顏色穩(wěn)定的有機(jī)-無機(jī)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(jī)-無機(jī)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(jī)異質(zhì)結(jié)界面嵌入無機(jī)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(huì)隨著所加電壓的增加而增加,器件內(nèi)部各有機(jī)層的電場會(huì)進(jìn)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(jìn)而改變光譜的形狀,影響發(fā)光顏色。特別地,如果雙層有機(jī)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(qiáng),則該異質(zhì)結(jié)界面處會(huì)出現(xiàn)激基復(fù)合物(Exciplex 或Electroplex)的發(fā)光。若利用無機(jī)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(diǎn),在有機(jī)異質(zhì)結(jié)界面處嵌入一層無機(jī)材料薄層,可實(shí)現(xiàn)無機(jī)材料薄層兩側(cè)有機(jī)材料的發(fā)光。利用互補(bǔ)色原理,當(dāng)兩側(cè)有機(jī)材料的發(fā)光可以相互混合成白光時(shí),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(qiáng)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(jī)—無機(jī)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(jī)異質(zhì)結(jié)界面可能會(huì)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(jī)空穴傳輸層兼發(fā)光層和一層有機(jī)電子傳輸層兼發(fā)光層,在該兩層有機(jī)層之間,有一層無機(jī)材料薄層,在有機(jī)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(jī)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(diǎn)是:首先,II-VI族無機(jī)材料的引入可以有效避免有機(jī)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(jìn)一步優(yōu)化,而一旦確定了有機(jī)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(jī)材料(II-VI族化合物)本身的能帶結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),使得從電子傳輸層兼發(fā)光層注入的電子在該有機(jī)/無機(jī)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(jī)/無機(jī)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(jī)材料層兩側(cè)的有機(jī)層都有發(fā)光;另外,所插入的無機(jī)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(jī)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(jī)層到達(dá)相應(yīng)的有機(jī)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(qiáng)的無機(jī)材料,因此器件的穩(wěn)定性增加了。
北京交通大學(xué)
2021-04-13