本發(fā)明涉及有機半導體技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件。

背景技術(shù)：

oled(英文全稱為organiclightemittingdiodes，意思為有機電致發(fā)光器件，簡稱oled)具有自主發(fā)光、視角廣、重量輕、溫度適應(yīng)范圍廣、面積大、全固化、柔性化，功耗低、響應(yīng)速度快以及制造成本低等眾多優(yōu)點，在顯示與照明領(lǐng)域有著重要應(yīng)用，因而受到學術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。

為了進一步提高器件的效率和壽命，研究者將多個獨立的發(fā)光單元堆疊起來，使同樣大小的電流先后流經(jīng)多個不同的發(fā)光單元進行共同發(fā)光從而提高發(fā)光亮度與效率，形成了串聯(lián)oled.通常用電荷生成層(chargegenerationlayer,cgl)作為連接層將多個發(fā)光單元器件串聯(lián)起來.與具有單發(fā)光單元器件相比,串聯(lián)器件的電流效率和發(fā)光亮度都能成倍增加,并且在相同亮度下,串聯(lián)器件的電流密度較低,因而其壽命也大大增加.2005年,長春應(yīng)化所的馬東閣等人首次報道了串聯(lián)woled,器件的結(jié)構(gòu)為：ito/npb/dna/bcp/alq3/bcp:li/v2o5/npb/alq3:dcjtb/alq3/lif/al(appl.phys.lett.2005,87,173510.).其中以dna/bcp/alq3作為第一發(fā)光單元產(chǎn)生藍光和綠光,alq3:dcjtb作為第二發(fā)光單元產(chǎn)生紅光,bcp:li/v2o5作為電荷生成層有效的連接兩個發(fā)光單元.空穴和電子在電荷生成層中產(chǎn)生,在電場作用下,分別傳輸?shù)较噜彽膎pb和alq3層中.并且他們通過對比第一發(fā)光單元的藍綠光器件(2.2cd·a^-1,0.5lm·w^-1,890cd·m^-2)和第二發(fā)光單元的紅光器件(6cd·a^-1,2.1lm·w^-1,8300cd·m^-2),發(fā)現(xiàn)串聯(lián)woled的電流效率和亮度都大于兩個單發(fā)光單元器件的總和(最大效率可達10.7cd·a^-1,最大亮度10200cd·m^-2),而功率效率則等于兩個單發(fā)光單元器件的總和(2.6lm·w^-1).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(fā)光單元連接起來,發(fā)現(xiàn)受微腔效應(yīng)的影響,串聯(lián)woled的效率(22cd·a^-1)是單發(fā)光單元器件的三倍,并且在100cd·m^-2亮度下,壽命超過80000h(appl.phys.lett.2005,87,253501.).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(fā)光高效藍光oled(46.2cd·a^-1,45.4lm·w^-1),并將高效的黃光單元層(86.8cd·a^-1,90.5lm·w^-1)通過電荷生成層tmpypb：rb2co3/al/hat-cn進行連接.器件的啟亮電壓(亮度為1cd·m^-2)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(lián)oled的良好前景(j.mater.chem.c2013,1,5008.)。

目前文獻上白光串聯(lián)器件的結(jié)構(gòu)復雜，并且都需要運用到摻雜技術(shù)進行制備發(fā)光層；此外一般一個發(fā)光單元里面只有一種光色，不利于器件的光譜穩(wěn)定和高顯色指數(shù)。

針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種新穎的、結(jié)構(gòu)簡單、工藝簡單，光譜穩(wěn)定，且具有高效率有機電致發(fā)光器件以克服現(xiàn)有技術(shù)不足甚為必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提出一種新穎的、結(jié)構(gòu)簡單、工藝簡單，光譜穩(wěn)定，且具有高效率有機電致發(fā)光器件。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件，該器件自下而上包括基板、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、電荷生成層、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極。

優(yōu)選的，所述發(fā)光層為非摻雜黃色磷光層、非摻雜藍色磷光層、非摻雜紅色磷光層和非摻雜綠色磷光層中的一層或多層。

優(yōu)選的，所述非摻雜藍色磷光層與所述非摻雜黃色磷光層之間，所述非摻雜藍色磷光層與所述非摻雜紅色磷光層之間，所述非摻雜紅色磷光層與所述非摻雜綠色磷光層之間設(shè)有間隔層。

優(yōu)選的，所述發(fā)光層厚度為0.01-200nm。

優(yōu)選的，所述發(fā)光層厚度為0.01-100nm。

優(yōu)選的，所述間隔層的厚度為0.1-30nm。

優(yōu)選的，所述間隔層的厚度為0.1-10nm。

優(yōu)選的，所述間隔層的三線態(tài)能級大于所述發(fā)光層的三線態(tài)能級0.2ev。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明所述非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件，通過采用非摻雜技術(shù)和間隔層間隔開多色有機發(fā)光材料的層疊結(jié)構(gòu)，在保證器件具有高顯色指數(shù)，高光譜穩(wěn)定性的同時，簡化了器件結(jié)構(gòu)，通過非摻雜技術(shù)即能夠完成器件制作，非常有效的簡化了器件的制作工藝，提高制作重復性和生產(chǎn)效率，并降低生產(chǎn)成本，利于器件的商業(yè)化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例一一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為實施例一制備得到的一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件的性能圖。

圖3是本發(fā)明實施例二一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實施例三一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明實施例四一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明實施例五一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是本發(fā)明實施例六一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是本發(fā)明實施例七一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例進一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。

本發(fā)明公開了一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件，該器件自下而上包括基板、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、電荷生成層、空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極。

在本發(fā)明的具體實施方案中，所述發(fā)光層為非摻雜黃色磷光層、非摻雜藍色磷光層、非摻雜紅色磷光層和非摻雜綠色磷光層中的一層或多層，發(fā)光層可以是同色或不同色發(fā)光層，所述發(fā)光層之間設(shè)有間隔層，所述發(fā)光層厚度為0.01-200nm，所述發(fā)光層厚度為0.01-100nm，所述間隔層的厚度為0.1-30nm，所述間隔層的厚度為0.1-10nm，所述間隔層的三線態(tài)能級大于所述發(fā)光層的三線態(tài)能級0.2ev。

實施例一

如圖1-2所示，一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件，該器件的結(jié)構(gòu)為：ito/hat-cn(100nm)/npb(15nm)/tcta(5nm)/firpic(0.2nm)/tcta(1nm)ir(dmppy)2(dpp)(0.9nm)/bepp2(15nm)/bepp2:kbh4(10nm,15％)/hat-cn(120nm)/npb(15nm)/tcta(5nm)/firpic(0.2nm)/tcta(1nm)ir(dmppy)2(dpp)(0.9nm)/tmpypb(50nm)/cs2co3(1nm)/al(200nm)。

該器件的結(jié)構(gòu)依次由以下功能層疊加：

基板、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜藍色磷光層、間隔層、非摻雜黃色磷光層、電子傳輸層、電子注入層、電荷生成層、空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜藍色磷光層、間隔層、非摻雜黃色磷光層、非摻雜黃色磷光層、電子傳輸層、電子注入層、陰極。

上述基板為玻璃。

上述陽極為ito薄膜。

上述空穴注入層為100nm厚的hat-cn薄膜。

上述空穴傳輸層包括依次層疊的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層，所述第一空穴傳輸層為15nm厚的npb薄膜，所述第二空穴傳輸層為5nm厚的tcta薄膜。

上述非摻雜藍色磷光層為0.2nm的firpic薄膜。

上述間隔層為1nm的tcta薄膜。

上述非摻雜黃色磷光層為0.9nm厚的ir(dmppy)2(dpp)薄膜。

上述電子傳輸層為15nm厚的bepp2薄膜。

上述電子傳輸層為10nm厚的bepp2:kbh4薄膜。

上述電荷生成層為120nm厚的hat-cn與15nm的npb薄膜。

上述空穴傳輸層為5nm厚的tcta薄膜。

上述非摻雜藍色磷光層為0.2nm的firpic薄膜。

上述間隔層為1nm的tcta薄膜。

上述非摻雜黃色磷光層為0.9nm厚的ir(dmppy)2(dpp)薄膜。

上述電子傳輸層為50nm厚的tmpypb薄膜。

上述電子注入層為1nm厚的cs2co3薄膜。

上述陰極為200nm厚的al薄膜。

該模擬太陽光的有機電致發(fā)光器件通過以下方法制備：

s1、在基板上以濺射方法制備ito薄膜作為陽極。

s2、再在陽極上以真空蒸鍍方法制備100nm的hat-cn作為空穴注入層。

s3、在上述空穴注入層上以真空蒸鍍方法制備15nm厚度的npb薄膜作為空穴傳輸層1。

s4、在上述空穴注入層1上以真空蒸鍍方法制備5nm厚度的tcta薄膜作為空穴傳輸層2。

s5、在上述空穴注入層2上以真空蒸鍍方法制備0.2nm厚度的firpic薄膜作為藍色磷光層。

s6、在上述藍色磷光層上以真空蒸鍍方法制備1nm厚度的tcta薄膜作為間隔層。

s7、在上述間隔層上以真空蒸鍍方法制備0.9nm厚度的ir(dmppy)2(dpp)薄膜作為黃色磷光層。

s8、在上述紅色磷光層上以真空蒸鍍方法制備15nm厚度的bepp2薄膜作為電子傳輸層。

s9、在上述電子傳輸層層上以真空蒸鍍方法制備10nm厚度的bepp2：kbh4薄膜作為電子注入層。

s10在上述電子注入層上以真空蒸鍍方法制備120nm厚的hat-cn與15nm的npb薄膜厚作為電荷生成層。

s11、在上述電荷生成層上以真空蒸鍍方法制備5nm厚度的tcta薄膜作為空穴傳輸層。

s12、在上述空穴注入層上以真空蒸鍍方法制備0.2nm厚度的firpic薄膜作為藍色磷光層。

s13、在上述藍色磷光層上以真空蒸鍍方法制備1nm厚度的tcta薄膜作為間隔層。

s14、在上述間隔層上以真空蒸鍍方法制備0.9nm厚度的ir(dmppy)2(dpp)薄膜作為黃色磷光層。

s15，在上述藍色磷光層上以真空蒸鍍方法制備50nm厚度的tmpypb薄膜作為電子傳輸層。

s16、在上述電子傳輸層上以真空蒸鍍方法制備1nm的cs2co3薄膜作為電子注入層。

s17、在上述電子注入層上以真空蒸鍍方法制備200nm的al薄膜作為陰極。

對上述制備得到的器件的性能進行檢測，該器件的光譜圖如圖2所示。器件在1000cd/m2下的色坐標為(0.31,0.47)；此外器件的最大效率為52cd/a。

并且該器件的制備工藝中，發(fā)光層不涉及任何摻雜技術(shù)的使用，具有工藝簡便、成本低的優(yōu)點。

實施例二

如圖3所示，一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件，該器件自下而上包括基板、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜黃色磷光層、非摻雜藍色磷光層、電子傳輸層、電子注入層、電荷生成層、空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜黃色磷光層、非摻雜藍色磷光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極。

上述基板為玻璃。

上述陽極為ito薄膜。

上述空穴注入層為100nm厚的hat-cn薄膜。

上述空穴傳輸層包括依次層疊的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層，所述第一空穴傳輸層為10nm厚的npb薄膜，所述第二空穴傳輸層為10nm厚的tcta薄膜。

上述非摻雜黃色磷光層為0.6nm厚的ir(dmppy)2(dpp)薄膜。

上述非摻雜藍色磷光層為0.4nm的firpic薄膜。

上述電子傳輸層為10nm厚的bepp2薄膜。

上述電子傳輸層為5nm厚的bepp2:kbh4薄膜。

上述電荷生成層為100nm厚的hat-cn與20nm的npb薄膜。

上述空穴傳輸層為10nm厚的tcta薄膜。

上述非摻雜黃色磷光層為0.6nm厚的ir(dmppy)2(dpp)薄膜。

上述非摻雜藍色磷光層為0.4nm的firpic薄膜。

上述電子傳輸層為40nm厚的tmpypb薄膜。

上述電子注入層為3nm厚的cs2co3薄膜。

上述陰極為150nm厚的al薄膜。

實施例三

如圖4所示，一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件，該器件自下而上包括基板、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜黃色磷光層、間隔層、非摻雜藍色磷光層、電子傳輸層、電子注入層、電荷生成層、空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜黃色磷光層、間隔層、非摻雜藍色磷光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極。

上述基板為玻璃。

上述陽極為ito薄膜。

上述空穴注入層為100nm厚的hat-cn薄膜。

上述空穴傳輸層包括依次層疊的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層，所述第一空穴傳輸層為10nm厚的npb薄膜，所述第二空穴傳輸層為15nm厚的tcta薄膜。

上述非摻雜黃色磷光層為1.1nm厚的ir(dmppy)2(dpp)薄膜。

上述非摻雜藍色磷光層為0.3nm的firpic薄膜。

上述電子傳輸層為10nm厚的bepp2薄膜。

上述電子傳輸層為15nm厚的bepp2:kbh4薄膜。

上述電荷生成層為150nm厚的hat-cn與5nm的npb薄膜。

上述空穴傳輸層為9nm厚的tcta薄膜。

上述非摻雜黃色磷光層為1.1nm厚的ir(dmppy)2(dpp)薄膜。

上述間隔層為3nm的tcta薄膜。

上述非摻雜藍色磷光層為0.5nm的firpic薄膜。

上述電子傳輸層為35nm厚的tmpypb薄膜。

上述電子注入層為2nm厚的cs2co3薄膜。

上述陰極為300nm厚的al薄膜。

實施例四

如圖5所示，一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件，該器件自下而上包括基板、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜黃色磷光層、非摻雜藍色磷光層、電子傳輸層、電子注入層、電荷生成層、空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜紅色磷光層、非摻雜藍色磷光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極。

上述基板為玻璃。

上述陽極為ito薄膜。

上述空穴注入層為100nm厚的hat-cn薄膜。

上述空穴傳輸層包括依次層疊的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層，所述第一空穴傳輸層為15nm厚的npb薄膜，所述第二空穴傳輸層為5nm厚的tcta薄膜。

上述非摻雜黃色磷光層為0.9nm厚的ir(dmppy)2(dpp)薄膜。

上述非摻雜藍色磷光層為0.2nm的firpic薄膜。

上述電子傳輸層為15nm厚的bepp2薄膜。

上述電子傳輸層為10nm厚的bepp2:kbh4薄膜。

上述電荷生成層為120nm厚的hat-cn與15nm的npb薄膜。

上述空穴傳輸層為5nm厚的tcta薄膜。

上述非摻雜紅色磷光層為0.9nm的alq3:dcjtb薄膜。

上述非摻雜綠色磷光層為0.2nm的alq3薄膜。(供參考)上述非摻雜藍色磷光層為0.2nm的firpic薄膜。

上述電子傳輸層為50nm厚的tmpypb薄膜。

上述電子注入層為1nm厚的cs2co3薄膜。

上述陰極為200nm厚的al薄膜。

實施例五

如圖6所示，一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件，該器件自下而上包括基板、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜黃色磷光層、間隔層、非摻雜藍色磷光層、電子傳輸層、電子注入層、電荷生成層、空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜紅色磷光層、間隔層、非摻雜藍色磷光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極。

上述基板為玻璃。

上述陽極為ito薄膜。

上述空穴注入層為100nm厚的hat-cn薄膜。

上述空穴傳輸層包括依次層疊的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層，所述第一空穴傳輸層為15nm厚的npb薄膜，所述第二空穴傳輸層為5nm厚的tcta薄膜。

上述非摻雜黃色磷光層為0.9nm厚的ir(dmppy)2(dpp)薄膜。

上述間隔層為1nm的tcta薄膜。

上述非摻雜藍色磷光層為0.2nm的firpic薄膜。

上述電子傳輸層為15nm厚的bepp2薄膜。

上述電子傳輸層為10nm厚的bepp2:kbh4薄膜。

上述電荷生成層為120nm厚的hat-cn與15nm的npb薄膜。

上述空穴傳輸層為5nm厚的tcta薄膜。

上述非摻雜紅色磷光層為0.9nm的alq3:dcjtb薄膜。

上述非摻雜綠色磷光層為0.2nm的bcp薄膜。(供參考)

上述非摻雜藍色磷光層為0.2nm的firpic薄膜。

上述電子傳輸層為50nm厚的tmpypb薄膜。

上述電子注入層為1nm厚的cs2co3薄膜。

上述陰極為200nm厚的al薄膜。

實施例六

如圖7所示，一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件，該器件自下而上包括基板、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜黃色磷光層、非摻雜黃色磷光層、非摻雜藍色磷光層、電子傳輸層、電子注入層、電荷生成層、空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜綠色磷光層、非摻雜紅色磷光層、非摻雜藍色磷光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極。

上述基板為玻璃。

上述陽極為ito薄膜。

上述空穴注入層為100nm厚的hat-cn薄膜。

上述空穴傳輸層包括依次層疊的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層，所述第一空穴傳輸層為15nm厚的npb薄膜，所述第二空穴傳輸層為5nm厚的tcta薄膜。

上述非摻雜黃色磷光層為0.9nm厚的ir(dmppy)2(dpp)薄膜。

上述非摻雜藍色磷光層為0.2nm的firpic薄膜。

上述電子傳輸層為15nm厚的bepp2薄膜。

上述電子傳輸層為10nm厚的bepp2:kbh4薄膜。

上述電荷生成層為120nm厚的hat-cn與15nm的npb薄膜。

上述空穴傳輸層為5nm厚的tcta薄膜。

上述非摻雜紅色磷光層為0.9nm的alq3:dcjtb薄膜。

上述非摻雜綠色磷光層為0.2nm的bcp薄膜。(供參考)

上述非摻雜藍色磷光層為0.2nm的firpic薄膜。

上述電子傳輸層為50nm厚的tmpypb薄膜。

上述電子注入層為1nm厚的cs2co3薄膜。

上述陰極為200nm厚的al薄膜。

實施例七

如圖8所示，一種非摻雜白光發(fā)光層串聯(lián)有機電致發(fā)光器件，該器件自下而上包括基板、陽極、空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜黃色磷光層、間隔層、非摻雜黃色磷光層、間隔層、非摻雜藍色磷光層、電子傳輸層、電子注入層、電荷生成層、空穴注入層、空穴傳輸層、非摻雜綠色磷光層、間隔層、非摻雜紅色磷光層、間隔層、非摻雜藍色磷光層、電子傳輸層、電子注入層和陰極。

上述基板為玻璃。

上述陽極為ito薄膜。

上述空穴注入層為100nm厚的hat-cn薄膜。

上述空穴傳輸層包括依次層疊的第一空穴傳輸層和第二空穴傳輸層，所述第一空穴傳輸層為15nm厚的npb薄膜，所述第二空穴傳輸層為5nm厚的tcta薄膜。

上述非摻雜黃色磷光層為0.9nm厚的ir(dmppy)2(dpp)薄膜。

上述間隔層為1nm的tcta薄膜。

上述非摻雜藍色磷光層為0.2nm的firpic薄膜。

上述電子傳輸層為15nm厚的bepp2薄膜。

上述電子傳輸層為10nm厚的bepp2:kbh4薄膜。

上述電荷生成層為120nm厚的hat-cn與15nm的npb薄膜。

上述空穴傳輸層為5nm厚的tcta薄膜。

上述非摻雜紅色磷光層為0.9nm的alq3:dcjtb薄膜。

上述非摻雜綠色磷光層為0.2nm的alq3薄膜。(供參考)

上述非摻雜藍色磷光層為0.2nm的firpic薄膜。

上述電子傳輸層為50nm厚的tmpypb薄膜。

上述電子注入層為1nm厚的cs2co3薄膜。

上述陰極為200nm厚的al薄膜。

以上所述實施例的各技術(shù)特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術(shù)特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾，都應(yīng)當認為是本說明書記載的范圍。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。