專利名稱：一種疊層結(jié)構(gòu)有機(jī)電致發(fā)光器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件。
背景技術(shù)：
有機(jī)電致發(fā)光是指有機(jī)發(fā)光材料在電流或電場(chǎng)的激發(fā)作用下發(fā)光的現(xiàn)象。有機(jī)電致發(fā)光器件(Organic Light Emitting Diode,以下簡(jiǎn)稱為OLED)是在電場(chǎng)作用下，以有機(jī)材料為活性發(fā)光層的器件。近幾年，由于OLED具有形體薄、亮度高、響應(yīng)快、視角寬、工藝簡(jiǎn)單、柔性化等優(yōu)點(diǎn)引起了人們的廣泛關(guān)注，在顯示與照明領(lǐng)域有著重要應(yīng)用，已成為海內(nèi)外非常熱門的新興平板顯示器產(chǎn)業(yè)。為了獲得高的電流效率，長(zhǎng)的工作壽命，人們?cè)O(shè)計(jì)了將兩個(gè)或多個(gè)發(fā)光單元層串聯(lián)、疊力口的疊層器件，如 Adachi 等人 Japaneses Journal of applied physics, 27, L269 (1988)和 ISSN/ 007-0966X/ 07/3801-0871- 2007 SID、 ISSN/007-0966X/07/3801-0089-2007 SID)等。與普通標(biāo)準(zhǔn)器件相比，在相同電流密度下，疊層器件的亮度和電流效率是普通標(biāo)準(zhǔn)器件的兩倍。疊層器件主要是通過(guò)一個(gè)連接層將兩個(gè)或兩個(gè)以上的發(fā)光器件連接在一起，而連接層的性能將直接影響整個(gè)器件的光電性能。如圖1所示，現(xiàn)有的連接層結(jié)構(gòu)包括兩層N型層(電子傳輸層)和一層P型層(空穴傳輸層)，即m/N2/Pl結(jié)，電子傳輸層與空穴傳輸層相互接觸的面為電荷分離界面。在電場(chǎng)作用下，電荷分離界面的正負(fù)電荷發(fā)生分離，電子通過(guò)電子傳輸層傳向發(fā)光單元層，而空穴經(jīng)過(guò)空穴傳輸層傳向發(fā)光單元層?，F(xiàn)有m/N2/Pl結(jié)采用的材料通常為Alq3:活潑金屬/ TO3/NPB及Bphen:活潑金屬/FeCl2/NPB等(其中Alq 3的中文全稱為八羥基喹啉鋁)。然而， 由于發(fā)光器件中電荷分離層與發(fā)光單元層材料間的LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital，未占有電子的能級(jí)最低的軌道稱為最低未占軌道)能級(jí)差較大，電荷傳輸需要躍遷的勢(shì)壘較大，器件所需工作電壓較高。也就是說(shuō)，以兩層電子傳輸層和一層空穴傳輸層作為連接層的發(fā)光器件雖然亮度和電流效率提高了，而其所需的工作電壓也提高了，這樣意味著其功率效率沒(méi)有得到改善，這在實(shí)際應(yīng)用中特別是照明應(yīng)用中是非常不利的。另外，中國(guó)專利文獻(xiàn)CN1438828A中公開(kāi)了一種具有層疊的場(chǎng)致發(fā)光單元層的有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光器件，包括陽(yáng)極、陰極、配置在所述陽(yáng)極和所述陰極之間的至少兩個(gè)有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光單元層和配置在每個(gè)相鄰有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光單元層之間的摻雜有機(jī)連接器，其中所述有機(jī)場(chǎng)致發(fā)光單元層包括至少一個(gè)有機(jī)空穴傳輸層和一個(gè)有機(jī)電子傳輸層；所述摻雜有機(jī)連接器包括至少一個(gè)η-型摻雜有機(jī)層或者至少一個(gè)P-型摻雜有機(jī)層或者這些層的結(jié)合。雖然，理論上增加連接層的電子傳輸層數(shù)或空穴傳輸層數(shù)能夠使電子傳輸層的電子進(jìn)行層級(jí)躍遷，而且上述文獻(xiàn)中也提及了其連接層包括至少一層電子傳輸層或至少一層空穴傳輸層或者這些層的結(jié)合，但是，包括上述文獻(xiàn)在內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)都沒(méi)有對(duì)具有多層電子傳輸層或多層空穴傳輸層的連接層的結(jié)構(gòu)、材料選擇及其效果等作出任何具體說(shuō)明，使本領(lǐng)域技術(shù)人員無(wú)法由此獲得可行的技術(shù)方案。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的連接層包括兩層電子傳輸層和一層空穴傳輸層，電子由電荷分離界面向電子傳輸層的傳輸，需要克服較大的勢(shì)壘，使器件所需工作電壓比較高、功率效率沒(méi)有改善，而提供一種通過(guò)在電荷分離界面與發(fā)光單元層之間設(shè)置合適的中間能級(jí)層，降低躍遷勢(shì)壘，從而降低器件的驅(qū)動(dòng)電壓， 獲得電流效率較高且功率效率也獲得一定提高的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下
一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的陽(yáng)極層、若干個(gè)發(fā)光單元層和陰極層；在相鄰所述發(fā)光單元層之間具有連接層，所述連接層具有至少四層結(jié)構(gòu)，包括至少三層電子傳輸層和一層空穴傳輸層，所述電子傳輸層與所述空穴傳輸層的厚度分別為1-100 nm，所述電子傳輸層與所述空穴傳輸層相接觸的面為電荷分離界面， 形成所述電荷分離界面的所述電子傳輸層采用LUMO能級(jí)高于5. 0 eV的有機(jī)材料，或者采用導(dǎo)帶能級(jí)為5. 5-6. 5 eV的無(wú)機(jī)材料；形成所述電荷分離界面的所述空穴傳輸層采用 HOMO能級(jí)不高于5. 7 eV的有機(jī)材料。上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件中，形成所述電荷分離界面的所述電子傳輸層采用厚度為1-100 nm、LUMO能級(jí)為5. 0-5. 6 eV的有機(jī)材料。上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件中，所述連接層具有四層所述電子傳輸層和一層所述空穴傳輸層，其中電子傳輸層Ni，采用厚度為1-100 nm.LUMO能級(jí)為2. 5-3. 2 eV的有機(jī)材料摻雜活潑金屬；電子傳輸層N2，采用厚度為1-100 nm.LUMO能級(jí)為3. 9-4. 3 eV的有機(jī)材料；電子傳輸層N3，采用厚度為1-100 nm.LUMO能級(jí)為4. 4-4. 7 eV的有機(jī)材料；電子傳輸層N4，采用厚度為1-100 nm、LUMO能級(jí)為5. 0-5. 6 eV的有機(jī)材料，或者采用厚度為1_100 nm、導(dǎo)帶能級(jí)為5. 5-6. 5 eV的無(wú)機(jī)材料；所述電子傳輸層N4與所述空穴傳輸層相接觸； 所述空穴傳輸層，采用厚度為1-100 nm、Η0Μ0能級(jí)低于5.7 eV的有機(jī)材料。上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件中，所述電子傳輸層m采用Bphen、DPPyA, DPyPA或 Alq3 ；所述電子傳輸層m的摻雜劑為活潑金屬或者有機(jī)金屬鹽類；所述電子傳輸層N2采用NTCDA或PTCBI ；所述電子傳輸層N3采用PTCDA ；所述電子傳輸層N4采用厚度為1_100 nm、LUM0能級(jí)為5. 5 ev的HAT，或者采用厚度為1-50 nm、導(dǎo)帶能級(jí)為6. 0 eV的Mo03 ；所述空穴傳輸層采用NPB或TCTA或TAPC。上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件中，所述連接層具有四層所述電子傳輸層和一層所述空穴傳輸層，其中電子傳輸層Ni，采用Alq 3 :Li，厚度為1-100 nm，其中Alq 3的LUMO能級(jí)為3. 1 eV ；電子傳輸層N2，采用PTCBI，厚度為1_3 nm, LUMO能級(jí)為4. 1 eV ；電子傳輸層N3，采用PTCDA，厚度為1-3 nm, LUMO能級(jí)為4. 4 eV ；電子傳輸層N4，采用HAT，厚度為 1-100 nm，LUMO能級(jí)為5. 5 eV ；或者采用Mo03，厚度為1-50 nm，導(dǎo)帶能級(jí)為6. 0 eV ；所述電子傳輸層N4與所述空穴傳輸層相接觸；所述空穴傳輸層采用NPB，厚度為1-lOOnm，HOMO 能級(jí)為5. 4 eV。上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件中，所述電子傳輸層m的厚度為10-50 nm ；所述電子傳輸層N2的厚度為1. 5-2. 5 nm ；所述電子傳輸層N4，采用HAT，厚度為10-50 nm, LUMO能級(jí)為5. 5 eV ；所述空穴傳輸層的厚度為10-50nm。上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件中，所述連接層具有四層所述電子傳輸層和一層所述空穴傳輸層，其中電子傳輸層Ni，采用厚度為1-100 nm.LUMO能級(jí)在2. 5-3. 2 eV的有機(jī)材料層；電子傳輸層N2，采用厚度為1-100 nm、LUMO能級(jí)在3. 0-4. 0 eV的有機(jī)材料；電子傳輸層N3，采用厚度為1-100 nm、LUMO能級(jí)為4. 1-4. 7 eV的有機(jī)材料；電子傳輸層N4，采用厚度為1-100 nm、LUMO能級(jí)為5. 0-5. 6 eV的有機(jī)材料，或者采用厚度為l-lOOnm、導(dǎo)帶能級(jí)為5. 5-6. 5 eV的無(wú)機(jī)材料；所述電子傳輸層N4與所述空穴傳輸層相接觸；所述空穴傳輸層，采用厚度為1-100 nm、HOMO能級(jí)低于5. 7 eV的有機(jī)材料。上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件中，所述電子傳輸層m采用Bphen、DPPyA, DPyPA或 Alq3 ； 所述電子傳輸層N2采用CuPC或SiPC ；所述電子傳輸層N3采用PTCBI ；所述電子傳輸層N4采用厚度為1-100 nm、LUM0能級(jí)為5. kv的HAT，或者采用厚度為1-50 nm、導(dǎo)帶能級(jí)為6. 0 eV的Mo03 ；所述空穴傳輸層采用NPB或TCTA或TAPC。上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件中，所述連接層具有三層所述電子傳輸層和一層所述空穴傳輸層，其中電子傳輸層Ni，采用厚度為1-lOOnm、LUMO能級(jí)為2. 5-3. 2 eV的有機(jī)材料摻雜活潑金屬；電子傳輸層N2，采用厚度為1-3 nm.LUMO能級(jí)為3. 9-4. 6 eV的有機(jī)材料；電子傳輸層N3，采用厚度為1-100 nm.LUMO能級(jí)為5. 0-5. 6 eV的有機(jī)材料，或者采用厚度為1-100 nm、導(dǎo)帶能級(jí)為5. 5-6. 5 eV的無(wú)機(jī)材料；所述電子傳輸層N3與所述空穴傳輸層相接觸；所述空穴傳輸層，采用厚度為1-100 nm、Η0Μ0能級(jí)不高于5. 7 eV的有機(jī)材料。上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件中，所述電子傳輸層m采用Bphen或DPPyA或DPyPA 或Alq3 ；所述電子傳輸層m的摻雜劑為活潑金屬或者有機(jī)金屬鹽類；所述電子傳輸層N2 采用NTCDA或PTCBI ；所述電子傳輸層N3采用厚度為l-100nm、LUMO能級(jí)為5. 0-5. 6eV的 HAT,或者采用厚度為l-50nm、導(dǎo)帶能級(jí)為5. 5-6. 5eV的Mo03 ；所述空穴傳輸層采用NPB或 TCTA 或 TAPC。上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件中，所述連接層具有三層所述電子傳輸層和一層所述空穴傳輸層，其中電子傳輸層Ni，采用Alq 3 :Li，厚度為1-100 nm，其中Alq 3的LUMO能級(jí)為3. IeV ；電子傳輸層N2，采用PTCBI，厚度為1_3 nm, LUMO能級(jí)為4. 1 eV ；電子傳輸層 N3，采用HAT，厚度為1-lOOnm，LUMO能級(jí)為5. 5 eV ；所述電子傳輸層N3與所述空穴傳輸層相接觸；所述空穴傳輸層采用NPB，厚度1-100 nm, Η0Μ0能級(jí)為5. 4 eV。上述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件中，所述連接層具有三層所述電子傳輸層和一層所述空穴傳輸層，其中電子傳輸層Ni，采用Alq 3 :Li，厚度為1-100 nm，其中Alq 3的LUMO能級(jí)為3. 1 eV ；電子傳輸層N2，采用PTCBI，厚度為1_3 nm,LUM0能級(jí)為4. 1 eV ；電子傳輸層 N3，采用Mo03，厚度為1-50 nm，導(dǎo)帶能級(jí)在6. 0 eV ；所述電子傳輸層N3與所述空穴傳輸層相接觸；所述空穴傳輸層，采用TCTA，厚度為1-100 nm, Η0Μ0能級(jí)在5. 7 eV。本發(fā)明的上述技術(shù)方案相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)
①本發(fā)明的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其連接層具有至少四層結(jié)構(gòu)，包括至少三層電子
傳輸層和一層空穴傳輸層，通過(guò)在電荷分離界面與發(fā)光單元層之間設(shè)置合適的中間能級(jí)層，降低躍遷勢(shì)壘，降低疊層器件的驅(qū)動(dòng)電壓，從而獲得較高電流效率，并且提高了功率效率，特別是在設(shè)置多層電子傳輸層時(shí)，更利于降低各層之間的能級(jí)差，使電子逐層躍遷，提高電子傳輸效率。②本發(fā)明的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其中形成電荷分離界的電子傳輸層采用LUMO能級(jí)高于5.0 eV的有機(jī)材料，或者導(dǎo)帶能級(jí)為5. 5-6. 5 eV的無(wú)機(jī)材料，而形成電荷分離界的空穴傳輸層采用HOMO能級(jí)不高于5. 7 eV的有機(jī)材料。通過(guò)對(duì)形成電荷分離界的電子傳輸層和空穴傳輸層材料、材料能級(jí)和厚度的優(yōu)選，依次引入中間能級(jí)，使得疊層器件只需較低的工作電壓，即可實(shí)現(xiàn)電子層級(jí)躍遷，一方面提高了器件的電流效率和發(fā)光效率，另一方面也提高了功率效率。③本發(fā)明的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，通過(guò)對(duì)連接層中電子傳輸層和空穴傳輸層材料以及材料能級(jí)、厚度進(jìn)行優(yōu)選，使得器件具有較低的成膜溫度，制備工藝相對(duì)簡(jiǎn)單。
為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚的理解，下面根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中
圖1是現(xiàn)有技術(shù)疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本發(fā)明疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖2所示，是本發(fā)明疊層有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。所述疊層有機(jī)電致發(fā)光器件包括基板，以及依次形成在所述基板上的陽(yáng)極層(第一電極層)、若干個(gè)發(fā)光單元層和陰極層(第二電極層、金屬層)，在相鄰所述發(fā)光單元層之間具有連接層，所述連接層具有至少四層結(jié)構(gòu)，包括至少三層電子傳輸層和一層空穴傳輸層，所述電子傳輸層與所述空穴傳輸層的厚度分別為Ι-lOOnm，所述電子傳輸層與所述空穴傳輸層相接觸的面為電荷分離界面。形成所述電荷分離界面的所述電子傳輸層采用LUMO能級(jí)高于5.0 eV的有機(jī)材料， 或者采用導(dǎo)帶能級(jí)為5. 5-6. 5eV的無(wú)機(jī)材料；形成所述電荷分離界面的所述空穴傳輸層采用HOMO能級(jí)不高于5. 7 eV的有機(jī)材料。優(yōu)選的是形成所述電荷分離界面的所述電子傳輸層采用LUMO能級(jí)為5. 0-5. 6eV、厚度為1-100 nm的有機(jī)材料。所述基板可選擇玻璃基片或是柔性基片，其上面具有陽(yáng)極。所述陽(yáng)極層可以采用無(wú)機(jī)材料或有機(jī)導(dǎo)電聚合物，無(wú)機(jī)材料一般為氧化銦錫、氧化鋅、氧化銦鋅等金屬氧化物或金、銅、銀等功函數(shù)較高的金屬，最優(yōu)化的選擇為氧化銦錫 (ΙΤ0)，有機(jī)導(dǎo)電聚合物優(yōu)選為聚噻吩/聚乙烯基苯磺酸鈉(以下簡(jiǎn)稱PEDOTPSS)、聚苯胺 (以下簡(jiǎn)稱PANI)中的一種材料。所述陰極層一般采用鋰、鎂、鈣、鍶、鋁、銦等功函數(shù)較低的金屬、金屬化合物或合金，本發(fā)明優(yōu)選為電子傳輸層摻雜Li、K、Cs等活潑金屬，而該活潑金屬優(yōu)選采用蒸鍍堿金屬化合物的方法獲得。所述發(fā)光單元層主要包括發(fā)光層(EL)，所述發(fā)光層的顏色不限，可以為紅、綠、蘭等顏色，也可以為白光器件。器件的所述發(fā)光層一般采用小分子材料，可以為熒光材料，如金屬有機(jī)配合物(如Alq3、Gaq3> Al (Saph-q)或fei (Saph-q))類化合物，該小分子材料中可摻雜有染料，摻雜濃度為小分子材料的0. Olwt % 20wt %，染料一般為芳香稠環(huán)類(如 rubrene)、香豆素類(如DMQA、C545T)或雙吡喃類(如DCJTB、DCM)化合物中的一種材料，發(fā)光層材料也可采用咔唑衍生物如4，4’-N，N’- 二咔唑-聯(lián)苯(CBP)、聚乙烯咔唑(PVK)，該材料中可摻雜磷光染料，如三O —苯基吡啶)銥(Ir(ppy)3)，二 O —苯基吡啶)(乙酰丙酮)銥(Ir (ppy) 2 (acac))，八乙基卟啉鉬(PtOEP)等。所述發(fā)光單元層的基質(zhì)材料優(yōu)選HAT或者為4，4’ 4”-三(N_3_甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯基胺(m-MTDATA)、4，4，4” -三(N_2_萘基-N-苯基-氨基)-三苯基胺 (2-TNATA)。實(shí)施例一
本實(shí)施例中，以刻蝕好特定圖形的ITO導(dǎo)電玻璃基片作為所述基板，將所述基板放在含清洗液的去離子水中超聲波清洗，洗液溫度約為60°c，然后用紅外烤燈將清洗完的所述基片烤干，放入蒸鍍腔室中依次蒸鍍所述陽(yáng)極層、若干所述發(fā)光單元層(并在相鄰所述發(fā)光單元層之間蒸鍍所述連接層)以及所述陰極層，蒸鍍過(guò)程中腔室壓強(qiáng)低于1. OX 10-31^。器件結(jié)構(gòu)為 器件1-1:
ITO/NPB (80nm) /EL/Nl/N2/Pl/EL/Alq3 (30nm) /LiF (0. 5nm) /Al (150nm) 器件1-2:
ITO/NPB (80nm) /EL/Nl/N2/N3/Pl/EL/Alq3 (30nm) /LiF (0. 5nm) /Al (150nm) 器件1-3:
ITO/NPB (80nm) /EL/Nl/N2/N3/N4/Pl/EL/Alq3 (30nm) /LiF (0. 5nm) /Al (150nm) 器件1-4
ITO/NPB (80nm) /EL/NK30nm)/N2/N3/N4/Pl/EL/Alq3 (30nm) /LiF (0. 5 nm) /Al (150nm) 器件1-5
ITO/NPB (80nm) /EL/N1 (50nm)/N2/N3/N4/P 1 /EL/A1 q3 (30nm) /LiF (0. 5nm) /Al (150nm) 上述器件1-1為現(xiàn)有技術(shù)的器件結(jié)構(gòu)，為實(shí)施例一的對(duì)比例；而器件1-2、器件1-3、器件1-4和器件1-5為本發(fā)明所提出的器件結(jié)構(gòu)。下面對(duì)上述器件1-1、器件1-2、器件1-3、 器件1-4和器件1-5的具體結(jié)構(gòu)及其材料詳細(xì)說(shuō)明如下
器件1-1為現(xiàn)有器件結(jié)構(gòu)，其連接層僅包括兩層電子傳輸層(W和N2)和一層空穴傳輸層(Pl)，即W/N2/P1層結(jié)構(gòu)，W/N2/P1層將兩個(gè)發(fā)光單元層(EL)串聯(lián)起來(lái)，兩個(gè)發(fā)光單元層EL為單層發(fā)光的Alq3。其中電子傳輸層Ni，采用Alq3 1% Li質(zhì)量比，混合后厚度為30 nm，其中Alq3 WLUMO能級(jí)在3. IeV;電子傳輸層N2，采用MoO3,厚度為10 nm，導(dǎo)帶能級(jí)在6. 0 eV附近；所述電子傳輸層N2與空穴傳輸層Pl相接觸； 空穴傳輸層P1，采用NPB，厚度為80 nm, HOMO能級(jí)為5. 4 eV.
器件1-2的連接層具有三層電子傳輸層(N1、N2和N3)和一層空穴傳輸層(Pl )，即Ni/ N2/N3/P1層結(jié)構(gòu)，N1/N2/N3/P1層將兩個(gè)發(fā)光單元層(EL)串聯(lián)起來(lái)，兩個(gè)發(fā)光單元層EL為單層發(fā)光的Alq3。其中電子傳輸層Ni，采用Alq3:Li，厚度為30 nm，其中Alq 3的LUMO能級(jí)為3. IeV ；電子傳輸層N2，采用PTCBI，厚度為2nm, LUMO能級(jí)可為4. 1 eV ；
電子傳輸層N3，采用MoO3,厚度為lOnm，導(dǎo)帶能級(jí)在6. 0 eV ；所述電子傳輸層N3與空穴傳輸層Pl相接觸；空穴傳輸層P1，采用NPB，厚度為80 nm, Η0Μ0能級(jí)5. 4eV0注空穴傳輸層Pl的厚度可根據(jù)不同發(fā)光顏色對(duì)光程需要，相應(yīng)選擇最優(yōu)厚度。器件1-3、器件1-4和器件1-5的連接層都有四層電子傳輸層(Ni、N2、N3和N4) 和一層空穴傳輸層(Pl )，即N1/N2/N3/N4/P1層結(jié)構(gòu)，N1/N2/N3/N4/P1層將兩個(gè)發(fā)光單元層 (EL)串聯(lián)起來(lái)，兩個(gè)發(fā)光單元層EL為單層發(fā)光的Alq3。器件1_3、器件1_4和器件1_5的區(qū)別在于電子傳輸層附的厚度不同。器件1-3、器件1-4和器件1-5中電子傳輸層Ni， 采用Alq 3 :Li，器件1-3、器件1-4和器件1-5的附層厚度分別為10nm、30nm和50nm，其中 Alq 3的LUMO能級(jí)為3. IeV ；電子傳輸層N2，采用PTCBI，厚度為2nm, LUMO能級(jí)為4. IeV ； 電子傳輸層 N3，采用 PTCDA (perylene-3, 4，9，10-tetracarboxylic dianhydride)，厚度為1 nm，LUMO能級(jí)為4. 4 eV ；電子傳輸層N4，采用MoO3,厚度為10 nm，導(dǎo)帶能級(jí)為6. O ev ； 所述電子傳輸層N4與空穴傳輸層Pl相接觸；空穴傳輸層P1，采用NPB，厚度為80 nm,H0M0 能級(jí)在5. 4 eV。注器件1-3、器件1-4和器件1-5的電子傳輸層Ni，采用Alq 3 Li，優(yōu)化厚度為 10-50 nm，其中Alq3 WLUMO能級(jí)為3. 1 eV。該層厚度從10-50 nm變化時(shí)，器件的電流電壓特性變化不大，說(shuō)明該層具有良好的傳電子能力。該層厚度會(huì)根據(jù)光學(xué)設(shè)計(jì)需要，選定特
定厚度。器件1-3、器件1-4和器件1-5的電子傳輸層N4，厚度在10-50nm間選擇，電子傳輸層N4的厚度對(duì)器件的電流電壓特性影響不大，但會(huì)影響光學(xué)特性?？筛鶕?jù)發(fā)光光程需要， 選定厚度。參數(shù)對(duì)比表權(quán)利要求
1.一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的陽(yáng)極層、若干個(gè)發(fā)光單元層和陰極層；在相鄰所述發(fā)光單元層之間具有連接層，所述連接層具有至少四層結(jié)構(gòu)，包括至少三層電子傳輸層和一層空穴傳輸層，所述電子傳輸層與所述空穴傳輸層的厚度分別為1-100 nm，所述電子傳輸層與所述空穴傳輸層相接觸的面為電荷分離界面， 其特征在于形成所述電荷分離界面的所述電子傳輸層采用LUMO能級(jí)高于5. 0 eV的有機(jī)材料，或者采用導(dǎo)帶能級(jí)為5. 5-6. 5 eV的無(wú)機(jī)材料；形成所述電荷分離界面的所述空穴傳輸層采用HOMO能級(jí)不高于5. 7 eV的有機(jī)材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于形成所述電荷分離界面的所述電子傳輸層采用厚度為1-100 nm, LUMO能級(jí)為5. 0-5. 6 eV的有機(jī)材料。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述連接層具有四層所述電子傳輸層和一層所述空穴傳輸層，其中電子傳輸層Ni，采用厚度為1-100 nm、LUMO 能級(jí)為2. 5-3. 2 eV的有機(jī)材料摻雜活潑金屬；電子傳輸層N2，采用厚度為1-100 nm、LUMO 能級(jí)為3. 9-4. 3 eV的有機(jī)材料；電子傳輸層N3，采用厚度為1-100 nm、LUMO能級(jí)為4. 4-4. 7 eV的有機(jī)材料；電子傳輸層N4，采用厚度為1-100 nm、LUMO能級(jí)為5. 0-5. 6 eV的有機(jī)材料，或者采用厚度為1-100 nm、導(dǎo)帶能級(jí)為5. 5-6. 5 eV的無(wú)機(jī)材料；所述電子傳輸層N4與所述空穴傳輸層相接觸；所述空穴傳輸層，采用厚度為1-100 nm、!101 )能級(jí)低于5.7 eV的有機(jī)材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述電子傳輸層m采用Bphen、DPPyA, DPyPA或Alq3 ；所述電子傳輸層附的摻雜劑為活潑金屬或者有機(jī)金屬鹽類；所述電子傳輸層N2采用NTCDA或PTCBI ；所述電子傳輸層N3采用PTCDA ；所述電子傳輸層N4采用厚度為1-100 nm、LUMO能級(jí)為5. 5 ev的HAT，或者采用厚度為1-50 nm、導(dǎo)帶能級(jí)為6. 0 eV的MoO3 ；所述空穴傳輸層采用NPB或TCTA或TAPC。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述連接層具有四層所述電子傳輸層和一層所述空穴傳輸層，其中電子傳輸層Ni，采用Alq 3 :Li，厚度為 1-100 nm，其中Alq3 WLUMO能級(jí)為3. 1 eV ；電子傳輸層N2，采用PTCBI，厚度為1-3 nm, LUMO能級(jí)為4. 1 eV ；電子傳輸層N3，采用PTCDA,厚度為1-3 nm, LUMO能級(jí)為4.4 eV ； 電子傳輸層N4，采用HAT，厚度為1-100 nm，LUMO能級(jí)為5. 5 eV ；或者采用MoO3,厚度為1_50 nm，導(dǎo)帶能級(jí)為6.0 eV ；所述電子傳輸層N4與所述空穴傳輸層相接觸；所述空穴傳輸層采用 NPB,厚度為 1-lOOnm, HOMO 能級(jí)為 5. 4 eV。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述電子傳輸層m的厚度為10-50 nm ；所述電子傳輸層N2的厚度為1. 5-2. 5 nm ；所述電子傳輸層N4，采用HAT， 厚度為10-50 nm, LUMO能級(jí)為5. 5 eV ；所述空穴傳輸層的厚度為10-50nm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述連接層具有四層所述電子傳輸層和一層所述空穴傳輸層，其中電子傳輸層Ni，采用厚度為1-100 nm、LUMO 能級(jí)在2. 5-3. 2 eV的有機(jī)材料層；電子傳輸層N2，采用厚度為1-100 nm、LUMO能級(jí)在 3. 0-4. 0 eV的有機(jī)材料；電子傳輸層N3，采用厚度為1-100 nm.LUMO能級(jí)為4. 1-4. 7 eV的有機(jī)材料；電子傳輸層N4，采用厚度為1-100 nm、LUMO能級(jí)為5. 0-5. 6 eV的有機(jī)材料，或者采用厚度為Ι-lOOnm、導(dǎo)帶能級(jí)為5. 5-6. 5 eV的無(wú)機(jī)材料；所述電子傳輸層N4與所述空穴傳輸層相接觸；所述空穴傳輸層，采用厚度為1-100 nm.HOMO能級(jí)低于5. 7 eV的有機(jī)材料。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述電子傳輸層m采用Bphen、DPPyA、DPyPA或Alq3 ；所述電子傳輸層N2采用CuPC或SiPC ；所述電子傳輸層N3 采用PTCBI ；所述電子傳輸層N4采用厚度為1-100 nm.LUMO能級(jí)為5. 5ev的HAT，或者采用厚度為1-50 nm、導(dǎo)帶能級(jí)為6. 0 eV的MoO3 ；所述空穴傳輸層采用NPB或TCTA或TAPC。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述連接層具有三層所述電子傳輸層和一層所述空穴傳輸層，其中電子傳輸層Ni，采用厚度為1-lOOnnuLUMO能級(jí)為2. 5-3. 2 eV的有機(jī)材料摻雜活潑金屬；電子傳輸層N2，采用厚度為1_3 nm.LUMO能級(jí)為3. 9-4. 6 eV的有機(jī)材料；電子傳輸層N3，采用厚度為1-100 nm、LUMO能級(jí)為5. 0-5. 6 eV的有機(jī)材料，或者采用厚度為1-100 nm、導(dǎo)帶能級(jí)為5. 5-6. 5 eV的無(wú)機(jī)材料；所述電子傳輸層N3與所述空穴傳輸層相接觸；所述空穴傳輸層，采用厚度為1-100 nm.HOMO能級(jí)不高于5. 7 eV的有機(jī)材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述電子傳輸層m 采用Bphen或DPPyA或DPyPA或；所述電子傳輸層Nl的摻雜劑為活潑金屬或者有機(jī)金屬鹽類；所述電子傳輸層N2采用NTCDA或PTCBI ；所述電子傳輸層N3采用厚度為1-lOOnm、 LUMO能級(jí)為5. 0-5. 6eV的HAT，或者采用厚度為l_50nm、導(dǎo)帶能級(jí)為5. 5-6. 5eV的MoO3 ； 所述空穴傳輸層采用NPB或TCTA或TAPC。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述連接層具有三層所述電子傳輸層和一層所述空穴傳輸層，其中電子傳輸層Ni，采用Alq 3 :Li，厚度為 1-100 nm，其中Alq3 WLUMO能級(jí)為3. IeV ；電子傳輸層N2，采用PTCBI，厚度為1-3 nm, LUMO 能級(jí)為4. 1 eV ；電子傳輸層N3，采用HAT，厚度為1-lOOnm，LUMO能級(jí)為5. 5 eV ；所述電子傳輸層N3與所述空穴傳輸層相接觸；所述空穴傳輸層采用NPB，厚度1-100 nm, HOMO能級(jí)為 5. 4 eV0
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于所述連接層具有三層所述電子傳輸層和一層所述空穴傳輸層，其中電子傳輸層Ni，采用Alq 3 :Li，厚度為 1-100 nm，其中Alq3 WLUMO能級(jí)為3. 1 eV ；電子傳輸層N2，采用PTCBI，厚度為1-3 nm, LUMO能級(jí)為4. 1 eV；電子傳輸層N3，采用MoO3,厚度為1_50 nm,導(dǎo)帶能級(jí)在6. 0 eV ；所述電子傳輸層N3與所述空穴傳輸層相接觸；所述空穴傳輸層，采用TCTA，厚度為1-100 nm, Η0Μ0 能級(jí)在 5. 7 eV。
全文摘要
一種疊層有機(jī)電致發(fā)光器件，包括基板及依次形成在基板上的陽(yáng)極層、若干個(gè)發(fā)光單元層和陰極層；在相鄰發(fā)光單元層之間具有連接層，連接層具有至少四層結(jié)構(gòu)，包括至少三層電子傳輸層和一層空穴傳輸層，電子傳輸層與空穴傳輸層的厚度分別為1-100nm，電子傳輸層與空穴傳輸層相接觸的面為電荷分離界面；形成電荷分離界面的電子傳輸層采用LUMO能級(jí)高于5.0eV的有機(jī)材料或采用導(dǎo)帶能級(jí)為5.5-6.5eV的無(wú)機(jī)材料；形成電荷分離界面的空穴傳輸層采用HOMO能級(jí)不高于5.7eV的有機(jī)材料。本發(fā)明的發(fā)光器件通過(guò)在電荷分離界面與發(fā)光單元層之間設(shè)置合適的中間能級(jí)層，降低躍遷勢(shì)壘，降低疊層器件的驅(qū)動(dòng)電壓，從而獲得較高電流效率。
文檔編號(hào)H01L51/50GK102569660SQ20111045782
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者張國(guó)輝, 段煉, 邱勇 申請(qǐng)人:北京維信諾科技有限公司, 昆山維信諾顯示技術(shù)有限公司, 清華大學(xué)