电致发光装置及其应用制造方法及图纸

在一方面，本文描述了光电子装置。在一些实施方式中，本文描述的光电子装置包括辐射透射第一电极、第二电极、布置在第一电极和第二电极之间的发光有机层、布置在发光有机层和第一电极和/或第二电极之间的介电层、和布置在发光有机层的光路上的磷光体层，其中发光有机层包括单态发射极相和三态发射极相。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电致发光装置及其应用相关申请数据根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求2012年1月27日提交的美国临时专利申请61/591,721和2012年7月12日提交的国际申请PCT/US12/46412的优选权，其二者整体通过引用结合于此。
本专利技术涉及光电子装置，并且具体地涉及发光光电子装置。
技术介绍
有机薄膜因为其在诸如有机发光器件(OLED)、光伏器件和有机光探测器的光电子装置中的应用而被大量研究。因为许多原因，基于有机材料(包括有机膜)的光电子装置在各种各样的应用中正变得越来越可取。例如，与它们的无机对应物相比，用来构建有机光电子装置的材料相对便宜，从而与用无机材料生产的光电子装置相比提供了成本优势。此外，有机材料提供了期望的物理性能(例如，柔性)，这允许它们在不适合使用刚性无机材料的应用中使用。然而，当前基于发光有机材料的器件有一些缺陷而限制了它们在某些领域中的应用。例如，一些发光聚合物在相对较低的电场下具有击穿电压，这限制了一些器件的电荷注入和寿命。此外，一些有机材料和器件结构需要复杂和/或昂贵的制造方法以获得足够薄的膜发光材料以用于发光应用。
技术实现思路
在一个方面，本文中描述了光电子装置。在一些实施方式中，本文所描述的光电子装置包括第一电极、第二电极和布置于第一电极与第二电极之间的发光有机层。在一些实施方式中，第一电极和/或第二电极是辐射透射的。如本文中进一步描述的，发光有机层可表现出多种构造。在一些实施方式中，在发光有机层和第一电极之间配置有电绝缘层或介电层。在一些实施方式中，在发光层和第二电极之间配置有介电层。在一些实施方式中，第一介电层位于第一电极和发光层之间，且第二介电层位于第二电极和发光层之间。当在发光有机层与第一电极和/或第二电极之间配置一个或多个介电层时，该光电子装置可以是场致聚合物电致发光器件(FIPEL)。可替换地，在一些实施方式中，其中，在发光有机层与第一和/或第二电极之间未配置介电层，该光电子装置为有机发光二极管(OLED)。在一个方面，本文描述的光电子装置包括辐射透射第一电极(辐射可透过性第一电极，radiationtransmissivefirstelectrode)、第二电极、置于第一电极和第二电极之间的发光有机层、置于发光有机层和辐射透射(辐射可透过性，radiationtransmissive)第一电极和/或第二电极之间的介电层、和置于发光有机层的光路中的磷光体(荧光体，phosphor)层。在另一个方面，本文描述的光电子装置包括辐射透射第一电极、第二电极和布置于第一电极与第二电极之间的发光复合有机层，包括单态发射极相和三态发射极相的发光复合有机层。介电层布置于发光有机层与第一电极或第二电极之间。此外，第一电荷传输层也可以布置于发光复合有机层和第一电极之间。第一电荷传输层可以是空穴传输层(holetransportlayer)或者电子传输层。在一些实施方式中，第一电荷传输层可以直接沉积在第一电极上。可替代地，第一电荷传输层可以沉积在介电层上，覆盖第一电极。在一些实施方式中，第二电荷传输层布置于发光复合有机层和第二电极之间。第二电荷传输层可以用来降低用于将电子注入至发光层的第二电极的功函数。此外，光电子装置可以进一步包括布置于发光复合有机层光路中的磷光体层。在另一方面，光电子装置包括第一电极、第二电极和布置于第一电极与第二电极之间的发光复合有机层，发光复合有机层包括置于非共轭聚合物基质(polymerichost)中的发光相。在一些实施方式中，发光相包括共轭聚合物、半导体聚合物、小分子或纳米颗粒或它们的混合物。此外，在一些实施方式中，在发光复合层与第一和/或第二电极之间配置有介电层。第一和/或第二电极可以是辐射透射的。在另一方面，光电子装置包括辐射透射第一电极、第二电极和布置于第一电极和第二电极之间的发光复合有机层，发光复合有机层包括单态发射极相、三态发射极相和纳米颗粒相，其中三态发射极相分散于单态发射极相中。在另一方面，本文中描述了制备光电子装置的方法。在一些实施方式中，一种制造光电子装置的方法包括提供第一电极、提供第二电极和在该第一电极和该第二电极之间布置有机发光层。如本文中进一步描述的，发光层可表现出多种构造。在一些实施方式中，第一电极和/或第二电极是辐射透射的。此外，在一些实施方式中，本文描述的方法进一步包括在第一电极和发光有机层之间布置介电层、或者在第二电极和发光有机层之间布置介电层。在一些实施方式中，在发光有机层和第一电极之间布置第一介电层，并且在第二电极和发光有机层之间布置第二介电层。此外，在一些实施方式中，本文描述的方法进一步包括在发光层和第一电极和/或第二电极之间布置电荷传输层。在一些实施方式中，本文描述的方法进一步包括在发光层的光路中布置磷光体层。在一些实施方式中，制造光电子装置的方法包括在非共轭聚合物基质中布置发光相以提供发光复合层并且将该发光复合层布置在第一电极和第二电极之间。在一些实施方式中，第一电极和/或第二电极是辐射透射的。在一些实施方式中，发光相包括共轭聚合物、半导体聚合物、小分子或纳米颗粒或它们的混合物。另外，在一些实施方式中，在发光复合层与第一和/或第二电极之间配置有介电层或电绝缘层。这些及其它实施方式在以下的详细说明中进行了更加详细的描述。附图说明图1描绘了根据本文描述的一个实施方式的光电子装置的截面图(剖视图)。图2描绘了根据本文描述的一个实施方式的光电子装置的截面图。图3描绘了根据本文描述的一个实施方式的光电子装置的截面图。图4描绘了根据本文描述的一个实施方式的光电子装置的截面图。图5描绘了根据本文描述的一个实施方式的光电子装置的截面图。图6描绘了根据本文描述的一个实施方式的光电子装置的截面图。图7描绘了根据本文描述的一个实施方式的光电子装置的截面图。图8描绘了根据本文描述的一些实施方式的一系列具有不同介电层厚度的光电子装置的频率-依赖性亮度。图9描绘了根据本文描述的一些实施方式的一系列具有不同介电层厚度的光电子装置的频率-依赖性亮度。图10描绘了本文描述的一个实施方式中根据变化的工作电压和电场频率的FIPEL装置的亮度。图11描绘了本文描述的一个实施方式中根据变化的工作电压和电场频率的FIPEL装置的亮度。图12描绘了根据本文描述的一个实施方式的FIPEL装置的电致发光特性。图13描绘了根据本文描述的一个实施方式的光电子装置的透视图。图14描绘了根据本文描述的一个实施方式的一系列FIPEL装置的光发射谱。图15描绘了用于图14的FIPEL装置的CIE色度图。图16描绘了根据本文描述的一些实施方式的一系列光电子装置的电流-电压特性。图17描绘了根据本文描述的一些实施方式的一系列光电子装置的光发射谱。图18描绘了根据本文描述的一些实施方式的一系列光电子装置的光发射谱。图19描绘了根据本文描述的一些实施方式的光电子装置的透视图。具体实施方式通过参照下列详细说明、实施例和附图可以更加容易地理解本文描述的实施方式。但是，本文描述的要素、装置和方法并不限于在详细说明、实施例和附图中给出的具体实施方式。应当认识到的是，这些实施方式仅仅是说明本专利技术的原理。在不脱离本专利技术的精神和范围的条件下，许多修改和改变对于本领域本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种场致聚合物电致发光器件(FIPEL)装置，包括：辐射透射第一电极；第二电极；布置在所述第一电极和所述第二电极之间的发光有机层；布置在所述发光有机层与和所述第二电极之间的介电层；和布置在所述发光有机层的光路中的磷光体层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.01.27 US 61/591,721;2012.07.12 US PCT/US2012/1.一种场致聚合物电致发光装置，包括：辐射透射第一电极；第二电极；布置在所述第一电极和所述第二电极之间的发光有机层；布置在所述发光有机层和所述第二电极之间的介电层；和布置在所述发光有机层的光路中的磷光体层，其中，所述磷光体层的吸收谱与所述发光有机层的发射谱至少部分重叠，其中，所述装置的发射谱包括来自所述发光有机层的发射和来自所述磷光体层的发射，并且其中，所述装置的发射谱显示出处于1931CIE色度图白光区域中的坐标，显示出大于80的显色指数。2.根据权利要求1所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述发光有机层包括一种或多种共轭聚合物或低聚物、小分子或它们的混合物。3.根据权利要求2所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述一种或多种共轭聚合物或低聚物包括含有选自由重复单元A、B和C组成的组中的至少两种重复单元的共轭聚合物或低聚物：其中，表示在聚合物链或低聚物链中的连接点，X选自由S、O、Se和NR5所组成的组中，以及R1、R2、R5、R6、R7、R8和R9独立地选自由氢、C1-20烷基、C2-20烯基、C8-12烷基和C8-12烯基所组成的组中，并且R3和R4独立地选自由芳基和杂芳基所组成的组中，其中，R1、R2、R5、R6、R7、R8和R9的烷基和烯基以及R3和R4的芳基和杂芳基用选自由-烷基、-烯基、-芳基、-杂芳基、-烷基-芳基、-烷基-杂芳基、-烯基-芳基、和-烯基-杂芳基所组成的组中的取代基任选独立地取代一次或多次。4.根据权利要求3所述的场致聚合物电致发光装置，其中，R3和R4独立地选自由吡啶基、吡喃基、联吡啶基、苯基吡啶基、噻吩基、呋喃基、硒苯基、芴基、咔唑基、吡咯基、喹啉基、异喹啉基、嘌呤基、噁唑基和异噁唑基和它们的低聚物所组成的组中。5.根据权利要求3所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述共轭聚合物或低聚物具有式(I)：其中，x和y独立地为1至10,000范围的整数。6.根据权利要求3所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述共轭聚合物或低聚物具有式(II)：其中，x和y独立地为1至10,000范围的整数。7.根据权利要求3所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述共轭聚合物或低聚物具有式(III)：其中，x和y独立地为1至10,000范围的整数。8.根据权利要求3所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述共轭聚合物或低聚物具有式(IV)：其中，x、y和z独立地为1至10,000范围的整数。9.根据权利要求2所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述一种或多种共轭聚合物或低聚物包括式(V)的结构单元：其中，表示聚合物或低聚物链中的连接点以及R16和R17独立地选自由氢、C1-20烷基、C2-20烯基、C8-12烷基和C8-12烯基所组成的组中，并且其中R16和R17的烷基和烯基用选自由-烷基、-烯基、-芳基、-杂芳基、-烷基-芳基、-烷基-杂芳基、-烯基-芳基和-烯基-杂芳基所组成的组中的取代基任选独立地取代一次或多次。10.根据权利要求1所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述发光有机层包括聚亚苯基亚乙烯基、聚芴、聚乙烯咔唑或它们的混合物。11.根据权利要求1所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述发光有机层是包括单态发射极相和三态发射极相的复合有机层。12.根据权利要求11所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述三态发射极相包括磷光过渡金属-配体络合物。13.根据权利要求12所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述三态发射极相分散于所述单态发射极相中。14.根据权利要求1至13中任一项所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述发光有机层进一步包括纳米颗粒相。15.根据权利要求14所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述纳米颗粒相的纳米颗粒与磷光过渡金属络合物结合。16.根据权利要求14所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述纳米颗粒相包括碳纳米颗粒。17.根据权利要求16所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述碳纳米颗粒包括碳纳米管、富勒烯、石墨烯或它们的混合物。18.根据权利要求17所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述碳纳米管是单壁碳纳米管、多壁碳纳米管或它们的混合物。19.根据权利要求17所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述碳纳米管掺杂有氮、硼或它们的组合。20.根据权利要求1至13中任一项所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述发光有机层进一步包括非共轭聚合物基质材料。21.根据权利要求20所述的场致聚合物电致发光装置，其中，所述聚合物基质材料选自由聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯或它们的混合物所组成的组中。22.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴维·L·卡罗尔，
申请(专利权)人：韦克森林大学，
类型：发明
国别省市：美国;US