[发明专利]一种平面异质结敏化的有机荧光发光二极管及其制备方法

说明书

本发明属于有机光电材料技术领域，公开了一种平面异质结敏化的有机荧光发光二极管及其制备方法。所述二极管包括依次层叠的衬底、阳极、P型有机半导体层、N型有机半导体层和阴极；所述的P型有机半导体层和N型有机半导体层中至少有一层掺杂荧光材料。P型有机半导体层由能够较好传导空穴的有机半导体材料构成，N型有机半导体层由能够较好传导电子的有机半导体材料构成。本发明的有机荧光发光二极管的电致发光光谱来源于所掺杂的有机荧光材料，具备较低的驱动电压以及较高的发光效率，理论内量子效率可以达到100％，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明属于有机光电材料技术领域，具体涉及一种平面异质结敏化的有机荧光发光二极管及其制备方法。

背景技术

目前，有机发光二极管(OLED)的研究已经进入到产业化应用阶段，科研院所，高校，企业都投入了大量的人力、物力、财力开展相关的研究和应用工作。该研究始于1987年，美国柯达公司的邓青云博士等在专利US4356429中采用三明治器件结构研制出的OLED器件在10V直流电压驱动下发光亮度达到1000cd/m²，使OLED获得了划时代的发展。然而，在该类型的荧光OLED器件中，由于自旋统计规则的限定，仅仅能够实现25％的激子利用效率，使得器件的最大外量子效率限制在5％左右(假定光取出效率为20％)。1998年，吉林大学的马於光教授以及普林斯顿大学的Forrest教授等研究小组在磷光OLED器件的研制中取得重大突破(Synthetic Metals,1998,94:245-248；Nature,1998,395(6698):151-154)，使得磷光OLED器件的理论最大内量子效率提升到100％。然而，磷光发光材料中含有稀有金属，会极大限制磷光OLED器件成本降低，同时蓝色磷光OLED器件寿命短、光色纯度差等问题一直难以解决。因而，发展低成本的荧光发光材料，并且制备内量子效率达到100％的全荧光OLED器件成为有机光电领域的研究热点。近些年，日本九州大学Adachi教授小组利用热活化延迟荧光机制实现了一系列高效的荧光OLED器件，其中某些类型器件内量子效率已经达到或者接近100％，器件效率已经可以比拟磷光OLED。然而，这些利用热活化延迟荧光机制工作的OLED器件大多具有较宽的发光光谱，使得器件发光的色纯度不高。为解决此问题，业内已经开发了利用具有热活化延迟荧光特性的材料作为敏化主体或者辅助主体，以发光峰型较窄的传统荧光材料作为掺杂客体，从而实现敏化客体荧光发射，获得高效率、高色纯度的荧光OLED器件。作为敏化荧光主体或者辅助敏化主体的材料主要有以下这些种类：一是具有较小三线态和单线态劈裂能的单一荧光材料，一般是一些典型的电荷转移态(CT)分子(Nature Communications,2014,5:4016,DOI:10.1038/ncomms5016；Advanced Materials,2014,26(29):5050-5055)；二是物理共混的两种材料共同作为荧光客体的主体材料(Advanced Materials,2015,27(12):2025-2030)。在这种器件结构中，一般至少存在这些功能层：空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层，其中发光层由两种或者三种材料掺杂而成。

这些利用具有热活化延迟荧光特性的材料作为敏化主体或者辅助主体的敏化型荧光OLED器件存在以下不足之处：(1)多层有机层使得器件制备流程繁琐，不利于时间成本的降低；(2)多层多种类的材料使得器件制备需要材料的成本也大大升高；(3)不同有机相之间容易存在相稳定的问题，从而可能影响器件寿命；(4)不同有机层之间容易存在界面压降，使得器件的驱动电压较难降低，增加了器件工作时的耗电量。

基于以上考虑，开发一种新型的结构简单的利用传输材料构成的平面PN异质结作为敏化中心，实现利用传统荧光有机材料作为掺杂剂的高效率、高色纯度的荧光OLED器件就显得尤为重要。

发明内容

为了解决以上现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种平面异质结敏化的有机荧光发光二极管。

本发明的另一目的在于提供一种上述平面异质结敏化的有机荧光发光二极管的制备方法。