[发明专利]一种红色有机电致发光器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种红色有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

有机电致发光显示是目前光电器件领域中逐步趋向成熟且有着巨大实用前景的一种新型显示技术。与其他平面显示技术如液晶显示器、等离子体显示器件、场发射显示器相比，有机电致发光显示具有一系列优异特性，比如：发光颜色可调、主动发光、高亮度、高效率、宽视角、低能耗、制备工艺简单、可制备弯曲柔性显示屏等，在大平面平板全色显示器领域中具有广阔的应用前景，被普遍认为是最具竞争力的新一代显示技术。因此，有机电致发光显示的研究吸引了科学界和工业界的广泛关注和积极参与，使得有机电致发光器件的性能在过去的10多年中得到了迅速的发展。目前，绿色和蓝色有机电致发光器件的性能已经得到了显著提高，并有少量产品问世。然而，作为有机电致发光显示必不可少的三基色之一，红色有机电致发光器件仍然面临着严峻的挑战，主要存在的问题有发光效率低和光谱色纯度差等。因此，如何设计新型发光材料和优化器件结构来获得高效率、高色纯度红色有机电致发光器件是目前该领域的研究重点之一。

过去的十年里，研究人员开发出许多种聚合物或有机小分子红色电致发光材料，其中稀土三价铕配合物由于其纯正的红光和狭窄的发射光谱，在有机电致发光领域引起了广泛的研究兴趣。1991年，日本山形大学的J.Kido等人在Chemistry Letters上首次报道了用三氟乙酰噻吩丙酮(TTA)作为配体与三价铕离子形成的二元配合物Eu(TTA)₃为发光材料制成的电致发光器件，在18V电压下得到仅0.3cd/m²的最大亮度，从此开创了将稀土三价铕配合物用于电致发光器件的先河。随后，许多研究组纷纷对稀土铕配合物电致发光性能进行了深入的研究，并取得了显著的成果。为了提高稀土三价铕配合物电致发光器件的性能，展示其在有机电致发光应用中的潜在优势，研究人员在稀土三价铕配合物优化和器件结构设计上做了很多工作。如2000年，美国普林斯顿大学的S.R.Forrest等人以4，4’-N，N’-二咔唑二苯基(CBP)为主体材料，将以TTA和邻菲罗啉(phen)为第一和第二配体的经典三价铕配合物Eu(TTA)₃phen作为客体材料掺杂在CBP中，得到了显示纯正三价铕离子特征发射的红色电致发光器件，但是该器件最大外量子效率却只有1.4％(0.4mA/cm²)，远低于该器件外量子效率的理论极限6％。2003年，马东阁等人在Applied PhysicsLetters上报道了以3，4，7，8-四甲基-邻菲罗啉(Tmphen)作为第二配体的稀土铕配合物Eu(TTA)₃Tmphen，将其作为客体材料掺入主体材料CBP中制成了红色有机电致发光器件，虽然最大亮度达到800cd/m²，但其最大电流效率却只有4.7cd/A。2005年，张洪杰等人在Inorganic Chemistry发表了以4，4，5，5，6，6，6-七氟-1-(2-萘基)正乙烷-β二酮(HFNH)作为第一配体的稀土铕配合物Eu(HFNH)₃phen，将其作为客体材料掺杂到CBP中制备出了纯正红色电致发光器件，最大亮度高达957cd/m²，但其最大电流效率也只有4.14cd/A。由此可见，虽然运用将三价铕配合物掺入宽带隙主体材料中作为发光层的方法可以较好得解决器件色纯度差的问题，但是器件发光效率较低的问题仍然没有得到实质性改善。

目前，导致三价铕配合物电致发光器件效率低的主要原因是大部分三价铕配合物具有较低的最高占据分子轨道，使得研究人员很难选择合适的主体材料。结果，在掺杂的有机电致发光器件中许多三价铕配合物只束缚一种载流子(电子或空穴)，另外一种载流子则主要分布在主体材料分子上。2007年，张洪杰等人通过实验证明(Journal ofApplied Physics)：在Eu(TTA)₃phen掺杂的CBP体系中，Eu(TTA)₃phen分子只束缚电子，而大多数空穴则分布于CBP分子上。另一方面，大部分三价铕配合物仅仅吸收紫外区域的光，因此容易造成从主体材料到三价铕配合物的能量传递不完全，显然不利于器件发光效率的提高。所以，如何通过设计新型器件结构和优化器件制作工艺来解决以上问题是提高稀土三价铕配合物电致发光器件的性能、展示其在有机电致发光应用中潜在优势的当务之急。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种红色有机电致发光器件；