制備的器件傳送到手套箱進行封裝，手套箱為惰性氣體氛圍； ⑦測試器件的光電性能參數(shù)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于雙極有機材料的有機光電器件的制備方法， 其特征在于，在步驟④中將處理后的襯底在旋涂機中進行有機功能層的旋涂， 按照器件結(jié)構(gòu)依次旋涂有機功能層；或者將處理后的襯底在高真空室中蒸鍍法 和旋涂機中旋涂法相結(jié)合的方法來按照器件結(jié)構(gòu)依次制備有機功能層。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于雙極有機材料的有機光電器件，包括襯底、電極層，其中電極層位于襯底表面，還包括設置在所述電極層之間的有機功能層，它至少包括基于雙極有機材料的激子產(chǎn)生層，該雙極有機材料通過引入同時具有吸電子能力和給電子能力的功能基團，使此材料同時具有電子和空穴的傳輸能力，并且有效產(chǎn)生激子，有效的平衡了器件中傳輸?shù)妮d流子數(shù)量，優(yōu)化了器件結(jié)構(gòu)，提高了器件的光電轉(zhuǎn)化性能。
文檔編號H01L51/46GK101504971SQ200910058350
公開日2009年8月12日 申請日期2009年2月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月17日
發(fā)明者于軍勝, 璐 李, 王娜娜, 蔣亞東 申請人:電子科技大學