一种白色有机电致发光器件及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种白色有机电致发光器件，包括：衬底；阳极层；第一发光层；所述第一发光层由红色有机荧光材料、第一有机能量敏化材料与第一空穴型有机主体材料形成；第二发光层；所述第二发光层由绿色有机荧光材料、第二有机能量敏化材料与第二空穴型有机主体材料形成；阴极层。与现有技术相比，本发明专利技术采用蓝色有机荧光材料作为发光材料与能量敏化材料，能够有效地将光子能量传递给红色有机荧光材料或绿色有机荧光材料，同时其也具有优越电子传输能力，在发光层中掺杂浓度较高，有利于平衡空穴和电子在发光区间的分布，也能够将空穴和电子的复合限制在发光层的狭窄区域。

【技术实现步骤摘要】
一种白色有机电致发光器件及其制备方法
本专利技术属于有机电致发光
，尤其涉及一种白色有机电致发光器件及其制备方法。
技术介绍
有机发光器件是一种自发光器件，当电荷被注入到电子注入电极(阳极)和空穴注入电极(阴极)之间的有机膜时，电子和空穴结合并随后湮灭，因而产生光。与其他平面显示技术如液晶显示器、等离子体显示器件、场发射显示器相比，有机电致发光显示具有发光颜色可调、主动发光、高亮度、高效率、宽视角、低能耗、制备工艺简单、可制备弯曲柔性显示屏等一系列优异特性，而且在大平面平板全色显示器领域中具有广阔的应用前景，被普遍认为是最具竞争力的新一代显示技术。因此，有机电致发光技术的研究吸引了科学界和工业界的广泛关注和积极参与，使得有机电致发光器件的性能在过去的十多年中得到了迅速的发展。其中，白色有机电致发光器件由于在全彩显示、高端照明等方面的应用前景，已经成为目前的研究热点。一直以来，高性能、高品质白色有机电致发光器件的研发设计始终是该领域的重点及热点。因为过渡金属配合物因为具有发光效率高和发光颜色可调等优点而被学术界和产业界视为理想的有机电致发光材料。国内外的许多研究团队从材料合成和器件优化方面着手，努力提高白色有机电致发光器件的综合性能，以期满足产业化的需要。然而，基于过渡金属配合物所得的白色有机电致发光器件通常伴随着较低的工作寿命、较低的色稳定性或者较高的制作成本。因此，越来越多的研究团队倾向于采用荧光发光材料取代过渡金属配合物，获得全荧光白色有机电致发光器件。然而，荧光材料普遍具有较低的发光效率；另外，荧光材料的导电性能和热稳定性普遍较差，最终导致载流子注入、传输及分布的不均衡，因而使得所制得白色荧光器件具有较低的发光效率、较高的工作电压和较低的工作稳定性。为了解决这些问题，国内外的研发团队纷纷致力于新型荧光材料的设计和白色器件结构的优化。例如，2009年中国科学院长春应用化学研究所马东阁等人在OrganicElectronics杂志发表研究论文，通过将红、绿、蓝三种颜色的有机荧光材料掺杂到不同的发光层中，获得了优越的全荧光白光器件。所得器件具有较高的效率、亮度和色恢复系数，然而复杂的器件结构不仅导致复杂的制备工艺流程，还导致器件的光谱稳定性较差；另外，器件的工作电压较高，不利于器件工作稳定性的提高。2014年，香港城市大学Chun-SingLee等人在OrganicElectronics杂志发表研究论文，通过将橙光材料掺杂到天蓝色发光材料中形成发光层，极大地简化了器件的结构，获得了白光器件。虽然所得白光器件具有较低的工作电压，有利于提高工作稳定性；然而，器件过于简单的发光层设计导致其色恢复系数较低并且光谱稳定性较差。由此可见，白色有机电致发光器件的发光效率、亮度、色恢复系数、光谱稳定性和工作稳定性等综合性能仍然没有得到实质性改善。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种白色有机电致发光器件及其制备方法，该白色有机电致发光器件结构简单且具有较高的效率、亮度与工作稳定性。本专利技术提供了一种白色有机电致发光器件，包括：衬底；设置在所述衬底上的阳极层；设置在所述阳极层上的第一发光层；所述第一发光层由红色有机荧光材料、第一有机能量敏化材料与第一空穴型有机主体材料形成；所述红色有机荧光材料的质量为第一空穴型有机主体材料质量的0.1％～1.0％；所述第一有机能量敏化材料的质量为第一空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；所述第一有机能量敏化材料为能级能量匹配的蓝色有机荧光材料；设置在所述第一发光层上的第二发光层；所述第二发光层由绿色有机荧光材料、第二有机能量敏化材料与第二空穴型有机主体材料形成；所述绿色有机荧光材料的质量为第二空穴型有机主体材料质量的0.1％～2.0％；所述第二有机能量敏化材料的质量为第二空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；所述第二有机能量敏化材料为能级能量匹配的蓝色有机荧光材料；与设置在所述第二发光层上的阴极层。优选的，所述红色有机荧光材料为红荧烯和/或4-二氰甲烯基-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定-4-乙烯基)-4H-吡喃；所述绿色有机荧光材料为N,N'-二甲基-喹吖啶酮和/或2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素。优选的，所述第一有机能量敏化材料与第二有机能量敏化材料为2,2'-(9,10-蒽二基二-4,1-亚苯基)二[6-甲基-苯并噻唑]。优选的，所述第一空穴型有机主体材料与第二空穴型有机主体材料各自独立地为4，4'-N，N'-二咔唑二苯基、1,3-二咔唑-9-基苯、9,9'-(5-(三苯基硅烷基)-1,3-苯基)二-9H-咔唑、1,3,5-三(9-咔唑基)苯、4,4',4”–三(咔唑-9-基)三苯胺与1,4-双(三苯基硅烷基)联苯中的一种或多种。优选的，所述第一发光层的厚度为5～10nm；所述第二发光层的厚度为2～5nm。优选的，所述阳极层与第一发光层之间还设置有阳极界面层；所述阳极界面层的厚度为2～10nm。优选的，所述阳极层与第一发光层之间还设置有空穴传输层或电子阻挡层；所述空穴传输层或电子阻挡层的厚度为40～60nm。优选的，所述第二发光层与阴极层之间还设置有空穴阻挡层或电子传输层；所述空穴阻挡层或电子传输层的厚度为40～60nm。优选的，所述空穴阻挡层或电子传输层与阴极层之间还设置有缓冲层；所述缓冲层的厚度为0.8～1.2nm。本专利技术还提供了一种白色有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：在衬底上形成阳极层；在所述阳极层上形成第一发光层；所述第一发光层由红色有机荧光材料、第一有机能量敏化材料与第一空穴型有机主体材料形成；所述红色有机荧光材料的质量为第一空穴型有机主体材料质量的0.1％～1.0％；所述第一有机能量敏化材料的质量为第一空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；所述第一有机能量敏化材料为能级能量匹配的蓝色有机荧光材料；在所述第一发光层上形成第二发光层；所述第二发光层由绿色有机荧光材料、第二有机能量敏化材料与第二空穴型有机主体材料形成；所述绿色有机荧光材料的质量为第二空穴型有机主体材料质量的0.2％～2.0％；所述第二有机能量敏化材料的质量为第二空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；所述第二有机能量敏化材料为能级能量匹配的蓝色有机荧光材料；在所述第二发光层上形成阴极，得到白色有机电致发光器件。本专利技术提供了一种白色有机电致发光器件，包括：衬底；设置在所述衬底上的阳极层；设置在所述阳极层上的第一发光层；所述第一发光层由红色有机荧光材料、第一有机能量敏化材料与第一空穴型有机主体材料形成；所述红色有机荧光材料的质量为第一空穴型有机主体材料质量的0.1％～1.0％；所述第一有机能量敏化材料的质量为第一空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；所述第一有机能量敏化材料为能级能量匹配的蓝色有机荧光材料；设置在所述第一发光层上的第二发光层；所述第二发光层由绿色有机荧光材料、第二有机能量敏化材料与第二空穴型有机主体材料形成；所述绿色有机荧光材料的质量为第二空穴型有机主体材料质量的0.2％～2.0％；所述第二有机能量敏化材料的质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种白色有机电致发光器件，其特征在于，包括：衬底；设置在所述衬底上的阳极层；设置在所述阳极层上的第一发光层；所述第一发光层由红色有机荧光材料、第一有机能量敏化材料与第一空穴型有机主体材料形成；所述红色有机荧光材料的质量为第一空穴型有机主体材料质量的0.1％～1.0％；所述第一有机能量敏化材料的质量为第一空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；所述第一有机能量敏化材料为能级能量匹配的蓝色有机荧光材料；设置在所述第一发光层上的第二发光层；所述第二发光层由绿色有机荧光材料、第二有机能量敏化材料与第二空穴型有机主体材料形成；所述绿色有机荧光材料的质量为第二空穴型有机主体材料质量的0.1％～2.0％；所述第二有机能量敏化材料的质量为第二空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；所述第二有机能量敏化材料为能级能量匹配的蓝色有机荧光材料；与设置在所述第二发光层上的阴极层。

【技术特征摘要】
1.一种白色有机电致发光器件，其特征在于，包括：衬底；设置在所述衬底上的阳极层；设置在所述阳极层上的第一发光层；所述第一发光层由红色有机荧光材料、第一有机能量敏化材料与第一空穴型有机主体材料形成；所述红色有机荧光材料的质量为第一空穴型有机主体材料质量的0.1％～1.0％；所述第一有机能量敏化材料的质量为第一空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；所述第一有机能量敏化材料为能级能量匹配的蓝色有机荧光材料；设置在所述第一发光层上的第二发光层；所述第二发光层由绿色有机荧光材料、第二有机能量敏化材料与第二空穴型有机主体材料形成；所述绿色有机荧光材料的质量为第二空穴型有机主体材料质量的0.1％～2.0％；所述第二有机能量敏化材料的质量为第二空穴型有机主体材料质量的8.0％～25.0％；所述第二有机能量敏化材料为能级能量匹配的蓝色有机荧光材料；与设置在所述第二发光层上的阴极层。2.根据权利要求1所述的白色有机电致发光器件，其特征在于，所述红色有机荧光材料为红荧烯和/或4-二氰甲烯基-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定-4-乙烯基)-4H-吡喃；所述绿色有机荧光材料为N,N′-二甲基-喹吖啶酮和/或2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素。3.根据权利要求1所述的白色有机电致发光器件，其特征在于，所述第一有机能量敏化材料与第二有机能量敏化材料为2,2′-(9,10-蒽二基二-4,1-亚苯基)二[6-甲基-苯并噻唑]。4.根据权利要求1所述的白色有机电致发光器件，其特征在于，所述第一空穴型有机主体材料与第二空穴型有机主体材料各自独立地为4，4′-N，N′-二咔唑二苯基、1,3-二咔唑-9-基苯、9,9′-(5-(三苯基硅烷基)-1,3-苯基)二-9H-咔唑、1,3,5-三(9-咔唑基)苯、4,4′,4″–三(...

【专利技术属性】
技术研发人员：周亮，张洪杰，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：吉林,22