CN109473571B - 一种具有导电能力的电致发光器件稀土纳米发光层的制备方法 - Google Patents

一种具有导电能力的电致发光器件稀土纳米发光层的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有导电能力的电致发光器件稀土纳米发光层的制备方法，将稀土配合物、PEO、PVK溶于氯仿和DMF的混合溶剂中，搅拌后，加入高效纳米导电物质，继续搅拌得到粘度均匀的悬浊液为纺丝溶液，利用稳定射流静电纺丝技术，控制纤维收集电极的旋转方向，制备超高取向结构的稀土配合物与导电物质的纳米复合发光纤维层；所述稀土配合物选自Eu(DBM)3phen、Tb(TTA)3bath；本发明制备工艺简单，避免使用昂贵的膜蒸镀设备。并且由于采用了稳定射流技术，可以得到近似无孔的导电发光纳米膜层，该膜层可有与蒸镀膜媲美的发光性能，以及良好的电子传输能力，且可以使电致发光器件变得更加轻薄和小型化，降低了电致发光器件的生产成本，适宜于工业生产。

Description

一种具有导电能力的电致发光器件稀土纳米发光层的制备 方法
技术领域
本发明涉及一种具有导电能力的电致发光器件稀土纳米发光层的制备方法。
背景技术
随着各类电致发光显示研究的不断深入，稀土发光材料在电致发光领域占有越来越重要的地位。同时人们逐渐把目光投向了性能更为优良的新型有机电致发光器件OLED，因其有着亮度高、节能、成本低的优势，产品在智能手机、电视，照明等领域得到成功且广泛的应用。
但是目前市场上，电致发光器件普遍存在着稳定性差、效率低、老化快、色度不纯、尺寸体积大等缺点。因此，具有着优良发光性能和电子传输能力的小型化、超薄化电致发光器件，越来越受到市场亲睐。
在这里，我们发明一种具有导电能力的电致发光器件稀土纳米发光层。掺有的纳米导电物质可以增强电致发光器件稀土配合物发光层的电子传输能力，使发光层具有优良的导电性能，减小电致发光器件的电阻，增强其发光能力。并且此技术可以大大的减小电致发光器件的体积，增强使用寿命，有效改善目前市场上电致发光器件的缺陷。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种采用稳定射流静电纺丝的方法制备的具有导电能力的电致发光器件稀土纳米发光层。将高效纳米导电物质（例如:纳米级的Pt、Au、Cu、CuS、SnO2、g-C3N4、少层与单层石墨烯、纳米碳管等），与稀土配合物（如：Eu（DBM）3phen、Tb（TTA）3bath、超高分子量聚苯胺、聚乙烯咔唑（PVK）等）进行不同比例的均匀混合以增强电致发光器件稀土配合物发光层的电子传输能力，经稳定射流静电纺丝技术制备出具有着优良发光性能和电子传输能力的小型化、超薄化电致发光器件稀土纳米发光层。
本发明通过以下技术方案实现：
一种具有导电能力的电致发光器件稀土纳米发光层的制备方法：
将稀土配合物与PEO、PVK溶于氯仿和DMF的混合溶剂中，搅拌后，加入高效纳米导电物质，继续搅拌得到粘度均匀的悬浊液为纺丝溶液，利用稳定射流静电纺丝技术，控制纤维收集电极的旋转方向，制备超高取向结构的稀土配合物与导电物质的纳米复合发光纤维层；
所述高效纳米导电物质选自纳米级的Pt、Au、Cu、CuS、SnO2、g-C3N4、少层与单层石墨烯、纳米碳管；
所述稀土配合物选自Eu（DBM）3phen、Tb（TTA）3bath；
所述PEO的分子量为4.0×106，PVK的分子量为3.0×106。
稀土配合物、高效纳米导电物质、PEO、PVK、混合溶剂的用量重量比为 1-5：3-10：0.5-1：10-15：69-88.5。
进一步地，在上述技术方案中，纺丝液流速为1ml/h，纺丝电压在15kV，收集距离在15cm，纤维收集电极旋转速度为1200转。
进一步地，在上述技术方案中，纳米复合发光纤维层厚度为100纳米以下，面积5×5cm2。
进一步地，在上述技术方案中，纳米复合发光纤维层为2-5层。
进一步地，在上述技术方案中，纳米复合发光纤维层相邻纤维层中纤维为水平面相互垂直。
发明有益效果
稀土配合物的发光具有发射带窄、色纯度高、峰的发光位置不受配体环境变化的影响、发光不受温度影响的特点，而且发射峰覆盖400~1800nm的可见区和近红外区，因此可以作为电致发光器件的优良发光层材料。
本专利所选择的纳米导电材料（如石墨烯），其尺寸接近电子的相干长度，具有优良的导电性能（石墨烯在室温下的载流子迁移率约为15000cm2/Vs，低温下，甚至可高达250000cm2/Vs，且石墨烯的电迁移率手温度变化影响较小，50K~500K下，单层石墨烯的电子迁移率都在15000cm2/Vs）。
将稀土配合物与纳米导电物质（如石墨烯）在一定比例均匀混合所制得的发光层，既增加了发光层的发光能力，又增强了其电子传输能力，从而增强了导电能力，提高了电致发光器件的效率和稳定性。
本发明采用稳定射流静电纺丝技术，可以制备厚度小于100nm的导电发光层，其制备工艺简单，避免使用昂贵的膜蒸镀设备。并且由于采用了稳定射流技术，可以得到近似无孔的导电发光纳米膜层，该膜层可有与蒸镀膜媲美的发光性能，以及良好的电子传输能力，且可以使电致发光器件变得更加轻薄和小型化，降低了电致发光器件的生产成本，适宜于工业生产。
附图说明
图1为本发明具有导电能力的电致发光器件稀土纳米发光膜结构示意图。
具体实施方式
下述非限定性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面地理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
实施例1
如图1所示，一种具有导电能力的电致发光器件稀土纳米发光层的制备方法为，按照质量百分含量将5%的稀土配合物Tb（TTA）3bath、10%的PVK以及1%的PEO溶于氯仿和DMF的混合溶剂中（CH3Cl: DMF, 体积比1：1），搅拌1小时后，加入3%的单层石墨烯纳米片，继续搅拌5小时得到粘度均匀的悬浊液。将纺丝溶液装入吐丝头中，利用稳定射流静电纺丝技术，控制纤维收集电极旋转方向，制备具有多层次级结构的超高取向结构的稀土配合物与导电物质的纳米复合发光纤维层，并将纤维层收集于FTO基底上，得到厚度尺寸少于100纳米、电子传输能力和导电能力俱佳的复合纳米发光层（如图1所示）。实验过程中，控制纺丝液流速为1ml/h-1，纺丝电压在15kV，收集距离在15cm，纤维收集电极旋转速度为1200转。所述PEO的分子量为4.0×106；PVK的分子量为3.0×106。

Claims (3)

1.一种具有导电能力的电致发光器件稀土纳米发光层的制备方法，其特征在于：
将稀土配合物、PEO、PVK溶于氯仿和DMF的混合溶剂中，搅拌后，加入高效纳米导电物质，继续搅拌得到粘度均匀的悬浊液为纺丝溶液，利用稳定射流静电纺丝技术，控制纤维收集电极的旋转方向，制备超高取向结构的稀土配合物与导电物质的纳米复合发光纤维层；
所述高效纳米导电物质选自纳米级的Pt、Au、Cu、CuS、SnO2、g-C3N4、少层与单层石墨烯、纳米碳管；
所述稀土配合物选自Eu(DBM)3phen、Tb(TTA)3bath；
所述PEO的分子量为4.0×106；PVK的分子量为3.0×106；
稀土配合物、高效纳米导电物质、PEO、PVK、混合溶剂的用量重量比为1-5：3-10：0.5-1：10-15：69-88.5；
纺丝液流速为1ml/h，纺丝电压在15kV，收集距离在15cm，纤维收集电极旋转速度为1200转；
纳米复合发光纤维层厚度为100纳米以下。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：纳米复合发光纤维层为2-5层。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于：纳米复合发光纤维层相邻纤维层中纤维为水平面相互垂直。
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