CN101952990A - 具有多个单独的发射层的有机发光器件 - Google Patents

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Abstract

提供了一种具有多个单独的发射层(420，430，440)的有机发光器件。每个发射层可以限定激子形成区域，允许激子形成在整个发射区域上发生。通过将每个发射层的能级与相邻发射层的能级匹配，每个层中的激子形成可以提高。具有多个激子形成区域的包括多个发射层的器件可以表现出提高的性能，包括最高达100％的内量子效率。

Description

具有多个单独的发射层的有机发光器件
政府权利
该发明是根据能源部奖励的合同No.DE-FC26-04NT42272借助美国政府支持做出的。该政府具有该发明中的一定权利。
联合研究协议
要求保护的发明由下面多方中一个或多个研制，代表他们，和/或与他们有关以达到共同的大学-公司研究协议：普林斯顿大学，南加利福尼亚大学，密歇根大学和通用显示公司。协议在要求保护的发明创造当日及之前有效，并且作为在协议范围内执行的活动的结果，要求保护的发明被创造。
技术领域
本发明涉及有机发光器件。更具体地说，本发明涉及具有多个发射层和多个激子形成区域的有机发光器件。
背景技术
利用有机材料的光电器件由于许多理由越来越为人们所需求。用来制造此类装置的许多材料是相对便宜的，因此有机光电器件具有在成本上比无机器件有优势的潜能。另外，有机材料的固有性能如它们的柔性可以使得它们非常适合于特殊应用，如在柔性基材上制造。有机光电器件的实例包括有机发光器件(OLED)、有机光敏晶体管、有机光伏电池和有机光检测器。对于OLED，有机材料可以比常规材料有性能优势。例如，有机发射层发光的波长一般可以容易地用合适的掺杂剂调节。
在这里使用的术语“有机”包括可用来制造有机光电器件的聚合物材料以及小分子有机材料。“小分子”指不是聚合物的任何有机材料，并且“小分子”实际上可以是相当大的。在一些情况下小分子可以包括重复单元。例如，使用长链烷基作为取代基不会将一个分子从“小分子”类型中排除。小分子也可以被引入聚合物中，例如作为在聚合物骨架上的侧基或作为骨架的一部分引入。小分子也可以用作枝状体的芯结构部分，该枝状体由在芯结构部分上构建的一系列化学壳组成。枝状体的芯结构部分可以是荧光性或磷光性小分子发射体。枝状体可以是“小分子”，并且据信目前在OLED领域中使用的所有枝状体都是小分子。通常，小分子具有明确定义的、有单一分子量的化学式，而聚合物的化学式和分子量在分子与分子之间可以不同。在这里使用的“有机”包括烃基和杂原子取代的烃基配体的金属络合物。
OLED利用当跨越器件施加电压时发光的有机薄膜。OLED正在变成在应用例如平板显示器、照明和背光中使用的日益令人感兴趣的技术。几种OLED材料和构造在美国专利号5,844,363，6,303,238和5,707,745中进行了描述，它们在此以全文引入作为参考。
OLED装置一般(但并不总是)意图通过电极中的至少一个发光，并且一个或多个透明电极可能用于有机光电器件。例如，透明电极材料，如氧化铟锡(ITO)，可以用作底部电极。还可以使用透明顶部电极，如在美国专利号5,703,436和5,707,745中公开的透明顶部电极，所述美国专利的全部内容引入供参考。对于打算仅通过底部电极发光的器件，顶部电极不需要是透明的，并且可以包括具有高导电率的厚且反射性金属层。类似地，对于打算仅通过顶部电极发光的器件，底部电极可以是不透明的和/或反射性的。当电极不需要透明时，使用较厚的层可以提供更好的导电率，并且使用反射性电极可以通过将光朝向透明电极反射而增加通过另一个电极发射的光的量。也可以制造完全透明的器件，其中两个电极都是透明的。也可以制造侧面发射的OLED，并且这种器件中一个或两个电极可以是不透明的或反射性的。
如这里使用的，“顶部”指与衬底距离最远，而“底部”指最接近衬底。例如，对于具有两个电极的器件，底部电极是最接近衬底的电极，并且通常是制造的第一电极。底部电极具有两个表面，最接近衬底的底面和远离衬底的顶面。当第一层描述为“位于”第二层“上面”时，第一层布置得远离衬底。在第一和第二层之间可能存在其它层，除非指定第一层与第二层“物理接触”。例如，阴极可以描述为“位于”阳极“上面”，即使其间存在各种有机层。
本文所使用以及由本领域技术人员通常理解的，如果第一能级更接近真空能级，则第一“最高已占分子轨道”(HOMO)或“最低未占分子轨道”(LUMO)能级“大于”或“高于”第二HOMO或LUMO能级。因为电离电势(IP)作为相对于真空能级的负能量而测量，所以较高HOMO能级对应于具有较小绝对值的IP(较小负值的IP)。类似地，较高LUMO能级对应于具有较小绝对值的电子亲和势(EA)(较小负值的EA)。在常规能级图上，真空能级位于顶部，材料的LUMO能级高于相同材料的HOMO能级。“较高”HOMO或LUMO能级比“较低”HOMO或LUMO能级看起来更接近这种图的顶部。
附图说明
图1显示了一种具有单独的电子传输层、空穴传输层和发射层以及其它层的有机发光器件。
图2显示了一种不具有单独的电子传输层的倒置型有机发光器件。
图3显示了一种具有三个单独的发射层的有机发光器件。
图4示出了一种3-EML器件的示意性能级图。
图5A示出了一种具有三个发射层的白光有机发光器件。
图5B-5D示出了设置在单独的器件中的、图5A中示出的器件的发射层。
图6示出了一种具有三个发射层的有机发光器件的效率。
图7A示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的光谱。
图7B示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的效率。
图7C示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的光谱。
图7D示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的效率。
图7E示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的光谱。
图7F示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的效率。
图7G示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的光谱。
图8A示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的光谱。
图8B示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的效率。
图9A示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的光谱。
图9B示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的效率。
图10A示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的光谱。
图10B示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的效率。
图11A示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的光谱。
图11B示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的效率。
图12示出了一种3-发射层、发白光OLED在各个电流密度下的光谱。
图13示出了被绘制成电流密度的函数的、图12中示出的光谱中的红色、绿色和蓝色发射的解释贡献比。
图14示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的光谱。
图15示出了一种包括来自3-发射层器件的特征的有机发光器件的效率。
图16示出了一种最优化3-发射层OLED的示意图。
图17示出了一种3-发射层白光OLED的、为电流密度的函数的前视EQE和PE。
图18示出了一种3-发射层白光OLED的在各个电流密度下的电致发光光谱。
具体实施方式
通常，OLED包括位于阳极和阴极之间并且电连接到阳极和阴极的至少一个有机层。当施加电流时，阳极注入空穴并且阴极注入电子到该有机层中。注入的空穴和电子各自向带相反电荷的电极迁移。当电子和空穴定域于相同分子上时，形成“激子”，其是具有激发能态的定域的电子-空穴对。当激子经由光电发射机制衰减时，光被发射。在一些情况下，激子可以定域于激发物或激态复合物上。非辐射机制例如热驰豫也可能发生，但是通常认为是不期望的。
最初的OLED使用从它们的单重态发光(“荧光”)的发射分子，例如美国专利号4,769,292中公开的那样，该文献全文引入作为参考。荧光发射通常在小于10纳秒的时帧中发生。
最近，已经证明具有从三重态发光(“磷光”)的发射性材料的OLED。Baldo等人“Highly Efficient Phosphorescent Emission fromOrganic Electroluminescent Devices”，Nature，395卷，151-154，1998；(“Baldo-I”)以及Baldo等人，“Very high-efficiency green organiclight-emitting devices based on electrophosphorescence”，Appl.Phys.Lett.，75卷，No.1，4-6(1999)(“Baldo-II”)，它们以全文引入作为参考。磷光可以称作“禁阻的”跃迁，因为该跃迁需要自旋态的变化，并且量子力学指示这种跃迁不是有利的。结果，磷光通常在超过至少10纳秒，典型地大于100纳秒的时帧中发生。如果磷光的自然辐射寿命太长，则三重态可能因非辐射机制而衰减，使得没有光被发射。有机磷光也经常在非常低温下包含具有非共用电子对的杂原子的分子中观察到。2，2′-二吡啶是这种分子。非辐射衰减机制典型地依赖于温度，使得在液态氮温度下表现出磷光的有机材料一般在室温下不显示磷光。但是，如由Baldo证明的那样，该问题可以通过选择在室温下表现出磷光的磷光化合物来解决。代表性的发射层包括例如在美国专利号6,303,238和6,310,360；美国专利申请公开号2002-0034656；2002-0182441；2003-0072964以及WO-02/074015中公开的掺杂的或未掺杂的磷光性有机金属材料。
通常，OLED中的激子被认为以约3∶1的比例产生，也就是约75％的三重态和25％的单重态。参看，Adachi等人，“Nearly 100％InternalPhosphorescent Efficiency In An Organic Light Emitting Device”，J.Appl.Phys.，90，5048(2001)，该文献全文引入作为参考。在许多情况下，单重态激子可以容易地将它们的能量经由“系间窜跃(intersystemcrossing)”转换成三重激发态，而三重态激子不可能容易地将它们的能量转换成单重激发态。结果，使用磷光OLED，100％的内量子效率理论上是可能的。在荧光器件中，三重态激子的能量通常不再为加热器件的无辐射衰减过程所占有，该无辐射衰减过程导致低得多内量子效率。利用从三重激发态发射的磷光性材料的OLED例如在美国专利号6,303,238中进行了公开，该文献全文引入作为参考。
磷光之前，可以存在从三重激发态到发射衰减从其发生的中间非三重态的跃迁。例如，与镧系元素配位的有机分子经常从定域于镧系金属上的激发态发射磷光。但是，这种材料不会直接从三重激发态发射磷光，而是改为从以镧系金属离子为中心的原子激发态发射。双酮铕络合物说明一组这些类型的物质。
从三重态发射磷光可以通过限制，优选通过结合高原子序数的原子附近的有机分子而增强得优于荧光。称作重原子效应的这种现象由称作自旋轨道耦合的机制产生。这种磷光跃迁可以从有机金属分子例如三(2-苯基吡啶)铱(III)的激发金属至配体电荷转移(MLCT)状态中观察到。
如这里使用的，术语“三重态能量”指与给定材料的磷光光谱中可辨别的最高能量特征相对应的能量。最高能量特征不一定是磷光光谱中具有最大强度的峰并且例如，可能是这种峰的高能量侧上清晰肩峰的局部极大值。
图1显示了有机发光器件100。这些图不一定按比例画出。器件100可以包括衬底110，阳极115，空穴注入层120，空穴传输层125，电子阻挡层130，发射层135，空穴阻挡层140，电子传输层145，电子注入层150，保护层155和阴极160。阴极160是具有第一导电层162和第二导电层164的复合阴极。器件100可以通过按照顺序沉积所述层来制造。
衬底110可以是提供期望结构性质的任何适合的衬底。衬底110可以是柔性或刚性的。衬底110可以是透明、半透明或不透明的。塑料和玻璃是优选刚性衬底材料的实例。塑料和金属箔是优选柔性衬底材料的实例。衬底110可以是半导体材料以便于电路的制造。例如，衬底110可以是电路制造在其上的硅晶片，该电路能够控制随后沉积在衬底上的OLED。可以使用其它衬底。可以选择衬底110的材料和厚度以获得期望的结构和光学性能。
阳极115可以是足够导电以传输空穴到有机层的任何适合的阳极。阳极115的材料优选具有高于约4eV的功函(“高功函材料”)。优选的阳极材料包括导电金属氧化物，例如氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)，氧化铝锌(AlZnO)以及金属。阳极115(和衬底110)可以足够透明以制造底部发射器件。优选的透明衬底和阳极组合是沉积在玻璃或塑料(衬底)上的可商购ITO(阳极)。柔性且透明的衬底-阳极组合在美国专利号5,844,363和6,602,540B2中进行了公开，它们以全文引入作为参考。阳极115可以是不透明和/或反射性的。反射性阳极115对于一些顶部发射器件可以是优选的，以提高从器件顶部发射的光的量。可以选择阳极115的材料和厚度以获得期望的传导和光学性能。当阳极115透明时，对于特定材料可以存在厚度范围，该厚度足够厚以提供期望的传导率，然而足够薄以提供期望的透明度。可以使用其它阳极材料和结构。
空穴传输层125可以包括能够传输空穴的材料。空穴传输层130可以是本征(未掺杂)的或掺杂的。掺杂可以用来提高传导率。α-NPD和TPD是本征空穴传输层的实例。p-掺杂空穴传输层的实例是以50∶1的摩尔比率掺杂有F4-TCNQ的m-MTDATA，如在Forrest等人的美国专利申请公开号2003-0230980中所公开，该文献全文引入作为参考。可以使用其它空穴传输层。
发射层135可包括当电流经过阳极115和阴极160之间时能够发光的有机材料。优选地，发射层135包含磷光发射性材料，不过也可以使用荧光发射性材料。由于与磷光材料相关联的较高发光效率，磷光材料是优选的。发射层135还可包括能够传输电子和/或空穴的基质材料并掺杂有可以捕获电子、空穴和/或激子的发射材料，使得激子经由发光机制从该发射材料中弛豫。发射层135可以包括结合传输和发射性能的单一材料。不管发射材料是掺杂剂或主要成分，发射层135都可以包含其他材料，例如调节发射材料的发射的掺杂剂。发射层135可以包括能够组合发射期望光谱的多种发射材料。磷光发射性材料的实例包括Ir(ppy)3。荧光发射性材料的实例包括DCM和DMQA。基质材料的实例包括Alq3、CBP和mCP。发射性和基质材料的实例在Thompson等人的美国专利号6,303,238中进行了公开，该文献全文引入作为参考。发射材料可以按多种方法包括在发射层135中。例如，可以将发射性小分子结合到聚合物中。这可以由几种方法完成：将小分子作为独立且相异的分子物质掺杂到聚合物中；或者将小分子结合到聚合物的骨架中，以致形成共聚物；或者将小分子作为侧基结合在聚合物上。可以使用其它发射层材料和结构。例如，小分子发射材料可以作为枝状体的芯存在。
电子传输层145可以包括能够传输电子的材料。电子传输层145可以是本征(未掺杂)的或掺杂的。掺杂可以用来提高传导率。Alq3是本征电子传输层的实例。n-掺杂电子传输层的实例是以1∶1的摩尔比率掺杂有Li的BPhen，如在Forrest等人的美国专利申请公开号2003-02309890中所公开，该文献全文引入作为参考。可以使用其它电子传输层。
可以选择电子传输层的载荷组分使得电子可以从阴极有效地注入到电子传输层的LUMO(最低未占分子轨道)能级。“载荷组分”是实际传输电子的对LUMO能级负责的材料。这种组分可以是基础材料，或它可以是掺杂剂。有机材料的LUMO能级通常可以由该材料的电子亲和势表征，并且阴极的相对电子注入效率通常可以根据阴极材料的功函表征。这意味着电子传输层和相邻阴极的优选性能可以根据ETL的载荷组分的电子亲和势和阴极材料的功函来指定。特别地，为了实现高电子注入效率，阴极材料的功函优选大于电子传输层的载荷组分的电子亲和势不超过约0.75eV，更优选不超过约0.5eV。类似的考虑适用于电子将注入到其中的任何层。
阴极160可以是本领域已知的任何适合的材料或材料的组合，使得阴极160能够传导电子并且将它们注入到器件100的有机层中。阴极160可以是透明或不透明的，并且可以是反射性的。金属和金属氧化物是适合的阴极材料的实例。阴极160可以是单层，或可以具有复合结构。图1显示了具有薄金属层162和厚导电金属氧化物层164的复合阴极160。在复合阴极中，厚层164的优选材料包括ITO、IZO和本领域已知的其它材料。美国专利号5,703,436，5,707,745，6,548,956B2和6,576,134B2，它们以全文引入作为参考，公开包括具有薄金属层例如Mg:Ag和覆盖性透明、导电、溅镀沉积的ITO层的复合阴极的阴极实例。与底层有机层接触的阴极160的部分，不管它是单层阴极160，复合阴极的薄金属层162，或者其它部分，优选由功函低于约4eV的材料(“低功函材料”)制成。可以使用其它阴极材料和结构。
阻挡层可以用来减少离开发射层的载荷子(电子或空穴)和/或激子的数目。电子阻挡层130可以位于发射层135与空穴传输层125之间，以阻挡电子在空穴传输层125的方向上离开发射层135。类似地，空穴阻挡层140可以位于发射层135与电子传输层145之间，以阻挡空穴在电子传输层145的方向上离开发射层135。阻挡层也可以用来阻挡激子扩散到发射层外。阻挡层的理论和应用在Forrest等人的美国专利号6,097,147和美国专利申请公开号2003-02309890中进行了更详细地描述，它们以其全文引入作为参考。
如本文所使用以及如将由本领域技术人员理解的那样，术语“阻挡层”是指该层提供显著防止载荷子和/或激子传输通过器件的屏障，而不暗示该层一定完全阻挡载荷子和/或激子。与缺少阻挡层的类似器件相比，器件中这种阻挡层的存在可以获得显著更高的效率。此外，阻挡层可以用来限制向OLED的期望区域的发射。
通常，注入层包括可以提高载荷子从一层例如电极或有机层到相邻有机层中的注入的材料。注入层也可以发挥电荷传输功能。在器件100中，空穴注入层120可以是提高空穴从阳极115到空穴传输层125中的注入的任何层。CuPc是可以用作从ITO阳极115和其它阳极的空穴注入层的材料的实例。在器件100中，电子注入层150可以是提高电子到电子传输层145中的注入的任何层。LiF/Al是可以用作从相邻层到电子传输层中的电子注入层的材料的实例。其它材料或材料的组合可以用于注入层。取决于特定器件的构造，注入层可以位于与器件100中显示的那些不同的位置。注入层的更多实例提供在Lu等人的美国专利申请序列号09/931,948中，该文献全文引入作为参考。空穴注入层可以包括溶液沉积材料例如旋涂聚合物，例如PEDOT:PSS，或者它可以是蒸气沉积的小分子材料例如CuPc或MTDATA。
空穴注入层(HIL)可以平面化或润湿阳极表面以致提供从阳极到空穴注入材料的有效空穴注入。空穴注入层还可以包括具有HOMO(最高已占分子轨道)能级的载荷组分，如由它们的在此描述的相对电离电势(IP)能量定义的那样，其与HIL一侧上的相邻阳极层和HIL相对侧上的空穴传输层有利地匹配。“载荷组分”是实际传输空穴的对HOMO能级负责的材料。该组分可以是HIL的基础材料，或者它可以是掺杂剂。使用掺杂的HIL允许为了其电性能选择掺杂剂，并且为了形态学性能例如湿润、柔韧性、韧性等选择基质。HIL材料的优选性能使得空穴可以从阳极有效地注入到HIL材料中。特别地，HIL的载荷组分优选具有比阳极材料的IP大不超过约0.7eV的IP。更优选，载荷组分具有比阳极材料大不超过约0.5eV的IP。类似的考虑适用于空穴将注入到其中的任何层。HIL材料与典型地在OLED的空穴传输层中使用的常规空穴传输材料进一步区别在于这种HIL材料可以具有显著小于常规空穴传输材料的空穴传导率的空穴传导率。本发明的HIL的厚度可以足够厚以帮助平面化或润湿阳极层的表面。例如，小至10nm的HIL厚度对于非常平滑的阳极表面是可接受的。然而，因为阳极表面往往非常粗糙，所以高达50nm的HIL厚度在一些情况下可能是期望的。
保护层可以用来在随后的制造过程中保护底层。例如，用来制造金属或金属氧化物顶部电极的过程可能损坏有机层，并且保护层可以用来减少或消除这种损坏。在器件100中，保护层155可以减少在阴极160的制造期间对底层有机层的损坏。优选地，保护层对于它传输的载流子类型(器件100中的电子)具有高载流子迁移率，使得它不会显著增加器件100的工作电压。CuPc，BCP和各种金属酞菁是可以在保护层中使用的材料的实例。可以使用其它材料或材料的组合。保护层155的厚度优选足够厚，使得几乎不存在或完全不存在因在有机保护层160沉积之后发生的制造过程而引起的对底层的损坏，然而不会如此厚以至于显著增加器件100的工作电压。保护层155可以经掺杂以增加它的传导率。例如，CuPc或BCP保护层160可以掺杂有Li。保护层的更详细描述可以在Lu等人的美国专利申请序列号09/931,948中找到，该文献全文引入作为参考。
图2显示倒置型OLED 200。器件包括衬底210，阴极215，发射层220，空穴传输层225，以及阳极230。器件200可以通过按照顺序沉积所述层来制造。因为最常见的OLED构造具有位于阳极上面的阴极，并且器件200具有位于阳极230下面的阴极215，所以器件200可以称作“倒置型”OLED。与相对于器件100描述的那些类似的材料可以在器件200的相应层中使用。图2提供如何可以从器件100的结构中省略一些层的一个实例。
图1和2中说明的简单层状结构作为非限制性实例而提供，并且应当理解，本发明的实施方案可以结合各种其它结构来使用。描述的具体材料和结构实际上是示例性的，并且可以使用其它材料和结构。功能性OLED可以通过基于设计、性能和成本因素以不同方法组合所描述的各种层，或者可以整个地省略层来获得。也可以包括没有特别描述的其它层。可以使用除了特别描述的那些之外的材料。虽然这里提供的许多实例将各种层描述为包括单一材料，但是应当理解，可以使用材料的组合，例如基质和掺杂剂的混合物，或更普通地，混合物。此外，层可以具有各种子层。这里给予各种层的名字不打算严格限制。例如，在器件200中，空穴传输层225传输空穴并且将空穴注入到发射层220中，并且可以描述为空穴传输层或空穴注入层。在一种实施方案中，OLED可以描述为具有位于阴极与阳极之间的“有机层”。该有机层可以包括单层，或者可以进一步包括不同有机材料的多层，例如，相对于图1和2所描述的那样。
也可以使用没有特别描述的结构和材料，例如包括聚合材料的OLED(PLED)，例如在Friend等人的美国专利号5,247,190中公开的那些，该文献全文引入作为参考。作为另一个实例，可以使用具有单个有机层的OLED。OLED可以是层叠的，例如在Forrest等人的美国专利号5,707,745中描述的那样，该文献全文引入作为参考。OLED结构可以背离图1和2中说明的简单层状结构。例如，衬底可以包括成角度的反射表面以提高外部耦合，例如Forrest等人的美国专利号6,091,195中描述的台式结构，和/或Bulovic等人的美国专利号5,834,893中描述的坑形结构，这些文献以其全文引用作为参考。
除非另外指定，各种实施方案的任何层可以由任何适合的方法沉积。对于有机层，优选的方法包括例如在美国专利号6,013,982和6,087,196中描述的热蒸发、喷墨，它们以其全文引入作为参考，例如在Forrest等人的美国专利号6,337,102中描述的有机蒸气相沉积(OVPD)，该文献全文引入作为参考，以及例如在美国专利申请号10/233,470中描述的通过有机蒸气喷印(OVJP)的沉积，该文献全文引入作为参考。其它适合的沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的过程。基于溶液的过程优选地在氮或惰性气氛下进行。对于其它层，优选方法包括热蒸发。优选构图方法包括例如在美国专利号6,294,398和6,468,819中描述的通过掩模的沉积、冷焊，它们以其全文引入作为参考，以及与沉积方法例如喷墨和OVJP中的一些相关的构图。也可以使用其它方法。可以将待沉积的材料改性使得它们与特定沉积方法相兼容。例如，支化或未支化并且优选包含至少3个碳的取代基例如烷基和芳基可以在小分子中使用以增强它们经历溶液处理的能力。可以使用具有20个碳或更多的取代基，并且3-20个碳是优选的范围。具有不对称结构的材料可以比具有对称结构的那些具有更好的溶液可处理性，因为不对称材料可以具有更低的再结晶趋势。枝状体取代基可以用来增强小分子经历溶液处理的能力。
根据本发明实施方案制造的器件可以结合到各种消费品中，包括平板显示器、计算机监视器、电视机、告示牌、用于室内或室外照明和/或信号发送的灯、抬头显示器、完全透明的显示器、柔性显示器、激光打印机、电话机、蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、数字照相机、可携式摄像机、取景器、微型显示器、车辆、大面积墙壁、剧场或运动场屏幕，或者标志。各种控制机制可以用来控制根据本发明制造的器件，包括无源矩阵和有源矩阵。许多器件打算用于人类适应的温度范围，例如18℃-30℃，并且更优在室温(20-25℃)。
白光有机发光器件(WOLED)用于诸如显示器背光和内部照明应用的应用可以是有意义的。最新结果已显示，就功率效率和寿命而言电磷光WOLED现在超过了白炽灯泡，尽管一些电磷光WOLED具有低的显色指数(CRI≤75)，但其余电磷光WOLED在有吸引力的光源所需的高亮度下表现出显著的效率下降。在常规的电磷光OLED中，激子形成带位于与一个或两个相邻的载流子传输层相邻的发射层(EML)中。这可能导致激子在EML处的“堆积(pile-up)”，这可能导致增强的三重态-三重态湮灭。
提供了一种具有多个发射层的器件。图3示出了一个具有三个发射层301、302和303的示例性器件，这三个发射层301、302和303布置在阴极340和阳极/衬底310之间。该器件可包括如先前所描述的其它层320、330，例如注入层、阻挡层和传输层，并可通过按照顺序沉积所示出的层来制造。优选地，每个发射层301、302和303适于发射一种不同光谱的光。可以优选，有机发射层的组合发射足够跨越可见光谱以产生白光。例如，三个发射层301、302和303可分别发射红光、绿光和蓝光。当进行观察时，来自器件的组合发射可以看起来是白色的。如先前描述的，每个发射层可包括基质材料和掺杂剂。用于每个发射层的基质材料可以是相同的，或者可以是不同的。可使用任何掺杂剂组合。优选地，每个发射层中的掺杂剂发射与至少一种另外的掺杂剂不同光谱的光，更优选地，每种掺杂剂发射不同光谱的光。
在一个3-发射层(EML)器件中，三种具有不同(从小到大)HOMO-LUMO能隙(gap)的双极性材料可用作三个EML中的基质。这些层可以分别掺杂有红光、绿光和蓝光掺杂剂，要是期望发白光器件的话。可以使用其它掺杂剂组合。磷光掺杂剂可以是优选的，不过可以使用任何合适的掺杂剂。这三个双极层可以导致在多个区域中形成激子，而不是像在常规器件结构中那样在一个界面处形成激子。激子生成区域的扩展可以抑制或减小激子湮灭效应，这可以使所形成的激子有更多机会通过所有激子形成区域中的磷光体辐射衰减(decay)。这可以导致该器件即使与单色OLED相比也有显著更高的效率。
用于多EML器件中的材料可被选择为具有与相邻材料的能级匹配(align)的能级。如这里使用的，HOMO或LUMO能级与相邻材料的能级是“匹配”的，要是该能级和所述HOMO或LUMO在彼此的约15kT、更有选地约10-15kT、更优选地约5-10kT的范围以内的话。因而，在室温下，当多个能级在彼此的约0.4eV、更优选地约0.25-0.4eV、更优选地约0.1-0.25eV的范围以内时，这些能级“匹配”。当基质材料的能级(HOMO或LUMO)与相邻掺杂剂和/或基质的相应HOMO或LUMO能级匹配时，每个层内和/或每个界面处的激子形成可以增加，与在常规器件中发生的相比提供更有效的激子形成和发射。当相邻发射层的基质和掺杂剂材料的能级匹配时，更多载荷子可直接跃迁到来自相邻层的掺杂剂分子。
图4示出了一个3-EML器件的示例性能级图，其中每个发射层限定一个激子形成区域。三个发射层420、430和440可布置在外层410和450之间。这些层可以是如先前所描述的电极、电荷注入层和/或电荷传输层。例如，层410可以是阳极或注入空穴的其它层，层450可以是阴极或注入电子的其它层。图4示出了相对于真空能级401每个发射层基质的能级(实线)和相应掺杂剂的能级(虚线)。在这样的图中，电子被描述为从阴极450到阳极410移过每个层的LUMO级，其中从较低LUMO到较高LUMO的跃迁是优选的。因而，从注入层450移动到第三发射层440的电子一般会跃迁到该发射层基质材料的LUMO。然而，如果基质的LUMO和掺杂剂和LUMO均与注入层450的LUMO匹配，一些电子可跃迁到每个基质和掺杂剂能级。类似地，如果第二发射层430的基质和掺杂剂两者的LUMO能级都与发射层440的基质的LUMO级匹配，一些电子可跃迁到第二层430的基质和掺杂剂LUMO级中的每个。因而，与基于对单一发射层的常规分析所预期的相比，更多电子可以定域于每个层中的掺杂剂分子上。因为电子可跃迁到相邻的掺杂剂和基质能级，所以在层界面处可以有减少的电荷积累(build-up)。
在图4的示例性能级图中，空穴一般会被描述为从阳极410到阴极450移过各层的HOMO级，其中从较高能级到较低能级的跃迁是优选的。然而，如果基质的HOMO能级与相邻级的掺杂剂的HOMO能级匹配，一些空穴也可跃迁到掺杂剂分子。例如，空穴可从第一发射层420的HOMO级跃迁到第二发射层430的基质和掺杂剂HOMO能级两者。
当电子和空穴定域于同一分子(一般地，掺杂剂分子)上时，它们形成激子。因为与图4中图解的结构类似的结构促进载荷子定域于每个发射层的基质和掺杂剂能级两者上，所以与针对其它单层器件——即使其中单一发射层具有多种掺杂剂——所预期的相比，每个发射层的掺杂剂中的激子形成可以更多。因而，具有多个激子形成区域的具有多个发射层的器件可便于所有潜在激子形成并定域于掺杂剂分子上，这可大大提高器件的效率。如在这里描述的，如所描述地被配置为具有多个发射层的器件可以具有最高达100％的内量子效率。
在一些情况下，一些能级减少或阻止从一层到另一层的载荷子跃迁可以是优选的。例如，在图4中图解的结构中，第三发射层440可以是空穴形成激子的“最后机会”，因为没有另外的会将空穴放置在另一发射层中的可用跃迁。在此情况下，发射层440的基质能级不与前一发射层430的基质HOMO匹配可以是优选的。这可防止或抑制到基质HOMO的空穴跃迁，并增加或促进到掺杂剂HOMO的跃迁。因为更多空穴被“强迫”跃迁到掺杂剂，激子形成的机会可以增加，这可以提高器件的效率。
图5A中示出了一个示例性3-EML白光OLED(WOLED)。该器件可以被描述为如图5B-D中所示的、具有以下结构和特性的三个单色器件的组合和改进：
                                                      
器件      结构                             最大EQE
红(图5B)  NPD 40nm/ 8％PQIr:TCTA 25nm/BCP  6.4％
          40nm
绿(图5C)  NPD 40nm/TCTA 10nm/10％Irppy:MCP 9.6％
          25nm/BCP 40nm/LiF 0.8nm/Al 60nm
蓝(图5D)  NPD 40nm/MCP 15nm/22％ FIr6:UGH2 7.2％
          20nm/BCP 40nm/LiF 0.8nm/Al 60nm
                                                      
在蓝光器件(图5D)中，MCP起电子阻挡层(EBL)的作用，并且与EML中的基质材料UGH2相比，具有较小的HOMO-LUMO能隙。MCP的HOMO和EML中的蓝光掺杂剂FIr6的组合导致到掺杂剂的有效空穴注入(HIL)，这可以帮助提高效率和降低驱动电压。TCTA在绿光器件中在这两个方面类似地起作用。值得注意地，这些单色器件都具有小于10％的最大外量子效率(EQE)。
在该3-EML WOLED中，MCP和TCTA层分别掺杂有Ir(ppy)3和PQIr。因而，这些层中的每个既起用于较长波长发射的EML的作用，又对在其右边的相邻较短波长EML起EBL/HIL的作用。
经由双极基质材料进入多EML系统的电子和空穴慢下来，并且更可能在三个掺杂的EML中再结合，而不是如在常规单一EML器件中所预期的在界面的高势垒(barrier)处高度积聚。由于局部激子密度减小，扩展的激子生成区域可减弱激子湮灭效应，并因而导致16.6％的较高EQE和32lm/W的PE。在500cd/m2下，EQE为12.3％，PE为15.5lm/W。效率性能在图6中示出。值得注意地，该3-EMLWOLED的EQE比上文讨论的单色OLED高。这证实，在多激子生成区域WOLED中激子得到更好的利用。
为了更好地理解3-EML WOLED中的激子形成区域，使用以下结构制造了一系列器件(系列A)：NPD 37nm/TCTA 8nm/1％Ir(ppy)3:MCP 4nm/MCPxnm/22％FIr6:UGH220nm/BCP 40nm，其中x从7nm到20nm不等。观察到的光谱、效率和结构在下文呈现。应用的电流密度指示了光谱图中的相应参考数字。
Figure GPA00001142232700171
Figure GPA00001142232700181
观察到，在特定的电流密度(J)下，x＝7、11和20的器件的光谱是相同的，并且发现，Ir(ppy)3发射随J而增加。图7G示出了这3个器件在1mA/cm2和100mA/cm2下的光谱：
Figure GPA00001142232700182
这3个器件具有约(6.5±0.6)％的相似量子效率。
图8A示出了对于1、10和100mA/cm2的电流密度(分别为810、820和830)x＝4nm的器件的光谱；图8B示出了同一器件的效率。x＝4nm的器件显示出强得多的Ir(ppy)3发射，并表现出为9.8％的更大EQE，同时随渐增的J变化的趋势与上面3个器件相反，即在大电流密度下相对Ir(ppy)3发射较小。这些数据表明，a)来自x≥7nm的器件的Ir(ppy)3发射不是由于在MCP/UGH2界面处形成的激子的迁移而引起的，不然该发射将会随着隔离物厚度增加而减小；b)由于MCP和UGH2之间对空穴的大能障以及TCTA和MCP之间对电子的小势垒，一小部分激子在TCTA/MCP界面处形成，主要激子形成发生在MCP/UGH2界面处；c)在MCP中迁移大于7nm后，激子发生减少；d)渐增的Ir(ppy)3发射表明，在大J下，增加部分的激子开始在TCTA/MCP界面处形成；e)来自x＝4nm的器件的强得多的Ir(ppy)3发射主要是由于在MCP/UGH2界面处形成的激子的迁移而引起的；f)Ir(ppy)3发射的相反趋势表明，随着J增加，激子形成带更深地延伸进入FIr6:UGH2区域中，因为更多空穴被从MCP HOMO能级注入到FIr6HOMO级。
还使用以下结构制造了另一系列器件(系列B)：NPD 37nm/TCTA 4nm/PQIr:TCTA 4nm/(区域B)/22％FIr6:UGH220nm/BCP40nm。在图9A中示出了(区域B)＝MCP 11nm(EQE 14.0％)的器件在0.3mA/cm2(910)、0.5mA/cm2(920)、1.0mA/cm2(930)、10mA/cm2(940)、30mA/cm2(950)和100mA/cm2(960)的电流密度下的光谱。该器件表现出6.3％的EQE和7.5lm/W的PE，如图9B中所示。弱PQIr发射及其随渐增的J增加的趋势与x≥7nm的上述系列A的器件一致。
图10A示出了(区域B)＝MCP 7nm/1％Ir(ppy)3:MCP 4nm(EQE6.3％)的器件在1mA/cm2(1010)、10mA/cm2(1020)、50mA/cm2(1030)和100mA/cm2(1040)的电流密度下的光谱；图10B示出了相应的效率。强(Irppy)3发射以及相对(Irppy)3发射随渐增的J渐减的趋势和相对PQIr发射随渐增的J增加的趋势进一步表明，a)激子形成主要发生在MCP/UGH2界面处，并且随着J增加，激子形成带更深地延伸进入FIr6:UGH2区域中，以及b)在大J下，增加部分的激子可在TCTA/MCP界面处形成，因为更多空穴“堆积”在此能障处。
图11A示出了(区域B)＝1％Ir(ppy)3:MCP 11nm(EQE＝15.0％)的器件在1mA/cm2(1110)、10mA/cm2(1120)和100mA/cm2(1130)的电流密度下的光谱；图11B示出了相同器件的为电流密度的函数的效率。PQIr发射变得强得多，并且相对PQIr发射和相对Ir(ppy)3发射随着J增加而变得较弱。因此，认为PQIr发射主要是由于来自Ir(ppy)3三重态的能量转移而引起的，该Ir(ppy)3三重态可从MCP/UGH2界面迁移大于11nm。
图12示出了一个3-EML WOLED在0.3mA/cm2(1210)、0.5mA/cm2(1220)、1.0mA/cm2(1230)、3.0mA/cm2(1240)、10mA/cm2(1250)、30mA/cm2(1260)和100mA/cm2(1270)的电流密度下的光谱。当电流密度从1mA/cm2增加到100mA/cm2时，CIE坐标从(0.340，0.387)变化到(0.370，0.403)，CRI值保持在81。认为，如这里所描述的3-EML器件的最优化可保证在(0.33±0.05，0.33±0.05)的范围内的期望CIE坐标和为至少80、更优选为至少90的CRI值。图12光谱中的红色、绿色和蓝色发射的解释贡献比在图13中被绘制成电流密度的函数。最初，蓝色发射随着电流密度而变得更强，这与以下观察一致：激子形成区域更多地延伸进入FIr6:UGH2层中。在较大的电流密度下，相对蓝色发射减少，相对红色发射增加。这也与在大电流密度下增加部分的激子在TCTA/MCP界面处形成的观察一致。此外，该结构可提供增加的器件稳定性，因为EML和HBL之间的界面，在于这样的界面处形成激子的OLED中一般可能是长期稳定性的关键问题。
这里描述的3-EML(红/绿/蓝)WOLED结构不同于以前的器件，所述以前的器件使用普通基质，因此使用单一激子形成区域，在获得从基质到所有三种掺杂剂的有效能量转移方面具有其固有困难。此外，以前举例说明的3-EML荧光WOLED由于短的单重态扩散长度而具有有限的器件效率，虽然在那些情况中激子可能可在遍布EML的多个区域中形成。最后，扩展的EML防止形成具有非常高激子密度的区域，从而通过减少猝灭(quenching)提高效率。
在此描述的材料和结构可以应用于除OLED以外的器件。例如，其它光电子器件例如有机太阳能电池和有机光电检测器可以使用该材料和结构。更一般地说，有机器件例如有机晶体管可以使用该材料和结构。
材料定义：
CBP       4，4′-N，N-二咔唑-联苯
m-MTDATA  4，4′，4″-三(3-甲基苯基苯氨基)三苯胺
Alq3      8-三-羟基喹啉铝
Bphen      4，7-二苯基-1，10-菲咯啉
n-Bphen    n-掺杂的BPhen(掺杂有锂)
F4-TCNQ    四氟-四氰基-二甲基对苯醌(quinodimethane)
p-MTDATA   p掺杂的m-MTDATA(掺杂有F4-TCNQ)
Ir(ppy)3   三(2-苯基吡啶)-铱
Ir(ppz)3   三(1-苯基吡唑，N，C(2′)铱(III)
BCP        2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉
TAZ        3-苯基-4-(1’-萘基)-5-苯基-1，2，4-三唑
CuPc       铜酞菁
ITO        氧化铟锡
NPD        N，N’-二苯基-N-N’-二(1-萘基)-联苯胺
TPD        N，N’-二苯基-N-N’-二(3-甲苯基)-联苯胺
BAlq       双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基苯酚铝(III)
mCP        1，3-N，N-二咔唑-苯
DCM        4-(二氰基亚乙基)-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基-2-
甲基)-4H-吡喃
DMOA       N，N′-二甲基喹吖啶酮
PEDOT:PSS  聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)和聚苯乙烯磺酸盐(PSS)
的水分散体
hfac       六氟乙酰丙酮
1，5-COD   1，5-环辛二烯
VTES       乙烯基三乙基硅烷
BTMSA      双(三甲基甲硅烷基)乙炔
Ru(acac)3  三(乙酰丙酮)钌
C60        碳60(“巴克敏斯特富勒烯”)
实验：
现在将描述本发明的特定代表性实施方案，包括这样的实施方案是如何获得的。应理解，特定方法、材料、工艺参数、设备等等不一定限制本发明的范围。
在高真空(10-7托)下，通过使用在别处公布的工序热蒸发有机层到预涂有干净的、150nm厚的、～20Ω/sq的氧化铟锡(ITO)层的玻璃衬底上，制备多EML OLED。14首先，沉积40nm厚的4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-联苯(NPD)膜作为空穴传输层(HTL)，接着是多部分EML，然后覆盖以由40nm厚的2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(BCP)层或20nm厚的4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(Bphen)层构成的电子传输层(ETL)，接着该电子传输层的是以1∶1的摩尔比混有Li的第二20nm厚的BPhen层。最后，通过具有1.0mm直径圆形开口阵列的遮罩沉积0.8nm厚的LiF和60nm厚的Al层阴极。电流密度(J)-电压(V)以及亮度测量结果是使用半导体参数分析器和校准的Si光电二极管按照标准程序获得。
双(2-苯基喹啉基-N，C2’)乙酰丙酮合铱(III)(PQIr)、三(苯基吡啶)铱(Ir(ppy)3)和双(4’，6’-二氟苯基吡啶)四(1-吡唑基)硼酸盐(FIr6)分别用作R、G、B发射的磷光掺杂剂。为了最优化所述掺杂剂中的每种的基质材料和描述其特性，利用以下结构制造了三个单色器件：NPD(40nm)/空穴注入层(HIL)(10nm)/EML(20nm)/BCP(40nm)，其中三(苯基吡唑)铱(Ir(ppz)3)/8wt％PQIr：4，4’，4”-三(N-咔唑基)-三苯基胺(TCTA)构成的HIL/EML组合用于红色发射，TCTA/10wt％Ir(ppy)3：N，N’-二咔唑基-3，5-苯(mCP)构成的HIL/EML组合用于绿色发射，mCP/8wt％FIr6：对-双(三苯基甲硅烷基)苯(UGH2)构成的HIL/EML组合用于蓝色发射。图14示出了这三个器件的示意性能级图。最高已占分子轨道(HOMO)和最低未占分子轨道(LUMO)能量摘录自文献。如图15中所示，这些单色器件表现出在(7.4±0.5)％和(10.8±0.6)％之间的峰值前视外量子效率(EQE)，这代表了基于这些掺杂剂的电磷光OLED。
在3-EML WOLED中，上述三种基质按TCTA/mCP/UGH2的顺序布置，以形成从TCTA(5.7eV)到mCP(5.9eV)再到UGH2(7.2eV)的HOMO级的台阶式进展。与在TCTA/mCP界面处的对空穴的能障相比，在mCP/UGH2界面处的对空穴的能障较大，导致在mCP/UGH2界面处的激子密度较大。为了减少空穴积聚，FIr6以20wt％被掺杂在UGH2中以促进电荷直接注入到掺杂剂上。通过调节掺杂水平以及红光和绿光EML的厚度最优化该3-EML WOLED的白色平衡和效率。最优化结构是NPD(40nm)/4wt％PQIr:TCTA(5nm)/2wt％Ir(ppy)3:mCP(8nm)/20wt％FIr6:UGH2(20nm)/ETL(40nm)，如图16所示。这里，ETL由20nm厚的Bphen层后接以1∶1的摩尔比混有Li的第二20nm厚的BPhen层组成，以减小驱动电压，从而提高功率效率(PE)。
为3-EML WOLED电流密度的函数的前视EQE和PE在图17中示出。在J＝12μA/cm2下峰值前视EQE为ηext＝(15.3±0.8)％，在J＝1.3μA/cm2下峰值PE为ηp＝(38±2)lm/W。值得注意地，该EQE显著高于使用相同材料组合制造的最优化单色器件的EQE。这提供强有力的证据表明，激子形成发生于该3-EML WOLED内的多个带中。
因为高效灯装置可用来使发射改变方向进入被照明的空间中，相应的总峰值效率为ηext，t＝(26±1)％和ηp，t＝(64±3)lm/W。J＝10mA/cm2下的电压为VJ10＝5.0V。在ηext已从其峰值减半的情况下的电流密度为J0＝(60±6)mA/cm2，或者是以前报道的磷光WOLED的此电流密度的3倍大。而且，当亮度增加时，WOLED在500cd/m2下表现出ηext，t＝(23±1)％和ηp，t＝(38±2)lm/W，在1000cd/m2下表现出ηext，t＝(22±1)％和ηp，t＝(34±2)lm/W。
利用由40nm厚的BCP层组成的ETL制造的第二器件显示出更高的峰值ηext，t＝(28±1)％，不过由于增加的驱动电压，ηp，t减小到(54±3)lm/W。尽管如此，对于20％的OLED输出耦合效率，获得了(83±7)％的接近1的内量子效率。因此认为，使用在这里描述的技术和布置可实现接近100％和包括100％的内量子效率。
图18示出了在各个电流密度下的电致发光光谱。国际照明委员会(CIE)坐标和CRI值在J＝1mA/cm2下分别为(0.37，0.41)和81，在J＝100mA/cm2下分别为(0.35，0.38)和79。该3-EML WOLED的光谱显示了随着渐增的J相对于Ir(ppy)3和PQIr发射增加FIr6的趋势，其中增加部分的空穴被直接注入到FIr6上。这将激子形成带进一步移到EML的FIr6:UGH2区域中。
据认为，在使用相同的掺杂剂时该3-EML WOLED的外量子效率高于单色器件的外量子效率，因为a)在单色器件中的空穴注入层(HIL)/EML界面处生成的激子的一大部分扩散到HIL侧，并最终通过未掺杂的HIL分子上的非辐射或低效率发射通道衰减；以及b)在单色器件中的HTL/HIL界面处对空穴的能障可能导致远离掺杂的EML的激子形成，阻止到发射区域中的扩散。该3-EML WOLED的效率还高于以前报道的具有高CRI的所有掺杂磷光的WOLED的效率，主要是由于形成对空穴传输的一系列能障的基质的HOMO级的台阶式进展。这使激子的分布得以在多个区域中形成。最后，每个EML中的基质使其HOMO(或LUMO)能量与相邻EML中的掺杂剂的HOMO(或LUMO)匹配。例如，mCP的HOMO(5.9eV)与FIr6的HOMO(6.1eV)匹配，TCTA的HOMO(5.7eV)与Ir(ppy)3的HOMO(5.4eV)匹配，而UGH2的LUMO(2.8eV)与Ir(ppy)3的LUMO(2.6eV)匹配。这促进空穴(电子)共振注入到相邻EML中的掺杂剂分子的HOMO(LUMO)中。所得到的掺杂剂阳离子(阴离子)捕获来自基质的电子(空穴)以形成激子，导致进一步扩大激子形成区域以及甚至在高亮度下的高效率。
因而，如在这里描述的、由三个单独的磷光发射层构成的WOLED可表现出在遍布宽EML的多个区域中的激子形成分布。掺杂剂-基质材料的选择及其在EML中的沉积顺序导致在内部照明应用所需的高亮度下的高效率。当使用n型掺杂的ETL时，该3-EML WOLED具有ηext，t＝(26±1)％和ηp，t＝(64±3)lm/W。当将该ETL用未掺杂的BCP层代替时，总EQE进一步提高到ηext，t＝(28±1)％。该WOLED具有使用常规商业上可获得的掺杂剂实现的接近1的内量子效率。
应当理解，这里描述的各种实施方案仅作为实例，而不打算限制本发明的范围。例如，在不背离本发明精神的情况下，可以用其它材料和结构代替这里描述的许多材料和结构。应当理解，关于本发明为何起作用的各种理论不打算是限制性的。例如，关于电荷转移的理论不打算是限制性的。
尽管关于特定实施例和优选实施方案描述了本发明，但应当理解，本发明不限于这些实施例和实施方案。因此，如要求保护的本发明包括源自在此描述的特定实施例和优选实施方案的变体，如对本领域技术人员来说将明显的。

Claims (25)

1.器件，包括：
阳极；
阴极；和
布置在阳极和阴极之间的叠层发射区，该叠层发射区包括：
第一有机发射层；
第二有机发射层；和
第三有机发射层；
其中：
第一有机发射层具有与第二发射层和第三发射层中的至少一个不同的发射峰值；并且
所述有机发射层中的每个限定激子形成区域。
2.权利要求1的器件，其中：
第一有机发射层包括第一基质和第一掺杂剂；
第二有机发射层包括第二基质和第二掺杂剂；并且
第三有机发射层包括第三基质和第三掺杂剂。
3.权利要求2的器件，其中每个基质的HOMO与相邻掺杂剂的HOMO匹配。
4.权利要求3的器件，其中至少一个基质的HOMO在相邻掺杂剂的HOMO的5kT-10kT的范围以内。
5.权利要求3的器件，其中每个基质的HOMO在相邻掺杂剂的HOMO的5kT-10kT的范围以内。
6.权利要求2的器件，其中每个基质的LUMO与相邻掺杂剂的LUMO匹配。
7.权利要求4的器件，其中至少一个基质的LUMO在相邻掺杂剂的HOMO的5kT-10kT的范围以内。
8.权利要求4的器件，其中每个基质的LUMO在相邻掺杂剂的HOMO的5kT-10kT的范围以内。
9.权利要求2的器件，其中
第二基质的HOMO在第一基质的HOMO和第一掺杂剂的HOMO之间；并且
第二基质的HOMO与第一基质的HOMO和第一掺杂剂的HOMO匹配。
10.权利要求2的器件，其中
第二基质的LUMO在第一基质的LUMO和第一掺杂剂的LUMO之间；并且
第二基质的LUMO与第一基质的LUMO和第一掺杂剂的LUMO匹配。
11.权利要求2的器件，其中，对于每个发射层，基质的HOMO与每个相邻发射层基质的HOMO和每个相邻发射层掺杂剂的HOMO匹配。
12.权利要求2的器件，其中，对于每个发射层，基质的LUMO与每个相邻发射层基质的LUMO和每个相邻发射层掺杂剂的LUMO匹配。
13.权利要求2的器件，其中所述掺杂剂中的至少一个是磷光掺杂剂。
14.权利要求2的器件，其中所述掺杂剂中的至少一个是荧光掺杂剂。
15.权利要求1的器件，其中所述有机发射层的组合发射足够跨越可见光谱以产生白光。
16.权利要求15的器件，其中白光具有至少约80的CRI。
17.权利要求15的器件，其中白光具有在(0.33±0.05，0.33±0.05)的范围内的CRE坐标。
18.权利要求1的器件，其中至少一个有机发射层包括非聚合材料。
19.权利要求1的器件，其中至少一个有机发射层包括聚合物。
20.有机光电器件，包括：
第一有机发射层，其包括第一基质和适于发射具有第一光谱的光的第一掺杂剂；
第二有机发射层，其包括第二基质和适于发射具有第二光谱的光的第二掺杂剂，该第二基质具有在第一基质的LUMO和第一掺杂剂的LUMO之间且与它们匹配的LUMO；和
第三有机发射层，其包括第三基质和适于发射具有第三光谱的光的第三掺杂剂，该第三基质具有在第二基质的LUMO和第二掺杂剂的LUMO之间且与它们匹配的LUMO。
21.权利要求20的器件，其中所述发射层的组合发射足够跨越可见光谱以产生白光。
22.权利要求20的器件，其中：
第二基质具有在第一基质的HOMO和第一掺杂剂的HOMO之间且与它们匹配的HOMO；并且
第三基质具有在第二基质的HOMO和第二掺杂剂的HOMO之间且与它们匹配的HOMO。
23.制造光电器件的方法，包括：
获得衬底；
在衬底之上沉积第一电极；
在第一电极之上沉积第一掺杂的有机发射层；
在第一发射层之上沉积第二掺杂的有机发射层；
在第二发射层之上沉积第三掺杂的有机发射层；以及
在第三发射层之上沉积第二电极；
其中所述发射层中的每个限定单独的激子形成区域。
24.权利要求23的方法，其中所述发射层的组合发射足够跨越可见光谱以产生白光。
25.权利要求23的方法，其中每个发射层包括基质材料，该基质材料具有的能级与相邻发射层的掺杂剂的相应能级匹配。
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