一种光谱可调且色坐标稳定的白光有机电致发光器件制造技术

本发明专利技术属于有机电致发光技术领域，具体涉及利用一种电子阻挡材料制备的光谱可调且色坐标稳定的白光有机电致发光器件。由衬底、阳极、有机功能层和金属阴极组成，有机功能层中的白光发光层是由红光发光层、绿光发光层、蓝光发光层和黄光发光层组成。在两个发光层之间加入一层电子阻挡层，整个白光发光层中电子阻挡层的数目为1、2或3个。本发明专利技术通过引入高“最低未占据分子轨道(LUMO)”能级和高三线态能级的电子阻挡材料的方法，有效地调控了激子在各发光层的分布并提高了电子、空穴的注入和传输平衡，进而实现了高效率、高CRI以及高色稳定性的白光有机电致发光器件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于有机电致发光
，具体涉及利用一种电子阻挡材料制备的光谱可调且色坐标稳定的白光有机电致发光器件。
技术介绍
白光有机电致发光器件由于其独有的特性，在平板显示和固态照明领域受到越来越多的重视。按照色度学理论，蓝-黄(橙)互补色或红-绿-蓝三基色按合适比例组合可实现白光发射。应用于显示领域和照明领域的白光有机电致发光器件的性能参数有所不同。显示领域需要器件具有精密像素、高对比度、高色饱和度等；照明领域的光源除了高效率与长寿命外，白光有机电致发光器件仍须在一定亮度范围内提供稳定的效率(包括功率效率、外量子效率)，光谱(包括色坐标、显色指数(CRI))。·实用化的白光器件要具有较高的CRI值，同时光谱要在较宽的工作电压范围内保持稳定。这个目标就目前来说较难实现。原因在于，与单色发光器件不同，在白光器件中，需要同时发射多种单色光，相应地存在着多个发射区域。就器件内部的工作机制而言，要获得高的CRI值，就要把激子复合区稳定地控制在各发光层之内，使光谱尽可能地覆盖整个可见光区。要获得较好的光谱稳定性，就要保证复合区尽量不随电压发生明显变化，即电子与空穴在器件中分布相对固定，这也同时要求了两者的注入与传输平衡。实际上，由于有机器件本身的多层垂直结构和有机材料之间迁移率不匹配，导致复合区随电压变化明显，进而使得光谱随电压的改变而发生变化。因此，如何能同时实现高CRI和高光谱稳定性是目前需要迫切解决的问题之一。白光有机发光器件的设计与制备是一项结合材料、物理、化学的系统性工程。性能优良的材料和精巧的器件结构是获得高性能白光有机电致发光器件的必要条件。众所周知，使用高效率的磷光有机发光材料可以将单线态和三线态同时转化为光子，理论上内量子效率可以达到100%。但磷光材料的三线态激子扩散长度较长，约几十纳米。在磷光器件中，高能的三线态激子容易扩散到邻近的功能层中，如果相邻的功能层的三线态能级较低，很容易通过Dexter能量转移的方法，将一部分激子能量转移给较低能级上的三线态激子，这会有以下两种情况I)相邻的功能层是荧光材料的话，三线态激子只能通过非辐射复合的方式跃迁到基态，对发光没有贡献，此部分激子能量被浪费。2)相邻的功能层是磷光材料的话，高能态的三线态激子将能量可以转移给处于低能态的三线态激子，后者辐射复合发光，最后通常会使短波长材料的发光减弱，而长波长材料发光增强。进而，影响了器件的色坐标和CRI。所以，为了有效利用三线态激子、制备高效率的发光器件，必须采用激子限制结构，充分利用磷光材料理论上可能达到的100%的内量子效率。同时，为了实现电子、空穴的注入和传输平衡，使光谱具有较好的稳定性，激子限制材料的选择也至关重要。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光谱可调节且色坐标稳定的白光有机电致发光器件。I.本专利技术所述的白光有机电致发光器件，其依次由衬底、阳极、有机功能层和金属阴极组成，有机功能层中包括空穴注入层、白光发光层、电子传输层，其特征在于白光发光层是由黄光发光层和蓝光发光层组成；为了展宽器件的光谱，提升器件的CRI，得到光谱稳定的白光器件，在上述的两个发光层之间加入一层电子阻挡层。2.本专利技术所述的白光有机电致发光器件，其依次由衬底、阳极、有机功能层和金属阴极组成，有机功能层中包括空穴注入层、白光发光层、电子传输层。其特征在于白光发光层是由绿光发光层、蓝光发光层和黄光发光层组成。为了展宽器件的光谱，提升器件的CRI，得到光谱稳定的白光器件，在两个发光层之间加入一层电子阻挡层，整个白光发光层中电 子阻挡层的数目为I或2个。3.本专利技术所述的白光有机电致发光器件，其依次由衬底、阳极、有机功能层和金属阴极组成，有机功能层中包括空穴注入层、白光发光层、电子传输层，其特征在于白光发光层是由红光发光层、蓝光发光层和黄光发光层组成。为了展宽器件的光谱，提升器件的CRI,得到光谱稳定的白光器件，在两个发光层之间加入一层电子阻挡层，整个白光发光层中电子阻挡层的数目为I或2个。4.本专利技术所述的白光有机电致发光器件，其依次由衬底、阳极、有机功能层和金属阴极组成，有机功能层中包括空穴注入层、白光发光层、电子传输层，其特征在于白光发光层是由红光发光层、绿光发光层、蓝光发光层和黄光发光层组成。为了展宽器件的光谱，提升器件的CRI，得到光谱稳定的白光器件，在两个发光层之间加入一层电子阻挡层，整个白光发光层中电子阻挡层的数目为1、2或3个。进一步地，在上述四类器件的空穴注入层和白光发光层之间也加入一层电子阻挡层，在电子传输层和金属阴极间加入一层阴极缓冲层。本专利技术所述结构的器件，通过在红、黄、绿或蓝等发光层之间引入高“最低未占据分子轨道(LUMO) ”能级和高三线态能级的电子阻挡材料的方法，有效地调控了激子在各发光层的分布并提高了电子、空穴的注入和传输平衡，进而实现了高效率、高CRI以及高色稳定性的白光有机电致发光器件。各发光层的相对发光强度可以通过改变电子阻挡层厚度来调控。本专利技术提出的白色有机电致发光器件，克服了多发光层白光有机电致发光器件色坐标随电压变化大，CRI值不稳定，激子复合区易漂移的缺点。本专利技术制备的器件具有高亮度，高效率，高色稳定性，低效率衰减和高CRI的优点。附图说明图I (a):本专利技术实施例I所述器件的结构示意图；图I (b):本专利技术实施例4所述器件的结构示意图；如图I所示，衬底(I)可以是玻璃或硅等材料，本专利技术优选玻璃衬底；阳极为铟锡氧化物ITO (2);空穴注入层(3)，采用空穴传输能力较强的有机半导体材料，可以是m-MTDATA、CuPc, ΝΑΤΑ、IT-NATA、2T_NATA、TCTA 等中的一种，或与无机材料 MoOx 组成复合层，或在上述有机材料中掺杂适当浓度的MoOx ;本专利技术优选为m-MTDATA (50nm);黄光发光层(4)本专利技术选为PO-Ol，其母体选为CBP(5nm，P0-01在母体中的掺杂质量浓度为6wt% )；蓝光发光层(5)，可以是Firpic、DPVBi, AND、MADN等中的一种，本专利技术优选为Firpic，其母体选为mCP (5nm,掺杂质量浓度为8wt % );绿光发光层(6)本专利技术选为Ir(ppy)3,其母体选为CBP或TPBi (3 5nm，掺杂质量浓度为8wt % );红光发光层(7)本专利技术选为Ir (MDQ) 2 (acac)，其母体选为TCTA或CBP (3 5nm，掺杂质量浓度为6wt % );电子传输层(8)采用有较强电子传输能力的有机半导体材料，可以是Bphen、TPBi, CBP、PBD、Alq3或BALq,本专利技术优选为 Bphen (50nm)；阴极缓冲层(9)可以是 CsF、CsCl、CsCO3^NaCI、NaF, LiF等中的一种，本专利技术优选为LiF (Inm);金属阴极(10),可以是Ag、A1、A1/Ag、Sm、Sm/Ag、Ca/Ag、Mg/Ag、Au、Sm/Au 等中的一种，本专利技术优选 Al (IOOnm)。为进一步提供本专利技术器件性能，在发光层间还可以插入电子阻挡层(11)。本专利技术所采用的电子阻挡层的材料为具有高LUMO能级和高三线态能级的一类有机半导体材料。具体的，本专利技术优选电子阻挡层材料为三(I-苯基吡唑)合铱,其LUMO能级为-I.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光谱可调且色坐标稳定的白光有机电致发光器件，其依次由衬底（1）、阳极（2）、有机功能层和金属阴极（10）组成，有机功能层中包括空穴注入层（3）、白光发光层、电子传输层（8），其特征在于：白光发光层是由黄光发光层（4）和蓝光发光层（5）组成，黄光发光层（4）是PO?01掺杂的CBP，蓝光发光层（5）是Firpic、DPVBi、AND或MADN掺杂的mCP。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵毅，张世明，王学会，刘式墉，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：