基于磷光超薄层的白光有机发光二极管制造技术

本发明专利技术涉及一种基于磷光超薄层的白光有机发光二极管，其发光层单元由数量相同的电子给体材料层与电子受体材料层交替排列，在任意两个相邻的电子给体材料层与电子受体材料层之间形成界面激基复合物，并在每个电子给体材料层与电子受体材料层之间嵌入发光颜色互补的磷光超薄层，通过界面激基复合物对磷光超薄层的敏化，实现磷光超薄层的互补光发射，复合形成白光发射。本发明专利技术利用了界面激基复合物到磷光超薄层的有效能量传递，在实现高效白光发射的前提下简化了器件结构和制备工艺。射的前提下简化了器件结构和制备工艺。射的前提下简化了器件结构和制备工艺。

【技术实现步骤摘要】
基于磷光超薄层的白光有机发光二极管


[0001]本专利技术属于有机光电子器件
，涉及一种有机发光二极管，特别是涉及一种通过界面激基复合物敏化磷光超薄层发光的白光有机发光二极管。

技术介绍

[0002]白光有机发光二极管（Organic light
‑
emitting diodes，OLEDs）是一种面光源，具有柔性、轻薄、光色柔和及无蓝害等优点，被誉为新一代低功耗、绿色照明技术，成为近年来学术界和产业界的研究热点。
[0003]为了实现白光发射，需要在同一器件中引入多种颜色互补的发光材料。这些互补的发光材料通常是由蓝和黄两种发光材料组合，或者由蓝、绿和红三种发光材料组合，或者由蓝、绿、黄和红四种发光材料组合。
[0004]显色指数是评价白光OLEDs色品质的一个重要指标，白光的显色指数越高，说明其还原物体本身颜色的能力就越强。
[0005]为了获得高显色指数的白光发射，需要白光具有宽并连续的光谱。这就要求设计合理的器件结构，在同一个器件中引入更多互补的发光材料，并调节不同颜色发光材料的相对发光强度。因此，白光OLEDs的器件结构相对单色光器件更加复杂。
[0006]磷光材料因其高的激子利用率，成为近年来发展白光OLEDs常用的发光材料。通过主客体掺杂制备的发光层能有效地抑制磷光材料的高浓度激子淬灭问题，使得主客体掺杂发光层成为近年来发展白光OLEDs主流技术。但是，主客体掺杂发光层通常涉及复杂的掺杂技术，对设备以及制备工艺的要求非常苛刻。
[0007]复杂的器件结构及器件制备工艺会促使白光OLEDs低的良品率和高的制备成本，极大程度上制约了白光OLEDs的低成本、大规模产业化推广。此外，白光OLEDs还面临着高驱动电压导致的高功耗、色稳定及色品质有待提高等问题，这些因素也一定程度上制约了白光OLEDs照明面板的产业化进程。
[0008]激基复合物作为磷光材料主体时，其无势垒注入特性能有效降低器件的驱动电压，且热激活延迟荧光（TADF）特性的激基复合物作为主体时，还能够增强激基复合物向磷光材料的有效能量传递，抑制激基复合物主体中三线态激子的淬灭，提高器件内部激子的利用率，即实现激基复合物对磷光材料的敏化作用。
[0009]相比给受体材料共掺杂形成的体相激基复合物，界面激基复合物能够避免材料共同沉积中的掺杂过程，简化器件结构和制备工艺。
[0010]同时，界面激基复合物的电子给体材料层/电子受体材料层界面处的能级差能够限制载流子和激子于界面处，有利于白光OLEDs光谱的调节。比如，科研人员发现当在界面激基复合物的电子给体材料层和电子受体材料层之间引入一层7nm以内的有机功能层材料时，并不影响两侧的电子给体材料和电子受体材料之间形成激基复合物。
[0011]相比于传统的掺杂磷光发光层，磷光超薄发光层不仅可以简化白光OLEDs的器件结构和制备工艺，还能减少昂贵磷光材料的使用、增加器件设计的灵活性。磷光超薄层的厚
度小于1nm，其引入界面激基复合物给/受体界面时，不会影响激基发射的形成，这使得结合界面激基复合物和磷光超薄层设计超简单、低驱动及高效率白光OLEDs成为可能。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是提供一种基于磷光超薄层的白光有机发光二极管，利用界面激基复合物与磷光超薄层的结合，通过简单的器件结构和制备工艺，实现低驱动、高性能白光有机发光二极管的制备。
[0013]具体地，本专利技术所述的基于磷光超薄层的白光有机发光二极管是通过电子给体材料层与电子受体材料层交替排列的方式，将多个界面激基复合物引入到同一器件中，再将互补的磷光超薄层嵌入在形成了界面激基复合物的电子给体材料层/电子受体材料层界面，以界面激基复合物作为主体，磷光超薄层作为客体，通过界面激基复合物主体对磷光超薄层客体的敏化，实现磷光超薄层的互补光发射，复合形成白光发射。
[0014]基于上述发光机理，本专利技术所述的基于磷光超薄层的白光有机发光二极管首先是与常规的有机发光二极管一样，至少包括有构成有机发光二极管所必须的阳极、阴极以及发光层单元。
[0015]但不同的是，在本专利技术所述的发光层单元中，首先是包括有不少于2层的电子给体材料层，以及与所述电子给体材料层交替排列的数量相同的电子受体材料层，而且同时，上述任意两个相邻的电子给体材料层与电子受体材料层之间能够形成界面激基复合物。
[0016]其次，在所述的发光层单元中还包括有磷光超薄层，且所述磷光超薄层被嵌入在每个相邻的电子给体材料层与电子受体材料层之间，而且同时，所述磷光超薄层的发光颜色互补。
[0017]这也就是说，本专利技术所述基于磷光超薄层的白光有机发光二极管的发光层单元是由成交替排列的n个电子给体材料层和n个电子受体材料层，以及嵌入在电子给体材料层与电子受体材料层之间的2n
‑
1个磷光超薄层构成的，最终由形成的多个界面激基复合物与互补的磷光超薄层组成了本专利技术的发光层。其中，n的数量至少为2。
[0018]其中，最外层的电子给体材料层位于阳极侧，最外层的电子受体材料层位于阴极侧。
[0019]故而，本专利技术所述的基于磷光超薄层的白光有机发光二极管是由所形成的界面激基复合物作为发光层的主体，磷光超薄层作为发光层的客体，通过直接载流子捕获机制和界面激基复合物对磷光超薄层的敏化机制，实现了磷光超薄层的发光。因此，本专利技术中，所形成界面激基复合物的三线态能级应高于磷光超薄层材料的三线态能级，这样就能够实现界面激基复合物对磷光超薄层的多通道能量传递，减少磷光超薄层中三线态激子的猝灭，实现界面激基复合物主体对磷光超薄层客体的敏化作用。
[0020]因此，本专利技术所述的磷光超薄层经过界面激基复合物敏化后发光，各磷光超薄层的光色互补复合，最终形成了白光发射。
[0021]本专利技术所述利用多界面激基复合物主体敏化磷光超薄层客体的发光层单元中，所述的电子给体材料和电子受体材料均为常规的电子给体材料和电子受体材料，本专利技术对其并无特殊的要求。
[0022]其中，一般地，所选择的电子给体材料通常具有强的空穴传输性能，且最高占据分
子轨道（Highest occupied molecular orbital，HOMO）能级相对较高；具体地，所述电子给体材料可以包括但不限于是mCP、TCTA、TAPC、m
‑
MTDATA、HAT
‑
CN等材料。
[0023]电子受体材料通常具有强电子传输性能，且最低未占据分子轨道（Lowest unoccupied molecular orbital，LUMO）能级相对较低。具体地，所述电子受体材料可以包括但不限于是PO
‑
T2T、B3PYMPM、3P
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T2T、TmPyPB、TPBi等材料。
[0024]进一步地，当所述形成的界面激基复合物具有非常小的单
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三线态能级差时，会展现出强的热激活延迟荧光(Thermally本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于磷光超薄层的白光有机发光二极管，包括有阳极、阴极和发光层单元，其中，所述的发光层单元中包括有不少于2层的电子给体材料层，以及与所述电子给体材料层交替排列的数量相同的电子受体材料层，且任意两个相邻的电子给体材料层与电子受体材料层之间形成界面激基复合物；还包括有嵌入在每个电子给体材料层与电子受体材料层之间的磷光超薄层，且所述磷光超薄层的发光颜色互补；所形成界面激基复合物的三线态能级高于磷光超薄层材料的三线态能级，通过直接载流子捕获机制和界面激基复合物对磷光超薄层的敏化机制，实现磷光超薄层发光，复合形成白光发射。2.根据权利要求1所述的基于磷光超薄层的白光有机发光二极管，其特征是所述磷光超薄层的厚度为0.01
‑
1nm。3.根据权利要求1所述的基于磷光超薄层的白光有机发光二极管，其特征是最外层的电子给体材料层和电子受体材料层的厚度为3
‑
100nm，两者之间的电子给体材料层和电子受体材料层的厚度为1
‑
20nm。4.根据权利要求1、2或3所述的基于磷光超薄层的白光有机发光二极管，其特征是最外层的电子给体材料层位于阳极侧，最外层的电子受体材料层位于阴极侧。5.根据权利要求1、2或3所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗艳勤，尹梦娜，郭园园，王国良，赵波，王华，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：