顏色穩(wěn)定的有機-無機異質(zhì)結(jié)白色電致發(fā)光器件
該器件屬專利技術(shù),是一種顏色穩(wěn)定的有機-無機異質(zhì)結(jié)白色電致發(fā)光器件及制備方法。具體地講是一種在有機異質(zhì)結(jié)界面嵌入無機II-VI族化合物薄層而獲得顏色穩(wěn)定的白色電致發(fā)光器件。 通常,在雙層及多層結(jié)構(gòu)的電致發(fā)光器件中,由于器件內(nèi)部異質(zhì)結(jié)界面處界面勢壘的影響,該界面處所積累的載流子會隨著所加電壓的增加而增加,器件內(nèi)部各有機層的電場會進行重新分布,并相應(yīng)地改變著在器件各層上的電壓分布以及發(fā)光區(qū)域在各層中的位置,進而改變光譜的形狀,影響發(fā)光顏色。特別地,如果雙層有機電致發(fā)光器件中的電子傳輸層與空穴傳輸層的相互作用較強,則該異質(zhì)結(jié)界面處會出現(xiàn)激基復(fù)合物(Exciplex 或Electroplex)的發(fā)光。若利用無機材料的載流子(包括電子和空穴)遷移率高以及相對更加穩(wěn)定的特點,在有機異質(zhì)結(jié)界面處嵌入一層無機材料薄層,可實現(xiàn)無機材料薄層兩側(cè)有機材料的發(fā)光。利用互補色原理,當(dāng)兩側(cè)有機材料的發(fā)光可以相互混合成白光時,則可以得到顯色性很好的白色發(fā)光器件。改變器件所加的電壓只是改變發(fā)光強度,器件的發(fā)光顏色將基本不變。 技術(shù)內(nèi)容: 該器件是一種顏色穩(wěn)定的有機—無機異質(zhì)結(jié)白色電致發(fā)光器件,使用該器件既能克服有機異質(zhì)結(jié)界面可能會出現(xiàn)激基復(fù)合物發(fā)光而降低發(fā)光效率,又能解決器件的發(fā)光顏色隨電壓發(fā)生變化等問題。 器件的白色電致發(fā)光器件結(jié)構(gòu)為: 在玻璃基片上鍍有一層ITO陽極,在ITO陽極上鍍有一層有機空穴傳輸層兼發(fā)光層和一層有機電子傳輸層兼發(fā)光層,在該兩層有機層之間,有一層無機材料薄層,在有機電子傳輸層兼發(fā)光層上鍍有金屬背電極。 該器件與目前使用的有機異質(zhì)結(jié)界面處的激基復(fù)合物發(fā)光來獲得白色電致發(fā)光的方法相比,其優(yōu)點是:首先,II-VI族無機材料的引入可以有效避免有機異質(zhì)結(jié)界面形成激基復(fù)合物發(fā)光而降低發(fā)光效率;其次,電子傳輸層兼發(fā)光層及其中摻雜的組分(如染料等)都可以優(yōu)化,器件的顏色可得到進一步優(yōu)化,而一旦確定了有機電子傳輸層兼發(fā)光層及其中摻雜組分之后,器件的顏色是基本確定的,不再隨著電壓的改變而改變;再次,由于所用的無機材料(II-VI族化合物)本身的能帶結(jié)構(gòu)的特點,使得從電子傳輸層兼發(fā)光層注入的電子在該有機/無機界面處沒有勢壘,而從空穴傳輸層兼發(fā)光層注入的空穴在該有機/無機界面處有一定的空穴注入勢壘,可以平衡載流子的注入,使得無機材料層兩側(cè)的有機層都有發(fā)光;另外,所插入的無機材料薄膜本身對不同的波長都具有一定的透過率。不難理解,無機材料較高的電子遷移率和空穴遷移率使得載流子能順利穿透無機層到達相應(yīng)的有機層中形成激子并復(fù)合發(fā)光,再通過優(yōu)化器件各層的厚度即可得到顯色性好、顏色穩(wěn)定的白色發(fā)光器件。由于使用了化學(xué)穩(wěn)定性更強的無機材料,因此器件的穩(wěn)定性增加了。
北京交通大學(xué)
2021-04-13