專利名稱:一種白光有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及電子元器件中的有機(jī)光電技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種白光有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法。
背景技術(shù):
有機(jī)電致發(fā)光器件(Organiclight-emitting devices, OLEDs)是一種新型光電顯示和高效照明技術(shù),由于其具有固態(tài)發(fā)光、視角寬、功耗低、響應(yīng)速度快、耐高低溫等一系列優(yōu)異特性,尤其適用在當(dāng)今世界低碳環(huán)保、綠色生活的要求,并已廣泛應(yīng)用于平板顯示,固態(tài)照明,透明顯示,柔性顯示和照明等日常生產(chǎn)和生活的各個(gè)領(lǐng)域。白光有機(jī)電致發(fā)光器件的制備具有多種方法,比如采用多種熒光或磷光染料共同摻雜的單層發(fā)光層結(jié)構(gòu),不同 發(fā)光顏色組成的多發(fā)光層結(jié)構(gòu),疊層結(jié)構(gòu),微腔結(jié)構(gòu),基于單個(gè)白光聚合物發(fā)光材料或是顏色轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)等。其中,采用顏色轉(zhuǎn)換層的方法制備白光0LED,不僅能夠簡(jiǎn)化器件結(jié)構(gòu)和操作工藝,更重要的是還能夠提高器件的色穩(wěn)定性,這也是采用其它方法制備白光器件時(shí)通常存在的一個(gè)重要問(wèn)題。常規(guī)的有機(jī)發(fā)光材料具有嚴(yán)重的濃度猝滅效應(yīng),即當(dāng)發(fā)光材料的濃度或厚度增大時(shí),發(fā)光材料的發(fā)光強(qiáng)度和效率急劇降低。因此,采用常規(guī)有機(jī)發(fā)光材料制備器件時(shí),對(duì)發(fā)光材料濃度和厚度的要求較為苛刻,且不易操作和重復(fù)性差。自從2001年唐本忠教授等發(fā)現(xiàn)聚集誘導(dǎo)發(fā)光現(xiàn)象以來(lái),這種不同于常規(guī)發(fā)光機(jī)理的發(fā)光材料吸引了廣大學(xué)者的關(guān)注。聚集誘導(dǎo)發(fā)光主要表現(xiàn)為發(fā)光材料在固態(tài)/高濃度摻雜薄膜狀態(tài)下,發(fā)出很強(qiáng)的光。唐本忠解釋這種現(xiàn)象是因?yàn)榉肿觾?nèi)旋轉(zhuǎn)受到抑制,阻止了無(wú)輻射衰減,同時(shí)加強(qiáng)了發(fā)光體的發(fā)射,使得材料的熒光內(nèi)量子產(chǎn)率可以達(dá)到100%。因此聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料是克服常規(guī)發(fā)光材料濃度猝滅問(wèn)題的理想材料,并十分適用于作為顏色轉(zhuǎn)換層中的發(fā)光材料。聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料屬于熒光材料,由自旋軌道理論可知,熒光材料只能利用25%的單線態(tài)激子發(fā)光,而75%的三線態(tài)激子以非輻射的形式損失掉,從而限制了熒光器件的效率。因此,在顏色轉(zhuǎn)換層中采用聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料來(lái)制備高性能器件,必須要盡可能地增大聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的發(fā)光強(qiáng)度以提高發(fā)光效率,這是一個(gè)亟待解決的重要問(wèn)題。與單層碳原子構(gòu)成二維蜂窩結(jié)構(gòu)的石墨烯相比,氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)表面含有一些氧基團(tuán),如輕基、環(huán)氧基或羧基等,從而使得氧化石墨烯可溶于水或有機(jī)溶劑。將天然石墨與強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化物質(zhì)反應(yīng)即可生成氧化石墨,經(jīng)過(guò)超聲分散制備成氧化石墨烯,這種工藝簡(jiǎn)單易行,且具有高效率、低成本、大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)。氧化石墨烯具有較大的比表面積,較易發(fā)生團(tuán)聚現(xiàn)象,而聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料恰恰是在分子團(tuán)聚時(shí)具有發(fā)光增強(qiáng)的特性。2012年,唐本忠等人報(bào)道在聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料2,5-diethynylsilole (DES)中摻雜適量的氧化石墨烯,DES的發(fā)光強(qiáng)度增大了四倍,分析是因?yàn)樘砑友趸┖?,DES/G0復(fù)合物的薄膜形態(tài)發(fā)生明顯變化,即DES的尺寸變大,并且DES吸附在GO的兩個(gè)表面上,使得DES發(fā)光強(qiáng)度增大。采用顏色轉(zhuǎn)換層的方法制備白光0LED,該顏色轉(zhuǎn)換層采用能量較低的黃光或紅光發(fā)光材料,其能夠吸收OLED中電致發(fā)光的藍(lán)光而產(chǎn)生黃光或紅光發(fā)射,進(jìn)而通過(guò)混合電致機(jī)理產(chǎn)生的藍(lán)光和光致機(jī)理產(chǎn)生的黃光或紅光,最終獲得白光。2002年,Duggal等人制備了聚合物的藍(lán)色有機(jī)電致發(fā)光器件,并采用無(wú)機(jī)熒光粉[Y(Gd)AG:Ce]作為顏色轉(zhuǎn)換層,獲得白光器件的最大流明效率6. 57 cd/A,且色顯色指數(shù)CRI高達(dá)93,色溫為4130 L2006年,F(xiàn)ranky So小組利用顏色下轉(zhuǎn)換原理,制備了基于藍(lán)色磷光染料FIrpic的有機(jī)電致發(fā)光器件,并在玻璃外側(cè)面上制備了一層([Sr,Ba,Ca]2Si具:Eu)2+熒光粉,獲得器件為冷白光,色坐標(biāo)為(O. 26,O. 40),并取得了很高的流明效率為39 cd/A。Zhu等人采用聚合物MEH-PPV作為紅光顏色轉(zhuǎn)換層,其吸收藍(lán)色有機(jī)電致發(fā)光器件中DSA-Ph的藍(lán)光轉(zhuǎn)換成紅光,最后混合產(chǎn)生白光,色坐標(biāo)為(O. 33,O. 35)。以上器件中,顏色轉(zhuǎn)換層置于器件襯底一側(cè),顏色轉(zhuǎn)換層的發(fā)光原理主要是光激發(fā)形式,因此顏色轉(zhuǎn)換層材料本身的發(fā)光效率對(duì)器件性能具有重要影響。為了獲得更多、更有效地光吸收,一般要求顏色轉(zhuǎn)換層的厚度較大,遠(yuǎn)大于有機(jī)電致發(fā)光器件中有機(jī)功能層的厚度(小于100 nm)。但是,以上顏色轉(zhuǎn)換層所采用的無(wú)機(jī)熒光粉或聚合物發(fā)光材料都是常規(guī)具有濃度猝滅效應(yīng)的發(fā)光材料,所以當(dāng)顏色轉(zhuǎn)換層的厚度較大時(shí),顏色轉(zhuǎn)換層的發(fā)光強(qiáng)度和效率會(huì)很低。同時(shí),上述器件中顏色轉(zhuǎn)換層置于器件襯底一偵牝從器件內(nèi)部發(fā)射出來(lái)的藍(lán)光需要依次穿過(guò)有機(jī)功能層、第一電極層、襯底,才能傳輸?shù)筋伾D(zhuǎn)換層。但是,襯底的透過(guò)率在可見(jiàn)光范圍內(nèi)不能達(dá)到100%,并且在有機(jī)功能層/第一 電極層/襯底之間的兩兩界面處,存在折射率不匹配問(wèn)題,所以從器件內(nèi)部發(fā)射出來(lái)的藍(lán)光傳輸?shù)筋伾D(zhuǎn)換層的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一部分能量損失,不利于制備高性能的發(fā)光器件。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明的目的為提供一種白光有機(jī)電致發(fā)光器件及其制備方法,旨在解決顏色轉(zhuǎn)換層的發(fā)光強(qiáng)度和效率很低、從器件內(nèi)部發(fā)射出來(lái)的藍(lán)光傳輸?shù)筋伾D(zhuǎn)換層的過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一部分能量損失從而顏色轉(zhuǎn)換層能夠吸收的藍(lán)光減少技術(shù)問(wèn)題。本發(fā)明采用性能優(yōu)良的材料作為有機(jī)層中的功能性材料,通過(guò)在有機(jī)電致發(fā)光器件中引入顏色轉(zhuǎn)換層的方法制備白光器件。顏色轉(zhuǎn)換層由聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料和氧化石墨烯組成,其中聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料吸收有機(jī)電致發(fā)光器件中發(fā)射的短波長(zhǎng)光,并激發(fā)產(chǎn)生長(zhǎng)波長(zhǎng)光,顏色轉(zhuǎn)換層的光致發(fā)光和發(fā)光層的電致發(fā)光混合獲得白光。將氧化石墨烯摻雜到聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料中,大大提高了聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的發(fā)光強(qiáng)度和光致發(fā)光效率,不僅可以獲得較高的器件性能,而且能夠簡(jiǎn)化器件結(jié)構(gòu)和制作工藝,提高器件的色穩(wěn)定性,從而降低成本。此外,采用顏色轉(zhuǎn)換層可以制備倒置結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件,有利于獲得高性能、高穩(wěn)定性的白光器件。本發(fā)明所提出的技術(shù)問(wèn)題是這樣解決的
提供一種白光有機(jī)電致發(fā)光器件,包括導(dǎo)電基板、顏色轉(zhuǎn)換層、有機(jī)功能層和第二電極層,所述導(dǎo)電基板包括玻璃或柔性襯底和第一電極層,所述有機(jī)功能層包括空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層,其特征在于,該白光有機(jī)電致發(fā)光器件自下而上依次由導(dǎo)電基板、顏色轉(zhuǎn)換層、有機(jī)功能層和第二電極層組成;所述發(fā)光層為藍(lán)光發(fā)光層或藍(lán)光和綠光共同摻雜的發(fā)光層,所述顏色轉(zhuǎn)換層包含氧化石墨烯和聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料。按照本發(fā)明提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述顏色轉(zhuǎn)換層的厚度為10 nm 100 nm,是由氧化石墨烯和發(fā)射黃光或紅光的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料組成。按照本發(fā)明提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料包含黃光或紅光聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料其中,黃光聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料包括2-(4-( 二苯胺)苯)荷酮、2,7-雙-(4-(二苯胺)苯)荷酮或1,4-雙(a-氰基-4-二苯胺苯乙烯基)-2,5-對(duì)三聯(lián)苯、9,9’-(4,4’-(2-(4-(1_萘基)苯基)_1,I-乙烯基)雙(4,I-亞苯基))雙(9H-咔唑)中的至少一種;紅光聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料為雙(4-(N-(I-萘基)苯胺)_苯)反丁烯二氰、4-(4-(1,2,2-三苯乙烯)苯)-7-(5-(4-(1, 2,2-三苯乙烯)苯)噻吩-2_yl)苯并[c][I, 2,5]噻重氮、4- 二氰基亞甲基_2,6-聯(lián)苯乙烯-4H-吡喃及其衍生物、氟化硼絡(luò)合吡咯亞甲基中的至少一種。按照本發(fā)明提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述的氧化石墨烯采用的溶劑為極性有機(jī)溶劑乙二醇、四氫呋喃、二甲基亞砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮的一種或多種,氧化石墨烯的濃度為O. I mg/mL 10 mg/mL。按照本發(fā)明提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述空穴傳輸層使用的有機(jī)材料為芳香族二胺類化合物或者芳香族三胺類化合物或咔唑類化合物或星形三苯胺類化合物或呋喃類化合物或螺形結(jié)構(gòu)化合物或聚合物材料中的一種或多種。 按照本發(fā)明提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述電子傳輸使用的有機(jī)材料為金屬配合物或者噁二唑類化合物或者喹喔啉類化合物或者含氮雜環(huán)化合物或者蒽類化合物或者有機(jī)娃材料或者有機(jī)硼材料或者有機(jī)硫材料中的一種或多種。按照本發(fā)明提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述發(fā)光層為主體材料與客體染料摻雜的結(jié)構(gòu)形式主體材料是3-(4- 二苯)-4-苯-5-特丁基苯-1,2,4-苯三唑,9,10- 二 -(2-萘基)蒽,2-特-丁基-9,10- 二 2(萘基-2-yl)蒽,4,4’ -雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,I’-聯(lián)苯,1,4-雙[2-(3-N-乙烷咔唑)乙烯基]苯,二-[4-(N,N-聯(lián)甲苯-氨基)-苯基]環(huán)己烷,1,3-二(咔唑-9-yl)苯或者4,4’,4’’ -三(咔唑_9_yl)三苯胺或者4,4’ -二(咔唑-9-yl)聯(lián)苯,三(2,4,6-三甲基-3-(吡啶-3-yl)苯)硼烷,2,8-二(二甲苯磷酸)硫芴,1,4-二(三苯甲硅烷基)苯,1,3_ 二 [(4-三元胺-丁基苯基)-1,3,4_重氮基酸-5-yl]苯中的一種;客體染料為發(fā)射藍(lán)光或綠光的材料,其中藍(lán)光染料為二氟[6-異亞甲基丙酮-N- (2-(IH)-喹啉甲基-々N) - (6-異亞甲基丙酮-2-喹啉甲基-々NI)]硼,9,10-二-(2-萘基)蒽 ADN,N,N’ - 二(萘亞甲基 _l_yl)-N,N’ - 二(苯基)_聯(lián)苯胺,4,4’- 二 (2, 2- 二苯乙烯基)-I, If-聯(lián)苯,2- (4-聯(lián)苯)-5- (4- 二兀胺-丁基苯基)-1,3,4-惡二唑,3- (4- 二苯)-4-苯-5-特丁基苯-1,2,4-苯三唑,1,3- 二 [ (4-三元胺-丁基苯基)_1,3,4-重氮基酸-5-yl]苯,2-特-丁基-9,10-二 2 (萘基_2_yl)蒽,4,4’ -雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,I’ -聯(lián)苯,1,4-雙[2-(3-N-乙烷咔唑)乙烯基]苯,1_4_ 二 _[4_(N, N- 二-苯)胺基]苯乙稀基-苯,花,雙(3,5_ 二氣-2-(2-批啶)苯-(2-羧基吡啶))銥配合物,雙(2,4-二氟苯吡啶)四(I-吡唑)硼酸銥配合物,三((3,5- 二氟-4-苯腈)吡啶)銥配合物,三(N- 二苯并呋喃-N’ -甲基咪唑)銥配合物,雙[3,5-二(2-吡啶)-1,2,4-三唑]鉬配合物的一種;綠光染料包括8-羥基喹啉鋁,雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(對(duì)苯基苯酚)鋁,喹吖啶酮QA,N,N’ - 二甲基-喹吖啶酮,香豆素6,香豆素C-545T,三(2-苯吡啶)銥配合物,雙(1,2- 二苯-IH-苯咪唑)(乙酰丙酮)銥配合物,雙(2-苯吡啶)(乙酰丙酮)銥配合物,三[2-(P-甲苯基)吡啶]銥配合物,雙[3,5-二(2-吡啶)_1,2,4-三唑]鉬配合物,3,5- 二(2-吡啶)氯甲苯鉬配合物的一種。如上文所述的白光有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,包括以下步驟①清洗導(dǎo)電基板并用氮?dú)獯蹈桑?br>
②配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的溶液和氧化石墨烯的溶液,進(jìn)而再將這兩種溶液進(jìn)行混合,采用旋涂工藝將顏色轉(zhuǎn)換層制備在導(dǎo)電基板上,繼之后進(jìn)行熱退火處理;
③將上述基片移入真空鍍膜室中,按照器件結(jié)構(gòu)依次進(jìn)行各有機(jī)功能層和電極層的制
備;
④將器件在手套箱進(jìn)行封裝,并測(cè)試器件的光電特性。所述有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,步驟②中,氧化石墨烯可以由Brodie方法或Staudenmaier方法或Hummers或改進(jìn)的Hummers方法得到,摻雜氧化石墨烯的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料直接依次制備于導(dǎo)電基板上;步驟③中所述有機(jī)功能層和電極層是通過(guò)真空蒸鍍、離子團(tuán)束沉積、離子鍍、直流濺射鍍膜、射頻濺射鍍膜、離子束濺射鍍膜、離子束輔助沉積、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、高密度電感耦合式等離子體源化學(xué)氣相沉積、觸媒式化學(xué)氣相沉積、磁控濺射、電鍍、旋涂、浸涂、噴墨打印、輥涂、LB膜中的一種或者幾種方式 而形成。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果表現(xiàn)在
一、具有100%熒光內(nèi)量子效率的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料作為顏色轉(zhuǎn)換層中的發(fā)光材料,該聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料通過(guò)吸收發(fā)光層中電致發(fā)光產(chǎn)生的短波長(zhǎng)發(fā)光,獲得長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)光,然后混合聚集誘導(dǎo)光致發(fā)光和發(fā)光層的電致發(fā)光而獲得白光。聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料克服了常規(guī)有機(jī)發(fā)光材料聚集誘導(dǎo)猝滅的現(xiàn)象,因此更適合于用于作為顏色轉(zhuǎn)換層的發(fā)光材料。利用顏色轉(zhuǎn)換的方法,不僅能夠簡(jiǎn)化器件結(jié)構(gòu)和制備流程,還可以提高器件的色穩(wěn)定性,同時(shí)降低成本;
二、在聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料中摻雜氧化石墨烯,能夠顯著增大聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的發(fā)光強(qiáng)度,從而增大光致發(fā)光的效率,從而提高器件的亮度和效率;
三、將顏色轉(zhuǎn)換層直接置于第一電極層之上,減少電致發(fā)光產(chǎn)生的光在傳輸過(guò)程中造成的損失,從而增強(qiáng)聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的光吸收,最終能夠提高器件性能;
四、采用顏色轉(zhuǎn)換層可以制備倒置結(jié)構(gòu)的發(fā)光器件,有利于獲得高性能、高穩(wěn)定性的白光器件,本發(fā)明從工藝的角度開(kāi)辟了一條獨(dú)具特色的制備簡(jiǎn)單、高效器件的途徑。
圖I是本發(fā)明所提供的白光有機(jī)電致發(fā)光器件以及實(shí)施例I 3的結(jié)構(gòu)示意圖; 圖2是本發(fā)明所提供的實(shí)施例4和5的結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明所提供的實(shí)施例6和7的結(jié)構(gòu)示意 圖4是本發(fā)明所提供的實(shí)施例8 10的結(jié)構(gòu)示意 圖5是本發(fā)明所提供的實(shí)施例11的結(jié)構(gòu)示意 圖6是本發(fā)明所提供的實(shí)施例12的結(jié)構(gòu)示意 圖7是本發(fā)明所提供的實(shí)施例13的結(jié)構(gòu)示意 圖8是本發(fā)明所提供的實(shí)施例14的結(jié)構(gòu)示意 圖9是本發(fā)明所提供的顏色轉(zhuǎn)換層中使用聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料1DPAF0,在1DPAF0的三氯甲烷/水混合溶液中,添加和不添加氧化石墨烯兩種情況下的光致發(fā)光強(qiáng)度比較;
圖10 圖13是本發(fā)明所提供的實(shí)施例I中兩個(gè)器件的電光特性曲線;附圖標(biāo)記為1為導(dǎo)電基板、11為襯底、12為第一電極層、21為黃光顏色轉(zhuǎn)換層、22為紅光顏色轉(zhuǎn)換層、3為空穴傳輸層、41為藍(lán)光發(fā)光層、42為綠光發(fā)光層、43為藍(lán)光和綠光共同摻雜的發(fā)光層、5為電子傳輸層、6為第二電極層、7為外加電源、8為電子注入層。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述
本發(fā)明中的白光有機(jī)電致發(fā)光器件包括導(dǎo)電基板I,襯底11,第一電極層12,黃光顏色轉(zhuǎn)換層21或紅光顏色轉(zhuǎn)換層22,空穴傳輸層3,發(fā)光層41、42或43,電子傳輸層5,第二電極層6,外加電源7,電子注入層8。本發(fā)明中白光有機(jī)電致發(fā)光器件的導(dǎo)電基板I由襯底11和第一電極層12組成, 導(dǎo)電基板I為有機(jī)薄膜層的依托,它在可見(jiàn)光區(qū)域有著良好的透光性能,有一定的防水汽和氧氣滲透的能力,有較好的表面平整性;襯底11可以是玻璃或柔性襯底,柔性襯底采用聚酯類、聚酞亞胺化合物中的一種材料或者較薄的金屬;第一電極層12可以作為陽(yáng)極,也可以作為陰極,當(dāng)?shù)谝浑姌O層為陽(yáng)極時(shí),要求它具有較高的功函數(shù),通常采用無(wú)機(jī)金屬氧化物(如ΙΤ0)、有機(jī)導(dǎo)電聚合物(如PED0T:PSS)或高功函數(shù)的金屬材料(如金、銅、銀、鉬等),當(dāng)?shù)谝浑姌O層為陰極時(shí),要求它具有較低的功函數(shù),通常采用低功函數(shù)金屬材料(如鋰、鎂、I丐、銀、招、銦等)或它們與銅、金、銀的合金,或者一層很薄的緩沖層(如LiF、CsF,MgF2等)和前面所提到的金屬或合金。本發(fā)明中白光有機(jī)電致發(fā)光器件的第二電極層6可以為陽(yáng)極,也可以為陰極,它要求具有較好的導(dǎo)電性能;當(dāng)?shù)诙姌O層6為陽(yáng)極時(shí),要求具有較高的功函數(shù),可以采用無(wú)機(jī)金屬氧化物(如ΙΤ0)、有機(jī)導(dǎo)電聚合物(如PEDOT:PSS)或高功函數(shù)的金屬材料(如金、銅、銀、鉬等);當(dāng)?shù)诙姌O層6為陰極時(shí),可以采用低功函數(shù)的金屬材料(如鋰、鎂、鈣、鍶、鋁、銦等)或它們與銅、金、銀的合金,或者很薄的緩沖層(如LiF、MgF2等)和前面所提到的金屬或合金。本發(fā)明中白光有機(jī)電致發(fā)光器件的電子注入層8,它要求有較高的電子遷移率、光透過(guò)率、穩(wěn)定性,通常使用無(wú)機(jī)金屬氧化物(如ZnO、TiOx等)或金屬碳酸物(如CaC03、Cs2CO3)或一層很薄的緩沖層(如LiF、CsF、MgF2等)或金屬氧化物和金屬的混合物(如三氧化鑰和鋁的混合物)。本發(fā)明中有白光機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層41,為藍(lán)光發(fā)光層,器件在外加電壓的驅(qū)動(dòng)下發(fā)光。本發(fā)明中有白光機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層42,為綠光發(fā)光層,器件在外加電壓的驅(qū)動(dòng)下發(fā)光。本發(fā)明中有白光機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層43,為藍(lán)光和綠光共同摻雜的發(fā)光層,器件在外加電壓的驅(qū)動(dòng)下發(fā)光。采用本發(fā)明制備的白光有機(jī)電致發(fā)光電器件結(jié)構(gòu)可以為如下19種
1.玻璃/ITO/黃光顏色轉(zhuǎn)換層/空穴傳輸層/藍(lán)光發(fā)光層/電子傳輸層/陰極層;
2.玻璃/ITO/黃光顏色轉(zhuǎn)換層/藍(lán)光發(fā)光層/陰極層;
3.玻璃/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層/空穴傳輸層/藍(lán)光和綠光共同摻雜的發(fā)光層/電子傳輸層/陰極層;4.玻璃/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層/空穴傳輸層/藍(lán)光發(fā)光層/綠光發(fā)光層/非摻雜黃色發(fā)光層/電子傳輸層/陰極層;
5.玻璃/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層/空穴傳輸層/綠光發(fā)光層/藍(lán)光發(fā)光層/非摻雜綠色發(fā)光層/電子傳輸層/陰極層;
6.玻璃/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層/電子傳輸層/藍(lán)光和綠光共同摻雜的發(fā)光層/空穴傳輸層/陽(yáng)極層;
7.玻璃/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層/電子傳輸層/藍(lán)光發(fā)光層/綠光發(fā)光層/空穴傳輸層/陽(yáng)極層;
8.玻璃/ITO/黃光顏色轉(zhuǎn)換層/電子傳輸層/藍(lán)光發(fā)光層/綠光發(fā)光層/空穴傳輸層/陽(yáng)極層;
9.柔性襯底/ITO/黃光顏色轉(zhuǎn)換層/空穴傳輸層/藍(lán)光發(fā)光層/電子傳輸層/陰極
層;
10.柔性襯底/ITO/黃光顏色轉(zhuǎn)換層/藍(lán)光發(fā)光層/陰極層;
11.柔性襯底/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層/空穴傳輸層/藍(lán)光和綠光共同摻雜的發(fā)光層/電子傳輸層/陰極層;
12.柔性襯底/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層/空穴傳輸層/藍(lán)光發(fā)光層/綠光發(fā)光層電子傳輸層/陰極層;
13.柔性襯底/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層/空穴傳輸層/綠光發(fā)光層/藍(lán)光發(fā)光層/電子傳輸層/陰極層;
14.柔性襯底/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層/電子傳輸層/藍(lán)光和綠光共同摻雜的發(fā)光層/空穴傳輸層/陽(yáng)極層;
15.柔性襯底/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層/電子傳輸層/藍(lán)光發(fā)光層/綠光發(fā)光層/空穴傳輸層/陽(yáng)極層;
17.柔性襯底/ITO/黃光顏色轉(zhuǎn)換層/電子傳輸層/藍(lán)光發(fā)光層/綠光發(fā)光層/空穴傳輸層/陽(yáng)極層;
18.柔性襯底/ITO/黃光顏色轉(zhuǎn)換層/電子傳輸層/藍(lán)光和綠光共同摻雜的發(fā)光層/空穴傳輸層/陽(yáng)極層;
19.柔性襯底/ITO/黃光顏色轉(zhuǎn)換層/電子傳輸層/藍(lán)光發(fā)光層/空穴傳輸層/陽(yáng)極層。以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例
實(shí)施例I
如圖I所示,器件結(jié)構(gòu)中,黃光顏色轉(zhuǎn)換層21包含一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料1DPAF0,空穴傳輸材料為T(mén)APC,電子傳輸材料為Bphen,藍(lán)光發(fā)光層41中主體為MCP,客體為FIrpic,陰極層為Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃/ITO/黃光顏色轉(zhuǎn)換層1DPAF0:氧化石墨烯(30 nm)/TAPC (40 nm)/MCP:8%FIrpic (20 nm)/Bphen(40 nm)/Mg: Ag (200 nm)
制備方法如下
①用洗滌劑、乙醇溶液和去離子水對(duì)透明ITO玻璃的導(dǎo)電基片進(jìn)行超聲清洗,清洗后用干燥氮?dú)獯蹈?。其中玻璃襯底上面的ITO膜作為器件的陽(yáng)極層,ITO膜的方塊電阻為10Ω/sq,膜厚為 180 nm ;
②將干燥后的基片移入真空室,在氣壓為25Pa的氧氣壓環(huán)境下對(duì)ITO玻璃進(jìn)行低能氧等離子預(yù)處理10分鐘,濺射功率為20 W,之后將處理后的ITO基片從真空室內(nèi)拿出;
③以三氯甲烷為溶劑,配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料1DPAF0的溶液,以四氫呋喃為溶劑,配置O. I mg/mL的氧化石墨烯溶液,再將兩種溶液按照比例進(jìn)行混合,采用旋涂方法在氧等離子處理的ITO上制備顏色轉(zhuǎn)換層薄膜,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,顏色轉(zhuǎn)換層厚度為30 nm ;
④將處理后的基片傳入高真空的有機(jī)蒸鍍室,按照器件結(jié)構(gòu)依次蒸鍍各有機(jī)層和金屬電極,蒸鍍速率及厚度由膜厚儀監(jiān)控;
⑤將做好的器件傳送到手套箱進(jìn)行封裝,并測(cè)試器件的光電特性。表I是本發(fā)明所提供的實(shí)施例I中在顏色轉(zhuǎn)換層中沒(méi)有添加氧化石墨烯和添加氧 化石墨烯(GO)的兩個(gè)器件的性能比較。
瘸鼙電tt 12V時(shí)電鏺大鐵潰 Λ大孿.8 V flf CTE
(V)a 雜,(Cdfa2I_.A) 撕 ω
(mA/cml.
無(wú) GO 器件 3.4502460012¢0.27,0 )
^ GO ft# 3.267S60045(0.36,0,42)實(shí)施例2
如圖I所示,器件結(jié)構(gòu)中,黃光顏色轉(zhuǎn)換層21包含一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料1DPAF0,空穴傳輸材料為NPB,電子傳輸材料為Bphen,藍(lán)色發(fā)光層41中主體為T(mén)APC,客體為FIr6,陰極層為Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃/ITO/黃光顏色轉(zhuǎn)換層1DPAF0:氧化石墨烯(30 nm)/ NPB (30 nm)/TAPC:10%FIr6(30 nm)/Bphen (40 nm)/Mg: Ag (200 nm)
制備流程與實(shí)施例I相似,其中步驟3為
③以三氯甲烷為溶劑,配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料1DPAF0的溶液,以四氫呋喃為溶劑,配置10 mg/mL的氧化石墨烯溶液,再將兩種溶液按照比例進(jìn)行混合,采用旋涂方法在氧等離子處理的ITO上制備顏色轉(zhuǎn)換層薄膜,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,顏色轉(zhuǎn)換層厚度為30 nm ;
實(shí)施例3
如圖I所示,器件結(jié)構(gòu)中,黃光顏色轉(zhuǎn)換層21包含一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料2DPAF0,空穴傳輸材料為T(mén)APC,電子傳輸材料為3TPYMB,藍(lán)色發(fā)光層41中主體為T(mén)BADN,客體為DSA-Ph,陰極層為Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃/ITO/黃光顏色轉(zhuǎn)換層2DPAF0:氧化石墨烯(100 nm)/TAPC(30 nm)/TBADN:15%DSA-Ph(20 nm)/3TPYMB(40 nm)/Mg: Ag (200 nm)
制備流程與實(shí)施例I相似,其中步驟3為
③以三氯甲烷為溶劑,配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料2DPAF0的溶液,以二甲基亞砜為溶劑,配置6 mg/mL的氧化石墨烯溶液,再將兩種溶液按照比例進(jìn)行混合,采用旋涂方法在氧等離子處理的ITO上制備顏色轉(zhuǎn)換層薄膜,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,顏色轉(zhuǎn)換層厚度為100 nm ;
實(shí)施例4
如圖2所示,器件結(jié)構(gòu)中,紅光顏色轉(zhuǎn)換層22包含一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料NPAFN,空穴傳輸材料為T(mén)APC,電子傳輸材料為3TPYMB,藍(lán)色發(fā)光層41中主體為T(mén)APC,客體為FIr6,綠光發(fā)光層42中主體為3TPYMB,客體為Ir(ppy)3,陰極層為Mg: Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層NPAFN:氧化石墨烯(10 nm)/TAPC(50 nm)/TAPC:8%FIr6(20 nm)/3TPYMB:4%Ir(ppy)3(10 nm)/3TPYMB(50 nm)/Mg: Ag (200 nm)
制備流程與實(shí)施例I相似,其中步驟3為
③以三氯甲烷為溶劑,配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料NPAFN的溶液,以N,N-二甲基甲酰胺為溶劑,配置3 mg/mL的氧化石墨烯溶液,再將兩種溶液按照比例進(jìn)行混合,采用旋涂方法 在氧等離子處理的ITO上制備顏色轉(zhuǎn)換層薄膜,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,顏色轉(zhuǎn)換層厚度為10 nm;
實(shí)施例5
如圖2所示,器件結(jié)構(gòu)中,紅光顏色轉(zhuǎn)換層22包含一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料NPAFN,空穴傳輸材料為T(mén)APC,電子傳輸材料為3TPYMB,藍(lán)色發(fā)光層41中主體為MCP,客體為FIrpic,綠光發(fā)光層42中主體為CBP,客體為Ir (ppy)3,陰極層為Mg: Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為玻璃/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層NPAFN:氧化石墨烯(30 nm)/TAPC(30 nm)/MCP:8%FIrpic(20 nm)/CBP:4%Ir(ppy)3(10 nm)/3TPYMB(40 nm)/Mg: Ag (200 nm)
制備流程與實(shí)施例I相似,其中步驟3為
③以三氯甲烷為溶劑,配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料NPAFN的溶液,以N-甲基吡咯烷酮為溶齊U,配置2 mg/mL的氧化石墨烯溶液,再將兩種溶液按照比例進(jìn)行混合,采用旋涂方法在氧等離子處理的ITO上制備顏色轉(zhuǎn)換層薄膜,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,顏色轉(zhuǎn)換層厚度為30 nm ;
實(shí)施例6
如圖3所示,器件結(jié)構(gòu)中,紅光顏色轉(zhuǎn)換層22包含一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料NPAFN,空穴傳輸材料為T(mén)APC,電子傳輸材料為3TPYMB,藍(lán)色發(fā)光層41中主體為T(mén)APC,客體為FIr6,綠光發(fā)光層42中主體為3TPYMB,客體為Ir(ppy)3,陰極層為Mg: Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層氧化石墨烯NPAFN(40 nm)/TAPC(50 nm)/TAPC:3%Ir(ppy)3 (10 nm)/3TPYMB:8%FIr6 (20 nm)/3TPYMB(40 nm)/Mg: Ag (200 nm)制備流程與實(shí)施例I相似,其中步驟3為
③以三氯甲烷為溶劑,配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料NPAFN的溶液,以四氫呋喃為溶劑,配置O. 5 mg/mL的氧化石墨烯溶液,再將兩種溶液按照比例進(jìn)行混合,采用旋涂方法在氧等離子處理的ITO上制備顏色轉(zhuǎn)換層薄膜,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,顏色轉(zhuǎn)換層厚度為40 nm ;
實(shí)施例7
如圖3所示,器件結(jié)構(gòu)中,紅光顏色轉(zhuǎn)換層22包含一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料B0DIPY,空穴傳輸材料為T(mén)APC,電子傳輸材料為3TPYMB,藍(lán)色發(fā)光層41中主體為UGH2,客體為FIrpic,綠光發(fā)光層42中主體為T(mén)APC,客體為Ir(ppy)3,陰極層為Mg: Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層BODIPY:氧化石墨烯(30 nm)/TAPC(50 nm)/TAPC:4%Ir(ppy)3(10 nm)/UGH2:8%FIrpic (20 nm)/3TPYMB(40 nm)/Mg: Ag (200 nm)
制備流程與實(shí)施例I相似,其中步驟3為
③以三氯甲烷為溶劑,配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料BTPETTD的溶液,以二甲基亞砜為溶劑,配置I mg/mL的氧化石墨烯溶液,再將兩種溶液按照比例進(jìn)行混合,采用旋涂方法在氧等離子處理的ITO上制備顏色轉(zhuǎn)換層薄膜,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,顏色轉(zhuǎn)換層厚度為30 nm ;
實(shí)施例8
如圖4所示,器件結(jié)構(gòu)中,紅光顏色轉(zhuǎn)換層22包含一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料BTPETTD, 電子傳輸材料為3TPYMB,發(fā)光層43中主體為T(mén)APC,藍(lán)色染料為FIr6,綠色染料為(PPy)2Ir (acac),陰極層為Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層BTPETTD:氧化石墨烯(60 nm)/ TAPC:5%(ppy)2Ir(acac):20%FIr6(40 nm)/ 3TPYMB(40 nm)/Mg: Ag (200 nm)
制備流程如下
①用洗滌劑、乙醇溶液和去離子水對(duì)透明ITO玻璃的導(dǎo)電基片進(jìn)行超聲清洗,清洗后用干燥氮?dú)獯蹈?。其中玻璃襯底上面的ITO膜作為器件的陽(yáng)極層,ITO膜的方塊電阻為10Ω/sq,膜厚為 180 nm ;
②將干燥后的基片移入真空室,在氣壓為25Pa的氧氣壓環(huán)境下對(duì)ITO玻璃進(jìn)行低能氧等離子預(yù)處理10分鐘,濺射功率為20 W,之后將處理后的ITO基片從真空室內(nèi)拿出;
③以三氯甲烷為溶劑,配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料BTPETTD的溶液,以N-甲基吡咯烷酮為溶劑,配置2 mg/mL的氧化石墨烯溶液,再將兩種溶液按照比例進(jìn)行混合,采用旋涂方法在氧等離子處理的ITO上制備顏色轉(zhuǎn)換層薄膜,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,顏色轉(zhuǎn)換層厚度為60 nm;
④以三氯甲烷為溶劑,按照比例配置TAPC、(ppy)2Ir(acac)和FIr6發(fā)光層的混合溶液,利用旋涂機(jī),將此溶液旋涂在涂覆有顏色轉(zhuǎn)換層的ITO基片上,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,發(fā)光層的厚度為40 nm;
⑤將處理后的基片傳入高真空的有機(jī)蒸鍍室,依次蒸鍍電子傳輸層和金屬電極,蒸鍍速率及厚度由膜厚儀監(jiān)控;
⑥將做好的器件傳送到手套箱進(jìn)行封裝,并測(cè)試器件的光電特性。 實(shí)施例9
如圖4所示,器件結(jié)構(gòu)中,紅光顏色轉(zhuǎn)換層22包含一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料BTPETTD,電子傳輸材料為Bphen,發(fā)光層43中主體為T(mén)APC,藍(lán)色染料為BCzVBi,綠色染料為BAlq,陰極層為Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層BTPETTD:氧化石墨烯(50 nm)/ TAPC: 2% BAlq:8%BCzVBi(40 nm)/ Bphen (40 nm)/Mg: Ag (200 nm)
制備流程與實(shí)施例8相似,其中步驟3為
③以三氯甲烷為溶劑,配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料BTPETTD的溶液,以N,N- 二甲基甲酰胺為溶劑,配置5 mg/mL的氧化石墨烯溶液,再將兩種溶液按照比例進(jìn)行混合,采用旋涂方法在氧等離子處理的ITO上制備顏色轉(zhuǎn)換層薄膜,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,顏色轉(zhuǎn)換層厚度為50 nm;
實(shí)施例10
如圖4所示,器件結(jié)構(gòu)中,紅光顏色轉(zhuǎn)換層22包含一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料DCMDP,電子傳輸材料3TPYMB,藍(lán)色發(fā)光層43中主體為MCP,綠色染料Ir (ppy) 3和藍(lán)色染料FIrpic共同摻雜,陰極層為Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃/ITO/紅光顏色轉(zhuǎn)換層DCMDP:氧化石墨烯(50 nm)/ MCP:3%Ir (ppy) 38%FIrpic(80 nm)/3TPYMB(35 nm)/Mg: Ag (200 nm)
制備流程與實(shí)施例8相似,其中步驟3為 ③以三氯甲烷為溶劑,配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料BTPETTD的溶液,以乙二醇為溶劑,配置5 mg/mL的氧化石墨烯溶液,再將兩種溶液按照比例進(jìn)行混合,采用旋涂方法在氧等離子處理的ITO上制備顏色轉(zhuǎn)換層薄膜,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,顏色轉(zhuǎn)換層厚度為50 nm ;
實(shí)施例11
如圖5所示,器件結(jié)構(gòu)中,黃光顏色轉(zhuǎn)換層21包含一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料CN-DPASDB,藍(lán)色發(fā)光層41為空穴傳輸材料TAPC,電子傳輸材料3TPYMB和藍(lán)色染料為FIrpic共同摻雜,陰極層為Mg:Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃/ITO/黃光顏色轉(zhuǎn)換層 CN-DPASDB:氧化石墨烯(60 nm) /TAPC: 3TPYMB: 10%FIrpic(80 nm)/Mg: Ag (200 nm)
制備流程如下
①用洗滌劑、乙醇溶液和去離子水對(duì)透明ITO玻璃的導(dǎo)電基片進(jìn)行超聲清洗,清洗后用干燥氮?dú)獯蹈?。其中玻璃襯底上面的ITO膜作為器件的陽(yáng)極層,ITO膜的方塊電阻為10Ω/sq,膜厚為 180 nm ;
②將干燥后的基片移入真空室,在氣壓為25Pa的氧氣壓環(huán)境下對(duì)ITO玻璃進(jìn)行低能氧等離子預(yù)處理10分鐘,濺射功率為20 W,之后將處理后的ITO基片從真空室內(nèi)拿出;
③以三氯甲烷為溶劑,配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料CN-DPASDB的溶液,以二甲基亞砜為溶齊U,配置3 mg/mL的氧化石墨烯溶液,采用旋涂方法在氧等離子處理的ITO上制備顏色轉(zhuǎn)換層薄膜,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,顏色轉(zhuǎn)換層厚度為60 nm ;
④以二甲苯作為溶劑,將空穴傳輸材料TAPC,電子傳輸材料3TPYMB和藍(lán)色磷光染料FIrpic按照所需質(zhì)量比配置成混合溶液;然后利用旋涂機(jī),在ITO面上進(jìn)行有機(jī)功能層的旋涂,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表明殘留液體;處理后將基片傳入真空鍍膜室中進(jìn)行金屬電極層的制備;
⑤將器件在手套箱進(jìn)行封裝,并測(cè)試器件的光電特性。實(shí)施例12
如圖6所示,器件結(jié)構(gòu)中,黃光顏色轉(zhuǎn)換層21包含一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料CN-DPASDB,藍(lán)色發(fā)光層41中主體為CBP,客體染料為FIrpic,TPBi作為電子傳輸材料,陰極層為Mg: Ag合金。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃/ITO/黃光顏色轉(zhuǎn)換層CN-DPASDB:氧化石墨烯(50 nm)/ CBP:5% FIrpic (60nm) / TPBi(40 nm)/Mg: Ag (200 nm)
制備流程與實(shí)施例11相似,其中步驟3為
③以三氯甲烷為溶劑,配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料CN-DPASDB的溶液,以N,N-二甲基甲酰胺為溶劑,配置2 mg/mL的氧化石墨烯溶液,再將兩種溶液按照比例進(jìn)行混合,采用旋涂方法在氧等離子處理的ITO上制備顏色轉(zhuǎn)換層薄膜,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,顏色轉(zhuǎn)換層厚度為50 nm ;
實(shí)施例13
如圖7所示為倒置型器件,器件結(jié)構(gòu)中,黃光顏色轉(zhuǎn)換層21包含一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料CN-DPASDB,空穴傳輸材料為T(mén)APC,電子傳輸材料為Bphen,藍(lán)光發(fā)光層41中主體為MCP,客體為FIrpic,陽(yáng)極層為Ag。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為玻璃/IT0/Zn0(10 nm)/黃光顏色轉(zhuǎn)換層CN-DPASDB:氧化石墨烯(20 nm)/Bphen(40nm)/ MCP:8% FIrpic (20 nm)/TAPC (40 nm)/Au (200 nm)
制備方法如下
①用洗滌劑、乙醇溶液和去離子水對(duì)透明導(dǎo)電基片ITO玻璃進(jìn)行超聲清洗,清洗后用干燥氮?dú)獯蹈?,其中玻璃襯底上面的ITO膜作為器件的陰極層;
②制備ZnO溶液,并在潔凈ITO上采用旋涂工藝制備一層氧化鋅薄膜作為電子注入層,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體;
③以三氯甲烷為溶劑,配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料CN-DPASDB的溶液,以四氫呋喃為溶劑,配置O. I mg/mL的氧化石墨烯溶液,再將兩種溶液按照比例進(jìn)行混合,采用旋涂工藝在氧化鋅上制備顏色轉(zhuǎn)換層薄膜,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,顏色轉(zhuǎn)換層厚度為 20 nm ;
④將處理后的透明襯底傳入高真空的有機(jī)蒸鍍室,按照器件結(jié)構(gòu)依次蒸鍍各有機(jī)層和金屬電極,蒸鍍速率及厚度由膜厚儀監(jiān)控;
⑤將做好的器件傳送到手套箱進(jìn)行封裝,并測(cè)試器件的光電特性。 實(shí)施例14
如圖8所示為倒置型器件,器件結(jié)構(gòu)中,紅光顏色轉(zhuǎn)換層22包含一種聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料BTPETTD,空穴傳輸材料為T(mén)APC,電子傳輸材料為Bphen,藍(lán)光發(fā)光層41中主體為CBP,客體為藍(lán)光FIrpic和綠光Ir (ppy)3,陽(yáng)極層為Ag。整個(gè)器件結(jié)構(gòu)描述為
玻璃/IT0/Cs2C03 (2 nm) /紅光顏色轉(zhuǎn)換層BTPETTD:氧化石墨烯(30 nm) /Bphen (40nm)/ CBP:8%FIrpic:2%Ir(ppy)3 (20 nm)/TAPC (40 nm)/Ag (200 nm)
制備流程與實(shí)施例13相似,其中步驟2和3為
②將干燥后的基片移入真空室,采用高真空蒸鍍方法制備一層薄的Cs2CO3薄膜作為電子注入層,然后將基片拿出真空室;
③以三氯甲烷為溶劑,配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料BTPETTD的溶液,以N,N-二甲基甲酰胺為溶劑,配置2 mg/mL的氧化石墨烯溶液,再將兩種溶液按照比例進(jìn)行混合,采用旋涂工藝在Cs2CO3薄膜上制備顏色轉(zhuǎn)換層薄膜,繼之后進(jìn)行熱退火處理以除去表面殘留液體,顏色轉(zhuǎn)換層厚度為30 nm。
權(quán)利要求
1.一種白光有機(jī)電致發(fā)光器件,包括導(dǎo)電基板、顏色轉(zhuǎn)換層、有機(jī)功能層和第二電極層,所述導(dǎo)電基板包括玻璃或柔性襯底和第一電極層,所述有機(jī)功能層包括空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層,其特征在于,該白光有機(jī)電致發(fā)光器件自下而上依次由導(dǎo)電基板、顏色轉(zhuǎn)換層、有機(jī)功能層和第二電極層組成;所述發(fā)光層為藍(lán)光發(fā)光層或藍(lán)光和綠光共同摻雜的發(fā)光層,所述顏色轉(zhuǎn)換層包含氧化石墨烯和聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的白光有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述顏色轉(zhuǎn)換層的厚度為10 nm 100 nm,是由氧化石墨烯和發(fā)射黃光或紅光的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的白光有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料包含黃光或紅光聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料其中,黃光聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料包括2-(4-( 二苯胺)苯)荷酮、2,7-雙-(4-( 二苯胺)苯)荷酮或1,4-雙(a-氰基-4- 二苯胺苯乙烯基)-2,5_對(duì)三聯(lián)苯、9,9’-(4,4’-(2-(4-(1_萘基)苯基)_1,I-乙烯基) 雙(4,I-亞苯基))雙(9H-咔唑)中的至少一種;紅光聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料為雙(4- (N-(I-萘基)苯胺)-苯)反丁烯二氰、4-(4-(1, 2,2-二苯乙烯)苯)-7-(5-(4-(1, 2,2-二苯乙烯)苯)噻吩-2_yl)苯并[c] [I, 2,5]噻重氮、4-二氰基亞甲基-2,6-聯(lián)苯乙烯-4H-吡喃及其衍生物、氟化硼絡(luò)合吡咯亞甲基中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的白光有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述的氧化石墨烯采用的溶劑為極性有機(jī)溶劑乙二醇、四氫呋喃、二甲基亞砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯燒酮的一種或多種,氧化石墨烯的濃度為O. I mg/mL 10 mg/mL。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的白光有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述空穴傳輸層使用的有機(jī)材料為芳香族二胺類化合物或者芳香族三胺類化合物或咔唑類化合物或星形三苯胺類化合物或呋喃類化合物或螺形結(jié)構(gòu)化合物或聚合物材料中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的白光有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述電子傳輸使用的有機(jī)材料為金屬配合物或者噁二唑類化合物或者喹喔啉類化合物或者含氮雜環(huán)化合物或者蒽類化合物或者有機(jī)娃材料或者有機(jī)硼材料或者有機(jī)硫材料中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的白光有機(jī)電致發(fā)光器件,其特征在于,所述發(fā)光層為主體材 料與客體染料摻雜的結(jié)構(gòu)形式主體材料是3-(4- 二苯)-4-苯-5-特丁基苯-1,2,4-苯三唑,9,10-二-(2-萘基)蒽,2-特-丁基-9,10-二 2(萘基-2-yl)蒽,4,4’ -雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,I’-聯(lián)苯,1,4-雙[2-(3-N-乙烷咔唑)乙烯基]苯,二-[4-(N,N-聯(lián)甲苯-氨基)-苯基]環(huán)己烷,1,3-二(咔唑-9-yl)苯或者4,4’,4’’ -三(咔唑_9_yl)三苯胺或者4,4’ -二(咔唑-9-yl)聯(lián)苯,三(2,4,6-三甲基-3-(吡啶-3-yl)苯)硼烷,.2,8-二(二甲苯磷酸)硫芴,1,4-二(三苯甲硅烷基)苯,1,3_ 二 [(4-三元胺-丁基苯基)_1,3,4-重氮基酸-5-yl]苯中的一種;客體染料為發(fā)射藍(lán)光或綠光的材料,其中藍(lán)光染料為二氟[6-異亞甲基丙酮-N-(2-(IH)-喹啉甲基-左N) -(6-異亞甲基丙酮-2-喹啉甲基-々NI)]硼,9,10-二-(2-萘基)蒽 ADN,N,N’ - 二(萘亞甲基 _l_yl)-N,N’ - 二(苯基)_聯(lián)苯胺,4,4’- 二 (2, 2- 二苯乙烯基)-I, V-聯(lián)苯,2- (4-聯(lián)苯)-5- (4- 二兀胺-丁基苯基)-I, 3,4-惡二唑,3- (4- 二苯)-4-苯-5-特丁基苯-1,2,4-苯三唑,1,3- 二 [ (4-三元胺-丁基苯基)_1,3,4-重氮基酸-5-yl]苯,2-特-丁基-9,10-二 2 (萘基_2_yl)蒽,4,4’ -雙(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,I’ -聯(lián)苯,1,4-雙[2-(3-N-乙烷咔唑)乙烯基]苯,1_4_ 二 _[4_(N, N- 二-苯)胺基]苯乙稀基-苯,花,雙(3,5_ 二氣-2-(2-批啶)苯-(2-羧基吡啶))銥配合物,雙(2,4-二氟苯吡啶)四(I-吡唑)硼酸銥配合物,三((3,5- 二氟-4-苯腈)吡啶)銥配合物,三(N- 二苯并呋喃-N’-甲基咪唑)銥配合物,雙[3,5-二(2-吡啶)-1,2,4-三唑]鉬配合物的一種;綠光染料包括8-羥基喹啉鋁,雙(2-甲基-8-羥基喹啉)(對(duì)苯基苯酚)鋁,喹吖啶酮QA,N,N’ - 二甲基-喹吖啶酮,香豆素6,香豆素C-545T,三(2-苯吡啶)銥配合物,雙(1,2- 二苯-IH-苯咪唑)(乙酰丙酮)銥配合物,雙(2-苯吡啶)(乙酰丙酮)銥配合物,三[2-(P-甲苯基)吡啶]銥配合物,雙[3,5-二(2-吡啶)_1,2,4-三唑]鉬配合物,3,5- 二(2-吡啶)氯甲苯鉬配合物的一種。
8.—種如權(quán)利要求I至7中的任一項(xiàng)所述的白光有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,包括以下步驟 ①清洗導(dǎo)電基板并用氮?dú)獯蹈桑? ②配置聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料的溶液和氧化石墨烯的溶液,進(jìn)而再將這兩種溶液進(jìn)行混合,采用旋涂工藝將顏色轉(zhuǎn)換層制備在導(dǎo)電基板上,繼之后進(jìn)行熱退火處理; ③將上述基片移入真空鍍膜室中,按照器件結(jié)構(gòu)依次進(jìn)行各有機(jī)功能層和電極層的制備; ④將器件在手套箱進(jìn)行封裝,并測(cè)試器件的光電特性。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的制備方法,其特征在于,步驟②中,氧化石墨烯可以由Brodie方法或Staudenmaier方法或Hummers或改進(jìn)的Hummers方法得到,摻雜氧化石墨烯的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料直接依次制備于導(dǎo)電基板上;步驟③中所述有機(jī)功能層和電極層是通過(guò)真空蒸鍍、離子團(tuán)束沉積、離子鍍、直流濺射鍍膜、射頻濺射鍍膜、離子束濺射鍍膜、離子束輔助沉積、等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積、高密度電感耦合式等離子體源化學(xué)氣相沉積、觸媒式化學(xué)氣相沉積、磁控濺射、電鍍、旋涂、浸涂、噴墨打印、輥涂、LB膜中的一種或者幾種方式而形成。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種白光有機(jī)電致發(fā)光器件,包括導(dǎo)電基板、顏色轉(zhuǎn)換層、有機(jī)功能層和第二電極層,所述導(dǎo)電基板包括玻璃或柔性襯底和第一電極層,所述有機(jī)功能層包括空穴傳輸層、發(fā)光層和電子傳輸層,該白光有機(jī)電致發(fā)光器件自下而上依次由導(dǎo)電基板、顏色轉(zhuǎn)換層、有機(jī)功能層和第二電極層組成;所述發(fā)光層為藍(lán)光發(fā)光層或藍(lán)光和綠光共同摻雜的發(fā)光層,所述顏色轉(zhuǎn)換層包含氧化石墨烯和發(fā)射黃光或紅光的聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料。聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料吸收發(fā)光層中電致發(fā)光機(jī)理產(chǎn)生的藍(lán)光或綠光而轉(zhuǎn)換成黃光或紅光發(fā)射,通過(guò)混合聚集誘導(dǎo)發(fā)光機(jī)理和電致發(fā)光機(jī)理產(chǎn)生的發(fā)光形成白光,在聚集誘導(dǎo)發(fā)光材料中摻雜氧化石墨烯,從而提高器件的亮度和效率。
文檔編號(hào)H01L51/56GK102903854SQ20121036637
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月27日
發(fā)明者于軍勝, 趙娟, 馬柱 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)