[发明专利]一种叠层有机电致发光器件及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及有机电致发光领域，特别涉及一种叠层有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

1987年，美国Eastman Kodak公司的C.W.Tang和VanSlyke报道了有机电致发光研究中的突破性进展。利用超薄薄膜技术制备出了高亮度，高效率的双层有机电致发光器件（OLED）。10V下亮度达到1000cd/m²，其发光效率为1.51lm/W，寿命大于100小时。

OLED的发光原理是基于在外加电场的作用下，电子从阴极注入到有机物的最低未占有分子轨道（LUMO），而空穴从阳极注入到有机物的最高占有轨道（HOMO）。电子和空穴在发光层相遇、复合、形成激子，激子在电场作用下迁移，将能量传递给发光材料，并激发电子从基态跃迁到激发态，激发态能量通过辐射失活，产生光子，释放光能。目前，为了提高发光亮度和发光效率，越来越多的研究是以叠层器件为主，这种结构通常是用电荷产生层作为连接层把数个发光单元串联起来，与单元器件相比，叠层结构器件往往具有成倍的电流效率和发光亮度，目前研究的比较多的是利用两种或两种以上具有空穴注入或电子注入的材料作为电荷生成层（如Cs:BCP/V₂O₅），或者是n型和p型掺杂层作为电荷产生层（如n型(Alq₃:Li)和p型(NPB:FeCl₃)）、或者是Al-WO₃-Au等顺序连接多个发光单元而构成，但是这种器件光透过率和发光效率都较低，不利于叠层有机电致发光器件的进一步应用。同时，这种电荷产生层的制备至少需要进行两次以上的工序，给制备带来一定的复杂性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种叠层有机电致发光器件，包括依次层叠的阳极、空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层、第一电子传输层、电荷产生层、第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、电子注入层和阴极，所述电荷产生层包括依次层叠的第一金属硫化物层、金属单质层和第二金属硫化物层，电荷产生层的结构为金属硫化物/金属单质/金属硫化物，这种结构中金属硫化物的功函数比较适中，既可以提高空穴的注入能力，也可以提高电子的注入能力，具有较大的禁带宽度，可以保证在可见光波段范围内吸收较小，而金属单质具有很高的光透过性和导电性，适合作为电荷产生层的中间层，这种结构可以极大的提高电荷产生层的光透过率以及降低电阻，确保器件的导电性以及发光的均匀性，这种叠层器件可有效提高发光效率。同时，本发明还提供一种上述叠层有机电致发光器件的制备方法。

第一方面，本发明提供了一种叠层有机电致发光器件，包括依次层叠的阳极、空穴注入层、第一空穴传输层、第一发光层、第一电子传输层、电荷产生层、第二空穴传输层、第二发光层、第二电子传输层、电子注入层和阴极，所述电荷产生层包括依次层叠的第一金属硫化物层、金属单质层和第二金属硫化物层，所述第一金属硫化物层和第二金属硫化物层的材质均为硫化锌（ZnS）、硫化镉（CdS）、硫化钙（CaS）或硫化镁（MgS）。

优选地，所述第一金属硫化物层和第二金属硫化物层的厚度均为5～40nm。

优选地，所述金属单质层的材质为银（Ag）、铝（Al）、铂（Pt）或金（Au）。

优选地，所述金属单质层的厚度为1～10nm。

优选地，所述阳极基底为铟锡氧化物玻璃（ITO）、铝锌氧化物玻璃（AZO）或铟锌氧化物玻璃（IZO），更优选为ITO。

优选地，所述空穴注入层材质为三氧化钼（MoO₃）、三氧化钨（WO₃）或五氧化二钒（V₂O₅），厚度为20～80nm；

更优选地，所述空穴注入层材质为MoO₃，厚度为30nm。

优选地，所述第一空穴传输层和第二空穴传输层材质均为1,1-二[4-[N,N′-二(p-甲苯基)氨基]苯基]环己烷（TAPC）、4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺（TCTA）或N,N′-（1-萘基）-N,N′-二苯基-4,4′-联苯二胺（NPB），厚度均为20～60nm。

更优选地，第一空穴传输层材质为TAPC，厚度为40nm，第二空穴传输层材质为TAPC，厚度为50nm。