[發明專利]一種白光有機電致發光器件及其制備方法

有效

• 申請號: 201610924595.9
• 申請日: 2016-10-24
• 公開（公告）號: CN106356464B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 趙娟;陳曉潔;楊湛;楊志涌;于濤;鄭世昭;池振國;張藝;劉四委;許家瑞
• 申請（專利權）人: 中山大學
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/56
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司44100
• 代理人: 周端儀

技術領域

本發明涉及電子元器件中的有機光電技術領域，具體涉及一種白光有機電致發光器件及其制備方法。

背景技術

白光有機電致發光器件(Organic light-emitting devices，OLEDs)是一種新型顯示技術，廣泛應用于平板顯示，固態照明，以及柔性透明顯示等日常生產和生活的各個領域，能夠滿足當下全世界對節約能源，低碳環保和綠色生活的要求。

縱觀OLED發光材料的發展歷史，第一代有機熒光材料，例如八羥基喹啉鋁(Alq3)，具有較高的穩定性，但是只能利用25％的單線態激子進行發光，而75％的三線態激子以非輻射形式失活，因此理論發光效率較低。隨后出現的第二代金屬配合物磷光材料，引入如銥(Ir)和鉑(Pt)等稀有貴金屬增強自旋軌道耦合，實現單線態和三線態的系間竄躍，利用了25％的單線態激子和75％的三線態激子進行發光，理論上可以實現100％的激子利用率，并被廣泛使用。2012年日本九州大學的C Adachi等人報道了一種熱激活延遲熒光(Thermally activated delayed fluorescence，TADF)材料，這種材料分子的單線態和三線態的能級差很小，導致在常溫下就能發生三線態到單線態的電子系間反竄躍，從而理論上也能達到100％的激子利用率，成為目前較為流行的第三代OLED發光材料。常規發光染料由于在聚集狀態下容易發生猝滅效應，使得發光降低，因此需要采用物理摻雜方法，形成主客體結構，降低發光材料的濃度，克服聚集發光猝滅問題。為了實現白光OLED，通常使用藍黃(或藍橙)互補色原理的兩種發光染料，或是紅綠藍三基色原理的三種發光染料，甚至是紅綠黃藍四種發光染料。因此，通常白光OLED器件中，是將多個發光染料摻雜在主體材料中形成單層發光層結構，或是將每種發光材料分別摻雜在相同或不同主體中形成多層發光層結構，實現高性能發光器件。然而，這也帶來了諸多問題，例如器件結構復雜，光譜穩定性不高，低能量發光材料(紅光、橙光和黃光材料)的低摻雜比例難以精確控制，生產成本較高等。因此，新型高效的發光材料，尤其是單分子材料實現白光的發光材料，是制備高性能白光OLED的一個重要研究方向。其中，具有雙發射發生的發光材料有著巨大的發展潛力和價值，它可以通過改變發光層結構，巧妙利用雙發射產生的藍光和黃光(或橙光)互補色得到白光，從而減少發光材料的數目，簡化器件結構和制備工藝。同時，還有利于提高光譜穩定性，以及降低生產成本。

目前，使用單分子材料實現雙發射發生的有機材料主要可以分為有機小分子熒光發光材料[Synthetic Met.2010,160,1968]，有機磷光發光材料[Adv.Electron.Mater.2015,1,1400040，Appl.Phys.Lett.2009,94,073309]，以及有機聚合物發光材料[J.Mater.Chem.C,2015,3,4359]。普通有機小分子熒光發光材料，屬于第一代熒光材料，發光效率低是主要的限制因素。有機磷光發光材料包含稀有貴金屬，生產成本則較高。有機聚合物發光材料，主要是通過在聚合物主鏈或側鏈上接入不同發光顏色的基團而產生白光，使得合成較為復雜。因此，兼具TADF特性的有機小分子熒光發光材料是實現雙發射材料的理想選擇，不僅能夠利用TADF特性提高發光效率，而且這種有機小分子TADF發光材料是一種純有機分子，不含稀有貴金屬，還有穩定性高、合成簡單、成本低的特點。池等人報道了具有熱激活延遲聚集誘導發光性能的有機白光材料[中國發明專利CN201610016414.2]，為實現單分子白光材料開辟了一條新的途徑，但是目前，這種發光材料制備器件是否能夠實現白光卻不清楚。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是如何提供一種白光有機電致發光器件及其制備方法，該器件利用新型的、性能優良的、低成本的雙發射有機小分子TADF發光材料作為有機層中的發光材料，將雙發射有機小分子TADF發光材料摻雜在主體材料中形成藍光層，而其非摻雜結構則獲得黃光層或橙光層，從而結合互補色發光實現白光。通過只使用一種雙發射有機小分子TADF發光材料實現白光OLED器件，不僅可以提高器件發光效率，還能夠簡化器件結構，提高光譜穩定性，以及降低生產成本。