[发明专利]一种叠层结构有机电致发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光器件技术领域，特别是一种叠层有机电致发光器件。

背景技术

有机电致发光是指有机发光材料在电流或电场的激发作用下发光的现象。有机电致发光器件（Organic Light Emitting Diode,以下简称为OLED）是在电场作用下，以有机材料为活性发光层的器件。近几年，由于OLED 具有形体薄、亮度高、响应快、视角宽、工艺简单、柔性化等优点引起了人们的广泛关注，在显示与照明领域有着重要应用，已成为海内外非常热门的新兴平板显示器产业。

为了获得高的电流效率，长的工作寿命，人们设计了将两个或多个发光单元层串联、叠加的叠层器件，如Adachi等人Japaneses Journal of applied physics，27，L269（1988）和ISSN/ 007-0966X/ 07/3801-0871- 2007 SID、ISSN/007-0966X/07/3801-0089- 2007 SID）等。与普通标准器件相比，在相同电流密度下，叠层器件的亮度和电流效率是普通标准器件的两倍。叠层器件主要是通过一个连接层将两个或两个以上的发光器件连接在一起，而连接层的性能将直接影响整个器件的光电性能。

如图1所示，现有的连接层结构包括两层N型层(电子传输层)和一层P型层(空穴传输层),即N1/N2/P1结，电子传输层与空穴传输层相互接触的面为电荷分离界面。在电场作用下，电荷分离界面的正负电荷发生分离，电子通过电子传输层传向发光单元层，而空穴经过空穴传输层传向发光单元层。现有N1/N2/P1结采用的材料通常为Alq₃:活泼金属/WO₃/NPB及Bphen:活泼金属/FeCl₂/NPB等（其中Alq_３的中文全称为：八羟基喹啉铝）。然而，由于发光器件中电荷分离层与发光单元层材料间的LUMO（Lowest Unoccupied Molecular Orbital，未占有电子的能级最低的轨道称为最低未占轨道）能级差较大，电荷传输需要跃迁的势垒较大，器件所需工作电压较高。也就是说，以两层电子传输层和一层空穴传输层作为连接层的发光器件虽然亮度和电流效率提高了，而其所需的工作电压也提高了，这样意味着其功率效率没有得到改善，这在实际应用中特别是照明应用中是非常不利的。

另外，中国专利文献CN1438828A中公开了一种具有层叠的场致发光单元层的有机场致发光器件，包括阳极、阴极、配置在所述阳极和所述阴极之间的至少两个有机场致发光单元层和配置在每个相邻有机场致发光单元层之间的掺杂有机连接器,其中所述有机场致发光单元层包括至少一个有机空穴传输层和一个有机电子传输层；所述掺杂有机连接器包括至少一个n-型掺杂有机层或者至少一个p-型掺杂有机层或者这些层的结合。

虽然，理论上增加连接层的电子传输层数或空穴传输层数能够使电子传输层的电子进行层级跃迁，而且上述文献中也提及了其连接层包括至少一层电子传输层或至少一层空穴传输层或者这些层的结合，但是，包括上述文献在内的现有技术都没有对具有多层电子传输层或多层空穴传输层的连接层的结构、材料选择及其效果等作出任何具体说明，使本领域技术人员无法由此获得可行的技术方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中叠层有机电致发光器件的连接层包括两层电子传输层和一层空穴传输层，电子由电荷分离界面向电子传输层的传输，需要克服较大的势垒，使器件所需工作电压比较高、功率效率没有改善，而提供一种通过在电荷分离界面与发光单元层之间设置合适的中间能级层，降低跃迁势垒，从而降低器件的驱动电压，获得电流效率较高且功率效率也获得一定提高的叠层有机电致发光器件。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种叠层有机电致发光器件，包括基板，以及依次形成在所述基板上的阳极层、若干个发光单元层和阴极层；在相邻所述发光单元层之间具有连接层，所述连接层具有至少四层结构，包括至少三层电子传输层和一层空穴传输层，所述电子传输层与所述空穴传输层的厚度分别为1-100 nm，所述电子传输层与所述空穴传输层相接触的面为电荷分离界面，   形成所述电荷分离界面的所述电子传输层采用LUMO能级高于5.0 eV的有机材料，或者采用导带能级为5.5-6.5 eV的无机材料；   形成所述电荷分离界面的所述空穴传输层采用HOMO能级不高于5.7 eV的有机材料。