专利名称：一种有机电致白光器件及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种有机电致白光器件，还涉及该器件的制备方法，属于有机电致发光
背景技术：
当今，随着多媒体技术的发展和信息社会的来临，对平板显示器性能的要求越来越高。近年新出现的三种显示技术等离子显示器、场发射显示器和有机电致发光显示器，均在一定程度上弥补了阴极射线管和液晶显示器的不足。其中，有机电致发光显示器具有自主发光、低电压直流驱动、全固化、宽视角、颜色丰富等一系列的优点，与液晶显示器相比，有机电致发光显示器不需要背光源，视角大，功率低，其响应速度可达液晶显示器的1000倍，其制造成本却低于同等分辨率的液晶显示器，因此，有机电致发光显示器具有广阔的应用前景。
有机电致发光显示器(又称有机发光二极管，organic light emitting diode，OLED)的研究始于20世纪60年代，Pope等人(Pope M，Kallmann HP，and Magnante P.J.CHEM.PHYS.，1963，38，2042)首次报道了蒽单晶的电致发光现象，揭开了有机固体电致发光的序幕。1987年，美国柯达公司的研究人员C.W Tang等(C.W.Tang，S.A.Vanslyke，Appl.Phys.Lett.，1987，51，913)在总结前人工作的基础上，提出了双层结构的设计思想，选择具有较好成膜性能的三芳胺类衍生物和8-羟基喹啉铝配合物(Alq3)分别作为空穴传输层和发光层(兼电子传输层)，得到了高量子效率(1％)、高发光效率(1.5lm/W)、高亮度(＞1000cd/m2)和低驱动电压(＜10V)的有机电致发光器件；1990年，剑桥大学Cavendish实验室的R.H.Friend等(Burroughes JH，Bradley DDC，Brown AR，R.H.Friend.Nature(London)，1990，347，539)以聚对苯撑乙烯(PPV)为发光层材料制成了聚合物电致发光器件，开辟了发光器件的又一个新领域——聚合物薄膜电致发光器件。这两个突破性进展使人们看到了有机电致发光器件作为新一代平板显示器件的潜在希望。
全彩色、大面积、高信息量的平板显示器是OLED发展的最重要目标之一。随着单色发光显示的日趋成熟，对全彩显示器件的研究也蓬勃兴起。全色图像显示需要获得在可见光波长范围内连续可调的颜色，目前有机电致发光实现彩色显示的方法有如下几种a、分别制备红、绿、蓝(即RGB)三原色的发光中心，然后调节三种颜色的发光强度以实现不同的颜色组合。
b、制备发白光的器件，然后通过滤色膜得到三原色，重新组合三原色从而实现彩色显示。
c、制备发蓝光的器件，然后通过蓝光激发其它发光材料分别得到红光和绿光，从而进一步得到彩色显示。
d、将红、绿、蓝发光器件纵向堆叠，从而实现彩色显示。
在上述方法中，方法d制备过程中的工艺非常复杂。基于方法a的全彩色器件尽管已有产品问世，但精密的像素制备需要高质量的蒸镀模板，由此带来精确对位的困难，使得分辨率难以提高。方法b、c都不需要精密的像素对位，与方法c相比，方法b最大的优点便是可以直接应用液晶显示(LCD)的彩色滤光片。因此，近来人们纷纷把目光转向白光加滤色膜的方案，高效率白光器件成为OLED领域的一个研究热点。
白色有机电致发光研究，因其广泛的应用前景发展很快。对于荧光器件，目前已有最大亮度已超过50000cd/m2的报道(Cheon K.O，Shinar J.APPL.PHYS.LETT.，2002，81，1738)，远远超过普通照明用的荧光灯(～3000cd/m2)；但该器件最大能量效率为4.1lm/W(对应的外量子效率～3％)，低于平板光源的要求(在1000lm的照度下，能量效率超过30lm/W)，因此提高效率是有机电致发光的主要研究目标之一。
有机固体中的最低能量激发态分为单线态和三线态，后者导致磷光发射。磷光是激发态辐射跃迁的另一重要类型，是激发态分子失活到多重性不同的低能状态时所释放的能量。通常观察到的磷光都是从第一激发三线态(T1)向基态跃迁时所释放的辐射。根据自旋统计估算，在电激发条件下，空穴和电子结合成单线态和三线态激子的几率分别为25％和75％。对荧光材料而言，它只能通过单线态——单线态能量转移的方式来形成单线态激子，因而由单线态发光材料制备的器件的最高内量子效率为25％。实际应用中，由于器件界面折射等因素的影响，利用荧光材料制备的有机电致发光器件的外量子效率最高为5％。而对某些磷光材料而言，它既能通过三线态——三线态能量转移的方式来利用形成的三线态激子，又能通过单线态——单线态能量转移的方式然后经单线态——三线态的系间窜越来利用形成的单线态激子，因而由磷光材料组成的器件的最高内量子效率可达100％，外量子效率理论上可以是荧光材料器件的四倍(Baldo MA，O′Brien DF，You Y，et al.NATURE，1998，395，151)。
最近，有研究表明，在小分子器件中使用Pt或Ir等重金属的有机磷光配合物能得到将近100％的内量子效率，这些所谓的电致磷光OLEDs(Electrophosphorescent OLEDs，PHOLEDs)已经证明能在可见光区发光，并且通过直接三线态发射或在磷光分子间形成三线态激基缔合物来制备高效白光OLED器件。目前，基于三线态发光的绿色电致发光器件功率效率已达80lm/W，对应的外量子效率超过20％，内量子效率接近100％。(Fukase A，Dao KLT，Kido J.POLYM ADVAN TECHNOL，2002，13，601)。
实现100％内量子效率的另一条途径是采用磷光敏化荧光(Baldo MA，Thompson ME，Forrest SR.NATURE，1998，403，750)。Baldo等的研究表明，在基质中掺入磷光敏化剂和荧光染料，基质可将三线态能量传递给磷光敏化剂(T1*→T2*)，敏化剂再将能量传递给荧光染料分子(T2*→S3*)，最后荧光染料以荧光形式发光。磷光敏化荧光的相关工作引起了人们的广泛关注，因为在室温下能有效地从三线态发出磷光的有机化合物为数甚少，相反能有效发出荧光的化合物则为数甚多，磷光敏化荧光提供了广泛的材料选择范围；而且在该发光过程中，不存在三线态-三线态湮灭现象，这就避免了器件在大电流下效率会迅速下降的现象。
磷光敏化剂的选择，对于实现高效率的敏化荧光非常关键。磷光敏化荧光体系中，通过“多级瀑布式”(cascade)的能量传递，实现100％内量子效率的荧光发射。这通常要求基质的能量高于磷光敏化剂的能量，而磷光敏化剂的能量高于荧光染料的能量，这在一定程度上限制了磷光敏化荧光的应用，目前报道的磷光敏化荧光体系均采用绿色磷光染料和红色荧光染料，最终实现高效的红色荧光(Kawamura Y，Yanagida S，Forrest SR.J.APPL.PHYS.，2002，92，87)。
Gang Cheng等(Gang Cheng，Feng Li，et al.APPL.PHYS.LETT.，2003，82，4224)以CBP作为host，掺杂Ir(ppy)3和2％的DCJTB，其中Ir(ppy)3作为敏化剂，敏化DCJTB发出橙红色光，混合NPB(同时作为空穴传输层)发出的蓝光而得到白光。通过调节Ir(ppy)3的浓度和CBP层的厚度来调节发光强度和色纯度，。在4％Ir(ppy)3和18nm的CBP层时，最大亮度和效率分别为11200cd/m2和6.8cd/A。
从已有的利用磷光敏化荧光获得白光的结果来看，一般都是采取绿色磷光染料敏化红色荧光染料，再混合蓝色荧光来得到白光。由前述内容可知，一般而言，荧光的发光效率是低于磷光的。因此用这种方法获得的白光，其效率相对不高。
发明内容
本发明的目的是提供一种发光效率高、亮度大、稳定性好的有机电致白光器件。
本发明的另一目的是提供一种有机电致白光器件的制备方法。
为实现上述目的，本发明的一个技术方案提供了一种有机电致白光器件，该器件结构依次包括透明基片、阳极层、有机功能层和阴极层，有机功能层中包括发光层，发光层中包括主体材料、蓝色磷光染料和红色荧光染料。
在本发明的有机电致白光器件中的磷光染料的平均掺杂浓度为1～20wt％。
在本发明的有机电致白光器件中的荧光染料的平均掺杂浓度为0.05～1wt％。
本发明的有机电致白光器件中的发光层主体材料为咔唑类、芴类化合物中的一种材料。包括聚乙烯咔唑，4，4’-N，N’-二咔唑-联苯，N，N’-二咔唑基-1，4-二亚甲基苯或9，9-二(4-二咔唑-苯基)芴等化合物。
本发明的有机电致白光器件中的蓝色磷光染料为金属有机配合物，包括二[2-(4，6-二氟苯基)吡啶基-N，C2’]皮考啉酸铱(III)、二(4’，6’-二氟苯基吡啶基)四(1-吡唑)硼基铱(III)、(2-(4’，6’-二氟苯基)吡啶基-N，C2’)乙酰丙酮基铂(II)。
本发明的有机电致白光器件中的红色荧光染料包括4-二氰亚甲基-2-甲基-6-(p-二甲氨基苯乙烯基)-4H-吡喃，4-4-二氰基亚甲基-2-叔丁基-6-(1，1，7，7-四甲基-久洛尼定-9-乙烯基)-4H-吡喃及5，6，11，12-四苯基并四苯。
本发明的有机电致白光器件中的有机功能层中可包括电子传输层。
本发明的有机电致白光器件中的有机功能层中可包括电子传输层和空穴传输层。
本发明的有机电致白光器件中的有机功能层中可包括电子传输层、空穴传输层和缓冲层。其中缓冲层中包括空穴注入层，空穴传输层采用三苯胺类化合物中的一种材料。三苯胺类化合物包括N，N’-二-(1-萘基)-N，N’-二苯基-1，1’-联苯基-4，4’-二胺、N，N’-二苯基-N，N’-双(间甲基苯基)-1，1’-联苯基-4，4’-二胺或4，4‘，4“-三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺。
本发明的有机电致白光器件中的电子传输层采用金属有机配合物、芳香稠环类、邻菲咯啉类或噁二唑类化合物中的一种材料。其中金属有机配合物包括三(8-羟基喹啉)铝、二(2-甲基-8-喹啉基)-4-苯基苯酚铝(III)、三(8-羟基喹啉)镓、(水杨醛缩邻胺苯酚)-(8-羟基喹啉)合铝(III)或(水杨醛缩邻胺苯酚)-(8-羟基喹啉)合镓(III)。其中芳香稠环类化合物包括并五苯或苝，其中邻菲咯啉类化合物包括4，7-二苯基-1，10-邻菲咯啉或2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-邻菲咯啉，所述的噁二唑类化合物包括2-(4-特丁基苯基)-5-(4-联苯基)-1，3，4-噁二唑。
本发明的有机电致白光器件中的空穴注入层为聚合物材料或为无机材料。聚合物材料为聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯或聚对苯二甲酸乙二酯中的一种，无机材料为SiO2、TiO2或LiF。
本发明的另一个技术方案提供了一种有机电致白光器件的制备方法，该方法包括以下步骤①依次对透明导电基片进行超声清洗、烘干、预处理，其中导电基片上面的导电膜作为器件的阳极层；②将上述清洗烘干并经过预处理的透明导电基片置于真空腔内，抽真空，然后在上述导电膜上蒸镀空穴传输层；③保持上述真空腔内压力不变，在上述空穴传输层上继续蒸镀掺杂有磷光染料和荧光染料的有机发光层，采用三源蒸镀的方法进行掺杂，分别将主体材料、磷光染料和荧光染料置于不同的蒸发源中，通过控制三个蒸发源的蒸镀速率，使磷光染料和荧光染料主体材料中的掺杂浓度符合工艺要求；④保持上述真空腔内压力不变，在上述有机发光层上继续蒸镀电子传输层；⑤保持上述真空腔内压力不变，在上述电子传输层上继续蒸镀金属层作为器件的阴极层。
本发明提出的有机电致白光器件，具有以下优点在有机发光层中磷光染料和荧光染料共同掺杂在主体材料中，在主体材料、磷光染料和荧光染料三者之间发生了“瀑布式”的多级能量传递，使荧光染料的利用率得到了提高，获得了高效的红色荧光，结合磷光染料发出的蓝色磷光，得到了高效的磷光敏化荧光白光器件。同时也克服了在大电流下，器件的发光效率低和稳定性差的缺点。
下面结合附图通过具体实施方式
、实施例加以说明，本发明会变得更加清楚。
图1是本发明提出的有机电致白光器件的结构示意图，其中1是透明基片，2是阳极层，3是空穴传输层，4是有机发光层，5是电子传输层，6是阴极层，7是电源。
图2是本发明实施例1制备的OLED1的电流密度-电压-亮度曲线。
图3是本发明实施例1制备的OLED1的发光效率-电流密度曲线。
图4是本发明实施例1制备的OLED1的发光光谱。。
下面结合附图和具体实施方式
详细阐述本发明的内容，应该理解本发明并不局限于下述优选实施方式，优选实施方式仅仅作为本发明的说明性实施方案。
具体实施例方式
为参考起见，把本说明书中涉及的一些有机材料的缩写及全称列示如下
表1
本发明提出的有机电致白光器件的结构如图1所示，其中1为透明基片，可以是玻璃或是柔性基片，柔性基片采用聚酯类、聚酰亚胺类化合物中的一种材料；2为阳极层，可以采用无机材料或有机导电聚合物，无机材料一般为ITO、氧化锌、氧化锡锌等金属氧化物或金、铜、银等功函数较高的金属，最优化的选择为ITO，有机导电聚合物优选为PEDOT:PSS、PANI中的一种材料；3为空穴传输层，采用空穴传输能力较强的p型有机半导体材料，一般为三苯胺类化合物，如NPB、TPD、MTDATA等材料中的一种，本发明优选为NPB；4为有机发光层，采用小分子或聚合物材料作为主体材料，该主体材料具有较高的三线态能级，能有效地将能量传递给磷光染料，使磷光染料发光，小分子主体材料一般使用联苯-咔唑类(如CBP)或苯-咔唑类(如DCB、CPF)化合物中的一种材料，聚合物主体材料一般为聚乙烯咔唑或聚芴类材料。掺杂在主体材料中的磷光染料一般为发蓝光的金属有机配合物，如FIrpic、FIr6、FPt1等，它的平均掺杂浓度为1～20wt％，优选的平均掺杂浓度为5～12wt％。与磷光染料同时掺在主体材料中的红色荧光染料包括DCM、DCM1、DCM2、DCJTB、Rubrene等，平均掺杂浓度为0.05～1wt％，优选的浓度为0.2～0.8wt％；5为电子传输层，一般为金属有机配合物(如Alq3、BAlq、Gaq3、Al(Saph-q)或Ga(Saph-q))、芳香稠环类(如pentacene、苝)、邻菲咯啉类(如Bphen、BCP)或噁二唑类(如PBD)化合物中的一种材料；6为阴极层(金属层)，一般采用锂、镁、钙、锶、铝、铟等功函数较低的金属或它们与铜、金、银的合金，本发明优选为依次的Mg:Ag合金层、Ag层或依次的LiF层、Al层。
本发明提出的有机电致白光器件还可包括阳极缓冲层(图1中未示)，阳极缓冲层位于阳极层和空穴传输层之间，一般采用酞菁类、聚丙烯酸酯类、聚酰亚胺类、含氟聚合物、无机氟化盐、无机氧化物或金刚石中的一种材料，如CuPc等。
本发明的有机电致白光器件的一种优选结构具有以下结构式(1)Glass/ITO/空穴传输层/有机发光层1/电子传输层/阴极层(1)其中有机发光层1中包括主体材料同时掺杂有磷光染料和荧光染料。根据上述结构式(1)，结合器件的制备步骤详细实施方式阐述如下①利用热的洗涤剂超声和去离子水超声的方法对透明导电基片ITO玻璃进行清洗，清洗后将其放置在红外灯下烘干，然后对烘干的ITO玻璃进行紫外臭氧清洗和低能氧离子束轰击的预处理，其中导电基片上面的ITO膜作为器件的阳极层，ITO膜的方块电阻为5Ω～100Ω，膜厚为80～280nm；②将上述清洗烘干并经过预处理的ITO玻璃置于真空腔内，抽真空至1×10-5～9×10-3Pa，然后在上述ITO膜上蒸镀一层空穴传输材料，材料薄膜的蒸镀速率为0.01～0.5nm/s，膜厚为20～80nm；③保持上述真空腔内压力不变，在上述空穴传输层上继续蒸镀有机发光层1，采用三源蒸镀的方法进行掺杂，分别将主体材料、磷光染料、荧光染料置于不同的蒸发源中，在蒸镀同时分别用三个膜厚监测仪探头对三个蒸发源的蒸镀速率进行监测，通过控制三个蒸发源的蒸镀速率，使磷光染料、荧光染料在主体材料中的掺杂浓度符合工艺要求，磷光染料的掺杂浓度为1～20wt％，荧光染料的掺杂浓度为0.05～1wt％。总膜厚为20～100nm；④保持上述真空腔内压力不变，在上述有机发光层之上继续蒸镀一层电子传输层，材料薄膜的蒸镀速率为0.01～0.5nm/s，膜厚为20～80nm；⑤保持上述真空腔内压力不变，在上述电子传输层之上依次蒸镀金属层、金属氟化物层或合金层作为器件的阴极层，其中合金层采用双源蒸镀的方法进行掺杂。
本发明的有机电致白光器件的另一种优选结构具有以下结构式(2)Glass/ITO/阳极缓冲层/有机发光层2/电子传输层/电子传输和空穴阻挡层/阴极层(2)其中有机发光层2中包括具有空穴传输功能的主体材料混合具有电子传输功能的材料，再按照一定的配比混合磷光染料和荧光染料。根据上述结构式(2)，结合器件的制备步骤详细实施方式阐述如下①利用热的洗涤剂超声和去离子水超声的方法对透明导电基片ITO玻璃进行清洗，清洗后将其放置在红外灯下烘干，然后对烘干的ITO玻璃进行紫外臭氧清洗和低能氧离子束轰击的预处理，其中导电基片上面的ITO膜作为器件的阳极层，ITO膜的方块电阻为5Ω～100Ω，膜厚为80～280nm；②先旋涂一层60nm厚的阳极缓冲层，用红外灯烘干。将具有空穴传输功能的主体材料与具有电子传输功能的材料以一定的比例溶解在氯仿中。将磷光染料与荧光染料分别溶解在氯仿中。按照不同的浓度吸取相应体积的三种溶液进行配比。混合溶液在进行旋涂甩膜前用0.45μm的滤头进行过滤。通过调节转速来控制膜厚，用红外灯烘干，其膜厚约80nm左右；③将上述经过旋涂处理并烘干的ITO玻璃置于真空腔内，抽真空至1×10-5～9×10-3Pa，然后在上述旋涂膜上蒸镀一层电子传输层，材料薄膜的蒸镀速率为0.01～0.5nm/s，膜厚为20～80nm；最后送入真空镀膜机，蒸镀一层电子传输和空穴阻挡层；④保持上述真空腔内压力不变，在上述电子传输层之上依次蒸镀金属层、金属氟化物层或合金层作为器件的阴极层，其中合金层采用双源蒸镀的方法进行掺杂。
实施例1(器件编号OLED1)用制备结构式(1)所示器件的方法制备OLED1。
OLED1中的空穴传输层采用NPB，有机发光层中主体材料采用DCB，磷光染料采用FIrpic和红光染料采用DCJTB，电子传输层采用Bphen，阴极层采用Mg:Ag合金和Ag。
Glass/ITO/NPB/DCB:FIrpic:DCJTB/Bphen/Mg:Ag/Ag制备方法如下①利用热的洗涤剂超声和去离子水超声的方法对透明导电基片ITO玻璃进行清洗，清洗后将其放置在红外灯下烘干，然后对烘干的ITO玻璃进行紫外臭氧清洗和低能氧离子束轰击的预处理，其中导电基片上面的ITO膜作为器件的阳极层，ITO膜的方块电阻为15Ω，膜厚为200nm；②将上述清洗烘干并经过预处理的ITO玻璃置于真空腔内，抽真空至1×10-5～9×10-3Pa，然后在上述ITO膜上蒸镀一层NPB作为器件的空穴传输层，NPB薄膜的蒸镀速率为0.3nm/s，膜厚为40nm；③保持上述真空腔内压力不变，在上述NPB空穴传输层上继续蒸镀掺杂有磷光染料FIrpic和红光染料DCJTB的有机发光层，采用三源蒸镀的方法进行掺杂，分别将主体材料DCB、磷光染料FIrpic、荧光染料DCJTB置于不同的蒸发源中，在蒸镀同时分别用三个膜厚监测仪探头对三个蒸发源的蒸镀速率进行监测，通过控制三个蒸发源的蒸镀速率，使FIrpic、DCJTB在DCB中的掺杂浓度符合工艺要求，FIrpic在DCB中的掺杂浓度为10wt％，DCJTB在DCB中的掺杂浓度为0.2wt％。总膜厚为30nm；④保持上述真空腔内压力不变，在上述有机发光层之上继续蒸镀一层Bphen作为器件的电子传输层，Bphen薄膜的蒸镀速率为0.3nm/s，膜厚为30nm；⑤保持上述真空腔内压力不变，在上述Bphen电子传输层之上依次蒸镀Mg:Ag合金层、Ag层作为器件的阴极层，其中合金层采用双源蒸镀的方法进行掺杂，合金层中Mg、Ag蒸镀速率比为10∶1，蒸镀总速率为1nm/s，蒸镀总厚度为100nm，Ag层的蒸镀速率为0.5nm/s，厚度为50nm。
OLED1的器件参数参见表2，器件的电流-亮度-电压曲线、发光效率-电流密度曲线、发光光谱图分别参见附图2-4。
实施例2(器件编号OLED2)用制备结构式(1)所示器件的方法制备OLED2。
OLED2中有机发光层中主体材料采用CBP，磷光染料采用FIr6和红光染料采用DCM，电子传输层采用BAlq，阴极层采用LiF和Al交替层。
Glass/IT0/CBP:Fir6:DCM/BAlq/LiF/Al制备OLED2中发光层和电子传输层的方法与实施例1相同，其中发光层膜厚为30nm，FIr6掺杂浓度为3wt％，DCM掺杂浓度为0.05wt％，BAlq膜厚为40nm。
制备阴极层的方法如下保持上述真空腔内压力不变，在上述BAlq电子传输层之上依次蒸镀LiF层、Al层作为器件的阴极层，其中LiF层的厚度为0.2～2nm，蒸镀速率为0.01～0.1nm/s，Al层的厚度为40～200nm，蒸镀速率为0.01～0.5nm/s。
OLED2的器件参数参见表2实施例3(器件编号OLED3)用制备结构式(2)所示器件的方法制备OLED3。
Glass/ITO/PEDOT/PVK:PBD:FIrpic:Rubrene/Bphen/Mg:Ag/Ag制备方法如下①利用热的洗涤剂超声和去离子水超声的方法对透明导电基片ITO玻璃进行清洗，清洗后将其放置在红外灯下烘干，然后对烘干的ITO玻璃进行紫外臭氧清洗和低能氧离子束轰击的预处理，其中导电基片上面的ITO膜作为器件的阳极层，ITO膜的方块电阻为30Ω，膜厚为200nm；②先旋涂一层60nm厚的PEDOT作为阳极缓冲层，用红外灯烘干。采用PVK作为基质与空穴传输材料，PBD作为电子传输材料，PVK和PBD以9∶1的比例溶解在氯仿中。FIrpic与Rubrene二者分别溶解在氯仿中。按照不同的浓度吸取相应体积的三种溶液进行配比。FIrpic的掺杂浓度为18wt％，Rubrene掺杂浓度为0.8wt％，混合溶液在进行旋涂甩膜前用0.45μm的滤头进行过滤。通过调节转速来控制膜厚，用红外灯烘干，其膜厚为80nm；③将上述经过旋涂处理并烘干的ITO玻璃置于真空腔内，抽真空至1×10-5～9×10-3Pa，然后在上述旋涂膜上蒸镀一层Bphen作为器件的电子传输层，Bphen薄膜的蒸镀速率为0.2nm/s，膜厚为15nm；最后送入真空镀膜机，蒸镀15nm BPhen作为电子传输和空穴阻挡层；④保持上述真空腔内压力不变，在上述Bphen电子传输层之上依次蒸镀Mg:Ag合金层、Ag层作为器件的阴极层，其中合金层采用双源蒸镀的方法进行掺杂，合金层中Mg、Ag蒸镀速率比为10∶1，蒸镀总速率为1.5nm/s，蒸镀总厚度为100nm，Ag层的蒸镀速率为0.5nm/s，厚度为50nm。
OLED3的器件参数参见表2表2
由表2可以看出，采用该技术获得的有机电致发光器件，均能获得亮度、效率较高的白色发光，其亮度和发光效率均优于均匀绿色磷光染料敏化红光而获得的白光器件，表明由于采用蓝色磷光染料作为敏化剂和蓝色发光剂，对白光器件的性能有很大改善。
尽管结合优选实施例对本发明进行了说明，但本发明并不局限于上述实施例和附图，应当理解，在本发明构思的引导下，本领域技术人员可进行各种修改和改进，所附权利要求概括了本发明的范围。
权利要求
1.一种有机电致白光器件，该器件结构依次包括透明基片、阳极层、有机功能层和阴极层，有机功能层中包括发光层，其特征在于，发光层中包括主体材料、蓝色磷光染料和红色荧光染料。
2.根据权利要求1所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述蓝色磷光染料的掺杂浓度为1wt％～20wt％。
3.根据权利要求1所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述红色荧光染料的掺杂浓度为0.05wt％～1wt％。
4.根据权利要求1所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述主体材料为咔唑类、芴类化合物中的一种材料。包括聚乙烯咔唑，4，4’-N，N’-二咔唑-联苯，N，N’-二咔唑基-1，4-二亚甲基苯或9，9-二(4-二咔唑-苯基)芴等化合物。
5.根据权利要求4所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述咔唑类、芴类化合物材料，包括聚乙烯咔唑，4，4’-N，N’-二咔唑-联苯，N，N’-二咔唑基-1，4-二亚甲基苯或9，9-二(4-二咔唑-苯基)芴等化合物。
6.根据权利要求2所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述蓝色磷光染料为金属有机配合物。
7.根据权利要求6所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述金属有机配合物包括二[2-(4’，6’-二氟苯基)吡啶基-N，C2’]皮考啉酸铱(III)、二(4’，6’-二氟苯基吡啶基)四(1-吡唑)硼基铱(III)、(2-(4’，6’-二氟苯基)吡啶基-N，C2’)乙酰丙酮基铂(II)。
8.根据权利要求3所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述红色荧光染料包括4-二氰亚甲基-2-甲基-6-(p-二甲氨基苯乙烯基)-4H-吡喃，4-4-二氰基亚甲基-2-叔丁基-6-(1，1，7，7-四甲基-久洛尼定-9-乙烯基)-4H-吡喃及5，6，11，12-四苯基并四苯。
9.根据权利要求1所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述有机功能层中包括电子传输层。
10.根据权利要求1所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述有机功能层中包括电子传输层和空穴传输层。
11.根据权利要求1所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述有机功能层中包括电子传输层、空穴传输层和缓冲层。
12.根据权利要求11所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述缓冲层中包括空穴注入层。
13.根据权利要求10或11所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述空穴传输层采用三苯胺类化合物中的一种材料。
14.根据权利要求13所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述三苯胺类化合物包括N，N’-二-(1-萘基)-N，N’-二苯基-1，1’-联苯基-4，4’-二胺、N，N’-二苯基-N，N’-双(间甲基苯基)-1，1’-联苯基-4，4’-二胺或4，4’，4”-三(3-甲基苯基苯胺)三苯胺。
15.根据权利要求9或10所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述电子传输层采用金属有机配合物、芳香稠环类、邻菲咯啉类或噁二唑类化合物中的一种材料。
16.根据权利要求15所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述金属有机配合物包括三(8-羟基喹啉)铝、二(2-甲基-8-喹啉基)-4-苯基苯酚铝(III)、三(8-羟基喹啉)镓、(水杨醛缩邻胺苯酚)-(8-羟基喹啉)合铝(III)或(水杨醛缩邻胺苯酚)-(8-羟基喹啉)合镓(III)，所述的芳香稠环类化合物包括并五苯或苝，所述的邻菲咯啉类化合物包括4，7-二苯基-1，10-邻菲咯啉或2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-邻菲咯啉，所述的噁二唑类化合物包括2-(4-特丁基苯基)-5-(4-联苯基)-1，3，4-噁二唑。
17.根据权利要求12所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述空穴注入层为聚合物材料或为无机材料。
18.根据权利要求17所述的有机电致白光器件，其特征在于，所述聚合物材料为聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯或聚对苯二甲酸乙二酯中的一种，所述无机材料为SiO2、TiO2或LiF。
19.一种制备权利要求1所述的有机电致白光器件的方法，该方法包括以下步骤①依次对透明导电基片进行超声清洗、烘干、预处理，其中导电基片上面的导电膜作为器件的阳极层；②将上述清洗烘干并经过预处理的透明导电基片置于真空腔内，抽真空，然后在上述导电膜上蒸镀有机功能层；③保持上述真空腔内压力不变，在蒸镀有机发光层时采用三源蒸镀的方法进行梯度掺杂，分别将主体材料、磷光染料和荧光染料置于不同的蒸发源中，通过控制三个蒸发源的蒸镀速率，确保磷光染料和荧光染料在主体材料中的掺杂浓度符合工艺要求；④保持上述真空腔内压力不变，在有机功能层上继续蒸镀金属层作为器件的阴极层。
全文摘要
本发明涉及一种有机电致白光器件。本发明的白光器件结构中依次包括透明基片、阳极层、有机功能层和阴极层，有机功能层中的发光层包括主体材料、蓝色磷光染料和红色荧光染料。其中磷光染料的掺杂浓度为1～20wt％，荧光染料的掺杂浓度为0.05～1wt％。本发明的有机发光层中在主体材料、磷光染料和荧光染料三者之间发生了“瀑布式”的多级能量传递，使荧光染料的利用率得到了提高，获得了高效的红色荧光，结合磷光染料发出的蓝色磷光，得到了高效的磷光敏化荧光白光器件，同时也克服了在大电流下，器件的发光效率低和稳定性差的缺点。
文档编号H05B33/10GK1585580SQ20041004615
公开日2005年2月23日 申请日期2004年6月3日 优先权日2004年6月3日
发明者邱勇, 雷钢铁, 王立铎 申请人:清华大学, 北京维信诺科技有限公司