一种白光有机电致发光器件制造技术

本发明专利技术提供一种白光有机电致发光器件，包括基板、第一电极层、发光层、第二电极层，发光层中包括：蓝光层和黄光层；所述蓝光层中，主体材料为高三线态能级材料，客体材料为具有热延迟荧光特征的蓝光材料；所述黄光层中包括第一主体、第二主体和染料，第一主体材料为具有热活化延迟特征的材料，第二主体为热延迟荧光特征的蓝光材料，染料为黄色磷光染料或黄色荧光染料。本发明专利技术通过对热延迟荧光材料以及热活化敏化荧光或磷光的合理应用，减少了器件内部的非辐射衰减，有效提升了不同波段复合白光的性能。

A White Light Organic Electroluminescent Device

【技术实现步骤摘要】
一种白光有机电致发光器件
本专利技术涉及有机电致发光器件
，具体涉及采用热活化延迟荧光材料与磷光染料组合使用发出白光的有机电致发光器件。
技术介绍
OLEDs的研究始于二十世纪六十年代，最初发光层采用荧光材料，其内量子效率最大只有25％，限制了荧光OLEDs的发展。含有重金属原子的磷光材料可使OLED的内量子效率增至100％，但是稀有金属资源有限，价格昂贵，并且缺少高效稳定的蓝光磷光材料，依然限制了OLEDs的商业化发展。2012年，日本九州大学的Adachi研究组在《Nature》杂志上报道了一种基于热活化延迟荧光材料的高效OLEDs，其外量子效率超过了传统荧光器件。该类材料在环境温度下就可以使T1态激子收到热激发吸收能量反系间窜跃到S1态而发光，无需引入重金属原子即可实现100％的内量子效率，被认为是继传统荧光材料和磷光材料之后的第三代有机电致发光材料。同时，这一新机制为突破蓝光瓶颈、获得高效稳定的白光OLEDs带来了希望。白光OLED被认为是下一代显示和照明光源。提升白光效率和寿命，是亟待解决的问题，白光效率的主要限制是在于蓝光效率偏低，而使用TADF材料，在无重金属原子的作用下就能大大提升器件的内量子效率。专利文献中(专利号：CN106410053A)使用蓝色热活化荧光主体搭配红绿磷光染料或高三线态橙色热活化荧光主体搭配蓝色磷光染料制备高效单层白光器件，充分利用了主体和染料的S1和T1能量；专利文献中(专利号：CN106206958A)使用热活化荧光材料做主体，制备高效率和长寿命的白光器件；专利文献中(专利号：CN106340594A)使用热活化荧光材料杂化磷光材料，使用湿法工艺制备单层白光器件。经实验发现TADF蓝光主体搭配TADF蓝光染料能显著提升TADF蓝光的效率，能够充分利用所有的能量，减少非辐射衰减，为此我们搭配热延迟黄光制备了高效的白光器件。为了简化工艺，人们专利技术了如图1所示的蓝光发光层和绿光/红光发光层叠加组合方式产生白光的有机电致发光器件，发光层包括第一发光层041和第二发光层042，所示第一发光层041为蓝光发光层，所述第二发光层042为掺杂有绿光染料和红光染料的发光层；三星公司在CN103199197A也公开了一种白光发光器件，其采用的发射层包括红光发光区、绿光发光区和蓝光发光区，其中所述蓝色发光区的一部分覆盖所述红光发光区、绿光发光区，从而光线叠加后呈现白光。这种器件虽然可以省去滤光层制备步骤，但是该显示装置结构复杂，制备工艺繁琐，对于制备精度极高的OLED器件，工艺复杂意味着差错几率增大，良品率降低。
技术实现思路
解决的技术问题：使用TADF主体搭配荧磷染料或使用非TADF主体搭配TADF染料不能够完全利用载流子复合产生的激子，降低器件的效率。本专利技术使用第三代热活化延迟荧光制备的白光OLED器件，充分利用主体和染料S1和T1的能量，极大的提升了白光器件的效率。本专利技术提供了一种白光有机电致发光器件，包括基板，依次形成在所述基板上的第一电极层、发光层以及第二电极层，所述发光层中包括蓝光层和黄光层；所述蓝光层中，主体材料为高三线态蓝光主体材料，客体材料为具有热延迟荧光特征的蓝光染料；所述黄光层中包含第一主体、第二主体和染料，第一主体材料为具有热延迟荧光特征的主体材料，第二主体为具有热活化延迟荧光特性的蓝光材料，客体材料为黄色磷光染料或黄色荧光染料。进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中，所述蓝光层中，作为主体材料的高三线态蓝光主体材料优选为空穴型主体材料。进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中，所述蓝光层中的蓝光主体材料的三线态能级T1≥2.7eV。进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中，所述蓝光层中的蓝光主体材料的T1优选高于所述黄光层中的第一主体材料的T1；所述蓝光层中的蓝光主体材料的HOMO和LUMO优选均小于所述热活化延迟黄光层中的第一主体材料的HOMO与LUMO。进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中：所述蓝光层中，客体材料在主体材料中的掺杂浓度优选为5-10％；所述热黄光层中，第二主体材料在第一主体材料中的掺杂浓度优选为10-50％；所述热黄光层中，黄光染料在第一主体材料中的掺杂浓度优选为5-15％；所述蓝光层的厚度优选为10-20nm；所述黄光层的厚度优选为30-50nm。进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中,高三线态蓝光主体材料优选为以下具体化合物：进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中,黄光层中的作为第一主体材料的热延迟荧光主体材料优选自以下具体化合物：进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中，用于蓝光层中的热延迟荧光蓝光染料以及用于黄光层中的第二主体材料均可优选自以下化合物：更进一步的，本专利技术的有机电致发光器件中，在第一电极层与发光层间设置有第一有机层，在发光层与第二电极层之间设置有第二有机层。所述第一有机层为空穴注入层和/或空穴传输层，所述第二有机层为电子传输层和/或电子注入层。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：1)本专利技术的黄光发光层采用热延迟荧光主体材料掺杂热延迟蓝光染料和黄色磷光染料，相比现有TADF白光专利中采用TADF黄荧光体系(TADF主体掺杂黄荧光染料，使得黄荧光的T1得不到利用)，有效的利用了S1和T1的能量，使得内量子效率在理论上能够达到100％，从而提升了白光器件的效率。2)本专利技术的发光层采用双发光层，蓝光层搭配敏化黄光层，使得蓝光激子复合位置分别位于蓝光层与敏化黄光层，有效的拓宽了复合区域，通过合理的选择高三线态的主体材料作为热延迟蓝光层的主体材料，限制了激子的扩散与损失，提升了蓝光的效率，搭配黄色磷光，可获得高效率的白光器件。有益效果：本专利技术设计的新型结构的有机电致发光器件，从能量充分利用的角度出发，通过对具有热延迟荧光特征的材料的合理应用，充分利用载流子复合所产生的激子，减少了器件内部的非辐射衰减，有效提升了白光器件中各个波段发光层的效率，从而提高了不同波段复合白光的效率。附图说明图1：现有技术中传统的白光有机电致发光器件的结构示意图：图1中：01-基底，02-第一电极层，03-空穴传输层，041-第一发光层，042-第二发光层，05-电子传输层，06-电子注入层，07-第二电极层；图2：本专利技术的白光有机电致发光器件的结构示意图；图3：本专利技术的白光有机电致发光器件的能级结构图；图2、3中：01-基底，02-第一电极层，03-空穴注入层，04-空穴传输层，05-1-热蓝光层，05-2-黄光层，06-电子传输层，07-电子注入层，08-第二电极层图4：热延迟蓝光发光层的能量传递图；图5：黄光层(第一主体掺第主体二、黄磷光染料)的能量传递图。图6：黄光层(第一主体掺第主体二、黄荧光染料)的能量传递图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方案详细阐述本专利技术的内容。本专利技术并不局限于下述实施方式，而是仅作为本专利技术的说明实施方案。如图2所示，一种有机电致发光器件，包括基板01，依次在基板上形成的第一电极层02、空穴注入层03、空穴传输层04、蓝光层05-1、黄光层05-2、电子传输层06、电子注入层07以及第二电极层08。使用高T1主体掺杂TADF染料能有效利用在该层所产生的激子。图4描述了热活化延迟蓝光层使用高T1主体掺杂TADF染本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种白光有机电致发光器件，包括基板，依次形成在所述基板上的第一电极层、发光层以及第二电极层，其特征在于：所述发光层中包括蓝光层、黄光层；所述蓝光层中，主体材料为高三线态能级材料，客体材料为具有热延迟荧光特征的蓝光材料；所述黄光层中包括第一主体、第二主体和染料，其中第一主体材料为具有热延迟荧光特征的主体材料，第二主体材料为具有热延迟荧光特征的蓝光材料，染料为黄色磷光染料或黄色荧光染料。

【技术特征摘要】
1.一种白光有机电致发光器件，包括基板，依次形成在所述基板上的第一电极层、发光层以及第二电极层，其特征在于：所述发光层中包括蓝光层、黄光层；所述蓝光层中，主体材料为高三线态能级材料，客体材料为具有热延迟荧光特征的蓝光材料；所述黄光层中包括第一主体、第二主体和染料，其中第一主体材料为具有热延迟荧光特征的主体材料，第二主体材料为具有热延迟荧光特征的蓝光材料，染料为黄色磷光染料或黄色荧光染料。2.根据权利要求1中至少之一所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述蓝光层中，作为主体材料的高三线态蓝光主体材料为空穴型主体材料。3.根据权利要求1或2中至少之一所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述蓝光层中，作为主体材料的三线态能级T1≥2.7eV。4.根据权利要求1或2中至少之一所述的有机电致发光器件，其特征在于：所述蓝光层中蓝光主体材料的T1高于所述黄光层中第一主体材料的T1；所述蓝光层中的蓝光主体材料的HOMO和LUMO值均小于所述黄光层中第一主体材料的HOMO和LUMO数值。...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊宇，刘嵩，马立辉，孙龙，
申请(专利权)人：北京鼎材科技有限公司，固安鼎材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11