CN102136550B - 一种白光有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种白光有机电致发光器件，包括衬底、阳极层、阴极层、设置在阳极层和阴极层之间的有机功能层，有机功能层包括空穴传输兼蓝色荧光发光层、能量传递兼限制层、互补磷光发光层、能量传递层和电子传输层，以高效互补磷光材料代替红、绿色磷光材料捕获75％的低能量的三线态激子，结合蓝色荧光材料，使器件的内量子效率达到100％，从而得到高效白光发射，用单层磷光发射层代替复杂的掺杂发光层，结合能量传递层以及激子限制层得到器件结构简单、易于控制、重复性好、高效、稳定的白光有机电致发光器件。

Description

一种白光有机电致发光器件及其制备方法

技术领域

本发明涉及有机电致发光器件技术领域，具体涉及一种白光有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

白光有机电致发光器件作为固体光源，由于制备工艺简单、制作成本低、可以实现大面积发光、超薄、可弯曲、材料来源广泛以及环保等优点，在显示以及照明领域得到了人们的重视。经过二十多年的发展，有机电致发光器件性能及理论研究都取得了长足的进展。各种单色发光器件技术日趋成熟，器件性能不断得到提高，已经有商业化产品问世。由于对有机电致发光全色显示以及固体照明的需求与日俱增，提高有机白光器件的性能以满足应用需求的研究已成为有机发光领域的热点方向之一。

在有机电致发光器件中，电场激发的激子分为单线态激子和三线态激子，前者导致荧光发射，后者导致磷光发射。有机电致发光器件在电场激发下，空穴与电子结合成单线态和三线态激子的几率分别为25％，75％。由于荧光材料受到电子自旋的限制，其电致发光只利用了单重激发态的能量(25％)，其余处于三重激发态的能量都没有被利用(75％)，这也就阻碍了荧光器件的效率的进一步提高。对于某些磷光材料而言，它既能通过三线态-三线态能量转移的方式利用形成的三线态激子，又能过单线态-单线态能量转移的方式然后经单线态-三线态的系间窜越利用形成的单线态激子，使得磷光器件内量子效率理论上可以达到100％。如果能设计一种新的器件结构，使蓝色荧光材料利用所有产生的高能量的单线态激子，而红、绿色的磷光材料利用剩余的占总激子数的75％的低能量的三线态激子，那么得到的白光器件就可以避免基于全荧光材料效率较低问题和基于全磷光材料稳定性较差的问题，从而得到效率较高、稳定较好的白光发射。

2006年，美国普林斯顿大学的Forrest团队(Nature，2006，440)正是基于这个思路制备了外量子效率和功率效率分别为10.8％，22.1lm/W的白光器件。他们将蓝色荧光材料，红色，绿色磷光材料分别掺杂在主体基质CBP中，通过调节各发光层以及激子阻挡层的厚度得到白光器件。2009年，Karl Leo团队(Adv.Func.Mater.2009，19，1319-1333)基于同样的思路得到了外量子效率和电流效率分别为14.9％，24.3cd/A的白光器件，他们将红色磷光，绿色磷光材料分别掺杂在主体基质中，通过调节蓝色荧光发光层的厚度，得到白光器件。虽然基于红、绿、蓝三种染料的白色有机发光器件的效率比较高，但是由于同时使用了三种颜色的发光材料，而要想得到高效率的白光发射，需要调节它们的相对的发光强度，这就增加了白光器件制作的难度；由于有机材料的发光峰的半峰宽一般比较宽，因此只要两种互补的颜色就可以合成白光。2008年，Cheuk-Lam Ho等人(Appl.Phys.lett.，2008，92，083301)将橘红色磷光材料和蓝色荧光材料分别掺杂在主体基质CBP和MADN中，得到电流效率和功率效率分别为19.3cd/A，11.1lm/W的白光器件。

目前已报道的基于荧光，磷光混合的白光器件均是采用掺杂的方法，但是，OLEDs有机薄膜功能层中的掺杂浓度往往难以精确控制，使得器件的重复性差，并且大部分器件的结构都过于复杂。由于结构复杂，有机层数过多，尤其是激子阻挡层材料的使用，不利于载流子的传输，导致器件的开启电压较高，功率效率较低；另一方面，激子复合区域分布在发光区不同的位置，由于电子的迁移率会随着电压的变大而增大，导致主要的激子复合区域随电压的变化而变化，发光颜色也随之改变；这些因素都直接导致了器件的商业化困难。鉴于此，本发明采用高效互补磷光材料代替红、绿色磷光材料捕获75％的低能量的三线态激子，结合蓝色荧光材料，使器件的内量子效率达到100％，从而得到高效白光发射；采用单层磷光发射层代替复杂的掺杂发光层，结合能量传递层以及激子限制层得到器件结构简单、易于控制、重复性好、高效、稳定的白光器件。

发明内容

本发明所要解决的问题是：如何提供一种白光有机电致发光器件及其制备方法，该器件克服了现有技术中所存在的缺陷，提高了器件的发光效率和色稳定性，获得兼具荧光稳定性和磷光高效性的白光器件，降低了原料成本，更适宜大规模产业化生产。

本发明所提出的技术问题是这样解决的：提供一种白光有机电致发光器件，包括衬底、阳极层、阴极层、设置在阳极层和阴极层之间的有机功能层，所述有机功能层包括空穴传输兼蓝色荧光发光层、能量传递兼限制层、互补磷光发光层、能量传递层和电子传输层，其特征在于：

①所述空穴传输兼蓝色荧光发光层中荧光材料的三线态能级不低于所述互补磷光发光层中磷光材料的三线态能级，使磷光材料捕获荧光材料的三线态激子，使激子的利用率达到100％；

②所述能量传递兼限制层的厚度大于单线态激子并且小于三线态激子的扩散长度，有利于荧光材料对单线态激子、磷光材料对三线态激子的利用，其厚度为10-20nm；

③所述能量传递兼限制层在外加电源的驱动下，使能量向互补磷光发光层中的磷光材料传递，并且其较高的三线态能级将激子限制在互补磷光发光层，使得激子复合区域不会随电压的增加而变化，提高了器件的色稳定性。

按照本发明所提供的能发出白光的有机电致发光器件，其特征在于，所述空穴传输兼蓝色荧光发光层的材料包括芳香族二胺类化合物、咔唑类聚合物，其中芳香族二胺类化合物是N，N’-二(萘亚甲基-2-yl)-N，N’-二(苯基)-联苯胺(β-NPB)，N，N’-二(萘亚甲基-1-yl)-N，N’-二(苯基)-2，2’-二甲基联苯胺(a-NPD)，所述咔唑类聚合物是聚乙烯咔唑。

按照本发明所提供的能发出白光的有机电致发光器件，其特征在于，所述能量传递兼限制层的材料包括咔唑类化合物4，4′-二(9-咔唑)联苯(CBP)，4，4’-二(咔唑-9-yl)-2，2’-二甲基联苯(CDBP)，9，9′-(1，3-苯基)二-9H-咔唑(mCP)，4，4’，4”-三(咔唑-9-yl)三苯胺(TCTA)或者4，7-联苯-1，10-邻二氮杂菲(BPhen)。

按照本发明所提供的能发出白光的有机电致发光器件，其特征在于，所述互补磷光发光层的材料包括黄色磷光染料铱金属有机配合物二[2-(4-三元胺-丁基苯基)苯并thiazolato-N，C2′]铱(乙酰丙酮化合物)[(t-bt)₂Ir(acac)]，二(2-苯基苯并thiazolato-N，C2′)铱(乙酰丙酮化合物)[(bt)₂Ir(acac)]或者绿色磷光染料新型铱金属有机配合物二(1，2-联苯-1H-苯并异吡唑)铱(乙酰丙酮化合物)[(pbi)₂Ir(acac)]，二(4-三元胺-丁基-1-苯基-1H-benzimidazolato-N，C2′)铱(乙酰丙酮化合物)[(tpbi)₂Ir(acac)]。

按照本发明所提供的能发出白光的有机电致发光器件，其特征在于，所述能量传递层的材料包括咔唑类化合物4，4′-二(9-咔唑)联苯(CBP)，9，9′-(1，3-苯基)二-9H-咔唑(mCP)，4，4’，4”-三(咔唑-9-yl)三苯胺(TCTA)或者4，7-联苯-1，10-邻二氮杂菲(BPhen)。

按照本发明所提供的能发出白光的有机电致发光器件，其特征在于，所述电子传输层材料是金属有机配合物、吡啶类、邻菲咯啉类、噁二唑类或咪唑类化合物材料中的一种材料，其中金属有机配合物包括8-羟基喹啉铝(Alq₃)或者二(2-甲基-8-喹啉并)-4-(苯基苯酚)铝(BAlq)，吡啶类化合物包括三[2，4，6-三甲基-3-(吡啶-3-yl)苯基]-硼烷(3TPYMB)，邻菲咯啉类化合物包括2，9-二甲基-4，7-联苯-1，10-邻二氮杂菲(BCP)或者4，7-联苯-1，10-邻二氮杂菲(BPhen)，噁二唑类电子传输材料是1，3-二[(4-三元胺-丁基苯基)-1，3，4-重氮基酸-5-yl]苯(OXD-7)，咪唑类电子传输材料是1，3，5-三(N-苯基-苯并咪唑-2)苯(TPBI)。

按照本发明所提供的能发出白光的有机电致发光器件，其特征在于，所述衬底是玻璃或者柔性基片或者金属薄片，其中柔性基片是超薄的固态薄片、聚酯类或聚酞亚胺类化合物；所述阳极层是无机金属氧化物薄膜或者金属薄膜，其中无机金属氧化物薄膜是氧化铟锡(ITO)薄膜或者氧化锌(ZnO)薄膜或氧化锡锌薄膜，金属薄膜是金、铜、银的金属薄膜；所述阳极层材料也可以是PEDOT:PSS或者PANI类的有机导电聚合物；所述阴极层是金属薄膜或者合金薄膜，包括锂、镁、钙、锶、铝、铟等功函数较低的金属薄膜或者它们与铜、金、银的合金薄膜。

本发明所提出的第二个技术问题是这样解决的：提供一种白光有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

①在多种溶剂中对衬底进行清洗；

②将衬底在真空蒸发室中进行电极层的制备，所述电极层包括阳极层或者阴极层；

③将制备好电极的衬底移入真空室中，进行预处理；

④将上述清洗吹干并经过预处理的衬底置于真空腔内，抽真空，然后在上述导电衬底上依次蒸镀有机功能层，所述有机功能层包括空穴传输兼蓝色荧光发光层、能量传递兼限制层、互补磷光发光层、能量传递层、电子传输层，其中：所述空穴传输兼蓝色荧光发光层中荧光材料的三线态能级不低于所述互补磷光发光层中磷光材料的三线态能级，使磷光材料捕获荧光材料的三线态激子，使激子的利用率达到100％；所述能量传递兼限制层的厚度大于单线态激子并且小于三线态激子的扩散长度，有利于荧光材料对单线态激子、磷光材料对三线态激子的利用，其厚度为10-20nm；所述能量传递兼限制层在外加电源的驱动下，使能量向互补磷光发光层中的磷光材料传递，并且其较高的三线态能级将激子限制在互补磷光发光层，使得激子复合区域不会随电压的增加而变化，提高了器件的色稳定性；

⑤在有机功能层蒸镀结束后，进行另一个电极层的制备，所述电极层作为器件的阴极层或者阳极层；

⑥将制备好的器件传送到手套箱进行封装后，进行性能测试。

本发明提出的白光有机电致发光器件，具有以下优点：本发明以高效互补磷光材料代替红、绿色磷光材料捕获75％的低能量的三线态激子，结合蓝色荧光发光层，通过调节能量传递兼限制层的厚度，得到可以同时利用荧光的单线态和三线态激子的白光器件，使器件的内量子效率达到100％，有效的提高了激子辐射发光的利用率；同时因为能量传递兼限制层具有较高的三线态能级，能有效地将激子限制在磷光发光层，使得激子复合区域不会随电压的增加而变化，提高了器件的色稳定性；并且以单层磷光发射层代替复杂的掺杂发光层，使得器件结构简单、易于控制、重复性好。

附图说明

图1是本发明所提供的有机电致发光器件结构示意图；

图2是本发明所提供的实施例1、2、3、4、5、6的结构示意图；

图3是本发明所提供的实施例7、8、9、10、11、12的结构示意图；

图4是本发明中实施例1的OLEDs在不同电压下的发光光谱和CIE坐标；

图5是本发明中实施例1的OLEDs的电流密度-电压-亮度曲线；

图6是本发明中实施例1的OLEDs的发光效率-电流密度曲线；

其中，1、衬底，2、阳极层，3、有机功能层，31、空穴传输兼蓝色荧光发光层，32、能量传递兼限制层，33、互补磷光发光层，34、能量传递层，35、电子传输层，4、阴极层，5、电源。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

本发明提供一种白光有机电致发光器件，如图1、图2所示，器件的结构包括衬底1，阳极层2，有机功能层3，阴极层4，其中阳极层2位于衬底1表面，有机功能层3位于阳极层2和阴极层4之间，有机功能层3包括空穴传输兼蓝色荧光发光层31，能量传递兼限制层32，互补磷光发光层33，能量传递层34，电子传输层35，器件在外加电源5的驱动下发光。

如图3所示，器件的结构包括衬底1，阳极层2，有机功能层3，阴极层4，其中阳极层2位于衬底1表面，有机功能层3位于阳极层2和阴极层4之间，有机功能层3包括空穴传输兼蓝色荧光发光层31，能量传递兼限制层32，互补磷光发光层33，电子传输层35，器件在外加电源5的驱动下发光。

本说明书中涉及的一些有机材料材料名称和分子式的缩写及全称列示如下表：

本发明中的有机电致发光器件中衬底1为玻璃或者柔性基片或者金属薄片，其中柔性基片是超薄的固态薄片、聚酯类或聚酞亚胺类化合物中的一种材料。

本发明中的有机电致发光器件中阳极层2通常采用无机金属氧化物(如ITO，ZnO等)、有机导电聚合物(如PEDOT:PSS，PANI等)或高功函数金属材料(如金、铜、银、铂等)。

本发明中的有机电致发光器件中空穴传输兼蓝色荧光发光层31为香族二胺类化合物或者芳香族三胺类化合物，如NPB、TPD、a-NPD、TAPC等材料中的一种，本发明优选为a-NPD。

本发明中的有机电致发光器件中能量传递兼限制层32的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，一般使用咔唑类化合物(如CBP、CDBP、TCTA、mCP)的一种材料，为了限制单线态激子在荧光单线态能级耗射发光，其厚度大于单线态激子的扩散长度，同时小于三线态激子的扩散长度，有利于磷光材料捕获荧光三线态激子，其厚度为10-20nm。

本发明中的有机电致发光器件中磷光发光层33的材料选择黄色磷光染料铱金属有机配合物二[2-(4-三元胺-丁基苯基)苯并thiazolato-N，C2′]铱(乙酰丙酮化合物)[(t-bt)₂Ir(acac)]，或者绿色磷光染料新型铱金属有机配合物二(4-三元胺-丁基-1-苯基-1H-benzimidazolato-N，C2′)铱(乙酰丙酮化合物)[(tpbi)₂Ir(acac)]，其厚度为3nm。

本发明中的有机电致发光器件中能量传递层34的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，同时具有较好的电子传输特性，本发明优选咔唑类化合物CBP或者4，7-联苯-1，10-邻二氮杂菲(BPhen)。

本发明中的有机电致发光器件中电子传输层35的材料为金属有机配合物(如Alq₃、BAlq)、吡啶类(如3TPYMB)、邻菲咯啉类(如BCP、BPhen)、噁二唑类(如、OXD-7)或咪唑类(如TPBI)化合物材料中的一种材料。

本发明中的有机电致发光器件中阴极层4的材料可以是锂、镁、钙、锶、铝、铟等功函数较低的金属薄膜或它们与铜、金、银的合金薄膜，本发明优选为依次的Mg:Ag合金层、Ag层或依次的LiF层、Al层。

本发明的白光有机电致发光器件的优选结构如下：

衬底/ITO/空穴传输兼蓝色荧光发光层/能量传递兼限制层/互补磷光发光层/能量传递层/电子传输层/阴极层

衬底/ITO/空穴传输兼蓝色荧光发光层/能量传递兼限制层/互补磷光发光层/电子传输层/阴极层

实施例1：

如图2所示，器件的空穴传输兼蓝色荧光发光层31的材料为a-NPD，能量传递兼限制层32中的材料为CBP，互补磷光发光层33选择黄色磷光染料(t-bt)₂Ir(acac)，能量传递层34材料为CBP，电子传输层35材料为BPhen，阴极层4采用Mg:Ag合金和Ag。整个器件结构描述为：

Glass/ITO/a-NPD(40nm)/CBP(10nm)/(t-bt)₂Ir(acac)(3nm)/CBP(10nm)/BPhen(30nm)/Mg:Ag(200nm)/Ag(10nm)

制备方法如下：

①利用洗涤剂、去离子水、丙酮溶液和乙醇溶液对玻璃衬底及其上的透明导电薄膜ITO进行超声清洗，清洗后用高纯氮气吹干。其中玻璃衬底上的ITO薄膜作为器件的阳极层，ITO薄膜的方块电阻为10Ω/sq，膜厚为180nm。

②将清洁烘干后的基片移入真空腔内，在氧气压为25Pa的环境下对ITO玻璃进行低能氧等离子预处理5分钟，溅射功率为～20W。

③将经过预处理的基片在高真空环境下进行有机薄膜的蒸镀，按照器件结构蒸镀上空穴传输兼蓝色荧光发光层a-NPD、能量传递兼限制层CBP、黄色磷光发光层(t-bt)₂Ir(acac)、能量传递层CBP、电子传输层BPhen，蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的膜厚仪监控。

④在有机层蒸镀结束后进行金属电极的制备。其气压为3×10^-3Pa，蒸镀速率为1nm/s，合金中Mg∶Ag比例为10∶1，蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的膜厚仪监控。

⑤将做好的器件传送到手套箱进行封装，手套箱为99.9％氮气氛围。

⑥测试器件的电流-电压-亮度特性，并测试器件的发光光谱参数。

实施例2：

如图2所示，器件的空穴传输兼蓝色荧光发光层31的材料为a-NPD，能量传递兼限制层32中的材料为CBP，互补磷光发光层33选择黄色磷光染料(t-bt)₂Ir(acac)，能量传递层34材料为CBP，电子传输层35材料为BPhen，阴极层4采用Mg:Ag合金和Ag。整个器件结构描述为：

Glass/ITO/a-NPD(35nm)/CBP(15nm)/(t-bt)₂Ir(acac)(3nm)/CBP(10nm)/BPhen(30nm)/Mg:Ag(200nm)/Ag(10nm)

器件的制备流程与实施例1相似。

实施例3：

如图2所示，器件的空穴传输兼蓝色荧光发光层31的材料为a-NPD，能量传递兼限制层32中的材料为CBP，互补磷光发光层33选择黄色磷光染料(t-bt)₂Ir(acac)，能量传递层34材料为CBP，电子传输层35材料为BPhen，阴极层4采用Mg:Ag合金和Ag。整个器件结构描述为：

Glass/ITO/a-NPD(30nm)/CBP(20nm)/(t-bt)₂Ir(acac)(3nm)/CBP(10nm)/BPhen(30nm)/Mg:Ag(200nm)/Ag(10nm)

器件的制备流程与实施例1相似。

实施例4：

如图2所示，器件的空穴传输兼蓝色荧光发光层31的材料为a-NPD，能量传递兼限制层32中的材料为CBP，互补磷光发光层33选择绿色磷光染料(tpbi)₂Ir(acac)，能量传递层34材料为CBP，电子传输层35材料为BPhen，阴极层4采用Mg:Ag合金和Ag。整个器件结构描述为：

Glass/ITO/a-NPD(40nm)/CBP(10nm)/(tpbi)₂Ir(acac)(3nm)/CBP(10nm)/BPhen(30nm)/Mg:Ag(200nm)/Ag(10nm)

器件的制备流程与实施例1相似。

实施例5：

如图2所示，器件的空穴传输兼蓝色荧光发光层31的材料为a-NPD，能量传递兼限制层32中的材料为CBP，互补磷光发光层33选择绿色磷光染料(tpbi)₂Ir(acac)，能量传递层34材料为CBP，电子传输层35材料为BPhen，阴极层4采用Mg:Ag合金和Ag。整个器件结构描述为：

Glass/ITO/a-NPD(35nm)/CBP(15nm)/(tpbi)₂Ir(acac)(3nm)/CBP(10nm)/BPhen(30nm)/Mg:Ag(200nm)/Ag(10nm)

器件的制备流程与实施例1相似。

实施例6：

如图2所示，器件的空穴传输兼蓝色荧光发光层31的材料为a-NPD，能量传递兼限制层32中的材料为CBP，互补磷光发光层33选择绿色磷光染料(tpbi)₂Ir(acac)，能量传递层34材料为CBP，电子传输层35材料为BPhen，阴极层4采用Mg:Ag合金和Ag。整个器件结构描述为：

Glass/ITO/a-NPD(30nm)/CBP(20nm)/(tpbi)₂Ir(acac)(3nm)/CBP(10nm)/BPhen(30nm)/Mg:Ag(200nm)/Ag(10nm)

器件的制备流程与实施例1相似。

实施例7：

如图3所示，器件的空穴传输兼蓝色荧光发光层31的材料为a-NPD，能量传递兼限制层32中的材料为CBP，互补磷光发光层33选择黄色磷光染料(t-bt)₂Ir(acac)，电子传输层35材料为BPhen，阴极层4采用Mg:Ag合金和Ag。整个器件结构描述为：

Glass/ITO/a-NPD(40nm)/CBP(10nm)/(t-bt)₂Ir(acac)(3nm)/BPhen(40nm)/Mg:Ag(200nm)/Ag(10nm)

制备方法如下：

①利用洗涤剂、去离子水、丙酮溶液和乙醇溶液对玻璃衬底及其上的透明导电薄膜ITO进行超声清洗，清洗后用高纯氮气吹干。其中玻璃衬底上的ITO薄膜作为器件的阳极层，ITO薄膜的方块电阻为10Ω/sq，膜厚为180nm。

②将清洁烘干后的基片移入真空腔内，在氧气压为25Pa的环境下对ITO玻璃进行低能氧等离子预处理5分钟，溅射功率为～20W。

③将经过预处理的基片在高真空环境下进行有机薄膜的蒸镀，按照器件结构蒸镀上空穴传输兼蓝色荧光发光层a-NPD、能量传递兼限制层CBP、黄色磷光发光层(t-bt)₂Ir(acac)、电子传输层BPhen，蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的膜厚仪监控。

④在有机层蒸镀结束后进行金属电极的制备。其气压为3×10^-3Pa，蒸镀速率为1nm/s，合金中Mg∶Ag比例为10∶1，蒸镀速率及厚度由安装在基片附近的膜厚仪监控。

⑤将做好的器件传送到手套箱进行封装，手套箱为99.9％氮气氛围。

⑥测试器件的电流-电压-亮度特性，并测试器件的发光光谱参数。

实施例8：

如图3所示，器件的空穴传输兼蓝色荧光发光层31的材料为a-NPD，能量传递兼限制层32中的材料为CBP，互补磷光发光层33选择黄色磷光染料(t-bt)₂Ir(acac)，电子传输层35材料为BPhen，阴极层4采用Mg:Ag合金和Ag。整个器件结构描述为：

Glass/ITO/a-NPD(35nm)/CBP(15nm)/(t-bt)₂Ir(acac)(3nm)/BPhen(40nm)/Mg:Ag(200nm)/Ag(10nm)

器件的制备流程与实施例7相似。

实施例9：

如图3所示，器件的空穴传输兼蓝色荧光发光层31的材料为a-NPD，能量传递兼限制层32中的材料为CBP，互补磷光发光层33选择黄色磷光染料(t-bt)₂Ir(acac)，电子传输层35材料为BPhen，阴极层4采用Mg:Ag合金和Ag。整个器件结构描述为：

Glass/ITO/a-NPD(30nm)/CBP(20nm)/(t-bt)₂Ir(acac)(3nm)/BPhen(40nm)/Mg:Ag(200nm)/Ag(10nm)

器件的制备流程与实施例7相似。

实施例10：

如图3所示，器件的空穴传输兼蓝色荧光发光层31的材料为a-NPD，能量传递兼限制层32中的材料为CBP，互补磷光发光层33选择绿色磷光染料(tpbi)₂Ir(acac)，电子传输层35材料为BPhen，阴极层4采用Mg:Ag合金和Ag。整个器件结构描述为：

Glass/ITO/a-NPD(40nm)/CBP(10nm)/(tpbi)₂Ir(acac)(3nm)/BPhen(40nm)/Mg:Ag(200nm)/Ag(10nm)

器件的制备流程与实施例7相似。

实施例11：

如图3所示，器件的空穴传输兼蓝色荧光发光层31的材料为a-NPD，能量传递兼限制层32中的材料为CBP，互补磷光发光层33选择绿色磷光染料(tpbi)₂Ir(acac)，电子传输层35材料为BPhen，阴极层4采用Mg:Ag合金和Ag。整个器件结构描述为：

Glass/ITO/a-NPD(35nm)/CBP(15nm)/(tpbi)₂Ir(acac)(3nm)/BPhen(40nm)/Mg:Ag(200nm)/Ag(10nm)

器件的制备流程与实施例7相似。

实施例12：

如图3所示，器件的空穴传输兼蓝色荧光发光层31的材料为a-NPD，能量传递兼限制层32中的材料为CBP，互补磷光发光层33选择绿色磷光染料(tpbi)₂Ir(acac)，电子传输层35材料为BPhen，阴极层4采用Mg:Ag合金和Ag。整个器件结构描述为：

Gl ass/ITO/a-NPD(30nm)/CBP(20nm)/(tpbi)₂Ir(acac)(3nm)/BPhen(40nm)/Mg:Ag(200nm)/Ag(10nm)

器件的制备流程与实施例7相似。

Claims (7)

1.一种白光有机电致发光器件，包括衬底、阳极层、阴极层、设置在阳极层和阴极层之间的有机功能层，所述有机功能层包括空穴传输兼蓝色荧光发光层、能量传递兼限制层、互补磷光发光层、能量传递层和电子传输层，其特征在于：

①所述空穴传输兼蓝色荧光发光层中荧光材料的三线态能级不低于所述互补磷光发光层中磷光材料的三线态能级，使磷光材料捕获荧光材料的三线态激子；

②所述能量传递兼限制层的厚度大于单线态激子并且小于三线态激子的扩散长度，其厚度为10-20nm；

③所述能量传递兼限制层在外加电源的驱动下，使能量向互补磷光发光层中的磷光材料传递，并且其较高的三线态能级将激子限制在互补磷光发光层，使得激子复合区域不会随电压的增加而变化。

2.根据权利要求1所述的能发出白光的有机电致发光器件，其特征在于，所述空穴传输兼蓝色荧光发光层的材料包括芳香族二胺类化合物、咔唑类聚合物，其中芳香族二胺类化合物是N，N’-二(萘亚甲基-2-yl)-N，N’-二(苯基)-联苯胺，N，N’-二(萘亚甲基-1-yl)-N，N’-二(苯基)-2，2’-二甲基联苯胺，所述咔唑类聚合物是聚乙烯咔唑。

3.根据权利要求1所述的能发出白光的有机电致发光器件，其特征在于，所述能量传递兼限制层的材料包括咔唑类化合物4，4′-二(9-咔唑)联苯，4，4’-二(咔唑-9-yl)-2，2’-二甲基联苯，9，9′-(1，3-苯基)二9H-咔唑，4，4’，4”-三(咔唑-9-yl)三苯胺或者4，7-联苯-1，10-邻二氮杂菲。

4.根据权利要求1所述的能发出白光的有机电致发光器件，其特征在于，所述互补磷光发光层的材料包括黄色磷光染料铱金属有机配合物二[2-(4-三元胺-丁基苯基)苯并thiazolato-N，C2′]铱(乙酰丙酮化合物)，二(2-苯基苯并thiazolato-N，C2′)铱(乙酰丙酮化合物)或者绿色磷光染料新型铱金属有机配合物二(1，2-联苯-1H-苯并异吡唑)铱(乙酰丙酮化合物)，二(4-三元胺-丁基-1-苯基-1H-benzimidazolato-N，C2′)铱(乙酰丙酮化合物)。

5.根据权利要求1所述的能发出白光的有机电致发光器件，其特征在于，所述能量传递层的材料包括咔唑类化合物4，4′-二(9-咔唑)联苯，9，9′-(1，3-苯基)二-9H-咔唑，4，4’，4”-三(咔唑-9-yl)三苯胺或者4，7-联苯-1，10-邻二氮杂菲。

6.根据权利要求1所述的能发出白光的有机电致发光器件，其特征在于，所述电子传输层材料是金属有机配合物、吡啶类、邻菲咯啉类、噁二唑类或咪唑类化合物材料中的一种。

7.一种白光有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

①在多种溶剂中对衬底进行清洗，清洗后用高纯氮气吹干；

②将衬底在真空蒸发室中进行电极层的制备，所述电极层包括阳极层或者阴极层；

③将制备好电极的衬底移入真空室中，进行预处理；

④将上述清洗吹干并经过预处理的衬底置于真空腔内，抽真空，然后在制备好电极的衬底上依次蒸镀有机功能层，所述有机功能层包括空穴传输兼蓝色荧光发光层、能量传递兼限制层、互补磷光发光层、能量传递层、电子传输层，其中：所述空穴传输兼蓝色荧光发光层中荧光材料的三线态能级不低于所述互补磷光发光层中磷光材料的三线态能级，使磷光材料捕获荧光材料的三线态激子；所述能量传递兼限制层的厚度大于单线态激子并且小于三线态激子的扩散长度，其厚度为10-20nm；所述能量传递兼限制层在外加电源的驱动下，使能量向互补磷光发光层中的磷光材料传递，并且其较高的三线态能级将激子限制在互补磷光发光层，使得激子复合区域不会随电压的增加而变化；

⑤在有机功能层蒸镀结束后，进行另一个电极层的制备，所述另一个电极层作为器件的阴极层或者阳极层；

⑥将制备好的器件传送到手套箱进行封装后，进行性能测试。

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