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颜色稳定的有机-无机异质结白色电致发光器件

该器件属专利技术，是一种颜色稳定的有机-无机异质结白色电致发光器件及制备方法。具体地讲是一种在有机异质结界面嵌入无机II-VI族化合物薄层而获得颜色稳定的白色电致发光器件。通常，在双层及多层结构的电致发光器件中，由于器件内部异质结界面处界面势垒的影响，该界面处所积累的载流子会随着所加电压的增加而增加，器件内部各有机层的电场会进行重新分布，并相应地改变着在器件各层上的电压分布以及发光区域在各层中的位置，进而改变光谱的形状，影响发光颜色。特别地，如果双层有机电致发光器件中的电子传输层与空穴传输层的相互作用较强，则该异质结界面处会出现激基复合物（Exciplex 或Electroplex）的发光。若利用无机材料的载流子（包括电子和空穴）迁移率高以及相对更加稳定的特点，在有机异质结界面处嵌入一层无机材料薄层，可实现无机材料薄层两侧有机材料的发光。利用互补色原理，当两侧有机材料的发光可以相互混合成白光时，则可以得到显色性很好的白色发光器件。改变器件所加的电压只是改变发光强度，器件的发光颜色将基本不变。技术内容：该器件是一种颜色稳定的有机—无机异质结白色电致发光器件，使用该器件既能克服有机异质结界面可能会出现激基复合物发光而降低发光效率，又能解决器件的发光颜色随电压发生变化等问题。器件的白色电致发光器件结构为：在玻璃基片上镀有一层ITO阳极，在ITO阳极上镀有一层有机空穴传输层兼发光层和一层有机电子传输层兼发光层，在该两层有机层之间，有一层无机材料薄层，在有机电子传输层兼发光层上镀有金属背电极。该器件与目前使用的有机异质结界面处的激基复合物发光来获得白色电致发光的方法相比，其优点是：首先，II-VI族无机材料的引入可以有效避免有机异质结界面形成激基复合物发光而降低发光效率；其次，电子传输层兼发光层及其中掺杂的组分（如染料等）都可以优化，器件的颜色可得到进一步优化，而一旦确定了有机电子传输层兼发光层及其中掺杂组分之后，器件的颜色是基本确定的，不再随着电压的改变而改变；再次，由于所用的无机材料（II-VI族化合物）本身的能带结构的特点，使得从电子传输层兼发光层注入的电子在该有机/无机界面处没有势垒，而从空穴传输层兼发光层注入的空穴在该有机/无机界面处有一定的空穴注入势垒，可以平衡载流子的注入，使得无机材料层两侧的有机层都有发光；另外，所插入的无机材料薄膜本身对不同的波长都具有一定的透过率。不难理解，无机材料较高的电子迁移率和空穴迁移率使得载流子能顺利穿透无机层到达相应的有机层中形成激子并复合发光，再通过优化器件各层的厚度即可得到显色性好、颜色稳定的白色发光器件。由于使用了化学稳定性更强的无机材料，因此器件的稳定性增加了。

北京交通大学 2021-04-13