CN102130302A

CN102130302A - 叠层有机发光二极管及其制备方法

Info

Publication number: CN102130302A
Application number: CN 201110002142
Authority: CN
Inventors: 马东阁; 陈永华; 田洪坤; 耿延侯; 闫东航; 王利祥
Original assignee: Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Current assignee: Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority date: 2011-01-06
Filing date: 2011-01-06
Publication date: 2011-07-20

Abstract

本发明实施例公开了一种叠层有机发光二极管及其制备方法，本发明制备的叠层有机发光二极管以n型有机半导体和p型有机半导体形成的异质结为电荷产生层，所述p型有机半导体为噻吩类化合物，所述p型有机半导体的最高占据分子轨道能级小于6eV，所述p型有机半导体的最高占据分子轨道能级与所述n型有机半导体的最低未占据分子轨道能级之差小于1eV。与现有技术中的电荷产生层相比，本发明采用的电荷产生层能够产生大量的电荷，从而使制备的叠层有机发光二极管在亮度和电流效率增加的同时，工作电压得到减低，从而提高了叠层有机发光二极管功率效率。实验结果表明，本发明制备的绿光荧光叠层有机发光二极管的功率效率为22lm/W。

Description

叠层有机发光二极管及其制备方法

技术领域

本发明涉及有机发光二极管技术领域，更具体地说，涉及一种叠层有机发光二极管及其制备方法。

背景技术

有机发光二极管的显示和照明是平板显示器产业中的热门技术，与无机发光二极管相比，有机发光二极管具有原料来源广泛、驱动电压低、发光亮度高、发光效率高、视角宽、响应速度快、制作工艺简单、成本低和易实现大面积柔性显示等优点，因而，有机发光二极管近年来得到了迅速的发展。1987年由柯达公司邓青云等人发明的有机发光二极管(Organic Light-emitting Diode OLED)是一种双层三明治结构(邓青云，万斯来科，应用物理快报，51期，913页，1987年，C.W.Tang，S.A.VanSlyke，Appl.Phys.Lett.51，pp913，(1987)，美国专利，专利号：4,769,292和4,885,211，U.S.Pat.Nos.4,769,292和4,885,211)，该有机发光二极管由空穴传输层和电子传输/发光层组成，并夹在铟锡氧化物ITO和金属电极之间。

为了提高有机发光二极管的性能，叠层有机发光二极管应运而生。叠层有机发光二极管是由日本山形大学Kido教授首次提出的，他们采用的电荷产生层是由ITO或五氧化二钒(V₂O₅)与铯(Cs)掺杂2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-邻菲咯啉(BCP)组成的双层结构(城户研二等，2003年巴尔的摩信息显示协会国际座谈会，979页。T.Matsumoto，T.Nakada，J.Endo，K.Mori，N.Kavamura，A.Yokoi，and J.Kido，Proceedings of the 2003 Society for Information Display(SID)International Symposium，Baltimore，MD(Society for Information Display，San Jose，CA，2003)，p.979.日本专利，专利号，2003045676A，JP Patent Publication 2003045676A)。叠层有机发光二极管是一种将数个发光层通过电荷产生层串联起来且只由一个外电源控制的有机发光二极管。叠层有机发光二极管的关键在于叠层有机发光二极管中间起连接作用的电荷产生层。与传统的有机发光二极管相比，叠层有机发光二极管拥有较高的发光亮度和电流效率，其发光亮度和电流效率随着串联单元的个数的增加可以成倍的增长。

近年来，叠层有机发光二极管方面的研究已经取得的很好的发展，如Alq₃:Li/NPB:FeCl₃(廖梁生，克鲁贝克和邓青云，美国物理快报，84期，167页，2004年。L.S.Liao，K.P.Klubek，and C.W.Tang，Appl.Phys.Lett.2004，84，167.美国专利，专利号：6717358，U.S.Pat.No.6,717,358)、Bphen:Li/MoO₃(卡诺，霍尔麦斯，孙艺如，佛瑞斯特，先进材料，18期，339页，2006年。Hiroshi Kanno，Russell J.Holmes，Yiru Sun，Stephane Kena-Cohen，and Stephen R.Forrest，Adv.Mater.2006，18，339)、Bphen:Cs/NPB:F₄-TCNQ(邱丁一，林春梁，吴忠帜，美国物理快报，88期，111106页，2006年。Ting-Yi Cho，Chun-Liang Lin，and Chung-Chih Wu，Appl.Phys.Lett.2006，88，111106)、LiF/Ca/Ag(孙佳新等，美国物理快报，87期，093504页，2005年。J.X.Sun，X.L.Zhu，H.J.Peng，M.Wong，and H.S.Kwoka，Appl.Phys.Lett.2005，87，093504.)、Alq₃:Li/HAT-CN(廖梁生等，先进材料，2期，324页，2008年。Liang-Sheng Liao，Wojciech.K.Slusarek，Tukaram K.Hatwar，Michele L.Ricks，and Dustin L.Comfort，Adv.Mater.2008，2，324)。从上述文献报道中可以看出，上述电荷产生层制备的叠层有机发光二极管，其亮度和电流效率都得到了成倍的增加，并且通过发射不同颜色光的单元的叠加还实现了很好的白光有机发光二极管。然而，叠层有机发光二极管仍然存在一个重要的问题，即亮度和电流效率成倍增加的同时，电压也成倍增加了。因此，叠层有机发光二极管的功率效率并没有得到改善，从而影响了叠层有机发光二极管在照明领域中的应用。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种叠层有机发光二极管及其制备方法，该叠层有机发光二极管具有较高的功率效率。

本发明提供一种叠层有机发光二极管，包括：

阳极，阴极；

至少两个置于所述阳极与阴极之间的发光层；

置于相邻发光层之间的电荷产生层，所述电荷产生层为n型有机半导体和p型有机半导体形成的异质结，所述p型有机半导体为噻吩类化合物，所述p型有机半导体的最高占据分子轨道能级小于6eV，所述p型有机半导体的最高占据分子轨道能级与所述n型有机半导体的最低未占据分子轨道能级之差小于1eV。

优选的，所述p型有机半导体为5，5′-二(2-萘基)-2，2′-联噻吩(NaT2)；5，5″-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″-三联噻吩(NaT3)；5，5″′-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′-四联噻吩(NaT4)；5，5″″-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″-五联噻吩(NaT5)；5，5″″′-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″：5″″，2″″′-六联噻吩(NaT6)；5，5′-二(2-苯并噻吩基)-2，2′-联噻吩(TNT2)；5，5″-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″-三联噻吩(TNT3)；5，5″′-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′-四联噻吩(TNT4)；5，5″″-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″-五联噻吩(TNT5)或2，5-顺-(4-2苯基)-2噻吩。

优选的，所述发光层为依次连接的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。

优选的，所述n型有机半导体为C₆₀、C₆₀衍生物或苝衍生物。

优选的，所述空穴注入层为MoO₃、V₂O₅、WO₃、MoO₃掺杂NPB、V₂O₅掺杂NPB或WO掺杂NPB。

优选的，所述发光层的厚度为30～40纳米。

优选的，所述n型有机半导体的厚度为5～20纳米，所述p型有机半导体的厚度为5～20纳米。

本发明还提供一种上述技术方案所述的叠层有机发光二极管的制备方法，包括：

在阳极和阴极之间蒸镀至少两个发光层；

在相邻发光层之间蒸镀电荷产生层，所述电荷产生层为n型有机半导体和p型有机半导体形成的异质结，所述p型有机半导体为噻吩类化合物，所述p型有机半导体的最高占据分子轨道能级小于6eV，所述p型有机半导体的最高占据分子轨道能级与所述n型有机半导体的最低未占据分子轨道能级之差小于1eV。

优选的，所述n型有机半导体的蒸镀速率为0.05～0.2纳米/秒，所述p型有机半导体的蒸镀速率为0.05～0.2nm/s。

从上述的技术方案可以看出，本发明提供一种叠层有机发光二极管及其制备方法，本发明制备的叠层有机发光二极管以n型有机半导体和p型有机半导体形成的异质结为电荷产生层，所述p型有机半导体为噻吩类化合物，所述p型有机半导体的最高占据分子轨道能级小于6eV，所述p型有机半导体的最高占据分子轨道能级与所述n型有机半导体的最低未占据分子轨道能级之差小于1eV。与现有技术中的电荷产生层相比，本发明采用的电荷产生层能够产生大量的电荷，从而使制备的叠层有机发光二极管在亮度和电流效率增加的同时，工作电压得到减低，从而提高了叠层有机发光二极管功率效率。实验结果表明，本发明制备的绿光荧光叠层有机发光二极管的功率效率为22lm/W。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明制备的叠层有机发光二极管的示意图；

图2为本发明制备的叠层有机发光二极管中发光层结构示意图；

图3为发明制备的叠层有机发光二极管中电荷产生层示意图；

图4为本发明实施例4制备的叠层有机发光二极管的电压-电流密度-亮度特性曲线；

图5为本发明实施例4制备的叠层有机发光二极管的电流密度-功率效率-电流效率特性曲线；

图6为本发明实施例4制备的叠层有机发光二极管的电致发光光谱-驱动电压特性曲线。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明公开了一种叠层有机发光二极管，包括：

阳极，阴极；

至少两个置于所述阳极与阴极之间的发光层；

如图1所示，为本发明提供的叠层有机发光二极管101的示意图，其两端分别是阳极103和阴极106，所述阳极103和阴极106中至少有一个是透明的；在阳极103和阴极106之间有N个有机发光层104-m，m为1或N，N≥2；所述有机发光层104-m从阳极到阴极逐一堆叠；编号依次为104-1，......104-N；从阳极到阴极，104-1是第一个有机发光层，104-N是第N个有机发光层，在任意的两个发光层104-m之间是电荷产生层，相对于N个发光层，共有N-1个电荷产生层105-j，从阳极到阴极依次命名为105-1、105-2、105-3......105-j，1≤j≤(N-1)；在发光层104-1和104-2之间是电荷产生层105-1，在发光层104-2和104-3之间是电荷产生层105-2，依次类推，在发光层4-(N-1)和4-N之间是5-(N-1)；

整个叠层有机发光二极管101通过电线107连接到外部电源108上，当在叠层有机发光二极管上施加电压时，空穴由阳极103注入到发光层104-1，电子由阴极106注入到发光层104-N，同时，在电荷产生层105-j中产生电子和空穴，并在电场的作用下使产生的电子和空穴分别注入到相应的发光层中；例如，在电荷产生层105-(N-1)产生的电子朝向阳极103方向注入到发光层104-(N-1)，同样，在电荷产生层105-(N-1)产生的空穴朝着阴极106方向注入到发光层4-N，然后，这些电子和空穴在发光层中与分别注入的空穴和电子复合发光。

所述p型有机半导体为5，5′-二(2-萘基)-2，2′-联噻吩(NaT2)；5，5″-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″-三联噻吩(NaT3)；5，5″′-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′-四联噻吩(NaT4)；5，5″″-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″-五联噻吩(NaT5)；5，5″″′-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″：5″″，2″″′-六联噻吩(NaT6)；5，5′-二(2-苯并噻吩基)-2，2′-联噻吩(TNT2)；5，5″-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″-三联噻吩(TNT3)；5，5″′-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′-四联噻吩(TNT4)；5，5″″-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″-五联噻吩(TNT5)或2，5-顺-(4-2苯基)-2噻吩。

本发明提供的叠层有机发光二极管中电荷产生层优选采用p型噻吩半导体和n型有机半导体形成的异质结，上述p型噻吩半导体能够使制备的叠层有机发光二极管在亮度和电流效率增加的同时，工作电压得到减低，从而提高了叠层有机发光二极管功率效率。

如图2所示，所述发光层为依次连接的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。本发明中相邻发光层可以相同，也可以不同。

所述空穴注入层优选为MoO₃、V₂O₅、WO₃，MoO₃掺杂NPB、V₂O₅掺杂NPB或WO掺杂NPB。所述空穴注入层的厚度优选为3～20纳米，更优选为5～20纳米。所述空穴传输层优选为N，N’-双(1-萘基)-N，N’-二苯基-1，1’-二苯基-4，4’-二胺(简称NPB)；所述空穴传输层的厚度优选为50～90纳米，更优选为70～80纳米。所述发光层可以为单一的有机发光材料，也可以为有机染料掺杂有机主体材料，所述单一的有机发光材料优选为8-羟基喹啉铝(简称Alq₃)；所述有机染料掺杂有机主体材料中的有机染料可以为一个或多种，所述有机主体材料可以为单一物质或混合物；所述有机染料中红光有机染料优选为5，6，11，12-四苯基-萘并萘(简称rubrene)、2-{2-叔丁基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氢-1H，5H-吡啶并[3，2，1-ij]喹啉-9-基)-乙烯基]-吡喃-4-内鎓盐烯}-丙二腈(简称DCJTB)；所述有机染料中蓝光有机染料优选为对-双(对-氮，氮-二苯基-氨基苯乙烯)苯(简称DSA-Ph)；所述有机主体材料是8-羟基喹啉铝(简称Alq₃)、2-甲基-9，10-二(2-萘基)蒽(简称MADN)。所述发光层中掺杂的有机染料与有机主体材料的重量比优选为0.5～1％，更优选为0.6～0.9％。所述发光层的厚度优选为30纳米至40纳米，更优选为35纳米；所述电子传输层优选为Alq₃；所述电子传输层的厚度优选为10～30纳米，更优选为15～25纳米；所述电子注入层优选采用LiF；所述电子注入层LiF的厚度优选为0.5～3纳米，更优选为1纳米。

如图3所示，为电荷产生层示意图。所述电荷产生层为n型有机半导体和p型有机半导体形成的异质结。半导体异质结为两种不同半导体材料组成在一起的一种结构，由于半导体异质结界面能级结构和空间电场的作用，半导体异质结具有很好的整流特性、超注入特性、载流子限制效应和量子效应等，从而提高了制备的叠层有机发光二极管的性能。所述p型有机半导体优选为5，5′-二(2-萘基)-2，2′-联噻吩(NaT2)；5，5″-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″-三联噻吩(NaT3)；5，5″′-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′-四联噻吩(NaT4)；5，5″″-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″-五联噻吩(NaT5)；5，5″″′-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″：5″″，2″″′-六联噻吩(NaT6)；5，5′-二(2-苯并噻吩基)-2，2′-联噻吩(TNT2)；5，5″-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″-三联噻吩(TNT3)；5，5″′-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′-四联噻吩(TNT4)；5，5″″-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″-五联噻吩(TNT5)；2，5-顺-(4-2苯基)-2噻吩。由于上述噻吩类化合物具有较高的迁移率，从而本发明制备的有机半导体的具有很好的性能。所述n型有机半导体优选为C₆₀、C₆₀衍生物或苝衍生物，更优选为C60及其衍生物。本发明提供的制备的叠层有机发光二极管中的p型有机半导体要具有较高的最高占据分子轨道能级以及合适的电离能，因此利于空穴的注入和传输，从而实现了有效的电荷转移。

所述阴极优选为Al，所述金属铝的厚度为100～150纳米，更优选为120纳米。所述阴极和阳极相互交叉部分形成叠层有机发光二极管的发光区，所述发光区面积优选为15～20平方毫米，更优选为16平方毫米。

本发明还公开了一种叠层有机发光二极管的制备方法，包括：

在阳极和阴极之间蒸镀至少两个发光层；

所述衬底优选为玻璃衬底或柔性衬底，所述柔性衬底优选为聚碳酸酯柔性衬底。所述阳极优选采用铟锡氧化物。所述设置于衬底上的阳极优选按照如下方法制备：

将设置于衬底上的铟锡氧化物光刻成细条状的电极，然后清洗，氮气吹干，用氧等离子体处理。

所述在阳极上蒸镀发光层优选为：所述在阳极上依次蒸镀空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。所述空穴注入层优选为MoO₃、V₂O₅、WO₃，MoO₃掺杂NPB、V₂O₅掺杂NPB或WO掺杂NPB。所述空穴注入层的厚度优选为3～20纳米，更优选为5～20纳米。所述空穴传输层优选为N，N’-双(1-萘基)-N，N’-二苯基-1，1’-二苯基-4，4’-二胺(简称NPB)；所述空穴传输层的厚度优选为50～90纳米，更优选为70～80纳米。所述发光层可以为单一的有机发光材料，也可以为有机染料掺杂有机主体材料，所述单一的有机发光材料优选为8-羟基喹啉铝(简称Alq₃)；所述有机染料掺杂有机主体材料中的有机染料可以为一个或多种，所述有机主体材料可以为单一物质或混合物；所述有机染料中红光有机染料优选为5，6，11，12-四苯基-萘并萘(简称rubrene)、2-{2-叔丁基-6-[2-(1，1，7，7-四甲基-2，3，6，7-四氢-1H，5H-吡啶并[3，2，1-ij]喹啉-9-基)-乙烯基]-吡喃-4-内鎓盐烯}-丙二腈(简称DCJTB)；所述有机染料中蓝光有机染料优选为对-双(对-氮，氮-二苯基-氨基苯乙烯)苯(简称DSA-Ph)；所述有机主体材料是8-羟基喹啉铝(简称Alq₃)、2-甲基-9，10-二(2-萘基)蒽(简称MADN)。所述发光层中掺杂的有机染料与有机主体材料的重量比优选为0.5～1％，更优选为0.6～0.9％。所述发光层的厚度优选为30纳米至40纳米，更优选为35纳米；所述电子传输层优选为Alq₃；所述电子传输层的厚度优选为10～30纳米，更优选为15～25纳米；所述电子注入层优选采用LiF；所述电子注入层LiF的厚度优选为0.5～3纳米，更优选为1纳米。所述空穴注入层的蒸发速率优选为0.1～0.5纳米/秒，更优选为0.2～0.4纳米/秒，最优选为0.2纳米/秒。所述空穴传输层的蒸发速率优选为0.1～0.5纳米/秒，更优选为0.2～0.4纳米/秒，最优选为0.2纳米/秒。所述电子传输层的蒸发速率优选为0.1～0.5纳米/秒，更优选为0.2～0.4纳米/秒，最优选为0.2纳米/秒。

所述电荷产生层为n型有机半导体和p型有机半导体形成的异质结。所述p型有机半导体优选为5，5′-二(2-萘基)-2，2′-联噻吩(NaT2)；5，5″-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″-三联噻吩(NaT3)；5，5″′-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′-四联噻吩(NaT4)；5，5″″-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″-五联噻吩(NaT5)；5，5″″′-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″：5″″，2″″′-六联噻吩(NaT6)；5，5′-二(2-苯并噻吩基)-2，2′-联噻吩(TNT2)；5，5″-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″-三联噻吩(TNT3)；5，5″′-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′-四联噻吩(TNT4)；5，5″″-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″-五联噻吩(TNT5)；2，5-顺-(4-2苯基)-2噻吩。所述n型有机半导体优选为C₆₀及其衍生物或苝的衍生物，更优选为苝酐(简称PTCDA)或苝二酰胺(简称PTCDI)。电荷产生层中的n型有机半导体材料蒸发速率为0.1～1纳米/秒，更优选为0.1～0.5纳米/秒，最优选为0.1纳米/秒。所述p型有机半导体材料蒸发速率为0.1～1纳米/秒，更优选为0.1～0.5纳米/秒，最优选为0.1纳米/秒。

所述阴极优选为Al，所述Al的厚度优选为100～150纳米，更优选为100～130纳米，最优选为120纳米。所述Al的蒸发速率优选为0.1～1纳米/秒，更优选为0.1～0.5纳米/秒，最优选为0.3～0.5纳米/秒。所述阴极和阳极相互交叉部分形成叠层有机发光二极管的发光区，所述发光区面积优选为15～20平方毫米，更优选为16平方毫米。

为了进一步说明本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明实施例中采用的原料均为市购。

实施例1

将ITO玻璃上的阳极层ITO光刻成细条状的电极，然后清洗，氮气吹干，用氧等离子体处理2分钟后将其转移到真空镀膜系统中；

待真空镀膜系统中的真空度达到5×10^-4帕时，依次在ITO电极上蒸镀4.5纳米的MoO₃空穴注入层、90纳米的NPB空穴传输层、30纳米的C545T掺杂在Alq₃中组成的发光层、30纳米的Alq₃电子传输层、1纳米的LiF电子注入层、20纳米的C₆₀n型有机半导体、10纳米的NaT3p型有机半导体、3纳米的MoO₃空穴注入层、50纳米的NPB空穴传输层、30纳米的C545T掺杂在Alq₃中组成的发光层、30纳米的Alq₃电子传输层、1纳米的电子注入层LiF、120纳米的金属阴极Al，其中正负电极相互交叉部分形成叠层有机发光二极管的发光区，所述发光区的面积为16平方毫米，从而制备得到结构为ITO/MoO₃/NPB/Alq₃:C545T/Alq3/LiF/C₆₀/NaT3/MoO₃/NPB/Alq₃:C545T/Alq₃/LiF/Al的叠层有机发光二极管。

本实施例制备的叠层有机发光二极管的起亮电压为4.9伏，电流密度为20毫安/平方厘米(mA/cm²)时叠层有机发光二极管的亮度为7462坎德拉/平方米(cd/m²)，所述叠层有机发光二极管的最高电流效率为35cd/A，最大的功率效率是20lm/W，所述叠层有机发光二极管表现C545T的特征发射，发射波长为520纳米，光谱随电压变化不大，在15V的驱动电压下，叠层有机发光二极管的色坐标为(0.31，0.60)。

实施例2

将ITO玻璃上的阳极层ITO光刻成细条状的电极，然后清洗，氮气吹干，用氧等离子体处理2分钟后把它转移到真空镀膜系统中；

待真空镀膜系统中的真空度达到5×10^-4帕时，依次在ITO电极上蒸镀4.5纳米的MoO₃空穴注入层、120纳米的NPB空穴传输层、30纳米的C545T掺杂在Alq₃中组成的发光层、30纳米的Alq₃电子传输层、1纳米的LiF电子注入层、20纳米的C₆₀n型有机半导体、10纳米的TNT2p型有机半导体、3纳米的MoO₃空穴注入层、50纳米的NPB空穴传输层、30纳米的C545T掺杂在Alq₃中组成的发光层、30纳米的Alq₃电子传输层、1纳米的电子注入层LiF、120纳米的金属阴极Al，其中所述正负电极相互交叉部分形成叠层有机发光二极管的发光区，所述发光区面积为16平方毫米，从而制备得到结构为ITO/MoO₃/NPB/Alq₃:C545T/Alq₃/LiF/C₆₀/TNT2/MoO₃/NPB/Alq₃:C545T/Alq₃/LiF/Al的叠层有机发光二极管。

本实施例制备的叠层有机发光二极管的起亮电压为4.9伏，电流密度为20毫安/平方厘米(mA/cm²)时叠层有机发光二极管的亮度为6720坎德拉/平方米(cd/m²)。叠层有机发光二极管的最高电流效率为34cd/A，最大的功率效率是20.2lm/W，叠层有机发光二极管表现C545T的特征发射，发射波长为522纳米，光谱随电压变化不大。在15V的驱动电压下，叠层有机发光二极管的色坐标为(0.31，0.62)。

实施例3

先将ITO玻璃上的阳极层ITO光刻成细条状的电极，然后清洗，氮气吹干，用氧等离子体处理2分钟后把它转移到真空镀膜系统中；

待真空镀膜系统中的真空度达到5×10^-4帕时，依次在ITO电极上蒸镀3纳米的WO₃空穴注入层、150纳米的NPB空穴传输层、30纳米的C545T掺杂在Alq₃中组成的发光层、30纳米的Alq₃电子传输层、1纳米的LiF电子注入层、20纳米的C₆₀n型有机半导体、10纳米的CuPc p型有机半导体、3纳米的MoO₃空穴注入层、50纳米的NPB空穴传输层、30纳米的C545T掺杂在Alq₃中组成的发光层、30纳米的Alq₃电子传输层、1纳米的电子注入层LiF、120纳米的金属阴极Al，其中两个电极相互交叉部分形成叠层有机发光二极管的发光区，发光区面积为16平方毫米，从而制备成结构为ITO/WO₃/NPB/Alq₃:C545T/Alq₃/LiF/C₆₀/BP2T/MoO₃/NPB/Alq₃:C545T/Alq₃/LiF/Al的叠层有机发光二极管。

本实施例制备的叠层有机发光二极管的起亮电压为4.9伏，电流密度为20毫安/平方厘米(mA/cm²)时叠层有机发光二极管的亮度为6000坎德拉/平方米(cd/m²)。叠层有机发光二极管的最高电流效率为36cd/A，最大的功率效率是22lm/W，叠层有机发光二极管表现C545T的特征发射，发射波长为521纳米，光谱随电压变化不大。在15V的驱动电压下，叠层有机发光二极管的色坐标为(0.32，0.62)。

实施例4

待真空度达到5×10^-4帕时，依次在ITO电极上蒸镀4.5纳米的MoO₃空穴注入层、90纳米的NPB空穴传输层、30纳米的C545T掺杂在Alq₃中组成的发光层、30纳米的Alq₃电子传输层、1纳米的LiF电子注入层、20纳米的C₆₀n型有机半导体、10纳米的NaT4p型有机半导体、3纳米的MoO₃空穴注入层、50纳米的NPB空穴传输层、30纳米的C545T掺杂在Alq₃中组成的发光层、30纳米的Alq₃电子传输层、1纳米的电子注入层LiF、120纳米的金属阴极Al，其中正负电极相互交叉部分形成叠层有机发光二极管的发光区，所述发光区的面积为16平方毫米，从而制备得到结构为ITO/MoO₃/NPB/Alq₃:C545T/Alq3/LiF/C₆₀/NaT4/MoO₃/NPB/Alq₃:C545T/Alq₃/LiF/Al的叠层有机发光二极管。

如图4所示，为本实施例制备的叠层有机发光二极管的电压-电流密度-亮度特性曲线，从图4中可以看出，本发明实施例制备的叠层有机发光二极管亮度随着电流密度和电压的升高而升高，叠层有机发光二极管的起亮电压为4.9伏，在电压为19.9伏，电流密度为133.6毫安/平方厘米(mA/cm²)时叠层有机发光二极管的亮度为48065坎德拉/平方米(cd/m²)。

图5为本实施例制备的叠层有机发光二极管的电流密度-功率效率-电流效率特性曲线，所述叠层有机发光二极管的最高电流效率为39.1坎德拉/安培(cd/A)，最大的功率效率是21.5流明/瓦特(1m/W)。

图6为本实施例制备的叠层有机发光二极管的电致发光光谱-驱动电压特性曲线，所述叠层有机发光二极管表现出C545T的绿光特征发射，发射波长为520纳米，光谱随电压变化不大，器件在15V的驱动电压下，色坐标为(0.32，0.61)，为很好的绿光发射。

从上述实施例可以看出，本发明制备的叠层有机发光二极管有较高的功率效率，为20～22lm/W。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种叠层有机发光二极管，其特征在于，包括：

阳极，阴极；

至少两个置于所述阳极与阴极之间的发光层；

2.根据权利要求1所述的叠层有机发光二极管，其特征在于，所述p型有机半导体为5，5′-二(2-萘基)-2，2′-联噻吩(NaT2)；5，5″-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″-三联噻吩(NaT3)；5，5″′-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′-四联噻吩(NaT4)；5，5″″-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″-五联噻吩(NaT5)；5，5″″′-二(2-萘基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″：5″″，2″″′-六联噻吩(NaT6)；5，5′-二(2-苯并噻吩基)-2，2′-联噻吩(TNT2)；5，5″-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″-三联噻吩(TNT3)；5，5″′-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′-四联噻吩(TNT4)；5，5″″-二(2-苯并噻吩基)-2，2′：5′，2″：5″，2″′：5″′，2″″-五联噻吩(TNT5)或2，5-顺-(4-2苯基)-2噻吩。

3.根据权利要求1所述的叠层有机发光二极管，其特征在于，所述发光层为依次连接的空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层。

4.根据权利要求1所述的叠层有机发光二极管，其特征在于，所述n型有机半导体为C₆₀、C₆₀衍生物或苝衍生物。

5.根据权利要求1所述的叠层有机发光二极管，其特征在于，所述空穴注入层为MoO₃、V₂O₅、WO₃、MoO₃掺杂NPB、V₂O₅掺杂NPB或WO掺杂NPB。

6.根据权利要求1所述的叠层有机发光二极管，其特征在于，所述发光层的厚度为30～40纳米。

7.根据权利要求1所述的叠层有机发光二极管，其特征在于，所述n型有机半导体的厚度为5～20纳米，所述p型有机半导体的厚度为5～20纳米。

8.一种权利要求1～7任意一项所述的叠层有机发光二极管的制备方法，其特征在于，包括：

在阳极和阴极之间蒸镀至少两个发光层；

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述n型有机半导体的蒸镀速率为0.05～0.2纳米/秒，所述p型有机半导体的蒸镀速率为0.05～0.2nm/s。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述n型有机半导体的厚度为5～20纳米，所述p型有机半导体的厚度为5～20纳米。