[发明专利]非掺杂超薄发光层制备串联高效有机电致发光器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机半导体技术领域，尤其是一种非掺杂超薄发光层制备串联高效有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

OLED，即有机电致发光器件，具有自主发光、视角广、重量轻、温度适应范围广、面积大、全固化、柔性化、功耗低、响应速度快以及制造成本低等众多优点，在显示与照明领域有着重要应用，因而受到学术界和工业界的广泛关注。

为了进一步提高OLED的效率和寿命，研究者将多个独立的发光单元堆叠起来，使同样大小的电流先后流经多个不同的发光单元进行共同发光从而提高发光亮度与效率，形成了串联OLED。通常用电荷生成层作为连接层将多个发光单元串联起来，与具有单发光单元的OLED相比，串联OLED的电流效率和发光亮度都能成倍增加，并且在相同亮度下，串联OLED的电流密度较低，因而其寿命也大大增加。2005年，被首次报道的串联WOLED的结构为：ITO/NPB/DNA/BCP/Alq₃/BCP:Li/V₂O₅/NPB/Alq₃:DCJTB/Alq₃/LiF/Al。其中以DNA/BCP/Alq₃作为第一发光单元产生蓝光和绿光，Alq₃:DCJTB作为第二发光单元产生红光，BCP:Li/V₂O₅作为电荷生成层有效的连接两个发光单元，空穴和电子在电荷生成层中产生，在电场作用下，分别传输到相邻的NPB和Alq₃层中，并且他们通过对比第一发光单元的蓝绿光器件和第二发光单元的红光器件，发现串联WOLED的电流效率和亮度都大于两个单发光单元的总和，而功率效率则等于两个单发光单元的总和。同时，Chang等人采用光学吸收率较低的Mg:Alq₃/WO₃作为电荷生成层，将两个单白光发光单元连接起来，发现受微腔效应的影响，串联WOLED的效率是单发光单元的三倍，并且在100cd·m^-2亮度下，寿命超过80000h。最近，Son等人首先合成出一种高效的蓝色磷光主体TATA，可以得到基于FIrpic发光高效蓝光OLED，并将高效的黄光单元层通过电荷生成层TmPyPB：Rb₂CO₃/Al/HAT-CN进行连接，器件的启亮电压低至4.55V，最大功率效率为65.4lm·W^-1，最大电流效率为129.5cd·A^-1，最大外量子效率为49.5％。即使在1000cd·m^-2亮度下，器件的功率效率仍可高达为63.1lm·W^-1，电流效率高达128.8cd·A^-1，外量子效率高达49.2％，这充分展示了串联OLED的良好前景。

但是，目前相关文献上所公开的串联OLED的结构十分复杂，并且都需要运用到掺杂技术进行制备，并且所制备出来的串联OLED的发光层厚度一般都较厚，不利于工业上的生产应用。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种非掺杂超薄发光层制备串联高效有机电致发光器件及其制备方法，能够使串联OLED不仅具有简单的结构和生产工艺，并且在超薄的发光层厚度的情况下仍然具有很高的发光效率，因此能够有利于工业上的生产应用。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

非掺杂超薄发光层制备串联高效有机电致发光器件，包括基板、阳极、阴极和设置于阳极与阴极之间的有机功能层，有机功能层包括电荷生成层和非掺杂超薄发光层组件，电荷生成层与非掺杂超薄发光层组件相连接，非掺杂超薄发光层组件包括空穴注入层、空穴传输层、非掺杂超薄发光层、电子传输层和电子注入层，空穴注入层、空穴传输层、非掺杂超薄发光层、电子传输层和电子注入层由下往上依次连接。

进一步，电荷生成层的数量为N个，非掺杂超薄发光层组件的数量为N+1个，N≥1，电荷生成层和非掺杂超薄发光层组件相互间隔设置。

进一步，非掺杂超薄发光层的光色为可见光、紫外光和红外光中的任意一种。

进一步，基板为玻璃，阳极为ITO薄膜，阴极为Al薄膜，电荷生成层由HAT-CN薄膜和NPB薄膜构成。

进一步，空穴注入层为HAT-CN薄膜。

进一步，空穴传输层为NPB薄膜和TCTA薄膜中的任意一种。

进一步，非掺杂超薄发光层为Ir(dmppy)₂(dpp)薄膜。