專(zhuān)利名稱(chēng)：一種白光有機(jī)發(fā)光二極管的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種白光有機(jī)發(fā)光二極管的制備方法，具體地說(shuō)涉及一種基于電激締合物(electromer)的白光有機(jī)發(fā)光二極管的制備方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)自1987年被報(bào)道后(C.W.Tang，S.A.VanSlyke，Appl.Phys.Lett.1987，51，913)，由于其在顯示和照明方面的潛在應(yīng)用，至今已取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。近年來(lái)白光OLED引起了人們極大的興趣，因?yàn)樗牡湍芎?、低成本、大面積等優(yōu)點(diǎn)，因而可以作為平板照明光源，也可以作為液晶顯示器的背景光源。目前制備白光OLED的主要方法主要有兩種(1)混合不同顏色的熒光或磷光材料來(lái)獲得白光(M.Granstrm，O.Ingans，Appl.Phys.Lett.1996，68，147；X.Gong，W.Ma，J.C.Ostrowski，Adv.Mater.2004，16，615；C.W.Ko，Y.T.Tao，Appl.Phys.Lett.2001，79，4234)；(2)基于激基復(fù)合物(exciplex)或電激復(fù)合物(electroplex)的生成來(lái)獲得白光(B.W.D’Andrade，J.Brooks，V.Adamovich，Adv.Mater.2002，14，1032；C.L.Chao，S.A.Chen，Appl.Phys.Lett.1997，73，426；J.Y.Li，D.Liu，C.Ma，Adv.Mater.2004，16，1538)?；旌喜煌伾臒晒饣蛄坠獠牧蟻?lái)獲得白光，因其可選用的材料范圍廣，故是一種使用較多的方法。但使用這種方法制備的白光器件會(huì)產(chǎn)生色度隨驅(qū)動(dòng)電壓而改變及染料分子之間發(fā)生Frster能量轉(zhuǎn)移從而影響發(fā)光顏色等缺點(diǎn)。基于激基復(fù)合物或電激復(fù)合物的生成來(lái)獲得白光的優(yōu)點(diǎn)是使用的發(fā)光材料少，一般只需使用兩種發(fā)光材料(對(duì)于電激締合物而言只需一種材料)便可，但用這種方法獲得的白光顏色一般都不純。供照明用的白光光源要求有較純的色度(純白光的色坐標(biāo)為(0.33，0.33))，及合適的色溫(3000K～7500K)。因此開(kāi)發(fā)基于電激締合物的新的制備白光OLED的方法，使所制得的器件有著較純的色度、合適的色溫、發(fā)光顏色不隨驅(qū)動(dòng)電壓而改變等特性是非常有意義和必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種白光有機(jī)發(fā)光二極管的制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的白光有機(jī)發(fā)光二極管的制備方法，其步驟為a)錫銦氧化物(ITO)玻璃基片上真空蒸鍍一層可生成電激締合物的空穴傳輸兼發(fā)光材料；b)再真空蒸鍍一層電子傳輸兼發(fā)光材料；c)再真空蒸鍍一層空穴阻擋材料和一層電子傳輸材料；d)再真空蒸鍍陰極層；所述的空穴傳輸兼發(fā)光材料為9，9′-二(4-(二-對(duì)甲苯基)氨基苯基)-2，7-二(二苯胺基)芴(表示為T(mén)ADPF)、9，9′-二(4-(二-對(duì)甲苯基)氨基苯基)-2，7-二(2-萘基苯基胺基)芴(表示為T(mén)ANPF)，或9，9′-二(4-(二-對(duì)甲苯基)氨基苯基)-2，7-二(9-咔唑基)芴(表示為T(mén)AKF)；其結(jié)構(gòu)式分別如式1、式2、式3所示 所述的電子傳輸兼發(fā)光材料為2-(2-羥基苯基)苯并噻唑鋅(表示為Zn(BTZ)2)，其結(jié)構(gòu)式如式4所示
所述的空穴阻擋材料為四萘硅烷(表示為T(mén)NS)，其結(jié)構(gòu)式如式5所示 所述的電子傳輸材料為8-羥基喹啉鋁(表示為Alq3)，其結(jié)構(gòu)式如式6所示 所述陰極層為鋰、鈣、鋇、鎂、銀或鋁。
所述空穴傳輸兼發(fā)光材料厚度為20-60nm。
所述電子傳輸兼發(fā)光材料厚度為2-10nm。
所述空穴阻擋材料厚度為10-30nm；電子傳輸材料厚度為30-60nm。
所述陰極層為氟化鋰/鋁。
本發(fā)明具有以下特征1)器件結(jié)構(gòu)包括ITO陽(yáng)極，可生成電激締合物的空穴傳輸兼發(fā)光層，用于調(diào)節(jié)發(fā)光顏色的超薄電子傳輸兼發(fā)光層，空穴阻擋層，電子傳輸層，陰極。
2)器件所發(fā)射的白光中的長(zhǎng)波長(zhǎng)組分來(lái)源于在電場(chǎng)下空穴傳輸材料中生成的電激締合物的發(fā)光，而且這種位于長(zhǎng)波長(zhǎng)處的光不受界面處其它材料的影響。
3)位于空穴傳輸兼發(fā)光層與空穴阻擋層之間的超薄電子傳輸兼發(fā)光層起兩個(gè)作用(a)使電子能夠順利通過(guò)該層進(jìn)入空穴傳輸兼發(fā)光層中；(b)可以對(duì)白光中的短波長(zhǎng)組分進(jìn)行調(diào)節(jié)正向電壓下，空穴傳輸兼發(fā)光層中生成的高能量激子通過(guò)遷移進(jìn)入該超薄層中發(fā)生輻射衰減發(fā)出光，選用具有合適發(fā)光顏色的該層材料使之與電激締合物的發(fā)光顏色成互補(bǔ)色，于是得到純正的白光。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1)本發(fā)明制備得到的白光OLED具有較純正的色度，其色坐標(biāo)非常接近純正白光的色坐標(biāo)值。
2)本發(fā)明制備的白光OLED具有適合于照明需求的色溫。
3)本發(fā)明制備的白光OLED可通過(guò)選用合適的超薄電子傳輸兼發(fā)光層材料對(duì)發(fā)光顏色進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而得到純正的白光。
4)本發(fā)明制備的白光OLED具有較高的亮度和發(fā)光效率。


圖1為本發(fā)明的白光器件結(jié)構(gòu)示意圖，圖中1-ITO，2-空穴傳輸兼發(fā)光層，3-電子傳輸兼發(fā)光，4-空穴阻擋層，5-電子傳輸層，6-LiF，7-Al。
圖2單層器件ITO/空穴傳輸兼發(fā)光層/Al的電致發(fā)光光譜及空穴傳輸兼發(fā)光材料薄膜的熒光發(fā)射譜其中圖2a的空穴傳輸兼發(fā)光材料為T(mén)ADPF；圖2b的空穴傳輸兼發(fā)光材料為T(mén)ANPF；圖2c的空穴傳輸兼發(fā)光材料為T(mén)AKF。
圖3為本發(fā)明的白光器件的電致發(fā)光光譜。
圖4a為本發(fā)明的白光器件的電流密度-電壓曲線；圖4b為本發(fā)明的白光器件的亮度-電壓曲線；圖4c為本發(fā)明的白光器件的發(fā)光效率-電流密度曲線。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于此例。
實(shí)施例1制備白光OLED的有機(jī)半導(dǎo)體材料空穴傳輸及發(fā)光材料為T(mén)ADPF、TANPF、或TAKF，其結(jié)構(gòu)式分別如式1、式2、式3所示 它們?cè)陔妶?chǎng)下都可生成電激締合物，它們的合成參見(jiàn)文獻(xiàn)(K.F.Shao，Y.F.Li，L.M.Yang，Chem.Lett.2005，34，1604)；電子傳輸兼發(fā)光材料為Zn(BTZ)2；空穴阻擋材料為T(mén)NS；電子傳輸材料為Alq3。
器件所用的陽(yáng)極為ITO，陰極為氟化鋰(LiF)/鋁(Al)，但陰極并不限于此，也可以是鋰、鈣、鋇、鎂、銀、鋁等金屬。
實(shí)施步驟第一步ITO玻璃的清洗ITO玻璃依次用洗滌劑、自來(lái)水、去離子水、丙酮、無(wú)水乙醇清洗，然后置于烘箱中烘干。
第二步ITO表面的修飾將ITO玻璃置于培養(yǎng)皿中，在培養(yǎng)皿中滴入一滴十八烷基三氯硅烷(OTS)，于真空烘箱中120℃真空加熱3小時(shí)，緩慢冷卻至室溫后，用三氯甲烷洗去未吸附到ITO表面的OTS。
第三步蒸鍍有機(jī)層將修飾后的ITO玻璃片置于真空腔內(nèi)，在4×10-4Pa的真空條件下，以2/s的速度沉積各有機(jī)層，器件中有機(jī)層總厚度為～100nm；各有機(jī)層中電子傳輸兼發(fā)光材料為Zn(BTZ)2，其結(jié)構(gòu)式如式4所示 空穴阻擋材料為T(mén)NS，其結(jié)構(gòu)式如式5所示 電子傳輸材料為Alq3，其結(jié)構(gòu)式如式6所示 第四步陰極制備向蒸鍍完有機(jī)層的ITO基片上蒸鍍LiF/Al陰極，LiF厚度0.5nm，Al厚度100nm。制備的白光器件結(jié)構(gòu)如圖1所示。
第五步器件性能的測(cè)試將上述器件于室溫、大氣環(huán)境下測(cè)試電流～電壓曲線由HP4140B半導(dǎo)體測(cè)試儀測(cè)得；光功率由NewPort2835C光功率計(jì)測(cè)得，經(jīng)轉(zhuǎn)換可得到發(fā)光亮度值；色坐標(biāo)及色溫由PR-650色度計(jì)測(cè)得。
圖2是空穴傳輸兼發(fā)光材料的熒光光譜及其單層器件的電致發(fā)光光譜，在電場(chǎng)下出現(xiàn)的長(zhǎng)波長(zhǎng)發(fā)射在光激發(fā)的情況下并沒(méi)有出現(xiàn)，表明這種長(zhǎng)波長(zhǎng)的發(fā)射來(lái)自于電激締合物(electromer)。
制得的白光器件的電致發(fā)光譜圖見(jiàn)圖3，從圖中可看出加入Zn(BTZ)2超薄層后，短波長(zhǎng)組分主要來(lái)自于Zn(BTZ)2的發(fā)射，而TADPF，TANPF，TAKF在430nm以下的發(fā)射都大為減弱，表明在這些空穴傳輸兼發(fā)光層中生成的高能量激子大部分遷移到具有較窄能帶的Zn(BTZ)2層中發(fā)生輻射衰減而發(fā)光。
白光器件的電流密度-電壓，亮度-電壓，發(fā)光效率-電流密度曲線見(jiàn)圖4。器件的性能參數(shù)列于表1中，其中用TADPF做空穴傳輸兼發(fā)光層時(shí)具有最好的器件性能，最大亮度達(dá)到5123cd/m2，最大發(fā)光效率達(dá)到2.8cd/A，色坐標(biāo)為(0.33，0.33)，色溫為5450K。
表1

權(quán)利要求
1.一種白光有機(jī)發(fā)光二極管的制備方法，其步驟為a)錫銦氧化物玻璃基片上真空蒸鍍一層可生成電激締合物的空穴傳輸兼發(fā)光材料；b)再真空蒸鍍一層電子傳輸兼發(fā)光材料；c)再真空蒸鍍一層空穴阻擋材料和一層電子傳輸材料；d)再真空蒸鍍陰極層；所述的空穴傳輸兼發(fā)光材料為9，9′-二(4-(二-對(duì)甲苯基)氨基苯基)-2，7-二(二苯胺基)芴、9，9′-二(4-(二-對(duì)甲苯基)氨基苯基)-2，7-二(2-萘基苯基胺基)芴或9，9′-二(4-(二-對(duì)甲苯基)氨基苯基)-2，7-二(9-咔唑基)芴；其結(jié)構(gòu)式分別如式1、式2、式3所示 式1式2式3；所述的電子傳輸兼發(fā)光材料為2-(2-羥基苯基)苯并噻唑鋅，其結(jié)構(gòu)式如式4所示 式4；所述的空穴阻擋材料為四萘硅烷，其結(jié)構(gòu)式如式5所示 式5；所述的電子傳輸材料為8-羥基喹啉鋁，其結(jié)構(gòu)式如式6所示 式6；所述陰極層為鋰、鈣、鋇、鎂、銀或鋁。
2.權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，空穴傳輸兼發(fā)光材料厚度為20-60nm。
3.權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，電子傳輸兼發(fā)光材料厚度為2-10nm。
4.權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，空穴阻擋材料厚度為10-30nm；電子傳輸材料厚度為30-60nm。
5.權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，陰極層為氟化鋰/鋁。
全文摘要
一種白光有機(jī)發(fā)光二極管的制備方法，其步驟為a)錫銦氧化物玻璃基片上真空蒸鍍一層可生成電激締合物的空穴傳輸兼發(fā)光材料；b)再真空蒸鍍一層電子傳輸兼發(fā)光材料；c)再真空蒸鍍一層空穴阻擋材料和一層電子傳輸材料；d)再真空蒸鍍陰極層。本發(fā)明的白光OLED具有較純正的色度，其色坐標(biāo)非常接近純正白光的色坐標(biāo)值，具有較高的亮度和發(fā)光效率，適合于照明需求的色溫。并可通過(guò)選用合適的超薄電子傳輸兼發(fā)光層材料對(duì)發(fā)光顏色進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而得到純正的白光。
文檔編號(hào)H01L51/54GK1979917SQ200510126329
公開(kāi)日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月7日
發(fā)明者于貴, 徐新軍, 劉云圻, 邵科峰, 狄重安, 楊聯(lián)明, 朱道本 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所