一種白色有機(jī)發(fā)光器件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種白色有機(jī)發(fā)光器件，所述白色有機(jī)發(fā)光器件包括：第一發(fā)光單元，包括第一發(fā)光主體；第二發(fā)光單元，包括第二發(fā)光主體；第三發(fā)光單元，包括第三發(fā)光主體；所述第一發(fā)光單元、所述第二發(fā)光單元和所述第三發(fā)光單元并列排布。本發(fā)明提供的白色有機(jī)發(fā)光器件的發(fā)光效率高，器件穩(wěn)定性更好，發(fā)出的白光的飽和度更好，并且對(duì)白光的色溫的調(diào)節(jié)范圍更大。
【專利說(shuō)明】一種白色有機(jī)發(fā)光器件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機(jī)發(fā)光【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及一種色溫調(diào)節(jié)范圍更大的白色有機(jī)發(fā) 光器件。

【背景技術(shù)】
[0002] 白色有機(jī)發(fā)光器件能夠產(chǎn)生高效飽和的白光，且具有驅(qū)動(dòng)電壓低、材料柔性好、可 實(shí)現(xiàn)大面積顯示等特點(diǎn)，在信息顯示與固態(tài)照明等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。但高的生產(chǎn) 成本、不穩(wěn)定的性能等因素嚴(yán)重制約著白色有機(jī)發(fā)光器件的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。從器件結(jié)構(gòu)角度 來(lái)看，實(shí)現(xiàn)白色有機(jī)發(fā)光器件的方法主要包括單發(fā)光層結(jié)構(gòu)、多發(fā)光層結(jié)構(gòu)等。單發(fā)光層結(jié) 構(gòu)的器件缺點(diǎn)是發(fā)光效率極低。多發(fā)光層結(jié)構(gòu)的器件主要包括利用互補(bǔ)色層（如藍(lán)光層和 黃橙光層）來(lái)產(chǎn)生白光，還可以通過紅、綠、藍(lán)三基色多發(fā)光層實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射，多發(fā)光層結(jié) 構(gòu)性能相對(duì)較好，通過有效控制各發(fā)光層可獲得理想的白光，但各發(fā)光層會(huì)隨著驅(qū)動(dòng)電壓 的不同而具有不同的發(fā)光效率，并且各發(fā)光層的工作壽命也不同，這些可引起色坐標(biāo)與穩(wěn) 定性的改變。
[0003] 理想的白光應(yīng)該通過紅、綠、藍(lán)三基色的混合來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且材料的發(fā)光波段應(yīng)該覆 蓋整個(gè)可見光區(qū)域，這樣可獲得全光譜發(fā)射，制備的器件顏色飽和，具有很高的顯色指數(shù) (CRI)。
[0004] 有機(jī)電致發(fā)光器件的性能跟材料有關(guān)，也可以通過改變發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)節(jié) 性能。有機(jī)電致發(fā)光的Fabry-P er〇t(F-P)光學(xué)微腔效應(yīng)導(dǎo)致在一定波長(zhǎng)處的發(fā)射峰強(qiáng)度 增加、寬度壓窄，并能夠?qū)崿F(xiàn)波長(zhǎng)的可調(diào)諧性及實(shí)現(xiàn)彩色顯示。具有微腔效應(yīng)的有機(jī)電致發(fā) 光二極管具備微腔對(duì)光學(xué)模式的選擇結(jié)構(gòu)，從而可以得到特定波長(zhǎng)的窄帶發(fā)射。
[0005] 有機(jī)發(fā)光二極管是由陽(yáng)極、陰極以及有機(jī)層組成，有機(jī)層一定包含發(fā)光層，有時(shí)為 了增加電子或空穴的傳輸及平衡，常包含電子（空穴）傳輸層、電子（空穴）注入層。制備 具有微腔結(jié)構(gòu)的發(fā)光二極管不僅要合理設(shè)計(jì)腔內(nèi)的光學(xué)長(zhǎng)度，而且還要有使光能往返傳播 的反射鏡諧振腔，其中一個(gè)反射鏡往往利用有機(jī)發(fā)光二極管的金屬電極。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種白色有機(jī)發(fā)光器件及照明裝置。
[0007] -種白色有機(jī)發(fā)光器件，所述白色有機(jī)發(fā)光器件包括：
[0008] 第一發(fā)光單元，包括第一發(fā)光主體，所述第一發(fā)光主體包括藍(lán)色發(fā)光材料；
[0009] 第二發(fā)光單元，包括第二發(fā)光主體，所述第二發(fā)光主體包括黃色發(fā)光材料；
[0010] 第三發(fā)光單元，包括第三發(fā)光主體，所述第三發(fā)光主體包括黃色發(fā)光材料；
[0011] 所述第一發(fā)光單元、所述第二發(fā)光單元和所述第三發(fā)光單元并列排布。
[0012] 每一個(gè)發(fā)光單元都包括陰極和陽(yáng)極，每一個(gè)發(fā)光單元的陰極和陽(yáng)極的反射面之間 形成對(duì)應(yīng)每一個(gè)發(fā)光單元的光學(xué)微腔，設(shè)定每一個(gè)光學(xué)微腔的光學(xué)腔長(zhǎng)，使每一個(gè)發(fā)光單 元可以發(fā)出預(yù)期波長(zhǎng)的光。
[0013] 三個(gè)發(fā)光單元發(fā)出的光在出光面混合，得到白光。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的白色有機(jī)發(fā)光器件的截面示意圖；
[0015] 圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的白色有機(jī)發(fā)光器件的第一發(fā)光單元的截面示 意圖；
[0016] 圖3為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的白色有機(jī)發(fā)光器件的截面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017] 為了更了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，特舉具體實(shí)施例并配合所附圖示說(shuō)明如下，但是 以下附圖和【具體實(shí)施方式】并不是對(duì)本發(fā)明的限制，任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者， 在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視 權(quán)利要求書所界定者為準(zhǔn)。
[0018] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的白色有機(jī)發(fā)光器件的截面示意圖，參考圖1，本發(fā)明實(shí) 施例所提供的白色有機(jī)發(fā)光器件包括基底10、第一發(fā)光單兀100、第二發(fā)光單兀200和第三 發(fā)光單元300,第一發(fā)光單元100、第二發(fā)光單元200和第三發(fā)光單元300并列地排列在基 底10上。所述第一發(fā)光單兀100包括第一發(fā)光主體101，所述第二發(fā)光單兀200包括第二 發(fā)光主體201，所述第三發(fā)光單元300包括第三發(fā)光主體301。
[0019] 本發(fā)明實(shí)施例提供的白色有機(jī)發(fā)光器件，其發(fā)光單元并列地排布在基底上，可以 保證每個(gè)發(fā)光單元的電壓穩(wěn)定，使每個(gè)發(fā)光單元具有更穩(wěn)定的發(fā)光效率，從而使發(fā)光器件 發(fā)出的光色穩(wěn)定性和色純度等性能更加優(yōu)異。
[0020] 實(shí)現(xiàn)白色有機(jī)發(fā)光器件的白光發(fā)射可以通過互補(bǔ)色的混合來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此， 所述第一發(fā)光主體可以包括藍(lán)色發(fā)光材料，所述第二發(fā)光主體和第三發(fā)光主體包 括黃色發(fā)光材料。藍(lán)色發(fā)光材料可以是磷光藍(lán)光發(fā)光材料Fir6(Firpic) :mCP，即 Bis [2- (4, 6-dif luorophenyl) pyridinat0-C2, N] (picolinato) iridium ( III ):1, 3-Di -9-carbazolylbenzene,中文名稱為二（4, 6-二氟苯基批陡-C2, N)批陡甲酰合銥： 1,3-二-9-咔唑基苯。黃色發(fā)光材料可以是磷光黃光發(fā)光材料Ir(2-phq)2(acaC) :CBP， 艮P Tris (2-phenylquinoline-C2, Ν'）iridium(III) :4, 4' -Bis (N-carbazolyl) -1，Γ -biphen yl，中文名稱為雙（2-苯基喹啉）（乙酰丙酮）銥（III) :4, 4'-二（9-咔唑）聯(lián)苯。所述藍(lán) 色發(fā)光材料的本征發(fā)射光譜峰位范圍在430nm至480nm之間，所述黃色發(fā)光材料的本征發(fā) 射光譜峰位范圍在560nm至600nm之間。進(jìn)一步地，為了制造工藝上的便利，第二發(fā)光主體 和第三發(fā)光主體可以包括相同的黃色發(fā)光材料。
[0021] 黃色發(fā)光材料的發(fā)光效率很高，因此，采用藍(lán)光和黃色光的互補(bǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)白光的發(fā) 射，可以提1?白色有機(jī)發(fā)光器件的發(fā)光效率。
[0022] 在所述第一發(fā)光主體可以采用藍(lán)色發(fā)光材料，所述第二發(fā)光主體和第三發(fā)光主體 采用黃色發(fā)光材料的基礎(chǔ)上，還可以進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)紅、綠、藍(lán)三基色混 合獲得白光。以下從發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)詳細(xì)描述該優(yōu)選實(shí)施方式。
[0023] 圖2為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施方式提供的白色有機(jī)發(fā)光器件的第一發(fā)光單元的截面示 意圖，參考圖2,所述第一發(fā)光單元100包括陰極102和陽(yáng)極103,所述第一發(fā)光主體101在 所述陰極102和所述陽(yáng)極103之間。所述第一發(fā)光單元還可以包括空穴注入層104、空穴傳 輸層106、電子注入層105、電子傳輸層107。加入這些層的好處在于，可以增加電子或空穴 的傳輸及平衡。
[0024] 通過設(shè)計(jì)發(fā)光單元的結(jié)構(gòu)，利用光學(xué)微腔能夠?qū)崿F(xiàn)波長(zhǎng)的可調(diào)諧性。而要在發(fā)光 單元中形成光學(xué)微腔，首先要有使光能往返傳播的反射鏡諧振腔。所述第一發(fā)光單元100 的諧振腔的反射鏡利用的是所述陰極102和所述陽(yáng)極103的反射面。因此，所述陽(yáng)極103 采用具有反射性能的導(dǎo)電材料，所述陽(yáng)極103可以采用單層導(dǎo)電材料的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電材料可 以是金屬如銀、金、鎳或者鉬等，也可以是透明導(dǎo)電氧化物如ΙΤ0或ZnO等。所述陽(yáng)極103 還可以采用多層結(jié)構(gòu)，如Al/IT0、Ag/IT0或Al/Ni、Al/Pt等。所述陽(yáng)極103不論是單層結(jié) 構(gòu)還是多層結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述陽(yáng)極103包括金屬層時(shí)，所述陽(yáng)極103的反射面為所述陽(yáng)極103中 最靠近第一發(fā)光主體101的金屬層；當(dāng)所述陽(yáng)極103只包括透明導(dǎo)電材料時(shí)，所述陽(yáng)極103 的反射面為所述陽(yáng)極103的最靠近第一發(fā)光主體101的層，所述陽(yáng)極103的反射面構(gòu)成諧 振腔的一個(gè)反射鏡。所述陰極102同樣采用具有反射性能的導(dǎo)電材料，所述陰極102可以 采用鎂銀合金或者鋰鋁合金，也可以采用透明導(dǎo)電材料如ΙΤ0等，同樣，所述陰極102可以 為單層結(jié)構(gòu)或多層結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述陰極102包括金屬層時(shí)，所述陰極102的反射面為所述陰極 102中最靠近第一發(fā)光主體101的金屬層；當(dāng)所述陰極102只包括透明導(dǎo)電材料時(shí)，所述陰 極102的反射面為所述陰極102的最第一發(fā)光主體101的層，所述陰極102的反射面構(gòu)成 諧振腔的另一個(gè)反射鏡。在頂發(fā)射有機(jī)發(fā)光器件中，陽(yáng)極通常包括金屬導(dǎo)電材料，反射性能 較強(qiáng)，而陰極通常采用透明導(dǎo)電材料，保證光的透過，具有半反射的性能。
[0025] 所述第一發(fā)光單元100的陰極102和陽(yáng)極103的反射面構(gòu)成了第一發(fā)光單元100 的反射鏡諧振腔，也就是光學(xué)微腔，在敘述第一發(fā)光單元100的光學(xué)微腔的具體結(jié)構(gòu)之前， 首先介紹一下光學(xué)微腔的光學(xué)長(zhǎng)度的概念。
[0026] 光學(xué)微腔的光學(xué)長(zhǎng)度L的計(jì)算如（1)式：
[0027]

【權(quán)利要求】
1. 一種白色有機(jī)發(fā)光器件，所述白色有機(jī)發(fā)光器件包括： 第一發(fā)光單元，包括第一發(fā)光主體，所述第一發(fā)光主體包括藍(lán)色發(fā)光材料； 第二發(fā)光單元，包括第二發(fā)光主體，所述第二發(fā)光主體包括黃色發(fā)光材料； 第三發(fā)光單元，包括第三發(fā)光主體，所述第三發(fā)光主體包括黃色發(fā)光材料； 所述第一發(fā)光單元、所述第二發(fā)光單元和所述第三發(fā)光單元并列排布。
2. 如權(quán)利要求1所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第一發(fā)光主體的藍(lán)色發(fā) 光材料本征發(fā)射光譜峰位范圍在430nm至480nm之間，所述第二發(fā)光主體和第三發(fā)光主體 的黃色發(fā)光材料本征發(fā)射光譜峰位范圍在560nm至600nm之間。
3. 如權(quán)利要求2所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第二發(fā)光主體和所述第 三發(fā)光主體包括相同的黃色發(fā)光材料。
4. 如權(quán)利要求3所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第一發(fā)光單元、第二發(fā)光 單元和第三發(fā)光單元均包括陰極和陽(yáng)極，所述第一發(fā)光主體、所述第二發(fā)光主體和所述第 三發(fā)光主體在所述陰極和所述陽(yáng)極之間。
5. 如權(quán)利要求4所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述陽(yáng)極包括金屬導(dǎo)電層，所 述陰極包括透明導(dǎo)電層。
6. 如權(quán)利要求5所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述陽(yáng)極和所述陰極之間還 包括空穴注入層、空穴傳輸層、電子注入層和電子傳輸層。
7. 如權(quán)利要求6所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第一發(fā)光單元發(fā)射藍(lán)光， 所述第一發(fā)光單元發(fā)射的峰值波長(zhǎng)在430nm至480nm之間。
8. 如權(quán)利要求7所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第一發(fā)光單元的陽(yáng)極和 陰極的反射面之間形成光學(xué)微腔，所述第一發(fā)光單元的光學(xué)微腔滿足以下公式：
其中nBi為所述第一發(fā)光單元的光學(xué)微腔中的各層的折射率，dBi為所述第一發(fā)光單元 的光學(xué)微腔中的各層的層厚，λ B為所述第一發(fā)光單元的所預(yù)定發(fā)出的藍(lán)光的波長(zhǎng)，mB為所 述第一發(fā)光單元的光學(xué)微腔的模數(shù)，該模數(shù)為正整數(shù)。
9. 如權(quán)利要求8所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第一發(fā)光單元的陽(yáng)極 包括依次層疊的第一 ITO層、Ag反射層和第二ITO層，厚度分別為厚度為15nm、100nm和 15nm ； 所述第一發(fā)光單元的空穴注入層包括依次層疊的第一空穴注入層采用CuPc(銅鈦 菁），其厚度為30nm，和第二空穴注入層采用2, 3, 6, 7, 10, 11-六氰基-1，4, 5, 8, 9, 12-六氮 雜苯并菲（HAT-CN)，其厚度為60nm ; 所述第一發(fā)光單元的空穴傳輸層采用4, 4' -環(huán)己基二[N，N-二（4-甲基苯基）苯胺] (TAPC)，其厚度為40nm; 所述第一發(fā)光單元的電子傳輸層采用2, 9-二甲基-4, 7-二苯基-1，10-菲咯啉（BCP)， 其厚度為30nm ; 所述第一發(fā)光單元的電子注入層采用Liq(8-hydroxy_quinolinato lithium) (8-輕基 喹啉-鋰），其厚度為l〇nm; 所述第一發(fā)光單元的陰極由鎂和銀共蒸形成，厚度為15nm ; 所述第一發(fā)光單元的第一發(fā)光主體采用5%摻雜的Firpic:mCP，即二（4, 6-二氟苯基 吡啶-C2, N)吡啶甲酰合銥：1，3-二-9-咔唑基苯，厚度為25nm。
10. 如權(quán)利要求6所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第二發(fā)光單元的第二 發(fā)光主體發(fā)出的黃光光譜發(fā)生藍(lán)移，所述第二發(fā)光單元發(fā)射綠光，所述第二發(fā)光單元發(fā)射 的峰值波長(zhǎng)在500nm至560nm。
11. 如權(quán)利要求10所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第二發(fā)光單元的陽(yáng)極 和陰極的反射面之間形成光學(xué)微腔，所述光學(xué)微腔滿足以下公式：
其中nei為所述第二發(fā)光單元的光學(xué)微腔中的各層的折射率，dei為所述第二發(fā)光單元 的光學(xué)微腔中的各層的層厚，λ e為所述第二發(fā)光單元的所預(yù)定發(fā)出的綠光的波長(zhǎng)，為所 述第二發(fā)光單元的光學(xué)微腔的模數(shù)，該模數(shù)為正整數(shù)。
12. 如權(quán)利要求11所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第二發(fā)光單元的陽(yáng)極 包括依次層疊的第一 ITO層、Ag反射層和第二ITO層，厚度分別為厚度為15nm、100nm和 15nm ； 所述第二發(fā)光單元的空穴注入層包括依次層疊的第一空穴注入層采用CuPc(銅鈦 菁），其厚度為30nm，和第二空穴注入層采用2, 3, 6, 7, 10, 11-六氰基-1，4, 5, 8, 9, 12-六氮 雜苯并菲（HAT-CN)，其厚度為100nm ; 所述第二發(fā)光單元的空穴傳輸層采用4, 4' -環(huán)己基二[N，N-二（4-甲基苯基）苯胺] (TAPC)，其厚度為40nm; 所述第二發(fā)光單元的電子傳輸層采用2, 9-二甲基-4, 7-二苯基-1，10-菲咯啉（BCP)， 其厚度為30nm ; 所述第二發(fā)光單元的電子注入層采用Liq(8-hydroxy_quinolinato lithium) (8-輕基 喹啉-鋰），其厚度為l〇nm; 所述第二發(fā)光單元的陰極由鎂和銀共蒸形成，厚度為15nm ; 所述第二發(fā)光單元的第二發(fā)光主體采用4%摻雜的Ir(2_phq)2(acac) :CBP，即雙 (2-苯基喹啉）（乙酰丙酮）銥（III) : 4, 4' -二（9-咔唑）聯(lián)苯，厚度為30nm。
13. 如權(quán)利要求6所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第三發(fā)光單元的第二發(fā) 光主體發(fā)出的黃光光譜發(fā)生紅移，所述第三發(fā)光單元發(fā)射紅光，所述第三發(fā)光單元發(fā)射的 峰值波長(zhǎng)在600nm至650nm。
14. 如權(quán)利要求13所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第二發(fā)光單元的陽(yáng)極 和陰極的反射面之間形成光學(xué)微腔，所述光學(xué)微腔滿足以下公式：
其中nKi為所述第三發(fā)光單元的光學(xué)微腔中的各層的折射率，dKi為所述第三發(fā)光單元 的光學(xué)微腔中的各層的層厚，λ κ為所述第三發(fā)光單元的所預(yù)定發(fā)出的紅光的波長(zhǎng)，mK為所 述第三發(fā)光單元的光學(xué)微腔的模數(shù)，該模數(shù)為正整數(shù)。
15. 如權(quán)利要求14所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第三發(fā)光單元的陽(yáng)極 包括依次層疊的第一 ITO層、Ag反射層和第二ITO層，厚度分別為厚度為15nm、100nm和 15nm ； 所述第三發(fā)光單元的空穴注入層包括依次層疊的第一空穴注入層采用CuPc(銅鈦 菁），其厚度為30nm，和第二空穴注入層采用2, 3, 6, 7, 10, 11-六氰基-1，4, 5, 8, 9, 12-六氮 雜苯并菲（HAT-CN)，其厚度為140nm ; 所述第三發(fā)光單元的空穴傳輸層采用4, 4' -環(huán)己基二[N，N-二（4-甲基苯基）苯胺] (TAPC)，其厚度為40nm; 所述第三發(fā)光單元的電子傳輸層采用2, 9-二甲基-4, 7-二苯基-1，10-菲咯啉（BCP)， 其厚度為30nm ; 所述第三發(fā)光單元的電子注入層采用Liq(8-hydroxy_quinolinato lithium) (8-輕基 喹啉-鋰），其厚度為l〇nm; 所述第三發(fā)光單元的陰極由鎂和銀共蒸形成，厚度為15nm ; 所述第三發(fā)光單元的第三發(fā)光主體采用4%摻雜的Ir(2-phq)2(acac) :CBP，即雙 (2-苯基喹啉）（乙酰丙酮）銥（III) : 4, 4' -二（9-咔唑）聯(lián)苯，厚度為40nm。
16. 如權(quán)利要求6所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第一發(fā)光單元、所述第 二發(fā)光單元和所述第三發(fā)光單元的陽(yáng)極共用。
17. 如權(quán)利要求16所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第一發(fā)光單元、所述第 二發(fā)光單元和所述第三發(fā)光單元的陰極共用。
18. 如權(quán)利要求17所述的白色有機(jī)發(fā)光器件，其特征在于，所述第一發(fā)光單元、所述第 二發(fā)光單元和所述第三發(fā)光單元的所述空穴注入層采用相同的材料，或者所述空穴傳輸層 采用相同的材料，或者所述電子注入層采用相同的材料，或者所述電子傳輸層采用相同的 材料。
【文檔編號(hào)】H01L51/54GK104112823SQ201410307561
【公開日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】范劉靜, 羅麗媛 申請(qǐng)人:上海天馬有機(jī)發(fā)光顯示技術(shù)有限公司, 天馬微電子股份有限公司