[发明专利]一种高色稳定性白光有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明属于有机电致发光技术领域，涉及一种白光有机电致发光器件，特别是涉及一种通过充分利用激子能量以提高器件效率、利用对称发光层结构提高器件色稳定性的白光有机电致发光器件。

背景技术

从白炽灯（Incandescent Bulb）的发明，到荧光灯（Fluorescent Tube）的应用，再到近年来快速发展的固态照明LED（Light Emitting Diode），照明光源不断丰富着人们的现代生活，但伴随而来的是电能的高度损耗。发达国家照明用电占到总耗电量的20%以上，发展中国家这一比例也在不断地增大。此外，在社会高度发展的今天，人们对照明光源也提出了更高的要求，在满足照明的基础上，照明光源还必须节能环保并对人体健康无害。而目前用于照明的主要产品白炽灯、荧光灯、LED灯等均不符合现代人对照明的要求。白炽灯流明效率过低，将逐渐被淘汰；荧光灯含汞，对环境存在一定的污染；虽然LED照明技术凭借其高效低能环保等优势在目前市场上占有一定的份额，但LED本身也存在一些难以克服的缺点，主要体现为点光源，光谱较窄，显色性较差，且LED光源有较高的色温，会影响人体褪黑激素分泌，提高患癌症几率，对健康有害。相比之下，有机电致发光技术OLED（Organic Light Emitting Diode）作为照明光源有很多优势。

OLED是在有机活性材料两边施加电压，通过注入电荷载流子而发光的技术。OLED的研究可以追溯至1953年，人们在掺杂有吡啶橙的纤维素薄膜中第一次观看到电致发光现象。到1963年，Pope等人在给20mm蒽单晶外加400V直流电压后，观察到蓝色电激发光现象，但蒽单晶器件的驱动电压高，且器件的发光亮度和效率都比较低。由于有机材料成膜性差，器件中电子-空穴载流子注入不平衡，在之后的二三十年，OLED的研究一直陷于高驱动电压、低发光效率、低亮度的瓶颈中。直到1987年，美国Kodak公司的C. W. Tang成功利用类似无机半导体异质PN结的双层夹心结构制备了首个低驱动电压、高效率的电致发光器件，由此开启了OLED研究的时代。

但白光OLED的研发相对较晚，直到1995年，日本山形大学的Kido教授通过混合不同的发光材料在同一发光层中制备了第一个白光OLED器件，从此OLED技术拓展到照明领域，白光OLED技术应用在照明具有宽光谱、色纯度好、光色柔和等优点，是新一代低压直流、节能环保、光色丰富的面光源，在节能的基础上可以满足现代人类对健康照明的要求。

近年来，白光OLED技术得到了迅速发展，特别是器件效率已经超过传统的白炽灯和荧光灯管。但白光OLED要完全进入人们的日常生活，还面临着许多问题要解决。如白光OLED应用于显示行业中，一般都是通过OLED加滤光片实现的，这就要求白光OLED在红、绿、蓝三基色中有较平衡的发射强度，随电压及工作时间的变化，器件三基色的发光强度要保持平衡，即用于显示的白光OLED器件要具有较好的色稳定性。而白光OLED应用于照明领域，除了器件的节能、环保外，颜色也不能随电压或亮度的升高而发生大的变化（高的色稳定性），还得有简单的制备工艺。多发射层白光OLED由于各发光层单独掺杂于主体材料中，对掺杂浓度要求较低，并根据需要可以在一个器件中设置三个及以上的发光层，通过调整各发光层的掺杂浓度及厚度来调整各发光体的发射强度，因此更容易制备出高品质的白光器件，且器件有较简单的制备工艺，被认为是最有希望产业化生产的技术。

但传统的多发射层白光OLED中，如果没有间隔层及阻挡层，发光光谱容易随电压的升高而改变，色稳定性较差，不适合用于照明产品。而为了平衡各发光材料的发射强度及提高器件的光谱稳定性，将更多的激子阻挡层及空间间隔层引入到器件中，又增加了器件中异质结的个数，势垒在异质结界面处形成，使更多的激子在界面处聚集，从而导致了器件高的操作电压、低的功率效率和低的寿命。另外，器件中较多的层结构也增加了器件的制备难度。

发明内容

本发明的目的是针对传统多发光层白光OLED存在结构复杂、色稳定性差、效率低的问题，提供一种结构简单的高色稳定性白光有机电致发光器件，以使器件在实现高效率的同时具有高的色稳定性、高的色品质和简单的制备工艺。