[发明专利]一种全激基发射的白光有机发光二极管

说明书

本发明涉及一种全激基发射的白光有机发光二极管，其发光层单元由三个激基发射层组成，靠近阳极侧的第一激基发射层是由第一电子给体材料掺杂第二电子受体材料形成的共掺杂薄膜，中间的第二激基发射层是由第二电子给体材料掺杂第二电子受体材料形成的共掺杂薄膜，靠近阴极侧的第三激基发射层是由第二电子给体材料掺杂第一电子受体材料形成的共掺杂薄膜，所述三个激基发射层发光颜色互补，复合形成白光发射。本发明将多个激基复合物引入到同一器件中，所形成的三个激基发射层之间无明显界面，设计出一种器件结构简单、具有高色品质的白光有机发光二极管。

技术领域

本发明属于有机光电子器件技术领域，涉及一种有机发光二极管，特别是涉及一种基于全激基发射的白光有机发光二极管。

背景技术

白光有机发光二极管（White organic light-emitting diode，WOLED）具有自发光、面光源、低功耗、柔性、透明、轻薄及环保等优点，在固态照明和全彩显示领域具有巨大应用潜力，使其成为时下学术及产业界的研究热点。

WOLED可通过采用红、绿、蓝三基色发光材料或蓝、黄互补发光材料制备实现。根据制备器件发光材料的不同，可将WOLED分为全荧光WOLED、全磷光WOLED和荧光/磷光混合WOLED。

采用传统荧光材料制备的OLED只能利用单线态激子辐射跃迁发光，使得器件的内量子效率上限值限制在25%。因此，以光耦合输出20%计算，传统荧光OLED的最大外量子效率仅为5%。

相比于传统荧光材料，磷光发光材料中由于重原子效应的存在，单、三线态激子都可以用来发光，使得器件理论上可以实现100%的内量子效率。但是，由于蓝色磷光材料的稳定性较差，限制了全磷光WOLED的发展。另一方面，磷光材料中稀有重金属元素的引入，不仅会极大地提高器件的制备成本，还将污染环境、损害健康，同样限制了磷光OLED的可持续发展。

采用蓝色荧光与长波段互补色磷光材料制备的荧光/磷光混合WOLED，可以同时兼顾器件效率和稳定性的问题，但混合WOLED中长波段磷光材料的使用，同样面临着高成本与环保的问题。

为了兼顾器件的效率、成本及环保问题，2012年，科学家们开发出了一种结合传统荧光和磷光材料优点的新型荧光材料，即热活化延迟荧光材料。基于该类材料的OLED在没有稀有重金属元素引入的情况下，在理论上也能同磷光材料一样，同时利用电激发产生的单、三线态激子，使器件的内量子效率达到100%。但是，热活化延迟荧光材料的分子骨架和结构设计要求非常严格，需要选择合适的电子给、受体基团及合适的桥接单元，还需要合理控制分子的共轭程度等。因此，设计、合成一种高性能的热活化延迟荧光材料非常困难。

研究发现，形成激基复合物的电子给体材料和电子受体材料非常类似于热活化延迟荧光材料中的电子给、受体基团，因此，许多激基复合物存在热激活延迟荧光特性。

激基复合物热激活延迟荧光特性的发展，极大的提高了激基复合物器件的效率。激基复合物通常具有较大的斯托克斯位移和更宽的发射峰，非常有利于高色品质WOLED的制备。同时，相对于单分子延迟荧光材料在设计和合成方面的极大难度，激基复合物可以通过简单地将电子给、受体材料混合或堆叠即可获得，且这些电子给、受体材料通常为具有高传输性能的空穴传输材料和电子传输材料，发展较成熟，可选择性相对广泛。此外，形成激基复合物的给、受体材料可以同时作为器件的空穴传输层和电子传输层，能在很大程度上简化器件结构并实现几乎零势垒的载流子注入与传输。因此，理论上，采用具有延迟荧光特性的激基复合物，非常有潜力通过简单的器件结构，实现低驱动电压、高色品质及高效率WOLED的发展。