[发明专利]基于钙钛矿和有机材料的白光发光二极管及制备方法

权利要求书

1.一种基于钙钛矿和有机材料的白光发光二极管，其特征在于：该白光发光二极管依次由衬底、阳极、空穴注入/传输层、蓝光钙钛矿发光层、N型有机能量传递层、有机超薄发光层、N型有机电子传输层、电子注入层、阴极从下到上依次连接组成；所述有机超薄发光层为厚度小于1nm的荧光或磷光小分子超薄纳米层，为与蓝光互补的橙红光发射；所述N型有机能量传递层和N型有机电子传输层为N型有机小分子电子传输材料，其中，所述N型有机能量传递层通过厚度和能级改变实现蓝光钙钛矿发光层向有机超薄发光层的能量传递效率可控调节，其厚度为5-15nm；能量传递过程包含以下两种方式，一方面，N型有机能量传递层从空间上隔开蓝光钙钛矿发光层激子复合区和有机超薄发光层，通过调节N型有机能量传递层的厚度，实现蓝光钙钛矿发光层中明激子和有机超薄发光层之间的Forster共振能量传递；另一方面，通过蓝光钙钛矿发光层和N型有机能量传递层之间的三线态-三线态Dexter能量传递过程，以及在N型有机能量传递层中的三线态激子扩散过程，将能量传递给有机超薄发光层。

2.根据权利要求1所述的基于钙钛矿和有机材料的白光发光二极管，其特征在于：所述蓝光钙钛矿发光层为ABX₃型立方晶系结构组成的厚度为10～30nm的多晶、准二维、或者量子点薄膜，其中，A为有机胺基团或Cs，B为第四主族金属，X为一元卤族元素或多元卤族元素的组合。

3.根据权利要求2所述的基于钙钛矿和有机材料的白光发光二极管，其特征在于：所述N型有机能量传递层为吡啶类、三嗪类、咪唑类、菲罗啉类小分子电子传输材料的一种。

4.根据权利要求3所述的基于钙钛矿和有机材料的白光发光二极管，其特征在于：所述N型有机能量传递层具体采用1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、1,3,5-三[(3-吡啶基)-3-苯基]苯(TmPyPb)、4,6-双(3,5-二(4-吡啶)基苯基)-2-甲基嘧啶(B4PYMPM)、2,4,6-三[3-(二苯基膦氧基)苯基]-1,3,5-三唑(PO-T2T)、2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-菲罗啉(BCP)、4,7-二苯基-1,10-菲罗啉(Bphen)、三[2,4,6-三甲基-3-(3-吡啶基)苯基]硼烷(3TPYMB)、4,6-双(3,5-二(4-吡啶)基苯基)-2-苯基嘧啶(B4PyPPM)中的任意一种。

5.根据权利要求4所述的基于钙钛矿和有机材料的白光发光二极管，其特征在于：所述衬底为玻璃或者柔性塑料；所述阳极为无机金属氧化物、高功函数金属或者导电聚合物材料。

6.根据权利要求5所述的基于钙钛矿和有机材料的白光发光二极管，其特征在于：所述阳极优选为氧化铟锡(ITO)。

7.根据权利要求6所述的基于钙钛矿和有机材料的白光发光二极管，其特征在于：所述空穴注入/传输层为小分子或者聚合物空穴传输材料；所述电子注入层为氟化锂、碳酸铯、碳酸铷、碳酸锂中的任意一种。

8.根据权利要求7所述的基于钙钛矿和有机材料的白光发光二极管，其特征在于：所述空穴注入/传输层为聚乙撑二氧噻吩-聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT：PSS)。

9.根据权利要求8所述的基于钙钛矿和有机材料的白光发光二极管，其特征在于：所述阴极为无机金属氧化物、金属中的任意一种。

10.根据权利要求9所述的基于钙钛矿和有机材料的白光发光二极管，其特征在于：所述阴极为金属阴极。

11.根据权利要求1-10任意一项所述的基于钙钛矿和有机材料的白光发光二极管的制备方法，其特征在于，该方法通过以下步骤实现：

步骤1：利用丙酮、乙醇、去离子水对衬底进行超声波清洗，烘干后，将衬底放入真空镀膜腔室中制备阳极；

步骤2：在阳极上旋涂或者真空蒸镀空穴注入/传输层，退火处理；

步骤3：将基片移入手套箱中在空穴注入/传输层上旋涂制备蓝光钙钛矿发光层，退火处理；

步骤4：将基片放入真空镀膜腔室中，在蓝光钙钛矿发光层上依次蒸镀N型有机能量传递层、有机超薄发光层、N型有机电子传输层、电子注入层和阴极，移入手套箱中封装后得到基于钙钛矿和有机材料的白光发光二极管。