一种红光有机电致发光器件及其制备方法

本发明涉及有机发光二极管，尤其涉及一种红光有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术：

1、有机发光二极管是一种利用有机材料在电场或电流的激发作用下发光的器件，简称oled。传统的发光二极管是无机半导体材料制备而成，其制作工艺复杂，成本高，且不能实现柔性化。而有机发光二极管由于其使用有机材料制备，可实现柔性化，并且制备工艺简单可使用卷对卷工艺，同时，以健康照明为例，集轻薄、柔软、无蓝光危害、低眩光和类烛光等优点于一身的oled，被誉为第四次光源革命产品。oled光线具有高度均匀性，并可以持续进行调光；还可以分割成较小部分，并赋予不同亮度。oled率先应用在装饰、室内照明和车载照明市场上，oled照明已经率先在宝马和奥迪的车灯上有所应用，未来将逐步拓展到通用照明及广告、医疗、工业等领域。

2、在医疗领域，红光oled由于其发射峰在600-700之间，对人体组织具有一定的穿透作用而被广泛应用在医疗美容方面。红光医疗是一种安全而且非侵入性的治疗技术，通过将集中波长的红光照射到人体。光线的能量会激活身体的细胞，从而帮助皮肤、肌肉组织和身体其他部位的愈合。这也对红光oled的发射波段和性能提出一定要求。目前制备性能稳定的oled器件大多数采用真空蒸镀技术，但是这种方法制备成本高，且不适合大面积制备，而溶液法制备oled器件其方法简单，成本低廉，可适用于卷对卷工艺实现大面积制备；所以如何采用溶液法实现高性能红光oled器件对其在医疗领域应用有着重要研究意义。另外，已有技术制备的红光oled器件大部分无法兼顾高发光亮度和高效率。

3、因此，亟需研发出一种红光有机电致发光器件及其制备方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决上述问题设计了一种红光有机电致发光器件及其制备方法。

2、本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

3、一种红光有机电致发光器件，红光有机电致发光器件形成为正型结构或倒置结构；正型结构设置时，从下到上依次设置为衬底、导电阳极层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、导电阴极；倒置结构设置时，从下到上依次为衬底、导电阴极层、电子传输层、发光层、空穴传输层、导电阳极；其中发光层由热活化延迟荧光材料czpxz为主体，红色ir(iii)配合物磷光材料为客体组成；

4、热活化延迟荧光材料czpxz的结构式为：

5、

6、红色ir(iii)配合物磷光材料的结构式为：

7、

8、一种红光有机电致发光器件的制备方法，

9、正型结构的制备方法，包括以下步骤：

10、a1、对由透明玻璃衬底及透明导电阳极ito所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；

11、a2、将配置好的pedot:pss溶液旋涂至ito基板上，并将旋涂后的基片进行热退火处理，得到pedot:pss空穴传输层；

12、a3、在空穴传输层上旋涂制备发光层，并将旋涂后的基片进行热退火处理，该发光层由热活化延迟荧光材料czpxz为主体，红色ir(iii)配合物磷光材料为客体混合组成；

13、a4、在真空度为2x10-4pa条件下,在发光层表面蒸镀电子传输层tpbi；

14、a5、在真空度为4x10-4pa条件下，蒸镀lif作为电子传输层和金属阴极al。

15、倒置结构的制备方法，包括以下步骤：

16、b1、对由透明玻璃衬底及透明导电阴极ito所组成的基板进行清洗，清洗后用氮气吹干；

17、b2、将配置好的zno旋涂至ito基板上，并将旋涂后的基片进行热退火处理，得到zno电子传输层；

18、b3、在电子传输层上旋涂制备发光层，并将旋涂后的基片进行热退火处理，该发光层由热活化延迟荧光材料czpxz为主体，红色ir(iii)配合物磷光材料为客体混合组成；

19、b4、在真空度为2x10-4pa条件下,在发光层表面蒸镀空穴传输层cbp；

20、b5、在真空度为4x10-4pa条件下，蒸镀金属阳极ag或al。

21、本发明的有益效果在于：

22、1、通过以红色ir(iii)配合物磷光材料为客体，引入聚集诱导的热活化延迟荧光材料czpxz为主体，由于czpxz材料特性，其具备良好的成膜性，可适用于溶液法制备，且材料具有聚集诱导发光特性，有效抑制浓度猝灭，提升了器件的效率；

23、2、通过以红色ir(iii)配合物磷光材料为发光材料，向发光层引入具有聚集诱导发光特性的czpxz荧光材料为主体，使得深红光oled器件性能大大提升，器件外量子效率高达27％。

24、3、红色ir(iii)配合物磷光材料与热活化延迟荧光材料czpxz在氯苯具有良好的溶解性，适合溶液法制备发光层，相比热蒸镀工艺，降低了材料损失，减少器件制备成本，并可大面积制备，并可适用于卷对卷和喷墨打印等工艺，是未来oled器件大规模制备的趋势。

技术特征：

1.一种红光有机电致发光器件，其特征在于，红光有机电致发光器件形成为正型结构或倒置结构；正型结构设置时，从下到上依次设置为衬底、导电阳极层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、导电阴极；倒置结构设置时，从下到上依次为衬底、导电阴极层、电子传输层、发光层、空穴传输层、导电阳极；其中发光层由热活化延迟荧光材料czpxz为主体，红色ir(iii)配合物磷光材料为客体组成；

2.根据权利要求1所述的一种红光有机电致发光器件，其特征在于，发光层为热活化延迟荧光材料czpxz和红色ir(iii)配合物磷光材料比例混合后，且经由溶液法旋涂退火后形成的有机薄膜；其中红色ir(iii)配合物磷光材料的掺杂质量比例为1％或3％或5％或7％或9％。

3.根据权利要求1所述的一种红光有机电致发光器件，其特征在于，衬底所用的材料为玻璃、透明聚合物柔性材料或生物可降解的柔性材料中的至少一种；其中透明聚合物柔性材料选自聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、聚酰亚胺、氯醋树脂或聚丙烯酸中的至少一种；生物可降解的柔性材料选自植物纤维、丝素蛋白、明胶、聚乳酸、葡萄糖、病毒纤维素、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚已内酯、聚羟基烷酸酯、多糖类、聚醇酸及其共聚体、胶原凝胶、纤维蛋白凝胶中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的一种红光有机电致发光器件，其特征在于，正型结构中导电阳极层及倒置结构导电阴极层所用的材料为氧化铟锡(ito)、导电聚合物聚3,4-乙撑二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸盐(pedot:pss)、石墨烯(graphene)、碳纳米管(carbonnanotube)、金属单质纳米线、金属合金纳米线、金属异质结纳米线中的至少一种；其中，金属单质纳米线为铁纳米线、铜纳米线、银纳米线、金纳米线、铝纳米线、镍纳米线、钴纳米线、锰纳米线、镉纳米线、铟纳米线、锡纳米线、钨纳米线或铂纳米线中的至少一种；金属合金纳米线为铜铁合金纳米线、银铁合金纳米线、金铁合金纳米线、铝铁合金纳米线、镍铁合金纳米线、钴铁合金纳米线、锰铁合金纳米线、镉铁合金纳米线、铟铁合金纳米线、锡铁合金纳米线、钨铁合金纳米线、铂铁合金纳米线、银铜合金纳米线、金铜合金纳米线、铝铜合金纳米线、镍铜合金纳米线、钴铜合金纳米线、锰铜合金纳米线、镉铜合金纳米线、银铜合金纳米线、锡铜合金纳米线、钨铜合金纳米线、铂铜合金纳米线、金银合金纳米线、铝银合金纳米线、镍银合金纳米线、钴银合金纳米线、锰银合金纳米线、镉银合金纳米线、铟银合金纳米线、锡银合金纳米线、钨银合金纳米线、铂银合金纳米线、铝金合金纳米线、镍金合金纳米线、钴金合金纳米线、锰金合金纳米线、镉金合金纳米线、铟金合金纳米线、锡金合金纳米线、钨金合金纳米线、钴镍合金纳米线、锰镍合金纳米线、镉镍合金纳米线、铟镍合金纳米线、锡镍合金纳米线、钨镍合金纳米线、铂镍合金纳米线、镉锰合金纳米线、铟锰合金纳米线、锡锰合金纳米线、钨锰合金纳米线、铂锰合金纳米线、铟镉合金纳米线、锡镉合金纳米线、钨镉合金纳米线、铂镉合金纳米线、锡铟合金纳米线、钨铟合金纳米线、铂铟合金纳米线、钨锡合金纳米线、铂锡合金纳米线或铂钨合金纳米线中的至少一种；金属异质结纳米线为铜铁异质结纳米线、银铁异质结纳米线、金铁异质结纳米线、铝铁异质结纳米线、镍铁异质结纳米线、钴铁异质结纳米线、锰铁异质结纳米线、镉铁异质结纳米线、铟铁异质结纳米线、锡铁异质结纳米线、钨铁异质结纳米线、铂铁异质结纳米线、银铜异质结纳米线、金铜异质结纳米线、铝铜异质结纳米线、镍铜异质结纳米线、钴铜异质结纳米线、锰铜异质结纳米线、镉铜异质结纳米线、银铜异质结纳米线、锡铜异质结纳米线、钨铜异质结纳米线、铂铜异质结纳米线、金银异质结纳米线、铝银异质结纳米线、镍银异质结纳米线、钴银异质结纳米线、锰银异质结纳米线、镉银异质结纳米线、铟银异质结纳米线、锡银异质结纳米线、钨银异质结纳米线、铂银异质结纳米线、铝金异质结纳米线、镍金异质结纳米线、钴金异质结纳米线、锰金异质结纳米线、镉金异质结纳米线、铟金异质结纳米线、锡金异质结纳米线、钨金异质结纳米线、钴镍异质结纳米线、锰镍异质结纳米线、镉镍异质结纳米线、铟镍异质结纳米线、锡镍异质结纳米线、钨镍异质结纳米线、铂镍异质结纳米线、镉锰异质结纳米线、铟锰异质结纳米线、锡锰异质结纳米线、钨锰异质结纳米线、铂锰异质结纳米线、铟镉异质结纳米线、锡镉异质结纳米线、钨镉异质结纳米线、铂镉异质结纳米线、锡铟异质结纳米线、钨铟异质结纳米线、铂铟异质结纳米线、钨锡异质结纳米线、铂锡异质结纳米线或铂钨异质结纳米线中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种红光有机电致发光器件，其特征在于，空穴传输层材料为芳香族二胺类化合物、芳香族三胺类化合物、咔唑类化合物、星形三苯胺类化合物、呋喃类化合物、螺形结构化合物、聚合物材料中的任意一种。

6.根据权利要求1所述的一种红光有机电致发光器件，其特征在于，电子传输层材料为金属氧化物、金属配合物、噁二唑类化合物、喹喔啉类化合物、含氮杂环化合物、蒽类化合物、有机硅材料、有机硼材料、有机硫材料中的任意一种。

7.根据权利要求1所述的一种红光有机电致发光器件，其特征在于，正型结构中电子注入层材料为lif。

8.根据权利要求1所述的一种红光有机电致发光器件，其特征在于，正型结构中导电阴极和倒置结构中导电阳极均为金属薄膜或合金薄膜，金属薄膜为锂或镁或钙或锶或铝或铟薄膜，合金薄膜为锂或镁或钙或锶或铝或铟与铜或金或银的合金。

9.根据权利要求1所述的一种红光有机电致发光器件，其特征在于，发光层厚度范围为20～25nm，正型结构的电子注入层厚度为1nm，正型结构的导电阴极厚度范围为100nm～110nm，空穴传输层、电子传输层的厚度均为20～50nm。

10.一种红光有机电致发光器件的制备方法，其特征在于：

技术总结
本发明公开了一种红光有机电致发光器件及其制备方法，属于有机发光二极管领域，本发明提供的有机发光二极管采用正型结构和倒置结构，该器件由透明玻璃衬底、阳极层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层组成，其中发光层采用聚集诱导发光荧光材料为主体，红色Ir(III)配合物磷光材料为客体，器件采用溶液法制备；在正向电压驱动下，该器件发出深红光，最大外量子效率可达30.53％，最大亮度可达15000cd/m<supgt;2</supgt;；该器件制备工艺简单、制备时间短且成本低廉同时还保证了器件性能的优异。

技术研发人员：于军胜,张靖陶,黄志刚,高林
受保护的技术使用者：电子科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16