[發(fā)明專利]摻雜型藍(lán)光OLED器件

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310203312.8
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103296216A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何守杰;劉藍(lán)琦;張濤;康瀅;王登科;江楠;呂正紅
• 申請（專利權(quán)）人: 云南大學(xué)
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 昆明祥和知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 53114
• 代理人: 和琳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光二極管器件領(lǐng)域，尤其是一種高摻雜濃度的高效率藍(lán)光OLED器件。

背景技術(shù)

自從1987年美國柯達(dá)公司的C.?W.?Tang等人成功的創(chuàng)作出第一個OLED器件，有效的把電能轉(zhuǎn)換成光能，顯現(xiàn)出它在平板顯示器和固態(tài)照明方面的潛在應(yīng)用價值，OLED就引起了廣泛的研究和大力發(fā)展。

近年來，OLED得到了突破性的進(jìn)展，呈現(xiàn)了研究、開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化齊頭并進(jìn)的局面，許多國際大型公司都在爭奪OLED商業(yè)化技術(shù)。OLED被廣泛認(rèn)為是可以取代LCD的下一代平板顯示器。此外，由于OLED相對LED的巨大優(yōu)勢，OLED在固態(tài)照明領(lǐng)域也倍受關(guān)注，將成為白光及背景光源的主流技術(shù)。

在過去的三十多年中，為了追求高效率和長壽命的OLED，許多重大的努力和研究主要集中在材料、器件結(jié)構(gòu)、光學(xué)設(shè)計和電學(xué)設(shè)計等方面。具有里程碑意義的是，1989年C.?W.?Tang等提出的摻雜型OLED，通過把發(fā)光材料摻雜在主體材料中，顯著的提高OLED器件的效率。摻雜器件顯示出巨大的優(yōu)勢：一方面，摻雜器件能夠比較靈活的選擇材料，既能夠比較容易的選擇高效率的發(fā)光材料作為摻雜材料，又能選擇具有高導(dǎo)電性能的材料作為主體材料；另一方面，由于發(fā)光分子被高度分散在主體中，充分地減少激子的淬滅。然而，由于高摻雜濃度下激子淬滅非常嚴(yán)重，幾乎所有文獻(xiàn)報道中的高效率熒光或磷光的OLED都是低摻雜濃度的，一般小于10wt.%。特別是高效率的熒光OLED器件，摻雜濃度比磷光OLED器件的還要更低，而且器件效率對摻雜濃度變化非常敏感，也就是說，摻雜濃度的微小波動都會引起器件效率的顯著變化。這對OLED器件的制作工藝，以及制作儀器的精度都具有非常嚴(yán)格的要求，而且這將嚴(yán)重影響器件的重復(fù)性，對OLED器件走向商業(yè)化是非常不利的。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的就是現(xiàn)有高效率熒光或磷光的OLED都是低摻雜濃度的，嚴(yán)重影響器件的重復(fù)性，不利于OLED器件走向商業(yè)化，本發(fā)明的目的就是提供一種高效率、高摻雜濃度的摻雜型藍(lán)光OLED器件。

本發(fā)明的摻雜型藍(lán)光OLED器件，包括玻璃基底、ITO陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、電子傳輸層、電子注入層和陰極，空穴傳輸層材料選為NPB或CBP；電子傳輸層材料為Bepp₂、TPBi、或是Bphen，其特征在于該器件的發(fā)光層由發(fā)光材料BCzVBi摻雜在空穴傳輸層或電子傳輸層中組成，摻雜濃度為40-50wt.%。

傳統(tǒng)的熒光OLED摻雜體系實(shí)現(xiàn)高效率的基本條件是主-客體之間較強(qiáng)的F?rster能量傳遞。F?rster能量傳遞屬于長程——~100??，共振能量傳遞，要求主體材料的熒光光譜與客體材料的吸收光譜有較好的重疊，而本發(fā)明在主體材料的熒光光譜與客體材料的吸收光譜重疊相對較小的情況下，反而能實(shí)現(xiàn)比主體材料的熒光光譜與客體材料的吸收光譜重疊較大時更高的效率。

本發(fā)明的摻雜型藍(lán)光OLED器件實(shí)現(xiàn)高效率的物理機(jī)制，除了F?rster能量傳遞，還存在其他的物理過程。對于主-客體摻雜體系，除了F?rster能量傳遞，還存在另外一種能量傳遞機(jī)制，即Dexter能量傳遞。雖然Dexter能量傳遞同樣要求主體材料的發(fā)射光譜與客體材料的吸收光譜重疊，然而Dexter能量傳遞效率并不主要依賴于光譜重疊，而是主要依賴于主體分子與客體分子之間的距離。隨著濃度的增加，主、客體分子間的距離逐漸減小，這將可能引起很強(qiáng)的Dexter能量傳遞，從而實(shí)現(xiàn)高效率。此外，在高摻雜濃度的分子聚集態(tài)下，由于三線態(tài)激子的壽命較單線態(tài)激子長，三線態(tài)與三線態(tài)激子之間容易發(fā)生相互碰撞，而發(fā)生三線態(tài)猝滅，這將導(dǎo)致延遲熒光的產(chǎn)生。延遲熒光的產(chǎn)生，將會形成超過25%的單線態(tài)激子，從而顯著的增強(qiáng)器件的效率。

同時，傳統(tǒng)的高效率的熒光OLED都是基于非常低的摻雜濃度，一般為1~2?wt.%。因?yàn)樵诟邠诫s濃度下，發(fā)光分子的聚集會引起激子的嚴(yán)重淬滅，從而大幅度降低了器件效率。本發(fā)明的摻雜型藍(lán)光OLED器件，在高達(dá)50wt.%的摻雜濃度下，器件才能實(shí)現(xiàn)最大效率。隨摻雜濃度的增加，分子聚集態(tài)是存在的，因?yàn)殡娭掳l(fā)光光譜發(fā)生了明顯的紅移，很明顯這就是分子聚集態(tài)存在對發(fā)光譜的影響。然而器件效率卻隨著摻雜濃度增加而增加，分子聚集態(tài)并沒有引起激子的淬滅，降低器件效率。這完全相反于OLED器件效率隨分子聚集態(tài)的增加而減小的傳統(tǒng)理念。