专利名称：叠层有机电致发光器件及其制备方法
叠层有机电致发光器件及其制备方法
技术领域：
本发明涉及电致发光领域，尤其涉及一种叠层有机电致发光器件及其制备方法。背景技术：
1987年，美国Eastman Kodak公司的C. W. Tang和VanSlyke报道了有机电致发光研究中的突破性进展。利用超薄薄膜技术制备出了高亮度，高效率的双层有机电致发光器件(OLED)。在该双层结构的器件中，IOV下亮度达到lOOOcd/m2，发光效率为I. 511m/W、寿命大于100小时。OLED的发光原理是基于在外加电场的作用下，电子从阴极注入到有机物的最低未占有分子轨道(LUMO)，而空穴从阳极注入到有机物的最高占有轨道(HOMO)。电子和空穴在发光层相遇、复合、形成激子，激子在电场作用下迁移，将能量传递给发光材料，并激发电子 从基态跃迁到激发态，激发态能量通过辐射失活，产生光子，释放光能。目前，为了提高发光亮度和发光效率，越来越多的研究是以叠层器件为主，这种结构通常是用电荷产生层作为连接层把数个发光单元串联起来，与单元器件相比，叠层结构器件往往具有成倍的能量效率和发光亮度，叠层OLED的初始亮度比较大，在相同的电流密度下测量时，换算成单元器件的初始亮度，堆积器件会有较长的寿命，而这种叠层器件也可以很容易的将不同颜色的发光单元串联混合成白光，从而实现白光的发射。叠层器件的电荷产生层必须具有电子再生能力和空穴再生能力，且具有比较好的注入能力，才能有效的将电子和空穴注入到各个发光单元，从而实现器件的白光发射。传统的叠层器件是利用两种或两种以上具有空穴注入或电子注入的材料作为电荷生成层(如Cs:BCP/V205)，或者是η型和P型掺杂层作为电荷产生层(如η型(Alq3 = Li)和ρ型(NPBiFeCl3)),或者是Al-WO3-Au等顺序连接多个发光单元而构成。但是，这种电荷产生层具有多层结构，各层之间存在一定的界面缺陷(如层与层之间的接触电阻的变化)，从而使得叠层器件的启动电压较高。
发明内容基于此，有必要提供一种启动电压较低的叠层有机电致发光器件及其制备方法。一种叠层有机电致发光器件，包括阳极、阴极、位于所述阳极和所述阴极中间的两个有机电致发光层以及位于两个所述有机电致发光层中间的电荷产生层；所述电荷产生层的材质为掺杂了电子注入材料和空穴注入材料的空穴传输材料；其中，所述电子注入材料的掺杂质量比例为1% 10%，所述空穴注入材料的掺杂质量比例为 1%~ 20%。优选的，所述空穴传输材料为N，N’ -二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -联苯二胺、N，N’ -(I-萘基)-Ν，Ν’ - 二苯基_4，4’ -联苯二胺、1，3，5_三苯基苯或4，4，4，_三(Ν-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)三苯胺。优选的，所述电子注入材料为Cs2C03、CsN3> CsF、LiF、Li2O或Li2C03。
优选的，所述空穴注入材料为2，3，5，6-四氟-7，7，8，8，-四氰基-对苯二醌二甲烷、4，4，4-三(萘基-苯基-铵)三苯胺、4，4，4-三(萘基-I-苯基-铵)三苯胺或4，4，4-三(萘基-2-苯基-铵)三苯胺。优选的,所述电荷产生层的厚度为5nm 30nm。一种叠层有机电致发光器件的制备方法，包括如下步骤步骤一、提供阳极；步骤二、在所述阳极一个表面蒸镀形成两个有机电致发光层以及位于两个所述有机电致发光层中间的电荷产生层；所述电荷产生层的材质为掺杂了电子注入材料和空穴注入材料的空穴传输材料；其中，所述电子注入材料的掺杂质量比例为1% 10%，所述空穴注入材料的掺杂质量比例为1% 20% ；
步骤三、在远离所述阳极的有机电致发光层表面蒸镀形成阴极。优选的，步骤二中，所述空穴传输材料为N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ -二苯基-4，4’ -联苯二胺、N，N’ -(I-萘基)-N，N’ - 二苯基_4，4’ -联苯二胺、1，3，5-三苯基苯或4，4，4，-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)三苯胺。优选的，步骤二中，所述电子注入材料为Cs2C03、CsN3> CsF、LiF、Li2O或Li2C03。优选的，步骤二中，所述空穴注入材料为2，3，5，6_四氟-7，7，8，8，_四氰基-对苯二醌二甲烷、4，4，4-三(萘基-苯基-铵)三苯胺、4，4，4-三(萘基-I-苯基-铵)三苯胺或4，4，4-三(萘基-2-苯基-铵)三苯胺。优选的，步骤二中，所述电荷产生层厚度为5nm 30nm。这种叠层有机电致发光器件的电荷产生层为单层结构，材质为掺杂有少量电子注入材料和空穴传输材料的空穴传输材料，避免了由于多层结构的电荷产生层由于界面缺陷而导致器件启动电压较高的问题，降低了有机电致发光器件的启动电压。同时，电荷产生层的材质为惨杂了电子注入材料和空穴注入材料的空穴传输材料，可以提闻电子和空穴的再生、注入以及传输能力，从而提高了电子和空穴的复合几率，从而提高发光效率。
图I为一实施方式的叠层有机电致发光器件的结构不意图；图2为图I所示叠层有机电致发光器件的制备流程图；图3为实施例I和对比例制备的叠层有机电致发光器件的电流密度和能量效率关系图。
具体实施方式下面结合附图和具体实施例对叠层有机电致发光器件及其制备方法做进一步的描述。如图I所示的一实施方式的叠层有机电致发光器件，包括阳极、阴极、位于阳极和阴极中间的两个有机电致发光层以及位于两个有机电致发光层中间的电荷产生层。本实施例中，有机电致发光层的个数为两个，电荷产生层的个数为一个；在其他的实施例中，有机电致发光层也可以为三个、四个或更多，电荷产生层为两个、三个或更多，每两个相邻有机电致发光层中间设有一个电荷产生层。
阳极的材质可以为铟锡氧化物玻璃、含氟氧化锡玻璃、掺铝的氧化锌、镁-铟氧化物、镍-钨氧化物、金属氮化物、金属硒化物或金属硫化物。阴极的材质可以为银(Ag)、招(Al)、镁银合金或金(Au),厚度为20nm 200nm。阴极的材质优选为Ag,厚度优选为150nm。每个有机电致发光层结构可以相同，也可以不相同。有机电致发光层可以包括依次排列的如下结构空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层。空穴注入层比电子注入层更靠近于阳极。特别的，有机电致发光层可以仅包括发光层，其余各层结构，如空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层，可以按照需求任意添加，也可以不添加。空穴注入层的材质可以为三氧化钥(MoO3)、三氧化钨(WO3)、钒氧化物(VOx)。VOx可以为五氧化二钥；(V2O5)。空穴注入层的厚度为20nm 60nm,优选为40nm。 空穴传输层与电子阻挡层的材质可以为1，1_ 二 [4_[N，N' - 二(ρ-甲苯基)氨基]苯基]环己烷(TAPC)、Ν，Ν’_ 二(3-甲基苯基)-Ν，Ν’_ 二苯基-4，4’_联苯二胺(TH))、4，4'，4"-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N，N’ -(I-萘基)-N，N’- 二苯基-4，4’ -联苯二胺(NPB)、1，3，5-三苯基苯(TDAPB)或酞菁铜(CuPc)。空穴传输层的厚度为20nm 80nm,电子阻挡层的厚度为2nm 10nm。空穴传输层的材质优选为NPB,厚度优选为40nm。电子阻挡层的材质优选为TAPC，厚度优选为5nm。发光层的材质可以为四-叔丁基二萘嵌苯(TBP)、4-( 二腈甲基)-2_ 丁基_6_(1，1，7，7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTB)、9，10-二-β-亚萘基蒽(AND)、二(2-甲基-8-羟基喹啉)-(4-联苯酚)铝(BALQ)、4-( 二腈甲烯基)-2-异丙基-6-(1，1，
7,7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基)-4H-吡喃(DCJTI)、二甲基喹吖啶酮(DMQA)、8_羟基喹啉铝(Alq3)、双(4，6-二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合铱(FIrpic)、双(4，6_ 二氟苯基吡啶)_四(I-吡唑基)硼酸合铱(FIr6)、二(2-甲基-二苯基[f，h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir (MDQ)2 (acac) )、二(I-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)合铱(Ir (piq) 2 (acac))、乙酰丙酮酸二(2-苯基批唳)铱(Ir (ppy)2(acac))、三(I-苯基-异喹啉)合铱(Ir (piq)3)和三(2-苯基吡啶)合铱(IHppy)3)中的至少一种。对磷光发光材料而言，发光层可以用空穴传输材料或者电子传输材料的一种或两种进行混合掺杂制备，其掺杂质量比例为1% 20%;对突光发光材料而言，则可以是单独作为发光材料作为发光层，如Alq3,此时厚度为20nm。电子传输层与空穴阻挡层的材质可以为2-(4-联苯基)-5_(4-叔丁基)苯基_1，3，4-噁二唑(PBD)、8_ 羟基喹啉铝(Alq3)、2，5-二(I-萘基)_1，3，4_ 二唑(BND)、4，7_ 二苯基-I，10-菲罗啉(Bphen)、1，2，4-三唑衍生物(如TAZ)、N-芳基苯并咪唑(TPBI)或喹喔啉衍生物(TPQ)。电子传输层的厚度为40nm 80nm,空穴阻挡层的厚度为3nm 10nm。电子传输层的材质优选为Bphen,厚度优选为60nm。空穴阻挡层的材质优选为TPBi,厚度优选为5nm。电子注入层的材质可以为Cs2C03、CsN3、LiF、CsF、CaF2、MgF2*NaF，厚度为O. 5nm 5nm。电子注入层也可采用上述电子注入层的材质与电子传输层的材质的掺杂，电子注入层的材质掺杂质量比例为20% 60%，此时电子注入层的厚度为20nm 60nm。电子注入层的材质优选为掺杂了 CsN3的Bphen，CsN3掺杂质量比例优选为20%，电子注入层的厚度优选为40nm。电荷产生层的材质为掺杂了电子注入材料和空穴注入材料的空穴传输性能材料，厚度为5nm 30nm。电子注入材料以空穴传输材料为主体的掺杂质量比例为1% 10%。空穴注入材料以空穴传输材料为主体的掺杂质量比例为空穴传输材料可以为N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基_4，4’ -联苯二胺(TPD)、N，N’-(I-萘基)-N，N’ - 二苯基-4，4’-联苯二胺(NPB)、1，3，5-三苯基苯(TDAPB)或4，4，4，-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)三苯胺(m-MTDATA)。本发明中电子注入材料选择铯盐或锂盐。一般的，可以列举如Cs2C03、CSN3、CSF、LiF、1^20和Li2C03。由于铯盐和锂盐的电子注入能力较强，只需要少量掺杂即可达到电子再生性能，而对电荷产生层的光学性质并不会有很大影响，更有利于叠层有机电致发光器件的应用。 空穴注入材料可以为2，3，5，6_四氟_7，7，8，8，-四氰基-对苯二醌二甲烷(F4-TCNQ)、4，4，4-三(萘基-苯基-铵)三苯胺(NATA)、4，4，4-三(萘基-I-苯基-铵)三苯胺(IT-NATA)或4，4，4-三(萘基-2-苯基-铵)三苯胺(2T-NATA)。这种叠层有机电致发光器件的电荷产生层为单层结构，材质为掺杂有少量电子注入材料和空穴传输材料的空穴传输材料，避免了由于多层结构的电荷产生层由于界面缺陷而导致器件启动电压较高的问题，这种叠层有机电致发光器件启动电压较低。同时，电荷产生层的材质为掺杂了电子注入材料和空穴注入材料的空穴传输材料，可以提高电子和空穴的再生、注入以及传输能力，从而提高了电子和空穴的复合几率，从而提闻发光效率。此外，这种叠层有机电致发光器件的空穴传输材料和空穴传输材料均为有机小分子，由于有机小分子的折射率等光学性质与发光层基本一致，不会发生明显的全反射或吸收，可以有效减少反射等现象，提闻了出光效率，使器件的发光效率得到提闻。如图2所示的上述叠层有机电致发光器件的制备方法，包括如下步骤。S10、提供阳极。S20、在阳极一个表面蒸镀形成两个有机电致发光层以及位于两个有机电致发光层中间的电荷产生层。以两个有机电致发光层和一个电荷产生层为例，在阳极一个表面依次蒸镀形成有机电致发光层、电荷产生层和有机电致发光层。电荷产生层的材质为掺杂了电子注入材料和空穴注入材料的空穴传输性能材料，厚度为5nm 30nm。电子注入材料以空穴传输材料为主体的掺杂质量比例为1% 10%。空穴注入材料以空穴传输材料为主体的掺杂质量比例为空穴传输材料可以为N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基_4，4’ -联苯二胺(TPD)、N，N’-(I-萘基)-N，N’ - 二苯基-4，4’-联苯二胺(NPB)、1，3，5-三苯基苯(TDAPB)或4，4，4，-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)三苯胺(m-MTDATA)。本发明中电子注入材料选择铯盐或锂盐。一般的，可以列举如Cs2C03、CSN3、CSF、LiF、1^20和Li2C03。由于铯盐和锂盐的电子注入能力较强，只需要少量掺杂即可达到电子再生性能，而对电荷产生层的光学性质并不会有很大影响，更有利于叠层有机电致发光器件的应用。空穴注入材料可以为2，3，5，6_四氟_7，7，8，8，-四氰基-对苯二醌二甲烷(F4-TCNQ)、4，4，4-三(萘基-苯基-铵)三苯胺(NATA)、4，4，4-三(萘基-I-苯基-铵)三苯胺(IT-NATA)或4，4，4-三(萘基-2-苯基-铵)三苯胺(2T-NATA)。如果要制备两个以上的有机电致发光层，方法基本同上，依次叠加蒸镀即可。S30、在远离阳极的有机电致发光层表面蒸镀形成阴极，得到叠层有机电致发光器件。这种叠层有机电致发光器件的制备方法，相对于传统叠层有机电致发光器件采用的多层电荷产生层，制备过程较为简单。
以下为具体实施例部分，用到的制备与测试仪器为高真空镀膜设备(沈阳科学仪器研制中心有限公司，压强< I X I(T3Pa)、电流-电压测试仪(美国Keithly公司，型号2602)、电致发光光谱测试仪(美国photo research公司，型号PR650)以及屏幕亮度计(北京师范大学，型号ST-86LA)。实施例I以铟锡氧化物玻璃(ITO)作为阳极，在阳极上依次蒸镀空穴注入层材质为MoO3,厚度为40nm、空穴传输层材质为NPB，厚度为40nm、发光层材质为Alq3，厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD，厚度为60nm，得到包含空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层的第一有机电致发光层。然后蒸镀20nm厚的电荷产生层,材质为掺杂了 2T-NATA和CsN3 的 m-MTDATA。2T-NATA 以 m-MTDATA 为主体的掺杂质量比例为 2%，CsN3 以 m-MTDATA为主体的掺杂质量比例为1%。然后在电荷产生层上依次蒸镀空穴传输层材质为NPB，厚度为40nm、发光层材质为Alq3,厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD,厚度为60nm,得到包含空穴传输层、发光层以及电子传输层的第二有机电致发光层。最后在第二有机电致发光层表面蒸镀阴极，材质为Ag，厚度为150nm，得到所需要的叠层有机电致发光器件。实施例2以含氟氧化锡玻璃(FTO)作为阳极，在阳极上依次蒸镀空穴注入层材质为MoO3,厚度为20nm、空穴传输层材质为NPB，厚度为40nm、发光层材质为Alq3，厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD，厚度为80nm，得到包含空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层的第一有机电致发光层。然后蒸镀IOnm厚的电荷产生层,材质为掺杂了 2T-NATA和CsN3 的 m-MTDATA。2T-NATA 以 m-MTDATA 为主体的掺杂质量比例为 2%，CsN3 以 m-MTDATA为主体的掺杂质量比例为1%。然后在电荷产生层上依次蒸镀空穴传输层材质为NPB，厚度为60nm、发光层材质为Alq3,厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD,厚度为80nm,得到包含空穴传输层、发光层以及电子传输层的第二有机电致发光层。最后在第二有机电致发光层表面蒸镀阴极，材质为Ag，厚度为200nm，得到所需要的叠层有机电致发光器件。实施例3以铟锡氧化物玻璃(ITO)作为阳极，在阳极上依次蒸镀空穴注入层材质为MoO3,厚度为20nm、空穴传输层材质为NPB，厚度为40nm、发光层材质为Alq3，厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD，厚度为40nm，得到包含空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层的第一有机电致发光层。然后蒸镀5nm厚的电荷产生层,材质为掺杂了 IT-NATA和CsN3 的 m-MTDATA。IT-NATA 以 m-MTDATA 为主体的掺杂质量比例为 2%，CsN3 以 m-MTDATA为主体的掺杂质量比例为1%。然后在电荷产生层上依次蒸镀空穴传输层材质为NPB，厚度为20nm、发光层材质为Alq3，厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD，厚度为60nm，得到包含空穴传输层、发光层以及电子传输层的第二有机电致发光层。最后在第二有机电致发光层表面蒸镀阴极，材质为Ag，厚度为20nm，得到所需要的叠层有机电致发光器件。实施例4以铟锡氧化物玻璃(ITO)作为阳极，在阳极上依次蒸镀空穴注入层材质为WO3,厚度为50nm、空穴传输层材质为TAPC，厚度为30nm、发光层材质为TBP，厚度为25nm以及电子传输层材质为BND，厚度为50nm，得到包含空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层的第一有机电致发光层。然后蒸镀20nm厚的电荷产生层,材质为掺杂了 2T-NATA和LiF的m-MTDATA。2T-NATA以m-MTDATA为主体的掺杂质量比例为2%，LiF以m-MTDATA为主体的掺杂质量比例为5%。然后在电荷产生层上依次蒸镀空穴传输层材质为TAPC，厚度为30nm、发光层材质为TBP，厚度为25nm以及电子传输层材质为BND，厚度为50nm，得到 包含空穴传输层、发光层以及电子传输层的第二有机电致发光层。最后在第二有机电致发光层表面蒸镀阴极，材质为Al，厚度为50nm，得到所需要的叠层有机电致发光器件。实施例5以铟锡氧化物玻璃(ITO)作为阳极，在阳极上依次蒸镀空穴注入层材质为V2O5,厚度为60nm、空穴传输层材质为TPD,厚度为20nm、发光层材质为Ir(ppy)3,厚度为20nm以及电子传输层材质为Bphen,厚度为60nm,得到包含空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层的第一有机电致发光层。然后蒸镀15nm厚的电荷产生层,材质为掺杂了2T-NATA 和 CsN3 的 m-MTDATA。2T-NATA 以 m-MTDATA 为主体的掺杂质量比例为 10%，CsN3以m-MTDATA为主体的掺杂质量比例为7%。然后在电荷产生层上依次蒸镀空穴传输层材质为TPD,厚度为40nm、发光层材质为Ir (ppy) 3，厚度为20nm以及电子传输层材质为Bphen,厚度为60nm,得到包含空穴传输层、发光层以及电子传输层的第二有机电致发光层。最后在第二有机电致发光层表面蒸镀阴极，材质为Au，厚度为120nm，得到所需要的叠层有机电致发光器件。实施例6以掺铝的氧化锌玻璃(AZO)作为阳极，在阳极上依次蒸镀空穴注入层材质为WO3，厚度为25nm、空穴传输层材质为CuPc，厚度为45nm、发光层材质为FIrpic，厚度为15nm以及电子传输层材质为TAZ,厚度为55nm,得到包含空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层的第一有机电致发光层。然后蒸镀30nm厚的电荷产生层,材质为掺杂了2T-NATA和CsF的m-MTDATA。2T-NATA以m-MTDATA为主体的掺杂质量比例为20%，CsF以m-MTDATA为主体的掺杂质量比例为I %。然后在电荷产生层上依次蒸镀空穴传输层材质为NPB，厚度为40nm、发光层材质为FIrpic，厚度为15nm以及电子传输层材质为PBD，厚度为60nm,得到包含空穴传输层、发光层以及电子传输层的第二有机电致发光层。最后在第二有机电致发光层表面蒸镀阴极，材质为镁银合金，厚度为150nm，得到所需要的叠层有机电致发光器件。实施例7以镁-铟氧化物玻璃(MZO)作为阳极，在阳极上依次蒸镀空穴注入层材质为WO3，厚度为35nm、空穴传输层材质为TDAPB，厚度为30nm、发光层材质为DCJTI，厚度为20nm以及电子传输层材质为TPQ,厚度为60nm,得到包含空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层的第一有机电致发光层。然后蒸镀20nm厚的电荷产生层,材质为掺杂了F4-TCNQ和CsN3的m-MTDATA。F4-TCNQ以m-MTDATA为主体的掺杂质量比例为2 %，CsN3以m-MTDATA为主体的掺杂质量比例为10%。然后在电荷产生层上依次蒸镀空穴传输层材质为NPB，厚度为40nm、发光层材质为Alq3，厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD，厚度为60nm,得到包含空穴传输层、发光层以及电子传输层的第二有机电致发光层。最后在第二有机电致发光层表面蒸镀阴极，材质为Au，厚度为40nm，得到所需要的叠层有机电致发光器件。实施例8以金属硫化物(CdS)作为阳极，在阳极上依次蒸镀空穴注入层材质为MoO3，厚度为55nm、空穴传输层材质为NPB，厚度为40nm、发光层材质为FIr6，厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD,厚度为60nm,得到包含空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输 层的第一有机电致发光层。然后蒸镀20nm厚的电荷产生层,材质为掺杂了 NATA和Cs2CO3的NPB。NATA以NPB为主体的掺杂质量比例为l%，Cs2C03以NPB为主体的掺杂质量比例为
I%。然后在电荷产生层上依次蒸镀空穴传输层材质为NPB,厚度为40nm、发光层材质为FIr6，厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD，厚度为60nm，得到包含空穴传输层、发光层以及电子传输层的第二有机电致发光层。最后在第二有机电致发光层表面蒸镀阴极，材质为Ag，厚度为80nm，得到所需要的叠层有机电致发光器件。实施例9以金属硒化物(ZnSe)作为阳极，在阳极上依次蒸镀空穴注入层材质为MoO3，厚度为25nm、空穴传输层材质为NPB，厚度为40nm、发光层材质为TBP，厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD，厚度为60nm，得到包含空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层的第一有机电致发光层。然后蒸镀20nm厚的电荷产生层,材质为掺杂了 2T-NATA和CsN3的TPD。2T-NATA以TH)为主体的掺杂质量比例为2%,CsN3以TH)为主体的掺杂质量比例为I %。然后在电荷产生层上依次蒸镀空穴传输层材质为NPB，厚度为40nm、发光层材质为TBP，厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD，厚度为60nm，得到包含空穴传输层、发光层以及电子传输层的第二有机电致发光层。最后在第二有机电致发光层表面蒸镀阴极，材质为Al，厚度为180nm，得到所需要的叠层有机电致发光器件。实施例10以铟锡氧化物玻璃作为阳极，在阳极上依次蒸镀空穴注入层材质为MoO3，厚度为20nm、空穴传输层材质为NPB，厚度为40nm、发光层材质为BALQ，厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD,厚度为60nm,得到包含空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层的第一有机电致发光层。然后蒸镀20nm厚的电荷产生层,材质为掺杂了 IT-NATA和CsN3的TH)。IT-NATA以TH)为主体的掺杂质量比例为2%，CsN3以TH)为主体的掺杂质量比例为2%。然后在电荷产生层上依次蒸镀空穴传输层材质为NPB,厚度为40nm、发光层材质为BALQ，厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD，厚度为60nm，得到包含空穴传输层、发光层以及电子传输层的第二有机电致发光层。最后在第二有机电致发光层表面蒸镀阴极，材质为Au，厚度为20nm，得到所需要的叠层有机电致发光器件。
对比例以铟锡氧 化物玻璃作为阳极，在阳极上依次蒸镀空穴注入层材质为MoO3，厚度为40nm、空穴传输层材质为NPB,厚度为40nm、发光层材质为Alq3,厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD,厚度为60nm,得到包含空穴注入层、空穴传输层、发光层以及电子传输层的第一有机电致发光层。然后依次蒸镀掺杂了 2T-NATA的m-MTDATA层以及掺杂了 MoO3的CsN3层，2T-NATA以m-MTDATA为主体的掺杂质量比例为7%，MoO3以CsN3为主体的掺杂质量比例为15%。然后在电荷产生层上依次蒸镀空穴传输层材质为NPB，厚度为40nm、发光层材质为Alq3，厚度为20nm以及电子传输层材质为PBD，厚度为60nm，得到包含空穴传输层、发光层以及电子传输层的第二有机电致发光层。最后在第二有机电致发光层表面蒸镀阴极，材质为Ag，厚度为150nm，得到所需要的叠层有机电致发光器件。如图3所示为实施例I和对比例制备的叠层有机电致发光器件的电流密度和能量效率关系图。从图中可以看出，在相同电流密度下，实施例I制备的叠层有机电致发光器件的能量效率比对比例制备的叠层有机电致发光器件的能量效率高。实施例I制备的叠层有机电致发光器件的最大能量效率为10. 61m/W，而传统叠层有机电致发光器件的最大能量效率为9. 81m/W。由此可以说明，实施例I制备的叠层有机电致发光器件通过使用掺杂有少量电子注入材料和具有空穴传输性能的有机小分子的具有空穴传输性能的有机小分子材质的电荷产生层，有效的降低了电荷产生层的反射率和吸收率等不利影响因素，使器件的发光效率得到提闻，最终使得器件的能量效率得到提闻。以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种叠层有机电致发光器件，其特征在于，包括阳极、阴极、位于所述阳极和所述阴极中间的两个有机电致发光层以及位于两个所述有机电致发光层中间的电荷产生层； 所述电荷产生层的材质为掺杂了电子注入材料和空穴注入材料的空穴传输材料；其中，所述电子注入材料的掺杂质量比例为1% 10%，所述空穴注入材料的掺杂质量比例为1% 20%。
2.如权利要求I所述的叠层有机电致发光器件，其特征在于，所述空穴传输材料为N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基 _4，4’ -联苯二胺、N，N’ -(I-萘基)_N，N’ - 二苯基-4，4’ -联苯二胺、I，3，5-三苯基苯或4，4，4，-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)三苯胺。
3.如权利要求I所述的叠层有机电致发光器件，其特征在于，所述电子注入材料为Cs2CO3' CsN3> CsF, LiF, Li2O 或 Li2C03。
4.如权利要求I所述的叠层有机电致发光器件，其特征在于，所述空穴注入材料为2，3，5，6_四氟-7，7，8，8，_四氰基-对苯二醌二甲烷、4，4，4_三(萘基-苯基-铵)三苯胺、4，4，4-三(萘基-I-苯基-铵)三苯胺或4，4，4-三(萘基-2-苯基-铵)三苯胺。
5.如权利要求I 4中任一项所述的叠层有机电致发光器件,其特征在于,所述电荷产生层的厚度为5nm 30nm。
6.一种叠层有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤 步骤一、提供阳极； 步骤二、在所述阳极一个表面蒸镀形成两个有机电致发光层以及位于两个所述有机电致发光层中间的电荷产生层；所述电荷产生层的材质为掺杂了电子注入材料和空穴注入材料的空穴传输材料；其中，所述电子注入材料的掺杂质量比例为1% 10%，所述空穴注入材料的掺杂质量比例为1% 20% ; 步骤三、在远离所述阳极的有机电致发光层表面蒸镀形成阴极。
7.如权利要求6所述的叠层有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述空穴传输材料为N，N’ - 二(3-甲基苯基)-N，N’ - 二苯基-4，4’ -联苯二胺、N，N’ - (I-萘基)-N, N’- 二苯基_4，4’-联苯二胺、1，3，5-三苯基苯或4，4，4，-三(N-3-甲基苯基-N-苯基_氨基)二苯胺。
8.如权利要求6所述的叠层有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述电子注入材料为 Cs2C03、CsN3、CsF、LiF、Li2O 或 Li2C03。
9.如权利要求6所述的叠层有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，步骤二中，所述空穴注入材料为2，3，5，6_四氟_7，7，8，8，-四氰基-对苯二醌二甲烷、4，4，4-三(萘基-苯基-铵)三苯胺、4，4，4-三(萘基-I-苯基-铵)三苯胺或4，4，4-三(萘基-2-苯基-铵)三苯胺。
10.如权利要求6 9中任一项所述的叠层有机电致发光器件的制备方法,其特征在于，步骤二中，所述电荷产生层厚度为5nm 30nm。
全文摘要
本发明公开了一种叠层有机电致发光器件，包括阳极、阴极、位于所述阳极和所述阴极中间的两个有机电致发光层以及位于两个所述有机电致发光层中间的电荷产生层。这种叠层有机电致发光器件的电荷产生层为单层结构，材质为掺杂有少量电子注入材料和空穴传输材料的空穴传输材料，避免了由于多层结构的电荷产生层由于界面缺陷而导致器件启动电压较高的问题，降低了有机电致发光器件的启动电压。同时，电荷产生层的材质为掺杂了电子注入材料和空穴注入材料的空穴传输材料，可以提高电子和空穴的再生、注入以及传输能力，从而提高了电子和空穴的复合几率，从而提高发光效率。本发明还提供一种上述叠层有机电致发光器件的制备方法。
文档编号H01L51/54GK102810646SQ20111014975
公开日2012年12月5日 申请日期2011年6月3日 优先权日2011年6月3日
发明者周明杰, 王平, 黄辉, 陈吉星 申请人:海洋王照明科技股份有限公司, 深圳市海洋王照明技术有限公司