一种白光有机电致发光器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种白光有机电致发光器件及其制备方法，该器件包括由下至上依次设置的衬底、阳极、有机功能层以及阴极；有机功能层包括由下至上依次设置的空穴注入层、空穴传输层、能发出白光的发光单元和电子传输层；发光单元包括两层以上发光层，两层以上发光层中两层分别为第一发光层和第二发光层；第一发光层和第二发光层内分别设有超薄层，第一发光层的超薄层能发出与第一发光层互补的光，第二发光层的超薄层能发出与第二发光层互补的光。本发明专利技术在非掺杂发光层内插入发光颜色具有补偿作用的超薄非掺杂发光层，形成多层发光颜色互补的发光层结构，有利于实现发射稳定的白光，简化制备工艺、提高材料利用率和器件重复性并降低生产成本。产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种白光有机电致发光器件及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有机电致发光器件
，特别涉及一种白光有机电致发光器件及其制备方法。

技术介绍

[0002]有机电致发光器件(OLED)具有自发光、高亮度、高对比度、可折叠弯曲、可透明显示等独特的优点，被认为是下一代的显示和照明技术，特别是白光OLED在平板显示、固态照明和LCD背光源等领域具有巨大的潜在应用，吸引了学术界和产业界的广泛关注。
[0003]为了更快促进OLED产业化的发展，如何提高器件效率并降低生产成本是当前需要亟待解决的两个主要问题。发光材料是OLED器件结构中的其中一个最重要部分，对器件性能起着决定作用。由于金属配合物磷光材料、热激活延迟荧光(TADF)材料和杂化局域电荷转移激发态(HLCT)材料都具有理论上100％的激子利用率，而被广泛使用。但是，大多数发光染料在聚集状态下容易发生猝灭效应，使得发光降低。为了克服聚集发光猝灭问题，通常需要采用物理掺杂方法，将发光材料分散在种或多种主体材料中，形成主客体掺杂结构。对于白光OLED器件，通常需要采用蓝、黄互补色原理的两种发光材料，或是红、绿、蓝三基色原理的三种发光材料，而更多的发光材料则表示着更多的主客体掺杂结构。但是，这种掺杂工艺也带来了诸多问题，例如多个发光材料(尤其是低能量的红光、橙光和黄光发光材料)的低掺杂比例难以精确控制，制备工艺复杂，器件重复性低，材料浪费严重，生产成本高等。为此，学者们提出非掺杂结构(发光层厚度通常大于5nm而小于30nm)制备OLED器件，用以简化器件结构和制备工艺。虽然非掺杂器件性能可达到掺杂器件的高性能，但是在这种器件结构中，载流子复合区域通常偏向于某一个发光层区域，而当电压变化时，载流子复合区域则发生移动，使得不同发光材料的发光强度发生变化，从而影响白光发射的稳定性。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种白光有机电致发光器件及其制备方法，本专利技术采用超薄补偿层的非掺杂发光层结构，能够有效提高非掺杂白光器件的光谱稳定性。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种白光有机电致发光器件，包括由下至上设置的衬底、阳极、有机功能层以及阴极；所述有机功能层包括由下至上依次设置的空穴注入层、空穴传输层、能发出白光的发光单元和电子传输层；所述发光单元包括两层以上发光层，所述两层以上发光层中两层分别为第一发光层和第二发光层；所述第一发光层和第二发光层内分别设有超薄层，所述第一发光层的超薄层能发出与第一发光层互补的光，所述第二发光层的超薄层能发出与第二发光层互补的光。
[0007]所述发光单元的白光，在OLED器件中通常通过混合2种互补色(蓝色和黄色)或三基色(红、绿、蓝)来得到；本专利技术于发光层中插入互补色超薄层，在电压不稳定的情况下，能
够有效提高非掺杂白光器件的光谱稳定性，稳定发射白光。
[0008]作为本专利技术的优选实施方式，所述发光单元为两层发光层，其第一发光层为黄光发光层，其第二发光层为蓝光发光层。对应的，其中的第一发光层内的超薄层为蓝光超薄发光层，而第二发光层内的超薄层为黄光超薄发光层。
[0009]作为本专利技术的优选实施方式，所述发光单元为三层发光层，其第一发光层为红光发光层，第二发光层为蓝光发光层，第三发光层为绿色发光层。其中第一发光层的超薄层为蓝光超薄发光层，而第二发光层的超薄层为红光超薄发光层。
[0010]优选地，所述发光层与超薄发光层均为非掺杂发光层。
[0011]在OLED器件中，将少量客体发光材料均匀掺杂到主体发光材料中所制备的发光层材料，即为掺杂工艺，掺杂工艺可以使发光效率大幅提高，但其掺杂比例通常很低，难以精确控制，具有制备工艺复杂，器件重复性低，材料浪费严重，生产成本高等缺点；对应的，非掺杂工艺即为利用超薄层插入发光层替代低浓度掺杂的工艺，本专利技术采用非掺杂发光层制备的非掺杂白光器件，能够有效缓解掺杂工艺引起的缺点，有效地简化实验过程，提高实验精准度且器件结构设计更为灵活。
[0012]作为本专利技术的优选实施方式，所述超薄层的厚度为0.01～0.1nm，所述发光层的厚度为0.5～3nm，本专利技术的发光层厚度显著薄于传统非掺杂结构中发光层厚度(5～30nm)，能够有效缓解发光层厚度偏大引起的载流子复合几率偏低，进而提高发光期间的发光效率。
[0013]作为本专利技术的优选实施方式，所述空穴注入层的制材包括有机导电聚合物材料、金属氧化物材料中的至少一种。电致发光是一种电光转换的过程，通过在两极之间外加电压产生电场，在电场作用下，从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子分别向发光材料传输，紧接着空穴和电子在发光层复合产生激子，由于激子在不稳定状态下会辐射出光子，从而达到发光的目的，也就是将电能转化成光能。
[0014]作为本专利技术的优选实施方式，所述空穴传输层的制材包括咔唑类化合物、芳香族三胺类化合物、星形三苯胺类化合物、呋喃类化合物及螺形结构化合物中的至少一种。
[0015]作为本专利技术的更优选实施方式，所述咔唑类化合物包括1,3
‑
二(咔唑
‑9‑
yl)苯、4,4
’
,4
”‑
三(咔唑
‑9‑
yl)三苯胺、4,4
’‑
二(咔唑
‑9‑
yl)联苯、3,3
‑
二(9H
‑
咔唑
‑9‑
yl)联苯中的至少一种，所述芳香族三胺类化合物包括二
‑
[4
‑
(N,N
‑
联甲苯
‑
氨基)
‑
苯基]环己烷，所述星形三苯胺类化合物选自分子中心含有苯基、三苯胺或者1,3,5
‑
三苯基苯的星形三苯胺类化合物的至少一种。
[0016]作为本专利技术的优选实施方式，所述电子传输层的制材包括金属配合物、噁二唑类化合物、喹喔啉类化合物、含氮杂环化合物、膦氧基化合物、蒽类化合物、有机硼材料、有机硫材料中的至少一种。由于大多数有机材料的固有迁移率较低，因此可以使用电掺杂来获得更平稳的载流子传输。引入电子传输层来提高载流子的传输。
[0017]作为本专利技术的更优选实施方式，所述金属配合物包括8
‑
羟基喹啉铝、双(2
‑
甲基
‑8‑
羟基喹啉)(对苯基苯酚)铝、8
‑
羟基喹啉锂、双(10
‑
羟基苯并[h]喹啉)铍、双[2
‑
(2
‑
羟基苯基
‑
1)
‑
吡啶]铍中的至少一种，所述噁二唑类化合物为2
‑
(4
‑
二苯基)
‑5‑
(4
‑
叔丁苯基)
‑
1,3,4
‑
噁二唑18、1,3
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种白光有机电致发光器件，其特征在于，包括由下至上依次设置的衬底、阳极、有机功能层以及阴极；所述有机功能层包括由下至上依次设置的空穴注入层、空穴传输层、能发出白光的发光单元和电子传输层；所述发光单元包括两层以上发光层，所述两层以上发光层中两层分别为第一发光层和第二发光层；所述第一发光层和第二发光层内分别设有超薄层，所述第一发光层的超薄层能发出与第一发光层互补的光，所述第二发光层的超薄层能发出与第二发光层互补的光。2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光单元为两层发光层，所述第一发光层为黄光发光层，所述第二发光层为蓝光发光层；所述第一发光层内的超薄层为蓝光超薄层，所述第二发光层内的超薄层为黄光超薄发光层。3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述发光单元为三层发光层，所述第一发光层为红光发光层，所述第二发光层为蓝光发光层，所述发光单元的第三发光层为绿色发光层；所述第一发光层内的超薄层为蓝光超薄发光层，所述第二发光层内的超薄层为红光超薄发光层。4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述超薄层的厚度为0.01～0.1nm，所述发光层的厚度为0.5～3nm。5.根据权利要求1所述的白光有机电致发光器件，其特征在于，所述空穴注入层的制材为有机导电聚合物材料、金属氧化物材料中的至少一种。6.根据权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵娟，李所当然，池振国，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：