一种磷光敏化荧光有机发光二极管制造技术

技术编号:22310024 阅读:63 留言:0更新日期:2019-10-16 09:58
本发明专利技术属于有机发光二极管领域,公开了一种磷光敏化荧光有机发光二极管。所述磷光敏化荧光有机发光二极管包括依次层叠的衬底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极;所述发光层由磷光敏化剂和荧光客体掺杂的主体发光材料构成。本发明专利技术所涉及的器件采用磷光材料和荧光材料相结合共同掺杂在主体中的方法,实现了100%激子利用率,使制备的OLEDs具有高效率和低滚降的特点。

A phosphorescent sensitized fluorescent organic light emitting diode

【技术实现步骤摘要】
一种磷光敏化荧光有机发光二极管
本专利技术属于有机发光二极管领域,具体涉及一种磷光敏化荧光有机发光二极管。
技术介绍
有机发光二极管(OrganicLight-EmittingDiodes,OLEDs)是一种基于有机半导体材料的电致发光器件。OLEDs由于具有自发光、高色域、高效率、超薄、重量轻、制备工艺简单、成本低、可折叠弯曲和易于大面积制作等优点,被认为是未来非常重要的显示和固体照明技术。目前,OLEDs已经在显示器、手机屏幕和数码相机等方面得到了应用。荧光OLEDs由于具有超长稳定性和廉价成本的特点而得到广泛研究。然而,根据受自旋统计理论,传统荧光材料只有25%的单线态激子能够发光,因此用其制备的OLEDs最大外量子效率不会超过5%,限制了它的应用。具有三线态-三线态湮灭(TTA)发光特性的荧光材料,虽然两个三线态激子湮灭能够转换成一个单线态激子,可以实现62.5%的内量子效率,但最大外量子效率仍然只有12.5%。热活化延迟荧光材料,由于其小的单线态和三线态能级差,三线态激子能够通过反系间窜越转变成单线态激子,这样实现了100%激子利用率。但用热活化延迟荧光材料制备的OLEDs在高亮度下的效率滚降非常严重,而且器件的稳定性还有待进一步验证。相比较来说,采用磷光或者热活化延迟荧光敏化的方法被认为是制备高效率荧光OLEDs的有效方法,通过把敏化分子上的三线态激子能量有效传递给荧光分子的单线态,同样实现了100%激子的荧光发射,但目前仍然存在效率滚降严重的问题和缺乏通用的设计原则。
技术实现思路
针对以上现有技术存在的缺点和不足之处,本专利技术的目的在于提供一种磷光敏化荧光有机发光二极管。其特点是在荧光材料中引入磷光材料作为敏化剂,利用磷光材料能够通过轨道耦合作用来充分利用三线态激子,将产生的单线态激子和三线态激子充分传递到荧光材料而辐射发光,这样能够获得高效率和低滚降的OLEDs。本专利技术目的通过以下技术方案实现:一种磷光敏化荧光有机发光二极管,包括依次层叠的衬底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极;所述发光层由磷光敏化剂和荧光客体掺杂的主体发光材料构成。本专利技术的磷光敏化荧光OLEDs的器件结构示意图如图1所示。进一步地,所述发光层中,主体发光材料的三线态能级高于磷光敏化剂的三线态能级和荧光客体的单线态能级,磷光敏化剂的三线态能级高于荧光客体的单线态能级,磷光敏化剂的最高占据分子轨道(HOMO)能级深于荧光客体的HOMO能级。进一步地,所述发光层为蓝光发光层,其主体发光材料为26DCzPPy(2,6-双((9H-咔唑-9-基)-3,1-亚苯基)吡啶),磷光敏化剂为fac-Ir(iprpmi)3(三[1-(2,6-异丙基苯)-2-苯基-1H-咪唑]合铱(III)),荧光客体为TBPe(1,4,7,10-四叔丁基二萘嵌苯);或所述发光层为绿光发光层,其主体发光材料为CDBP(4,4’-双(9-咔唑基)-2,2’-二甲基联苯)和PO-T2T共混组成,磷光敏化剂为Ir(mppy)3(三[5-甲基-2-(2-吡啶基)苯基]合铱(III)),荧光客体为TTPA(三[4-(2-噻吩基)苯基]胺;三[4-(2-噻吩基)苯基]胺);或所述发光层为黄光发光层,其主体发光材料为mCBP(3,3’-二(9H-咔唑-9-基)-1,1’-联苯)和PO-T2T共混组成,磷光敏化剂为Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)合铱(III)),荧光客体为TBRb(2,8-二叔丁基-5,11-二(4-叔丁基苯)-6,12-二苯基并四苯);或所述发光层为红光发光层,其主体发光材料为4P-NPB(N4,N4”’-二-1-萘基-N4,N4”’-二苯基-[1,1’:4’,1”:4”,1”’-四联苯]-4,4”’-二胺)和PO-T2T共混组成,磷光敏化剂为Ir(tptpy)2(acac)(乙酰丙酮酸二(4-(4-叔丁基-苯基)-噻吩[3,2-C]吡啶-C2,N)合铱(III)),荧光客体为DCJTB((E)-4-二腈亚甲基-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定乙烯基)吡喃)。进一步地,所述CDBP和PO-T2T共混的重量比例为1:1;所述mCBP和PO-T2T共混的重量比例为1:1;所述4P-NPB和PO-T2T共混的重量比例为1:1。进一步地,所述蓝光发光层、绿光发光层、黄光发光层和红光发光层中磷光敏化剂的掺杂浓度分别为8wt%、5wt%、9wt%和8wt%;所述蓝光发光层、绿光发光层、黄光发光层和红光发光层中荧光客体的掺杂浓度分别为1wt%、1wt%、3wt%和0.5wt%。进一步地,所述衬底为玻璃、石英、聚酰亚胺、聚乙烯对苯二酸酯、金属、合金或者不锈钢薄膜中的任意一种。进一步地,所述阳极和阴极可以选用金属或者金属氧化物:所述的金属可以选用金(Au)、银(Ag)、铝(Al)或者银镁合金;所述的金属氧化物可以是氧化铟锡(ITO)、氧化锌(ZnO)、掺氟二氧化锡(FTO)和镓锌氧化物(IGZO)中的一种。进一步地,所述空穴注入层可采用有机材料HAT-CN(2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,2-氮杂苯并菲)或者CuPc(酞菁铜),或者采用无机材料MoO3(氧化钼)、WO3(氧化钨)或者V2O5(五氧化二钒)。进一步地,所述空穴传输层为TAPC(4,4’-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]),电子阻挡层为TCTA(4,4’,4”-三(咔唑-9-基)三苯胺)。进一步地,所述电子传输层可以采用TPBi(1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯)或者PO-T2T(2,4,6-三[3-(二苯基膦氧基)苯基]-1,3,5-三唑)。进一步地,所述电子注入层可采用LiF(氟化锂)、Liq(八羟基喹啉锂)、Cs2CO3(碳酸铯)或者Li2CO3(碳酸锂)。进一步地,所述空穴注入层的厚度为10~15nm,空穴传输层的厚度为50~70nm,电子阻挡层的厚度为5~10nm,发光层厚度为15~30nm,电子传输层的厚度为40~60nm,电子注入层的厚度为1~3nm,阴极的厚度为80~120nm。本专利技术的磷光敏化荧光OLEDs有如下优点及有益效果:(1)本专利技术所涉及的器件采用磷光材料和荧光材料相结合共同掺杂在主体中的方法,实现了100%激子利用率,使制备的OLEDs具有高效率和低滚降的特点。(2)本专利技术通过合理的材料选择和器件结构的设计,能够实现蓝光、绿光、黄光和红光四种颜色的磷光敏化荧光OLEDs,具有普遍性,为制备高效率的OLEDs提供一种新的途径。附图说明图1为本专利技术的磷光敏化荧光OLEDs的器件结构示意图。其中1代表衬底,2代表阳极,3代表空穴注入层,4代表空穴传输层,5代表电子阻挡层,6代表发光层,7代表电子传输层,8代表电子注入层,9代表阴极。图2为本专利技术实施例1~4所得到的磷光敏化荧光OLEDs器件在1000cd/m2亮度下的电致发光光谱图。图3为本专利技术实施例1~4所得到的磷光敏化荧光OLEDs器件的电流密度-亮度-电压特性曲线图。图4为本专利技术实施例1~4所得到的磷光敏化荧光OLEDs器件的电流效率-亮度特性曲线图。图5为本专利技术实施例1~4所得到的磷光敏化荧光有OLED本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磷光敏化荧光有机发光二极管,其特征在于:所述磷光敏化荧光有机发光二极管包括依次层叠的衬底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极;所述发光层由磷光敏化剂和荧光客体掺杂的主体发光材料构成。

【技术特征摘要】
1.一种磷光敏化荧光有机发光二极管,其特征在于:所述磷光敏化荧光有机发光二极管包括依次层叠的衬底、阳极、空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极;所述发光层由磷光敏化剂和荧光客体掺杂的主体发光材料构成。2.根据权利要求1所述的一种磷光敏化荧光有机发光二极管,其特征在于:所述发光层中,主体发光材料的三线态能级高于磷光敏化剂的三线态能级和荧光客体的单线态能级,磷光敏化剂的三线态能级高于荧光客体的单线态能级,磷光敏化剂的HOMO能级深于荧光客体的HOMO能级。3.根据权利要求1所述的一种磷光敏化荧光有机发光二极管,其特征在于:所述发光层为蓝光发光层,其主体发光材料为26DCzPPy,磷光敏化剂为fac-Ir(iprpmi)3,荧光客体为TBPe;或所述发光层为绿光发光层,其主体发光材料为CDBP和PO-T2T共混组成,磷光敏化剂为Ir(mppy)3,荧光客体为TTPA;或所述发光层为黄光发光层,其主体发光材料为mCBP和PO-T2T共混组成,磷光敏化剂为Ir(ppy)3,荧光客体为TBRb;或所述发光层为红光发光层,其主体发光材料为4P-NPB和PO-T2T共混组成,磷光敏化剂为Ir(tptpy)2(acac),荧光客体为DCJTB。4.根据权利要求3所述的一种磷光敏化荧光有机发光二极管,其特征在于:所述CDBP和PO-T2T共混的重量比例为1:1;所述mCBP和PO-T2T共混的重量比例为1:1;所述4P-NPB和PO-T2T共混的重量比例为1:1。5....

【专利技术属性】
技术研发人员:马东阁姚晶文代岩峰孙倩杨德志乔现锋陈江山
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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