[发明专利]具有简单结构的白色磷光有机发光二极管

说明书

本发明涉及一种具有简单结构的白色磷光有机发光二极管，其有机发光单元由一对可以在其界面形成激基复合物的电子给体材料层/电子受体材料层和嵌入在所述电子给体材料层/电子受体材料层界面间的层叠在一起的若干层光色互补的磷光超薄层组成，通过界面激基复合物主体对磷光超薄层客体的敏化，实现磷光超薄层的互补光发射，复合形成白光发射。本发明利用了界面激基复合物与磷光超薄层制备工艺简单的特性，有效简化了器件结构和制备工艺，并通过界面激基复合物对载流子和激子的限制作用稳定白光器件的发光光谱。

技术领域

本发明属于有机光电子器件技术领域，涉及一种有机发光二极管，特别是涉及一种具有简单结构的白色磷光有机发光二极管。

背景技术

白光有机发光二极管（Organic light-emitting diodes，OLEDs）是一种有望全面应用于固态照明领域的新型发光技术，因其具有无蓝害、面发光、质量轻、高效率、低功耗和可柔性制备等优势，在学术界和工业界被广泛而深入的研究和开发。

经过过去二十多年的发展，白光OLEDs在器件结构的设计及工作机理方面逐渐趋于成熟，且器件性能也得到了极大的提高，例如诸多文献报道的全磷光及热激活延迟荧光白光OLEDs的器件效率都超过了荧光灯管。

然而，由于诸多原因，使得白光OLEDs技术依然没有被广泛应用于照明市场。一方面，白光OLEDs仍没有大规模产业化生产，使得白光OLEDs照明面板成本相对较高，在市场竞争方面不占优势；另一方面，白光OLEDs仍存在一些问题和不足，如产业化的白光OLEDs具有复杂的器件结构和器件制备工艺，在实际照明亮度下功耗较高，以及色稳定性和色品质有待于进一步提高等等。

目前用于实现白光OLEDs的发光材料主要包括第一代常规荧光发光材料、第二代磷光发光材料及近年来被广泛报道的第三代热活化延迟荧光材料（Thermally activateddelayed fluorescence，TADF）。

根据统计规律，在电激发状态下，器件中同时产生25%的单线态激子和75%的三线态激子。第一代常规荧光发光材料由于自旋禁阻效应，器件中只有25%的单线态激子用于光发射，使得器件效率整体较低。而在第三代TADF材料中，由于其具有非常小的单-三线态能级差（ΔE_ST＜0.1eV），室温下三线态激子也很容易上转化为单线态激子以获得延迟荧光发射，显著提高了三线态激子的利用率，使得基于TADF材料的OLEDs理论上也能实现接近100%的激子利用率。

但是，TADF材料在分子设计以及合成方面的要求非常苛刻，开发一系列可用于白光OLEDs的成熟的高性能TADF材料，仍然是时下广泛面临的一个重大挑战。

相比之下，含有重金属元素的第二代有机-金属配合物基磷光发光材料的发展相对成熟，可供选择的高性能材料也较多，成为学术及产业界开发高效率、高色品质和低功耗白光OLEDs的首要选择。

在这类发光材料中，自旋轨道耦合作用被极大的增强，以至于减弱了三线态激子的自旋禁阻，同时单线态激子通过系间窜跃过程可以容易地转化为三线态激子，然后用于辐射发光。因此，以该类发光材料制备的OLEDs在电激发状态下，25%的单线态激子和75%的三线态激子都可以被利用，从而实现100%的内量子效率。

然而，磷光发光材料普遍存在着高浓度激子淬灭效应。为了实现高的器件效率，在磷光OLEDs中，发光层的构建通常是由不发光的主体材料掺杂磷光发光材料组成的。因此，适合的主体材料对磷光OLEDs的设计以及其器件性能都至关重要。这是因为在电激发状态下，合适的主体材料可以阻止磷光发光材料的浓度猝灭效应且避免能量损失；合适的主体材料也可以阻止因主体与客体之间不匹配的能级水平引起的从磷光发光材料到主体材料的反向能量传递。