一種白光有機電致發光器件及其制備方法技術

本發明專利技術公開了一種白光有機電致發光器件，包括導電基板、顏色轉換層、有機功能層和第二電極層，所述導電基板包括玻璃或柔性襯底和第一電極層，所述有機功能層包括空穴傳輸層、發光層和電子傳輸層，該白光有機電致發光器件自下而上依次由導電基板、顏色轉換層、有機功能層和第二電極層組成；所述發光層為藍光發光層或藍光和綠光共同摻雜的發光層，所述顏色轉換層包含氧化石墨烯和發射黃光或紅光的聚集誘導發光材料。聚集誘導發光材料吸收發光層中電致發光機理產生的藍光或綠光而轉換成黃光或紅光發射，通過混合聚集誘導發光機理和電致發光機理產生的發光形成白光，在聚集誘導發光材料中摻雜氧化石墨烯，從而提高器件的亮度和效率。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電子元器件中的有機光電
，具體涉及一種白光有機電致發光器件及其制備方法。
技術介紹
有機電致發光器件(Organiclight-emitting devices, OLEDs)是一種新型光電顯示和高效照明技術，由于其具有固態發光、視角寬、功耗低、響應速度快、耐高低溫等一系列優異特性，尤其適用在當今世界低碳環保、綠色生活的要求，并已廣泛應用于平板顯示，固態照明，透明顯示，柔性顯示和照明等日常生產和生活的各個領域。白光有機電致發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光層結構，不同 發光顏色組成的多發光層結構，疊層結構，微腔結構，基于單個白光聚合物發光材料或是顏色轉換層結構等。其中，采用顏色轉換層的方法制備白光0LED，不僅能夠簡化器件結構和操作工藝，更重要的是還能夠提高器件的色穩定性，這也是采用其它方法制備白光器件時通常存在的一個重要問題。常規的有機發光材料具有嚴重的濃度猝滅效應，即當發光材料的濃度或厚度增大時，發光材料的發光強度和效率急劇降低。因此，采用常規有機發光材料制備器件時，對發光材料濃度和厚度的要求較為苛刻，且不易操作和重復性差。自從2001年唐本忠教授等發現聚集誘導發光現象以來，這種不同于常規發光機理的發光材料吸引了廣大學者的關注。聚集誘導發光主要表現為發光材料在固態/高濃度摻雜薄膜狀態下，發出很強的光。唐本忠解釋這種現象是因為分子內旋轉受到抑制，阻止了無輻射衰減，同時加強了發光體的發射，使得材料的熒光內量子產率可以達到100%。因此聚集誘導發光材料是克服常規發光材料濃度猝滅問題的理想材料，并十分適用于作為顏色轉換層中的發光材料。聚集誘導發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%的單線態激子發光，而75%的三線態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，在顏色轉換層中采用聚集誘導發光材料來制備高性能器件，必須要盡可能地增大聚集誘導發光材料的發光強度以提高發光效率，這是一個亟待解決的重要問題。與單層碳原子構成二維蜂窩結構的石墨烯相比，氧化石墨烯(Graphene oxide, GO)表面含有一些氧基團，如輕基、環氧基或羧基等，從而使得氧化石墨烯可溶于水或有機溶劑。將天然石墨與強酸和強氧化物質反應即可生成氧化石墨，經過超聲分散制備成氧化石墨烯，這種工藝簡單易行，且具有高效率、低成本、大規模工業化生產的優點。氧化石墨烯具有較大的比表面積，較易發生團聚現象，而聚集誘導發光材料恰恰是在分子團聚時具有發光增強的特性。2012年，唐本忠等人報道在聚集誘導發光材料2，5-diethynylsilole (DES)中摻雜適量的氧化石墨烯，DES的發光強度增大了四倍，分析是因為添加氧化石墨烯后，DES/G0復合物的薄膜形態發生明顯變化，即DES的尺寸變大，并且DES吸附在GO的兩個表面上，使得DES發光強度增大。采用顏色轉換層的方法制備白光0LED，該顏色轉換層采用能量較低的黃光或紅光發光材料，其能夠吸收OLED中電致發光的藍光而產生黃光或紅光發射，進而通過混合電致機理產生的藍光和光致機理產生的黃光或紅光，最終獲得白光。2002年，Duggal等人制備了聚合物的藍色有機電致發光器件，并采用無機熒光粉[Y(Gd)AG:Ce]作為顏色轉換層，獲得白光器件的最大流明效率6. 57 cd/A，且色顯色指數CRI高達93，色溫為4130 L2006年，Franky So小組利用顏色下轉換原理,制備了基于藍色磷光染料FIrpic的有機電致發光器件，并在玻璃外側面上制備了一層([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作為紅光顏色轉換層，其吸收藍色有機電致發光器件中DSA-Ph的藍光轉換成紅光，最后混合產生白光，色坐標為(O. 33，O. 35)。以上器件中，顏色轉換層置于器件襯底一側，顏色轉換層的發光原理主要是光激發形式，因此顏色轉換層材料本身的發光效率對器件性能具有重要影響。為了獲得更多、更有效地光吸收，一般要求顏色轉換層的厚度較大，遠大于有機電致發光器件中有機功能層的厚度(小于100 nm)。但是，以上顏色轉換層所采用的無機熒光粉或聚合物發光材料都是常規具有濃度猝滅效應的發光材料，所以當顏色轉換層的厚度較大時，顏色轉換層的發光強度和效率會很低。同時，上述器件中顏色轉換層置于器件襯底一偵牝從器件內部發射出來的藍光需要依次穿過有機功能層、第一電極層、襯底，才能傳輸到顏色轉換層。但是，襯底的透過率在可見光范圍內不能達到100%，并且在有機功能層/第一 電極層/襯底之間的兩兩界面處，存在折射率不匹配問題，所以從器件內部發射出來的藍光傳輸到顏色轉換層的過程中會產生一部分能量損失，不利于制備高性能的發光器件。
技術實現思路
針對上述技術問題，本專利技術的目的為提供一種白光有機電致發光器件及其制備方法，旨在解決顏色轉換層的發光強度和效率很低、從器件內部發射出來的藍光傳輸到顏色轉換層的過程中會產生一部分能量損失從而顏色轉換層能夠吸收的藍光減少技術問題。本專利技術采用性能優良的材料作為有機層中的功能性材料，通過在有機電致發光器件中引入顏色轉換層的方法制備白光器件。顏色轉換層由聚集誘導發光材料和氧化石墨烯組成，其中聚集誘導發光材料吸收有機電致發光器件中發射的短波長光，并激發產生長波長光，顏色轉換層的光致發光和發光層的電致發光混合獲得白光。將氧化石墨烯摻雜到聚集誘導發光材料中，大大提高了聚集誘導發光材料的發光強度和光致發光效率，不僅可以獲得較高的器件性能，而且能夠簡化器件結構和制作工藝，提高器件的色穩定性，從而降低成本。此外，采用顏色轉換層可以制備倒置結構的發光器件，有利于獲得高性能、高穩定性的白光器件。本專利技術所提出的技術問題是這樣解決的 提供一種白光有機電致發光器件，包括導電基板、顏色轉換層、有機功能層和第二電極層，所述導電基板包括玻璃或柔性襯底和第一電極層，所述有機功能層包括空穴傳輸層、發光層和電子傳輸層，其特征在于，該白光有機電致發光器件自下而上依次由導電基板、顏色轉換層、有機功能層和第二電極層組成；所述發光層為藍光發光層或藍光和綠光共同摻雜的發光層，所述顏色轉換層包含氧化石墨烯和聚集誘導發光材料。按照本專利技術提供的白光有機電致發光器件，其特征在于，所述顏色轉換層的厚度為10 nm 100 nm，是由氧化石墨烯和發射黃光或紅光的聚集誘導發光材料組成。按照本專利技術提供的白光有機電致發光器件，其特征在于，所述的聚集誘導發光材料包含黃光或紅光聚集誘導發光材料其中，黃光聚集誘導發光材料包括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-對三聯苯、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；紅光聚集誘導發光材料為雙(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]噻本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種白光有機電致發光器件，包括導電基板、顏色轉換層、有機功能層和第二電極層，所述導電基板包括玻璃或柔性襯底和第一電極層，所述有機功能層包括空穴傳輸層、發光層和電子傳輸層，其特征在于，該白光有機電致發光器件自下而上依次由導電基板、顏色轉換層、有機功能層和第二電極層組成；所述發光層為藍光發光層或藍光和綠光共同摻雜的發光層，所述顏色轉換層包含氧化石墨烯和聚集誘導發光材料。

【技術特征摘要】
1.一種白光有機電致發光器件，包括導電基板、顏色轉換層、有機功能層和第二電極層，所述導電基板包括玻璃或柔性襯底和第一電極層，所述有機功能層包括空穴傳輸層、發光層和電子傳輸層，其特征在于，該白光有機電致發光器件自下而上依次由導電基板、顏色轉換層、有機功能層和第二電極層組成；所述發光層為藍光發光層或藍光和綠光共同摻雜的發光層，所述顏色轉換層包含氧化石墨烯和聚集誘導發光材料。2.根據權利要求I所述的白光有機電致發光器件，其特征在于，所述顏色轉換層的厚度為10 nm 100 nm，是由氧化石墨烯和發射黃光或紅光的聚集誘導發光材料組成。3.根據權利要求I所述的白光有機電致發光器件，其特征在于，所述的聚集誘導發光材料包含黃光或紅光聚集誘導發光材料其中，黃光聚集誘導發光材料包括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_對三聯苯、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；紅光聚集誘導發光材料為雙(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-聯苯乙烯-4H-吡喃及其衍生物、氟化硼絡合吡咯亞甲基中的至少一種。4.根據權利要求I所述的白光有機電致發光器件，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.根據權利要求I所述的白光有機電致發光器件，其特征在于，所述空穴傳輸層使用的有機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構化合物或聚合物材料中的一種或多種。6.根據權利要求I所述的白光有機電致發光器件，其特征在于，所述電子傳輸使用的有機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化合物或者蒽類化合物或者有機娃材料或者有機硼材料或者有機硫材料中的一種或多種。7.根據權利要求I所述的白光有機電致發光器件，其特征在于，所述發光層為主體材 料與客體染料摻雜的結構形式主體材料是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’-聯苯，1,4-雙[2-(3-N-乙烷咔唑)乙烯基]苯，二-[4-(N，N-聯甲苯-氨基)-苯基]環己烷，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)聯苯，三(2，4，6-三甲基-3-(吡啶-3-yl)苯)硼烷，.2，8-二(二甲苯磷...

【專利技術屬性】
技術研發人員：于軍勝，趙娟，馬柱，
申請(專利權)人：電子科技大學，
類型：發明
國別省市：