[发明专利]一种白光有机电致发光器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光器件技术领域，具体涉及一种白光有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

白光有机电致发光器件作为固体光源，由于制备工艺简单、制作成本低、可以实现大面积发光、超薄、可弯曲、材料来源广泛以及环保等优点，在显示以及照明领域得到了人们的重视。经过二十多年的发展，有机电致发光器件性能及理论研究都取得了长足的进展。各种单色发光器件技术日趋成熟，器件性能不断得到提高，已经有商业化产品问世。由于对有机电致发光全色显示以及固体照明的需求与日俱增，提高有机白光器件的性能以满足应用需求的研究已成为有机发光领域的热点方向之一。

从材料的角度分，白光有机电致发光器件的制备方法包括基于全荧光、全磷光、磷光荧光混合等三种方法。基于全磷光的白光有机电致发光器件可同时利用激发单线态和三线态激子，理论上内量子效率可以达到100％，因此采用全磷光材料的器件因拥有较高的效率而受到广泛的研究。现在的磷光电致发光器件中的发光层大都采用了主客体结构，也就是通常将磷光发光物质作为客体掺入在主体基质中，形成主客体结构的发光层。因为某些有机染料在高浓度时存在相互作用，容易生成二聚体或者多聚体而产生浓度碎灭，同时也有可能使染料分子结晶化，从而使发光效率急剧降低。因此，将其掺杂在较高激子能量的基质材料中，可利用能量传递实现受激的基质分子到染料分子的能量转移，从而实现染料分子的发光。但磷光电致发光器件的一个重大缺陷是由于三线态激子淬灭效应，使器件效率随电流密度增大而迅速降低，如何避免三线态-三线态激子淬灭效应是磷光器件的最大挑战之一。同时色度变化也是影响白光器件发光性能的一个重要因素，通常导致器件色坐标位移的原因有如下几种：第一是宽禁带的染料在高的工作电压下更容易被激发，则容易导致器件色坐标随工作电压升高而发生蓝移；第二是低浓度掺杂的染料容易产生吸收饱和；最后一种是多层器件载流子复合界面位移的问题，这主要是由于电子、空穴的迁移率不同所引起，载流子复合界面的位移是导致多发光层器件色坐标位移发生的主要原因。这些因素都直接导致了器件商业化困难。

目前，白光器件的效率已大大的提高，但在白光磷光电致发光的研究中，如何提高器件在高电流密度下的性能以及器件的色稳定性仍是研究的热点。而且在已发表的研究工作中，能同时解决这两方面制约因素的工作鲜有报道。鉴于此，本发明将蓝色磷光和互补磷光发光材料分别掺杂在具有不同载流子传输性能的主体材料中，以平衡载流子的注入，拓宽载流子复合区域，抑制激子淬灭，同时主体基质较高的三线态能级能有效的将激子限制在发光层中，使器件能以有效地利用电致产生的所有激子，内量子效率达到100％，从而得到高效白光发射；通过在两发光层之间引入宽禁带间隔层以调节载流子和激子在发光层之间的分布，有效地抑制了三线态-三线态、激子-极化子的湮灭，消除因激子扩散而引起的无辐射复合能量损失，获得在高电流密度下性能优异并且色漂移几乎可以忽略的高效磷光白光器件。

发明内容

本发明所要解决的问题是：如何提供一种白光有机电致发光器件及其制备方法，该器件克服了现有技术中所存在的缺陷，提高了器件在高电流密度下性能和色稳定性，获得高效、稳定的磷光白光器件，降低了原料成本，更适宜大规模产业化生产。

本发明所提出的技术问题是这样解决的：提供一种白光有机电致发光器件，包括衬底、阳极层、阴极层以及设置在阳极层和阴极层之间的有机功能层，所述有机功能层包括空穴注入层、空穴传输兼激子阻挡层、蓝色磷光发光层、间隔层、互补磷光发光层和电子传输层，其特征在于：

①所述空穴传输兼激子阻挡层的三线态能级不低于蓝色磷光发光层中主体材料的三线态能级，使激子能有效地限制在蓝色发光层，提高激子辐射复合的利用率；

②所述间隔层的最低未占据分子轨道能级高于蓝色磷光发光材料的最低未占据分子轨道能级，或者所述间隔层的最高被占据分子轨道能级高于互补磷光发光材料的最高被占据分子轨道能级，有利于控制载流子以及激子在两发光层之间的分布，使得激子复合区域不随电压的变化而变化，保证了器件的色稳定性；同时有效地抑制三线态-三线态、激子-极化子的湮灭，提高了器件在高电流密度下的性能；

③所述间隔层的三线态能级不低于蓝光发光层中主体材料的三线态能级，避免激子由蓝色向黄色发光区域扩散而引起无辐射复合能量损失，提高了器件的效率；

④所述蓝色磷光发光层的主体材料具有强的空穴传输能力，互补磷光发光层的主体材料具有强的电子传输能力，有利于平衡载流子的注入，拓宽载流子的复合区域，抑制激子淬灭，提高器件的性能。