专利名称：：一种白光有机电致发光器件的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种白光有机电致发光器件(OLED)。
背景技术：
：近来白光有机电致发光器件(WOLED)正在被市场所重视，因为它可以用来做成像纸一样薄的面光源，也可以用来做液晶显示器的背光源和全彩色OLED显示器。要得到白光，一般是将电致发光的颜色混合而成。例如，混合两种互补色可以得到二波段型白光，或混合红、蓝、绿三原色得到三波段型白光。就OLED器件结构的设计上而言，主要有两种方式来实现白光，分别为多掺杂发光层和多重发光层器件。多掺杂发光层器件是指将各种颜色的染料掺杂于同一发光层中，利用不完全能量转换的原理使之发出的不同颜色混合而成白光。多重发光层器件是指将不同颜色的染料掺杂在不同的发光层中，利用个别再结合发光来达到多波段的白光。然而，上述白光的实现方式都是多种电致发光颜色混合而成的，在实际制程中由于荧光染料的掺杂浓度较小，给制备工艺的控制造成难度，容易工艺稳定性差的问题，得到的白光器件色坐标往往会有偏差。能够发射白光的小分子发光材料并不多。因为要能肉眼看到白光，荧光分子的发色团必须要有一个极宽广的荧光光谱，几乎需要从450nm(蓝)一直延伸到650nm(红)。所以单分子要发射白光一般先有天蓝光，并借助在固态薄膜中由分子堆叠所形成的激基缔合物(exciplex)或激基复合物(excimer)来形成多波段的发光。但是，此类白光器件的效率通常较低或者器件稳定性较差，所以很难实用。
发明内容本发明的目的是提出一种新型的结构简单的白光有机电致器件。本发明提出一种白光有机电致发光器件，包括第一电极、第二电极以及位于该两个电极之间的有机层，发光层中包括通式如下的苯并蒽衍生物通式中，X和Y分别独自选自420个核碳原子的环合芳香基团或420个核碳原子的取代环合芳香基团；A2、A3和A4分别独自选自氢原子，或独立选自250个核碳原子的芳胺基，且不同时选自氢原子。上述的苯并蒽衍生物通式中,和A2分别独立选自氢原子或选自以下通式所示的基团，且A^和A2不同时选自氢原子上述的R和R2代表氢原子、具有120个核碳原子数的烷烃、具有120个核碳原子数烷氧烃或具有620个核碳原子数的芳基。上述的苯并蒽衍生物选自下述具体的分子结构<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>化合物13化合物14化合物15化合物16化合物1718化合物11<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>化合物39化合物40。本发明的白光器件中的发光层中可以共混有具有电子传输性能的材料，其HOMO能级低于5.7eV、电子迁移率大于l(T5cm2/vs。上述具有电子传输性能的材料选自Bphen、BCP。上述苯并蒽衍生物与电子传输材料的混合比例为体积百分比1:44:1。本发明的白光器件中的发光层中可以共混有主波长为610630nm的红光材料。上述苯并蒽衍生物与红光材料的混合比例为体积百分比1:99:1。本发明的白光器件中的有机层中还可以包括电子传输层，该电子传输层的材料选自噁唑类化合物、金属络合物、喹啉类化合物、喔啉类化合物、二氮蒽衍生物、二氮菲衍生物等。本发明的白光器件中的有机层中还可以包括空穴传输层，该空穴传输层的材料选自芳胺类和枝聚物族类小分子材料。本发明通过选择合适的苯并蒽衍生物，制备结构简单的器件，能够得到较宽的EL光谱，获得高亮度、高效率的白光器件。本发明大大简化了白光器件的制备工艺。图1OLED-l电致光谱图图2OLED-2电致光谱图图3OLED-3电致光谱图图4OLED-12电致光谱图图5OLED-13电致光谱图具体实施例方式本发明提出的有机电致发光器件中的基本结构包括透明基体，可以是玻璃或是柔性基片，柔性基片采用聚酯类、聚酰亚胺类化合物中的一种材料；第一电极层(阳极层)，可以采用无机材料或有机导电聚合物，无机材料一般为ITO、氧化锌、氧化锡锌等金属氧化物或金、铜、银等功函数较高的金属，最优化的选择为ITO,有机导电聚合物优选为聚噻吩/聚乙烯基苯磺酸钠(以下简称PEDOT:PSS)、聚苯胺(以下简称PANI)中的一种材料；第二电极层(阴极层、金属层)，一般采用锂、镁、钙、锶、铝、铟等功函数较低的金属或它们与铜、金、银的合金，或金属与金属氟化物交替形成的电极层，本发明优选为依次的Mg:Ag合金层与Ag层、Ag层和依次的氟化锂或氮化锂层、Al层和依次的氟化锂或氮化锂层。空穴注入层(HIL)，其基质材料可以采用铜酞菁(CuPc)、4,4'4"-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯基胺(m-MTDATA)、4,4'4"-三(N-2-萘基-N-苯基-氨基)-三苯基胺(2-TNATA);空穴传输层(HTL),其基质材料可以采用芳胺类和枝聚物族类低分子材料，优选为NPB;有机发光层(EML)，包括本发明提出的苯并蒽衍生物；有机发光层中还可以共混有具备电子传输性能的材料，如4,7-二苯基-1，10-邻菲咯啉(Bphen)、2,9-二甲基-4,7-二苯基14-l,lO-邻菲咯啉(BCP);或可以共混其它染料，如4-4-二氰基亚甲基-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基-久洛尼定-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTB)、5，6，11,12—四苯基并四苯(Rubrene)。下面将给出若干实施例并结合附图，具体解释本发明的技术方案。应当注意到，下面的实施例仅用于帮助理解发明，而不是对本发明的限制。实施例l:(器件编号OLED-l至OLED-5)ITO/化合物X(40nm)/Bphen(50nm)/Mg:Ag/Ag制备具有上述结构式的共5个有机电致发光器件，具体制备方法如下①利用煮沸的洗潘剂超声和去离子水超声的方法对玻璃基片进行清洗，并放置在红外灯下烘干，在玻璃上蒸镀一层ITO作为阳极材料，膜厚为80280nm;②把上述带有阳极的玻璃基片置于真空腔内，抽真空至lxl(T5Pa，在上述阳极层膜上继续蒸镀化合物X作为发光层材料，其蒸镀速率为0.10.2nm/s，膜厚为40nm;③在发光层之上，继续蒸镀一层Bphen作为器件的电子传输层，其蒸镀速率为0.10.2nm/s，蒸镀总膜厚为50nm;④最后，在上述电子传输层之上依次蒸镀100nm的Mg:Ag(10:1)禾B50nm的Ag作为器件的阴极层。上述制备的器件性能如下表1:表1:<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>单层苯并蒽器件，依靠苯并蒽自身的形成的excimer或exciplex，获得二波段白光。器件的效率在1000A/n^为6.34cd/A,驱动电压较低。实施例2:(器件编号OLED-6至OLED-9)ITO/化合物X:BCP(40nm)/Alq3(20nm)/Li3N/Al按照实施例1的制备方法，其区别仅在于第②步制备发光层在阳极层膜上采用双源共蒸的方法，共同蒸镀化合物X与带有电子传输性能的材料BCP作为发光层，控制二者的体积百分比，最终蒸镀总膜厚为40rnn;在发光层之上，继续蒸镀一层Alq3作为器件的电子传输层，其蒸镀速率为0.10.2nm/s,蒸镀总膜厚为20nm;最后，在上述电子传输层之上依次蒸镀0.5nm的Li3N和150nm的Al作为器件的阴极层。上述制备的器件性能如下表2:表2:器件编号发光层亮度(cd/m2)@8V电流效率(cd/A)@lOOOA/m2CIE1931(x,y)@8VOLED-6化合物6:BCP(1:4)147545.13(0.28,0.41)OLED陽7化合物9:BCP(1:2)112245.24(0.29,0.35)OLED-8化合物10:BCP(1:1)187656.37(0.29,0.40)OLED-9化合物12:BCP(4:1)164725.89(0.30,0.36)苯并蒽化合物也能与电子传输性材料，如BCP，进行掺杂，获得亮度和效率都较高的白光器件。且二者的掺杂比例基本不影响器件的性能。实施例3:(器件编号OLED-10至OLED-12)ITO/NPB(20nm)/化合物X:Bphen(40nm)/BCP(30nm)/CsC03/Ag按照实施例1的制备方法，其区别在于在制备发光层之前先制备空穴传输层，然后制备包含混合材料的发光层在阳极层膜上继续蒸镀一层NPB材料作为器件的空穴传输层，其蒸镀速率为0.2nm/s，蒸镀总膜厚为20nm;然后继续蒸镀发光层，共同蒸镀化合物X与带有电子传输性能的材料Bphen作为发光层，控制两者的浓度比例，最终蒸镀总膜厚为40nm;在发光层之上，继续蒸镀一层BCP作为器件的电子传输层，其蒸镀速率为0.10.2nm/s,蒸镀总膜厚为30nm最后，在上述电子传输层之上依次蒸镀2nm的CsC03和100nm的Ag作为器件的阴极层。16上述制备的器件性能如下表3:表3:<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>换用不同的阴极结构，增加空穴传输层，如NPB，同样能够获得性能较好的白光器件。实施例4:(器件编号OLED-13至OLED-15)ITO/化合物X:红光染料(40nm)/Bphen(50nm)/LiF/Al按照实施例1的制备方法，其区别在于制备发光层时制备混合材料的发光层在阳极层膜上继续蒸镀发光层，共同蒸镀化合物X与红光染料DCJTB作为发光层，控制两者的浓度比例，最终蒸镀总膜厚为40nm;上述制备的器件性能如下表4:表4:<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>在苯并蒽化合物中掺杂红光染料，如DCJTB，能获得三波段的白光，使得白光的光谱宽度变宽，获得性能更佳的白光。实施例5:(器件编号OLED-16至OLED-18)ITO/化合物X:红光染料(40nm):Bphen(50nm)/LiF/Al按照实施例1的制备方法，其区别在于制备发光层时制备混合材料的发光层在阳极层膜上继续蒸镀发光层，共同蒸镀化合物X与红光染料Rubrene与带有电子传输性能的材料Bphen作为发光层，控制三者的浓度比例，最终蒸镀总膜厚为40nm;<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>权利要求1、一种白光有机电致发光器件，包括第一电极、第二电极以及位于该两个电极之间的有机层，其特征在于，发光层中包括通式如下的苯并蒽衍生物通式中，X和Y分别独自选自4～20个核碳原子的环合芳香基团或4～20个核碳原子的取代环合芳香基团；A1、A2、A3和A4分别独自选自氢原子，或独立选自2～50个核碳原子的芳胺基，且不同时选自氢原子。2、根据权利要求1所述的白光有机电致发光器件，其特征在于所述的苯并蒽衍生物通式中，AJ卩A2分别独立选自氢原子或选自以下通式所示的基团，且A"和A2不同时选自氢原子上述的R和R2代表氢原子、具有120个核碳原子数的烷烃、具有120个核碳原子数烷氧烃或具有620个核碳原子数的芳基。3、根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述的苯并蒽衍生物选自下述具体的分子结构化合物1化合物2<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>化合物11<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>化合物12<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>。4、根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述发光层中共混有具有电子传输性能的材料，其HOMO能级低于5.7eV、电子迁移率大于10—5cm2/vs。5、根据权利要求4所述的器件，其特征在于，所述具有电子传输性能的材料选自二氮菲衍生物，如4，7-二苯基-l,10-邻菲咯啉Bphen、2,9-二甲基-4，7-二苯基-1,10-邻菲咯啉BCP。6、根据权利要求4所述的器件，其特征在于，所述苯并蒽衍生物与电子传输材料的混合比例为体积百分比1:44:1。7、根据权利要求1或4所述的器件，其特征在于，发光层中共混有主波长为610630nm的红光材料。8、根据权利要求7所述的器件，其特征在于，所述苯并蒽衍生物与红光材料的混合比例为体积百分比1:99:1。9、根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述有机层中包括电子传输层，该电子传输层的材料选自噁唑类化合物、金属络合物、喹啉类化合物、喔啉类化合物、二氮蒽衍生物、二氮菲衍生物等。10、根据权利要求1所述的器件，其特征在于，所述有机层中包括空穴传输层，该空穴传输层的材料选自芳胺类和枝聚物族类小分子材料。全文摘要本发明涉及一种新型的结构简单的白光有机电致器件，包括第一电极、第二电极以及位于该两个电极之间的有机层，发光层中包括通式如下的苯并蒽衍生物；本发明的发光层中可以共混有具有电子传输性能的材料，其HOMO能级低于5.7eV、电子迁移率大于10<sup>-5</sup>cm<sup>2</sup>/vs。本发明制备结构简单的器件，能够得到较宽的EL光谱，获得高亮度、高效率的白光器件，大大简化了白光器件的制备工艺。文档编号H01L51/50GK101452998SQ20081024683公开日2009年6月10日申请日期2008年12月31日优先权日2008年12月31日发明者任雪艳,炼段,静谢,勇邱申请人:清华大学;北京维信诺科技有限公司;昆山维信诺显示技术有限公司