[發明專利]一種高效穩定的白光有機電致發光器件及其制備方法

有效

• 申請號: 201910634139.4
• 申請日: 2019-07-15
• 公開（公告）號: CN110335954B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 路萍;劉輝;劉福通
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 劉世純;王恩遠

一種高效穩定的白光有機電致發光器件及其制備方法，屬于有機半導體發光器件技術領域。由下至上依次為透明基底、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、激子阻擋層、發光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極，其中，發光層為三層結構，由下至上依次是黃色磷光層、間隔層和非摻雜藍色熒光層；所述的黃色磷光層由綠色熱活化延遲熒光主體材料摻雜黃色磷光客體材料構成。本發明采用熱活化延遲熒光材料作為母體敏化黃色磷光客體，該材料具有優良的載流子傳輸能力，可以作為雙極性傳輸的主體；而且三線態能級大于黃色磷光客體材料的三線態能級，可以阻止客體到主體的能量回傳。黃光與藍光發射互補形成白光，從而提高激子利用率，提高器件性能。

技術領域

本發明屬于有機半導體發光器件技術領域，具體涉及一種高效穩定的白光有機電致發光器件及其制備方法。

背景技術

白光有機電致發光二極管(OLED)是平面光源，具有柔性、可彎曲、廣視角、節能、響應速度快等優點，可以互補無機OLED照明技術的短板，是下一代照明技術的主力軍。此外，在顯示領域，WOLED可以作為液晶顯示技術的背光源，或作為子像素制備高規格的RGBW-TV，即紅/綠/藍/白像素電視。

根據發光層中發光材料種類的不同，可以將OLED分為全熒光、全磷光以及熒光/磷光雜化WOLED。對全熒光WOLED而言，采用了常規的熒光材料，雖然具有很長的壽命，但是效率普遍偏低，不足20lm/W。全磷光WOLED可以同時利用單線態和三線態激子，因此器件的效率較高。但是局限于重金屬資源的稀缺，而且藍光磷光材料的穩定性差，不利于商業的發展。因此采用藍色熒光材料和互補色的綠、黃、紅等顏色的磷光材料混合產生的雜化WOLED，借助于合理的器件結構和材料體系，可以有效的結合全熒光和全磷光WOLED各自的優點，是非常有希望實現商業化產品的高效穩定性白光器件。

在雜化WOLED中，單線態激子和三線態激子可以相互淬滅，使器件的效率大大降低。借助于設計恰當的器件結構和合適的材料體系，來調節單線態激子和三線態激子，使單線態激子被藍色熒光材料所利用產生藍光，三線態激子被磷光材料所利用，每個組分都能夠顯示出各自的發光，進行了多色光譜的互補，得到白光發射。目前，雖然陸續有很多雜化WOLED的報道，但是器件的穩定性不好，效率偏低。此外，這些器件的結構一般比較復雜，制備工藝難度很高，重復性差，不利于商業應用。

因此，開發一種工藝簡單、成本低且具有高效穩定的白光WOLED，對推動白光OLED的商業化進展具有重要意義。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的是提供一種高效穩定的白光有機電致發光器件及其制備方法，通過利用常規的性能優良的聚集誘導發光材料作為藍光層，高效率的熱活化延遲熒光材料作為主體來敏化磷光客體材料，使單線態激子被藍色熒光材料所利用產生藍光，三線態激子被磷光材料所利用，從而提高激子利用率，提高器件性能。制備出器件結構和制作工藝簡單、低成本、高效穩定的白光有機電致發光器件，利于商業化的應用。

本發明所述的一種高效穩定的白光有機電致發光器件，由下至上依次為透明基底、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、激子阻擋層、發光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極，其中，發光層為三層結構，由下至上依次是黃色磷光層、間隔層和非摻雜藍色熒光層；所述的黃色磷光層由綠色熱活化延遲熒光主體材料摻雜黃色磷光客體材料構成。

在上述白光有機電致發光器件中，熱活化延遲熒光主體材料具有很小的單線態和三線態能級差，在室溫下就可以發生三線態激子到單線態的反向系間穿越，減少三線態激子的濃度，減緩TTA過程，減小效率滾降。在此白光器件中，單線態激子被藍色熒光材料所利用產生藍光，三線態激子被黃色磷光材料所利用產生黃光，黃光與藍光發射互補形成白光，從而實現白光發射。

進一步地，所述的黃色磷光層的厚度為0.1～30nm，間隔層的厚度為1～10nm，非摻雜藍色熒光材料層的厚度為0.1～40nm，其余層的厚度范圍≤40nm。