CN113921741A - 有机单晶电致发光器件、制备方法及偏振光信号发射器件 - Google Patents

有机单晶电致发光器件、制备方法及偏振光信号发射器件 Download PDF

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CN113921741A CN202111404496.5A CN202111404496A CN113921741A CN 113921741 A CN113921741 A CN 113921741A CN 202111404496 A CN202111404496 A CN 202111404496A CN 113921741 A CN113921741 A CN 113921741A
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Abstract

本发明提供了一种有机单晶电致发光器件、制备方法及偏振光信号发射器件。该制备方法包括:将有机小分子单晶发光材料溶解在有机溶剂中,获得溶液样品;将溶液样品密封,进行升温‑降温程序控制,获得生长有片状单晶的溶液;提供透明导电基底,从生长有片状单晶的溶液中吸取单个片状单晶,以将作为发光层的该片状单晶转移至透明导电基底上;配置作为绝缘层的聚合物溶液,将聚合物溶液涂覆在透明导电基底上,使聚合物溶液部分覆盖片状单晶;依次蒸镀电子传输层和电极材料层,以获得稳定高效的有机单晶电致发光器件。本发明制备方法简单,获得的有机单晶电致发光器件低成本、高性能且具有本征的偏振光发射特性,可作为一种新型的偏振光信号发射器。

Description

有机单晶电致发光器件、制备方法及偏振光信号发射器件
技术领域
本发明涉及光通讯技术领域,尤其涉及一种有机单晶电致发光器件、制备方法及偏振光信号发射器件。
背景技术
光通讯作为新一代信息通讯技术,是支撑经济社会向数字化、智能化以及互联化方向发展的一项基础性和战略性技术。电致发光器件是一类能够将电信号转变为光信号的有源光元件,在光通讯中扮演着光信号发送的关键角色。目前商业化的光发射器件主要是基于无机半导体材料的激光器,其光发射主要集中在近红外和红外波段,其器件制备成本高且功耗大。可见光通讯是一种利用频率为400-800THZ的可见光波作为信息载体进行信号传输的新型通讯方式,具有无电磁干扰、搭建灵活以及成本低廉等优势,除此之外,具备线性偏振特性的可见光由于在不同偏振方向上具有不同的强度,结合偏振光探测器可进一步实现基于可见光的保密通讯。
具有偏振发射特性的高性能电致发光器件是发展偏振可见光通讯技术的关键一环。目前偏振光源的实现主要是通过制备具有单轴取向的发光聚合物薄膜以及外加偏振片来实现,而单一取向的发光聚合物薄膜制备较为复杂,通常需要具有取向的基底来诱导生长聚合物发光薄膜或外加摩擦来实现聚合物分子的单一轴取向。外加偏振片实现光源的偏振发射是最常用的一种方式,但是这种方式一方面降低了光源器件的亮度,另一方面增加了制造成本,也不利于器件向小型化方向发展。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种低成本、高性能且小型的有机单晶电致发光器件。
本发明的一个进一步的目的在于进一步提高器件的性能。
特别地,本发明提供了一种有机单晶电致发光器件的制备方法,包括如下步骤:
将有机小分子单晶发光材料溶解在有机溶剂中,获得溶液样品,所述溶液样品在室温下为过饱和溶液,在第一预设温度下为接近饱和的溶液;
将所述溶液样品密封,并进行升温-降温程序控制,以获得生长有片状单晶的溶液;
提供一透明导电基底,并从生长有片状单晶的溶液中吸取单个所述片状单晶,以将作为发光层的该片状单晶转移至所述透明导电基底上;
配制作为绝缘层的聚合物溶液,将所述聚合物溶液涂覆在所述透明导电基底上,并使所述聚合物溶液部分覆盖所述片状单晶;
依次蒸镀电子传输层和电极材料层,以获得有机单晶电致发光器件。
可选地,所述有机小分子单晶发光材料选择为分子堆积在面内具有各向异性、荧光量子产率良好、材料溶解度随温度升高而升高且能够生成宏观形貌为片状的材料。
可选地,所述将所述溶液样品密封,并进行升温-降温程序控制,以获得生长有片状单晶的溶液的步骤中,所述升温-降温程序控制的方法包括如下步骤:
在60-90min内从室温升高至85-95℃,再保温40-80min;
按照1-12min/℃的速度进行梯度降温,直至温度降至室温,之后再保温4-8h。
可选地,所述透明导电基底为进行了表面修饰的ITO玻璃或透明导电柔性基底。
可选地,所述透明导电基底的表面修饰有厚度为2-5nm的MoO3层。
可选地,所述透明导电基底的制备方法包括如下步骤:
提供一透明导电基材;
在预设蒸镀参数下在所述透明导电基材表面蒸镀2-5nm的MoO3层,以获得所述透明导电基底;
可选地,所述预设蒸镀参数包括:蒸镀真空度为1*10-4Pa以下,蒸镀速率为
Figure BDA0003372284430000021
厚度为2-5nm。
可选地,所述提供一透明导电基底,并从生长有片状单晶的溶液中吸取单个所述片状单晶,以将作为发光层的该片状单晶转移至所述透明导电基底上之后,还包括如下步骤:
在1-10s内去除所述片状单晶周围多余的溶液。
可选地,所述聚合物溶液中的聚合物材料选择为全氟(1-丁基乙烯基乙醚)聚合物,溶剂选择为苯甲醚,溶液浓度选择为20-100mg/ml;
所述将所述聚合物溶液涂覆在所述透明导电基底上,并使所述聚合物溶液部分覆盖所述片状单晶,包括如下步骤:
沿所述晶体的一侧边缘施加所述聚合物溶液;
利用刮涂法将所述聚合物溶液刮涂至覆盖部分的所述片状单晶。
特别地,本发明还提供了一种利用前述的制备方法制备获得的有机单晶电致发光器件,其特征在于,包括:
导电基底;
发光层,形成在所述导电基底上,所述发光层为片状单晶;
绝缘层,形成在所述导电基底上,且部分覆盖所述发光层;
电子传输层,形成在具有所述发光层和所述绝缘层的所述导电基底上;
电极材料层,形成在所述电子传输层上。
特别地,本发明还提供了一种偏振光信号发射器件,将前述的有机单晶电致发光器件作为用于偏振光通讯的偏振光信号发射器件。
根据本发明实施例的方案,通过密封溶液样品,使得溶液样品在整个升温-降温程序控制过程中不发生溶剂的大量挥发,可以基本上保持在一个固定的溶液体积,由此实现晶体生长过程完全由温度控制,从而使得片状单晶的形成更容易控制,进而得到适合于器件制备的片状单晶,并通过优化器件结构以及方法,从而获得具有偏振发射特性的高性能单晶电致发光器件,并且,最终获得的单晶电致发光器件的发光的最高亮度可达2200cd/m2,最高EQE可达3.3%,这比现有技术中通过其他方法制备获得的单晶电致发光器件的发光性能都高。本发明方法简单,成本较低,且获得的器件性能较高。
进一步地,通过选择表面修饰有厚度为2-5nm的MoO3层的透明导电基底,可以调节透明导电基材的功函,有利于有机单晶电致发光器件工作时空穴载流子的注入,从而增强器件性能,同时,也可以使得表面疏水性能增强,有利于片状晶体的转移过程。
进一步地,由于本发明中的单晶电致发光器件其发光层具有本征偏振光特性,即该发光层自身具有偏振光特性,将其应用至偏振光信号发射器件中时,不需要额外增加光栅或偏振片等来实现器件的偏振光,并且也避免了制备单轴取向的发光聚合物薄膜,从而使得偏振光信号发射器件的制备方法简单且由于无需额外增加光栅或偏振片等元件有利于器件向小型化方向发展。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
图1示出了根据本发明一个实施例的有机单晶电致发光器件的制备方法的示意性流程图;
图2示出了根据本发明一个实施例的降温速度为1min/℃下得到的片状晶体的扫描电子显微镜图;
图3示出了图2所示的片状晶体的扫描电子显微镜截面图;
图4所示了根据本发明一个实施例的降温速度为12min/℃下得到的片状晶体的扫描电子显微镜图;
图5示出了图4所示的片状晶体的扫描电子显微镜截面图;
图6示出了根据本发明一个实施例的降温速度为2min/℃下得到的片状晶体的扫描电子显微镜图;
图7示出了图6所示的片状晶体的扫描电子显微镜截面图;
图8示出了根据本发明一个实施例的透明导电基材ITO玻璃的接触角试验图;
图9示出了根据本发明一个实施例的表面修饰有厚度为2-5nm的MoO3层的ITO玻璃的接触角试验图;
图10示出了根据本发明一个实施例的没有及时去除片状单晶周围多余的溶液时所获得的晶体的光学显微镜图像;
图11示出了根据本发明一个实施例的及时去除片状单晶周围多余的溶液时所获得的晶体的光学显微镜图像;
图12示出了根据本发明一个实施例的有机单晶电致发光器件的制备方法的另一个示意性流程图;
图13示出了根据本发明一个实施例的有机单晶电致发光器件的扫描电子显微镜图;
图14示出了根据本发明一个实施例的不同偏振角度下有机单晶电致发光器件的电致发光光谱图。由图14可知,有机单晶电致发光器件具有偏振光发射特性;
图15示出了根据本发明一个实施例的在474nm发光峰下电致发光强度随偏振角度的变化曲线图;
图16示出了根据本发明一个实施例的具有偏振特性的单晶电致发光器件亮度与外量子效率随电流密度的变化曲线图;
图17示出了根据本发明一个实施例的基于DPA有机单晶电致发光器件在不同电压下的发射光谱图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明一个实施例的有机单晶电致发光器件的制备方法的示意性流程图。如图1所示,该制备方法包括:
步骤S100,将有机小分子单晶发光材料溶解在有机溶剂中,获得溶液样品,所述溶液样品在室温下为过饱和溶液,在第一预设温度下为接近饱和的溶液;
步骤S200,将所述溶液样品密封,并进行升温-降温程序控制,以获得生长有片状单晶的溶液;
步骤S300,提供一透明导电基底,并从生长有片状单晶的溶液中吸取单个所述片状单晶,以将作为发光层的该片状单晶转移至所述透明导电基底上;
步骤S400,配置作为绝缘层的聚合物溶液,将所述聚合物溶液涂覆在所述透明导电基底上,并使所述聚合物溶液部分覆盖所述片状单晶;
步骤S500,依次蒸镀电子传输层和电极材料层,以获得有机单晶电致发光器件。
根据本发明实施例的方案,通过密封溶液样品,使得溶液样品在整个升温-降温程序控制过程中不发生溶剂的大量挥发,可以基本上保持在一个固定的溶液体积,由此实现晶体生长过程完全由温度控制,从而使得片状单晶的形成更容易控制,进而得到适合于器件制备的片状单晶,并通过优化器件结构以及方法,从而获得具有偏振发射特性的高性能单晶电致发光器件。本发明方法简单,成本较低,且获得的器件性能较高。
在步骤S100中,该有机小分子单晶发光材料选择为分子堆积在面内具有各向异性、荧光量子产率良好、材料溶解度随温度升高而升高且能够生成宏观形貌为片状的材料。例如,该有机小分子单晶发光材料可以选择二苯基蒽粉末,也可以选择1,4-双(4-甲基苯乙烯基)苯粉末。该有机溶剂例如可以为氯苯、甲苯或二氯甲烷等。该有机溶剂在选择时按照以下标准进行选择:(1)对于上述选择的小分子发光材料在室温下的溶解度处于一个合适的范围,即0.5-5mg/ml之间,溶解度太高一方面会浪费材料,另一方面会导致形核较多,晶体生长不易控制。(2)溶剂沸点处于一个合适范围,即80-160℃之间,沸点太低,会导致加温和保温过程中溶剂易于挥发,不利于生长控制,温度太高,会导致在转移晶体时残余溶剂不易挥发。
在步骤S100之后以及步骤S200之前,还包括对溶液样品的超声步骤,超声步骤中需要对溶液样品超声3-10min,如可以为3min、5min、8min或10min。经过超声步骤可以使得溶质在升温后易于充分溶解。
在步骤S200中,密封溶液样品的方式可以为将装有溶液样品的样品瓶利用密封盖子进行密封。由于晶体的成核生长过程与发光材料在溶剂中的溶解度与浓度变化密切相关,为了使得晶体生长过程完全由温度梯度控制(即溶解度随温度变化),需要保证溶剂的体积始终不变(即溶液浓度保持不变)。
该升温-降温程序控制的过程是在烘箱中或者类似用途的其他温度控制箱中进行。该升温-降温程序控制的方法包括:
步骤1)在60-90min内从室温升高至85-95℃,再保温40-80min;
步骤2)按照1-12min/℃的速度进行梯度降温,直至温度降至室温,之后再保温4-8h。
该步骤1)中,升温的时间例如可以为60min、70min、80min或90min,也可以为60-90min中任一其他时间。升温的温度例如可以为85℃、90℃或95℃,也可以为85-95℃中任一其他温度值。保温的时间例如可以为40min、50min、60min、70min或80min,也可以为40-80min中任一其他时间。按照步骤1)中方式进行升温,可以保证溶质在溶剂中充分溶解,升温速度过快会导致溶质的溶解不充分,导致样品瓶中依然存在粉末颗粒,不利于后续片状晶体的生长。按照步骤1)中方式保温,可以使得接近饱和的溶液处于一个相对的动态平衡阶段。
该步骤2)中,降温速度例如可以为1min/℃、2min/℃、3min/℃、4min/℃、5min/℃、6min/℃、7min/℃、10min/℃、11min/℃或12min/℃,也可以为1-12min/℃中任一其他速度。保温的时间例如可以为4h、5h、6h、7h或8h,也可以为4-8h中任一值。降温速率主要用于控制晶核的形成数量,降温速率快,如1min/℃,形核功较大,溶液易于形核,由此导致形核数量多,且最终生长得到的晶体尺寸小,厚度薄。降温速率慢,如12min/℃,形核数量少,最终得到晶体尺寸大,厚度较厚。降温速率过快以及过慢形成的片状单晶,利用其制备获得的有机单晶电致发光器件都不具有最优的性能。
图2示出了根据本发明一个实施例的降温速度为1min/℃下得到的片状晶体的扫描电子显微镜图。图3示出了图2所示的片状晶体的扫描电子显微镜截面图。如图2和图3所示,降温速度为1min/℃时获得的片状晶体,其边长一般小于100μm,厚度为400nm以下。降温速度为1min/℃时得到的片状单晶尺寸小,已经不太适宜后续器件制备工艺,但是勉强还可以得到相对高性能的器件,但若降温速度小于1min/℃,则得到的器件性能会大幅下降。
图4所示了根据本发明一个实施例的降温速度为12min/℃下得到的片状晶体的扫描电子显微镜图。图5示出了图4所示的片状晶体的扫描电子显微镜截面图。如图4和图5所示,降温速度为12min/℃时获得的片状晶体,其边长一般在1-3mm之间,厚度在4-10μm之间变化。降温速度为12min/℃时得到的片状单晶厚度较厚,阻碍了电子与空穴的有效注入,器件效率相较于最佳效率有所下降,但是勉强还可以得到相对高性能的器件,但若降温速度大于12min/℃,则得到的器件性能会大幅下降。
图6示出了根据本发明一个实施例的降温速度为2min/℃下得到的片状晶体的扫描电子显微镜图。图7示出了图6所示的片状晶体的扫描电子显微镜截面图。如图6和图7所示,降温速度为2min/℃时获得的片状晶体,其边长一般在200-800μm之间变化,厚度在0.8-3μm之间变化。由此得到的片状晶体,用于后续器件制备时,其性能在降温速度为1min/℃、2min/℃和12min/℃中是最优的。
该步骤S300中,透明导电基底为进行了表面修饰的ITO玻璃或透明导电柔性基底。例如,该透明导电基底的表面修饰有厚度为2-5nm的MoO3层。该透明导电基底的制备方法包括:
步骤11)、提供一透明导电基材;
步骤12)、在预设蒸镀参数下在透明导电基材表面蒸镀2-5nm的MoO3层,以获得透明导电基底。
该步骤11)中,该透明导电基材可以是硬质材料,如选择为ITO导电玻璃,也可以是柔性材料,如PET(Polyethylene terephthalate,聚对苯二甲酸乙二醇酯)基底或PI(Polyimide,聚酰亚胺)基底。透明导电基材选择为柔性材料时,片状晶体的厚度需要在3μm以下,由此来保证片状单晶的可弯曲性。
该步骤12)中,该预设蒸镀参数包括:蒸镀真空度为1*10-4Pa以下,蒸镀速率为
Figure BDA0003372284430000071
厚度为2-5nm。该蒸镀真空度例如可以为2*10-5Pa或1*10-6Pa,也可以为1*10-4Pa以下的其他数值。该蒸镀速率例如可以为
Figure BDA0003372284430000072
Figure BDA0003372284430000073
Figure BDA0003372284430000074
也可以为
Figure BDA0003372284430000075
中任一其他数值。该厚度例如可以为2nm、3nm、4nm或5nm,也可以为2-5nm中任一其他数值。如此,获得的MoO3层应用于后续器件制备时,其性能最优。
图8示出了根据本发明一个实施例的透明导电基材ITO玻璃的接触角试验图。图9示出了根据本发明一个实施例的表面修饰有厚度为2-5nm的MoO3层的ITO玻璃的接触角试验图。如图8所示,该ITO导电玻璃在未修饰MoO3层之前,其接触角为14°,表现为亲水特性。如图9所示,该ITO导电玻璃在修饰MoO3层之后,其接触角为33°,相比于修饰MoO3层之前,增强了ITO导电玻璃的疏水性。
该步骤S300之后,且在步骤S400之前,还包括如下步骤:在1-10s内去除片状单晶周围多余的溶液。也就是说,在步骤S300之后,需要迅速去除片状单晶周围多余的溶液。去除片状单晶周围多余的溶液的方法例如可以为利用毛细管将片状单晶周围多余的溶液吸取干净。如此,可以防止大量残留溶液挥发后析出小晶粒,从而影响片状单晶与基底的接触,转移后的片状晶体通过静电力与基底接触,保证了电流的有效注入。
图10示出了根据本发明一个实施例的没有及时去除片状单晶周围多余的溶液时所获得的晶体的光学显微镜图像。图11示出了根据本发明一个实施例的及时去除片状单晶周围多余的溶液时所获得的晶体的光学显微镜图像。如图10所示,没有及时去除片状单晶周围多余的溶液,会导致晶体表面残留大量的微小晶粒,会导致后续功能层不平整,发光不均匀,影响器件应用。如图11所示,及时去除片状单晶周围多余的溶液后所获得的晶体表面干净平整,有利于器件制备与性能提高。
该步骤S400中需要制备绝缘层,所采用的绝缘层材料为聚合物材料,该聚合物主要起到以下三个作用:1)防止叠层器件的上下电极接触造成短路;2)起到引出电极的桥连作用,方便后续器件封装与标准化测试;3)防止其它功能层与引出的电极由于晶体与基底之间大的高度差而断裂,造成器件无法工作。
该聚合物溶液中聚合物材料例如可以选择为全氟(1-丁基乙烯基乙醚)聚合物(CYTOP,perfluoro(1-butenyl vinyl ether)polymer)、聚甲基丙烯酸甲酯等,溶剂为苯甲醚,溶液浓度为20-100mg/ml。该聚合物溶液的溶液浓度例如可以为20mg/ml、40mg/ml、60mg/ml、80mg/ml或100mg/ml。优选地,该聚合物溶液的溶液浓度为60mg/ml。该步骤S400中,将聚合物溶液涂覆在透明导电基底上,并使聚合物溶液部分覆盖片状单晶,其包括如下步骤:在晶体边缘滴加聚合物溶液,采用刮涂法将聚合物溶液一部分覆盖于晶体表面,在空气中放置10-15min等待聚合物交联以及溶剂挥发,得到干燥且平坦的聚合物薄膜。
该步骤S500中,需要在步骤S400的产品上覆盖一层金属掩膜版,依次蒸镀电子传输层和电极材料层。该电子传输层的材料例如可以为TPBi,其厚度为30-60nm中任一值,例如可以为30nm、40nm、50nm或60nm。蒸镀电子传输层的速率为
Figure BDA0003372284430000091
中任一值,例如可以为
Figure BDA0003372284430000092
Figure BDA0003372284430000093
该电极材料层中的材料例如可以为LiF/Al材料,即在电子传输层上蒸镀LiF材料层,蒸镀速率为
Figure BDA0003372284430000094
中任一值,例如可以为
Figure BDA0003372284430000095
Figure BDA0003372284430000096
Figure BDA0003372284430000097
LiF材料的厚度为0.5-2nm,例如可以为0.5nm、1nm或2nm。在LiF材料层的表面再蒸镀Al电极,该Al电极的蒸镀速率为
Figure BDA0003372284430000098
中任一值,例如可以为
Figure BDA0003372284430000099
Figure BDA00033722844300000910
Al材料的厚度为100-200nm,例如可以为100nm、150nm或200nm。
图12示出了根据本发明一个实施例的有机单晶电致发光器件的制备方法的另一个示意性流程图。图13示出了根据本发明一个实施例的有机单晶电致发光器件的扫描电子显微镜图。由图12和图13可知,该制备方法制备获得的有机单晶电致发光器件的结构。
图14示出了根据本发明一个实施例的不同偏振角度下有机单晶电致发光器件的电致发光光谱图。由图14可知,有机单晶电致发光器件具有偏振光发射特性。
图15示出了根据本发明一个实施例的在474nm发光峰下电致发光强度随偏振角度的变化曲线图。由图15可知,偏振最强的角度沿着晶体的c轴方向,偏振最弱的角度沿着晶体的b轴方向,其明确的偏振强度与晶体取向之间的关系对于实现偏振光通讯具有重要意义。
图16示出了根据本发明一个实施例的具有偏振特性的单晶电致发光器件亮度与外量子效率随电流密度的变化曲线图。由图16可知,发光的最高亮度可达2200cd/m2,最高EQE可达3.3%,说明单晶电致发光器件具有高的器件性能,为器件应用于偏振光通讯系统奠定了基础。
图17示出了根据本发明一个实施例的基于DPA有机单晶电致发光器件在不同电压下的发射光谱图。由图17可知,发光中心位于474nm附近,半峰宽约为33nm,在不同电压下,其发射光谱峰位和半峰宽都未发生偏移和变化,说明了器件的工作稳定性。
特别地,本发明还提供为了一种有机单晶电致发光器件,该有机单晶电致发光器件由前述的制备方法制备获得。该该有机单晶电致发光器件包括导电基底、发光层、绝缘层、电子传输层以及电极材料层。该发光层形成在导电基底上,发光层为片状单晶。该绝缘层形成在导电基底上,且部分覆盖发光层。该电子传输层形成在具有发光层和绝缘层的导电基底上。该电极材料层形成在电子传输层上。
特别地,本发明还提供了一种偏振光信号发射器件,将前述的有机单晶电致发光器件作为用于偏振光通讯的偏振光信号发射器件。也即该偏振光信号发射器件的制备方法与有机单晶电致发光器件保持一致。此处不再赘述。
由于本发明实施例中的单晶电致发光器件其发光层具有本征偏振光特性,即该发光层自身具有偏振光特性,将其应用至偏振光信号发射器件中时,不需要额外增加光栅或偏振片等来实现器件的偏振光,并且也避免了制备单轴取向的发光聚合物薄膜,从而使得偏振光信号发射器件的制备方法简单且由于无需额外增加光栅或偏振片等元件有利于器件向小型化方向发展。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

1.有机单晶电致发光器件的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
将有机小分子单晶发光材料溶解在有机溶剂中,获得溶液样品,所述溶液样品在室温下为过饱和溶液,在第一预设温度下为接近饱和的溶液;
将所述溶液样品密封,并进行升温-降温程序控制,以获得生长有片状单晶的溶液;
提供一透明导电基底,并从生长有片状单晶的溶液中吸取单个所述片状单晶,以将作为发光层的该片状单晶转移至所述透明导电基底上;
配置作为绝缘层的聚合物溶液,将所述聚合物溶液涂覆在所述透明导电基底上,并使所述聚合物溶液部分覆盖所述片状单晶;
依次蒸镀电子传输层和电极材料层,以获得有机单晶电致发光器件。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述有机小分子单晶发光材料选择为分子堆积在面内具有各向异性、荧光量子产率良好、材料溶解度随温度升高而升高且能够生成宏观形貌为片状的材料。
3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述将所述溶液样品密封,并进行升温-降温程序控制,以获得生长有片状单晶的溶液的步骤中,所述升温-降温程序控制的方法包括如下步骤:
在60-90min内从室温升高至85-95℃,再保温40-80min;
按照1-12min/℃的速度进行梯度降温,直至温度降至室温,之后再保温4-8h。
4.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述透明导电基底为进行了表面修饰的ITO玻璃或透明导电柔性基底。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述透明导电基底的表面修饰有厚度为2-5nm的MoO3层。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,所述透明导电基底的制备方法包括如下步骤:
提供一透明导电基材;
在预设蒸镀参数下在所述透明导电基材表面蒸镀2-5nm的MoO3层,以获得所述透明导电基底;
可选地,所述预设蒸镀参数包括:蒸镀真空度为1*10-4Pa以下,蒸镀速率为
Figure FDA0003372284420000011
厚度为2-5nm。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述提供一透明导电基底,并从生长有片状单晶的溶液中吸取单个所述片状单晶,以将作为发光层的该片状单晶转移至所述透明导电基底上之后,还包括如下步骤:
在1-10s内去除所述片状单晶周围多余的溶液。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的制备方法,其特征在于,所述聚合物溶液中的聚合物材料选择为全氟(1-丁基乙烯基乙醚)聚合物,溶剂选择为苯甲醚,溶液浓度选择为20-100mg/ml;
所述将所述聚合物溶液涂覆在所述透明导电基底上,并使所述聚合物溶液部分覆盖所述片状单晶,包括如下步骤:
沿所述晶体的一侧边缘施加所述聚合物溶液;
利用刮涂法将所述聚合物溶液刮涂至覆盖部分的所述片状单晶。
9.利用权利要求1-8中任一项所述的制备方法制备获得的有机单晶电致发光器件,其特征在于,包括:
导电基底;
发光层,形成在所述导电基底上,所述发光层为片状单晶;
绝缘层,形成在所述导电基底上,且部分覆盖所述发光层;
电子传输层,形成在具有所述发光层和所述绝缘层的所述导电基底上;
电极材料层,形成在所述电子传输层上。
10.偏振光信号发射器件,其特征在于,将权利要求9所述的有机单晶电致发光器件作为用于偏振光通讯的偏振光信号发射器件。
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