[發明專利]非摻雜超薄發光層制備串聯高效有機電致發光器件及其制備方法

在審

• 申請號: 201710562188.2
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN107464829A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 羅東向;劉佰全;肖鵬
• 申請（專利權）人: 佛山科學技術學院;佛山市格雷明光電科技有限公司
• 主分類號: H01L27/32
• 分類號: H01L27/32;H01L51/50;H01L51/56
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司44205
• 代理人: 梁嘉琦

技術領域

本發明涉及有機半導體技術領域，尤其是一種非摻雜超薄發光層制備串聯高效有機電致發光器件及其制備方法。

背景技術

OLED，即有機電致發光器件，具有自主發光、視角廣、重量輕、溫度適應范圍廣、面積大、全固化、柔性化、功耗低、響應速度快以及制造成本低等眾多優點，在顯示與照明領域有著重要應用，因而受到學術界和工業界的廣泛關注。

為了進一步提高OLED的效率和壽命，研究者將多個獨立的發光單元堆疊起來，使同樣大小的電流先后流經多個不同的發光單元進行共同發光從而提高發光亮度與效率，形成了串聯OLED。通常用電荷生成層作為連接層將多個發光單元串聯起來，與具有單發光單元的OLED相比，串聯OLED的電流效率和發光亮度都能成倍增加，并且在相同亮度下，串聯OLED的電流密度較低，因而其壽命也大大增加。2005年，被首次報道的串聯WOLED的結構為：ITO/NPB/DNA/BCP/Alq₃/BCP:Li/V₂O₅/NPB/Alq₃:DCJTB/Alq₃/LiF/Al。其中以DNA/BCP/Alq₃作為第一發光單元產生藍光和綠光，Alq₃:DCJTB作為第二發光單元產生紅光，BCP:Li/V₂O₅作為電荷生成層有效的連接兩個發光單元，空穴和電子在電荷生成層中產生，在電場作用下，分別傳輸到相鄰的NPB和Alq₃層中，并且他們通過對比第一發光單元的藍綠光器件和第二發光單元的紅光器件，發現串聯WOLED的電流效率和亮度都大于兩個單發光單元的總和，而功率效率則等于兩個單發光單元的總和。同時，Chang等人采用光學吸收率較低的Mg:Alq₃/WO₃作為電荷生成層，將兩個單白光發光單元連接起來，發現受微腔效應的影響，串聯WOLED的效率是單發光單元的三倍，并且在100cd·m^-2亮度下，壽命超過80000h。最近，Son等人首先合成出一種高效的藍色磷光主體TATA，可以得到基于FIrpic發光高效藍光OLED，并將高效的黃光單元層通過電荷生成層TmPyPB：Rb₂CO₃/Al/HAT-CN進行連接，器件的啟亮電壓低至4.55V，最大功率效率為65.4lm·W^-1，最大電流效率為129.5cd·A^-1，最大外量子效率為49.5％。即使在1000cd·m^-2亮度下，器件的功率效率仍可高達為63.1lm·W^-1，電流效率高達128.8cd·A^-1，外量子效率高達49.2％，這充分展示了串聯OLED的良好前景。

但是，目前相關文獻上所公開的串聯OLED的結構十分復雜，并且都需要運用到摻雜技術進行制備，并且所制備出來的串聯OLED的發光層厚度一般都較厚，不利于工業上的生產應用。

發明內容

為解決上述問題，本發明的目的在于提供一種非摻雜超薄發光層制備串聯高效有機電致發光器件及其制備方法，能夠使串聯OLED不僅具有簡單的結構和生產工藝，并且在超薄的發光層厚度的情況下仍然具有很高的發光效率，因此能夠有利于工業上的生產應用。

本發明解決其問題所采用的技術方案是：

非摻雜超薄發光層制備串聯高效有機電致發光器件，包括基板、陽極、陰極和設置于陽極與陰極之間的有機功能層，有機功能層包括電荷生成層和非摻雜超薄發光層組件，電荷生成層與非摻雜超薄發光層組件相連接，非摻雜超薄發光層組件包括空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜超薄發光層、電子傳輸層和電子注入層，空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜超薄發光層、電子傳輸層和電子注入層由下往上依次連接。

進一步，電荷生成層的數量為N個，非摻雜超薄發光層組件的數量為N+1個，N≥1，電荷生成層和非摻雜超薄發光層組件相互間隔設置。

進一步，非摻雜超薄發光層的光色為可見光、紫外光和紅外光中的任意一種。

進一步，基板為玻璃，陽極為ITO薄膜，陰極為Al薄膜，電荷生成層由HAT-CN薄膜和NPB薄膜構成。

進一步，空穴注入層為HAT-CN薄膜。

進一步，空穴傳輸層為NPB薄膜和TCTA薄膜中的任意一種。

進一步，非摻雜超薄發光層為Ir(dmppy)₂(dpp)薄膜。