CN102414858B - 电致发光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供颜色可调的电致发光器件，诸如OLED器件，其包括衬底、两个电极、包括布置在所述两个电极之间的电致发光分子的至少两个电致发光发射层（1，3）和布置在至少两个相邻发射层之间夹层（2）的叠层。此外，夹层是非掺杂夹层且具有允许形成界面区域的厚度，该界面区域包括在至少两个电致发光发射层中的每一个中存在的电致发光分子。此外，提供对这种电致发光器件进行颜色调节以及制作这种电致发光器件的方法。

Description

电致发光器件
技术领域
本发明涉及诸如OLED器件的电致发光器件的领域，该电致发光器件包括衬底和堆叠在该衬底上的两个电极、布置在所述两个电极之间包括电致发光分子的至少两个电致发光发射层以及布置在每个相邻发射层之间的非掺杂夹层的叠层。此外，提供对这种电致发光器件进行颜色调节以及制作这种电致发光器件的方法。
背景技术
颜色可调OLED器件通常包括具有不同发射颜色的堆叠的OLED二极管。这种堆叠的OLED包含作为分离不同二极管的透明电极的所谓电荷产生层，所述透明电极连接到外部。通过向叠层的各个OLED二极管施加电压，颜色可以大范围地调节。
这种颜色可调的堆叠OLED器件的一个缺点在于，电极必需高度透明且因此应当具有低的薄层电阻。然而，高透明度和低薄层电阻是相互矛盾的需求。因此，在大多数实际情况中，必须发现薄层电阻和透明度之间的折衷，这使得难以实现大面积的颜色可调OLED。因为堆叠OLED典型地包含很多层，整个OLED叠层也相当复杂。
实现颜色可调OLED的另一技术是独立寻址不同发射颜色的OLED像素。这是显示器中的常用技术，对于光源而言这当然是昂贵的。如果像素制成大尺寸的，需要附加的散射屏幕来获取一种特定颜色的均匀光。
发明内容
本发明的目的是提供一种颜色可调电致发光器件以及调节这种器件的颜色的方法。本发明的另一目的是提供用于制作这种颜色可调电致发光器件的方法。
该目的通过根据权利要求1的电致发光器件以及根据权利要求9-11的方法实现。尤其是，公开了一种电致发光器件，其包括：衬底、两个电极以及叠层，该叠层包括具有不同发射颜色的至少两个电致发光发射层以及布置在至少两个相邻电致发光发射层之间的至少一个夹层，其中电致发光发射层包括电致发光分子，其中夹层是非掺杂夹层且具有允许形成界面区域的≥0.5nm且≤30nm的厚度，该界面区域包括在通过夹层分离的至少两个电致发光发射层中的每一个中存在的电致发光分子，夹层中的电子迁移率不同于夹层中的空穴迁移率，且夹层中的电子迁移率的场相关性不同于夹层中的空穴迁移率的场相关性，该电致发光器件还包括功率和/或电压源，该功率和/或电压源连接到电极且适合于向电致发光器件提供用于调节电致发光器件的颜色的可变电压和/或脉冲驱动方案，使得电致发光器件在恒定或变化的亮度水平是颜色可调的。
本发明基于这种意想不到的发现：布置在电致发光器件的每两个相邻发射层之间的典型分子厚度的非掺杂夹层足以为电子和空穴提供界面态或捕获态，通过这些状态，可以发生相邻发射层之间的电子和电子空穴的传输。不受特定理论的约束，应当相信，这些捕获态的提供是由于非掺杂夹层中相邻发射层所包含分子的混合，由此形成界面层。如果经由电子捕获态用于传输的电子的迁移率不同于经由空穴捕获态的空穴的迁移率，则电子和空穴迁移率的电场相关性不同。因此，向电致发光器件施加可变电压导致通过非掺杂夹层分离的叠层的发射层之间发射的偏移。
电致发光（EL）器件可以是本领域技术人员已知的包括通过夹层分离的至少两个堆叠的发射层的任意EL器件。优选地，EL器件是有机EL器件，即，OLED器件。在另一实施例中，本发明的EL器件用作或包含于光源、灯和/或日光灯，或者包含于监控器或电视机。因而，包括本发明EL器件的光源、灯、日光灯、监视器和电视机也被本发明所涵盖。
在下文中，将描述包括两个有机发光二极管（OLED）的这种有机EL器件的基本结构。然而，EL器件尤其是有机EL器件的各种其它基本结构对于本领域技术人员是已知的，它们全都旨在被本发明所涵盖。
示范性基本有机EL器件包括两个电极，即阳极和阴极，其中阳极可选地布置在诸如玻璃或柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）箔的衬底上。在阳极即衬底电极的顶面上，按序依次布置下述层：空穴传输层（HTL）、第一电致发光层即发射器层（EmL）、用作势垒层的夹层（IL）、第二发射器层以及电子传输层（ETL）。用作对电极的第二电极即阴极布置在ETL的顶面上，接着是可选的盖层，该盖层优选地同样由玻璃或PET制成。可以存在附加层，诸如布置在阳极和HTL之间的空穴注入层（HIL）和/或布置在ETL和阴极之间的电子注入层（EIL）。HIL优选地由聚(3，4-乙撑二氧噻吩)/聚(苯乙烯磺酸)（PEDOT/PSS）制成，而EIL优选地是由氟化锂、氟化铯或银制成的极薄层。
EL器件的其它基本示范性结构包括：底发射/顶发射器件，其中分别利用透明或半透明底和顶电极；诸如TOLEDS的透明LED器件，其使用专有透明接触来创建可以做成仅顶发射、仅底发射或顶和底发射（透明）的显示器；诸如倒置型OLED的倒置型EL器件，其中阳极布置在衬底上；等等。
在本发明的上下文中，包括透明衬底、透明衬底电极和不透明对电极（即与衬底相对的电极，该与衬底相对的电极通常是反射电极）的组合并且通过衬底发射光的EL器件被称为“底发射”。包括不透明衬底和/或不透明衬底电极和透明对电极的组合并且通过对电极发射光的EL器件被称为“顶发射”。在优选实施例中，EL器件是底发射或顶发射的，或者包括两个透明电极且可以在两个方向中发射。
在本发明的一个实施例中，电极即阳极和/或阴极中的至少一个是透明或半透明的。术语“透明电极”表示在可见范围中显示≥50%的光透射率的电极。剩余光因而被反射和/或吸收。术语“半透明电极”表示在可见范围中呈现≥10%且<50%的光透射率的电极。优选地，可见范围中的光具有≥450nm且≤700nm的波长。优选地在对电极的情况中，电极还可以是反射性的。
在优选实施例中，电极由金属、比如碳的金刚石制成，或者包括以下材料中至少之一：氧化铟锡（ITO）、铝、银、ZnO、掺杂的ZnO或氧化物层。更优选地，电极由诸如ITO或ZnO的透明导电氧化物制成。可选地，电极底涂层使用SiO2和/或SiO涂覆以抑制可移动原子或离子从衬底扩散到电极内。在另一实施例中，约8-15nm厚的薄Ag或Au层可以单独使用或与电极层组合地使用。如果金属和/或金属箔用作电极，则它优选地可以起到衬底和/或衬底电极（即阳极和/或阴极）的作用。优选地，电极通过导电体连接到电压/电流源。
在另一实施例中，EL器件是OLED器件，即电致发光发射层包括有机分子。在另一优选实施例中，有机分子包括聚合物（PLED）或小分子（SMOLED）。在另一优选实施例中，EL器件是磷光有机发光二极管（PHOLED）器件。在再一优选实施例中，EL器件包括磷光和荧光发射体的组合（混合OLED）。在又一优选实施例中，OLED是荧光发光二极管。
本发明不限于特定有机分子，只要这种有机分子适合于用作EL器件中的电致发光分子。各种电致发光和/或有机电致发光分子对于本领域技术人员是已知的，所有这些分子旨在被本发明所涵盖。如在本发明中使用的，“电致发光分子”优选地表示“有机电致发光分子”。在优选实施例中，PLED的聚合物是诸如聚对苯乙炔（PPV）或聚芴的衍生物的共轭聚合物，且SMOLED的小分子是有机金属化螯合物，例如Alq3、Alq2p(BAlq)、Ir(ppy)3、Ir(MDQ)2acac和/或诸如a-NPD、TCTA、TBPI、n-MTDATA的共轭树枝状大分子（conjugated dendrimers）。
如上所述，术语“叠层”意味着至少两个电致发光发射层彼此堆叠放置或布置且通过夹层分离。然而，因为本发明的EL器件包括至少两个电致发光发射层，例如为3个，所述发射层中的至少两个相邻发射层需要通过非掺杂夹层分离，这可以获得各种堆叠。在优选实施例中，EL器件包括三个电致发光发射层，所述发射层中仅两个或所有三个发射层通过夹层分离。最优选地，本发明的EL器件包括分别发射红光、绿光和蓝光的三个电致发光发射层。甚至更优选地，这三个电致发光发射层从阳极开始按序依次堆叠。尤为更优选地，仅绿光和蓝光发射电致发光发射层通过夹层分离，而绿光电致发光发射层直接堆叠在红光发射层顶部。这种EL器件非常适合于产生沿着黑体曲线的色移。
所述至少两个电致发光发射层具有不同的发射颜色。这意味着如果本发明的EL器件通过施加电压/电流而被诱导发射光，则该至少两个发射层中的每一个将以不同波长发射光。如果存在n>2个发射层，在≥2且≤n-1个发射层优选地具有不同于其它（多个）发射层的发射颜色。
不同的发射颜色通常通过使用被电子发光发射层包含的不同电致发光分子实现。这种电致发光分子的优选实施例包括发射红光的Ir(MDQ)2acac（(乙酰丙酮)双(2-甲基二苯并[F,H]喹喔啉)合铱）；发射绿光的Ir(ppy)3（三(2-苯基吡啶)合铱）；以及发射蓝光的SpiroDPVBi（4,4-双-2,2-diphenylvinyl-1,1-spirobiphenyl）。
在下文中公开了EL器件的优选实施例，其描述按序依次沉积到衬底上的各层。尤其是，公开了各层的材料和相应厚度且使用下述缩写：α-NPD: N,N0-二苯基-N,N0-二(1-萘基)-1,10-二苯基-4,40-二胺；Ir(MDQ)2(acac): (乙酰丙酮)双(2-甲基二苯并[F,H]喹喔啉)合铱；TBPI: 1,3,5,-三-(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)；TCTA: 4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺；Ir(ppy)3: （三(2-苯基吡啶)合铱）；CBP: 4,4'-双(咔唑-9-基)-联苯；Spiro-DPVBi: 4,4-双-2,2-diphenylvinyl-1,1-spirobiphenyl；BAlq: 双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基酚铝。
在优选实施例中，EL器件包括以下层：ITO，100nm；α-NPD，10nm；α-NPD:10%Ir(MDQ)2acac，10nm；TCTA:15%Ir(ppy)3，10nm；TBPi，3nm；SpiroDPVBi，10nm；BAlq，50nm；LiF，1nm；Al，100nm。
在另一优选实施例中，EL器件包括以下层：ITO，100nm；α-NPD，10nm；α-NPD:10%Ir(MDQ)2acac，10nm；TCTA:15%Ir(ppy)3，10nm；CBP，3nm；SpiroDPVBi，10nm；BAlq，50nm；LiF，1nm；Al，100nm。
在另一优选实施例中，EL器件包括以下层：ITO，100nm；p掺杂层，10nm：α-NPD，10nm；α-NPD:10%Ir(MDQ)2acac，10nm；TCTA:15%Ir(ppy)3，10nm；TBPi，3nm；SpiroDPVBi，10nm；BAlq，50nm；LiF，1nm；Al，100nm。
在又一优选实施例中，EL器件包括以下层：ITO，100nm；α-NPD，10nm；α-NPD:10%Ir(MDQ)2acac，10nm；TCTA:15%Ir(ppy)3，10nm；TBPi，3nm；SpiroDPVBi，10nm；Alq3，50nm；LiF，1nm；Al，100nm。
在又一优选实施例中，电致发光发射层发射互补或近互补颜色，例如黄色和蓝色、红色和绿色或红色和青色。更优选地，至少两个发射层的发射颜色覆盖大部分的可见光光谱。甚至更优选地，存在覆盖大部分的可见光光谱（例如红色、绿色和蓝色）的三个电致发光发射层。这具有这样的优点，可以实现大范围的颜色和白光发射。
在本发明的另一实施例中，器件的颜色可以总是沿着CIE色度图中的线调节。优选地，颜色在蓝色和黄色之间调节或者在蓝色和橘色之间调节，使得所得的颜色接近CIE图的黑体线。这有利地允许例如在“冷”和“暖”白色之间偏移器件的颜色。
EL器件是颜色可调的。“颜色可调”意味着EL器件的光的总光谱或光的光谱分布，即在EL器件中存在的所有电致发光发射层发射的光可以改变。例如，如果EL器件在第一状态中发射蓝色的光，则它可以在第二状态中发射绿色的光。因此，EL器件发射的光的颜色可以从蓝色改变或调节到绿色，或者换句话说，EL器件经过颜色调节以发射绿光而不是蓝光。
如上面所解释，由于薄夹层的原因，与中间夹层交界的两个发射层的电致发光分子穿透夹层且形成界面区域，该界面区域中存在电致发光分子两种物质。换句话说，发生电致发光层的分子的混合。这导致在夹层中创建的电子和空穴的捕获态，通过该捕获态发生电子和空穴的传输。夹层内的电子的迁移率不同于夹层内空穴的迁移率。此外，电子的迁移率的场相关性不同于空穴的迁移率的场相关性。尤其是，对于具有低迁移率的大多数电子传输体，电场相关性远比具有高迁移率的良好空穴传输体强。因此，由于夹层中的电子迁移率的场相关性强于空穴迁移率的场相关性，作为施加到EL器件的场函数的颜色调节是可能的。
EL器件还包括功率和/或电压源。优选地，所述功率和/或电压源连接到EL器件的电极，即阳极和阴极。更优选地，功率和/或电压源提供阳极和阴极之间的DC电压。
在甚至更优选的实施例中，功率和/或电压源适合于向EL器件提供可变电压，由此可以实现EL器件的颜色调节。例如，假设空穴的迁移率优于电子的迁移率，即，夹层中的空穴以较高速度传输，则在第一较低电压，仅更靠近阴极的电致发光层发射光。如果随后电压增加，则增加的电场对电子迁移率的影响比对空穴迁移率的影响大，即，与空穴传输速度的增加相比，夹层中电子传输速度的增加更强。因此，较靠近阳极的电致发光层也开始发射光。
如果较靠近阴极的电致发光层的发射颜色是蓝色，且较靠近阳极的电致发光层的发射颜色是红色，则，通过从较低电压变化到较高电压，EL器件的发射光可以从蓝色调节到二者颜色的混合，例如白色。此外，通过施加较高的电压，EL器件的亮度水平也变化，即，器件发射的光的总量增加。在又一实施例中，可以在低亮度水平且在较低的施加电压时实现天蓝色，而可以在较高亮度水平且在较高的施加电压时实现明亮暖白色。因而，在优选实施例中，颜色可以作为施加的电压和亮度水平的函数而被调节。此外，在所有亮度水平，有可能根据需要和/或以高效率沿着黑体曲线进行颜色偏移。
一般地，使用根据本发明的EL器件可以实现所有颜色变化，由此，优选地，颜色位于CIE图中的一条线上。
在另一优选实施例中，功率和/或电压源适合于向EL器件提供脉冲驱动方案，其中变化的电压施加到EL器件的两个或更多个电致发光层。优选地，施加的电压是矩形电压。通过这些手段，即调节单个电致发光层的发射强度，可以在EL器件的恒定亮度水平实现EL器件的颜色调节。
脉冲驱动方案优选地包括施加到颜色可调EL器件的一系列脉冲，优选地矩形脉冲。优选地，频率处于kHz的范围，更优选地≥100Hz且≤3kHz。施加的电压因此在时间间隔t2的0V和在时间间隔t1的优选地≥2V且≤20V的电压V之间变化。占空比定义为t1除以t1+t2的比例。因此100%的占空比意味着电压总是接通。50%的占空比意味着接通和断开时间t1和t2相等。零占空比意味着器件切断。
非掺杂夹层造成电子和空穴传输的势垒。换句话说，如果第一电致发光层和夹层之间以及第二电致发光层和夹层之间的能量势垒具有一定幅度，优选地≥0.4eV，则跨越夹层的电子和空穴传输是困难的。如果通过将包含在两个电致发光层（与夹层交界）中的电致发光分子混合而在夹层中引入捕获态，则电子和空穴的传输经由这些捕获态可以非常容易地发生。
夹层由可以用作电子和空穴传输的势垒的任意合适材料组成且允许由交界的电致发光层包含的电致发光分子的穿透。在优选实施例中，夹层包括导致夹层和交界的电致发光层之间的≥0.2eV、≥0.3eV、≥0.4eV、≥0.5eV或≥0.7eV的能量势垒的材料。在甚至更优选的实施例中，夹层包括TBPBi（1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯）和/或CBP（4,4'-双(咔唑-9-基)-联苯）。
夹层的厚度需要处于某一范围内以允许形成包括在该至少两个电致发光发射层中的每一个中存在的电致发光分子的界面区域。在这些条件下，夹层不是严格封闭的且包含在相邻发射层中的电致发光分子可以通过所述分子的混合而在夹层内形成捕获态。换句话说，电致发光分子用于掺杂夹层。在本发明的又一实施例中，夹层具有约≥0.5nm且约≤30nm、≥1nm且约≤10nm，优选地约≥1nm且约≤8nm，约≥5nm且约≤8nm、或约≥2nm且约≤5nm且最优选地约≥2nm且约≤3nm的厚度。这具有的优点为：通过结合来自与夹层交界的电致发光层的电致发光分子，可以在夹层中最有效地形成捕获态。因而，不需要制作掺杂夹层。此外，已经显示：尽管约≥5nm且约≤8nm夹层的厚度已经提供良好的颜色可调节性，约≥2nm且约≤3nm的夹层厚度导致最佳结果。因而，调节范围是夹层厚度的函数，其中约≥2nm且约≤3nm的夹层导致最宽的调节范围。
在又一实施例中，EL器件还包括沉积在与衬底相对的电极上的至少一个盖层。在优选实施例中，以第一电极开始，在衬底上沉积EL器件的不同层，且在第二电极顶部上沉积盖层以便密封和保护器件免受例如湿气影响。
在优选实施例中，盖层和/或衬底是透明或半透明的。术语“透明”意味着在可见范围中显示≥50%透射率的衬底和/或盖层。剩余的光因而被反射和/或吸收。术语“半透明”表示在可见范围中呈现≥10%且<50%光透射率的衬底和/或盖层。优选地，可见范围中的光具有≥450nm且≤700nm的波长。
在另一优选实施例中，衬底和/或盖层由玻璃、陶瓷制成和/或包括金和银至少之一。用于衬底和/或盖层的另外优选材料包括聚合物薄片（sheet）或箔，更优选地具有合适的湿气和氧气阻挡层以基本防止湿气和/或氧气进入EL器件。在另一实施例中，使用不透明衬底和/或盖层，诸如由金属和/或金属箔制成的衬底和/或盖层。衬底和/或盖层还可以包括附加层，例如，用于诸如光耦出增强等光学目的。
衬底和/或盖层可以具有任意合适的几何、形状或者形式，但是优选地是平的，且如果利用柔性材料，衬底和/或盖层可以成形或弯曲成所需的任意三维形状。
在另一方面中，本发明涉及在器件的变化亮度用于调节根据本发明的电致发光器件或者光源、灯、日光灯、监控器或电视机的颜色的方法。优选地通过改变施加到EL器件的电极的电压，例如，借助于连接到EL器件的电极即阳极和阴极的电压源，实现这种颜色调节。如上面更详细地解释，电子的迁移率比空穴的迁移率更依赖于施加的电场。因此，电压中的变化主要影响电子的迁移率，即夹层中电子传输速度的增加。
在另一方面中，本发明涉及用于在器件的恒定亮度调节根据本发明的电致发光器件或者光源、灯、日光灯、监控器或电视机的颜色的方法。这种颜色调节优选地通过向器件应用脉冲驱动方案实现。
在另一方面中，本发明涉及制作根据本发明的电致发光器件的方法，包括以下步骤：提供衬底；以及按序依次在衬底上沉积第一电极、包括电致发光分子且具有不同发射颜色的至少两个电致发光发射层和布置在至少两个相邻发射层之间夹层的叠层、以及第二电极。夹层是非掺杂夹层且具有≥0.5nm且≤30nm的厚度，夹层中的电子迁移率不同于夹层中的空穴迁移率，夹层中电子迁移率的场相关性不同于夹层中空穴迁移率的场相关性。提供连接到电极的功率和/或电压源，且该功率和/或电压源适合于向电致发光器件提供用于调节电致发光器件的颜色的可变电压和/或脉冲驱动方案，使得电致发光器件在恒定或变化的亮度水平是颜色可调的。
在优选实施例中，三个电致发光发射层（该电致发光发射层中仅两个或所有三个通过夹层分离）沉积为叠层。甚至更优选地，分别发射红色、绿色和蓝色光的三个电致发光发射层（该电致发光发射层中仅两个或所有三个通过夹层分离）沉积为叠层。最优选地，仅绿光和蓝光发射电致发光发射层通过夹层分离，而绿光电致发光发射层直接堆叠在红色发射层顶部上。
可以通过任意适当的方式沉积电极。优选地，使用用于气相沉积的真空处理系统沉积电极。在另外的实施例中，气相沉积选自包括下述的群组：诸如蒸发或溅射的物理气相沉积（PVD）、化学气相沉积（CVD）、低压CVD（LPCVD）或等离子体增强CVD（PECVD）。优选地，气相沉积是LPCVD或PECVD。在另外优选实施例中，气相沉积是沉积金属氧化物，更优选地是沉积ZnO或氧化铟锡（ITO）。ITO或ZnO层显示最佳性能。最优选地，气相沉积是ZnO或ITO LPCVD，或者ZnO或ITO PECVD，或者ZnO或ITO溅射工艺。
用于沉积电致发光层的各种方法对于本领域技术人员是已知的，所有这些方法旨在被本发明涵盖。基于小分子的电致发光层优选地通过PVD、OVPD沉积。可以用于小分子OLED的优选沉积技术包括来自坩锅的有机材料的真空热蒸发（VTE）和/或有机气相沉积（OVPD），其中有机材料借助于气流传输到衬底。这些技术允许对夹层厚度的精确控制。尤其是，OVPD技术允许极好的厚度控制且还允许控制夹层的膜形貌。在另外优选实施例中，基于聚合物即较大长度分子的电致发光层首先溶解在合适的溶剂中且随后通过印刷或旋涂方法沉积。
附图说明
本发明的这些和其它方面将从此后描述的实施例显见且得到阐述。
在附图中：
图1示出包括夹层的电致发光器件的能级图的示意图。
图2示出具有变化厚度的夹层的OLED器件的能级图的示意图。
图3示出根据本发明的OLED器件的叠层的示意图。
图4示出用于根据本发明的OLED器件的脉冲驱动方案。
图5示出取决于驱动电压的根据本发明的颜色可调OLED器件的CIE1931颜色坐标x和y。
图6示出根据本发明的颜色可调OLED的亮度作为占空比和电压的函数。
具体实施方式
图1示出包括夹层2和发射不同颜色的两个电致发光发射层1、3的电致发光器件的能级图。阳极（未示出）位于发射层1的左边，阴极（未示出）位于发射层3的右边。
非掺杂夹层2用作势垒层且本身使得电子和空穴经由势垒的传输困难。在图1A中可以看出，发射层1和夹层2之间传输的能量势垒（ΔE12）以及发射层3和夹层2之间传输的能量势垒（ΔE32）相当高且典型地处于至少0.4eV量级的范围内。
图1B中根据本发明的非掺杂夹层2具有这样的厚度，其允许形成界面区域，该界面区域包括在通过夹层分离的至少两个电致发光发射层1、3中的每一个中存在的电致发光分子。这样，捕获态被引入夹层（虚线指示），经由这些捕获态有利于在夹层中容易地传输电子和空穴。
因为夹层中存在的电致发光分子源于与夹层交界的两个发射层，与夹层相邻的两个发射层的LUMO和HOMO水平与夹层中附加捕获水平的能量级对准。因此，电子和空穴的传输得到明显改善。
图2示出具有可变厚度的夹层的OLED器件的能级图。示出了具有两个电致发光发射层1、3的OLED器件，其中发射层1发射橘色光且发射层3发射互补颜色的蓝色光。
在图2A中，不存在夹层2且因此不存在能级对准。因为空穴（箭头4指示）的迁移率优于电子（箭头5指示）的迁移率，发射带处于右手边的发射层3中。因此，没有夹层，仅发射层3将发射光，即在本情况中发射蓝光。因此，电荷平衡以及因此复合区域的位置可以作为施加电压的函数而被调节。
图2B示出根据本发明的OLED器件的能级图，其中非掺杂夹层2具有约≥2nm且约≤3nm的厚度，这允许形成包括由夹层分离的至少两个电致发光发射层1、3中的每一个中存在的电致发光分子的界面区域。因而，通过将相邻发射层1、3的电致发光分子掺杂到薄夹层内，在夹层2内产生捕获态。经由引入到夹层中的捕获态发生电子和空穴的传输。因为夹层中的电子迁移率比空穴迁移率更强地依赖于场，作为施加的场的函数的颜色调节是可能的，例如，从3.3V到4.5V的变化。在这种情况中，OLED器件的光的颜色将从浅篮色调节为白色。
图2C示出OLED器件的能级图，其中非掺杂夹层2具有约10nm的厚度且造成用于空穴传输的势垒。因此，仅在发射层1中发生发射，即，OLED器件发射橘色光。
图3示意性示出根据本发明的OLED器件的叠层，其中存在发射红色、绿色和蓝色光的三个电致发光发射层，其中夹层2沉积在绿色和蓝色发射层之间。叠层包括9层，以使用CVD技术沉积在衬底（未示出）上的约100nm（底部）厚度的ITO阳极开始。堆叠到ITO阳极上的下述层是可见的：厚度约为10nm的α-NPD层、厚度约为10nm的α-NDP:10％Ir(MDQ)2acac层、厚度约为10nm的TCTA:15%Ir(ppy)3层、厚度约为3nm的TBPi夹层2、厚度约为10nm的SpiroDPVBi层、厚度约为50nm的BAlq层、厚度约为1nm的LiF层以及厚度约为100nm的Al层。
图4示出用于根据本发明的OLED器件的脉冲驱动方案，其中一系列矩形脉冲施加到颜色可调OLED器件。频率被设置为约1kHz。施加的电压在t2的0V和在t1的约10V之间变化。在本实例中占空比约为60％。
图5示出取决于驱动电压的根据本发明的颜色可调OLED器件的CIE1931颜色坐标x和y。
图5A示出夹层厚度为3nm的颜色可调OLED的作为占空比和电压函数的CIE1931 x坐标。颜色与占空比无关，这意味着颜色和亮度可以被独立地控制。
图5B示出颜色可调OLED的作为占空比和电压函数的CIE1931 y坐标。同样，颜色与占空比无关，这意味着颜色和亮度可以被独立地控制。
总而言之，很明显，根据本发明的OLED器件的x和y CIE 1931颜色坐标与占空比无关且仅依赖于驱动电压（V）。因此，颜色可调器件的颜色和亮度可以被独立地控制。此外，具有3nm夹层厚度的根据本发明的OLED器件的电流和功率效率在低和高亮度水平都极好。
图6示出根据本发明的颜色可调OLED的亮度作为占空比和电压的函数。可以看出，有可能容易地在3.6和4.5V之间改变电压，且通过在90％至10％之间改变占空比保持亮度恒定在约1000Cd/m2。因而，本发明的EL器件在恒定亮度具有不同发射颜色的操作是可能的。
尽管已经在附图或上述描述中详细说明和描述了本发明，但这种说明和描述应当理解为说明性或示范性而非限制性的；本发明不限于公开的实施例。
通过研究附图、公开内容以及所附权利要求，本领域技术人员在实施所要求保护的发明时可以理解和实现所披露实施例的其它变形。在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在互不相同的从属权利要求中记载的某些措施的这一纯粹事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何参考符号不应理解为限制范围。

Claims (13)

1.一种电致发光器件，包括：衬底、两个电极和叠层，该叠层包括至少两个电致发光发射层（1，3）和布置在具有不同发射颜色的至少两个相邻电致发光发射层之间的至少一个夹层（2），其中电致发光发射层（1，3）包括电致发光分子，其中夹层（2）是非掺杂夹层且具有允许形成界面区域的≥0.5nm且≤30nm的厚度，该界面区域包括在通过夹层分离的至少两个电致发光发射层（1，3）中的每一个中存在的电致发光分子的混合，夹层中的电子迁移率不同于夹层中的空穴迁移率，夹层中电子迁移率的场相关性不同于夹层中空穴迁移率的场相关性，该电致发光器件还包括功率和/或电压源，该功率和/或电压源连接到电极且适合于向电致发光器件提供用于调节电致发光器件的颜色的可变电压和/或脉冲驱动方案，使得电致发光器件在恒定或变化的亮度水平是颜色可调的。
2.根据权利要求1所述的电致发光器件，
其中所述电极中的至少一个是透明或半透明的。
3.根据权利要求1所述的电致发光器件，
其中该电致发光器件是OLED器件，该OLED器件包括具有有机电致发光分子的至少两个电致发光发射层。
4.根据权利要求1所述的电致发光器件，
其中发射颜色是互补颜色。
5.根据权利要求1所述的电致发光器件，
其中该衬底选自包括下述的群组：透明或半透明衬底、玻璃衬底、柔性衬底和/或聚合物衬底。
6.包括根据权利要求1所述的电致发光器件的光源。
7.包括根据权利要求1所述的电致发光器件的灯。
8.包括根据权利要求1所述的电致发光器件的日光灯。
9.包括根据权利要求1所述的电致发光器件的监视器。
10.包括根据权利要求1所述的电致发光器件的电视机。
11.调节根据权利要求4或5的电致发光器件的颜色或根据权利要求6的光源、权利要求7的灯、权利要求8的日光灯、权利要求9的监视器或权利要求10的电视机的颜色的方法，其中改变了施加到电极的电压以便在变化亮度级调节颜色。
12.调节根据权利要求4或5的电致发光器件的颜色或根据权利要求6的光源、权利要求7的灯、权利要求8的日光灯、权利要求9的监视器或权利要求10的电视机的颜色的方法，其中向电致发光器件应用脉冲驱动方案以便在恒定亮度级调节颜色。
13.用于制作根据权利要求1-5中任一项所述的电致发光器件的方法，包括以下步骤：
a)提供衬底；以及
b)按序依次在衬底上沉积：第一电极、包括电致发光分子且具有不同发射颜色的至少两个电致发光发射层和布置在至少两个相邻发射层之间的夹层的叠层、以及第二电极，
其中夹层是非掺杂夹层并具有允许形成界面区域的≥0.5nm且≤30nm的厚度，该界面区域包括在通过夹层分离的至少两个电致发光发射层中的每一个中存在的电致发光分子的混合，夹层中的电子迁移率不同于夹层中的空穴迁移率，夹层中电子迁移率的场相关性不同于夹层中空穴迁移率的场相关性，
c)提供功率和/或电压源，该功率和/或电压源连接到电极且适合于向电致发光器件提供用于调节电致发光器件的颜色的可变电压和/或脉冲驱动方案，使得电致发光器件在恒定或变化的亮度水平是颜色可调的。
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