[发明专利]一种有机电致发光器件及其制备方法

说明书

本发明属于有机电致发光技术领域，具体涉及一种有机电致发光器件及其制备方法；该器件包括彼此层叠的基板、阳极层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极层，所述发光层的HLCT主体材料的单线态能级S_n与高能级的三线态T_m的能级差小于0.37eV，所述HLCT主体材料掺杂荧光染料，且所述荧光染料的单线态能级低于主体材料的单线态能级；制备方法为对基片进行清洗，烘干；把基片置于真空腔内，抽真空处理，依次蒸镀彼此层叠的阳极层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极层，得到有机电致发光器件。本发明通过器件发光层掺杂结构的设计，可以充分利用发光层主体材料的三线态激子的能量，提高发光效率。

技术领域

本发明属于有机电致发光技术领域，具体涉及一种有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

目前，在有机电致发光器件的电致发光过程中一般是由发光层的有机材料经过电致激发，激子从激发态到基态的电子跃迁产生发光。电致激发会产生25％的单线态激子和75％的三线态激子，而传统的荧光材料由于自旋禁阻的原因只能利用25％的单线态激子，所以外量子效率被限制在5％以内。从三线激发态回到基态的电子跃迁产生的磷光发光极微弱，其能量绝大部分以热的形式损失掉了。由于三线激发态产生的几率为单线激发态的三倍，因此相当于75％的能量没有被用于发光。充分利用这一能量，将有效地提高有机电致发光器件的发光效率。为了充分利用发光层三线激发态的能量，研究者们曾提出过多种办法，其中最为显著的是研究和开发高效的磷光掺杂染料并掺杂于主体材料中。由于磷光材料中掺杂了重原子，存在旋轨耦合效应，打破了三线态自旋禁阻的限制，使得磷光材料充分利用了75％的三线态激子，实现了接近100％的内量子效率。该方法所获得的磷光有机电致发光器件效率高，然而材料合成需要铱、铂等贵重金属，价格昂贵，不利于有机电致发光器件的大规模生产。因此寻找新的技术充分利用有机电致发光材料的三线态激子提高发光效率是非常必要的。

近几年，Adachi等人利用发光材料第一激发态的单线态和三线态能级差小于0.37eV，提出了反系间窜越的概念，这样可以在不使用昂贵的金属配合物的条件下充分利用三线态激子，实现媲美磷光材料的高内量子效率。但是此类有机电致发光器件寿命尚需提高且roll-off严重的问题也需解决。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种有机电致发光器件及其制备方法，通过器件发光层掺杂结构的设计，可以充分利用发光层主体材料的三线态激子的能量，提高荧光有机电致发光器件的发光效率。

为了实现上述发明目的，本发明采用了以下技术方案：

一种有机电致发光器件，包括彼此层叠的基板、阳极层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极层，所述发光层的HLCT主体材料的单线态能级S_n与高能级的三线态T_m的能级差小于0.37eV，所述HLCT主体材料掺杂荧光染料，且所述荧光染料的单线态能级低于主体材料的单线态能级；其中，T_m表示分子三线态激发态中的第m激发态，S_n表示分子单线态激发态中的第n激发态，m>n，n≥1。

进一步地，所述荧光染料的掺杂浓度不高于2重量％，优选为0.1重量％-1.5重量％，更优选为0.5重量％-1重量％。

进一步地，所述HLCT主体材料的LUMO能级与HOMO能级分布在主体分子结构中的不同基团上；HLCT主体材料是扭曲结构D-A分子；其给体采用三苯胺，受体采用常用的高发光生色团，扭曲结构D-A分子通过给受体间大的扭转角抑制或打断两者之间的共轭，可以产生给受体间的电荷转移，实现高的发光效率。扭曲结构D-A分子HOMO分布在三苯胺上，LUMO分布在受体生色团上，同时HOMO与LUMO有一定的轨道重叠；在扭转角的存在下，D-A分子的LE(局域态)和CT态杂化而生成新的杂化局域电荷转移态(Hybridized Local and ChargeTransfer state,HLCT)。