专利名称：一种有机发光二极管的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种有机发光二极管。
背景技术：
有机发光二极管具有全固态、主动发光、高对比度、响应速度快、视角宽、色彩逼真、清晰度高、超薄和易于柔性显示等诸多优点，是信息领域正在崛起的新兴显示技术，继LCD之后有望成为未来20年成长最快的新型平板显示技术，已广泛应用于手机、个人数据处理器、汽车仪表盘等中小尺寸彩色显示。有机发光二极管依据发光层的不同可以实现红、绿、蓝或白光等不同发光颜色，特别是具有宽光谱的白光有机发光二极管的研究越来越受到关注。为了满足实际应用的要求，白光有机发光二极管需要具有高效率、高显色指数、高光谱稳定性和长寿命等性能特点。从材料角度来说，白光有机发光二极管通常分全荧光型、全磷光型和荧光/磷光混合型三类。全荧光型白光有机发光二极管具有高稳定性的优点，可以通过器件结构设计来实现高显色指数和光谱稳定性，但受量子统计理论的限制，该类器件往往表现了效率低的缺点，无法满足照明应用的要求。全磷光白光有机发光二极管具有高效率的优点，也可以实现高显色指数，但由于缺乏非常稳定的蓝光磷光发光材料，使制备的白光器件的寿命和光谱稳定性受到了影响。相比之下，荧光和磷光混合型白光有机发光二极管兼备了全荧光型器件的长寿命和全磷光型器件的高效率的优点。荧光和磷光混合型白光有机发光二极管通常采用红(磷光)、绿(磷光)和蓝(荧光)三发光层结构或红绿(磷光)和蓝(荧光)两发光层结构来实现高显色指数的白光发射，为了避免磷光层和荧光层之间由于Dexter能量传递造成的激子淬灭问题，往往在磷光发光层和荧光发光层之间引入另一个具有高三线态能级的有机层来分离它们，这种设计本身对材料的选择就有非常高的要求，并且多发光层或多源掺杂也带来了器件制备的复杂性，其光谱稳定性也没有从根本上得到很好的解决。现有技术中，荧光/磷光混合型白光有机发光二极管比较多，例如由G. Schwartz等人提出的一种白光有机发光二极管，该器件的蓝光来自于夹在红光磷光发光层和绿光磷光发光层之间的4P-NPD，4P-NPD本身具有高的三重态能级、小的单重态和三重态能级的劈裂和高的荧光量子效率，避免了荧光和磷光之间的淬灭。该器件总的最大的效率为20. 3%和57. 61m/W，在lOOOcd/m2亮度下达到了 16. 1%和37. 51m/W,显色指数为86。但该器件由于突光蓝光发光较弱,从而得到的光谱偏黄,并且其发射光谱随驱动电压的升高变化较大，表现出严重的光谱不稳定性。因此，针对白光有机发光二极管的现状，本发明人提出了一种新型的白光有机发光二极管。
发明内容
本发明解决的技术问题在于提供一种具有高效率、高显色指数和高光谱稳定性的有机发光二极管。
有鉴于此，本发明提供了一种有机发光二极管，包括衬底；设置于所述衬底上的第一电极；设置于所述第一电极上的第二电极；设置于所述第一电极和所述第二电极之间的有机发光单元；所述有机发光单兀包括依次叠加设置的红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层、间隔层和绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层；所述间隔层由空穴传输材料和电子传输材料组成。优选的，红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层中所述红光磷光染料在所述空穴传输材料的浓度为5 8wt%。优选的，绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层中所述绿光磷光染料在所述电子传输材料的浓度为0. 2^0. 5wt%。优选的，所述红光磷光染料为铱配合物，所述红光磷光染料的带隙小于3. IeV0优选的,红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层中所述空穴传输材料为N，N’ -双(I-萘基)-N，N，- 二苯基-1，I’ - 二苯基-4，4’ - 二胺、4，4’-环己基二(N，N-二(4-甲基苯基)苯胺)或4，4’，4"-三(N-咔唑)三苯胺。优选的，所述绿光磷光染料为三(2-苯基吡啶)合铱、乙酰丙酮酸二( 2-苯基吡啶)铱或三(2-对苯基吡啶)合铱，所述绿光磷光染料的带隙小于3. OeV0优选的，绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层中所述电子传输材料为二(2-羟基苯基吡啶)合铍。优选的,所述红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层的厚度为5 10nm,所述绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层的厚度为5 10nm。优选的，所述间隔层的厚度为2飞nm。优选的，所述有机发光单元包括空穴界面层；设置于所述空穴界面层上的空穴传输层；设置于所述空穴传输层上的电子/激子阻挡层；设置于所述电子/激子阻挡层上的红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层；设置于所述红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层上的间隔层；设置于所述间隔层上的绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层；设置于所述绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层上的电子传输/空穴阻挡层；设置于所述电子传输/空穴阻挡层上的电子界面层。在驱动电压的作用下，红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层获得能量，发出红光；同时绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层获得能量，发出蓝绿光，从而、在衬底一端得到红绿蓝三基色的白光发射。与现有技术相比，本发明在红光层掺杂了空穴传输材料，蓝绿光层掺杂了电子传输材料，且间隔层中含有电子传输材料和空穴传输材料，从而使电子与空穴复合的激子复合区域拓宽，激子复合区宽度的增加降低了三线态激子的浓度，避免了三线态-三线态激子淬灭以及空间电荷累积所导致的淬灭效应，在有利于得到高效率二极管的同时，激子复合区随电压变化也很小，使得光谱随亮度的增加变化较小，因此提高了光谱的稳定性。另一方面，由于间隔层的引入拓宽了电子与空穴复合的激子复合区域的宽度，使其存在于红光层和蓝绿光层中，激子被两个发光层充分利用，从而提高了二极管的发光效率。实验结果表明，本发明制备的有机电致发光二极管的最大电流效率为31. 9cd/A，最大的功率效率为35. 91m/W，最大的外量子效率为13. 9%，同时二极管具有很好的光谱稳定性，显色指数达到了 90。
图I为本发明实施例突光/磷光混合型白光有机发光二极管的结构不意图；图2为本发明实施例I制备的有机发光二极管的电流密度-亮度-电压特性曲线图；图3为本发明实施例I制备的二极管的电流密度-功率效率-电流效率-量子效率特性曲线图；图4为本发明实施例I制备的二极管在不同亮度下的电致发光光谱图；图5为实施例2制备的荧光/磷光混合型白光有机发光二极管的电流密度-亮度-电压特性曲线图；图6为本发明实施例2制备的二极管的电流密度-功率效率-电流效率-量子效率特性曲线图；图7为本发明实施例2制备的二极管在不同亮度下的电致发光光谱图；图8为实施例3制备的荧光/磷光混合型白光有机发光二极管的电流密度-亮度-电压特性曲线图；图9为本发明实施例3制备的二极管的电流密度-功率效率-电流效率-量子效率特性曲线图；图10为本发明实施例3制备的二极管器件在不同亮度下的电致发光光谱图。
具体实施例方式为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。本发明实施例公开了一种有机发光二极管，包括衬底；设置于所述衬底上的第一电极；设置于所述第一电极上的第二电极；设置于所述第一电极和所述第二电极之间的有机发光单元；所述有机发光单兀包括依次叠加设置的红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层、间隔层和绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层；所述间隔层由空穴传输材料和电子传输材料组成。与现有技术相比，本发明在有机发光单兀设置了红光磷光染料掺杂空穴传输材料的红光层和绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料的蓝绿层，并且在红光层和蓝绿光层之间设置了含有电子传输材料和空穴传输材料的间隔层，此种设置方式可以使空穴和电子复合为激子的区域扩大，将激子复合区控制在发光层内，从而提高二极管的发光效率、显色指数和光谱稳定性。另外，本发明还通过控制绿光磷光掺杂剂在其荧光主体电子传输材料中的浓度，实现了红光和绿光来源于磷光客体和蓝光来源于突光主体的宽光谱白光有机发光二极管。本领域技术人员熟知的，有机发光二极管通常包括阳极、阴极以及位于两个电极之间的有机电致发光单兀，而有机电致发光单兀至少包括一个空穴传输层、一个发光层和一个电子传输层。按照本发明，所述有机发光单元优选包括空穴界面层；设置于所述空穴界面层上的空穴传输层；设置于所述空穴传输层上的电子/激子阻挡层；设置于所述电子/激子阻挡层上的红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层；设置于所述红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层上的间隔层；设置于所述间隔层上的绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层；设置于所述绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层上的电子传输/空穴阻挡层；设置于所述电子传输/空穴阻挡层上的电子界面层。图I为本发明实施例优选的有机发光二极管的结构示意图，包括衬底I、阳极2、空穴界面层3、空穴传输层4、电子/激子阻挡层5、红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层6、间隔层7、绿光磷光染 料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层8、电子传输/空穴阻挡层9、电子界面层10和阴极11。本发明所述白光有机发光二极管的发光原理具体为在驱动电压比的作用下，空穴从阳极2注入，经空穴界面层3、空穴传输层4和电子/激子阻挡层5后，依次进入红光磷光染料掺杂发光层6、间隔层7、绿光磷光染料掺杂发光层8 ;而电子从阴极11注入，经过电子界面层10和电子传输/空穴阻挡层后依次进入8、7和6层。在红光层6内红光能源来源分为两部分一部分是红光磷光染料捕获电子，与进入红光层的空穴直接复合形成激子，激发红光染料发光；另一部分是由红光层中的空穴传输材料上形成的激子，其能量传递给红光磷光染料，使红光磷光染料发光。在蓝绿光层8内，空穴与电子在蓝光主体材料分子上直接复合形成激子，使蓝光主体材料发光，蓝绿层中的电子传输材料上形成的激子，其部分能量传递给绿光磷光染料，使绿光磷光染料发光。最后，从衬底I 一端得到红蓝绿三基色的白光发射，从而得到发白光二极管。按照本发明，所述衬底I优选为玻璃或柔性聚合物。所述第一电极2优选为阳极，所述阳极的材料优选为氧化铟锡(IT0)、导电聚合物或透明电极，所述阳极的功函数优选为
4.7eV 5. 2eV0所述空穴界面层3的材料优选为五氧化二钒、三氧化钥或三氧化钨，其厚度优选为2 20nm。所述空穴传输层4优选为高带隙高迁移率的空穴传输材料，其带隙大于3. IeV,空穴迁移率大于10_4cm2/V-S,优选为N，N’-双(I-萘基)_N，N’ - 二苯基_1，I’_ 二苯基_4，4’- 二胺(NPB)，4，4’-环己基二(N，N-二(4-甲基苯基)苯胺)(TAPC)或 4，4’，4 "-三(N-咔唑)三苯胺(TCTA)，其厚度优选为5(T70nm。电子/激子阻挡层5优选为宽带隙空穴传输材料，其带隙大于3. 4eV,空穴迁移率大于10_4Cm2/V S，其厚度为5 8nm，优选为TCTA或 TAPC。所述红光磷光染料掺杂发光层6优选为可发红光的铱配合物,此种材料优选满足下列条件它的最高被占据轨道(HOMO)为2. 3eV^2. 6eV，最低未占据轨道(LUMO)为5. 5e疒5. 7eV，带隙小于3. 2eV。本发明所述红光磷光染料的带隙优选小于3. 2eV，能够保证红光磷光染料至少可以捕获一种载流子，使载流子可在红光磷光染料上直接复合发光，若红光磷光染料带隙宽度大于3. 2eV，将会影响载流子在红光染料上直接复合发光，进而影响器件的光谱和发光效率。所述红光磷光染料在所述空穴传输材料的浓度优选为5 8wt%。在所述红光层6中掺杂有空穴传输材料，可以保证来自阳极的空穴进入红光发光层与来自阴极的电子复合，从而形成激子，激子将能量传递给红光磷光染料，其将电能转化为分子内能，使红光磷光染料受到激发，从基态跃迁到激发态，当受激发分子从激发态回到基态时辐射跃迁而产生发光现象，使红光磷光染料发射红光。本发明所述红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层6中，所述空穴传输材料优选为高空穴迁移率的空穴传输材料，较高的空穴迁移率才能保证从阳极注入的空穴快速的迁移至发光层，从而提高器件的发光效率，所述空穴传输材料的带隙优选大于3. IeV0所述红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层6的厚度优选为5 10nm。本发明所述间隔层7由空穴传输材料和电子传输材料组成。所述空穴传输材料和 电子传输材料的三重态能级优选不低于2. 5eV，将红光层6与蓝绿层8隔开的目的是为了防止绿光磷光染料分子和红光磷光染料分子之间三线态的能量传递过程，如果这一过程发生，将会导致绿光严重缺失。间隔层7中所述空穴传输材料与所述电子传输材料的比例优选通过间隔层中所米用的空穴传输材料与电子传输材料来确定，若空穴传输材料的空穴迁移率大于电子传输材料的电子迁移率，则应当适当减少空穴传输材料的比例，反之，则应当适当增加空穴传输材料的比例。所述比例的选择取决于两种传输材料的迁移率，以调节电子和空穴在激子复合区的分布，从而有利于调节出高显色指数的白光光谱。通过调节间隔层中所述空穴传输材料与所述电子传输材料的比例，能够改变激子复合区内激子的分布，控制进入红光发光层6和蓝绿光发光层8内激子的数目比例，从而得到白光光谱中红绿蓝三个峰的最佳比例，实现二极管的高显色指数。间隔层中所述空穴传输材料与电子传输材料的比例优选为1:1。所述间隔层7的厚度优选为2 5nm，较厚的间隔层会导致激子的分布不容易控制，很难得到高显色性的白光光谱，因此间隔层厚度优选限定在2飞nm，既保证了红光发光层6与蓝绿发光层8之间无法发生Dexter能量传递，又不会因为厚度太厚影响器件性能和光谱。按照本发明，所述绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层8由绿光磷光染料掺杂一种可发蓝光的电子传输材料形成。所述绿光磷光染料的带隙优选小于3. OeV0所述绿光磷光染料优选为三(2-苯基吡啶)合铱(Ir (ppy)3)、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡唆)铱((PPy)2Ir (acac))或三(2-对苯基卩比卩定)合铱(Ir (mppy)3)。所述绿光磷光染料在所述电子传输材料的浓度优选为0. 2^0. 5%，绿光磷光掺杂剂在荧光主体中的浓度直接影响蓝、绿光的发光强度。若浓度大于0. 5wt%，光谱中的蓝光成分相对较低，不能得到较好的白光发射；若浓度小于0. 2wt%,光谱中的蓝光成分相对较大，绿光强度不足，同样得不到高显色指数的白光光谱，同时也会导致器件发光效率过低。因此绿光磷光染料掺杂浓度优选为0. 2wt%^0. 5wt%是实现最优光谱的最佳浓度范围，能够保证主体材料发出蓝光，即在蓝绿光发光层8内实现了蓝光主体和绿光磷光掺杂剂同时发光。在同一个有机发光层内同时实现蓝、绿两种光的发射，减少了发光层的数量，简化了器件的制备工艺。另外，若采用较高的掺杂浓度使得客体染料对载流子的捕获作用加强，从而导致器件的驱动电压升高，发光光谱随电压变化加重，在本发明提出的浓度范围内，由于浓度比较低，载流子捕获效应大大降低，避免了高浓度下的上述缺点，使得器件综合性能提高。其次，由于目前常用的磷光掺杂剂成本较高，本发明使用较低的绿光磷光掺杂浓度，使绿光磷光掺杂剂的使用量为通常使用量的1/16 1/40，有效降低了器件的制作成本。所述发光层8的厚度优选为5 10nm。所述电子传输/空穴阻挡层9优选为一种宽带隙高迁移率电子传输材料，其带隙优选为3. IeV,电子迁移率大于10_4Cm2/V s，其厚度优选为3(T50nm。所述电子界面层10优选为氟化锂、碳酸锂、碳酸铯或氟化铯，其厚度优 选为0. 5^1. 5nm。在本发明中，关于有机发光二极管每层的厚度本发明优选进行了限定，空穴界面层3和电子界面层的10的厚度有利于空穴和电子向有机层的有效注入；而空穴传输层4和电子传输空穴阻挡层9的厚度范围使得进入到发光层的空穴和电子更加平衡，提高了载流子复合的效率；发光层的厚度既能使得激子被充分利用，不能过厚使得器件驱动电压太高。综上所述，各层厚度是经过优化得到的，目的在于同时实现高效率、高显色指数和高光谱稳定性的白光发射。本发明通过在发光单元设置红光磷光染料掺杂发光层6、间隔层7、绿光磷光染料掺杂发光层8,并且间隔层7中含有电子传输材料和空穴传输材料，使空穴与电子的复合区域拓宽，从而使激子能够得到充分利用，使有机发光二极管具有高效率、高稳定性和高显色指数。另外，本发明还限制了绿光磷光染料在电子传输材料中的浓度，从而使得作为主体的电子传输材料发出蓝光，在这一层内实现了蓝光主体和绿光磷光掺杂剂同时发光，在同一个有机发光层内同时实现蓝、绿两种光的发射，减少了发光层的数量，简化了器件的制备工艺。实验结果表明，本发明制备的白光有机电致发光二极管的最大电流效率为31. 9cd/A，最大的功率效率为35. 91m/W，最大的外量子效率为13. 9%，在lOOOcd/m2亮度下电流效率、功率效率和外量子效率分别达到了 27. 6cd/A、25. 21m/W和13. 0%，同时二极管具有很好的光谱稳定性，显色指数达到了 90。本发明所述有机发光二极管的制备方法，具体按下述方法制备先将ITO玻璃上的ITO层2光刻成细条状的电极，然后清洗，氮气吹干，并在真空烘箱内在120°C烘烤0. 5 lh，用氧等离子体处理f5min，然后把它转移到真空镀膜系统中，待真空度达到1 5X 10_4Pa时，依次在ITO层2上蒸镀空穴界面层3，空穴传输层4，电子/激子阻挡层5,红光磷光染料掺杂发光层6,间隔层7,绿光磷光染料掺杂发光层8,电子传输/空穴阻挡层9，电子界面层10和阴极11，其中两个电极相互交叉部分形成器件的发光区，发光区面积为16mm2，空穴界面层3的厚度为2 20nm，空穴传输层4厚度在5(T70nm、电子/激子阻挡层5厚度为5nm，发光层6厚度在5 10nm，间隔层7为2飞nm，发光层8厚度在5 10nm，电子传输/空穴阻挡层9的厚度为3(T50nm，电子界面层10的厚度为0. 5 I. 5nm，阴极10的厚度为IOOlOOnm。空穴界面层和电子界面层的蒸发速率控制在0. lnm/s 0. 3nm/s,空穴传输层4、电子/激子阻挡层5、发光层6、间隔层7、发光层8和电子传输/空穴阻挡层9中的有机材料的蒸发速率控制在0. lnm/s 0. 2nm/s,掺杂的磷光染料的蒸发速率控制在0. Olnm/s^O. 001nm/s,衬底的蒸发速率控制在lnm/s。为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的有机发光二极管进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。实施例I先将玻璃衬底I上的ITO阳极2光刻成4晕米宽、30晕米长的电极,然后清洗,氮气吹干，把该玻璃放置到真空烘箱内在120°C烘烤30min后，用氧等离子体处理2min，把该玻璃放到真空镀膜系统中。当真空镀膜系统真空度达到f 5X 10_4Pa时，依次在ITO阳极2上蒸镀MoO3的空穴界面层3、NPB的空穴传输层4、TAPC的电子/激子阻挡层5、红光磷光染料Ir (MDQ)2 (aea。)掺杂空穴传输材料TCTA的发光层6、空穴传输材料TCTA和电子传输材料Be (PP) 2混合的间隔层7、绿光磷光染料(ppy) 2Ir (ac;ac;)掺杂电子传输材料Be (PP) 2的发光层8、Be (PP) 2的电子传输/空穴阻挡层9、LiF的电子界面层10和金属Al的阴极11，其中两个电极相互交叉部分形成器件的发光区，发光区面积为16平方毫米，空穴界面层3、空穴传输层4、电子/激子阻挡层5、红光磷光染料掺杂发光层6、间隔层7、绿光磷光染料掺杂发光层8、电子传输/空穴阻挡层9、电子界面层10和阴极11的厚度分别为8、60、5、5、3、
5、30、1 和 200nm, M0O3 和 LiF 的蒸发速率控制在 0. lnm/s, NPB、TAPC, TCTA、Be (PP) 2 的蒸发速率控制在0. 2nm/s，Ir (MDQ)2 (aea。)掺杂TCTA发光层中Ir (MDQ) 2 (aea。)的掺杂浓度控制在0. 005nm/s, (ppy)2Ir (acac)掺杂Be (PP)2发光层中(ppy)2Ir (acac)的掺杂浓度控制在0. 0004nm/s, Al的蒸发速率控制在lnm/s。对于发光层中的掺杂和间隔层的混合,两种有机材料在不同的蒸发源中同时蒸镀，Ir (MDQ) 2 Uea。)的浓度控制在5wt%, (ppy) 2Ir (acac)控制为0. 2wt%, TCTA和Be (PP)2的重量比控制在1:1。最终制备成结构为IT0/Mo03/NPB/TAPC/Ir (MDQ) 2 (acac) TCTA/TCTA Be (PP) J (ppy) 2Ir (acac) Be (PP) 2/Be (PP) 2/LiF/Al的荧光/磷光混合型白光有机发光二极管。图2为荧光/磷光混合型白光有机发光二极管的电流密度-亮度-电压特性曲线图，图中〇曲线为有机发光二极管的亮度-电压曲线，□曲线为有机发光二极管的电流密度-电压曲线，由图2可知，器件的起亮电压为2. 7伏，器件的最大亮度超过了 40000cd/m2，在3. 5伏电压下的亮度为lOOOcd/m2。图3为器件的亮度-功率效率_电流效率_量子效率特性曲线图，图中□曲线为二极管的电流效率曲线，〇为二极管的功率效率曲线，A曲线为二极管的外量子效率曲线，由图3可知，器件的最大电流效率为26. lcd/A，最大的功率效率为28. 31m/W，最大的外量子效率为11. 5%，在lOOOcd/m2亮度下电流效率、功率效率和外量子效率分别达到了 22. 4cd/A、19. 81m/W和9. 9%。图4为器件在不同亮度下的电致发光光谱图，图中■曲线为二极管在100cd/m2亮度下的发光光谱曲线， 曲线为二极管在IOOOcd/m2亮度下的发光光谱曲线，▲曲线为二极管在lOOOOcd/m2亮度下的发光光谱曲线，由图4可知，二极管器件具有很好的白光发射和非常好的光谱稳定性，色度坐标(0. 40，0.41)，显色指数达到了 94。实施例2制备方法和实施例I的相同，区别在于(PPy)2Ir (aea。)在Be (PP)2中的掺杂浓度控制在0. 3wt%。图5为实施例2制备的荧光/磷光混合型白光有机发光二极管的电流密度-亮度-电压特性曲线，图中〇曲线为有机发光二极管的亮度-电压曲线，口曲线为有机发光二极管的电流密度-电压曲线，由图5可知，器件的起亮电压为2. 6伏，器件的最大亮度超过了 50000cd/m2，在3. 3V电压下的亮度为lOOOcd/m2。图6为器件的亮度-功率效率_电流、效率-量子效率特性曲线，图中□曲线为二极管的电流效率曲线，〇为二极管的功率效率曲线，A曲线为二极管的外量子效率曲线，由图6可知，器件的最大电流效率为29. 4cd/A，最大的功率效率为34. 21m/W，最大的外量子效率为13. 8%，在lOOOcd/m2亮度下电流效率、功率效率和外量子效率分别达到了 25. 4cd/A、23. Olm/W和11. 9%。图7为器件在不同亮度下的电致发光光谱，图中□曲线为二极管在lOOcd/m2亮度下的发光光谱曲线，〇曲线为二极管在1000cd/m2亮度下的发光光谱曲线，A曲线为二极管在10000cd/m2亮度下的发光光谱曲线，由图7可知，二极管器件具有很好的白光发射和非常好的光谱稳定性，色度坐标(0. 42,0. 44),显色指数达到T 90。实施例3制备方法和实施例I的相同，区别在于(PPy)2Ir (aea。)在Be (PP)2中的掺杂浓度控制在0. 5wt%。图8为实施例3制备的荧光/磷光混合型白光有机发光二极管的电流密度-亮 度-电压特性曲线，图中〇曲线为有机发光二极管的亮度-电压曲线， 曲线为有机发光二极管的电流密度-电压曲线，由图8可知，器件的起亮电压为2. 6伏，器件的最大亮度超过了 40000cd/m2，在3. 5伏电压下的亮度为lOOOcd/m2。图9为器件的亮度-功率效率_电流效率-量子效率特性曲线，图中■曲线为二极管的电流效率曲线， 为二极管的功率效率曲线，A曲线为二极管的外量子效率曲线，由图9可知，器件的最大电流效率为31. 9cd/A，最大的功率效率为35. 91m/W，最大的外量子效率为13. 9%，在lOOOcd/m2亮度下电流效率、功率效率和外量子效率分别达到了 27. 6cd/A、25. 21m/W和13. 0%。图10为器件在不同亮度下的电致发光光谱，图中■曲线为二极管在100cd/m2亮度下的发光光谱曲线，! 曲线为二极管在1000cd/m2亮度下的发光光谱曲线，A曲线为二极管在10000cd/m2亮度下的发光光谱曲线，由图10可知，二极管器件具有很好的白光发射和非常好的光谱稳定性，显色指数达到了 87。以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求
1.一种有机发光二极管，其特征在于，包括 衬底； 设置于所述衬底上的第一电极； 设置于所述第一电极上的第二电极； 设置于所述第一电极和所述第二电极之间的有机发光单元； 所述有机发光单兀包括依次叠加设置的红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层、间隔层和绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层； 所述间隔层由空穴传输材料和电子传输材料组成。
2.根据权利要求I所述的有机发光二极管，其特征在于，红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层中所述红光磷光染料在所述空穴传输材料的浓度为5 8wt%。
3.根据权利要求I所述的有机发光二极管，其特征在于，绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层中所述绿光磷光染料在所述电子传输材料的浓度为0. 2^0. 5wt%。
4.根据权利要求I所述的有机发光二极管，其特征在于，所述红光磷光染料为铱配合物，所述红光磷光染料的带隙小于3. IeV0
5.根据权利要求I所述的有机发光二极管，其特征在于，红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层中所述空穴传输材料为N，N’ -双(I-萘基)-N，N’ - 二苯基-1，I’ - 二苯基-4，4’ - 二胺、4，4’-环己基二(N，N-二(4-甲基苯基)苯胺)或4，4’，4"-三(N-咔唑)三苯胺。
6.根据权利要求I所述的有机发光二极管，其特征在于，所述绿光磷光染料为三(2-苯基吡唆)合铱、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱或三(2-对苯基吡啶)合铱，所述绿光磷光染料的带隙小于3. OeV0
7.根据权利要求I所述的有机发光二极管，其特征在于，绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层中所述电子传输材料为二(2-羟基苯基吡啶)合铍。
8.根据权利要求I所述的有机发光二极管，其特征在于，所述红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层的厚度为5 10nm，所述绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层的厚度为5 10nm。
9.根据权利要求I所述的有机发光二极管，其特征在于，所述间隔层的厚度为2飞nm。
10.根据权利要求I所述的有机发光二极管，其特征在于，所述有机发光单元包括 空穴界面层； 设置于所述空穴界面层上的空穴传输层； 设置于所述空穴传输层上的电子/激子阻挡层； 设置于所述电子/激子阻挡层上的红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层； 设置于所述红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层上的间隔层； 设置于所述间隔层上的绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层； 设置于所述绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层上的电子传输/空穴阻挡层； 设置于所述电子传输/空穴阻挡层上的电子界面层。
全文摘要
本发明提供一种有机电致发光二极管，包括衬底；设置于所述衬底上的第一电极；设置于所述第一电极上的第二电极；设置于所述第一电极和所述第二电极之间的有机发光单元；所述有机发光单元包括依次叠加设置的红光磷光染料掺杂空穴传输材料发光层、间隔层和绿光磷光染料掺杂可发蓝光的电子传输材料发光层；所述间隔层由空穴传输材料和电子传输材料组成。本发明通过在发光单元设置红光磷光染料掺杂发光层、间隔层、绿光磷光染料掺杂发光层，并且间隔层中含有电子传输材料和空穴传输材料，使空穴与电子的复合区域拓宽，从而使激子能够得到充分利用，使有机发光二极管具有高效率、高稳定性和高显色指数。
文档编号C09K11/06GK102751449SQ20121025574
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月23日 优先权日2012年7月23日
发明者代岩峰, 刘一鹏, 孙宁, 张智强, 王艳平, 赵方超, 陈江山, 马东阁 申请人:中国科学院长春应用化学研究所