一種白光有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法

本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光器件
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及采用熱活化延遲熒光材料與磷光染料組合使用發(fā)出白光的有機(jī)電致發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
：經(jīng)過(guò)近三十年的發(fā)展，有機(jī)電致發(fā)光器件(英文全稱(chēng)為OrganicLightEmittingDevice，簡(jiǎn)稱(chēng)為OLED)作為下一代照明和顯示技術(shù)，具有色域?qū)?、響?yīng)快、廣視角、無(wú)污染、高對(duì)比度、平面化等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在照明和顯示上得到一定程度的應(yīng)用。受電致發(fā)光材料自身發(fā)光光譜的制約，單一的電致發(fā)光材料往往無(wú)法實(shí)現(xiàn)包括白光等在內(nèi)的特定的目標(biāo)光譜。若想通過(guò)單色電致發(fā)光材料實(shí)現(xiàn)白光等，調(diào)節(jié)發(fā)光器件出射光譜是常用方法之一，即在器件的出光一側(cè)引入含有熒光粉等顏色轉(zhuǎn)換材料的顏色轉(zhuǎn)換層。但是由于光轉(zhuǎn)換效率低，熒光顏色轉(zhuǎn)換層的厚度較厚，這不僅需要消耗較多的光轉(zhuǎn)換材料，同時(shí)也大大降低了出光效率。CN200410078651.9公開(kāi)了一種全色有機(jī)電致發(fā)光器件，在像素單元上面設(shè)置一層共用藍(lán)光層以避免空穴阻擋層的設(shè)置，從而減少一道掩膜蒸鍍工序，有效降低了工藝成本。然而，為了保證紅、綠子像素發(fā)出的光譜中不含藍(lán)光成分，通常對(duì)發(fā)光材料的能級(jí)有所限定，該文獻(xiàn)中，限定藍(lán)光材料的HOMO能級(jí)不低于5.5eV，大大限制了藍(lán)光材料的選擇范圍。為了簡(jiǎn)化工藝，人們發(fā)明了如圖1所示的藍(lán)光發(fā)光層和綠光/紅光發(fā)光層疊加組合方式產(chǎn)生白光的有機(jī)電致發(fā)光器件，發(fā)光層包括第一發(fā)光層041和第二發(fā)光層042，所示第一發(fā)光層041為藍(lán)光發(fā)光層，所述第二發(fā)光層042為摻雜有綠光染料和紅光染料的發(fā)光層；三星公司在CN103199197A也公開(kāi)了一種白光發(fā)光器件，其采用的發(fā)射層包括紅光發(fā)光區(qū)、綠光發(fā)光區(qū)和藍(lán)光發(fā)光區(qū)，其中所述藍(lán)色發(fā)光區(qū)的一部分覆蓋所述紅光發(fā)光區(qū)、綠光發(fā)光區(qū)，從而光線(xiàn)疊加后呈現(xiàn)白光。這種器件雖然可以省去濾光層制備步驟，但是該顯示裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制備工藝繁瑣，對(duì)于制備精度極高的OLED器件，工藝復(fù)雜意味著差錯(cuò)幾率增大，良品率降低。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：因此，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于現(xiàn)有技術(shù)中白光OLED發(fā)光層的制備過(guò)程中需要多組高精度掩膜板，且工藝路線(xiàn)復(fù)雜的問(wèn)題，進(jìn)而提供一種白光有機(jī)電致發(fā)光器件，其通過(guò)改變發(fā)光材料的布局方式，使發(fā)光層在制備過(guò)程中僅需要普通掩膜板即可完成。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種白光有機(jī)電致發(fā)光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的第一電極層、發(fā)光層和第二電極層，所述發(fā)光層包括發(fā)光主體材料和磷光染料，所述發(fā)光主體材料為三線(xiàn)態(tài)能級(jí)T1H＞2.7eV的雙極性熱活化延遲熒光材料，所述雙極性熱活化延遲熒光材料和所述磷光染料所發(fā)出的光形成白光。所述發(fā)光層中磷光染料的摻雜比例為0.1-18wt％。所述發(fā)光主體材料為高三線(xiàn)態(tài)的藍(lán)色雙極性熱活化延遲熒光材料，所述磷光染料為紅色磷光材料和綠色磷光材料的組合。所述紅色磷光材料摻雜比例為0.1-3wt％。所述發(fā)光主體材料為高三線(xiàn)態(tài)的藍(lán)色雙極性熱活化延遲熒光材料，所述磷光染料為橙色磷光材料或黃色磷光材料。高三線(xiàn)態(tài)的藍(lán)色雙極性熱活化延遲熒光材料選自式1-1至式1-21所示結(jié)構(gòu)化合物中的一種或其中幾種的混合物：所述發(fā)光主體材料為高三線(xiàn)態(tài)的橙色雙極性熱活化延遲熒光材料或黃色雙極性熱活化延遲熒光材料，所述磷光染料為藍(lán)色磷光材料。高三線(xiàn)態(tài)的橙色雙極性熱活化延遲熒光材料選自式2-1至式2-3所示結(jié)構(gòu)化合物中的一種或其中幾種的混合物：高三線(xiàn)態(tài)的黃色雙極性熱活化延遲熒光材料為選自式3-1至式3-9所示結(jié)構(gòu)化合物中的一種或其中幾種的混合物：所述的第一電極層和發(fā)光層之間置有第一有機(jī)層，所述的發(fā)光層和第二電極層之間設(shè)置有第二有機(jī)層。所述的第一有機(jī)層包括空穴注入層和/或空穴傳輸層，所述的第二有機(jī)層包括電子傳輸層和/或電子注入層。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)本發(fā)明提供的發(fā)光層包括發(fā)光主體材料和磷光染料，實(shí)現(xiàn)白光具有多種組合方式，具體為：當(dāng)所述的發(fā)光主體為高三線(xiàn)態(tài)的藍(lán)色雙極性熱活化延遲熒光材料時(shí)，所述的磷光染料為橙色磷光材料、黃色磷光材料，或紅色磷光材料與綠色磷光材料的組合；當(dāng)磷光染料為藍(lán)色磷光材料，所述的發(fā)光主體材料為高三線(xiàn)態(tài)的橙色雙極性熱活化延遲熒光材料或黃色雙極性熱活化延遲熒光材料。發(fā)光層的橫截面積和其他有機(jī)層相同，只采用一組掩膜板蒸鍍，因此本發(fā)明在制備發(fā)光層時(shí)只需要一組普通掩膜板，一次蒸鍍即可完成。而現(xiàn)有技術(shù)是二組精密掩膜板，需要二次對(duì)位，即便是圖1所示結(jié)構(gòu)，也需要二次對(duì)位。由于在對(duì)位過(guò)程中都存在一定的對(duì)位誤差，因此減少一次掩膜板的使用能夠有效減少誤差，提高產(chǎn)品良率。此外，精密掩膜板成本高昂，減少使用掩膜板也能夠降低設(shè)備成本。(2)本發(fā)明使用高三線(xiàn)態(tài)的藍(lán)色雙極性熱活化延遲熒光(TADF)材料做主體，橙色/黃色/紅+綠磷光材料做客體或高三線(xiàn)態(tài)的橙色/黃色雙極性熱活化延遲熒光(TADF)材料做主體，藍(lán)色磷光染料做客體制備OLED器件，可獲得低驅(qū)動(dòng)電壓的長(zhǎng)壽命高效率器件。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)具體實(shí)施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(shí)施方式，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有白光有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖圖2是本發(fā)明白光有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明白光有機(jī)電致發(fā)光器件的能量傳遞圖；圖中：01-第一電極層，02-空穴注入層，03-空穴傳輸層，04-發(fā)光層，041-第一發(fā)光層，042-第二發(fā)光層，05-電子傳輸層，06-電子注入層，07-第二電極層。具體實(shí)施方式下面將通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)施，而不應(yīng)該被理解為限于在此闡述的實(shí)施例。相反，提供這些實(shí)施例，使得本公開(kāi)將是徹底和完整的，并且將把本發(fā)明的構(gòu)思充分傳達(dá)給本領(lǐng)域技術(shù)人員，本發(fā)明將僅由權(quán)利要求來(lái)限定。在附圖中，為了清晰起見(jiàn)，會(huì)夸大層和區(qū)域的尺寸和相對(duì)尺寸。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)元件例如層、區(qū)域或基板被稱(chēng)作“形成在”或“設(shè)置在”另一元件“上”時(shí)，該元件可以直接設(shè)置在所述另一元件上，或者也可以存在中間元件。相反，當(dāng)元件被稱(chēng)作“直接形成在”或“直接設(shè)置在”另一元件上時(shí)，不存在中間元件。如圖2所示，本發(fā)明提供的一種白光有機(jī)電致發(fā)光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的第一電極層01、發(fā)光層04和第二電極層07，所述發(fā)光層04包括發(fā)光主體材料和磷光染料，所述發(fā)光主體材料為高三線(xiàn)態(tài)的雙極性熱活化延遲熒光材料，所述雙極性熱活化延遲熒光材料和所述磷光染料所發(fā)出的光形成白光，所述發(fā)光主體材料的三線(xiàn)態(tài)能級(jí)T1H＞2.7eV。所述發(fā)光層中磷光染料的摻雜比例為0.1-18wt％。本發(fā)明白光有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光層能量傳遞機(jī)理如圖3所示，藍(lán)色TADF材料作為主體時(shí)，一部分的激子通過(guò)三線(xiàn)態(tài)經(jīng)由反系間竄躍到主體材料的單線(xiàn)態(tài)上，再經(jīng)由能量轉(zhuǎn)移至磷光材料的三線(xiàn)態(tài)上，進(jìn)而發(fā)光。另外，還有一部分的藍(lán)色TADF材料作為發(fā)光材料使用，與摻雜的磷光材料所發(fā)的光混合，形成白光。優(yōu)選地，所述發(fā)光主體材料為高三線(xiàn)態(tài)的藍(lán)色雙極性熱活化延遲熒光材料，所述磷光染料為紅色磷光材料和綠色磷光材料的組合。所述紅色磷光材料摻雜比例為0.1-3wt％。作為另一種實(shí)施方式，所述發(fā)光主體材料為高三線(xiàn)態(tài)的藍(lán)色雙極性熱活化延遲熒光材料，所述磷光染料為橙色磷光材料或黃色磷光材料。高三線(xiàn)態(tài)的藍(lán)色雙極性熱活化延遲熒光材料選自式1-1至式1-21所示結(jié)構(gòu)化合物中的一種或其中幾種的混合物：作為另一種實(shí)施方式，所述發(fā)光主體材料為高三線(xiàn)態(tài)的橙色雙極性熱活化延遲熒光材料或黃色雙極性熱活化延遲熒光材料，所述磷光染料為藍(lán)色磷光材料。高三線(xiàn)態(tài)的橙色雙極性熱活化延遲熒光材料選自式2-1至式2-3所示結(jié)構(gòu)化合物中的一種或其中幾種的混合物：所述高三線(xiàn)態(tài)的黃色雙極性熱活化延遲熒光材料為選自式3-1至式3-9所示結(jié)構(gòu)化合物中的一種或其中幾種的混合物：所述的第一電極層和發(fā)光層之間置有第一有機(jī)層，所述的發(fā)光層和第二電極層之間設(shè)置有第二有機(jī)層。所述的第一有機(jī)層包括空穴注入層和/或空穴傳輸層，所述的第二有機(jī)層包括電子傳輸層和/或電子注入層。所述的橙色磷光材料為Ir(ppy)2(H2dcppy)，所述黃色磷光材料為(F-BT)2Ir(acac)或Ir(dphp)2(acac)，所述紅色磷光染料為Ir(piq)3、Ir(piq)2(acac)、Ir(btpy)3或Ir(2-phq)2(acac)，所述綠色磷光染料為Ir(4Fppy)3、Ir(ppy)3、Ir(ppy)2(acac)或Ir(mppy)3，其結(jié)構(gòu)式如下：實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)施例提供一種白光有機(jī)電致發(fā)光器件，包括層疊設(shè)置在基底上的第一電極層01(陽(yáng)極)、發(fā)光層04和第二電極層07；所述的第一電極層01(陽(yáng)極)和發(fā)光層04之間設(shè)置有第一有機(jī)層，所述的發(fā)光層04和第二電極層07之間設(shè)置有第二有機(jī)層，所述的第一有機(jī)層包括空穴注入層02和/或空穴傳輸層03，所述的第二有機(jī)層包括電子傳輸層05和/或電子注入層06。所述發(fā)光層04包括發(fā)光主體材料和磷光染料，所述發(fā)光主體材料為三線(xiàn)態(tài)能級(jí)T1H＞2.7eV的雙極性熱活化延遲熒光材料，所述雙極性熱活化延遲熒光材料和所述磷光染料所發(fā)出的光形成白光。本實(shí)施例器件的發(fā)光主體材料為高三線(xiàn)態(tài)的藍(lán)色雙極性熱活化延遲熒光材料，器件1的染料為橙色磷光材料，器件2和器件3染料為黃色磷光材料，器件4染料為紅色磷光材料和綠色磷光材料的組合。其他各層分別為：以ITO(氧化銦錫)作為陽(yáng)極；以HATCN作為空穴注入層；以TCTA作為空穴傳輸層；Bphen作為電子傳輸層；LiF作為電子注入層，Al作為陰極。具體地，各器件結(jié)構(gòu)如下：器件1：ITO/HAT-CN(7nm)/NPB(50nm)/TCTA(10nm)/式1-1：5wt％Ir(ppy)2(H2dcppy)(30nm)/Bphen(30nm)/LiF(0.7nm)/Al(150nm)；5wt％代表橙色磷光染料的摻雜比例，下述器件結(jié)構(gòu)中的百分比均表示相應(yīng)染料的摻雜比例。器件2：ITO/HAT-CN(7nm)/NPB(50nm)/TCTA(10nm)式1-17：10wt％Ir(dphp)2(acac)(30nm)/Bphen(30nm)/LiF(0.7nm)/Al(150nm)。器件3：ITO/HAT-CN(7nm)/NPB(50nm)/TCTA(10nm)式1-2：15wt％(F-BT)2Ir(acac)(30nm)/Bphen(30nm)/LiF(0.7nm)/Al(150nm)。器件4：ITO/HAT-CN(7nm)/NPB(50nm)/TCTA(10nm)/式1-5：3wt％Ir(piq)3：15wt％Ir(mppy)3(30nm)/Bphen(30nm)/LiF(0.7nm)/Al(150nm)。對(duì)上述器件1、器件2、器件3和器件4進(jìn)行測(cè)試，其結(jié)果如表1；表1實(shí)施例1器件1至器件4性能測(cè)試結(jié)果對(duì)器件1至器件4發(fā)光器件的性能進(jìn)行測(cè)試，如表1所示，在5000cd/m2亮度下，4種器件結(jié)構(gòu)都在CIEx,y(0.30，0.30)附近，是白光OLED器件，器件的電流效率都高于50cd/A，這說(shuō)明長(zhǎng)程能量轉(zhuǎn)移提高了激子利用率，進(jìn)而提高了器件效率。器件5至器件10與器件1結(jié)構(gòu)相同，其中發(fā)光主體材料和磷光染料分別見(jiàn)表2：表2器件5至器件10主要材料列表及性能測(cè)試結(jié)果器件5至器件10發(fā)光器件是由藍(lán)色熱活化延遲熒光材料作為主體材料，黃色磷光材料作為發(fā)光摻雜材料組成的，對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試，如表2所示，在5000cd/m2亮度下，器件5至器件10發(fā)光器件的CIEx,y都在(0.30，0.30)附近，是白光OLED器件，器件的電流效率都高于40cd/A，但由于器件9和器件10的磷光摻雜濃度過(guò)高導(dǎo)致的濃度猝滅，使得器件的電流效率有所下降。器件11至器件21與器件4結(jié)構(gòu)相同，其中發(fā)光主體材料和磷光染料分別見(jiàn)表3：表3器件11至器件21主要材料列表及性能測(cè)試結(jié)果器件11至器件21發(fā)光器件是由藍(lán)色熱活化延遲熒光材料作為主體材料，紅光磷光材料和綠光磷光材料作為發(fā)光摻雜材料組成的，對(duì)其性能進(jìn)行測(cè)試，如表3所示，在5000cd/m2亮度下，除了器件16，器件11至器件21發(fā)光器件的CIEx,y都在(0.30，0.30)附近，是白光OLED器件，器件16是由于缺少紅光發(fā)光材料，器件是藍(lán)綠光器件，表3中的白光器件電流效率都高于40cd/A，這說(shuō)明以藍(lán)色熱活化延遲熒光材料作為主體材料，紅光磷光材料和綠光磷光材料作為發(fā)光摻雜材料組成的白色有機(jī)電致發(fā)光器件具有高效率的特點(diǎn)。需要說(shuō)明的是，所述的主體材料可以為式1-1至式1-21所示結(jié)構(gòu)化合物中的一種，也可以為這些化合物以任意比例摻雜而成。實(shí)施例2本實(shí)施例2提供一種白色有機(jī)電致發(fā)光器件，器件結(jié)構(gòu)與實(shí)施例1相同，不同的是所述發(fā)光層所使用的主體材料和磷光染料。器件22：發(fā)光主體材料為高三線(xiàn)態(tài)的橙色雙極性熱活化延遲熒光材料，磷光染料為藍(lán)色磷光材料。器件22結(jié)構(gòu)：ITO/HAT-CN(7nm)/NPB(50nm)/TCTA(10nm)/式3-3：5wt％FIrtaz(30nm)/Bphen(30nm)/LiF(0.7nm)/Al(150nm)器件23：發(fā)光主體材料為高三線(xiàn)態(tài)的黃色雙極性熱活化延遲熒光材料，磷光染料為藍(lán)色磷光材料。器件23結(jié)構(gòu)如下：ITO/HAT-CN(7nm)/NPB(50nm)/TCTA(10nm)/式2-3：5wt％FIrpic(30nm)/Bphen(30nm)/LiF(0.7nm)/Al(150nm)。其中藍(lán)色磷光染料為FIrpic、FIrtaz，結(jié)構(gòu)式分別如下：對(duì)上述器件4和器件5進(jìn)行測(cè)試，其結(jié)果如表4；表4實(shí)施例2器件22至器件23的性能測(cè)試結(jié)果對(duì)器件22至器件23發(fā)光器件的性能進(jìn)行測(cè)試，如表4所示，在5000cd/m2亮度下，器件22和器件23發(fā)光器件的CIEx,y都接近于(0.30，0.30)，是白光OLED器件，由于熱活化延遲熒光材料的高三線(xiàn)態(tài)能級(jí)(T1H>2.7eV)，比藍(lán)光磷光染料的三線(xiàn)態(tài)能級(jí)高，這樣就可以保證能量從主體材料的單線(xiàn)態(tài)傳到藍(lán)色磷光染料的三線(xiàn)態(tài)上，并且阻止藍(lán)色磷光染料的三重激發(fā)態(tài)能量回傳至主體材料，有效提高了器件的效率。器件24至器件33與器件22結(jié)構(gòu)相同，其中發(fā)光主體材料和磷光染料分別見(jiàn)表5：表5器件24至器件33主要材料列表及性能測(cè)試結(jié)果器件序號(hào)主體材料磷光染料摻雜比例電流效率cd/Ax(V)y(V)器件24式2-1FIrpic0.5wt％57.60.270.29器件25式2-2FIrtaz1wt％47.80.260.27器件26式3-1FIrpic3wt％48.30.290.31器件27式3-2FIrtaz7wt％47.50.270.32器件28式3-4FIrpic12wt％51.10.240.33器件29式3-5FIrtaz14wt％48.40.260.29器件30式3-6FIrpic15wt％43.30.210.25器件31式3-7FIrtaz5wt％47.90.230.27器件32式3-8FIrpic12wt％48.40.300.29器件33式3-9FIrtaz6wt％47.90.230.29器件24至器件33發(fā)光器件同樣是由于熱活化延遲熒光材料的三線(xiàn)態(tài)能級(jí)(T1H>2.7eV)比藍(lán)光磷光染料的三線(xiàn)態(tài)能級(jí)高的原因，保證了能量從主體材料的單線(xiàn)態(tài)傳到藍(lán)色磷光染料的三線(xiàn)態(tài)上，并且阻止藍(lán)色磷光染料的三重激發(fā)態(tài)能量回傳至主體材料，其性能如表5所示，在5000cd/m2亮度下，器件24至器件33發(fā)光器件的CIEx,y都接近于(0.30，0.30)，是白光OLED器件，且器件的電流效率高于40cd/A。需要說(shuō)明的是，所述的主體材料可以為式2-1至式2-3所示結(jié)構(gòu)化合物中的一種，也可以為這些化合物以任意比例摻雜而成。需要說(shuō)明的是，所述的主體材料可以為式3-1至式3-9所示結(jié)構(gòu)化合物中的一種，也可以為這些化合物以任意比例摻雜而成。顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)需也無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3