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一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法

文檔序號:7061647閱讀:387來源:國知局
一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件,包括依次設(shè)置的襯底、陽極層、陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層、空穴阻擋-電子傳輸層、陰極修飾層和陰極層;所述電子主導(dǎo)發(fā)光層包括:0.05wt%~2.0wt%的有機(jī)敏化材料,所述有機(jī)敏化材料為能級能量匹配的過渡金屬配合物;8.0wt%~25.0wt%的藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料;余量的電子型有機(jī)主體材料。在本發(fā)明中,所述電子主導(dǎo)發(fā)光層中摻有有機(jī)敏化材料,有機(jī)敏化材料起到了載流子深束縛中心及能量傳遞階梯的作用,從而拓寬發(fā)光區(qū)間并加速從主體材料到發(fā)光材料的能量傳遞,從而使得本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件具有較高的效率和色恢復(fù)系數(shù)。
【專利說明】一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電致發(fā)光【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]有機(jī)電致發(fā)光器件是一種自發(fā)光器件,當(dāng)電荷被注入到空穴注入電極(陽極)和電子注入電極(陰極)之間的有機(jī)膜時(shí),電子和空穴結(jié)合并隨后湮滅,因而產(chǎn)生光。有機(jī)電致發(fā)光器件具有低電壓、高亮度、寬視角等特性,因此有機(jī)電致發(fā)光器件在近年來得到了迅猛的發(fā)展。其中,白色有機(jī)電致發(fā)光器件由于在全彩顯示、固態(tài)照明等方面的應(yīng)用前景,已經(jīng)成為目前的研究熱點(diǎn)。
[0003]一直以來,三價(jià)銥配合物因?yàn)榫哂邪l(fā)光效率高和發(fā)光顏色可調(diào)等優(yōu)點(diǎn)而被學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界視為理想的有機(jī)電致發(fā)光材料,國內(nèi)外的許多研究團(tuán)隊(duì)從材料合成和器件優(yōu)化方面著手,努力提高白色有機(jī)電致發(fā)光器件的綜合性能以期滿足產(chǎn)業(yè)化的需要。例如,2006年美國普林斯頓大學(xué)的Forrest等人采用將藍(lán)光材料、綠光材料和紅光材料分別摻雜在不同的發(fā)光層中設(shè)計(jì)出了具有多發(fā)光層結(jié)構(gòu)的白色有機(jī)電致發(fā)光器件。雖然該器件顯示較為理想的白光發(fā)射,然而不平衡的載流子注入導(dǎo)致器件的效率和亮度較低、工作電壓較高。另夕卜,復(fù)雜的器件結(jié)構(gòu)還導(dǎo)致器件的制作成本較高。
[0004]為了解決這些問題,2008年日本山形大學(xué)的Kido等人通過設(shè)計(jì)雙發(fā)光層器件結(jié)構(gòu)將藍(lán)綠色光與橙紅色光進(jìn)行復(fù)合成功獲得白光發(fā)射器件。該器件具有較高的發(fā)光效率,然而雙峰發(fā)射的特征導(dǎo)致器件的光譜在白光區(qū)的覆蓋度不夠,所以色恢復(fù)系數(shù)較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法,本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件具有較高的效率及色恢復(fù)系數(shù)。
[0006]本發(fā)明提供了一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件,包括依次設(shè)置的襯底、陽極層、陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層、空穴阻擋-電子傳輸層、陰極修飾層和陰極層;
[0007]所述電子主導(dǎo)發(fā)光層由包括以下組分的材料制備:
[0008]0.05wt %?2.0wt %的有機(jī)敏化材料,所述有機(jī)敏化材料為能級能量匹配的過渡金屬配合物;
[0009]8.0wt %?25.0wt %的藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料;
[0010]余量的電子型有機(jī)主體材料。
[0011]優(yōu)選的,所述有機(jī)敏化材料包括雙(4,6- 二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合銥和/或雙(4-特丁基-2,6- 二氟-2,3-聯(lián)吡啶)乙酰丙酮合銥。
[0012]優(yōu)選的,所述電子型有機(jī)主體材料包括2,6-二 [3-(9H_9-咔唑基)苯基]吡啶、1,4_雙(三苯基硅烷基)苯、2,2’ -雙(4-(9-咔唑基)苯基)聯(lián)苯、三[2,4,6-三甲基-3-(3-吡啶基)苯基]硼烷、1,3,5-三[(3-吡啶)-3-苯基]苯、1,3-雙[3,5-二(3-吡啶基)苯基]苯、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、9-(4-特丁基苯基)-3,6-雙(三苯基硅基)-9H-咔唑和9- (8- 二苯基磷?;?-二苯唑[b,d]呋喃-9H-咔唑中的一種或幾種。
[0013]優(yōu)選的,所述藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料為雙(3,5-二氟-4-氰基)吡啶鹽酸合銥、雙(2,4-二氟苯基吡啶)四(1-吡唑基)硼合銥、面式-三(1-苯基-3-甲基苯并咪噠唑啉-2-基-C,C2’)合銥、經(jīng)式-三(1-苯基-3-甲基苯并咪噠唑啉-2-基-C,C2’)合銥、雙(2,4-二氟苯基吡啶)(5-(吡啶-2-基)-1H-四唑)合銥、面式-三[(2,6-二異丙基苯基)2-苯基-1H-咪唑[e]合銥、面式-三(1-苯基-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C (2)’)合銥、經(jīng)式-三(1-苯基-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C(2)’ )合銥、雙(1-苯基-3甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(2-(2H-吡唑-3-基)-吡啶)合銥、雙(1-(4-甲基苯基)-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(2-(2H-吡唑-3-基)-吡啶)合銥、雙(1-(4-氟苯基)-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(2-(2H-吡唑-3-基)-吡啶)合銥、雙(1-(4-氟苯基)-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(2-(5-三氟甲基-2!1-吡唑-3-基)-吡啶)合銥、面式-三(1,3-二苯基-苯并咪唑-2-基-C,C2’)合銥、雙(1-(4-氟苯基)-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(3,5-二甲基-2-(1!1-吡唑-5-基)吡啶)合銥、雙(1-(4-甲基苯基)-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(3,5- 二甲基-2-(1Η-吡唑-5-基)吡啶)合銥和三(苯基吡唑)合銥中的一種或幾種。
[0014]優(yōu)選的,所述電子主導(dǎo)發(fā)光層包括0.lwt%? 1.0wt%的有機(jī)敏化材料。
[0015]優(yōu)選的,所述電子主導(dǎo)發(fā)光層包括12.0wt%?21.0wt%的藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料。
[0016]優(yōu)選的,所述電子主導(dǎo)發(fā)光層的厚度為5nm?20nm。
[0017]優(yōu)選的,所述空穴主導(dǎo)發(fā)光層由包括以下組分的材料制備:
[0018]1.0wt%?5.0wt%的紅色有機(jī)發(fā)光材料;
[0019]3.0wt %?15.0wt %的綠色有機(jī)發(fā)光材料;
[0020]余量的空穴型有機(jī)主體材料。
[0021]優(yōu)選的,紅色有機(jī)發(fā)光材料包括二(2-苯基喹啉)_(2,2,6,6-四甲基_3,5_庚二酮酸)合銥、二(2-苯唑[b]2-噻吩基吡啶)乙酰丙酮合銥、三(1-苯基異喹啉)合銥、二(1-苯基異喹啉)(乙酰丙酮)合銥、二 [1-(9,9-二甲基-9!1-芴-2-基)-異喹啉](乙酰丙酮)合銥、二 [2-(9,9-二甲基-9!1-芴-2-基)喹啉](乙酰丙酮)合銥、二(2-苯基喹啉)(2-(3-甲基苯基)吡啶)合銥、三[2-苯基-4-甲基喹啉]合銥、雙(苯基異喹啉)(2,2,6,6-四甲基己烷-3,5- 二酮)合銥、二(2-甲基二苯唑[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥和二 [2-(2-甲基苯基)-7-甲基-喹啉](乙酰丙酮)合銥中的一種或幾種。
[0022]優(yōu)選的,所述綠色有機(jī)發(fā)光材料包括三(2-苯基吡啶)合銥、雙(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)合銥、三[2-(對-甲基苯基)吡啶]合銥、雙(2-苯基吡啶)[2-( 二苯基-3-基)吡啶]合銥、面式-三(2-(3-對二甲基苯)吡啶合銥和三(2-苯基-3-甲基-吡啶)合銥中的一種或幾種。
[0023]優(yōu)選的,所述空穴型有機(jī)主體材料包括4,4’ -N,N’ -二咔唑二苯基、1,3_ 二咔唑-9-基苯、9,9’-(5-(三苯基硅烷基)-1,3-苯基)二-9H-咔唑、1,3,5-三(9-咔唑基)苯、4,4’,4"三(咔唑9基)三苯胺和1,4-雙(三苯基硅烷基)聯(lián)苯中的一種或幾種。
[0024]優(yōu)選的,所述陽極修飾層的厚度為Inm?1nm ;
[0025]所述空穴傳輸-電子阻擋層的厚度為30nm?60nm ;
[0026]所述空穴主導(dǎo)發(fā)光層的厚度為5nm?20nm ;
[0027]所述空穴阻擋-電子傳輸層的厚度為30nm?60nm ;
[0028]所述陰極修飾層的厚度為0.8nm?1.2nm ;
[0029]所述陰極層的厚度為90nm?300nm。
[0030]本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述白色有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,包括以下步驟:
[0031]在襯底上設(shè)置陽極層;
[0032]在所述陽極層表面依次蒸鍍陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層、空穴阻擋-電子傳輸層、陰極修飾層和陰極層,得到白色有機(jī)發(fā)光器件。
[0033]優(yōu)選的,在所述陽極層表面蒸鍍陽極修飾層前還包括:將設(shè)置有陽極層的襯底進(jìn)行低壓等離子體處理;
[0034]所述低壓等離子體處理的時(shí)間為Imin?lOmin。
[0035]優(yōu)選的,在所述陽極層表面依次蒸鍍陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層和空穴阻擋-電子傳輸層的真空度為lX10_5Pa?2X10_5Pa ;
[0036]所述蒸鍍陰極修飾層和陰極層的真空度為4X KT5Pa?6X l(T5Pa。
[0037]本發(fā)明提供了一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件,包括依次設(shè)置的襯底、陽極層、陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層、空穴阻擋-電子傳輸層、陰極修飾層和陰極層;所述電子主導(dǎo)發(fā)光層包括以下組分:0.05wt%?2.0wt%的有機(jī)敏化材料,所述有機(jī)敏化材料為能級能量匹配的過渡金屬配合物;8.0wt %?25.0wt %的藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料;余量的電子型有機(jī)主體材料。本發(fā)明提供的白色有機(jī)發(fā)光器件中的電子主導(dǎo)發(fā)光層中摻有所述有機(jī)敏化材料,所述有機(jī)敏化材料能夠起到能量傳遞階梯的作用,從而加速從主體材料到發(fā)光材料的能量傳遞,緩解發(fā)光材料載流子俘獲能力不足導(dǎo)致的主體材料發(fā)光問題,從而使得本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件具有較高的色恢復(fù)系數(shù)。而且本發(fā)明提供的電致發(fā)光器件的光譜穩(wěn)定性高,其發(fā)光性能對發(fā)光材料摻雜濃度的依賴性較低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在正向電壓的驅(qū)動(dòng)下,本發(fā)明實(shí)施例得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件能夠發(fā)出覆蓋395nm?715nm的白光;而且隨著工作電壓的變化,色坐標(biāo)幾乎不變。
[0038]而且,在本發(fā)明中,所述有機(jī)敏化材料還能夠起到載流子深束縛中心的作用,有利于平衡載流子的分布、拓寬器件的發(fā)光區(qū)間,從而提高了該發(fā)光器件的發(fā)光效率。而且本發(fā)明提供的白色發(fā)光器件還具有較低的工作電壓,效率衰減緩慢,具有較高的工作壽命。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本發(fā)明實(shí)施例1?3得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的最大電流效率分別為 57.12cd/A、58.76cd/A 和 56.27cd/A ;最大功率效率分別為 59.791m/W、63.621m/ff 和58.901m/ff ;起亮電壓分別為3.0V,2.9V和3.0V。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0039]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0040]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的電壓-電流密度-亮度特性曲線;
[0041]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的電流密度-功率效率-電流效率特性器件;
[0042]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件在亮度為20000cd/m2時(shí)的光譜圖。

【具體實(shí)施方式】
[0043]本發(fā)明提供了一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件,包括依次設(shè)置的襯底、陽極層、陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層、空穴阻擋-電子傳輸層、陰極修飾層和陰極層;
[0044]所述電子主導(dǎo)發(fā)光層包括以下組分:
[0045]0.05wt %?2.0wt %的有機(jī)敏化材料,所述有機(jī)敏化材料為過渡金屬配合物;
[0046]8.0wt %?25.0wt %的藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料;
[0047]余量的電子型有機(jī)主體材料。
[0048]本發(fā)明提供的白色有機(jī)發(fā)光器件中的電子主導(dǎo)發(fā)光層中摻有所述有機(jī)敏化材料,所述有機(jī)敏化材料能夠起到能量傳遞階梯的作用,從而加速從主體材料到發(fā)光材料的能量傳遞,緩解發(fā)光材料載流子俘獲能力不足導(dǎo)致的主體材料發(fā)光問題,從而使得本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件具有較高的色恢復(fù)系數(shù)。而且本發(fā)明提供的電致發(fā)光器件的光譜穩(wěn)定性高,其發(fā)光性能對發(fā)光材料摻雜濃度的依賴性較低。
[0049]而且,在本發(fā)明中,所述有機(jī)敏化材料還能夠起到載流子深束縛中心的作用,有利于平衡載流子的分布、拓寬了器件的發(fā)光區(qū)間,從而提高了該發(fā)光器件的發(fā)光效率。而且本發(fā)明提供的白色發(fā)光器件還具有較低的工作電壓,效率衰減緩慢,具有較高的工作壽命。
[0050]參見圖1,圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖,其中I為襯底、2為陽極層、3為陽極修飾層、4為空穴傳輸-電子阻擋層、5為空穴主導(dǎo)發(fā)光層、6為電子主導(dǎo)發(fā)光層、7為空穴阻擋-電子傳輸層、8為陰極修飾層、9為陰極層。
[0051 ] 本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件包括襯底。本發(fā)明對所述襯底的材質(zhì)和來源沒有特殊的限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知用作電致發(fā)光器件的襯底即可。在本發(fā)明的實(shí)施例中,所述襯底優(yōu)選為玻璃襯底、石英襯底、多晶硅襯底、單晶硅襯底或石墨烯薄膜。
[0052]本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件包括陽極層,所述陽極層設(shè)置在所述襯底上。本發(fā)明對所述陽極層的材質(zhì)和來源沒有特殊的限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于電致發(fā)光器件中的陽極層即可。在本發(fā)明中,制備所述陽極層的材料優(yōu)選為銦錫氧化物(ITO);所述銦錫氧化物的面阻優(yōu)選為5 Ω?25 Ω,更優(yōu)選為5 Ω?10 Ω,最優(yōu)選為6 Ω?8Ω。本發(fā)明對所述陽極層的形狀沒有特殊的限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的發(fā)光器件中的陽極層即可;在本發(fā)明中,所述陽極層優(yōu)選為條狀的電極。
[0053]本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件包括陽極修飾層,所述陽極修飾層設(shè)置在所述陽極層上。本發(fā)明對所述陽極修飾層的材質(zhì)和來源沒有特殊的限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于電致發(fā)光器件中的陽極修飾層即可。在本發(fā)明中,制備所述陽極修飾層的材料優(yōu)選為氧化鑰(Mo03)。在本發(fā)明中,所述陽極修飾層的厚度優(yōu)選為Inm?10nm,更優(yōu)選為 2nm ?8nm。
[0054]本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件包括空穴傳輸-電子阻擋層,所述空穴傳輸-電子阻擋層設(shè)置在所述陽極修飾層上。在本發(fā)明中,所述空穴傳輸-電子阻擋層的厚度優(yōu)選為30nm?60nm,更優(yōu)選為35nm?55nm,最優(yōu)選為40nm?50nm。
[0055]在本發(fā)明中,制備所述空穴傳輸-電子阻擋層的材料優(yōu)選包括4,4’ -環(huán)己基二[N, N-二(4 甲基苯基)苯胺](TAPC)、二吡嗪[2,3-f:2’,3’-h]喹喔啉 _2,3,6, 7,10,11-六腈基(HAT-CN)、N4, N4’ - 二(萘 _1_ 基)-N4, N4’ -雙(4-乙烯基苯基)聯(lián)苯-4,4’ - 二胺(VNPB)、N, N’ -雙(3-甲基苯基)-N, N’ -雙(苯基)-2,7- 二胺-9,9-螺雙芴(Spiro-TPD)、N, N, N’,N’ -四-(3-甲基苯基)-3-3’ - 二甲基對二氨基聯(lián)苯(HMTPD)、2,2’ - 二(3-(N, N- 二-對甲苯氨基)苯基)聯(lián)苯(3DTAPBP)、N,N’ - 二(萘-2-基)-N,N’ - 二(苯基)二氨基聯(lián)苯(β -ΝΡΒ)、N,N’ - 二(萘-1基)-N,N’ - 二苯基-2,7- 二氨基-9,9-螺雙芴(Spiro-NPB)、N, N’- 二(3-甲基苯基)-Ν, N’- 二苯基-2,7-二氨基-9,9-二甲基芴(DMFL-TPD)、Ν, N’ - 二(萘-1-基)-N, N’ - 二苯基-2,7- 二氨基 _9,9- 二甲基芴(DMFL-NPB)、N, N’ - 二 (3-甲基苯基)-N, N’ - 二苯基-2,7- 二氨基 _9,9- 二苯基芴(DPFL-TPD)、Ν, N’ - 二(萘-1-基)-N,N’-二苯基-2,2’ -二甲基二氨基聯(lián)苯(a-NPD)、2,2’,7,7’_ 四(N,N-二苯基氨基)_2,7- 二氨基-9,9-螺雙芴(Spiro-TAD)、9,9- 二 [4- (N, N- 二萘-2-基-氨基)苯基]-9H-芴(NPAPF)、9,9-[4-(N-萘-1 基-N-苯胺)-苯基]-9H-芴(NPBAPF)、2,2’- 二[N, N-二 (4-苯基)氨基]_9,9-螺雙芴(2,2’-Spiro-DBP)、2,2’-雙(N, N-苯氨基)-9,9-螺雙芴(Spiro-BPA)、N, N,- 二苯基-N, N’ _(1_ 萘基)_1,I,-聯(lián)苯 _4,4’ -二胺(NPB)和4,4’ - 二 [N-(對-甲苯基)-N-苯基-氨基]二苯基(TPD)中的一種或幾種。
[0056]本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件包括空穴主導(dǎo)發(fā)光層,所述空穴主導(dǎo)發(fā)光層設(shè)置在所述空穴傳輸-電子阻擋層上。在本發(fā)明中,所述空穴主導(dǎo)發(fā)光層的厚度優(yōu)選為5nm?20nm,更優(yōu)選為5nm?1nm,最優(yōu)選為6nm?8nm。在本發(fā)明中,所述空穴主導(dǎo)發(fā)光層優(yōu)選由包括以下組分的材料制備:
[0057]1.0wt%?5.0wt%的紅色有機(jī)發(fā)光材料;
[0058]3.0wt %?15.0wt %的綠色有機(jī)發(fā)光材料;
[0059]余量的空穴型有機(jī)主體材料。
[0060]在本發(fā)明中,所述空穴主導(dǎo)發(fā)光層優(yōu)選包括1.0wt %?5.0wt %的紅色有機(jī)發(fā)光材料,更優(yōu)選為1.5wt%?4.0wt最優(yōu)選為2.0wt%?3.0wt%。在本發(fā)明中,所述紅色有機(jī)發(fā)光材料包括二(2-苯基喹啉)-(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)合銥(PQ2Ir (dpm))、二(2-苯唑[b]2-噻吩基卩比卩定)乙酰丙酮合銥(Ir(btp)2(acac))、三(1_苯基異喹啉)合銥(Ir(piq)3)、二(1-苯基異喹啉)(乙酰丙酮)合銥(Ir (piq)2(acac))、二 [1-(9,9_ 二甲基-9H-荷-2-基)_異喹啉](乙酰丙酮)合銥(Ir (fliq)2 (acac))、二 [2_(9,9_ 二甲基-9H-芴-2-基)喹啉](乙酰丙酮)合銥(Ir(flq)2 (acac))、二(2_苯基喹啉)(2_ (3_甲基苯基)卩比唳)合銥(Ir (phq)2tpy)、三[2_苯基_4_甲基喹啉]合銥(Ir (Mphq) 3)、雙(苯基異喹啉)(2,2,6,6-四甲基己燒_3,5- 二酮)合銥(Ir (dpm) (piq)2)、二(2-甲基二苯唑[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥(Ir (MDQ)2 (acac))和二 [2-(2-甲基苯基)-7-甲基-喹啉](乙酰丙酮)合銥(Ir(dmpq)2(acac))中的一種或幾種。
[0061]在本發(fā)明中,所述空穴主導(dǎo)發(fā)光層優(yōu)選包括3.0wt %?15.0wt %的綠色有機(jī)發(fā)光材料,更優(yōu)選為5.0wt%?13.0wt最優(yōu)選為7.0wt%?11.0wt%。在本發(fā)明中,所述綠色有機(jī)發(fā)光材料優(yōu)選包括三(2-苯基吡啶)合銥(IHppy)3)、雙(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)合銥(Ir (ppy)2 (acac))、三[2_(對-甲基苯基)卩比唳]合銥(Ir (mppy) 3)、雙(2-苯基批啶)[2-( 二苯基-3-基)吡啶]合銥(Ir (ppy)2 (m-bppy))、面式-三(2-(3-對二甲基苯)吡啶合銥(TEG)和三(2-苯基-3-甲基-吡啶)合銥(Ir(3mppy)3)中的一種或幾種。
[0062]在本發(fā)明中,所述空穴主導(dǎo)發(fā)光層包括余量的空穴型有機(jī)主體材料。在本發(fā)明中,所述空穴型有機(jī)主體材料優(yōu)選包括4,4’ -N, N’ - 二咔唑二苯基(CBP)、I, 3- 二咔唑-9-基苯(mCP)、9, 9’-(5-(三苯基硅烷基)-1,3-苯基)二-9H-咔唑(SimCP)、1,3,5-三(9-咔唑基)苯(TCP)、4,4’,4"三(咔唑-9-基)三苯胺(TcTa)和1,4-雙(三苯基硅烷基)聯(lián)苯(BSB)中的一種或幾種。
[0063]本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件包括電子主導(dǎo)發(fā)光層,所述電子主導(dǎo)發(fā)光層設(shè)置在所述空穴主導(dǎo)發(fā)光層上。在本發(fā)明中,所述電子主導(dǎo)發(fā)光層優(yōu)選由包括以下組分的材料制備:
[0064]0.05wt%?2.0wt %的有機(jī)敏化材料,所述有機(jī)敏化材料為能級能量匹配的過渡金屬配合物;
[0065]8.0wt %?25.0wt %的藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料;
[0066]余量的電子型有機(jī)主體材料。
[0067]在本發(fā)明中,所述電子主導(dǎo)發(fā)光層包括0.05wt%?2.0wt%的有機(jī)敏化材料,優(yōu)選為0.1wt%?1.0wt更優(yōu)選為0.2wt%?0.5wt%。在本發(fā)明中,所述有機(jī)敏化材料為能級能量匹配的過渡金屬配合物,優(yōu)選包括雙(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合銥(FIrpic)和/或雙(4-特丁基-2,6- 二氟-2,3-聯(lián)吡啶)乙酰丙酮合銥(FK306)。
[0068]本發(fā)明采用能級能量匹配的過渡金屬配合物作為有機(jī)敏化材料,將其與有機(jī)發(fā)光材料共摻雜在所述電子主導(dǎo)發(fā)光層中,所述有機(jī)敏化材料起到了載流子深束縛中心及能量傳遞階梯的作用,不僅能夠平衡載流子的分布、拓寬器件的發(fā)光區(qū)間,還能夠大幅提高主體材料到發(fā)光材料的能量傳遞,從而提高發(fā)光器件的發(fā)光效率、提高發(fā)光器件的色恢復(fù)系數(shù)、降低發(fā)光器件的工作電壓、延緩發(fā)光器件的效率衰減、提高發(fā)光器件的光譜穩(wěn)定性、提高發(fā)光器件的工作壽命。
[0069]在本發(fā)明中,所述電子主導(dǎo)發(fā)光層包括8.0wt%?25.0wt%的藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料,優(yōu)選為12.0wt%?21.0wt%,更優(yōu)選為15.0wt%? 18.0wt%。在本發(fā)明中,所述藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料優(yōu)選包括雙(3,5-二氟-4-氰基)吡啶鹽酸合銥(FCNIrpic)、雙(2,4-二氟苯基吡啶)四(1-吡唑基)硼合銥(Fir6)、面式-三(1-苯基-3-甲基苯并咪噠唑啉-2-基-C,C2’)合銥(fac-1r (Pmb) 3)、經(jīng)式-三(1-苯基-3-甲基苯并咪噠唑啉-2-基-C,C2’)合銥Oner-1r(Pmb)3)、雙(2,4-二氟苯基吡啶)(5-(吡啶-2-基)-1H-四唑)合銥(FIrM)、面式-三[(2,6-二異丙基苯基)2-苯基-1H-咪唑[e]合銥(fac_Ir (iprpmi)3)、面式-三(1-苯基-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C(2)’ )合銥(fac-1r (pmi)3)、經(jīng)式-三(1-苯基-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C(2)’ )合銥(mer-1r(pmi)3)、雙(1-苯基-3甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(2-(2H-吡唑-3-基)-吡啶)合銥((pmi)2Ir(pypz))、雙(1-(4-甲基苯基)-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(2-(2H-吡唑-3-基)-吡啶)合銥((mpmi) 2Ir (pypz))、雙(1-(4-氟苯基)-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(2-(2H-吡唑_3_基)-吡啶)合銥((fpmi)2Ir(pypz))、雙(1-(4-氟苯基)_3_ 甲基咪噠唑啉 _2_ 基-C,C2’)(2-(5-三氟甲基-2H-吡唑-3-基)-吡啶)合銥((fpmi)2Ir(tfpypz))、面式-三(1,3- 二苯基-苯并咪唑-2-基-C,C2’)合銥(fac-1r(dpbic)3)、雙(1-(4-氟苯基)-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(3,5-二甲基-2-(1H-吡唑-5-基)吡啶)合銥((fpmi) 2Ir (dmpypz))、雙(1-(4-甲基苯基)-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(3,5-二甲基-2-(1H-吡唑-5-基)批唳)合銥((mpmi)2Ir(dmpypz))和三(苯基卩比唑)合銥(Ir(ppz)3)中的一種或幾種。
[0070]在本發(fā)明中,所述電子主導(dǎo)發(fā)光層包括余量的電子型有機(jī)主體材料。在本發(fā)明中,所述電子型有機(jī)主體材料優(yōu)選包括2,6-二 [3-(9H-9-咔唑基)苯基]吡啶(26DCzPPy)、
1,4-雙(三苯基硅烷基)苯(UGH2)、2,2’ -雙(4-(9-咔唑基)苯基)聯(lián)苯(BCBP)、三[2,4, 6-三甲基-3-(3-吡啶基)苯基]硼烷(3TPYMB)、1,3,5-三[(3-吡啶)-3-苯基]苯(TmPyPB)、1,3-雙[3,5- 二 (3-吡啶基)苯基]苯(BmPyPhB)、I, 3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、9_(4-特丁基苯基)-3,6-雙(三苯基硅基)-9H-咔唑(CzSi)和9-(8- 二苯基磷?;?-二苯唑[b,d]呋喃-9H-咔唑(DFCzPO)中的一種或幾種。
[0071]本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件包括空穴阻擋-電子傳輸層,所述空穴阻擋-電子傳輸層設(shè)置在所述電子主導(dǎo)發(fā)光層上。在本發(fā)明中,所述空穴阻擋-電子傳輸層的厚度優(yōu)選為30nm?60nm,更優(yōu)選為35nm?55nm,最優(yōu)選為40nm?50nm。
[0072]在本發(fā)明中,制備所述空穴阻擋-電子傳輸層的材料優(yōu)選包括三[2,4,6-三甲基-3-(3-吡啶基)苯基]硼烷(3TPYMB)、1,3,5-三[(3-吡啶)_3_苯基]苯(TmPyPB)、I, 3-雙[3,5- 二 (3-吡啶基)苯基]苯(BmPyPhB)和I, 3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)中的一種或幾種。
[0073]本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件包括陰極修飾層,所述陰極修飾層設(shè)置在所述空穴阻擋-電子傳輸層上。在本發(fā)明中,所述陰極修飾層的厚度優(yōu)選為0.Snm?1.2nm,更優(yōu)選為0.9nm?1.1nm0本發(fā)明對所述陰極修飾層的材質(zhì)和來源沒有特殊的限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于電致發(fā)光器件中的陰極修飾層即可。在本發(fā)明中,制備所述陰極修飾層的材料優(yōu)選為氟化鋰(LiF)。
[0074]本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件包括陰極層,所述陰極層設(shè)置在所述陰極修飾層上。在本發(fā)明中,所述陰極層的厚度優(yōu)選為90nm?300nm,更優(yōu)選為10nm?280nm,最優(yōu)選為120nm?250nm。本發(fā)明對所述陰極層的材質(zhì)和來源沒有特殊的限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用于電致發(fā)光器件中的陰極層即可。在本發(fā)明中,所述陰極層優(yōu)選為金屬陰極層;制備所述金屬陰極層的材料優(yōu)選為金屬鋁。
[0075]在本發(fā)明中,當(dāng)在本發(fā)明提供的白色有機(jī)發(fā)光器件上施加正向電壓時(shí),該發(fā)光器件發(fā)出覆蓋395nm?715nm的白光。
[0076]本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述白色有機(jī)發(fā)光器件的制備方法,包括以下步驟:
[0077]在襯底上設(shè)置陽極層;
[0078]在所述陽極層表面依次蒸鍍陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層、空穴阻擋-電子傳輸層、陰極修飾層和陰極層,得到白色有機(jī)發(fā)光器件。
[0079]本發(fā)明提供襯底,在所述襯底上設(shè)置陽極層。在本發(fā)明中,所述襯底與上述技術(shù)方案所述襯底一致,在此不再贅述。本發(fā)明優(yōu)選將設(shè)置在所述襯底上的陽極材料進(jìn)行刻蝕,在所述襯底上形成條狀電極,在所述襯底上得到陽極層。在本發(fā)明中,所述陽極層的材質(zhì)與上述技術(shù)方案所述一致,在此不再贅述。本發(fā)明對所述刻蝕的方法沒有特殊的限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的刻蝕的技術(shù)方案即可,如可以為激光刻蝕。
[0080]本發(fā)明在所述襯底上設(shè)置陽極層后,優(yōu)選將得到的設(shè)置有陽極層的襯底依次進(jìn)行清洗液清洗、去離子水超聲清洗和干燥。本發(fā)明對所述清洗液的種類沒有特殊的限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的清洗液即可。在本發(fā)明中,所述去離子水超聲清洗的時(shí)間優(yōu)選為1min?20min。本發(fā)明對所述干燥的方法沒有特殊的限制,采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的干燥的技術(shù)方案即可;如在本發(fā)明的實(shí)施例中,可以為烘箱烘干。
[0081]在所述襯底上設(shè)置陽極層后,本發(fā)明在所述陽極層上依次蒸鍍陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層、空穴阻擋-電子傳輸層、陰極修飾層和陰極層,得到白色有機(jī)發(fā)光器件。
[0082]本發(fā)明在所述陽極層上蒸鍍陽極修飾層前,優(yōu)選對所述設(shè)置有陽極層的襯底進(jìn)行低壓等離子體處理。本發(fā)明優(yōu)選將所述設(shè)置有陽極層的襯底至于真空室中進(jìn)行低壓等離子體處理。在本發(fā)明中,所述低壓等離子體處理的真空度優(yōu)選為SPa?15Pa,更優(yōu)選為1Pa?13Pa ;所述低壓等離子體處理的時(shí)間優(yōu)選為Imin?1min,更優(yōu)選為4min?7min ;進(jìn)行所述低壓等離子體處理的電壓優(yōu)選為350V?500V,更優(yōu)選為380V?480V,最優(yōu)選為400V?450V。
[0083]得到設(shè)置有陽極層的襯底后,本發(fā)明在所述陽極層表面依次蒸鍍陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層、空穴阻擋-電子傳輸層、陰極修飾層和陰極層,得到白色有機(jī)發(fā)光器件。本發(fā)明優(yōu)選將所述設(shè)置有陽極層的襯底置于有機(jī)蒸鍍室中,在所述陽極層表面依次蒸鍍陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層和空穴阻擋-電子傳輸層;在在金屬蒸鍍室中,在所述空穴阻擋-電子傳輸層表面依次蒸鍍陰極修飾層和陰極層。
[0084]在本發(fā)明中,所述蒸鍍陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層和空穴阻擋-電子傳輸層的真空度優(yōu)選為I X 1-5Pa?2 X 1-5Pa,更優(yōu)選為1.3 X KT5Pa ?1.7 X 1^5Pa0
[0085]在本發(fā)明中,在蒸鍍所述陽極修飾層時(shí),所述陽極修飾層材料的蒸發(fā)速率優(yōu)選為0.0lnm/s ?0.2nm/s,更優(yōu)選為 0.02nm/s ?0.05nm/s ;
[0086]在蒸鍍所述空穴傳輸-電子阻擋層時(shí),所述空穴傳輸-電子阻擋層材料的蒸發(fā)速率優(yōu)選為 0.05nm/s ?0.2nm/s,更優(yōu)選為 0.05nm/s ?0.1Onm/s ;
[0087]在蒸鍍所述空穴主導(dǎo)發(fā)光層時(shí),所述空穴主導(dǎo)發(fā)光層中,所述紅色有機(jī)發(fā)光材料的蒸發(fā)速率優(yōu)選為0.0005nm/s?0.003nm/s,更優(yōu)選為0.0Olnm/s?0.002nm/s ;所述綠色有機(jī)發(fā)光材料的蒸發(fā)速率優(yōu)選為0.0025nm/s?0.01nm/s,更優(yōu)選為0.005nm/s?0.0075nm/s ;所述空穴型有機(jī)主體材料的蒸發(fā)速率優(yōu)選為0.05nm/s?0.2nm/s,更優(yōu)選為
0.05nm/s?0.lnm/s ;在本發(fā)明中,所述紅色有機(jī)發(fā)光材料、綠色有機(jī)發(fā)光材料和空穴型有機(jī)主體材料優(yōu)選分別在不同的蒸發(fā)源中同時(shí)蒸發(fā),通過調(diào)控三種材料的蒸發(fā)速率使得所述紅色有機(jī)發(fā)光材料、綠色有機(jī)發(fā)光材料和空穴型有機(jī)主體材料的重量比滿足上述技術(shù)方案所述紅色有機(jī)發(fā)光材料、綠色有機(jī)發(fā)光材料和空穴型有機(jī)主體材料的重量比;
[0088]在蒸鍍所述電子主導(dǎo)發(fā)光層時(shí),所述電子主導(dǎo)發(fā)光層中,所述有機(jī)敏化材料的蒸發(fā)速率優(yōu)選為0.00005nm/s?0.0005nm/s,更優(yōu)選為0.0OO lnm/s?0.0003nm/s ;所述藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料的蒸發(fā)速率優(yōu)選為0.004nm/s?0.025nm/s,更優(yōu)選為0.008nm/s?0.0lnm/s ;所述電子型有機(jī)主體材料的蒸發(fā)速率優(yōu)選為0.05nm/s?0.2nm/s,更優(yōu)選為0.05nm/s?0.lnm/s ;在本發(fā)明中,所述有機(jī)敏化材料、藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料和電子型有機(jī)主體材料分別在不同的蒸發(fā)源中同時(shí)蒸發(fā),通過調(diào)控三種材料的蒸發(fā)速度,使得所述有機(jī)敏化材料、藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料和電子型有機(jī)主體材料滿足上述技術(shù)方案所述有機(jī)敏化材料、藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料和電子型有機(jī)主體材料的重量比;
[0089]在蒸鍍所述空穴阻擋-電子傳輸層時(shí),所述空穴阻擋-電子傳輸層的材料的蒸發(fā)速率優(yōu)選為0.05nm/s?0.2nm/s,更優(yōu)選為0.05nm/s?0.lnm/s ;
[0090]完成所述空穴阻擋-電子傳輸層的蒸鍍后,本發(fā)明優(yōu)選在所述空穴阻擋-電子傳輸層上依次蒸鍍陰極修飾層和陰極層,得到白色有機(jī)電致發(fā)光器件。本發(fā)明優(yōu)選將包括由襯底、陽極層、陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層和空穴阻擋-電子傳輸層的有機(jī)電致發(fā)光器件半成品置于金屬蒸鍍室中,在所述空穴阻擋-電子傳輸層上依次蒸鍍陰極修飾層和陰極層。在本發(fā)明中,所述蒸鍍陰極修飾層和陰極層的真空度優(yōu)選為4 X KT5Pa?6 X I(T5Pa,更優(yōu)選為4.5 X KT5Pa?5.5 X l(T5Pa。
[0091]在本發(fā)明中,蒸鍍所述陰極修飾層時(shí),所述陰極修飾層材料的蒸發(fā)速率優(yōu)選為
0.005nm/s ?0.05nm/s,更優(yōu)選為 0.0lnm/s ?0.025nm/s ;
[0092]在蒸鍍所述陰極層時(shí),所述陰極層材料的蒸發(fā)速率優(yōu)選為0.5nm/s?3.0nm/s,更優(yōu)選為 1.0nm/s ?2.0nm/s。
[0093]本發(fā)明提供了一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件,包括依次設(shè)置的襯底、陽極層、陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層、空穴阻擋-電子傳輸層、陰極修飾層和陰極層;所述電子主導(dǎo)發(fā)光層包括以下組分:0.05wt%?2.0wt%的有機(jī)敏化材料,所述有機(jī)敏化材料為能及能量匹配的過渡金屬配合物;8.0wt%?25.0wt %的藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料;余量的電子型有機(jī)主體材料。本發(fā)明提供的白色有機(jī)發(fā)光器件中的電子主導(dǎo)發(fā)光層中摻有所述有機(jī)敏化材料,所述有機(jī)敏化材料能夠起到能量傳遞階梯的作用,從而加速從主體材料到發(fā)光材料的能量傳遞,緩解發(fā)光材料載流子俘獲能力不足導(dǎo)致的主體材料發(fā)光問題,從而使得本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件具有較高的色恢復(fù)系數(shù)。而且本發(fā)明提供的電致發(fā)光器件的光譜穩(wěn)定性高,其發(fā)光性能對發(fā)光材料摻雜濃度的依賴性較低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在正向電壓的驅(qū)動(dòng)下,本發(fā)明實(shí)施例得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件能夠發(fā)出覆蓋395nm?715nm的白光;而且隨著工作電壓的變化,色坐標(biāo)幾乎不變。
[0094]而且,在本發(fā)明中,所述有機(jī)敏化材料還能夠起到載流子深束縛中心的作用,有利于平衡載流子的分布、拓寬器件的發(fā)光區(qū)間,從而提高了該發(fā)光器件的發(fā)光效率。而且本發(fā)明提供的白色發(fā)光器件還具有較低的工作電壓,效率衰減緩慢,具有較高的工作壽命。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本發(fā)明實(shí)施例1?3得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的最大電流效率分別為 57.12cd/A、58.76cd/A 和 56.27cd/A ;最大功率效率分別為 59.791m/W、63.621m/ff 和58.901m/ff ;起亮電壓分別為3.0V,2.9V和3.0V。
[0095]為了進(jìn)一步說明本發(fā)明,下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法進(jìn)行詳細(xì)地描述,但不能將它們理解為對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定。
[0096]實(shí)施例1
[0097]先將ITO玻璃上的ITO陽極層激光刻蝕成條狀電極,然后依次用清洗液、去離子水超聲清洗15分鐘并放入烘箱烘干;接著將烘干后的襯底放入預(yù)處理真空室,在真空度為1Pa的氛圍下用400伏的電壓對ITO陽極進(jìn)行3分鐘的低壓等離子處理后將其轉(zhuǎn)移到有機(jī)蒸鍍室;
[0098]在真空度為IX KT5Pa?2X KT5Pa的有機(jī)蒸鍍室中,在ITO層上依次以0.0lnm/s的速率蒸鍍3nm厚的MoO3陽極修飾層3 ;以0.05nm/s的速率蒸鍍40nm厚的TAPC空穴傳輸-電子阻擋層4 ;以0.0013nm/s的速率蒸鍍PQ2Ir (dpm)、0.0035nm/s的速率蒸鍍Ir (ppy)和0.05nm/s的速率蒸鍍TcTa得到5nm厚的空穴主導(dǎo)發(fā)光層5 ;以0.000lnm/s的速率蒸鍍FK306、0.009nm/s的速率蒸鍍FCNIrpic、0.05nm/s的速率蒸鍍CzSi得到1nm厚的電子主導(dǎo)發(fā)光層6 ;以0.05nm/s的速率蒸鍍40nm厚的TmPyPB空穴阻擋-電子傳輸層7 ;
[0099]接下來,將上述未完成的器件轉(zhuǎn)移到金屬蒸鍍室,在4X 10_5Pa?6X 10_5Pa的真空氛圍下以0.02nm/s的速率蒸鍍1.0nm厚的LiF陰極修飾層8 ;
[0100]最后通過掩膜版在LiF層上以1.0nm/s的速率蒸鍍120nm厚的金屬Al陰極層9,制備成結(jié)構(gòu)為 ITO-MoO3-TAPC-PQ2Ir (dpm) (2.6wt % ):1r (ppy) (7wt % ): TcTa (90.4wt% )-FK306 (0.2wt% ): FCNIrpic (18wt%):CzSi (81.8wt% )-TmPyPB-LiF-Al 的有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0101]本發(fā)明在得到的有機(jī)電致發(fā)光器件上施加直流電壓,在直流電壓驅(qū)動(dòng)下,該有機(jī)電致發(fā)光器件發(fā)射三個(gè)主峰分別位于462nm、515nm和595nm左右的白光;
[0102]本發(fā)明對得到的發(fā)光器件進(jìn)行性能測試,結(jié)果如圖2?圖4所示,圖2為本發(fā)明實(shí)施例1得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的電壓-電流密度-亮度特性曲線,由圖2可以看出,本實(shí)施例提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度隨電流密度和驅(qū)動(dòng)電壓的升高而升高,器件的起亮電壓為3.0V,在電壓為9.5V、電流密度為549.98mA/cm2時(shí),器件獲得最大亮度49453cd/m2 ;,隨著工作電壓的變化,器件的色坐標(biāo)幾乎不變;
[0103]如圖3所示,圖3為本發(fā)明實(shí)施例1得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的電流密度-功率效率-電流效率特性曲線,由圖3可以看出,本實(shí)施例得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的最大電流效率為57.12cd/A,最大功率效率為59.791m/ff ;
[0104]如圖4所示,圖4為本發(fā)明實(shí)施例1得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件在亮度為20000cd/m2時(shí)的光譜圖,由圖4可以看出,光譜三個(gè)發(fā)射主峰分別位于452nm、515nm和595nm ;器件的色坐標(biāo)為(0.332,0.329)。
[0105]實(shí)施例2
[0106]先將ITO玻璃上的ITO陽極層激光刻蝕成條狀電極,然后依次用清洗液、去離子水超聲清洗15分鐘并放入烘箱烘干。接著將烘干后的襯底放入預(yù)處理真空室,在真空度為1Pa的氛圍下用400伏的電壓對ITO陽極進(jìn)行3分鐘的低壓等離子處理后將其轉(zhuǎn)移到有機(jī)蒸鍍室;
[0107]在真空度為IX KT5Pa?2X KT5Pa的有機(jī)蒸鍍室中,在ITO層上依次以0.0lnm/s的速率蒸鍍3nm厚的MoO3陽極修飾層3 ;以0.05nm/s的速率蒸鍍40nm厚的TAPC空穴傳輸-電子阻擋層4 ;以0.0012nm/s的速率蒸鍍PQ2Ir (dpm)、0.003nm/s的速率蒸鍍Ir (ppy) 3和0.05nm/s的速率蒸鍍mCP得到5nm厚的空穴主導(dǎo)發(fā)光層5 ;以0.0OOlnm/s的速率蒸鍍Flrpic、0.009nm/s的速率蒸鍛FCNIrpic和0.05nm/s的速率蒸鍛CzSi得到1nm厚的電子主導(dǎo)發(fā)光層6 ;以0.05nm/s的速率蒸鍍40nm厚的TmPyPB空穴阻擋-電子傳輸層7 ;
[0108]接下來,將上述未完成的器件轉(zhuǎn)移到金屬蒸鍍室,在4X 10_5Pa?6X 10_5Pa的真空氛圍下以0.02nm/s的速率蒸鍍1.0nm厚的LiF陰極修飾層8 ;
[0109]最后通過掩膜版在LiF層上以1.0nm/s的速率蒸鍍120nm厚的金屬Al陰極層9,制備成結(jié)構(gòu)為 ITO-MoO3-TAPC-PQ2Ir (dpm) (2.4wt% ):1r (ppy) 3 (6wt% ):mCP (91.6wt% ) -FIrpic (0.2wt% ):FCNIrpic (18wt% ):CzSi (81.8wt% ) -TmPyPB-LiF-Al 的有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0110]本發(fā)明在得到的有機(jī)電致發(fā)光器件上施加直流電壓,在直流電壓驅(qū)動(dòng)下,該有機(jī)電致發(fā)光器件發(fā)射三個(gè)主峰分別位于462nm、515nm和595nm左右的白光;
[0111]本發(fā)明對得到的發(fā)光器件進(jìn)行性能測試,結(jié)果表明,本實(shí)施例得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度隨電流密度和驅(qū)動(dòng)電壓的升高而升高,器件的起亮電壓為2.9V,器件的最大亮度為51965cd/m2 ;該白色有機(jī)電致發(fā)光器件的最大電流效率為58.76cd/A,最大功率效率為63.621m/ff ;當(dāng)亮度為20000cd/m2時(shí),器件的色坐標(biāo)為(0.336,0.338);隨著工作電壓的變化,器件的色坐標(biāo)幾乎不變。
[0112]實(shí)施例3
[0113]先將ITO玻璃上的ITO陽極層激光刻蝕成條狀電極,然后依次用清洗液、去離子水超聲清洗15分鐘并放入烘箱烘干。接著將烘干后的襯底放入預(yù)處理真空室,在真空度為1Pa的氛圍下用400伏的電壓對ITO陽極進(jìn)行3分鐘的低壓等離子處理后將其轉(zhuǎn)移到有機(jī)蒸鍍室;
[0114]在真空度為IX KT5Pa?2X KT5Pa的有機(jī)蒸鍍室中,在ITO層上依次以0.0lnm/s的速率蒸鍍3nm厚的MoO3陽極修飾層3 ;以0.05nm/s的速率蒸鍍40nm厚的TAPC空穴傳輸-電子阻擋層4 ;以0.0013nm/s的速率蒸鍍PQ2Ir (dpm)、0.0035nm/s的速率蒸鍍Ir (ppy) 3和0.05nm/s的速率蒸鍍TcTa得到5nm厚的空穴主導(dǎo)發(fā)光層5 ;以0.0OOlnm/s的速率蒸鍍FK306、0.008nm/s的速率蒸鍍FCNIrpic和0.05nm/s的速率蒸鍍26DCzPPy得到1nm厚的電子主導(dǎo)發(fā)光層6 ;以0.05nm/s的速率蒸鍍40nm厚的TmPyPB空穴阻擋-電子傳輸層7 ;
[0115]接下來,將上述未完成的器件轉(zhuǎn)移到金屬蒸鍍室,在4X 10_5Pa?6X 10_5Pa的真空氛圍下以0.02nm/s的速率蒸鍍1.0nm厚的LiF陰極修飾層8 ;
[0116]最后通過掩膜版在LiF層上以1.0nm/s的速率蒸鍍120nm厚的金屬Al陰極層9,制備成結(jié)構(gòu)為 ITO-MoO3-TAPC-PQ2Ir (dpm) (2.6wt% ):1r (ppy) 3 (7wt% ): TcTa (90.4wt% ) -FK306 (0.2wt%): FCNIrpic (16wt% ):26DCzPPY (83.8wt% )-TmPyPB-LiF-Al 的有機(jī)電致發(fā)光器件。
[0117]本發(fā)明在得到的有機(jī)電致發(fā)光器件上施加直流電壓,在直流電壓驅(qū)動(dòng)下,該有機(jī)電致發(fā)光器件發(fā)射三個(gè)主峰分別位于462nm、515nm和595nm左右的白光;
[0118]本發(fā)明對得到的發(fā)光器件進(jìn)行性能測試,結(jié)果表明,本實(shí)施例得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的亮度隨電流密度和驅(qū)動(dòng)電壓的升高而升高,器件的起亮電壓為3.0V,器件的最大亮度為48521cd/m2 ;該白色有機(jī)電致發(fā)光器件的最大電流效率為56.27cd/A,最大功率效率為58.901m/ff ;當(dāng)亮度為20000cd/m2時(shí),器件的色坐標(biāo)為(0.335,0.342);隨著工作電壓的變化,器件的色坐標(biāo)幾乎不變。
[0119]由以上實(shí)施例可知,本發(fā)明提供的白色有機(jī)發(fā)光器件中的電子主導(dǎo)發(fā)光層中摻有有機(jī)敏化材料,所述有機(jī)敏化材料為能級能量匹配的過渡金屬配合物,該有機(jī)敏化材料能夠起到能量傳遞階梯的作用,從而加速從主體材料到發(fā)光材料的能量傳遞,緩解發(fā)光材料載流子俘獲能力不足導(dǎo)致的主體材料發(fā)光問題,從而使得本發(fā)明提供的白色有機(jī)電致發(fā)光器件具有較高的色恢復(fù)系數(shù)。而且本發(fā)明提供的電致發(fā)光器件的光譜穩(wěn)定性高,其發(fā)光性能對發(fā)光材料摻雜濃度的依賴性較低。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在正向電壓的驅(qū)動(dòng)下,本發(fā)明實(shí)施例得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件能夠發(fā)出覆蓋395nm?715nm的白光;而且隨著工作電壓的變化,色坐標(biāo)幾乎不變。
[0120]而且,在本發(fā)明中,所述有機(jī)敏化材料還能夠起到載流子深束縛中心的作用,有利于平衡載流子的分布、拓寬器件的發(fā)光區(qū)間,從而提高了該發(fā)光器件的發(fā)光效率。而且本發(fā)明提供的白色發(fā)光器件還具有較低的工作電壓,效率衰減緩慢,具有較高的工作壽命。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本發(fā)明實(shí)施例1?3得到的白色有機(jī)電致發(fā)光器件的最大電流效率分別為 57.12cd/A、58.76cd/A 和 56.27cd/A ;最大功率效率分別為 59.791m/W、63.621m/ff 和58.901m/ff ;起亮電壓分別為3.0V,2.9V和3.0V。
[0121]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,應(yīng)當(dāng)指出,對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進(jìn)和潤飾,這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件,包括依次設(shè)置的襯底、陽極層、陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層、空穴阻擋-電子傳輸層、陰極修飾層和陰極層; 所述電子主導(dǎo)發(fā)光層由包括以下組分的材料制備: .0.05wt%?2.(^丨%的有機(jī)敏化材料,所述有機(jī)敏化材料為能級能量匹配的過渡金屬配合物; .8.0wt%?25.0wt%的藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料; 余量的電子型有機(jī)主體材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述有機(jī)敏化材料包括雙(4,6- 二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合銥和/或雙(4-特丁基-2,6- 二氟-2,3-聯(lián)吡啶)乙酰丙酮合銥。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述電子型有機(jī)主體材料包括2,6-二 [3-(9H-9-咔唑基)苯基]吡啶、1,4-雙(三苯基硅烷基)苯、2,2’-雙(4-(9-咔唑基)苯基)聯(lián)苯、三[2,4,6-三甲基-3-(3-吡啶基)苯基]硼烷、1,3,5-三[(3-吡啶)-3-苯基]苯、1,3-雙[3,5-二(3-吡啶基)苯基]苯、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、9-(4-特丁基苯基)-3,6-雙(三苯基硅基)-9H-咔唑和9-(8-二苯基磷?;?_ 二苯唑[b,d]呋喃-9H-咔唑中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料為雙(3,5-二氟-4-氰基)吡啶鹽酸合銥、雙(2,4-二氟苯基吡啶)四(1-吡唑基)硼合銥、面式-三(1-苯基-3-甲基苯并咪噠唑啉-2-基-C,C2’)合銥、經(jīng)式-三(1-苯基-3-甲基苯并咪噠唑啉-2-基-C,C2’)合銥、雙(2,4-二氟苯基吡啶)(5-(吡啶-2-基)-1Η-四唑)合銥、面式-三[(2,6-二異丙基苯基)2_苯基-1H-咪唑[e]合銥、面式-三(1-苯基-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C(2)’)合銥、經(jīng)式-三(1-苯基-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C(2)’)合銥、雙(1-苯基-3甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(2-(2H-吡唑-3-基)-吡啶)合銥、雙(1-(4-甲基苯基)-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(2-(2H-吡唑_3_基)-吡啶)合銥、雙(1-(4-氟苯基)-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(2-(2H-吡唑_3_基)-吡啶)合銥、雙(1-(4-氟苯基)-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(2-(5-三氟甲基-2H-吡唑-3-基)-吡啶)合銥、面式-三(1,3-二苯基-苯并咪唑-2-基-C,C2’)合銥、雙(1-(4-氟苯基)-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(3,5-二甲基-2-(1H-吡唑-5-基)吡啶)合銥、雙(1_(4_甲基苯基)-3-甲基咪噠唑啉-2-基-C,C2’)(3,5-二甲基-2-(1H-吡唑-5-基)吡啶)合銥和三(苯基吡唑)合銥中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4任意一項(xiàng)所述的白色有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述電子主導(dǎo)發(fā)光層包括0.lwt%?1.0wt%的有機(jī)敏化材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?4任意一項(xiàng)所述的白色有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述電子主導(dǎo)發(fā)光層包括12.0wt%?21.0被%的藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求1?4任意一項(xiàng)所述的白色有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述電子主導(dǎo)發(fā)光層的厚度為5nm?20nm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述空穴主導(dǎo)發(fā)光層由包括以下組分的材料制備: 1.0wt%?5.0wt%的紅色有機(jī)發(fā)光材料; 3.0wt%?15.0wt%的綠色有機(jī)發(fā)光材料; 余量的空穴型有機(jī)主體材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的白色有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,紅色有機(jī)發(fā)光材料包括二(2-苯基喹啉)-(2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮酸)合銥、二(2-苯唑[b]2-噻吩基吡啶)乙酰丙酮合銥、三(1-苯基異喹啉)合銥、二(1-苯基異喹啉)(乙酰丙酮)合銥、二 [1-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-異喹啉](乙酰丙酮)合銥、二 [2-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)喹啉](乙酰丙酮)合銥、二(2-苯基喹啉)(2-(3-甲基苯基)吡啶)合銥、三[2-苯基-4-甲基喹啉]合銥、雙(苯基異喹啉)(2,2,6,6-四甲基己烷-3,5- 二酮)合銥、二(2-甲基二苯唑[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合銥和二 [2-(2-甲基苯基)-7-甲基-喹啉](乙酰丙酮)合銥中的一種或幾種。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的白色電致發(fā)光器件,其特征在于,所述綠色有機(jī)發(fā)光材料包括三(2-苯基吡啶)合銥、雙(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)合銥、三[2-(對-甲基苯基)吡啶]合銥、雙(2-苯基吡啶)[2-( 二苯基-3-基)吡啶]合銥、面式-三(2-(3-對二甲基苯)吡啶合銥和三(2-苯基-3-甲基-吡啶)合銥中的一種或幾種。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的白色電致發(fā)光器件,其特征在于,所述空穴型有機(jī)主體材料包括4,4’ -N,N’ - 二咔唑二苯基、1,3- 二咔唑-9-基苯、9,9’ - (5-(三苯基硅烷基)_1,3-苯基)二-9H-咔唑、1,3,5_三(9-咔唑基)苯、4,4’,4"三(咔唑9基)三苯胺和1,4-雙(三苯基硅烷基)聯(lián)苯中的一種或幾種。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的白色有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述陽極修飾層的厚度為lnm?10nm ; 所述空穴傳輸-電子阻擋層的厚度為30nm?60nm ; 所述空穴主導(dǎo)發(fā)光層的厚度為5nm?20nm ; 所述空穴阻擋-電子傳輸層的厚度為30nm?60nm ; 所述陰極修飾層的厚度為0.8nm?1.2nm ; 所述陰極層的厚度為90nm?300nm。
13.權(quán)利要求1?12任意一項(xiàng)所述白色有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,包括以下步驟: 在襯底上設(shè)置陽極層; 在所述陽極層表面依次蒸鍍陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層、空穴阻擋-電子傳輸層、陰極修飾層和陰極層,得到白色有機(jī)發(fā)光器件。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備方法,其特征在于,在所述陽極層表面蒸鍍陽極修飾層前還包括:將設(shè)置有陽極層的襯底進(jìn)行低壓等離子體處理; 所述低壓等離子體處理的時(shí)間為lmin?lOmin。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制備方法,其特征在于,在所述陽極層表面依次蒸鍍陽極修飾層、空穴傳輸-電子阻擋層、空穴主導(dǎo)發(fā)光層、電子主導(dǎo)發(fā)光層和空穴阻擋-電子傳輸層的真空度為1 X 10_5Pa?2 X 10_5Pa ; 所述蒸鍍陰極修飾層和陰極層的真空度為4X 10_5Pa?6X 10_5Pa。
【文檔編號】H01L51/50GK104269496SQ201410605184
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】周亮, 張洪杰, 李成宇 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所
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