[发明专利]一种基于单层发光单元的叠层有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明属于有机电致发光器件技术领域，具体涉及一种基于单层发光单元的叠层有机电致发光器件。

背景技术

有机电致发光器件由于具有在全色显示、液晶的背光源和固态照明应用方面的潜在优势，近年来在全球掀起了一股研究热潮。有机电致发光技术具有能耗小、主动发光、视角广、响应速度快、可实现柔性显示、成本低等优点，使其有希望成为新一代平板显示技术，同时也被国际上越来越多的研究机构和大公司看好用来作为新一代的固体照明光源。

叠层有机电致发光器件这个概念最早是由普林斯顿大学的Forrest课题组提出的，为了实现全色显示，他们将红、绿、蓝三基色单元器件通过中间电极垂直堆叠起来[Appl.Phys.Lett.(1996)69,2959；Adv.Mater(1999)11,907]，但这种结构的叠层器件的单元器件分别由各自独立的电流源控制，制备工艺、测试过程复杂。2003年以来，国际上很多知名科研机构对一种新型的叠层有机发光器件开展了研究[Appl.Phys.Lett.(2004)84,167；Appl.Phys.Lett.(2006)89,133511；Adv.Mater.(2008)20,324]，这种叠层器件通过电荷生成层将发光单元垂直串接起来。叠层有机电致发光器件的电流效率和外量子效率在相同的电流密度下，与所堆叠的相同发光单元的个数成正比，因此可以在较小的电流密度下获得高的发光亮度和效率。在叠层有机电致发光器件中，每个发光单元一般都由空穴传输层、发光层、电子传输层等有机功能层组成，这就导致叠层器件的总层数过多，制备的工艺复杂，不利于大规模的商业化生产，从而制约了叠层有机电致发光器件的应用。2003年，Gao Y.D.等报道了一种简单结构的单层有机电致发光器件[Appl.Phys.Lett.(2003)82,155]，虽然器件的亮度可以达到16000cd/m²，但是由于单层器件的激子复合区域靠近电极，导致激子易在电极处淬灭，因此该种结构的单层器件效率依然不如多层器件。考虑到叠层器件的发光单元距离电极较远，因此若在叠层器件中引入单层发光单元器件，不仅可以简化叠层器件的制备过程，而且通过结构设计，可以解决单层器件中激子在电极处的淬灭问题，实现很好的发光性能，可惜的是迄今为止还没有研究者提出这种基于单层发光单元的叠层有机电致发光器件。

发明内容

本发明是针对叠层有机电致发光器件结构复杂的缺点，提供了一种基于单层有机发光单元的叠层有机电致发光器件。该叠层有机电致发光器件依次由衬底、阳极、交替排列的单层有机发光单元和电荷生成层、阴极组成，单层有机发光单元的数量为N，电荷生成层的数量为N-1，N为大于等于2的整数；

不同于传统的由空穴传输层、发光层、电子传输层组成的发光单元，本发明所述结构的叠层器件的每一个发光单元均为单层结构。

衬底；衬底材料可以是玻璃、硅等刚性衬底，或者聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲脂等柔性衬底；

阳极；阳极可以为透明金属氧化物ITO、FTO，或者为高功函数金属Ag、Au、Cu等，也可以使用任何阳极材料，在阳极和发光单元层间还可以插入阳极缓冲层用于提高空穴的注入，阳极缓冲层可以采用MoO₃、WO₃、V₂O₅等。

阴极；阴极可为低功函数的Al、Ca、Ba等金属，或者为其它任何阴极材料，也可在有机发光单元与阴极中间插入LiF、Cs₂CO₃等修饰层用于提高电子的注入，修饰层的厚度一般小于2nm。