CN114874262B - 一种具有高激子利用率青蓝色荧光材料及其应用 - Google Patents

一种具有高激子利用率青蓝色荧光材料及其应用 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种具有高激子利用率青蓝色荧光材料及其应用，所述具有高激子利用率青蓝色荧光材料在溶液与薄膜中表现出良好的耐温性，与质子转移黄光材料掺杂制备的掺杂薄膜在高温范围内具有良好的温度响应，有应用到高温传感中的潜力；将具有质子转移的黄光材料与上述青蓝光材料掺杂作为发光层，制备白光OLED器件。所制备的青蓝和白光OLED器件具有耐高温的特征，在高温下电致发光强度明显增强。本发明所述单分子青蓝光OLED以及白光OLED器件都具备较高的器件效率、高的激子利用率和较好的耐温性；其中发射层黄光材料与青蓝光材料之间没有能量传递，因此色坐标与电致发光光谱稳定，在高效耐高温的OLED应用领域具有很高的使用及推广价值。

Description

一种具有高激子利用率青蓝色荧光材料及其应用
技术领域
本发明属于有机电致发光材料技术领域，具体涉及一种具有高激子利用率青蓝色荧光材料及其应用。
背景技术
随着各国对安全防伪的高度重视及科技的不断进步，防伪行业取得了多样化发展。它一方面促使传统防伪技术的升级换代，例如新型水印防伪纸、新型安全线防伪纸、无色荧光油墨及其特殊印刷工艺、磁性光变油墨及特殊实现工艺等。另一方面也催生了各种新型、高效的防伪手段，例如采用聚合物材料卡片代替纸张作为证件资料页，通过铰链将其连接到本式证件中，它除了能沿用传统防伪技术，如防伪设计(劈线、防复印、浮雕)、彩虹印刷技术、全息膜防伪技术之外，还能实现层压图文、激光刻蚀、透明窗口、光栅影像等独特的安全防伪措施。
防伪标识(消费者防伪码查询中心办理)也称为防伪标签或者防伪贴纸，是不干胶产品的一类，能粘贴、印刷、转移在标的物表面，或标的物包装上，或标的物附属物(如商品挂牌、名片以及防伪证卡)上，具有防伪作用的标识。防伪标识的防伪特征以及识别的方法是防伪标识的灵魂。
随着包装印刷技术的不断发展，各种包装防伪技术和防伪手段也不断在卷烟产品中应用，传统的防伪技术如全息(定位烫)、荧光油墨、温变油墨、光变油墨、防伪纸张(特种纸张)等手段在烟包上都得到全方位的应用，这些防伪手段在相当长的时间内占据了主要地位，亟需一些让人耳目一新、更加高端的防伪技术给包装印刷业带来技术的创新。基于有机材料的新型的防伪技术，在特种防伪领域已得到应用，其特点为直观易辨识、防伪力度大、有较强的装饰性能。该类材料实现工艺复杂，是目前主流高端防伪技术。它同时具备角度变化产生的变色效果和磁性感应效果，其印刷品可随角度变化产生立体炫动和颜色变化的双重特殊效果，防伪效果呈现多样，防伪图案立体感强，具有集可感、可触、可把玩于一体的体验感。希望通过研究能将此防伪技术拓展移植到烟标防伪领域。
防伪标识由专业的防伪公司或防伪印刷厂进行设计生产，防伪认为不同类型防伪标识其生产印刷工艺各不相同，具有较强的技术性。
有机电子材料，不仅包括有机半导体，还包括有机电介质、导体和发光体，在包括有机光发光半导体(organic light emitting diodes,OLEDs)在内的广泛应用中显示出可控的光学和电子学性质。与传统的无机导体和半导体不同，有机电子小分子和聚合物可以在有机和聚合物化学中使用不同的合成策略来合成。因此，人们制备了大量的有机半导体材料，这对具有先进器件性能的有机电子学的发展起到了重要的推动作用。自20世纪80年代Tang和Vanslyke的开创性工作以来，由于OLED在智能手机、平板显示器和固体发光应用方面的巨大潜力，有机材料用于OLED的发展已经持续了几十年。为了深入了解器件运行的基本过程，这一领域的广泛研究为材料设计以及产生和传输电荷和激子问题提供了启发。众所周知，电激发下激子通常会形成25％的单重态激子和75％的三重态激子。然而，在荧光材料中，电激发产生的75％激子能量被三重态激子以热的形式耗散，在考虑光出耦合效率约为20％的条件下，器件中理论上最高的外部量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)为5％。为了提高OLED的效率，许多研究人员利用非发射三重态激子来致力于突破OLED器件最大EQE为5％的限制。
近年来，“热激子”材料因其在OLED器件中显示出高性能和低效率滚降之间良好平衡的优越特性而受到广泛关注，并被证明可作为高效有机电致发光材料。这些“热激子”发光材料突出了从高位三重态激发态(Tn，n>1)到能量相邻的单重态激发态的快速反向隙间窜越(reverse intersystem crossing,RISC)。这种快速的高能级反向隙间窜越(high-lying reverse intersystem crossing,hRISC)与从Tn到最低三重态(T1)的内部转换(internal conversion,IC)激烈竞争。因此，所有电产生的激子都能被利用，理论上可以实现最大100％的单重态激子利用率。同时，当电流密度增加时，快速hRISC可以有效地降低三重态激子浓度，这阻止了三重态相关的湮灭，并确保OLED器件中较小的效率衰减。
随着能源工业、汽车、航空航天和飞机工业、电子皮肤电子、海洋研究、风洞和地下地球化学等行业的快速发展，耐热有机发光材料被认为是高温传感和相应信息读出的潜在候选材料。在这些应用领域中，有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)由于其高颜色质量、低成本制造方法和低功耗的优势，在交互式和实时信息显示方面发挥着重要作用。因此，在工业生产和日常生活中，实时温度检测的信息显示对耐热有机电致发光器件提出了很高的要求。由于RISC从三重态到单重态将在加热过程中被加速，快速填充单重态激子。因此，这些有机发光“热激子”材料有望在高温下显示出高亮度和高效率，这是由于单重态激子加热增加产率。从这个角度来看，它们可能在高温传感和耐热OLED器件方面表现出良好的潜力。
基于以上讨论，我们设想，可以把具有“热激子”性质的材料引入到高效耐高温OLED应用中，来制备低成本、高效、稳定、制备简便、重复性好的高性能OLED。
发明内容
解决的技术问题：为了克服现有技术中存在的不足，本申请提出一种具有高激子利用率青蓝色荧光材料及其应用，以解决有机小分子在高温条件下荧光淬灭以及现有技术中贵金属资源稀缺、价格昂贵、在高电流密度下效率滚降严重以及难以在高温下工作等技术问题。
技术方案：
一种具有高激子利用率青蓝色荧光材料，所述具有高激子利用率青蓝色荧光材料的名称为二苯基(1'-芘)氧化磷(C1)或苯基二(1'-芘)氧化磷(C2)，结构式如下：
作为本申请的一种优选技术方案，所述具有高激子利用率青蓝色荧光材料在溶液与薄膜条件下均具有耐热性。
一种具有高激子利用率青蓝色荧光材料在掺杂薄膜的温度传感中的应用，所述掺杂薄膜是二苯基(1'-芘)氧化磷(C1)或苯基二(1'-芘)氧化磷(C2)与质子转移黄色荧光材料掺杂制成的掺杂薄膜，所述掺杂薄膜具有比例发射特性，所述比例发射是470nm的青蓝光与545nm的黄光的发射强度之比，其中青蓝光随温度升高发射强度下降慢，黄光随温度升高发射强度下降快，所以其比列发射的颜色会随温度升高而改变，温度由20℃～100℃，颜色由黄色逐渐变为浅黄色，国际照明委员会(CIE)色度图坐标从(0.37，0.46)变化到(0.33，0.41)；温度由100℃～160℃，颜色由浅黄色逐渐变为浅青色CIE由(0.33，0.41)变化到(0.30，0.36)；温度由160℃～260℃，颜色由浅青色变为青蓝色CIE由(0.33，0.41)变化到(0.22，0.24)。
作为本申请的一种优选技术方案，所述质子转移黄色荧光材料具有激发态质子转移特征与大斯托克斯位移特征；所述质子转移黄色荧光材料名称为T4AC结构如下：
一种具有高激子利用率青蓝色荧光材料在OLED器件中的应用，所述OLED器件为单分子高效耐温青蓝光OLED器件，单分子高效耐温青蓝光OLED器件包括有机发光层，所述有机发光层的材料为具有高激子利用率青蓝色荧光材料与主体材料CBP掺杂。
作为本申请的一种优选技术方案，所述单分子高效耐温青蓝光OLED器件为上下叠合的多层结构，由下至上依次为ITO基片、阳极层、空穴传输层、电子阻挡层、有机发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、阴极层；所述阳极层的材料为无机材料，所述无机材料为氧化铟锡或氧化铟锌；所述空穴传输层的材料为TAPC；所述空穴传输层的厚度为15nm～30nm；所述电子阻挡层的材料为TCTA；所述电子阻挡层的厚度为10nm～20nm；所述有机发光层的材料为主体材料CBP与具有高激子利用率青蓝色荧光材料C1或C2的掺杂；所述有机发光层的厚度为10nm～30nm；所述空穴阻挡层的材料为TPBi；所述空穴阻挡层的厚度为15nm～25nm；所述电子传输层的材料为TmPyPb；所述电子传输层的厚度为20nm～60nm；所述电子注入层的材料为LiF；所述电子注入层的厚度为0.5nm～5nm；所述阴极层的材料为金、银、铜、铝、镁中的任意一种；所述阴极层的厚度为50nm～150nm。
作为本申请的一种优选技术方案，所述单分子高效耐温青蓝光OLED器件的电致发光强度在80K-530K内随温度的升高明显增强。
一种具有高激子利用率青蓝色荧光材料在WOLED器件中的应用，所述WOLED器件为非能量传递型高效白光WOLED器件，所述非能量传递型高效白光WOLED器件包括有机发光层，所述有机发光层分为两层，一层为具有高激子利用率青蓝色发光材料C1或C2以及CBP组成的混合物，另外一层是质子转移黄光材料T4AC，且两层材料之间不能发生能量传递作用，所述WOLED器件为上下叠合的多层结构，所述WOLED器件由下至上依次为ITO基片、阳极层、空穴传输层、电子阻挡层、有机发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、阴极层，所述阳极层的材料为无机材料，所述无机材料为氧化铟锡或氧化铟锌；所述空穴传输层的材料为TAPC；所述空穴传输层的厚度为15nm～30nm；所述电子阻挡层的材料为TCTA；所述有机发光层的材料为CBP、C1或C2以及T4AC的掺杂；所述有机发光层的厚度为10nm～30nm；所述电子阻挡层的厚度为5nm～15nm；所述空穴阻挡层的材料为TPBi；所述空穴阻挡层的厚度为15nm～25nm；所述电子传输层的材料为TmPyPb；所述电子传输层的厚度为20nm～60nm；所述电子注入层的材料为LiF；所述电子注入层的厚度为0.5nm～5nm；所述阴极层的材料为金、银、铜、铝、镁中的任意一种；所述阴极层的厚度为50nm～150nm。
作为本申请的一种优选技术方案，所述具有高激子利用率青蓝色发光材料C1或C2与CBP的质量比为0.01～0.30：1；所述有机发光层的厚度为20nm～50nm。
有益效果：
1.本发明设计提出了一种基于高能级反向系间窜越的高激子利用率的“热激子”荧光耐温材料，本发明的高激子利用率的“热激子”荧光耐温材料分子能级合适、发光效率较高，具有较好的成膜性，可以作为高效OLED客体掺杂材料使用。
2.本发明的“热激子”荧光耐温青蓝色材料与质子转移黄光材料掺杂制备的薄膜，具有双发射特性，在高温范围内与温度具有较好的响应。
3.在有机电致发光器件成品中，本发明的“热激子”荧光耐温材料青蓝色OLED器件效率高制备简单且耐高温。并将质子转移黄光材料与上述青蓝光材料掺杂作为发光层制备高效耐高温白光OLED器件。
4.本发明所述的高激子利用率荧光耐温材料制备简单，价格低廉，所述的单分子高效耐温青蓝光OLED以及二元互补色非能量传递型白光OLED器件都具备较高的器件效率以及较高的激子利用率，所制备的青蓝光OLED器件最大外量子效率为6.23％，超过了传统荧光OLED器件外量子效率的理论最大值(5％)。
5.单分子高效耐温青蓝光OLED和白光OLED具有较好的耐热性，高温下可以增加亮度。青蓝光OLED在530K的温度下亮度是常温时的约12倍，白光OLED在500K的温度下亮度是常温时的约4.5倍，具有很高的使用及推广价值。
6.本发明也为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，运用于有机电致发光领域内的其他相关技术方案中，具有十分广阔的应用前景。
附图说明
图1为本申请实施例中青蓝光材料C1与C2在MOE溶液中的温度依赖光谱，其中a为C1溶液的温度依赖光谱，b为C2溶液的温度依赖光谱。
图2为本申请实施例中青蓝光材料C1与C2以PMMA为基底所制备的薄膜的温度依赖光谱，其中a为C1薄膜的温度依赖光谱，b为C2薄膜的温度依赖光谱。
图3为本申请实例中C1/T4AC薄膜的温度依赖光谱。
图4为本申请实例中C1/T4AC薄膜中蓝色和黄色发射荧光强度比的温度依赖性。
图5为本申请实例中C2/T4AC薄膜的温度依赖光谱。
图6为本申请实例中C2/T4AC薄膜中蓝色和黄色发射荧光强度比的温度依赖性。
图7为本申请实施例中青蓝光OLED和白光OLED的器件结构图，图中数字单位为eV。
图8为是本申请所述的两种材料C1和C2分别在甲苯溶剂中鼓氮气前后的光致发光光谱和寿命对比图，其中a为本申请所述的C1材料在甲苯溶剂中鼓氮气前后瞬态寿命光谱图，右上角框图为C1材料在甲苯溶剂中鼓氮气前后的光致发光光谱图；b为本申请所述的C2材料在甲苯溶剂中鼓氮气前后瞬态寿命光谱图,右上角框图为C2材料在甲苯溶剂中鼓氮气前后的光致发光光谱图。
图9是本申请实施例中单分子青蓝光OLED器件的电致发光光谱图，B1为基于C1的OLED,B2为基于C2的OLED。
图10是本申请实施例中单分子青蓝光OLED器件的电流密度-电压-亮度曲线图，B1为基于C1的OLED,B2为基于C2的OLED。
图11是本申请实施例中单分子青蓝光OLED器件电流效率-亮度-功率效率图，B1为基于C1的OLED,B2为基于C2的OLED。
图12是本申请实施例中单分子青蓝光OLED器件的亮度-外量子效率图，B1为基于C1的OLED,B2为基于C2的OLED。
图13是本申请实施例中青蓝光材料的分子能级图，a为C1分子能级图,b为C2分子能级图。
图14是本申请实施例中青蓝光OLED的电致发光温度依赖光谱，B1为基于C1的OLED,B2为基于C2的OLED，a是B1的电致发光温度依赖光谱，b是B2的电致发光温度依赖光谱。
图15是本申请实施例中白光OLED器件的电致发光光谱图，基于C1/T4AC的白光OLED为W1,基于C2/T4AC的白光OLED为W2。
图16是本申请实施例中白光OLED器件的电流密度-电压-亮度曲线图，基于C1/T4AC的白光OLED为W1,基于C2/T4AC的白光OLED为W2。
图17是本申请实施例中白光OLED器件电流效率-亮度-功率效率图，基于C1/T4AC的白光OLED为W1,基于C2/T4AC的白光OLED为W2。
图18是本申请实施例中白光OLED器件的亮度-外量子效率图，基于C1/T4AC的白光OLED为W1,基于C2/T4AC的白光OLED为W2。
图19是本申请实施例中白光OLED的电致发光温度依赖光谱，基于C1/T4AC的白光OLED为W1,基于C2/T4AC的白光OLED为W2，a是W1的电致发光温度依赖光谱，b是W2的电致发光温度依赖光谱。
具体实施方式
为了更清楚说明本发明的技术方案，下面将结合具体实施例和附图对本发明进行详细的说明，其中提到的附图仅仅适用下述实施例，对于本领域普通技术员，还可以根据本发明中提到的方法获得其他附图。但是本发明的保护范围并不限于下述实施例。
需要说明的是，在本实施方式部分所用到的材料可以购买得到，也可以采用现有技术中已知的方法合成制得。
实施例1：
一种具有高激子利用率青蓝色荧光材料，所述具有高激子利用率青蓝色荧光材料的名称为二苯基(1'-芘)氧化磷(C1)或苯基二(1'-芘)氧化磷(C2)。
本实例首先采用2-甲氧基乙醚溶剂(2-Methoxyethanol,MOE)溶解C1或C2制备了C1与C2的溶液，溶剂MOE浓度为1×10-5mol/L，具体步骤如下：
第一步：称取1×10-5mol的C1或C2；
第二步：取出10ml的MOE溶液；
第三步：将称取的1×10-5mol的C1或C2溶入10ml MOE溶液中；
第四步：将该溶液稀释100倍；
在-50℃到63℃温度范围内测试了它们的温度依赖性光谱。如图1，C1与C2溶液随温度升高荧光强度基本没有变化，表明C1与C2在溶液中具有耐温性。
以PMMA为基底，将C1与C2和PMMA互相溶解，用胶头滴管滴涂到石英片上制备了C1与C2薄膜，其中PMMA占总质量的99％，C1与C2占总质量的1％，具体步骤如下：
第一步：称取微量C1或C2；
第二步：称取少量PMMA，PMMA质量是称取C1或C2的99倍；
第三步：将称取的C1或C2和称取的PMMA溶解；
第四步：将溶解过的溶液用胶头滴管滴涂到石英片上制备出薄膜。
在0到260℃的温度范围内测量了它们的温度依赖光谱。如图2，C1与C2薄膜在高温下还保持较强的荧光强度，证明C1与C2薄膜具有较强的耐温性。
实施例2：
本实例采用二苯基(1'-芘)氧化磷(C1)，采用的基于2-(2’-羟基苯基)苯并唑类的大斯托克斯位移的质子转移黄色荧光材料为N-(3-(苯并[d]噻唑-2-基)-4-羟基苯基)蒽-9-羧酰胺(T4AC)，所采用的透明聚合物基质为PMMA。
按C1与T4AC质量比为1:12的比例，将C1和T4AC以及PMMA互相溶解，用胶头滴管滴涂到石英片上制备了C1与T4AC薄膜，其中PMMA占总质量的99％，C1与T4AC占总质量的1％，具体步骤如下：
第一步：称取微量C1；
第二步：称取微量T4AC，质量是所称取C1的12倍；
第二步：称取少量PMMA，质量是称取C1和T4AC质量之和的99倍；
第三步：将称取的C1和T4AC及称取的PMMA溶解；
第四步：将溶解过的溶液用胶头滴管滴涂到石英片上制备出薄膜。
其中C1/T4AC占总质量的1％，PMMA占总质量的99％。在20到240℃的温度范围内测量了其温度依赖性。如图3，随着温度的升高青蓝色发射峰强度下降较为缓慢，而黄光峰强度下降较为明显。如图4，量化这种比率荧光变化，青蓝光(Ib)与黄光发射(Iy)的荧光强度比与温度(T)之间的关系可以很好地拟合为Ib/Iy＝200.47-2.82T+0.16×10-1T2-4.34×10-6T3+5.92×10-8T4-3.18×10-11T5的函数，相关系数为0.9997。因此，只需测量与温度相关的比率荧光强度，即可获得这些高温区域的工作温度。
实施例3：
本实例采用苯基二(1'-芘)氧化磷(C2)，采用的基于2-(2’-羟基苯基)苯并唑类的大斯托克斯位移的质子转移黄色荧光材料为N-(3-(苯并[d]噻唑-2-基)-4-羟基苯基)蒽-9-羧酰胺(T4AC)，所采用的的透明聚合物基质为PMMA。
按C2与T4AC质量比为1:12的比例，将C2和T4AC以及PMMA互相溶解，用胶头滴管滴涂到石英片上制备了C2与T4AC薄膜，其中PMMA占总质量的99％，C2与T4AC占总质量的1％，具体步骤如下：
第一步：称取微量C2；
第二步：称取微量T4AC，质量是所称取C2的12倍；
第二步：称取少量PMMA，质量是称取C2和T4AC质量之和的99倍；
第三步：将称取的C2和T4AC及称取的PMMA溶解；
第四步：将溶解过的溶液用胶头滴管滴涂到石英片上制备出薄膜。
其中C2/T4AC占总质量的1％，PMMA占总质量的99％。在20到240℃的温度范围内测量了其温度依赖性。如图5，随着温度的升高青蓝色发射峰强度下降较为缓慢，而黄光峰强度下降较为明显。如图6，青蓝色(Ib)与黄色发射(Iy)的荧光强度比与温度(T)之间的关系可以很好地拟合为Ib/Iy＝1.86.69-2.64T+0.01T2-4.12×10-6T3+5.67×10-8T4-3.07×10-11T5的函数，相关系数为0.9938。因此，只需测量与温度相关的比率荧光强度，即可获得这些高温区域的工作温度。
实施例4：
一种单分子高效耐温青蓝光OLED器件，所述单分子高效耐温青蓝光OLED器件包括有机发光层，所述有机发光层的材料为有具有高激子利用率青蓝色荧光材料与主体材料CBP掺杂。
所述单分子高效耐温青蓝光OLED器件为上下叠合的多层结构，由下至上依次为ITO基片、阳极层、空穴传输层、电子阻挡层、有机发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、阴极层；所述基片的材料为玻璃或柔性塑料，所述阳极层的材料为无机材料，所述无机材料为氧化铟锡或氧化铟锌；所述空穴传输层的材料为TAPC；所述空穴传输层的厚度为15nm～30nm；所述电子阻挡层的材料为TCTA；所述电子阻挡层的厚度为10nm～20nm；所述有机发光层的材料为CBP与C1或C2的掺杂；所述有机发光晨的厚度为10nm～30nm；所述空穴阻挡层的材料为TPBi；所述空穴阻挡层的厚度为15nm～25nm；所述电子传输层的材料为TmPyPb；所述电子传输层的厚度为20nm～60nm；所述电子注入层的材料为LiF；所述电子注入层的厚度为0.5nm～5nm；所述阴极层的材料为金、银、铜、铝、镁中的任意一种；所述阴极层的厚度为50nm～150nm，
本实施例的具体制作流程如下：
第一步：清洗ITO(氧化铟锡)玻璃，分别用丙酮、水、乙醇超声清洗ITO玻璃各15min，随后放入烘箱干燥2h；
第二步：将烘箱干燥后的ITO(氧化铟锡)玻璃等离子处理50s；
第三步：在ITO基片上的阳极层上真空蒸镀空穴传输层TAPC速率为2Hz/s，膜厚度为35-55nm；
第四步：在空穴传输层上真空蒸镀电子阻挡层TCTA速率为2Hz/s，膜厚度为5-25nm；
第五步：在电子阻挡层上空蒸镀有机发光层CBP:(C1/C2)速率为2Hz/s，膜厚度为20-30nm；
第六步：在有机发光层之上，真空蒸镀作为空穴阻挡层的TPBI速率为2Hz/s，膜厚度为10-20nm；
第七步：在空穴阻挡层之上，真空蒸镀作为电子传输层的TmPyPb，速率为2Hz/s，为40-50nm；
第八步：在电子传输层上，真空蒸镀作为电子注入层的LiF，蒸镀速率为0.1Hz/s，厚度为1-2nm；
第九步：在电子注入层之上，真空蒸镀阴极层Al，厚度为100-150nm。
本实施例中的所述单分子青蓝光OLED器件的器件结构为ITO/TAPC/TCTA/CBP:(C1or C2)/TPBI/TmPyPb/LiF/Al。如图7所示,真空蒸镀过程中，压强＜1.0×10-3Pa，其中，以化合物二苯基(1'-芘)氧化磷(C1)和苯基二(1'-芘)氧化磷(C2)作为器件的发光材料。
对器件进行OLED性质测试，器件的最大亮度为4179.34和3538.44cd/m2.最大电流效率为13.72和4.55cd/A，最大功率效率为11.74和2.27lm/W，最大外量子效率为6.23和1.98％。对器件的荧光量子效率进行测量，测得荧光量子效率为24.03和16.16％，并通过公式ηr＝EQEmax/(γ×ηPL×ηout)计算得出器件的激子利用率为99.72和47.12％。计算C1分子能级图，T2和S1之间的能隙较小为0.117eV。计算C2分子能级图，T3和S1、T4和S1之间的能隙较小分别为和0.065和0.02eV。这说明所述青蓝光材料ESIPT材料分子内的激子存在从高能级三线态反向系间窜越跃迁到单线态的可能。所述青蓝光OLED器件均随着温度由80K升高到530K左右显示出总体电致发光增强的趋势。实验结果如图8-图14所示。
实施例5
一种白光OLED器件，所述白光OLED器包括有机发光层，所述有机发光层分为两层，一层为具有高激子利用率青蓝色发光材料C1或C2以及CBP组成的混合物，另外一层是质子转移黄光材料T4AC，且两层材料之间不能发生能量传递作用。
所述OLED器件为上下叠合的多层结构，所述白光OLED器件由下至上依次为ITO基片、阳极层、空穴传输层、电子阻挡层、有机发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、阴极层；所述基片的材料为玻璃或柔性塑料，所述阳极层的材料为无机材料，所述无机材料为氧化铟锡或氧化铟锌；所述空穴传输层的材料为TAPC；所述空穴传输层的厚度为15nm～30nm；所述电子阻挡层的材料为TCTA；所述电子阻挡层的厚度为10nm～20nm；所述有机发光层的材料为CBP、C1或C2以及T4AC的掺杂；所述有机发光层的厚度为10nm～30nm；所述空穴阻挡层的材料为TPBi；所述空穴阻挡层的厚度为15nm～25nm；所述电子传输层的材料为TmPyPb；所述电子传输层的厚度为20nm～60nm；所述电子注入层的材料为LiF；所述电子注入层的厚度为0.5nm～5nm；所述阴极层的材料为金、银、铜、铝、镁中的任意一种；所述阴极层的厚度为50nm～150nm，
本实施例的具体制作流程如下：
第一步：清洗ITO(氧化铟锡)玻璃，分别用丙酮、水、乙醇超声清洗ITO玻璃各15min，随后放入烘箱干燥2h；
第二步：将烘箱干燥后的ITO(氧化铟锡)玻璃等离子处理50s；
第三步：在ITO基片上的阳极层上真空蒸镀空穴传输层TAPC速率为2Hz/s，膜厚度为35-55nm；
第四步：在空穴传输层上真空蒸镀电子阻挡层TCTA速率为2Hz/s，膜厚度为5-25nm；
第五步：在电子阻挡层上空蒸镀有机发光层的其中一层T4AC速率为2Hz/s，膜厚度为20-30nm；
第六步：在电子阻挡层上空蒸镀有机发光层的另外一层CBP:(C1/C2)速率为2Hz/s，膜厚度为20-30nm；
第七步：在有机发光层之上，真空蒸镀作为空穴阻挡层的TPBI速率为2Hz/s，膜厚度为10-20nm；
第八步：在空穴阻挡层之上，真空蒸镀作为电子传输层的TmPyPb，速率为2Hz/s，为40-50nm；
第九步：在电子传输层上，真空蒸镀作为电子注入层的LiF，蒸镀速率为0.1Hz/s，厚度为1-2nm；
第十步：在电子注入层之上，真空蒸镀阴极层Al，厚度为100-150nm。
本实施例中的所述白光OLED器件的器件结构为ITO/TAPC/TCTA/T4AC/CBP:(C1 orC2)/TPBI/TmPyPb/LiF/Al。如图7所示,真空蒸镀过程中，压强＜1.0×10-3Pa，其中，以化合物二苯基(1'-芘)氧化磷(C1)及T4AC和苯基二(1'-芘)氧化磷(C2)及T4AC作为器件的发光材料。
对器件进行OLED性质测试，器件的最大亮度为5245.98和5341.87cd/m2.最大电流效率为4.99和3.38cd/A，最大功率效率为4.27和2.89lm/W，最大外量子效率为1.83和1.33％。所述青蓝光OLED器件均随着温度由80K升高到500K左右显示出总体电致发光增强的趋势。实验结果如图15-图19所示。
本发明设计提出了一种基于高能级反向系间窜越的高效有机青蓝色荧光“热激子”材料，并将具有质子转移的黄光材料与上述青蓝光材料掺杂作为发光层，制备白光OLED器件。本发明所述的单分子青蓝光OLED以及白光OLED器件都具备较高的器件效率以及较高的激子利用率，并且比例容易调控，在高温范围内显示出较好的电致发光性能，具有很高的使用及推广价值。
本发明也为同领域内的其他相关问题提供了参考，可以以此为依据进行拓展延伸，运用于有机电致发光领域内的其他相关技术方案中，具有十分广阔的应用前景。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (4)

1.一种具有高激子利用率青蓝色荧光材料在OLED器件中的应用，其特征在于：所述OLED器件为单分子高效耐温青蓝光OLED器件，单分子高效耐温青蓝光OLED器件包括有机发光层，所述有机发光层的材料为具有高激子利用率青蓝色荧光材料与主体材料CBP掺杂；
所述单分子高效耐温青蓝光OLED器件为上下叠合的多层结构，由下至上依次为ITO基片、阳极层、空穴传输层、电子阻挡层、有机发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、阴极层；所述阳极层的材料为无机材料，所述无机材料为氧化铟锡或氧化铟锌；所述空穴传输层的材料为TAPC；所述空穴传输层的厚度为15nm～30nm；所述电子阻挡层的材料为TCTA；所述电子阻挡层的厚度为10nm～20nm; 所述有机发光层的材料为主体材料CBP与具有高激子利用率青蓝色荧光材料C1或C2的掺杂；所述有机发光层的厚度为10nm～30nm；所述空穴阻挡层的材料为TPBi；所述空穴阻挡层的厚度为15nm～25nm；所述电子传输层的材料为TmPyPb；所述电子传输层的厚度为20nm～60nm； 所述电子注入层的材料为LiF；所述电子注入层的厚度为0.5nm～5nm；所述阴极层的材料为金、银、铜、铝、镁中的任意一种；所述阴极层的厚度为50nm～150nm；
所述单分子高效耐温青蓝光OLED器件的电致发光强度在80 K-530 K内随温度的升高明显增强；
所述具有高激子利用率青蓝色荧光材料的名称为二苯基(1'-芘)氧化磷（C1）或苯基二(1'-芘)氧化磷（C2），结构式如下：C1C2。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述具有高激子利用率青蓝色荧光材料在溶液与薄膜条件下均具有耐热性。
3.一种具有高激子利用率青蓝色荧光材料在WOLED器件中的应用，其特征在于：所述WOLED器件为非能量传递型高效白光WOLED器件，所述非能量传递型高效白光WOLED器件包括有机发光层，所述有机发光层分为两层，一层为具有高激子利用率青蓝色发光材料二苯基(1'-芘)氧化磷（C1）或苯基二(1'-芘)氧化磷（C2）以及CBP组成的混合物，另外一层是质子转移黄光材料T4AC，且两层材料之间不能发生能量传递作用，所述WOLED器件为上下叠合的多层结构， 所述WOLED器件由下至上依次为ITO基片、阳极层、空穴传输层、电子阻挡层、有机发光层、空穴阻挡层、电子传输层、电子注入层、阴极层，所述阳极层的材料为无机材料，所述无机材料为氧化铟锡或氧化铟锌；所述空穴传输层的材料为TAPC；所述空穴传输层的厚度为15nm～30nm；所述电子阻挡层的材料为TCTA；所述有机发光层的厚度为10nm～30nm；所述电子阻挡层的厚度为5nm～15nm；所述空穴阻挡层的材料为TPBi；所述空穴阻挡层的厚度为15nm～25nm；所述电子传输层的材料为TmPyPb；所述电子传输层的厚度为20nm～60nm；所述电子注入层的材料为LiF；所述电子注入层的厚度为0.5nm～5nm；所述阴极层的材料为金、银、铜、铝、镁中的任意一种；所述阴极层的厚度为50nm～150nm；二苯基(1'-芘)氧化磷（C1）或苯基二(1'-芘)氧化磷（C2）结构式如下：C1C2。
4.根据权利要求3所述具有高激子利用率青蓝色荧光材料在WOLED器件中的应用，其特征在于，所述具有高激子利用率青蓝色发光材料二苯基(1'-芘)氧化磷（C1）或苯基二(1'-芘)氧化磷（C2）与CBP的质量比为0.01～0.30：1；所述有机发光层的厚度为20nm～50nm。
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