[發明專利]一種疊層有機電致發光器件

無效

• 申請號: 200910091404.5
• 申請日: 2009-08-19
• 公開（公告）號: CN101997021A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 李林森;關敏;曹國華;曾一平;李晉閩
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: H01L27/32
• 分類號: H01L27/32;H01L51/50;H01L51/54
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 周國城

技術領域

本發明涉及有機發光顯示技術領域，尤其涉及一種疊層有機電致發光器件，是使用鎂或鋰金屬摻雜有機電子傳輸材料和具有高功函數的過渡金屬氧化物摻雜同種有機材料共同作為疊層有機發光二極管的重要電荷產生單元結構，使得疊層有機發光二極管可以應用于可見光顯示以及照明。

背景技術

有機發光二極管(OLED)具有材料選擇范圍寬、驅動電壓低、全固化主動發光、重量輕、工作溫度范圍寬和可制作在柔軟襯底上等特點，能夠滿足當今信息科技時代對顯示技術更高性能和更大信息容量的要求，目前已成為科學界和產業界最熱門的課題之一。此外，由于OLED的高功效低生產成本，使其在照明領域的應用前景也被看好。

疊層有機電致發光器件是指有多個電致發光單元組成的器件，在這些電致發光單元中間由電荷產生單元相連接。這些電荷產生單元能在外界偏壓下產生有效的載流子分別注入到上下兩個電致發光單元中，從而使得疊層器件能夠具有高的亮度和大的電流效率。通過對疊層器件結構的優化，我們可以得到高亮度、大電流效率的OLED，同時，我們能夠通過對發光層材料的選擇自由調節OLED的發射光波長，從而為OLED的全色顯示和照明提供技術基礎。

目前，疊層器件的技術難點在于選擇有效的電荷產生連接單元。電荷產生連接單元不僅要能在外界偏壓下產生足夠的載流子，同時也應具有大的光透過率以提高器件整體的光輸出效率。G.Gu提出使用Mg:Ag/ITO/CuPc作為有效的電荷產生連接單元實現全色OLED顯示(J.Appl.Phys.86，4076(1999))，L.S.Liao利用類似于無機半導體中的摻雜技術使用Alq₃:Li/NPB:FeCl₃作為連接層制備出了高效的疊層器件(Appl.Phys.Lett.84，167(2004))，但到目前為止還沒有看到使用不同的摻雜劑對同一種主體材料進行摻雜后作為疊層器件電荷產生連接單元的報道。在這里，我們使用堿(土)金屬作為電子給體，過渡金屬氧化物作為電子受體分別摻入同一種有機電子傳輸材料中形成一個有機的P-N結構層用作疊層器件的電荷產生單元。

發明內容

(一)要解決的技術問題

有鑒于此，本發明的主要目的在于提供一種疊層有機電致發光器件，分別用金屬和過渡金屬氧化物摻雜同一種有機電子傳輸材料的結構作為疊層有機電致發光器件的電荷產生單元，可應用于有機平板全色顯示和固體照明領域。

(二)技術方案

為達到上述目的，本發明提供了一種疊層有機電致發光器件，該器件包括：

一透明陽極；

一金屬陰極；

位于該透明陽極和該金屬陰極中間的至少兩個電致發光單元，每個電致發光單元至少包括一有機空穴傳輸層、一有機發光層和一有機電子傳輸層；

位于兩個電致發光單元中間的電荷產生單元，用于連接兩個電致發光單元，包括金屬摻雜的有機層和過渡金屬氧化物摻雜的有機層，該過波金屬氧化物摻雜的有機層比該金屬摻雜的有機層更靠近該電致發光單元中的有機空穴傳輸層。

上述方案中，所述金屬摻雜的有機層和所述過渡金屬氧化物摻雜的有機層是同一種有機材料，包括以下任一材料：

酞氰銅、8-羥基喹啉鋁、苝四甲酸二酐或者具有電子傳輸性質的苝系衍生物苝四甲酸二酰亞胺。

上述方案中，所述金屬摻雜的有機層中的金屬是鎂或鋰，金屬的摻雜濃度為10～20％。

上述方案中，所述過渡金屬氧化物摻雜的有機層中過渡金屬氧化物的摻雜濃度為10～30％，過渡金屬氧化物為以下任一材料：

三氧化鉬、三氧化錸或三氧化鎢。

上述方案中，所述金屬摻雜的有機層具有良好的電子注入性能，所述過渡金屬氧化物摻雜的有機層具有良好的空穴注入性能。

上述方案中，所述電荷產生單元的總厚度控制在10～20納米，其中金屬摻雜的有機層和過渡金屬氧化物摻雜的有機層的厚度分別不小于5納米。

上述方案中，所述電致發光單元中的有機空穴傳輸層，材料為以下任一材料：

N，N′-雙(1-萘基)-N，N′-二苯基-1，1′-二苯基-4，4′-二胺；

N，N′-雙(3-甲基苯基)-N，N′-二苯基-1，1′-二苯基-4，4′-二胺。

上述方案中，所述電致發光單元中的有機發光層材料為8-羥基喹啉鋁。

上述方案中，所述電致發光單元中的有機電子傳輸層為以下任一材料：

8-羥基喹啉鋁；

1，3，5-三(2-N-苯基苯并咪唑)苯。

上述方案中，所述單個電致發光單元的總厚度控制在120～140納米。

(三)有益效果