一种暖白光OLED器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种暖白色OLED器件及其制备方法，其器件的结构特征在于发光层由主体材料DTCPFB和OXD-7，客体材料FIrpic、Ir(bt)2(acac)、Ir(ppy)2(acac)、Ir(MPCPPZ)3构成；其制备方法是通过合称上述主客体材料而综合运用的溶液加工法，采用四基色掺杂的方式制备了高CRI暖白光器件，完全能够满足理想照明光源CRI需达到80以上的要求。并从能级匹配和载流子传输平衡方面考虑采用了本体系独有的器件结构类型，有效地提高了器件的光谱稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及OLED器件领域，尤其涉及到一种暖白色OLED器件及其制备方法。
技术介绍
CCT(Correlated Colour Temperature，相关色温)是指热黑体辐射体与光源的色彩相匹配时的开尔文温度。夜间频繁暴露于高CCT或短波长光等不当光源下，会增加人罹患癌症(如乳腺癌、直肠癌、前列腺癌等)的风险，要获得生理友好的白光源，光源须具有低的CCT，CCT低于6000K的光源称为暖白光光源。OLED(Organic Light Emitting Diodes，有机发光二极管)由于其自身轻薄，自发光等优点，在固态照明领域得到了广泛的关注。对暖白光OLED光源的研究也于近些年开始取得了一定的进展。2011年，Jou课题组报道了一种暖白光器件，其CCT低至1880K(Jou.J.H,Chen.S.H,J.Mater.Chem.2011,21,17850)，该课题组在2013年又报道出一种CCT低至1900K的暖白光器件(Jou.J.H,Hsieh.C.Y,Adv.Funct.Mater.2013,23,2750)。但是这些研究采用的器件制备方式都是真空蒸镀法，用这种方法制备器件能耗较高，操作步骤比较复杂，且因难以实现多组分的均匀掺杂而致使发光光谱不稳定。在2012年，Jou等人采用溶液加工的方法制备出了CCT低至2860K的暖白光器件，采用这种方法制备器件具有可屏幕印刷或喷墨打印，低功耗，操作简便，易于大面积制备等独特优势，有效地克服真空蒸镀法的不足。但是由于该方法采用的三种磷光客体发射光谱不够宽，且在发光层内易形成客体染料的聚集，器件的CRI(Color Rendering Index，显色指数)不够高，光谱稳定性仍然较差，并且CIE(Commission International de L’Eclairage，国际照明委员会)色坐标偏离黑体曲线的色偏差较大(图5中A点)(Jou.J.H,Hwang.P.Y,Org.Electron.2012,13,899)。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案如下：一种暖白光OLED器件，由里到外分别为ITO玻璃基底层、空穴传输层、发光层、电子传输层，金属阴极层；ITO玻璃基底层是以ITO导电玻璃作为器件的衬底和阳极，PEDOT:PSS作为PEDOT:PSS作为空穴注入层和电极修饰层进一步形成空穴传输层，TPBI为器件的电子传输层，钙和银构成金属阴极层，其特征在于发光层由主体材料DTCPFB和OXD-7，客体材料FIrpic、Ir(bt)2(acac)、Ir(ppy)2(acac)、Ir(MPCPPZ)3构成，DTCPFB的分子式如下：Ir(MPCPPZ)3的分子结构式如下：上述暖白光OLED器件的电子传输层、发光层、TPBI、钙、银的厚度分别为35纳米、55纳米、35纳米、10纳米、100纳米。上述暖白光OLED器件的主体材料和客体材料的比例为DTCPFB:OXD-7:FIrpic:Ir(bt)2(acac):Ir(ppy)2(acac):Ir(MPCPPZ)3＝19:11:3:(3％-4％):(0.4％-1.0％):(7％-12％)。一种上述暖白光OLED器件的制备方法，包括如下步骤：步骤一：ITO导电玻璃作为器件的衬底和阳极，在经过裁切和刻蚀后，依次经过洗涤剂清洗，超纯水、丙酮、乙醇三步超声清洗处理并烘干。步骤二：将步骤一中烘干的ITO玻璃经过紫外臭氧处理15分钟。步骤三：在步骤二中处理好的ITO玻璃上旋涂PEDOT:PSS原液作为空穴注入层，并起到润滑ITO玻璃基底的作用。步骤四：将步骤三中旋涂好的基片放入鼓风干燥箱中在120℃下退火20分钟后转移到氮气手套箱。步骤五：将预先配制好的溶解充分的发光层混合溶液旋涂于步骤4退完火的基片上，之后置于热台在120℃下退火20分钟。步骤六：将步骤五中的基片接着转移至多源有机小分子真空蒸镀系统中，抽真空至腔室压力低于9×10-5Pa之后，保持在该压力下接着蒸镀一层35nm厚的TPBI作为电子传输层，停止加热后在该真空状态下待蒸发源温度冷却至60℃以下，向蒸镀腔室充入手套箱中的氮气至常压后将基片从中取出。步骤七：将步骤六的基片接着放入多源金属真空蒸镀系统中，抽真空至腔室压力低于9×10-5Pa之后，依次蒸镀一层10nm厚的钙和一层100nm的银作为金属阴极。步骤八：镀膜结束，保持该真空状态下待电极冷却至室温，然后向腔室充入手套箱中的氮气至常压，取出基片，即得到溶液法制备的多组分掺杂单发光层暖白光器件。在所述步骤一中，超纯水、丙酮、乙醇三步超声清洗的步骤，其超声时间依次为10分钟，20分钟，20分钟。在所述步骤三中，旋涂PEDOT:PSS原液前需先经过水性滤头的过滤，滤头规格为0.25μm。在所述步骤三中，PEDOT:PSS原液的旋涂条件参数为转速1500rps(转/分)，时间设定50秒。在所述步骤五中，所配制的溶液浓度为16mg/mL。旋涂条件参数为转速3000rps，时间设定30秒。在所述步骤六中，TPBI的蒸镀速度为在步骤7中，金属钙的蒸镀速度为金属银的蒸镀速度为薄膜的生长速度和膜厚由膜厚仪进行监测。所述步骤五至八的操作都在真空手套箱中进行，手套箱气氛控制在含水量<1ppm，含氧量<1ppm。本专利技术优点：1、本专利技术所提供的器件在亮度为100-10000cd m-2范围内具有2500K以下低色温的同时，具有高达83显色指数和优良的光谱稳定性，同时其色坐标为(0.458,0.414)，落在了黑体曲线上，表现出很高的色品质。2、本专利技术所提供的器件采用溶液加工法制备，操作简便，成本低廉，节约能源，有利于大规模批量化生产。3、本专利技术提供的器件为暖白光光源，作为夜间固态照明光源使用，有益健康，感觉舒服，生理友好。4、本专利技术提供的的器件具有高的色品质和稳定性的同时也具有与白炽灯相当的功效，在OLED固态白光照明领域有广阔的应用前景。5、本专利技术提供的方法发光层的旋涂退火及之后的制备过程均在手套箱内完成，避免了有机溶剂造成的污染和危害，制备过程绿色环保。附图说明图1本专利技术的有机电致发光器件结构图。图2采用本专利技术制备的暖白光器件的电致发光光谱。图3采用本专利技术制备的器件随亮度变化的光谱图。图4采用本专利技术中所涉及器件的色坐标情况。图5采用本专利技术制备的器件电流密度-电压-亮度特性曲线。图6采用本专利技术制备的器件流明效率-亮度-功率效率特性曲线。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种暖白光OLED器件，由里到外分别为ITO玻璃基底层、空穴传输层、发光层、电子传输层，金属阴极层；ITO玻璃基底层是以ITO导电玻璃作为器件的衬底和阳极，PEDOT:PSS作为PEDOT:PSS作为空穴注入层和电极修饰层进一步形成空穴传输层，TPBI为器件的电子传输层，钙和银构成金属阴极层，其特征在于发光层由主体材料DTCPFB和OXD‑7，客体材料FIrpic、Ir(bt)2(acac)、Ir(ppy)2(acac)、Ir(MPCPPZ)3构成，DTCPFB的分子式如下：Ir(MPCPPZ)3的分子结构式如下：

【技术特征摘要】
1.一种暖白光OLED器件，由里到外分别为ITO玻璃基底层、空穴传输层、发光层、电子传
输层，金属阴极层；ITO玻璃基底层是以ITO导电玻璃作为器件的衬底和阳极，PEDOT:PSS
作为PEDOT:PSS作为空穴注入层和电极修饰层进一步形成空穴传输层，TPBI为器件的电子
传输层，钙和银构成金属阴极层，其特征在于发光层由主体材料DTCPFB和OXD-7，客体材
料FIrpic、Ir(bt)2(acac)、Ir(ppy)2(acac)、Ir(MPCPPZ)3构成，DTCPFB的分子式如下：
Ir(MPCPPZ)3的分子结构式如下：
2.根据权利要求1所述的一种暖白光OLED器件，其电子传输层、发光层、TPBI、钙、银的
厚度分别为35纳米、55纳米、35纳米、10纳米、100纳米。
3.根据权利要求1所述的一种暖白光OLED器件，其暖白光OLED器件的主体材料和客体材
料的比例为DTCPFB:OXD-7:FIrpic:Ir(bt)2(acac):Ir(ppy)2(acac):Ir(MPCPPZ)3＝19:11:3:(3％
-4％):(0.4％-1.0％):(7％-12％)。
4.如权利要求1所述的一种暖白光OLED器件的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：ITO导电玻璃作为器件的衬底和阳极，在经过裁切和刻蚀后，依次经过洗涤剂
清洗，超纯水、丙酮、乙醇三步超声清洗处理并烘干；
步骤二：将步骤一中烘干的ITO玻璃经过紫外臭氧处理15分钟；
步骤三：在步骤二中处理好的ITO玻璃上旋涂PEDOT:PSS原液作为空穴注入层，并起
到润滑ITO玻璃基底的作用；
步骤四：将步骤三中旋涂好的基片放入鼓风干燥箱中在120℃下退火20分钟后转移到氮
气手套箱；
步骤五：将预先配制好的溶解充分的发光层混合溶液旋涂于步骤4退完火的基片上，之
后置于热台在120℃下退火20分钟；
步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶尚辉，胡天庆，周舟，黄维，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32