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一种超高效有机电致发光二极管器件制造技术

技术编号:18596847 阅读:9 留言:0更新日期:2018-08-04 20:38
本发明专利技术提供了一种超高效有机电致发光二极管器件,包括基于梯度掺杂的双主体发光层,该双主体发光层包括单波段发光层或多波段发光层;发光形式包括荧光、磷光或热激发延迟荧光发光;还包括透明导电玻璃基板、空穴注入层、空穴传输层、电子和激子阻挡层、电子传输层、电子注入层或金属阴极电极。本方法极大地降低了给体材料的选择要求,增加了给体材料的普适性,使形成激基复合物仅能激发长波长的给体材料也能制备高效多波段器件,梯度掺杂的发光层结构设计降低了器件的开启及工作电压,变宽的激子复合区域有效地降低了器件在高亮度下,电流效率及功率效率的滚降,同时,不同工作亮度下单波段及多波段器件的光谱稳定性得到了极大地提高。

An ultra efficient organic electroluminescent diode device

The invention provides an ultra efficient organic electroluminescent diode device, including a gradient doped double body luminescence layer, which includes a single band light emitting layer or a multi band luminescent layer, which includes fluorescence, phosphor or thermal delayed fluorescent luminescence, and a transparent conductive glass substrate and a hole injection. The layer, hole transport layer, electron and exciton barrier layer, electron transport layer, electron injection layer or metal cathode electrode. This method greatly reduces the selection requirements of the material, increases the universality of the donor material, makes the formation of the radical complex only can stimulate the long wavelength of the material and can prepare the efficient multiband devices. The gradient doped luminescent layer structure design reduces the opening and working voltage of the device and the widened exciton complex region. It reduces the roll drop of the current efficiency and power efficiency in high brightness, and the spectral stability of the single band and multi band devices under different working luminance has been greatly improved.

【技术实现步骤摘要】
一种超高效有机电致发光二极管器件
本专利技术属于有机发光半导体器件领域,具体涉及一种超高效有机电致发光二极管器件。
技术介绍
白光有机发光二极管(WOLED)被誉为是下一代的固态显示和照明技术。目前,WOLED技术已经应用在智能手机、智能手表、MP3以及平板电视领域。并且,在照明领域也得到了广泛的关注。WOLED是一种自发光器件,通常器件结构为透明阳极和金属阴极电极之间夹着有机功能层,通过施加外界电压,电子和空穴分别从金属阴极和透明阳极端注入,通过电子和空穴传输层,在发光层复合形成激子,该激子通过辐射复合在回到基态时发出可见光。为了制备高质量的WOLED器件,高外量子效率,低驱动电压,高功率效率,高亮度下的低效率滚降以及优异的光谱稳定性成为了衡量WOLED器件性能的重要标准。为了提高WOLED的外量子效率,现有的有机电致发光器件中大多数采用主客体掺杂的技术,将基于贵金属配合物的蓝光和黄光客体磷光染料掺杂在发光主体材料中,形成内量子效率接近100%的双波段WOLED。为了降低器件的工作电压以提高功率效率,基于给体-受体(D-A)双主体激基复合物的简化器件结构的设计,极大地减少了器件中的界面势垒,降低了工作电压,因此提高了器件的功率效率。尽管基于激基复合物的高效磷光器件在低亮度下和低电流密度下能获得较高的外量子及功率效率,但是该类型器件在高亮度下,例如500及1000cd/m2的实际应用条件下,器件效率有着较大的滚降。因此,目前文献报道中,在1000cd/m2的亮度下基于该类型器件结构的功率效率都低于70lm/W。同时,在高亮度下,WOLED器件的光谱会发生明显的漂移,影响光色的稳定性。同时,在目前的工作中,为了实现蓝光的激发,所选用的给体-受体(D-A)体系所形成的激基复合物需较大的带隙以满足有效的能量转移,给体材料(Donor)需较深的最高占据分子轨道能级(HOMO),通常低于-6.0eV,因此对于给体材料(Donor)的选择要求比较苛刻。
技术实现思路
要解决的技术问题:针对现有的制备基于激基复合物的高效有机电致发光二极管(OLEDs)器件存在的一系列问题:(1)目前基于激基复合物的高效有机电致发光二极管器件中给体材料(Donor)需满足严苛的要求,例如较深的最高占据分子轨道(HOMO)能级,极大地限制了材料的选择;(2)目前基于激基复合物的高效有机电致发光二极管器件中,由于需要满足蓝光的发射,形成的激基复合物有较高的带隙,导致了较高的开启及工作电压;(3)目前基于激基复合物的高效有机电致发光二极管器件在较高的工作亮度下,外量子效率以及功率效率有严重的滚降;(4)目前基于激基复合物的高效有机电致发光二极管器件在不同的工作亮度下,光谱稳定性差,有较大的漂移。本专利技术提供了一种基于双主体梯度掺杂以调控及分配激基复合物的超高效有机电致发光二极管器件的制备方法,该制备方法极大地降低了Donor的选择要求,增加了给体材料的普适性,使形成激基复合物仅能激发长波长的给体材料也能激发蓝光,梯度掺杂的发光层结构设计降低了器件的开启及工作电压,变宽的激子复合区域有效地降低了器件在高亮度下,电流效率及功率效率的滚降,同时,不同工作亮度下器件的光谱稳定性得到了极大地提高。技术方案:为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种超高效有机电致发光二极管器件的制备方法,本专利技术的技术方案为:一种超高效有机电致发光二极管器件,包括基于梯度掺杂的双主体发光层,所述的基于梯度掺杂的双主体发光层为单波段发光层或多波段发光层;发光形式包括荧光、磷光或热激发延迟荧光发光。进一步的,一种超高效有机电致发光二极管器件,还包括透明导电玻璃基板、空穴注入层、空穴传输层、电子和激子阻挡层、电子传输层、电子注入层或金属阴极电极中的一种或几种。进一步的,所述单波段发光层或多波段发光层包括客体材料、给体材料和受体材料。进一步的,所述的双主体为给体材料和受体材料能够形成激基复合物的材料,能够形成激基复合物的材料包括螺环类材料、双极性材料、TCTA、CBP、mCP、mCBP、PO-T2T、B4PyMPM、B3PyMPM或TmPyPB。进一步的,所述的客体材料包括蓝光客体材料、绿光客体材料、黄光客体材料、橙光客体材料或红光客体材料。进一步的,所述客体材料的掺杂比例为1-100%,所述受体材料进行梯度掺杂,掺杂比例为0%-100%,所述给体材料和受体材料的共同蒸镀比例为1:10-10:1。进一步的,所述单波段发光层的整体蒸镀的厚度为0-100nm,总体蒸镀速率为0-100Å/s;所述多波段发光层的整体蒸镀速率为0-100Å/s,蒸镀厚度为0-100nm。进一步的,所述透明导电玻璃基板使用氧化铟锡透明导电玻璃基板、氧化铟锌IZO或银纳米线导电基板,空穴注入层使用HAT-CN、MoOx、钛青铜或F4-TCNQ,所述空穴传输层使用4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]或NPB,所述电子和激子阻挡层使用双主体中的给体材料STPy3或STPy4,所述电子传输层使用双主体中的受体材料使用螺环类材料、双极性材料、TCTA、CBP、mCP、mCBP、PO-T2T、B4PyMPM、B3PyMPM或TmPyPB,所述电子注入层使用8-羟基喹啉-锂、氟化锂、氨基锂或碳酸铯,所述阴极电极选用金属铝或镁银合金;所述空穴传输层、电子和激子阻挡层、电子传输层、电子注入层、阴极电极的蒸镀速率和厚度分别为0-100Å/s和0-1000nm。进一步的,所述MoOx中的x为0-3。进一步的,所述STPy3的制备流程为:在氩气的保护下,将3g的3'-溴-10-苯基10H-螺(吖啶-9,9-二芴)、0.9g的吡啶-3-基硼酸和0.07g的Pd(PPh3)4溶解在四氢呋喃溶剂中,然后加入2mol/L的碳酸钾溶液,将反应的溶液在70℃条件下加热过夜,然后等待溶液冷却降温至室温,使用二氯甲烷萃取溶液3次,收集有机层,粗产物使用柱色谱和石油醚/二氯甲烷(体积比为2:1)进行提纯,最后获得白色的产物即STPy3;所述STPy4的制备流程为:在氩气的保护下,将3g的3'-溴-10-苯基10H-螺(吖啶-9,9-二芴)、0.9g的吡啶-4-基硼酸和0.07g的Pd(PPh3)4溶解在四氢呋喃溶剂中,然后加入2mol/L的碳酸钾溶液,将反应的溶液在70℃条件下加热过夜,然后等待溶液冷却降温至室温,使用二氯甲烷萃取溶液3次,收集有机层,粗产物使用柱色谱和石油醚/二氯甲烷(体积比为2:1)进行提纯,最后获得白色的产物即STPy4。一种超高效白光有机电致发光二极管器件的制备方法,包括以下步骤:(1)将透明导电玻璃基板依次用丙酮、乙醇和去离子水反复超声清洗,然后移至烘箱中烘至完全去除表面残留的溶剂及水分;(2)将ITO透明导电玻璃基板取出后用进行电极表面处理;(3)取出,置于真空薄膜沉积腔体中,抽真空;或者通过旋涂法制备;(4)依次热蒸镀空穴注入层、空穴传输层、电子和激子阻挡层、基于梯度掺杂的双主体发光层、电子传输层、电子注入层或金属阴极电极的一种或几种。进一步的,制备方法中第(3)步的真空抽至<4.0×10-4Torr。进一步的,所述给体材料和受体材料形成的激基复合物。进一步的,所述的基于梯度掺杂的双主体发光层的蒸镀本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种超高效有机电致发光二极管器件,其特征在于,包括基于梯度掺杂的双主体发光层,所述的基于梯度掺杂的双主体发光层为单波段发光层或多波段发光层;发光形式包括荧光、磷光或热激发延迟荧光发光。

【技术特征摘要】
1.一种超高效有机电致发光二极管器件,其特征在于,包括基于梯度掺杂的双主体发光层,所述的基于梯度掺杂的双主体发光层为单波段发光层或多波段发光层;发光形式包括荧光、磷光或热激发延迟荧光发光。2.如权利要求1所述的一种超高效有机电致发光二极管器件,其特征在于,还包括透明导电玻璃基板、空穴注入层、空穴传输层、电子和激子阻挡层、电子传输层、电子注入层或金属阴极电极中的一种或几种。3.如权利要求1所述的一种超高效有机电致发光二极管器件,其特征在于,所述单波段发光层或多波段发光层包括客体材料、给体材料和受体材料。4.如权利要求1所述的一种超高效有机电致发光二极管器件,其特征在于,所述的双主体为给体材料和受体材料能够形成激基复合物的材料,能够形成激基复合物的材料包括螺环类材料、双极性材料、TCTA、CBP、mCP、mCBP、PO-T2T、B4PyMPM、B3PyMPM或TmPyPB。5.如权利要求1所述的一种超高效有机电致发光二极管器件,其特征在于,所述的客体材料包括蓝光客体材料、绿光客体材料、黄光客体材料、橙光客体材料或红光客体材料。6.如权利要求4所述的一种超高效有机电致发光二极管器件,其特征在于,所述客体材料的掺杂比例为1-100%,所述受体材料进行梯度掺杂,掺杂比例为0%-100%,所述给体材料和受体材料的共同蒸镀比例为1:10-10:1。7.如权利要求1所述的一种超高效有机电致发光二极管器件,其特征在于,所述单波段发光层的整体蒸镀的厚度为0-100nm,总体蒸镀速率为0-100Å/s;所述多波段发光层的整体蒸镀速率为0-100Å/s,蒸镀厚度为0-100nm。8.如权利要求2所述的一种超高效有机电致发光二极管器件,其特征在于:所述透明导电玻璃基板使用氧化铟锡透明导电玻璃基板、氧化铟锌IZO或银纳米线导电基板,空穴注入层使用HAT-CN...

【专利技术属性】
技术研发人员:廖良生蒋佐权汤洵
申请(专利权)人:苏州大学
类型:发明
国别省市:江苏,32

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