[发明专利]一种全荧光白光有机发光二极管及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于有机光电器件技术领域，具体涉及一种全荧光白光有机发光二极管及其制备方法。

背景技术

20世纪60年代，通过对单晶蒽施加偏电压，人们第一次观察到有机电致发光现象。国际上有机发光二极管器件的大规模研发始于20世纪80年代末。1987年美国柯达公司的邓青云博士等发明了三明治型有机双层薄膜电致发光器件(专利US4356429)，标志着有机电致发光技术进入了孕育实用化时代。他们原创地构建了一个包含空穴传输层TPD(N,N'-diphenyl-N,N'bis(3-methphenyl)1,1'-biphenyl-4,4'-diamine)和电子传输层Alq₃(tris(8-hyroxyquinolinato)aluminum)的双层器件结构，由于器件结构中同时含有空穴注入/传输层和电子注入/传输层，大大降低了驱动电压，提高了载流子的复合效率，使有机发光二极管的外量子效率提高到1％，功率效率达到1.5lm/W，在小于10V的电压下亮度可达到1000cd/m²，使有机发光二极管获得了划时代的发展。有机电致发光二极管具有全固态、光谱宽(整个可见光区域)、视角宽(达170°以上)、厚度薄(纳米尺度)、可使用柔性基板、低电压直流驱动(3-10V)、功耗低、工作温度范围宽等非常吸引人的优点。另外，有机发光二极管还有自主发光和响应速度快(几十纳秒)的特点。自主发光使显示不再像液晶显示那样需要背光源，快速响应等优点又使有机发光二极管非常适合于动态视频显示。另一个液晶所没有的优点，就是有机发光二极管可制作出柔性器件，用在可穿戴设备中。同时，自主发光和快速响应的特点还使基于有机电致发光显示的图像点可以迅速完全地由亮态转换到暗态，大大提高了显示对比度。在加工方面，有机发光二极管可利用真空蒸镀(Vacuumdeposition)或旋转涂布(Spin-coated)或者卷对卷(Roll-to-Roll)印刷等方法来制备薄膜，且溶液加工的方法使大面积制造工艺较简单，也可使制造成本较为低廉。因此，有机发光二极管技术在平板显示(flatpaneldisplay，FPD)和固体照明(solidstatelighting，SSL)两个方向上具有极大应用潜力。

1994年，JunjiKido等人第一次报道了白光有机发光二极管器件(AppliedPhysicsLetters,1994,64:815)，揭开了白光有机发光二极管研究的序幕。他们使用TPB(1,1',4,4'-tetraphenyl-1,3-butadiene)做蓝光客体、DCM-1((E)-2-(2-(4-(Dimethylamino)styryl)-6-methyl-4H-pyran-4-ylidene)malononitrile)做橙光客体、PVK(poly(N-vinylcarbazole))做主体材料，TAZ(3-(4'-tert-butylphenyl)-4-phenyl-5-(4”-biphenyl)-1,2,4-triazole)做空穴阻挡材料，Alq₃做电子注入和传输材料，器件功率效率达到0.83lm/W(10V)。随着研究的深入，白光有机发光二极管的性能也得到了稳步提高。特别是在有机发光二极管的材料体系中引入磷光材料，使得器件的内量子效率突破了25％的限制，理论上内量子效率可达100％。器件效率已从当时的极低水平发展到目前100lm/W的水平，这个效率值已超过荧光灯。随着白光有机发光二极管效率的大幅度提高，基于有机发光二极管的SSL也逐渐被许多研究者认同和看好。目前，研究人员从材料创新、器件结构优化以及生产工艺改良等多方面着手，正朝着实现高效大面积照明与显示的目标努力。