CN104409645B - 一种暖白光oled器件及其制备方法 - Google Patents
一种暖白光oled器件及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104409645B CN104409645B CN201410625270.1A CN201410625270A CN104409645B CN 104409645 B CN104409645 B CN 104409645B CN 201410625270 A CN201410625270 A CN 201410625270A CN 104409645 B CN104409645 B CN 104409645B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- warm white
- layer
- preparation
- substrate
- white oled
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 19
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 12
- IWZZBBJTIUYDPZ-DVACKJPTSA-N (z)-4-hydroxypent-3-en-2-one;iridium;2-phenylpyridine Chemical compound [Ir].C\C(O)=C\C(C)=O.[C-]1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1.[C-]1=CC=CC=C1C1=CC=CC=N1 IWZZBBJTIUYDPZ-DVACKJPTSA-N 0.000 claims abstract description 9
- FQJQNLKWTRGIEB-UHFFFAOYSA-N 2-(4-tert-butylphenyl)-5-[3-[5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol-2-yl]phenyl]-1,3,4-oxadiazole Chemical compound C1=CC(C(C)(C)C)=CC=C1C1=NN=C(C=2C=C(C=CC=2)C=2OC(=NN=2)C=2C=CC(=CC=2)C(C)(C)C)O1 FQJQNLKWTRGIEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N acetylacetonate Chemical compound CC(=O)[CH-]C(C)=O CUJRVFIICFDLGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 28
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 18
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 claims description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 14
- GEQBRULPNIVQPP-UHFFFAOYSA-N 2-[3,5-bis(1-phenylbenzimidazol-2-yl)phenyl]-1-phenylbenzimidazole Chemical compound C1=CC=CC=C1N1C2=CC=CC=C2N=C1C1=CC(C=2N(C3=CC=CC=C3N=2)C=2C=CC=CC=2)=CC(C=2N(C3=CC=CC=C3N=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 GEQBRULPNIVQPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 10
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229920001609 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene) Polymers 0.000 claims description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 claims description 8
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 claims description 8
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 claims description 7
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 7
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 6
- 230000027756 respiratory electron transport chain Effects 0.000 claims description 5
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 claims description 5
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 claims description 3
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 claims description 3
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 claims description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 2
- 239000003599 detergent Substances 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims 1
- 238000010025 steaming Methods 0.000 claims 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 abstract description 5
- 238000010129 solution processing Methods 0.000 abstract description 3
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 42
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 8
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 5
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 4
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000035479 physiological effects, processes and functions Effects 0.000 description 3
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 2
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 2
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=CSC=C21 GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010006187 Breast cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000026310 Breast neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 1
- 206010060862 Prostate cancer Diseases 0.000 description 1
- 208000000236 Prostatic Neoplasms Diseases 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 1
- 201000011510 cancer Diseases 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 125000003983 fluorenyl group Chemical class C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 239000012761 high-performance material Substances 0.000 description 1
- 125000003037 imidazol-2-yl group Chemical group [H]N1C([*])=NC([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- GRPQBOKWXNIQMF-UHFFFAOYSA-N indium(3+) oxygen(2-) tin(4+) Chemical compound [Sn+4].[O-2].[In+3] GRPQBOKWXNIQMF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical class [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920000172 poly(styrenesulfonic acid) Polymers 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 201000001275 rectum cancer Diseases 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
- H10K50/15—Hole transporting layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/82—Cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/301—Details of OLEDs
- H10K2102/302—Details of OLEDs of OLED structures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本发明公开了一种暖白色OLED器件及其制备方法，其器件的结构特征在于发光层由主体材料DTCPFB和OXD‑7，客体材料FIrpic、Ir(bt)2(acac)、Ir(ppy)2(acac)、Ir(MPCPPZ)3构成；其制备方法是通过合称上述主客体材料而综合运用的溶液加工法，采用四基色掺杂的方式制备了高CRI暖白光器件，完全能够满足理想照明光源CRI需达到80以上的要求。并从能级匹配和载流子传输平衡方面考虑采用了本体系独有的器件结构类型，有效地提高了器件的光谱稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及OLED器件领域，尤其涉及到一种暖白色OLED器件及其制备方法。
背景技术
CCT(Correlated Colour Temperature，相关色温)是指热黑体辐射体与光源的色彩相匹配时的开尔文温度。夜间频繁暴露于高CCT或短波长光等不当光源下，会增加人罹患癌症(如乳腺癌、直肠癌、前列腺癌等)的风险，要获得生理友好的白光源，光源须具有低的CCT，CCT低于6000K的光源称为暖白光光源。
OLED(Organic Light Emitting Diodes，有机发光二极管)由于其自身轻薄，自发光等优点，在固态照明领域得到了广泛的关注。对暖白光OLED光源的研究也于近些年开始取得了一定的进展。2011年，Jou课题组报道了一种暖白光器件，其CCT低至1880K(Jou.J.H,Chen.S.H,J.Mater.Chem.2011,21,17850)，该课题组在2013年又报道出一种CCT低至1900K的暖白光器件(Jou.J.H,Hsieh.C.Y,Adv.Funct.Mater.2013,23,2750)。但是这些研究采用的器件制备方式都是真空蒸镀法，用这种方法制备器件能耗较高，操作步骤比较复杂，且因难以实现多组分的均匀掺杂而致使发光光谱不稳定。在2012年，Jou等人采用溶液加工的方法制备出了CCT低至2860K的暖白光器件，采用这种方法制备器件具有可屏幕印刷或喷墨打印，低功耗，操作简便，易于大面积制备等独特优势，有效地克服真空蒸镀法的不足。但是由于该方法采用的三种磷光客体发射光谱不够宽，且在发光层内易形成客体染料的聚集，器件的CRI(Color Rendering Index，显色指数)不够高，光谱稳定性仍然较差，并且CIE(Commission International de L’Eclairage，国际照明委员会)色坐标偏离黑体曲线的色偏差较大(图5中A点)(Jou.J.H,Hwang.P.Y,Org.Electron.2012,13,899)。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种暖白光OLED器件，由里到外分别为ITO玻璃基底层、空穴传输层、发光层、电子传输层，金属阴极层；ITO玻璃基底层是以ITO导电玻璃作为器件的衬底和阳极，PEDOT:PSS作为PEDOT:PSS作为空穴注入层和电极修饰层进一步形成空穴传输层，TPBI为器件的电子传输层，钙和银构成金属阴极层，其特征在于发光层由主体材料DTCPFB和OXD-7，客体材料FIrpic、Ir(bt)2(acac)、Ir(ppy)2(acac)、Ir(MPCPPZ)3构成，DTCPFB的分子式如下：
Ir(MPCPPZ)3的分子结构式如下：
上述暖白光OLED器件的电子传输层、发光层、TPBI、钙、银的厚度分别为35纳米、55纳米、35纳米、10纳米、100纳米。
上述暖白光OLED器件的主体材料和客体材料的比例为DTCPFB:OXD-7:FIrpic:Ir(bt)2(acac):Ir(ppy)2(acac):Ir(MPCPPZ)3＝19:11:3:(3％-4％):(0.4％-1.0％):(7％-12％)。
一种上述暖白光OLED器件的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：ITO导电玻璃作为器件的衬底和阳极，在经过裁切和刻蚀后，依次经过洗涤剂清洗，超纯水、丙酮、乙醇三步超声清洗处理并烘干。
步骤二：将步骤一中烘干的ITO玻璃经过紫外臭氧处理15分钟。
步骤三：在步骤二中处理好的ITO玻璃上旋涂PEDOT:PSS原液作为空穴注入层，并起到润滑ITO玻璃基底的作用。
步骤四：将步骤三中旋涂好的基片放入鼓风干燥箱中在120℃下退火20分钟后转移到氮气手套箱。
步骤五：将预先配制好的溶解充分的发光层混合溶液旋涂于步骤4退完火的基片上，之后置于热台在120℃下退火20分钟。
步骤六：将步骤五中的基片接着转移至多源有机小分子真空蒸镀系统中，抽真空至腔室压力低于9×10-5Pa之后，保持在该压力下接着蒸镀一层35nm厚的TPBI作为电子传输层，停止加热后在该真空状态下待蒸发源温度冷却至60℃以下，向蒸镀腔室充入手套箱中的氮气至常压后将基片从中取出。
步骤七：将步骤六的基片接着放入多源金属真空蒸镀系统中，抽真空至腔室压力低于9×10-5Pa之后，依次蒸镀一层10nm厚的钙和一层100nm的银作为金属阴极。
步骤八：镀膜结束，保持该真空状态下待电极冷却至室温，然后向腔室充入手套箱中的氮气至常压，取出基片，即得到溶液法制备的多组分掺杂单发光层暖白光器件。
在所述步骤一中，超纯水、丙酮、乙醇三步超声清洗的步骤，其超声时间依次为10分钟，20分钟，20分钟。
在所述步骤三中，旋涂PEDOT:PSS原液前需先经过水性滤头的过滤，滤头规格为0.25μm。
在所述步骤三中，PEDOT:PSS原液的旋涂条件参数为转速1500rps(转/分)，时间设定50秒。
在所述步骤五中，所配制的溶液浓度为16mg/mL。旋涂条件参数为转速3000rps，时间设定30秒。
在所述步骤六中，TPBI的蒸镀速度为在步骤7中，金属钙的蒸镀速度为金属银的蒸镀速度为薄膜的生长速度和膜厚由膜厚仪进行监测。
所述步骤五至八的操作都在真空手套箱中进行，手套箱气氛控制在含水量<1ppm，含氧量<1ppm。
本发明优点：
1、本发明所提供的器件在亮度为100-10000cd m-2范围内具有2500K以下低色温的同时，具有高达83显色指数和优良的光谱稳定性，同时其色坐标为(0.458,0.414)，落在了黑体曲线上，表现出很高的色品质。
2、本发明所提供的器件采用溶液加工法制备，操作简便，成本低廉，节约能源，有利于大规模批量化生产。
3、本发明提供的器件为暖白光光源，作为夜间固态照明光源使用，有益健康，感觉舒服，生理友好。
4、本发明提供的的器件具有高的色品质和稳定性的同时也具有与白炽灯相当的功效，在OLED固态白光照明领域有广阔的应用前景。
5、本发明提供的方法发光层的旋涂退火及之后的制备过程均在手套箱内完成，避免了有机溶剂造成的污染和危害，制备过程绿色环保。
附图说明
图1本发明的有机电致发光器件结构图。
图2采用本发明制备的暖白光器件的电致发光光谱。
图3采用本发明制备的器件随亮度变化的光谱图。
图4采用本发明中所涉及器件的色坐标情况。
图5采用本发明制备的器件电流密度-电压-亮度特性曲线。
图6采用本发明制备的器件流明效率-亮度-功率效率特性曲线。
具体实施方式
下面结合具体实施例阐述本发明的实现方法。
本发明涉及的暖白光器件结构如图1所示，其中ITO(Indium Tin Oxides，氧化铟锡)导电玻璃作为器件的衬底和阳极，一层35nm厚的PEDOT:PSS(Poly-(3,4-ethylenedioxythiophene)Polystyrene sulfonate，聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸))作为空穴注入层和电极修饰层。发光层由主体材料由DTCPFB和OXD-7，客体材料FIrpic、Ir(bt)2(acac)、Ir(ppy)2(acac)、Ir(MPCPPZ)3以一定的比例共混掺杂得到，发光层总厚度为55nm。发光层上面蒸镀一层35nm厚的TPBI(1,3,5-Tri(1-phenyl-1H-benzo[d]imid-azol-2-yl)ph-enyl，1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯)为器件的电子传输层，接着在上面依次蒸镀一层10nm的钙和100nm的银作为金属电极。最终所得器件的发光面积为6mm2。
其中DTCPFB为芴系衍生物大取代基团为骨架的蒽系小分子，其根据相关文献(Ye,S H.Liu,Y Q.Adv.Mater.2010,22,4167)所介绍的方法合成，分子结构如下：
红色磷光染料Ir(MPCPPZ)3也是根据相关文献(Tong,B H.Mei,QB.J.Mater.Chem.2008,18,1636)所介绍的方法合成，其分子结构如下：
为了制备上述暖白光器件，在具体实施中，本发明所用到的ITO玻璃购买于深圳南玻显示器件科技有限公司，PEDOT:-PSS购于德国拜耳公司，OXD-7、FIrpic、Ir(bt)2(acac)、Ir(ppy)2(acac)均购买于Aldrich化学试剂公司。
在实际制备时实验室内室温始终保持在21℃，湿度始终为35％以下。
具体制备方法如下：
步骤一：将裁切和刻蚀后的ITO玻璃基片首先用洗涤剂清洗，除去表面的杂质和油污，然后依次经过超纯水超声清洗10分钟，丙酮超声清洗20分钟，乙醇超声清洗20分钟三步超声清洗处理后置于烘箱烘干。
步骤二：将上述步骤一种烘干的ITO玻璃基片置于功率为100W的紫外臭氧处理仪中进行紫外臭氧处理15分钟。
步骤三：在步骤二中处理好的基片上紧接着旋涂一层PEDOT:PSS作为空穴注入层。旋涂时加0.25μm的水性过滤头对PEDOT:PSS原液进行过滤，采用1500rps的转速旋涂50秒，得到一层35nm的均匀透明薄膜。
步骤四：将上述步骤三中的基片放入鼓风干燥箱中在120℃下退火20分钟后转移到水氧含量均小于1ppm的氮气手套箱。
步骤五：将溶解充分的四基色发光混合溶液以3000rps的转速在上述步骤四退完火的基片上旋涂成膜，旋涂时长设定为30秒。然后置于热台在120℃下退火20分钟。发光溶液采用氯苯作为溶剂，浓度为16mg/mL，具体成分为(DTCPFB:OXD-7:FIrpic(19:11:3)):0.3％-0.4％Ir(bt)2(acac):0.04％-0.10％Ir(ppy)2(acac):0.70％-1.2％Ir(MPCPPZ)3，其所用的比例均为质量比。
步骤六：将上述步骤五退完火的基片紧接着转移至多源有机小分子真空蒸镀系统中，抽真空至腔室压力低于9×10-5Pa后，保持在该压力下接着以的速度蒸镀一层35nm厚的TPBI作为电子传输层，停止加热后在该真空状态下待蒸发源温度冷却至60℃以下，向蒸镀腔室充入手套箱中的氮气至常压后，将基片取出。
步骤七：然后将上述步骤六的基片放入多源金属真空蒸镀系统中，抽真空至腔室压力低于9×10-5Pa之后，先后分别以和的速度蒸镀一层10nm厚的钙和一层100nm的银作为金属阴极。
步骤八：镀膜结束后，保持该真空状态下待电极冷却至室温，然后向腔室充入手套箱中的氮气至常压，取出基片，得到溶液加工法制备的多组分掺杂单发光层四基色暖白光器件。
其中水溶性的PEDOT:PSS为一种常用的ITO界面修饰层，通常旋涂于清洗干净且经紫外照射处理的ITO层之上形成一层平整透明的薄膜，作为空穴注入层。TPBI为一种常用的电子传输层材料，本发明中，出于能级匹配和载流子传输平衡方面的考虑，电子传输材料选用TPBI。OXD-7为一种常见的电子传输材料，将其与主体材料进行掺杂形成混合主体，可以增加主体材料的导电性能，提高器件发光效率。FIrpic、Ir(bt)2(acac)、Ir(ppy)2(acac)为三种常见的磷光染料，分别作为蓝光客体、橙红光客体和绿光客体。
氯苯对于大多数有机物都有很好的溶解性，且氯苯溶液具有优良的成膜性能，本发明中发光层溶液的配制采用氯苯作为溶剂。
图2给出了本发明制备的暖白光器件的电致发光光谱。所得器件在亮度100-10000cd m-2范围内CCT保持在了2500K以下。而且，由于多种磷光染料的共同引入，器件的CRI达到了83的高显色指数。
图3给出了采用本发明制备的暖白光器件随亮度变化的光谱图。在亮度100-10000cd m-2的范围内器件的电致发光光谱曲线几乎呈现了高度的一致性，显示出器件良好的光谱稳定性。
图4给出了本发明制备的暖白光器件的电致发光光谱的色坐标情况，可以看出，所得暖白光器件的CIE色坐标(0.458,0.414)落在了黑体曲线上，并且接近于标准暖白光点(0.444,0.410)的色坐标。
图5给出了本发明所提供暖白光器件的电流密度-电压-亮度特性曲线。可以看出，器件的电流和亮度随电压的变化有很大的相似性，启亮电压均为5V左右，最大电流密度接近400mA cm-2，最大亮度能够达到30000cd m2。
器件的流明效率-亮度-功率效率特性曲线如图6所示，由于高效橙红光客体的引入，器件最大流明效率高达18.0cd A-1。在100和1000cd m-2的亮度下流明效率也分别提升至13.5和17.8cd A-1，远高于蜡烛的效率，达到了与白炽灯相当的水平。良好的器件电致发光性能，归功于高性能材料的使用以及对器件本身结构的优化设计。
所有的测试结果表明，本发明所涉及的暖白光器件性能优良，色品质高，稳定性好，生理友好，而且制备过程操作简便，成本低廉，节约能源，并且利于大规模生产。本发明在今后的固态白光照明领域有着巨大的产业化应用潜力。
本发明采用四基色掺杂的方式制备了高CRI暖白光器件，完全能够满足理想照明光源CRI需达到80以上的要求。并从能级匹配、载流子传输平衡和获得适当的CIE色坐标等方面考虑采用了本体系独有的器件结构类型，有效地提高了器件的光谱稳定性，极大地减小了器件的色偏差。
Claims (10)
1.一种暖白光OLED器件，由里到外分别为ITO玻璃基底层、空穴传输层、发光层、电子传输层，金属阴极层；ITO玻璃基底层是以ITO导电玻璃作为器件的衬底和阳极，PEDOT:PSS作为空穴注入层和电极修饰层进一步形成空穴传输层，TPBI为器件的电子传输层，钙和银构成金属阴极层，其特征在于发光层由主体材料DTCPFB和OXD-7，客体材料FIrpic、Ir(bt)2(acac)、Ir(ppy)2(acac)、Ir(MPCPPZ)3构成，DTCPFB的分子式如下：
Ir(MPCPPZ)3的分子结构式如下：
2.根据权利要求1所述的一种暖白光OLED器件，其电子传输层、发光层、TPBI、钙、银的厚度分别为35纳米、55纳米、35纳米、10纳米、100纳米。
3.根据权利要求1所述的一种暖白光OLED器件，其暖白光OLED器件的主体材料和客体材料的比例为DTCPFB:OXD-7:FIrpic:Ir(bt)2(acac):Ir(ppy)2(acac):Ir(MPCPPZ)3＝19:11:3:(3％-4％):(0.4％-1.0％):(7％-12％)。
4.如权利要求1所述的一种暖白光OLED器件的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：ITO导电玻璃作为器件的衬底和阳极，在经过裁切和刻蚀后，依次经过洗涤剂清洗，超纯水、丙酮、乙醇三步超声清洗处理并烘干；
步骤二：将步骤一中烘干的ITO玻璃经过紫外臭氧处理15分钟；
步骤三：在步骤二中处理好的ITO玻璃上旋涂PEDOT:PSS原液作为空穴注入层，并起到润滑ITO玻璃基底的作用；
步骤四：将步骤三中旋涂好的基片放入鼓风干燥箱中在120℃下退火20分钟后转移到氮气手套箱；
步骤五：将预先配制好的溶解充分的发光层混合溶液旋涂于步骤四退完火的基片上，之后置于热台在120℃下退火20分钟；
步骤六：将步骤五中的基片接着转移至多源有机小分子真空蒸镀系统中，抽真空至腔室压力低于9×10-5Pa之后，保持在该压力下接着蒸镀一层35nm厚的TPBI作为电子传输层，停止加热后在该真空状态下待蒸发源温度冷却至60℃以下，向蒸镀腔室充入手套箱中的氮气至常压后将基片从中取出；
步骤七：将步骤六的基片接着放入多源金属真空蒸镀系统中，抽真空至腔室压力低于9×10-5Pa之后，依次蒸镀一层10nm厚的钙和一层100nm的银作为金属阴极；
步骤八：镀膜结束，保持该真空状态下待电极冷却至室温，然后向腔室充入手套箱中的氮气至常压，取出基片，即得到溶液法制备的多组分掺杂单发光层暖白光器件。
5.根据权利要求4所述的一种暖白光OLED器件的制备方法，在所述步骤一中，超纯水、丙酮、乙醇三步超声清洗的步骤，其超声时间依次为10分钟，20分钟，20分钟。
6.根据权利要求4所述的一种暖白光OLED器件的制备方法，在所述步骤三中，旋涂
PEDOT:PSS原液前需先经过水性滤头的过滤，滤头规格为0.25μm。
7.根据权利要求4所述的一种暖白光OLED器件的制备方法，在所述步骤三中，PEDOT:PSS原液的旋涂条件参数为转速1500rps(转/分)，时间设定50秒。
8.根据权利要求4所述的一种暖白光OLED器件的制备方法，在所述步骤五中，所配制的溶液浓度为16mg/mL，旋涂条件参数为转速3000rps，时间设定30秒。
9.根据权利要求4所述的一种暖白光OLED器件的制备方法，在所述步骤六中，TPBI的蒸镀速度为在步骤七中，金属钙的蒸镀速度为金属银的蒸镀速度为薄膜的生长速度和膜厚由膜厚仪进行监测。
10.根据权利要求4所述的一种暖白光OLED器件的制备方法，所述步骤五至八的操作都在真空手套箱中进行，手套箱气氛控制在含水量<1ppm，含氧量<1ppm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410625270.1A CN104409645B (zh) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | 一种暖白光oled器件及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410625270.1A CN104409645B (zh) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | 一种暖白光oled器件及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104409645A CN104409645A (zh) | 2015-03-11 |
| CN104409645B true CN104409645B (zh) | 2017-05-24 |
Family
ID=52647257
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410625270.1A Expired - Fee Related CN104409645B (zh) | 2014-11-07 | 2014-11-07 | 一种暖白光oled器件及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104409645B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101452999A (zh) * | 2008-12-31 | 2009-06-10 | 清华大学 | 一种白光有机电致发光器件 |
| CN101573324A (zh) * | 2006-12-08 | 2009-11-04 | 新加坡科技研究局 | 芳胺化合物和电子器件 |
| CN102414215A (zh) * | 2009-03-04 | 2012-04-11 | 施乐公司 | 具有增加的功能性的结构化有机膜 |
| WO2014104287A1 (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | 三菱電機株式会社 | 充放電制御装置、充放電制御システム、充放電制御方法、及びプログラム |
| CN104064690A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-09-24 | 北京科技大学 | 具有双层结构电子传输层的有机发光二极管及其制备方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2188858A1 (en) * | 2007-10-23 | 2010-05-26 | E. I. du Pont de Nemours and Company | Ternary emissive layers for luminescent applications |
-
2014
- 2014-11-07 CN CN201410625270.1A patent/CN104409645B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101573324A (zh) * | 2006-12-08 | 2009-11-04 | 新加坡科技研究局 | 芳胺化合物和电子器件 |
| CN101452999A (zh) * | 2008-12-31 | 2009-06-10 | 清华大学 | 一种白光有机电致发光器件 |
| CN102414215A (zh) * | 2009-03-04 | 2012-04-11 | 施乐公司 | 具有增加的功能性的结构化有机膜 |
| WO2014104287A1 (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-03 | 三菱電機株式会社 | 充放電制御装置、充放電制御システム、充放電制御方法、及びプログラム |
| CN104064690A (zh) * | 2014-06-27 | 2014-09-24 | 北京科技大学 | 具有双层结构电子传输层的有机发光二极管及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Simultaneous Optimization of Charge-Carrier Balance and Luminous Effi cacy in Highly Effi cient White Polymer Light-Emitting Device;jian hua Zou et al.;《Advanced Materials》;20111231;第23卷(第26期);第2976-2980页 * |
| Solution-Processed Solid Solution of a Novel Carbazole Derivative for High-Performance Blue Phosphorescent Organic Light-Emitting Diodes;Shanghui Ye，et al;《ADVANCED MATERIALS》;20101031;第22卷(第37期);第4167-4171页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104409645A (zh) | 2015-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104130771B (zh) | 一种三核稀土铕配合物发光材料及其制备方法和应用 | |
| CN102136550B (zh) | 一种白光有机电致发光器件及其制备方法 | |
| CN104377315B (zh) | 一种白光oled器件及其制备方法 | |
| CN101630721B (zh) | 一种有机电致发光器件 | |
| CN106356464B (zh) | 一种白光有机电致发光器件及其制备方法 | |
| CN102394278B (zh) | 一种电子传输层掺杂氟化锂的磷光二极管的制备方法 | |
| CN102903854A (zh) | 一种白光有机电致发光器件及其制备方法 | |
| CN102184938A (zh) | 有机电致发光器件及其制备方法 | |
| WO2017032143A1 (zh) | 发光金属铱络合物及其制备的有机电致发光器件 | |
| CN108484682A (zh) | 一类用作磷光材料的过渡金属配合物、其制备方法及应用 | |
| CN107425137B (zh) | 一种高显色指数的白光oled器件 | |
| CN110429190B (zh) | 一种溶液加工型荧光磷光二元复合白光有机发光二极管器件及其制备方法 | |
| CN109256473A (zh) | 白光有机发光二极管及制备方法 | |
| CN104409660A (zh) | 一种聚合物基白光oled及其制备方法 | |
| CN107452887A (zh) | 一种荧光/磷光混合白光oled器件 | |
| CN108586430A (zh) | 一种有机电致发光材料、有机电致发光器件及显示装置 | |
| CN102208552A (zh) | 一种白光有机电致发光器件及其制备方法 | |
| CN113285049B (zh) | 一种超声喷涂制备三氧化钨高光提取效率oled外光提取层的方法 | |
| CN104409661A (zh) | 一种互补色磷光白光oled器件及其制备方法 | |
| CN108516959A (zh) | 吖啶类化合物、有机电致发光器件及显示装置 | |
| CN104409645B (zh) | 一种暖白光oled器件及其制备方法 | |
| CN102709483A (zh) | 一种单层白光有机电致发光器件 | |
| CN105418679A (zh) | 三苯基膦氧单元桥联的双极性主体材料及其应用 | |
| CN108164462A (zh) | 一类用作发光材料的含氮杂环化合物及应用 | |
| CN104610370A (zh) | 含有4-苯基嘧啶结构的铱配合物及其用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20170524 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |