專利名稱：一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其驅(qū)動(dòng)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于發(fā)光元器件領(lǐng)域，尤其涉及一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其驅(qū)動(dòng)方法。
背景技術(shù)：
有機(jī)電致發(fā)光器件(有機(jī)發(fā)光二極管，Organic Light-emitting Diodes，簡(jiǎn)稱 OLEDs)作為一種新型的、下一代平板顯示技術(shù)及光源，兼具主動(dòng)發(fā)光、寬視角、全彩色、可彎 曲、高效率、低功耗、低成本等許多優(yōu)點(diǎn)，符合信息時(shí)代移動(dòng)通信和信息顯示的發(fā)展趨勢(shì)對(duì) 顯示技術(shù)的要求，其廣闊的應(yīng)用前景及近年來(lái)在材料和器件的突破性進(jìn)展使之成為當(dāng)前以 及未來(lái)極具競(jìng)爭(zhēng)力的新型平板顯示技術(shù)與照明技術(shù)之一。目前，國(guó)內(nèi)外的科技工作者已經(jīng)發(fā)展了許多方法獲得白光0LED，就器件結(jié)構(gòu)的設(shè) 計(jì)上主要有以下兩種方式實(shí)現(xiàn)白光發(fā)射(1)顏色混合法，用藍(lán)光和橙光兩種補(bǔ)償光或紅、綠、藍(lán)三基色光通過(guò)摻雜或多層 的方式實(shí)現(xiàn)白光。在0LED中，典型的結(jié)構(gòu)有a)多層發(fā)光結(jié)構(gòu)一這是目前研究最多、性 能最好的白光0LED結(jié)構(gòu)；b)單層發(fā)光結(jié)構(gòu)一相對(duì)多層發(fā)光方法，這種方法驅(qū)動(dòng)電壓更低， 器件功率效率有潛力做得更高；c)垂直堆積結(jié)構(gòu)一通過(guò)載流子生成層將不同顏色的發(fā)光 單元串聯(lián)起來(lái)，特點(diǎn)是發(fā)光量子效率高；d)微腔結(jié)構(gòu)一利用有機(jī)材料發(fā)光光譜較寬的特 點(diǎn)可調(diào)制發(fā)光峰的位置，從而實(shí)現(xiàn)白光。(2)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換法，也稱為下轉(zhuǎn)換法，其原理是在基底的一側(cè)制備發(fā)藍(lán)光的0LED，另 一側(cè)涂布轉(zhuǎn)換效率很高的色轉(zhuǎn)換層吸收部分藍(lán)光并轉(zhuǎn)換成橙色或紅色，經(jīng)混合形成白光。 這類器件只包括一個(gè)發(fā)射藍(lán)光的發(fā)光層，不存在發(fā)光基團(tuán)不同退化問(wèn)題，所以顏色的穩(wěn)定 性較強(qiáng)；同時(shí)器件與色轉(zhuǎn)換層分開(kāi)制備，降低了工藝要求，可控性強(qiáng)。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換法制備的器 件，其性能取決于藍(lán)光0LED與光轉(zhuǎn)換效率。但是，目前藍(lán)光0LED發(fā)光效率相對(duì)較低，而且 部分藍(lán)光需要用于光轉(zhuǎn)換，不利于制備高效率白光0LED;而且，藍(lán)光器件壽命的問(wèn)題也較 突出，有待提高；最后，光轉(zhuǎn)換層存在能量損耗，也將限制器件效率的提高。顏色混合法普遍存在的問(wèn)題是各白光基色因?yàn)閴勖煌瑢⒃斐晒忸伾环€(wěn)定，而 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換法的應(yīng)用則因?yàn)樗{(lán)光器件在發(fā)光效率與穩(wěn)定性的問(wèn)題受到限制。另外，這兩種方 法存在一個(gè)共同問(wèn)題，即器件運(yùn)行一段時(shí)間后，因?yàn)椴牧侠匣葐?wèn)題出現(xiàn)顏色變化后，無(wú)法 進(jìn)行色彩較正；而且這兩類器件的發(fā)光顏色是固定不可改變的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其驅(qū)動(dòng)方法，旨在解決目 前的有機(jī)電致發(fā)光器件的發(fā)光顏色無(wú)法校正、不可調(diào)的問(wèn)題。本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種有機(jī)電致發(fā)光器件，包括依次排列的第一陰/ 陽(yáng)復(fù)合電極、第一雙極性載流子傳輸層、第一發(fā)光層、載流子阻擋層、第二發(fā)光層、第二雙極 性載流子傳輸層和第二陰/陽(yáng)復(fù)合電極。本發(fā)明實(shí)施例的另一目的在于提供一種驅(qū)動(dòng)如上所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的方法，包括通過(guò)交流電壓驅(qū)動(dòng)有機(jī)電致發(fā)光器件的步驟。本發(fā)明實(shí)施例提供的有機(jī)電致發(fā)光器件可精確控制器件的發(fā)光顏色，可較正色彩 變化，還可延長(zhǎng)器件的使用壽命；同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)光顏色的連續(xù)調(diào)節(jié)，可分別實(shí)現(xiàn)兩種單色 光以及它們之間的混合光；當(dāng)器件運(yùn)行一段時(shí)間因?yàn)楦靼l(fā)光基團(tuán)老化產(chǎn)生顏色變化后，可 以調(diào)節(jié)交流電壓的參數(shù)進(jìn)行較正，提高發(fā)光的顏色的穩(wěn)定性；采用交流電壓驅(qū)動(dòng)器件還可 以釋放器件的過(guò)剩載流子，有利于提高器件壽命；另外，若采用互補(bǔ)的兩種光混合構(gòu)成白光 時(shí)，藍(lán)光無(wú)需傳遞能量給互補(bǔ)色，全部用于白光發(fā)射，有助于器件的高效發(fā)光。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例中，采用交流電壓驅(qū)動(dòng)有機(jī)電致發(fā)光器件實(shí)現(xiàn)光混合，可以通過(guò)改 變電壓參數(shù)使發(fā)光顏色可調(diào)，最終產(chǎn)生白光或其他顏色的光。圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的有機(jī)電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)，為了便于描述，僅示 出了與本發(fā)明相關(guān)的部分。參照?qǐng)D1，有機(jī)電致發(fā)光器件由第一陰/陽(yáng)復(fù)合電極1、第一雙極性載流子傳輸層 2、第一激子限制層3、第一發(fā)光層4、載流子阻擋層5、第二發(fā)光層6、第二激子限制層7、第二 雙極性載流子傳輸層8、第二陰/陽(yáng)復(fù)合電極9等功能層依次排列構(gòu)成，其中，載流子阻擋 層5屬單極性(電子或空穴)傳輸層，根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓的極性調(diào)控激子形成區(qū)域，實(shí)現(xiàn)雙向發(fā)光。第一陰/陽(yáng)復(fù)合電極1和9可以是由兩種或多種材料構(gòu)成的雙層或多層薄膜，也 可以是由兩種或多種無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料摻雜或互混構(gòu)成的摻雜體系薄膜。在雙層或多層 的復(fù)合電極，其每個(gè)單層可以是由一種材料構(gòu)成的單層，也可以是由兩種或多種材料摻雜 或互混構(gòu)成的摻雜體系薄膜，即通過(guò)混合組成材料方法制備；復(fù)合電極可以是摻雜或互混 幾種材料制成單一電極，同時(shí)作為陰極和陽(yáng)極，也可以利用掩膜技術(shù)分別制備陰極和陽(yáng)極， 最后覆蓋共同金屬層，構(gòu)成復(fù)合電極。第一陰/陽(yáng)復(fù)合電極1和9的材料種類可以相同也可 以不同，可以是透明、半透明、不透光。第一陰/陽(yáng)復(fù)合電極1和9使用的金屬包括金、銀、 鋁、鎂、銦、錫、鎵、鈣、銫、鋰，使用的無(wú)機(jī)材料包括商化物、堿金屬化合物、氧化物。第一雙極性載流子傳輸層2和8結(jié)構(gòu)和材料可以相同也可以不同，可以是一種有 機(jī)材料構(gòu)成的單一薄膜，也可以是由兩種或多種材料摻雜或互混構(gòu)成的摻雜體系薄膜。第一激子限制層3和7可以是由一種有機(jī)材料構(gòu)成的單層，也可以是由兩種或三 種有機(jī)材料構(gòu)成的雙層或三層；每一層既可以是一種有機(jī)材料構(gòu)成的單一薄膜，也可以是 由兩種或多種有機(jī)材料摻雜或互混構(gòu)成的有機(jī)摻雜體系薄膜層。第一激子限制層3和7具 有與第一發(fā)光層4和第二發(fā)光層6相當(dāng)或者更寬的禁帶寬度，可以使用也可以不使用。第一發(fā)光層4和第二發(fā)光層6可以是由一種有機(jī)材料構(gòu)成的單層，也可以是由兩種或三種有機(jī)材料構(gòu)成的雙層或三層發(fā)光層；第一發(fā)光層4和第二發(fā)光層6既可以是由單 純的有機(jī)材料構(gòu)成的單質(zhì)發(fā)光層薄膜，也可以是由兩種或三種有機(jī)材料摻雜或互混構(gòu)成的 混合發(fā)光層；第一發(fā)光層4和第二發(fā)光層6可以為熒光或磷光發(fā)光層，發(fā)光顏色可以相同， 也可以不同。載流子阻擋層5的厚度為Inm-lOOnm，可以是電子阻擋層也可以是空穴阻擋層。電 子阻擋層屬低電子遷移率材料或者具有較大親和勢(shì)材料，包括有機(jī)空穴傳輸材料、有機(jī)寬 帶隙材料、低電子遷移率無(wú)機(jī)材料；空穴阻擋薄層屬低空穴遷移率材料或者具有較大離化 勢(shì)材料，包括有機(jī)電子傳輸材料、有機(jī)寬帶隙材料、低空穴遷移率無(wú)機(jī)材料。載流子阻擋層5 由與有機(jī)電致發(fā)光器件制備工藝兼容的真空鍍膜方法制備，包括真空熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)、 激光閃蒸、濺射、分子束外延的制備方法，也可以通過(guò)旋涂甩膜方法制備。作為電子阻擋層 時(shí)，根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓的極性將電子限制在第一發(fā)光層4或第二發(fā)光層6 ；作為空穴阻擋層時(shí)， 根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓的極性將空穴限制在第一發(fā)光層4或第二發(fā)光層6。上述的功能層中的第一雙極性載流子傳輸層2、第一激子限制層3、第一發(fā)光層4、 載流子阻擋層5、第二發(fā)光層6、第二激子限制層7、第二雙極性載流子傳輸層8等可以是由 可真空蒸發(fā)鍍膜的有機(jī)小分子薄膜材料構(gòu)成，也可以是由可旋涂、澆鑄、提拉、印刷的高分 子聚合物薄膜材料構(gòu)成。上述所有的功能層(1到9)的構(gòu)成可以單種材料，也可以是兩種或超過(guò)兩種材料 的混合或者摻雜，其特征是由與有機(jī)電致發(fā)光器件制備工藝兼容的真空鍍膜方法制備，包 括真空熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)、激光閃蒸、濺射、分子束外延的制備方法，也可以是通過(guò)旋涂甩 膜方法制備。下面選取上述內(nèi)容中列舉出的一些材料和工藝為例來(lái)說(shuō)明制備此有機(jī)電致發(fā)光 器件的流程，應(yīng)當(dāng)理解實(shí)際應(yīng)用中不限于下面列舉出的步驟步驟1 首先在經(jīng)過(guò)清洗的IT0 (氧化銦錫)導(dǎo)電玻璃電極基底上用真空熱蒸發(fā)鍍 膜的方法蒸鍍上一層厚度為5nm的銀薄膜，再蒸鍍一層2nm的Mo03和Cs2C03的互混膜，混 合比例是1 1，構(gòu)成透明的第一陰/陽(yáng)復(fù)合電極1 ；步驟2 接著蒸鍍厚度為30nm的芳香二胺類衍生物TPD和8羥基喹啉鋁Alq的混 合膜(混合比例是1 1)，構(gòu)成第一雙極性載流子傳輸層2;步驟3 然后蒸鍍厚度為lOnm的芳香二胺類衍生物TPD和唑類衍生物TPBI的混 合膜(混合比例是1 1)，構(gòu)成第一激子限制層3 ；步驟4 再蒸鍍一層lOnm厚度的8羥基喹啉鋁Alq作為第一發(fā)光層4 ；步驟5 接著蒸鍍lOnm厚度的唑類衍生物TPBI作為載流子阻擋層5 (空穴阻擋 層)；步驟6 再蒸鍍一層lOnm厚度摻雜1 %紅光染料DCM的8羥基喹啉鋁Alq薄膜作 為第二發(fā)光層6;步驟7 然后蒸鍍厚度為lOnm的芳香二胺類衍生物TPD和唑類衍生物TPBI的混 合膜(混合比例是1 1)，構(gòu)成第二激子限制層7 ；步驟8 接著蒸鍍厚度為30nm的芳香二胺類衍生物TPD和8羥基喹啉鋁Alq的混 合膜(混合比例是1 1)，構(gòu)成第二雙極性載流子傳輸層8;步驟9 最后用真空熱蒸發(fā)鍍膜的方法蒸鍍上一層2nm的Mo03和Cs2C03的互混膜(混合比例是1 1)，再蒸鍍一層厚度為lOOnm的A1薄膜，構(gòu)成反射第二陰/陽(yáng)復(fù)合電極 9。對(duì)該器件用交流電源驅(qū)動(dòng)，當(dāng)?shù)谝魂?陽(yáng)復(fù)合電極1和第二陰/陽(yáng)復(fù)合電極9分 別作為正電極和負(fù)電極使用時(shí)，器件發(fā)Alq綠光，當(dāng)?shù)谝魂?陽(yáng)復(fù)合電極1和第二陰/陽(yáng)復(fù) 合電極9分別作為負(fù)電極和正電極使用時(shí)，器件發(fā)DCM紅光。本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種有機(jī)電致發(fā)光器件的驅(qū)動(dòng)方法，即通過(guò)交流電壓驅(qū)動(dòng) 有機(jī)電致發(fā)光器件，使第一陰/陽(yáng)復(fù)合電極1和9交替作為正、負(fù)電極使用，并且還可以調(diào) 節(jié)交流電壓的參數(shù)來(lái)達(dá)到調(diào)整發(fā)光顏色的目的，如正、反向電壓的數(shù)值比和持續(xù)的時(shí)間比， 當(dāng)分別實(shí)現(xiàn)兩種單色光以及它們之間的混合光，即當(dāng)?shù)谝魂?陽(yáng)復(fù)合電極1和9為正、負(fù)電 極時(shí)，產(chǎn)生一種單色光，當(dāng)?shù)谝魂?陽(yáng)復(fù)合電極1和9為負(fù)、正電極時(shí)，產(chǎn)生另一種單色光， 若上述兩種光顏色互補(bǔ)(藍(lán)光和紅光，或者藍(lán)光和黃光)，則當(dāng)調(diào)節(jié)交流電壓的參數(shù)至某一 確定值時(shí)，可由上述兩種單色光混合成白光。本發(fā)明實(shí)施例提供的有機(jī)電致發(fā)光器件可精確控制器件的發(fā)光顏色，可較正色彩 變化，還可延長(zhǎng)器件的使用壽命；同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)光顏色的連續(xù)調(diào)節(jié)，可分別實(shí)現(xiàn)兩種單色 光以及它們之間的混合光；當(dāng)器件運(yùn)行一段時(shí)間因?yàn)楦靼l(fā)光基團(tuán)老化產(chǎn)生顏色變化后，可 以調(diào)節(jié)正、反向電壓比和時(shí)間比進(jìn)行較正，提高發(fā)光的顏色的穩(wěn)定性；采用交流電壓驅(qū)動(dòng)器 件還可以釋放器件的過(guò)剩載流子，有利于提高器件壽命；另外，采用互補(bǔ)的兩種光混合構(gòu)成 白光時(shí)，藍(lán)光無(wú)需傳遞能量給互補(bǔ)色，全部用于白光發(fā)射，有助于器件的高效發(fā)光。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，包括依次排列的第一陰/陽(yáng)復(fù)合電極、第一雙極性載流子傳輸層、第一發(fā)光層、載流子阻擋層、第二發(fā)光層、第二雙極性載流子傳輸層和第二陰/陽(yáng)復(fù)合電極。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，還包括位于所述第一雙極性載流子傳輸層和所述第一發(fā)光層之間的第一激子限制層；以及位于所述第二雙極性載流子傳輸層和所述第二發(fā)光層之間的第二激子限制層。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述第一陰/陽(yáng)復(fù)合電極與所 述第二陰/陽(yáng)復(fù)合電極為透明、半透明或不透光的材料。
4.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述第一陰/陽(yáng)復(fù)合電極與所 述第二陰/陽(yáng)復(fù)合電極為通過(guò)混合組成材料方法制備而成的由兩種或多種材料構(gòu)成的雙 層或多層薄膜。
5.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述第一陰/陽(yáng)復(fù)合電極與所 述第二陰/陽(yáng)復(fù)合電極為通過(guò)掩膜技術(shù)分別制備各種材料而最終形成的復(fù)合電極。
6.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述載流子阻擋層為電子阻 擋層或空穴阻擋層；當(dāng)作為電子阻擋層時(shí)，根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓的極性將電子限制在所述第一發(fā) 光層或所述第二發(fā)光層；當(dāng)作為空穴阻擋層時(shí)，根據(jù)驅(qū)動(dòng)電壓的極性將空穴限制在所述第 一發(fā)光層或所述第二發(fā)光層。
7.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光器件，其特征在于，所述第一發(fā)光層和所述第二 發(fā)光層為單質(zhì)發(fā)光層或者混合發(fā)光層，所述混合發(fā)光層為熒光或者磷光發(fā)光層。
8.—種驅(qū)動(dòng)如權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光器件的方法，其特征在于，包 括通過(guò)交流電壓驅(qū)動(dòng)有機(jī)電致發(fā)光器件的步驟。
9.如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，還包括調(diào)節(jié)所述交流電壓參數(shù)的步驟。
10.如權(quán)利要求9所述的驅(qū)動(dòng)方法，其特征在于，所述調(diào)節(jié)所述交流電壓參數(shù)的步驟具 體為調(diào)節(jié)正、反向電壓的數(shù)值比和/或持續(xù)的時(shí)間比。
全文摘要
本發(fā)明適用于發(fā)光元器件領(lǐng)域，提供了一種有機(jī)電致發(fā)光器件及其驅(qū)動(dòng)方法，有機(jī)電致發(fā)光器件包括依次排列的第一陰/陽(yáng)復(fù)合電極、第一雙極性載流子傳輸層、第一發(fā)光層、載流子阻擋層、第二發(fā)光層、第二雙極性載流子傳輸層和第二陰/陽(yáng)復(fù)合電極。本發(fā)明提供的有機(jī)電致發(fā)光器件可精確控制器件的發(fā)光顏色，還可延長(zhǎng)器件的使用壽命；同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)光顏色的連續(xù)調(diào)節(jié)，可分別實(shí)現(xiàn)兩種單色光以及它們之間的混合光；當(dāng)器件運(yùn)行一段時(shí)間因?yàn)楦靼l(fā)光基團(tuán)老化產(chǎn)生顏色變化后，可以調(diào)節(jié)交流電壓的參數(shù)進(jìn)行較正，提高發(fā)光的顏色的穩(wěn)定性；采用交流電壓驅(qū)動(dòng)器件還可以釋放器件的過(guò)剩載流子，有利于提高器件壽命。
文檔編號(hào)H01L51/56GK101800291SQ20091010834
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者連加榮 申請(qǐng)人:深圳大學(xué)