一种有机白光器件及其制备方法技术

技术编号:12962330 阅读:43 留言:0更新日期:2016-03-03 04:33
本发明专利技术公开了一种有机白光器件及其制备方法,该有机白光器件依次由阳极、修饰层、发光层、电子传输层、阴极构成,其特征在于发光层含有PVK、FIrpic、Ir(bt)2(acac)和OXD-7,还可以含有TcTa、TAPC中的任一种或两种。本发明专利技术还提供了一种更为便捷的方法,用于降低溶液法制备白光器件。该方法兼具小分子与聚合物器件的优点,为新型固态白光照明光源产业化提供了一种可能的选择。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机电致发光二极管领域,尤其涉及一种有机白光器件及其制备方 法。
技术介绍
有机电致发光二极管,即Oganic Light-Emitting Diodes,简称0LED,具有自发 光、响应快、视角广、能耗低、质地轻、易加工,适用于柔性基板等优势。同时,作为固态白光 照明光源的一种,0LED有较高的发光功率效率,与传统的白炽灯相比,0LED工作电压低、属 于冷光源,发光时通过热量所损耗的能量少,因而更加节能。 通常,为了获得较低的操作电压,往往采用多层结构器件。例如,在IT0(Indium tin oxide,ΙΤ0)玻璃上沉积一层阳极修饰层、空穴注入层、空穴传输层、激子约束层、发光 层、电子传输层、电子注入层、阴极。这种方法对于传统的小分子蒸镀器件不难实现,而对于 聚合溶液法制备器件则构成很大的挑战。其根本原因是溶剂侵蚀破坏界面,从而使得器件 失败。另外,多层蒸镀制备器件过程复杂、工艺繁琐、设备庞大且昂贵,并且在蒸镀过程中会 浪费大量材料,从而导致成本过高。而溶液法制备则具有独特的优势,如简单的器件结构, 低成本的溶液处理过程,材料比例精确可控,较好的重复性,简易的操作工艺,较高的材料 利用率,低廉的设备投资等。由此可见,溶液法与小分子蒸镀法这两种工艺各有优劣。因此, 如何解决溶液法制备多层器件,以达到较低的操作低压,同时使得加工工艺更简单,则是亟 待解决的问题。并且,有研究表明,空穴的注入势皇是决定器件操作电压的主要因素,如何 降低溶液法制备器件中空穴注入势皇,是面临的一重要问题。注入势皇包括电极与空穴传 输层之间、空穴传输层与发光层之间的势皇。 同样重要问题的还有能量转移、激子束缚过程。一个高效率的磷光器件,要求主客 体之间存在便捷的能量转移,避免能量"反传"现象。这要求主体材料必须具有较高的三线 态能级和合适的电子能级,同时还需要良好的化学相容性以及成膜能力。一般来说,一种主 体材料很难同时满足所有的要求。
技术实现思路
针对上述技术问题,本专利技术提供了一种有机电致发光白光器件及其制备方法。 -种有机白光器件,依次由阳极、修饰层、发光层、电子传输层、阴极构成,其特征 在于发光层含有PVK、FIrpic、Ir(bt)2(acac)和0XD-7,还可以含有TcTa、TAPC中的任一种 或两种。 所述的一种有机白光器件,其发光层由PVK、0XD-7、FIrpic、Ir(bt)2(acac)组 成,其中PVK:0XD-7 :FIrpic质量比为7:3:1,其中Ir(bt)2(acac)的质量含量为上述PVK、 0XD-7、FIrpic三种物质总重量的0· 3%。 所述的一种有机白光器件,其发光层由PVK、TAPC、0XD-7、FIrpic、Ir(bt)2(acac) 组成,其中PVK :TAPC :0XD-7 :FIrpic质量比为5 :2 :3 :1,其中Ir(bt)2(acac)的质量含量 为上述PVK、TAPC、0XD-7、FIrpic四种物质总重量的0. 3%。 所述的一种有机白光器件,其发光层由PVK、TcTa、0XD-7、FIrpic、Ir(bt)2(acac) 组成,其中PVK :TcTa :0XD-7 :FIrpic质量比为4 :3 :3 :1,其中Ir(bt)2(acac)的质量含量 为上述PVK、TcTa、0XD-7、FIrpic四种物质总重量的0. 3%。 所述的一种有机白光器件,其发光层由PVK、TAPC、TcTa、0XD-7、FIrpic、 Ir(bt)2(acac)组成,其中 PVK :TAPC、TcTa :0XD-7 :FIrpic 质量比为 3 :2 :2 :3 :1,其中 Ir(bt)2(acac)的质量含量为上述PVK、TAPC、TcTa、0XD-7、FIrpic五种物质总重量的 0· 3%〇 -种有机白光器件的制备方法,其步骤如下: 步骤一:将发光层材料按照一定组成比例,溶于氯苯溶剂中,配成浓度为16mg/mL 的溶液,作为发光层待用,发光层材料及质量组成比例为下列任一种: I , PVK-OXD-7-FIrpic (7:3:1)+0. 3 % Ir(bt)2 (acac) II, PVK-TAPC-0XD-7-FIrpic (5:2:3:1) +0. 3 % Ir (bt) 2 (acac) HI, PVK-TcTa-0XD-7-FIrpic(4:3:3:1)+0. 3 % Ir (bt)2 (acac) IV, PVK-TAPC-TcTa-0XD-7-FIrpic(3:2:2:3:l)+0. 3% Ir (bt) 2 (acac) 其中0. 3%指的是各配比中前几种物质质量总和的0. 3% ; 步骤二:将经过切割、刻蚀后的铟锡氧化物导电玻璃经洗涤剂清洗后,用去离子 水、丙酮、乙醇依次超声清洗后置于烘箱内烘干; 步骤三:将上述干燥的导电玻璃用紫外线-氧等离子体处理,趁热在导电基底上 旋涂聚苯乙烯磺酸/聚3, 4-二乙氧基基噻吩修饰电极层,之后置于鼓风干燥箱中于120°C 烤20分钟; 步骤四:然后,趁热将其转移到惰性气体手套箱,于50°C搅拌,旋涂上发光层,完 毕置于热台上退火。 步骤五:之后,将其转移到真空腔室,在高真空状态下(8X105Pa)沉积电子传输 层、钙/银电极,完成器件制备。 步骤二超声清洗时间为20分钟,超声频率为90赫兹,烘干温度为80摄氏度,时间 为30分钟。 步骤三中等离子处理时间为30分钟,旋涂转速为3000r/min、匀胶50秒钟。 步骤四中搅拌时间为2小时,高速档旋涂转速为2500r/min,时间为50秒;低速档 设置时间为〇秒。 步骤四中热台退火时间为20分钟,温度为140摄氏度。 本专利技术提供了一种更为便捷的方法,用于降低溶液法制备白光器件。该方法兼具 小分子与聚合物器件的优点,为新型固态白光照明光源产业化提供了一种可能的选择。【附图说明】 图1 TAPC的分子结构图 图2 TcTa的分子结构图 图3PVK的分子结构图 图4 Flpic的分子结构图 图5 Ir (bt)2(acac)的分子结构图 图6 0XD-7的分子结构图 图7器件结构图 图8器件I能级结构 图9器件II能级结构 图10器件III能级结构 图11器件IV能级结构 图12不同主体器件的电流密度-电压-亮度曲线图 图13不同主体器件效率~亮度曲线 图14器件IV在不同电压下的电致发光图谱 图15器件IV发光层的瞬态光谱寿命 图16器件IV发光层的AFM形貌图。【具体实施方式】 如下: 本专利技术采用三种典型的空穴传输型材料(PVK、TcTa、TAPC),构筑成三元混合主体 材料,掺入蓝色磷光客体材料FIrpic和橙色磷光客体材料Ir (bt) 2 (acac)形成发光层,根 据蓝-橙互补色原理,复合成白光。TAPC、TcTa、PVK这三种材料的最高分子占据轨道能级 (the highest occupied molecular orbit energy level, HOMO)分别为 5. 2、5. 7、5. 9eV〇 这三种材料按照一定的比例混合,形成混合主体材料,构成"阶梯式"HOMO能级结构。由于 该方法采用具有空穴传输能力的主本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种有机白光器件,依次由阳极、修饰层、发光层、电子传输层、阴极构成,其特征在于发光层含有PVK、FIrpic、Ir(bt)2(acac)和OXD‑7,还可以含有TcTa、TAPC中的任一种或两种。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:叶尚辉徐浩文张鹤懿田思源黄维
申请(专利权)人:南京邮电大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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