[发明专利]基于有机半导体异质结电荷产生层作为连接层的叠层有机电致发光器件及制法

摘要

本发明提供了基于有机半导体异质结电荷产生层作为连接层的叠层有机电致发光器件及制法。该器件两端的阳极和阴极至少有一个是透明的，在阳极和阴极之间有多个有机发光单元，这些有机发光单元从阳极到阴极逐一堆叠，在任意的两个发光单元之间是基于有机半导体异质结电荷产生层，采用该电荷产生层简化了有机电致发光器件的制作工艺，器件的驱动电压大幅度降低，器件的功率效率显著提高。在叠层器件中，有机半导体异质结电荷产生层具有很好的光的透过率，在可见光部分透过率在75％-95％之间，叠层有机电致发光器件的驱动电压小于单元有机电致发光器件工作电压之和的30％，叠层器件的功率效率至少是单元有机电致发光器件的1.5倍。

主权项

1、基于有机半导体异质结电荷产生层作为连接层的叠层有机电致发光器件，其特征在于，其两端分别是阳极3和阴极6，其中至少有一个是透明的；在阳极3和阴极6之间有N个有机发光单元4-m，1≤m≤N，N为整数且N≥2；这些有机发光单元4-m从阳极到阴极逐一堆叠；所述的发光单元4-m的结构为：空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层；所述的每个发光单元4-m的厚度在100至150纳米，每个发光单元4-m中的每个有机层的厚度在30至90纳米；所述的发光单元4-m是相同的或是不同的；在任意的两个发光单元4-m之间是电荷产生层单元5-j，1≤j≤(N-1)；电荷产生层单元5-j由一个n型有机半导体层和一个p型有机半导体层组成；所述的的n型有机半导体的最低未占据分子轨道能级大于4.0eV，p型有机半导体的最高占据分子轨道能级小于5.5eV，但p型有机半导体的最高占据分子轨道能级和n型有机半导体的最低未占据分子轨道能级之差要小于1eV；在叠层器件中，n型有机半导体层紧邻电子注入层，p型半导体层紧邻空穴注入层；每个电荷产生层单元5-j中n型有机半导体层的厚度为15至20纳米，p型有机半导体层的厚度为10至15纳米；衬底层2是玻璃或者是聚碳酸酯柔性衬底；阳极层3采用铟锡氧化物；发光单元4-m中的空穴注入层材料是五氧化二钒、三氧化钼或三氧化钨；或为五氧化二钒、三氧化钼或三氧化钨掺杂N，N’-双(1-萘基)-N，N’-二苯基-1，1’-二苯基-4，4’-二胺中的任何一种；发光单元4-m中的空穴传输层材料采用N，N’-双(1-萘基)-N，N’-二苯基-1，1’-二苯基-4，4’-二胺；发光单元4-m中的发光层材料是单一的有机发光材料为8-羟基喹啉铝，或为有机染料掺杂有机主体材料；所述的掺杂在有机主体材料中的有机染料是一个或多种，所述的有机主体材料也是一种或两种混合物；其中掺杂的红光有机染料是5，6，11，12—四苯基—萘并萘、2-{2-叔丁基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氢-1H，5H-吡啶并[3，2，1-ij]喹啉-9-基)-乙烯基]-吡喃-4-内鎓盐烯}-丙二腈、2-{2-异丙基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氢-1H，5H-吡啶并[3，2，1-ij]喹啉-9-基)-乙烯基]-吡喃-4-内鎓盐烯}-丙二腈和4—(二氰基亚甲基)—2—甲基—6—[对—(二甲基氨基)苯乙烯基]—4H—吡喃中的任何一种；绿光有机染料是10-(2-苯并噻唑基)-2，3，6，7-四氢-1，1，7，7-四甲基-1H，5H，11H-(1)-苯并呲喃酮基-(6，7，8-ij)喹嗪-11-酮或喹吖啶；蓝光有机染料是对—双(对—氮，氮—二苯基—氨基苯乙烯)苯、芘、四叔丁基芘或对—双(对—氮，氮—二苯基—氨基苯乙烯)二苯；有机主体材料是8-羟基喹啉铝、9，10—二(2—萘基)蒽、2—甲基—9，10—二(2—萘基)蒽或9，10—双—[(2’7’-二叔丁基)—9’，9’-螺二芴]蒽；发光单元4-m中的发光层中掺杂的有机染料与有机主体材料的重量比控制在0.5％至1％之间；发光单元4-m中的电子传输层用的是8-羟基喹啉铝；发光单元4-m中处在电荷产生层n型有机半导体一侧的电子注入层材料采用的是依次蒸镀的0.3nm的氟化锂和0.8nm的金属铝或依次蒸镀的20nm的金属Li或Cs掺杂的8-羟基喹啉铝和0.8nm的Al；每个电荷产生层单元5-j中的材料选择n型有机半导体C60及其衍生物或苝的衍生物；p型有机半导体为金属酞菁类化合物、噻吩类化合物，或联苯类的并五苯或并四苯；整个叠层器件的最后一个发光单元4-N，电子注入层采用LiF，或用活泼金属Li或Cs掺杂的8-羟基喹啉铝；阴极层6采用金属铝。