具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件及其制备方法，包括依次层叠的基底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、橙光超薄发光层、双极性混合间隔层、绿光超薄发光层、双极性混合间隔层、蓝光超薄发光层、电子传输层、电子注入层以及阴极。本发明专利技术不使用掺杂发光体系，避免了掺杂浓度难以控制与重复进行的问题，简化了工艺流程，节省了材料，从而降低了成本。本发明专利技术将不同颜色的发光材料制备到同一双极性混合间隔层的不同区域内，解决了多发光层结构带来的驱动电压增高的问题。本发明专利技术器件中能量传递体系的有效构建及控制，最终得到光谱稳定的多谱段白光有机薄膜电致发光器件。

Stable white organic thin film electroluminescent device with bipolar hybrid interlayer and preparation method thereof

The present invention discloses a stable white light organic thin film electroluminescent device with a bipolar hybrid interlayer and a method for its preparation, including a successively laminated substrate, anode, hole injection layer, hole transmission layer, orange light ultrathin luminescent layer, bipolar mixed interlayer, green light ultrathin hair layer, bipolar mixed interlayer, blue light. Ultrathin light-emitting layer, electron transport layer, electron injection layer and cathode. The invention does not use the doped luminescence system, avoids the problem that the doping concentration is difficult to control and repeated, simplifies the process flow, saves the material, and thus reduces the cost. In the invention, different colors of light emitting materials are prepared in different regions of the same bipolar hybrid interlayer, and the problem of increasing the driving voltage caused by the multi luminescent layer structure is solved. The energy transfer system in the device is effectively constructed and controlled, and the multi-band white light organic thin film electroluminescent device with stable spectrum is finally obtained.

【技术实现步骤摘要】
具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件及其制备方法
本专利技术涉及一种电致发光器件及其制备方法，特别是涉及一种白光电致发光器件及其制备方法，应用于薄膜电致发光器件

技术介绍
白光有机发光二极管，即organiclight-emittingdiode，OLED，以其重量轻、灵活性强、分辨率高、视角宽等优点，在固态照明和全彩色显示方面具有广阔的前景。目前，几乎所有的单色和白光磷光有机发光二极管都是通过共蒸的方式制备的。掺杂有助于降低淬灭，从而获得高效率和低的效率滚降。但也给商业化带来了一些障碍，比如如何控制发光层主体材料与客体材料的蒸发速率从而更精确地控制掺杂浓度，并且需要寻找一种高能级的双极性主体材料以便有效地限制激子。这使得器件的制备过程更加复杂，制造成本也提高了很多，不利于产业制造和广泛应用。
技术实现思路
为了解决现有技术问题，本专利技术的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件及其制备方法，涉及一种制备工艺较为简单的、不需要掺杂的稳定白光有机薄膜电致发光器件。本专利技术不使用掺杂制备白光有机发光二极管，节省材料，简化制作工艺，降低成本，光谱稳定，并能获得更好的重复性。为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件，包括依次层叠的基底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、橙光超薄发光层、前侧的双极性混合间隔层、绿光超薄发光层、后侧的双极性混合间隔层、蓝光超薄发光层、电子传输层、电子注入层和阴极；其中空穴传输层同时兼做电子阻挡层；橙光超薄发光层、前侧的双极性混合间隔层、绿光超薄发光层、后侧的双极性混合间隔层和蓝光超薄发光层形成分层不连续的发光薄膜结构，组成多层复合发光功能层，将不同颜色的发光材料制备的发光功能层设置于双极性混合间隔层分隔形成的不同区域内，形成分区域发光的单发光层结构，橙光超薄发光层、绿光超薄发光层或蓝光超薄发光层的厚度为0.05～1nm。作为本专利技术优选的技术方案，所述双极性混合间隔层的材料为质量比1:5～5:1的电子传输层的材料和空穴传输层的材料的混合物，所述双极性混合间隔层的厚度为2～8nm。优选上述双极性混合间隔层的厚度为3～5nm。上述采用分区域发光的单发光层结构，并能优选通过调节多层复合发光层中的不同颜色的发光材料制备的发光功能层之间的距离、发光材料的厚度，来改变不同颜色的发光强弱比例，形成多谱段白光有机薄膜电致发光器件。优选设置于橙光超薄发光层和绿光超薄发光层之间的前侧的双极性混合间隔层的厚度，大于设置于绿光超薄发光层和蓝光超薄发光层之间的后侧的双极性混合间隔层的厚度。优选橙光超薄发光层、绿光超薄发光层或蓝光超薄发光层为整体结构不完全连续薄膜。作为本专利技术优选的技术方案，阳极的厚度为80～200nm；空穴注入层的厚度为40～70nm；空穴传输层的厚度为10～40nm；橙光超薄发光层的厚度为0.1～1nm；绿光超薄发光层的厚度为0.05～0.2nm；蓝光超薄发光层的厚度为0.05～0.2nm；电子传输层的厚度为20～50nm；电子注入层的厚度为0.5～5nm；阴极的厚度为80～200nm。优选空穴传输层的厚度为25～27nm。作为本专利技术优选的技术方案，基底采用透明玻璃；或者，阳极的采用铟锡氧化物、掺氟的氧化锡、掺铝的氧化锌和掺铟的氧化锌中任意一种材料和任意几种混合材料制成；或者，空穴注入层材料为质量比为1：1～1：2的MoO3和TCTA的混合物；或者，空穴传输层采用TCTA、MCP和CBP中任意一种材料和任意几种混合材料制成；或者，橙光超薄发光层采用PO-01、PO-01-TB和Ir(bt)2(acac)中任意一种材料和任意几种混合材料制成；或者，绿光超薄发光层采用Ir(ppy)3和Ir(ppy)2(acac)中任意一种材料或两种材料制成；或者，蓝光超薄发光层采用FIrpic和BCzVBi中任意一种材料或两种材料制成；或者，电子传输层采用TPBi、Bphen、TmPyPB和Tm3PyPB中任意一种材料和任意几种混合材料制成；或者，电子注入层采用氟化锂、碳酸锂、碳酸铯、氮化铯、氯化铯(CsCl)和氟化铯中任意一种材料和任意几种混合材料制成；或者，阴极采用铝、银、镁、钡和钙中任意一种材料和任意几种混合材料制成。作为本专利技术优选的技术方案，空穴注入层材料为质量比为2：3的MoO3和TCTA的混合物；或者，双极性混合间隔层的材料为质量比为1：3.5的Tm3PyPB和TCTA的混合物。一种本专利技术具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件的制备方法，包括如下步骤：a.对基底进行清洗，得到洁净干燥的基底；优选对基板依次用洗涤剂、丙酮、乙醇和异丙醇各超声处理15min，再进行UV-ozone作15min处理的操作；b.在经过所述步骤a处理后的洁净干燥的基底上制备阳极；阳极的形成方法优选蒸镀、喷镀、溅射、电化学蒸发沉积或电化学方式等，并特别优选为溅射方法；c.在所述步骤b中制备的阳极上，通过真空蒸镀法，依次制备空穴注入层、空穴传输层、橙光超薄发光层、双极性混合间隔层、绿光超薄发光层、双极性混合间隔层、蓝光超薄发光层、电子传输层、电子注入层以及阴极，得到多谱段白光有机薄膜电致发光器件。优选空穴注入层材料为质量比为2：3的MoO3和TCTA的混合物。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：1.本专利技术具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件，采用了0.05nm～1nm的发光层工艺，形成了不连续的薄膜；电子由阴极注入后经过电子注入层、电子传输层后到达蓝光超薄发光层；空穴由阳极注入，经过空穴注入层、空穴传输层后，穿过橙光超薄发光层到达双极性混合间隔层，然后空穴经由双极性混合间隔层穿过绿光超薄发光层到达蓝光超薄发光层与电子形成激子发蓝光，并且激子可以通过能量传递(ET，EnergyTransfer)的方式到达绿光超薄发光层以及橙光超薄发光层使其发出绿光以及橙光，从而获得稳定的白光；2.本专利技术制备方法采用双极性混合间隔层的不掺杂的稳定白光有机薄膜电致发光器件的制备方法，制备的有机薄膜电致发光器件的发光光谱均匀，采用分区域发光的单发光层结构，可通过调节不同发光材料区域之间的距离以及发光材料的厚度，控制激子之间的能量传递的增强或者抑制，从而改变不同颜色发光的强弱比例，由于器件中能量传递体系的有效构建及控制，能够得到光谱稳定的多谱段白光有机薄膜电致发光器件；3.本专利技术制备方法工艺简单，操作便利，易于控制，适用于基于双极性混合间隔层的四波段稳定白光有机薄膜电致发光器件的制备，具有广泛的推广价值。附图说明图1是本专利技术实施例一制备具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件的结构示意图。图2是本专利技术实施例一制备具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件的制备方法的流程图。图3是本专利技术实施例一～实施例三制得的具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件的电流效率对比图。图4是本专利技术实施例一制备具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件的发光光谱图。图5是本专利技术实施例二制备具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件的发光光谱图。图6是本本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件，其特征在于：包括依次层叠的基底(10)、阳极(20)、空穴注入层(30)、空穴传输层(40)、橙光超薄发光层(50)、前侧的双极性混合间隔层(60)、绿光超薄发光层(70)、后侧的双极性混合间隔层(60)、蓝光超薄发光层(80)、电子传输层(90)、电子注入层(100)和阴极(110)；其中空穴传输层(40)同时兼做电子阻挡层；橙光超薄发光层(50)、前侧的双极性混合间隔层(60)、绿光超薄发光层(70)、后侧的双极性混合间隔层(60)和蓝光超薄发光层(80)形成分层不连续的发光薄膜结构，组成多层复合发光功能层，将不同颜色的发光材料制备的发光功能层设置于双极性混合间隔层(60)分隔形成的不同区域内，形成分区域发光的单发光层结构，橙光超薄发光层(50)、绿光超薄发光层(70)或蓝光超薄发光层(80)的厚度为0.05～1nm。

【技术特征摘要】
1.一种具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件，其特征在于：包括依次层叠的基底(10)、阳极(20)、空穴注入层(30)、空穴传输层(40)、橙光超薄发光层(50)、前侧的双极性混合间隔层(60)、绿光超薄发光层(70)、后侧的双极性混合间隔层(60)、蓝光超薄发光层(80)、电子传输层(90)、电子注入层(100)和阴极(110)；其中空穴传输层(40)同时兼做电子阻挡层；橙光超薄发光层(50)、前侧的双极性混合间隔层(60)、绿光超薄发光层(70)、后侧的双极性混合间隔层(60)和蓝光超薄发光层(80)形成分层不连续的发光薄膜结构，组成多层复合发光功能层，将不同颜色的发光材料制备的发光功能层设置于双极性混合间隔层(60)分隔形成的不同区域内，形成分区域发光的单发光层结构，橙光超薄发光层(50)、绿光超薄发光层(70)或蓝光超薄发光层(80)的厚度为0.05～1nm。2.根据权利要求1所述具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件，其特征在于：所述双极性混合间隔层(60)的材料为质量比1:5～5:1的电子传输层(90)的材料和空穴传输层(30)的材料的混合物，所述双极性混合间隔层(60)的厚度为2～8nm。3.根据权利要求2所述具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件，其特征在于：所述双极性混合间隔层(60)的厚度为3～5nm。4.根据权利要求1～3中任意一项所述具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件，其特征在于：采用分区域发光的单发光层结构，并能通过调节多层复合发光层中的不同颜色的发光材料制备的发光功能层之间的距离、发光材料的厚度，来改变不同颜色的发光强弱比例，形成多谱段白光有机薄膜电致发光器件。5.根据权利要求1～3中任意一项所述具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件，其特征在于：设置于橙光超薄发光层(50)和绿光超薄发光层(70)之间的前侧的双极性混合间隔层(60)的厚度，大于设置于绿光超薄发光层(70)和蓝光超薄发光层(80)之间的后侧的双极性混合间隔层(60)的厚度。6.根据权利要求1～3中任意一项所述具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件，其特征在于：橙光超薄发光层(50)、绿光超薄发光层(70)或蓝光超薄发光层(80)为整体结构不完全连续薄膜。7.根据权利要求1～3中任意一项所述具有双极性混合间隔层的稳定白光有机薄膜电致发光器件，其特征在于：阳极(20)的厚度为80～200nm；空穴注入层(30)的厚度为40～70nm；空穴传输层(40)的厚度...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹进，俞浩健，代旭东，姚方男，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：上海,31