杂化白光有机电致发光器件及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种杂化白光有机电致发光器件及其制备方法，属于电致发光器件技术领域。该器件包括基板、阳极、阴极和介于阳极与阴极之间的有机功能层；有机功能层包括依次层叠的蓝色荧光保证层、间隔层和绿色磷光保证层，蓝色荧光保证层由蓝色荧光主体材料掺杂第一磷光客体材料构成，且第一磷光客体材料占该蓝色荧光保证层的摩尔百分含量≤15％，绿色磷光保证层由发光层主体材料掺杂含有绿光材料的第二磷光客体材料构成，间隔层由n型有机半导体材料、或者电子迁移率大于空穴迁移率的有机半导体材料中的至少一种构成。该器件具有较高的发光效率，且用多色有机发光材料调节器件性能，多色光谱互补，能够非常有效的提高器件的CRI，利于器件的商业化。

【技术实现步骤摘要】
杂化白光有机电致发光器件及其制备方法
本专利技术涉及电致发光器件领域，特别是涉及一种杂化白光有机电致发光器件及其制备方法。
技术介绍
白光OLED(OrganicLightEmittingDiode)属于平面发光器件，具备超薄、形状选择度大、适合作为大面积发光光源、无需散热、加工简单等优点，被认为是下一代理想的照明光源。同时，白光OLED还可以替代普通LED光源，作为现代主流液晶显示器的背光源，实现超薄液晶显示。白光OLED还可以结合彩色滤光膜实现彩色OLED显示。并且白光OLED还可以制备成柔性器件，更好的服务于人类生活。因此白光OLED受到越来越多学术界和工业界的关注。白光OLED根据器件结构可以分为单发光层器件和多发光层器件。实现白光OLED器件的方法主要有三种：1)荧光白光OLED，即发光层全部由荧光材料组成的白光器件；2)磷光白光OLED，即发光层全部由磷光材料组成的白光器件。对于荧光白光OLED而言，其寿命虽然长，但是器件的效率一般都低于20lm/W，对磷光白光OLED而言，其效率虽然高，但是到目前为止还没有发现合适的蓝色磷光材料，导致器件的寿命较短。对于上述两种白光OLED器件各自存在的问题，可通过混合白光器件结构或者也称杂化白光器件(hybridwhiteOLED)，也就是使用稳定蓝色荧光材料与其他颜色波段的磷光材料相结合实现白光，也被称为第三种白光OLED(即杂化白光器件)。相对于荧光白光OLED和磷光白光OLED，杂化白光器件不仅寿命长，而且效率高。此外，显色性指数(Colorrenderingindex,CRI)则是指光源对物体的显色能力,也就是颜色逼真的程度.白炽灯和太阳光的CRI被定义为100,为理想的标准光源.，2002年,美国普林斯顿大学的D’Andrade等人首次报道了WOLED(即白光OLED)的CRI这一性能参数,并且通过优化器件结构得到的CRI可以高达83(Adv.Mater.2002,14,147.)。对杂化白光器件而言，目前研究最多的为二元白光器件，即采用蓝光和互补色的发光材料来进行制备。但是，采用二元色制备白光OLED后，器件的显色性指数一般低于80，无法满足照明的需求，从而限制其进一步的发展。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种杂化白光有机电致发光器件，该杂化WOLED具有效率高、CRI高的特点。一种杂化白光有机电致发光器件，包括基板、阳极、阴极和介于所述阳极与所述阴极之间的有机功能层；所述有机功能层包括依次层叠的蓝色荧光保证层、间隔层和绿色磷光保证层，所述蓝色荧光保证层由蓝色荧光主体材料掺杂第一磷光客体材料构成，且所述第一磷光客体材料占该蓝色荧光保证层的摩尔百分含量≤15％，所述绿色磷光保证层由发光层主体材料掺杂含有绿光材料的第二磷光客体材料构成，所述间隔层由n型有机半导体材料、或者电子迁移率大于空穴迁移率的有机半导体材料中的至少一种构成。上述杂化白光有机电致发光器件，蓝色荧光保证层中的蓝色荧光主体材料能够产生蓝光，第一磷光客体材料可以产生相应的黄光、橙光、红光等，从而在该发光层能得到两种光色；绿色磷光保证层中的发光层主体材料可以不发光或产生蓝光，第二磷光客体材料可以产生相应的绿光、黄光、橙光、红光等，。当绿色磷光保证层中的发光层主体材料产生蓝光时，为进一步增强蓝光的出射。该绿色磷光层可产生绿光等多种色光，进行多色光谱互补。并采用多电子的特定材料制成间隔层，将蓝色荧光保证层和绿色磷光保证层隔开，阻止磷光材料与荧光材料之间的能量转移，确保在蓝色荧光保证层能得到两种色光。而在绿色磷光保证层中，含有绿光材料的第二磷光客体材料发光，若客体的浓度过低，此层受到能量转移不完全原理作用，则也会相应的产生蓝光。若客体中不仅包含绿光客体材料，还包含黄光、橙光和红光客体材料中的至少一种，在这些客体浓度较低时，除了绿光，则还会有黄光、橙光和红光的至少一种产生。该杂化白光有机电致发光器件以蓝色荧光主体材料产生蓝光，具有较高的发光效率，并且采用多色有机发光材料来调节器件性能，进行多色光谱互补，能够非常有效的提高器件的CRI，利于器件的商业化。在其中一个实施例中，所述蓝色荧光保证层中，所述蓝色荧光主体材料的三线态能级大于或等于第一磷光客体材料的三线态能级；所述绿色磷光保证层中，所述发光层主体材料的三线态能级大于或等于第二磷光客体材料的三线态能级；所述间隔层材料的三线态能级大于或等于所述蓝色荧光主体材料和所述发光层主体材料的三线态能级。上述蓝色荧光保证层由具有高三线态能级的蓝色荧光主体与低三线态能级的磷光客体构成，通过主客体掺杂技术制备出发光层，利用主客体能量转移不完全机理，该发光层使得主体能够产生蓝光，而客体至少为一种有机磷光发光材料，可以产生相应的黄光、橙光、红光等，从而在该发光层能得到两种光色。上述绿色磷光保证层由具有高三线态能级的主体与低三线态能级的客体构成，通过主客体掺杂技术制备出发光层，该发光层优选为主体不发光，此时则利用主客体能量转移完全机理，而客体为有机磷光发光材料，可以产生相应的绿光、黄光、橙光、红光等。当然，主体也可以产生蓝光，进一步增强蓝光的出射，此时则利用主客体能量转移不完全机理。上述间隔层采用满足特定要求的材料制成，能够更好的阻止磷光材料与荧光材料之间的能量转移，更有效的利用器件所产生的单线态激子和三线态激子，从而保证器件的高效率和高性能。在其中一个实施例中，所述蓝色荧光保证层中，所述第一磷光客体材料占该蓝色荧光保证层的摩尔百分含量为0.01％-7％，优选0.5％-3％。为了能够利用能量转移不完全机理，保证蓝色荧光的出射，要求第一磷光客体的浓度较低，而将第一磷光客体的浓度设在上述范围内，具有较好的发光效果。在其中一个实施例中，所述蓝色荧光保证层中，所述蓝色荧光主体材料选自(N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺)(即NPB)、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺(即TPD)中的至少一种：且所述第一磷光客体材料的三线态能级≤2.4eV。上述式I化合物为N,N′-di-1-naphthalenyl-N,N′-diphenyl-[1,1′:4′,1″:4″,1″′-quaterphenyl]-4,4″′-diamine(即4P-NPD)、式II化合物为neodymiumpyrocatechindisulfonate(即NPD)。采用上述材料具有较好的发光效率，并且本专利技术人经试验摸索后发现，使第一磷光客体材料的三线态能级≤2.4eV，能够高效率的产生双色光。在其中一个实施例中，所述绿色磷光保证层中，所述发光层主体材料选自双(2-(2-酚基)吡啶)铍(即Bepp2)、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(即TPBi)、3,3'-[5'-[3-(3-吡啶基)苯基][1,1':3',1”-三联苯]-3,3”-二基]二吡啶(即TmPyPB)、4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(即Bphen)、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲(即BCP)、3-(联苯-4-基)-5-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-4H-1,2,4-三唑(即TAZ)、2,2'-(1,3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种杂化白光有机电致发光器件，包括基板、阳极、阴极和介于所述阳极与所述阴极之间的有机功能层；其特征在于，所述有机功能层包括依次层叠的蓝色荧光保证层、间隔层和绿色磷光保证层，所述蓝色荧光保证层由蓝色荧光主体材料掺杂第一磷光客体材料构成，且所述第一磷光客体材料占该蓝色荧光保证层的摩尔百分含量≤15％，所述绿色磷光保证层由发光层主体材料掺杂含有绿光材料的第二磷光客体材料构成，所述间隔层由n型有机半导体材料、或者电子迁移率大于空穴迁移率的有机半导体材料中的至少一种构成。

【技术特征摘要】
1.一种杂化白光有机电致发光器件，包括基板、阳极、阴极和介于所述阳极与所述阴极之间的有机功能层；其特征在于，所述有机功能层包括依次层叠的蓝色荧光保证层、间隔层和绿色磷光保证层，所述蓝色荧光保证层由蓝色荧光主体材料掺杂第一磷光客体材料构成，且所述第一磷光客体材料占该蓝色荧光保证层的摩尔百分含量≤15％，所述绿色磷光保证层由发光层主体材料掺杂含有绿光材料的第二磷光客体材料构成，所述间隔层由n型有机半导体材料或者电子迁移率大于空穴迁移率的有机半导体材料中的至少一种构成；所述蓝色荧光保证层中，所述蓝色荧光主体材料的三线态能级大于或等于第一磷光客体材料的三线态能级；所述绿色磷光保证层中，所述发光层主体材料的三线态能级大于或等于第二磷光客体材料的三线态能级；所述间隔层材料的三线态能级大于或等于所述蓝色荧光主体材料和所述发光层主体材料的三线态能级。2.根据权利要求1所述的杂化白光有机电致发光器件，其特征在于，所述蓝色荧光保证层中，所述第一磷光客体材料占该蓝色荧光保证层的摩尔百分含量为0.01％-7％。3.根据权利要求1所述的杂化白光有机电致发光器件，其特征在于，所述蓝色荧光保证层中，所述蓝色荧光主体材料选自N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、以下式I化合物、以下式II化合物中的至少一种：且所述第一磷光客体材料的三线态能级≤2.4eV。4.根据权利要求1所述的杂化白光有机电致发光器件，其特征在于，所述绿色磷光保证层中，所述发光层主体材料选自双(2-(2-酚基)吡啶)铍、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、3,3'-[5'-[3-(3-吡啶基)苯基][1,1':3',1”-三联苯]-3,3”-二基]二吡啶、4,7-二苯基-1,10-菲罗啉、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲、3-(联苯-4-基...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗东向，刘佰全，徐华伟，黄林轶，胡坚耀，刘远，陈玉明，
申请(专利权)人：工业和信息化部电子第五研究所，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44