本發(fā)明屬于有機(jī)電致發(fā)光顯示技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種白光有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。

技術(shù)背景

有機(jī)電致發(fā)光器件（Organic Light-Emitting Device, OLED）具有主動(dòng)發(fā)光，輕薄便攜，功耗低，色域廣，響應(yīng)速度快，適應(yīng)溫度范圍廣，對(duì)比度高及可實(shí)現(xiàn)柔性顯示等優(yōu)點(diǎn)，因此被譽(yù)為下一代顯示與照明技術(shù)的主流。與傳統(tǒng)發(fā)光器件相比，OLED可以制作大面積的任意形狀的平面光源與全彩色顯示器件，其作為光源與顯示器件，無(wú)論在光源品質(zhì)還是產(chǎn)品特色等方面都有著其他傳統(tǒng)發(fā)光器件無(wú)法比擬的特點(diǎn)；但器件的穩(wěn)定性及工作壽命一直是制約著OLED產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。通過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，在眾多科研機(jī)構(gòu)及公司的努力下，在器件效率發(fā)面OLED取得很大的突破，尤其是磷光OLED期間的效率更是取得很大的進(jìn)展。

自從1963年，來(lái)自美國(guó)New York大學(xué)的Pope就發(fā)現(xiàn)了單晶蒽的電致發(fā)光現(xiàn)象，但由于其性能較低，并沒(méi)有引起廣泛的研究興趣。直到1987年，美國(guó)柯達(dá)公司Tang采用8-羥基喹啉鋁成功制成性能優(yōu)良的有機(jī)電致器件，從此有機(jī)電致發(fā)光顯示技術(shù)的研究開(kāi)始進(jìn)入一個(gè)嶄新的時(shí)代。近幾年，有機(jī)電致發(fā)光技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，世界各國(guó)都推出重大的研究計(jì)劃來(lái)發(fā)展有機(jī)電致發(fā)光顯示產(chǎn)業(yè)，尤其韓國(guó)和日本的很多公司更是在此投入很大的人力物力財(cái)力，像韓國(guó)的三星、LG，日本的索尼等。在中國(guó)，國(guó)家和政府也投入很大資金用于發(fā)展有機(jī)電致發(fā)光顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)，一大批研究公司也對(duì)此進(jìn)行有計(jì)劃地投資布局，尤為突出的像京東方、TCL、天馬微電子等，在我國(guó)的臺(tái)灣地區(qū)，有機(jī)電致發(fā)光顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)也十分迅猛，像奇晶、TMD、友達(dá)等這些研發(fā)公司的發(fā)展勢(shì)頭都十分好。

過(guò)去為提高有機(jī)電致發(fā)光白光器件的效率，器件大部分采用全熒光白光或熒光磷光混合白光多層器件結(jié)構(gòu)，但是全熒光白光器件效率極其低下，這一方法基本摒棄不用；而熒光磷光混合白光多層器件需要一種高三重態(tài)能級(jí)的藍(lán)色熒光材料與一種摻雜主體的紅色或橙色磷光材料搭配形成白光，該方法器件結(jié)構(gòu)制作過(guò)程復(fù)雜且器件啟亮較高，并不是一種理想的方法。

目前，雖然已經(jīng)報(bào)道了一些激基復(fù)合物做主體的白光器件，但是，他們僅限在熒光磷光混合白光方面，隨著研究的進(jìn)一步發(fā)展，白光器件性能需要進(jìn)一步提高。設(shè)計(jì)制作光譜穩(wěn)定且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的白光器件，進(jìn)而優(yōu)化器件性能，是有機(jī)電致發(fā)光研究的重要內(nèi)容之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目是：如何提供一種新的有機(jī)電致發(fā)光白光器件及其制備方法，該方法制作的白光器件利用激基復(fù)合物的主體特性進(jìn)行藍(lán)（或藍(lán)綠）色磷光與紅色磷光共同摻雜，提高了器件發(fā)光光譜的穩(wěn)定性，制備出了具有光譜穩(wěn)定且器件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的高效白光有機(jī)電致發(fā)光器件。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：包括依次層疊的陽(yáng)極、功能層和陰極，所述功能層包括：空穴傳輸層、阻擋層、發(fā)光層、電子傳輸層和電子注入層，其特征在于，所述發(fā)光層是一層由藍(lán)色或藍(lán)綠色磷光和紅色磷光共同摻雜的有機(jī)薄膜層，所述有機(jī)薄膜層是由空穴傳輸材料與電子傳輸材料形成的激基復(fù)合物。

按照本發(fā)明所提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，發(fā)光層為單層發(fā)光層。

按照本發(fā)明所提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，電致發(fā)光為雙色白光光譜。

按照本發(fā)明所提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述空穴傳輸層為1,1-雙[4- [N，N'-二（對(duì)甲苯基）氨基]苯基]環(huán)己烷；

所述阻擋層為3,3'-二（9H-咔唑-9-基）聯(lián)苯；

所述電子傳輸層為4,6-雙（3,5-二（吡啶-4-基）苯基）-2-苯基嘧啶；

所述電子注入層為L(zhǎng)iF；

所述陰極為Al。

按照本發(fā)明所提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述發(fā)光層為由3,3'-二(9H-咔唑-9-基)聯(lián)苯(m-CBP)、 4,6-雙(3,5-二(吡啶-4-基)苯基)-2-苯基嘧啶(B4PyPPM)、(3,5-二氟-2-(2-吡啶基)苯基-(2-羧基吡啶基)銥（III）(FIrpic)或雙[(3,4,5-三氟苯基)-吡啶-N，C20]吡啶甲酸甲酯(F₃Irpic、(2-苯基吡啶) (乙酰丙酮根)合銥(III）(Ir(ppy)₂acac)或(2-甲基二苯并[f，h]喹喔啉) (乙酰丙酮)銥(III) (Ir(MDQ)₂acac)四者組成的混合物。

一種單層全磷光白光有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

① 將清洗后的ITO玻璃襯底進(jìn)行紫外處理；

② 將處理好的ITO玻璃襯底轉(zhuǎn)移到真空蒸鍍?cè)O(shè)備中，將需要的蒸鍍材料置于設(shè)備中， 關(guān)閉閥門(mén)進(jìn)行抽真空；

③ 在高真空蒸鍍室中依次進(jìn)行空穴傳輸層、阻擋層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極層的制備，其中，述發(fā)光層是一層由藍(lán)色或藍(lán)綠色磷光和紅色磷光共同摻雜的有機(jī)薄膜層，所述有機(jī)薄膜層是由空穴傳輸材料與電子傳輸材料形成的激基復(fù)合物。

按照本發(fā)明所提供的單層全磷光白光有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，所有有機(jī)材料蒸鍍速率為1 -5? s^?1，LiF 和 Al的速率分別為1-3 ? s^?1 和3-10 ? s^?1。

按照本發(fā)明所提供的單層全磷光白光有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法，所述發(fā)光層為由3,3'-二(9H-咔唑-9-基)聯(lián)苯(m-CBP)、 4,6-雙(3,5-二(吡啶-4-基)苯基)-2-苯基嘧啶(B4PyPPM)、(3,5-二氟-2-(2-吡啶基)苯基-(2-羧基吡啶基)銥（III）(FIrpic)或雙[(3,4,5-三氟苯基)-吡啶-N，C20]吡啶甲酸甲酯(F₃Irpic、(2-苯基吡啶) (乙酰丙酮根)合銥(III）(Ir(ppy)₂acac)或(2-甲基二苯并[f，h]喹喔啉) (乙酰丙酮)銥(III) (Ir(MDQ)₂acac)四者組成的混合物。

本發(fā)明所提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件由于采用激基復(fù)合物做主體進(jìn)不同顏色的磷光共摻雜，而與傳統(tǒng)的雙極性主體相比，激基復(fù)合物具有良好的載流子傳輸特性和很高的三重態(tài)能級(jí)；從而載流子傳輸勢(shì)壘較小，載流子很容易到達(dá)發(fā)光層，利于激子在發(fā)光層復(fù)合，產(chǎn)生穩(wěn)定的白光電致發(fā)光光譜。另外，形成激基復(fù)合物的空穴傳輸材料與電子傳輸材料同時(shí)可以分別用來(lái)作為空穴傳輸層月電子傳輸層，這樣使用的有機(jī)材料減少，大大減少了器件的制作過(guò)程，使器件的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，發(fā)光光譜極其穩(wěn)定，節(jié)約了成本。本發(fā)明為高性能白光電致發(fā)光器件的設(shè)計(jì)和制作提供了更多的選擇。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖

圖2是實(shí)施例1的EL圖

圖3是實(shí)施例2的EL圖

圖4是本發(fā)明所用有機(jī)材料的分子結(jié)構(gòu)式圖

其中，100：ITO（陽(yáng)極）；110：TAPC（空穴傳輸層）；120：m-CBP（阻擋層）；130：EML（發(fā)光層）；140：B4PyPPM（電子傳輸層）；150：LiF/Al（電子注入層/陰極）。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1

如圖1所示，白光有機(jī)電致發(fā)光器件W1包括依次層疊的襯底（未示出）、陽(yáng)極100、空穴傳輸層110、阻擋層120、發(fā)光層130、電子傳輸層140和電子注入層/陰極150，其中，陽(yáng)極100為ITO玻璃，空穴傳輸層110為40 nm厚的TAPC，阻擋層120為5 nm厚的m-CBP，發(fā)光層130為30 nm厚的由m-CBP、B4PyPPM、FIrpic、Ir(MDQ)₂acac組成的混合物，其中，F(xiàn)Irpic占8wt%，Ir(MDQ)₂acac占0.15 wt %，電子傳輸層140為40 nm厚的B4PyPPM，電子注入層為1 nm厚的LiF，陰極為100nm厚的Al。其中，

TAPC全稱為1,1-雙[4- [N，N'-二（對(duì)甲苯基）氨基]苯基]環(huán)己烷，

m-CBP全稱為3,3'-二（9H-咔唑-9-基）聯(lián)苯，

B4PyPPM全稱為4,6-雙（3,5-二（吡啶-4-基）苯基）-2-苯基嘧啶，

FIrpic全稱為（3,5-二氟-2-（2-吡啶基）苯基 - （2-羧基吡啶基）銥（III），

F₃Irpic全稱為雙[(3,4,5-三氟苯基)- 吡啶-N，C20]吡啶甲酸甲酯；

Ir(ppy)₂acac全稱為（2-苯基吡啶）（乙酰丙酮根）合銥（III）；

Ir(MDQ)₂acac全稱為（2-甲基二苯并[f，h]喹喔啉）（乙酰丙酮）銥（III）)；

圖4展示了本發(fā)明所用的有機(jī)材料的分子結(jié)構(gòu)式圖。

器件結(jié)構(gòu)W1描述為：

ITO/TAPC/m-CBP/m-CBP:B4PyPPM: 8wt% FIrpic: 0.15%wt Ir(MDQ)₂acac /B4PyPPM/LiF/Al。

制備方法如下：

① 先后用異丙醇與去離子水對(duì)襯底（氧化銦錫（ITO）玻璃）超聲清洗，清洗后用高壓氮?dú)獯蹈桑蝗缓髮⑶逑春玫腎TO玻璃轉(zhuǎn)移到100-150 °C的干燥箱中干燥一定時(shí)間，最后將干燥好的襯底進(jìn)行紫外處理。

② 將處理好的襯底轉(zhuǎn)移到真空蒸鍍?cè)O(shè)備中，事先將需要的蒸鍍材料置于設(shè)備中，關(guān)閉閥門(mén)進(jìn)行抽真空。

③ 在高真空蒸鍍室中依次進(jìn)行空穴傳輸層、阻擋層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極層的制備，制備過(guò)程中均采用真空蒸鍍。試驗(yàn)中的所有有機(jī)材料蒸鍍速率為1 -5? s^?1，LiF 和 Al的速率分別為1 和5 ? s^?1。

材料蒸鍍完后冷卻一定時(shí)間進(jìn)行器件的發(fā)光光譜（Electroluminescence, EL) 及亮度的測(cè)量，根據(jù)電壓、電阻及ＥＬ光譜計(jì)算出器件的外量子效率（external quantum efficiency, EQE)。

圖2展示了本實(shí)施例的EL發(fā)光光譜，從圖中可以看出，發(fā)光波長(zhǎng)覆蓋了從450 nm的藍(lán)光到750 nm的紅光全波段，并且在490 nm附近(藍(lán)綠光)和610 nm附近(紅光)有很強(qiáng)的發(fā)光峰值，其中，610 nm附近的紅光發(fā)光峰最強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)了有效的雙色白光發(fā)光。

實(shí)施例2

發(fā)光層130為30 nm厚的由m-CBP、B4PyPPM、F3Irpic、Ir(MDQ)2acac組成的混合物，其中，F(xiàn)3Irpic占16wt%，Ir(MDQ)2acac占0.15 wt %，其余結(jié)構(gòu)及組成、工藝與實(shí)施例1相同。

圖3展示了本實(shí)施例的EL發(fā)光光譜，從圖中可以看出，發(fā)光波長(zhǎng)覆蓋了從450 nm的藍(lán)光到750 nm的紅光全波段，并且在490 nm附近(藍(lán)綠光)和610 nm附近(紅光)有很強(qiáng)的發(fā)光峰值，實(shí)現(xiàn)了有效的雙色白光發(fā)光。與實(shí)施例1不同的是，改變發(fā)光層的成分后，490 nm附近的藍(lán)綠光發(fā)光峰變強(qiáng)，兩個(gè)發(fā)光峰之間波段的發(fā)光也增強(qiáng)了。

本發(fā)明所提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件由于采用激基復(fù)合物做主體進(jìn)不同顏色的磷光共摻雜，而與傳統(tǒng)的雙極性主體相比，激基復(fù)合物具有良好的載流子傳輸特性和很高的三重態(tài)能級(jí)；從而載流子傳輸勢(shì)壘較小，載流子很容易到達(dá)發(fā)光層，利于激子在發(fā)光層復(fù)合，產(chǎn)生穩(wěn)定的白光電致發(fā)光光譜。另外，形成激基復(fù)合物的空穴傳輸材料與電子傳輸材料同時(shí)可以分別用來(lái)作為空穴傳輸層月電子傳輸層，這樣使用的有機(jī)材料減少，大大減少了器件的制作過(guò)程，使器件的結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，發(fā)光光譜極其穩(wěn)定，節(jié)約了成本。本發(fā)明為高性能白光電致發(fā)光器件的設(shè)計(jì)和制作提供了更多的選擇。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，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(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。