[發明專利]基于鈣鈦礦和有機材料的白光發光二極管及制備方法

有效

• 申請號: 202110002300.3
• 申請日: 2021-01-04
• 公開（公告）號: CN112635686B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 馬琳;于躍;周慧鑫;姚博;李歡;宋江魯奇
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;H01L51/56
• 代理公司: 西安志帆知識產權代理事務所(普通合伙) 61258
• 代理人: 侯峰;韓素蘭

1.一種基于鈣鈦礦和有機材料的白光發光二極管，其特征在于：該白光發光二極管依次由襯底、陽極、空穴注入/傳輸層、藍光鈣鈦礦發光層、N型有機能量傳遞層、有機超薄發光層、N型有機電子傳輸層、電子注入層、陰極從下到上依次連接組成；所述有機超薄發光層為厚度小于1nm的熒光或磷光小分子超薄納米層，為與藍光互補的橙紅光發射；所述N型有機能量傳遞層和N型有機電子傳輸層為N型有機小分子電子傳輸材料，其中，所述N型有機能量傳遞層通過厚度和能級改變實現藍光鈣鈦礦發光層向有機超薄發光層的能量傳遞效率可控調節，其厚度為5-15nm；能量傳遞過程包含以下兩種方式，一方面，N型有機能量傳遞層從空間上隔開藍光鈣鈦礦發光層激子復合區和有機超薄發光層，通過調節N型有機能量傳遞層的厚度，實現藍光鈣鈦礦發光層中明激子和有機超薄發光層之間的Forster共振能量傳遞；另一方面，通過藍光鈣鈦礦發光層和N型有機能量傳遞層之間的三線態-三線態Dexter能量傳遞過程，以及在N型有機能量傳遞層中的三線態激子擴散過程，將能量傳遞給有機超薄發光層。

2.根據權利要求1所述的基于鈣鈦礦和有機材料的白光發光二極管，其特征在于：所述藍光鈣鈦礦發光層為ABX₃型立方晶系結構組成的厚度為10～30nm的多晶、準二維、或者量子點薄膜，其中，A為有機胺基團或Cs，B為第四主族金屬，X為一元鹵族元素或多元鹵族元素的組合。

3.根據權利要求2所述的基于鈣鈦礦和有機材料的白光發光二極管，其特征在于：所述N型有機能量傳遞層為吡啶類、三嗪類、咪唑類、菲羅啉類小分子電子傳輸材料的一種。

4.根據權利要求3所述的基于鈣鈦礦和有機材料的白光發光二極管，其特征在于：所述N型有機能量傳遞層具體采用1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-3-苯基]苯(TmPyPb)、4,6-雙(3,5-二(4-吡啶)基苯基)-2-甲基嘧啶(B4PYMPM)、2,4,6-三[3-(二苯基膦氧基)苯基]-1,3,5-三唑(PO-T2T)、2,9-二甲基-4,7-聯苯-1,10-菲羅啉(BCP)、4,7-二苯基-1,10-菲羅啉(Bphen)、三[2,4,6-三甲基-3-(3-吡啶基)苯基]硼烷(3TPYMB)、4,6-雙(3,5-二(4-吡啶)基苯基)-2-苯基嘧啶(B4PyPPM)中的任意一種。

5.根據權利要求4所述的基于鈣鈦礦和有機材料的白光發光二極管，其特征在于：所述襯底為玻璃或者柔性塑料；所述陽極為無機金屬氧化物、高功函數金屬或者導電聚合物材料。

6.根據權利要求5所述的基于鈣鈦礦和有機材料的白光發光二極管，其特征在于：所述陽極優選為氧化銦錫(ITO)。

7.根據權利要求6所述的基于鈣鈦礦和有機材料的白光發光二極管，其特征在于：所述空穴注入/傳輸層為小分子或者聚合物空穴傳輸材料；所述電子注入層為氟化鋰、碳酸銫、碳酸銣、碳酸鋰中的任意一種。

8.根據權利要求7所述的基于鈣鈦礦和有機材料的白光發光二極管，其特征在于：所述空穴注入/傳輸層為聚乙撐二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT：PSS)。

9.根據權利要求8所述的基于鈣鈦礦和有機材料的白光發光二極管，其特征在于：所述陰極為無機金屬氧化物、金屬中的任意一種。

10.根據權利要求9所述的基于鈣鈦礦和有機材料的白光發光二極管，其特征在于：所述陰極為金屬陰極。

11.根據權利要求1-10任意一項所述的基于鈣鈦礦和有機材料的白光發光二極管的制備方法，其特征在于，該方法通過以下步驟實現：

步驟1：利用丙酮、乙醇、去離子水對襯底進行超聲波清洗，烘干后，將襯底放入真空鍍膜腔室中制備陽極；

步驟2：在陽極上旋涂或者真空蒸鍍空穴注入/傳輸層，退火處理；

步驟3：將基片移入手套箱中在空穴注入/傳輸層上旋涂制備藍光鈣鈦礦發光層，退火處理；

步驟4：將基片放入真空鍍膜腔室中，在藍光鈣鈦礦發光層上依次蒸鍍N型有機能量傳遞層、有機超薄發光層、N型有機電子傳輸層、電子注入層和陰極，移入手套箱中封裝后得到基于鈣鈦礦和有機材料的白光發光二極管。