CN104638137A - 有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的一种有机电致发光器件，该器件设置有多个有机电致发光单元，在相邻的两个有机电致发光单元之间包含一电荷生成层，该电荷生成层中又包含N型半导体层、第一P型半导体层及第二P型半导体层。其中，N型半导体层有利于电子传输和注入，该第一P型半导体层和第二P型半导体层有利于空穴的注入，且该电荷生成层的各层的功函均不相同，形成了电子的势垒的逐步降低。本发明通过上述设置不仅提高了电荷分离的效率，而且提高了电子传输的效率，不仅降低整个有机电致发光器件的驱动电流，有利于提高发光效率，即使在同等驱动电流的作用下，发光效率也更高，而且更方便制备，降低了制备工艺的复杂性。

Description

有机电致发光器件及其制备方法

技术领域

本发明涉及有机电致发光器件领域，尤其涉及一种有机电致发光器件及其制备方法。

背景技术

有机电致发光(OLED，Organic Light Emission Diode)，具有亮度高、材料选择范围宽、驱动电压低、全固化主动发光等特性，同时拥有高清晰、广视角，以及响应速度快等优势，是一种极具潜力的显示技术和光源，符合信息时代移动通信和信息显示的发展趋势，以及绿色照明技术的要求，是目前国内外众多研究者的关注重点。

尽管全世界各国的科研人员通过选择合适的有机材料和合理的器件结构设计，已使器件性能的各项指标得到了很大的提升，但传统的驱动发光器件的电流需要较大，器件发光效率较低，限制了其进一步应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种有机电致发光器件，用于解决现有技术中传统的驱动发光器件的电流较大，器件发光效率较低的问题。

本发明的目的还在于提供一种有机电致发光器件的制备方法，用于制备上述有机电致发光器件。

为达成上述目的，本发明的一种有机电致发光器件，包括基板、依次层叠设于所述基板的一个表面上的阳极层、第一有机电致发光单元、电荷生成层、第二有机电致发光单元及阴极层；

其中，所述第一有机电致发光单元包括依次层叠设于阳极层表面上的第一空穴传输层、第一发光层及第一电子传输层；

所述电荷生成层包括依次层叠设于所述第一电子传输层表面上的N型半导体层、第一P型半导体层及第二P型半导体层；

所述第二有机电致发光单元包括依次层叠设于所述第二P型半导体层表面上的第二空穴传输层、第二发光层及第二电子传输层。

在本发明一实施例中，所述N型半导体层的材质为由有机材料掺杂掺杂剂组成的有机混合材料；在所述有机混合材料中，所述掺杂剂占所述有机材料的重量百分比为5wt%～30wt%；所述有机材料为8-羟基喹啉铝、4,7-二苯基-邻菲咯啉、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯或2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲中的任意一种；所述掺杂剂为Li₂CO₃、LiN₃、CsN₃或Cs₂CO₃中的任意一种；所述N型半导体层的厚度为5～10nm。

在本发明一实施例中，所述第一P型半导体层的材质为NiO或AgO中的任意一种，厚度为3～8nm；所述第二P型半导体层的材质为2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯，厚度为5～10nm。

在本发明一实施例中，所述第一空穴传输层和第二空穴传输层的材质相同或不同地选自N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺或N,N,N',N’-四甲氧基苯基)-对二氨基联苯；所述第一空穴传输层和第二空穴传输层的厚度均为20～80nm。

在本发明一实施例中，所述第一电子传输层和第二电子传输层的材质相同或不同地选自4,7-二苯基-邻菲咯啉、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯或2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲；所述第一电子传输层和第二电子传输层的厚度均为10～40nm。

在本发明一实施例中，所述第一发光层和第二发光层的材质为发光材料、或者由主体材料掺杂相同或不同的所述发光材料组成的掺杂混合材料；在所述掺杂混合材料中，所述发光材料占所述主体材料的重量百分比为5wt%～15wt%；所述发光材料为荧光材料或磷光材料；

其中，所述荧光材料选自4-（二腈甲基）-2-丁基-6-（1,1,7,7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基）-4H-吡喃、二甲基喹吖啶酮、5,6,11,12-四苯基萘并萘、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素、4,4'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯、4,4'-双[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯或4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯中的任意一种或几种；

所述磷光材料选自双（4,6-二氟苯基吡啶-N,C2）吡啶甲酰合铱、双（4,6-二氟苯基吡啶）-四（1-吡唑基）硼酸合铱、双(4,6-二氟-5-氰基苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酸合铱、二(2′,4′-二氟苯基)吡啶](四唑吡啶)合铱、二（2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉）（乙酰丙酮）合铱、二（1-苯基异喹啉）（乙酰丙酮）合铱、乙酰丙酮酸二（2-苯基吡啶）铱、三（1-苯基-异喹啉）合铱及三（2-苯基吡啶）合铱中的任意一种或几种；

所述主体材料选自4,4'-二(9-咔唑)联苯、8-羟基喹啉铝、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯或N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺中的任意一种；

所述第一发光层和第二发光层的厚度均为5～30nm。

在本发明一实施例中，所述阴极层的材质选自金属Ag、Al、Mg-Al合金或Mg-Ag合金中的任意一种；所述阴极层的厚度为70～200nm。

在本发明一实施例中，所述阳极层的材质为方块电阻为5～100Ω/□的氧化铟锡（ITO）或铟掺杂氧化锌（IZO）。

本发明的一种有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：

提供基板，洗净、干燥，备用；

在基板的一个表面上制备阳极层，完成后并清洗干净；

采用真空蒸镀技术，在所述阳极层表面上依次层叠蒸镀第一空穴传输层、第一发光层及第一电子传输层，完成后获得第一有机电致发光单元；

采用真空蒸发技术，在所述第一电子传输层表面上依次层叠蒸镀N型半导体层、第一P型半导体层及第二P型半导体层，完成后获得电荷生成层；

采用真空蒸镀技术，在所述第二P型半导体层表面上依次层叠蒸镀第二空穴传输层、第二发光层及第二电子传输层，完成后获得第二有机电致发光单元；及

采用真空蒸镀技术，在所述第二电子传输层表面上制备阴极层；

待上述制备步骤完成后，即得所述有机电致发光器件。

在本发明一实施例中，所述真空蒸镀和真空蒸发技术的蒸发速度均为0.01～1nm/s。

在本发明一实施例中，所述真空蒸镀和真空蒸发技术的真空度均为1×10^-5～1×10^-3Pa。

综上所述，本发明的一种有机电致发光器件具有以下优点：设置有多个有机电致发光单元，在相邻的两个有机电致发光单元之间包含一电荷生成层，该电荷生成层中又包含N型半导体层、第一P型半导体层及第二P型半导体层。其中，第二P型半导体层选用的有机材料的功函高达5.7eV，将非常有利于空穴的注入；N型半导体层的材质为有机混合材料，不会产生向第一P型半导体层扩散的问题，将非常有利于电荷的分离和电子的传输与注入；但是由于N型半导体层的功函一般在3～4eV之间，两者相差较大，会导致电子和空穴在分离后的传输受到部分限制，于是在第二P型半导体层和N型半导体层之间又增加了一层第一P型半导体层，该层的功函低于第二P型半导体层，将更有利于空穴的分离和传输，且该层的材质为无机材料，也进一步阻止了N型半导体层中的掺杂剂向第二P型半导体层的扩散；此外，由于该电荷生成层各层的功函均不相同，形成了电子的势垒的逐步降低，有利于电荷的分离。本发明通过上述设置不仅提高了电荷分离的效率，而且提高了电子传输的效率；不仅降低了整个有机电致发光器件的驱动电流，有利于提高发光效率，即使在同等驱动电流的作用下，发光效率也更高，而且通过选用方便真空蒸镀的有机材料，进一步降低了制备工艺的复杂性。

附图说明

图1为本发明的有机电致发光器件的结构示意图。

图2为本发明的实施例1和对比例1所制备的有机电致发光器件的亮度-电流密度特性曲线。

其中，附图标记说明如下：

1         有机电致发光器件

10        基板

20        阳极层

30        第一有机电致发光单元

301      第一空穴传输层

302      第一发光层

303      第一电子传输层

40       电荷生成层

401      N型半导体层

402      第一P型半导体层

403      第二P型半导体层

50       第二有机电致发光单元

501      第二空穴传输层

502      第二发光层

503      第二电子传输层

60       阴极层

具体实施方式

以下参考附图1～2，对本发明的一种有机电致发光器件及其制备方法予以进一步地详尽阐述。

如图1所示，该有机电致发光器件1包括：基板10、依次层叠设于基板10的一个表面上的阳极层20、第一有机电致发光单元30、电荷生成层40、第二有机电致发光单元50及阴极层60。

其中，第一有机电致发光单元30包括依次层叠设于阳极层20表面上的第一空穴传输层301、第一发光层302及第一电子传输层303；

电荷生成层40包括依次层叠设于第一电子传输层303表面上的N型半导体层401、第一P型半导体层402及第二P型半导体层403；

第二有机电致发光单元50包括依次层叠设于第二P型半导体层403表面上的第二空穴传输层501、第二发光层502及第二电子传输层503。

以下结合实施例1～3对本发明的有机电致发光器件1及其制备方法作具体说明：

实施例1

如图1所示，本实施例1的有机电致发光器件1包括：基板10、阳极层20、由第一空穴传输层301、第一发光层302及第一电子传输层303组成的第一有机电致发光单元30、由N型半导体层401、第一P型半导体层402及第二P型半导体层403组成的电荷生成层40、由第二空穴传输层501、第二发光层502及第二电子传输层503组成的第二有机电致发光单元50、以及阴极层60。

上述有机电致发光器件1的制备方法包括以下步骤：

提供一玻璃作为基板10，洗净干燥后备用。

在基板10的一个表面上制备一层ITO导电薄膜，即阳极层20，完成后并清洗干净，该阳极层20的方块电阻为5Ω/□。

采用真空蒸镀技术在阳极层20表面上制备一层第一有机电致发光单元30：

在真空度为1×10^-5Pa的真空镀膜系统中，在阳极层20表面上制备一层厚度为20nm的第一空穴传输层301，所用材质为NPB，NPB的蒸发速度为0.1nm/s；

在真空度为1×10^-5Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第一空穴传输层301表面上制备一层厚度为30nm的第一发光层302，所用材质为NPB以及掺杂在NPB中的Ir(MDQ)2(acac)，Ir(MDQ)2(acac)与NPB的重量百分比为10：100，其中，Ir(MDQ)2(acac)的蒸发速度为0.1nm/s，NPB的蒸发速度为1nm/s；

在真空度为1×10^-5Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第一发光层302表面上制备一层厚度为10nm的第一电子传输层303，所用材质为Bphen，Bphen的蒸发速度为0.1nm/s。

采用真空蒸发技术在第一电子传输层303表面上制备一层电荷生成层40：

首先采用真空蒸发技术，在第一电子传输层303表面上制备一层厚度为5nm的N型半导体层401，所用材质为Bphen以及掺杂在Bphen中的Li₂CO₃，Li₂CO₃与Bphen的重量百分比为5：100，其中，Li₂CO₃的蒸发速度为0.01nm/s，Bphen的蒸发速度为0.2nm/s；

然后采用电子束蒸发技术，在N型半导体层401表面上制备一层厚度为3nm的第一P型半导体层402，所用材质为NiO，蒸发速度为0.01nm/s；

最后采用电子束蒸发技术，在第一P型半导体层402表面上制备一层厚度为10nm的第二P型半导体层403，所用材质为HAT-CN，蒸发速度为0.5nm/s。

采用真空蒸镀技术在第二P型半导体层403表面上制备一层第二有机电致发光单元50：

在真空度为1×10^-5Pa的真空镀膜系统中，在第二P型半导体层403表面上制备一层厚度为40nm的第二空穴传输层501，所用材料为m-MTDATA，m-MTDATA的蒸发速度为0.5nm/s；

在真空度为1×10^-4Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第二空穴传输层501表面上制备一层厚度为20nm的第二发光层502，所用材质为CBP以及掺杂在CBP中的FIr6，FIr6与CBP的重量百分比为15：100，其中FIr6的蒸发速度为0.15nm/s，CBP的蒸发速度为1nm/s；

在真空度为1×10^-4Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第二发光层502表面上制备一层厚度为30nm的第二电子传输层503，所用材质为Bphen，Bphen的蒸发速度为0.5nm/s。

在真空度为1×10^-4Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第二电子传输层503表面上制备一层厚度为100nm的阴极层60，所用材质为金属Mg-Al合金，金属的蒸发速度均为1nm/s。

待上述制备步骤完成后，即得所述有机电致发光器件1。

实施例2

如图1所示，本实施例2的有机电致发光器件1包括：基板10、阳极层20、由第一空穴传输层301、第一发光层302及第一电子传输层303组成的第一有机电致发光单元30、由N型半导体层401、第一P型半导体层402及第二P型半导体层403组成的电荷生成层40、由第二空穴传输层501、第二发光层502及第二电子传输层503组成的第二有机电致发光单元50、以及阴极层60。

上述有机电致发光器件1的制备方法包括以下步骤：

提供一玻璃作为基板10，洗净干燥后备用。

在基板10的一个表面上制备一层IZO导电薄膜，即阳极层20，完成后并清洗干净，该阳极层20的方块电阻为100Ω/□。

采用真空蒸镀技术在阳极层20表面上制备一层第一有机电致发光单元30：

在真空度为1×10^-3Pa的真空镀膜系统中，在阳极层20表面上制备一层厚度为80nm的第一空穴传输层301，所用材料为MeO-TPD，MeO-TPD的蒸发速度为1nm/s；

在真空度为1×10^-3Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第一空穴传输层301表面上制备一层厚度为5nm的第一发光层302，所用材质为Alq3以及掺杂在Alq3中的DCJTB，DCJTB与Alq3的重量百分比为5：100，其中DCJTB的蒸发速度为0.05nm/s，Alq3的蒸发速度为0.2nm/s；

在真空度为1×10^-3Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第一发光层302表面上制备一层厚度为20nm的第一电子传输层303，所用材质为TPBi，TPBi的蒸发速度为1nm/s。

采用真空蒸发技术在第一电子传输层303表面上制备一层电荷生成层40：

首先采用真空蒸发技术，在第一电子传输层303表面上制备一层厚度为10nm的N型半导体层401，所用材质为TPBi以及掺杂在TPBi中的Cs₂CO₃，Cs₂CO₃与TPBi的重量百分比为30：100，其中，Cs₂CO₃的蒸发速度为0.1nm/s，TPBi的蒸发速度为0.3nm/s；

然后采用电子束蒸发技术，在N型半导体层401表面上制备一层厚度为8nm的第一P型半导体层402，所用材质为AgO，蒸发速度为0.5nm/s；

最后采用电子束蒸发技术，在第一P型半导体层402表面上制备一层厚度为5nm的第二P型半导体层403，所用材质为HAT-CN，蒸发速度为0.01nm/s。

采用真空蒸镀技术在第二P型半导体层403表面上制备一层第二有机电致发光单元50：

在真空度为1×10^-3Pa的真空镀膜系统中，在第二P型半导体层403表面上制备一层厚度为80nm的第二空穴传输层501，所用材料为MeO-TPD，MeO-TPD的蒸发速度为1nm/s；

在真空度为1×10^-3Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第二空穴传输层501表面上制备一层厚度为5nm的第二发光层502，所用材质为DPVBi，DPVBi的蒸发速度为0.05nm/s；

在真空度为1×10^-3Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第二发光层502表面上制备一层厚度为40nm的第二电子传输层503，所用材质为TPBi，TPBi的蒸发速度为1nm/s。

在真空度为1×10^-3Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第二电子传输层503上制备一层厚度为200nm的阴极层60，所用材质为金属Al，金属的蒸发速度为0.2nm/s。

待上述制备步骤完成后，即得所述有机电致发光器件1。

实施例3

如图1所示，本实施例3的有机电致发光器件1包括：基板10、阳极层20、由第一空穴传输层301、第一发光层302及第一电子传输层303组成的第一有机电致发光单元30、由N型半导体层401、第一P型半导体层402及第二P型半导体层403组成的电荷生成层40、由第二空穴传输层501、第二发光层502及第二电子传输层503组成的第二有机电致发光单元50、以及阴极层60。

上述有机电致发光器件1的制备方法包括以下步骤：

提供一玻璃作为基板10，洗净干燥后备用。

在基板10的一个表面上制备一层ITO导电薄膜，即阳极层20，完成后并清洗干净，该阳极层20的方块电阻为50Ω/□。

采用真空蒸镀技术在阳极层20表面上制备一层第一有机电致发光单元30：

在真空度为1×10^-4Pa的真空镀膜系统中，在阳极层20表面上制备一层厚度为50nm的第一空穴传输层301，所用材质为TPD，TPD的蒸发速度为1nm/s；

在真空度为1×10^-4Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第一空穴传输层301表面上制备一层厚度为15nm的第一发光层302，所用材质为CBP以及掺杂在CBP中的FIrpic，FIrpic与CBP的重量百分比为15：100，其中，FIrpic的蒸发速度为0.15nm/s，CBP的蒸发速度为1nm/s；

在真空度为1×10^-4Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第一发光层302表面上制备一层厚度为15nm的第一电子传输层303，所用材质为BCP，BCP的蒸发速度为0.5nm/s。

采用真空蒸发技术在第一电子传输层303表面上制备一层电荷生成层40：

首先采用真空蒸发技术，在第一电子传输层303表面上制备一层厚度为8nm的N型半导体层401，所用材质为BCP以及掺杂在BCP中的LiN₃，LiN₃与BCP的重量百分比为20：100，其中，LiN₃的蒸发速度为0.1nm/s，BCP的蒸发速度为0.5nm/s；

然后采用电子束蒸发技术，在N型半导体层401表面上制备一层厚度为5nm的第一P型半导体层402，所用材质为NiO，蒸发速度为0.2nm/s；

最后采用电子束蒸发技术，在第一P型半导体层402表面上制备一层厚度为8nm的第二P型半导体层403，所用材质为HAT-CN，蒸发速度为0.2nm/s。

采用真空蒸镀技术在第二P型半导体层403表面上制备一层第二有机电致发光单元50：

在真空度为1×10^-4Pa的真空镀膜系统中，在第二P型半导体层403表面上制备一层厚度为20nm的第二空穴传输层501，所用材质为NPB，NPB的蒸发速度为0.1nm/s；

在真空度为1×10^-4Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第二空穴传输层501表面上制备一层厚度为30nm的第二发光层502，所用材质为DMQA，DMQA的蒸发速度为0.5nm/s；

在真空度为1×10^-4Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第二发光层502表面上制备一层厚度为20nm的第二电子传输层503，所用材质为Bphen，Bphen的蒸发速度为0.1nm/s。

在真空度为1×10^-4Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第二电子传输层503上制备一层厚度为70nm的阴极层60，所用材质为金属Ag，金属的蒸发速度为1nm/s。

待上述制备步骤完成后，即得所述有机电致发光器件1。

在本发明的另一实施例中，N型半导体层401的有机混合材料中的有机材料还可以用8-羟基喹啉铝（Alq₃）替代，掺杂剂还可以用叠氮化铯（CsN₃）替代。

在本发明的另一实施例中，第一发光层302和第二发光层502的掺杂混合材料中的发光材料还可以用荧光材料中的5,6,11,12-四苯基萘并萘（Rubrene）、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素(C545T)、4,4'-双[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯(DPAVBi)、4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯(BCzVBi)、或者磷光材料中的双(4,6-二氟-5-氰基苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酸合铱(FCNIrpic)、二(2′,4′-二氟苯基)吡啶](四唑吡啶)合铱（FIrN4）、二（1-苯基异喹啉）（乙酰丙酮）合铱（Ir(piq)2(acac)）、乙酰丙酮酸二（2-苯基吡啶）铱（Ir(ppy)2(acac)）、三（1-苯基-异喹啉）合铱（Ir(piq)3）、三（2-苯基吡啶）合铱(Ir(ppy)3)中的一种或几种替代；主体材料还可以用1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯（TPBi）替代。

在本发明的另一实施例中，阴极层60的材质还可以用金属Mg-Ag合金替代。

在本发明的另一实施例中，该有机电致发光器件1还可以在阳极层20表面上交替制备第一有机电致发光单元30和电荷生成层40若干次，并不以上述为限。

对比例1

取消实施例1、2、3所制备的有机电致发光器件的电荷生成层40，将原有的两层发光层紧密层叠制备，即本对比例1的有机电致发光器件1包括：基板10、阳极层20、第一空穴传输层301、第一发光层302、第二发光层502、第一电子传输层303以及阴极层60。

上述有机电致发光器件1的制备方法包括以下步骤：

提供一玻璃作为基板10，洗净干燥后备用；

在基板10的一个表面上制备一层ITO导电薄膜，即阳极层20，完成后并清洗干净，该阳极层20的方块电阻为5Ω/□；

在真空度为1×10^-5Pa的真空镀膜系统中，在阳极层20表面上制备一层厚度为20nm的第一空穴传输层301，所用材质为NPB，NPB的蒸发速度为0.1nm/s；

在真空度为1×10^-5Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第一空穴传输层301表面上制备一层厚度为10nm的第一发光层302，所用材质为NPB以及掺杂在NPB中的Ir(MDQ)2(acac)，Ir(MDQ)2(acac)与NPB的重量百分比为10：100，其中，Ir(MDQ)2(acac)的蒸发速度为0.1nm/s，NPB的蒸发速度为1nm/s；

在真空度为1×10^-5Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第一发光层302表面上制备一层厚度为10nm的第二发光层502，所用材质为CBP以及掺杂在CBP中的FIr6，FIr6与CBP的重量百分比为15：100，其中，FIr6的蒸发速度为0.15nm/s，CBP的蒸发速度为1nm/s；

在真空度为1×10-⁴Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第二发光层502表面上制备一层厚度为30nm的第一电子传输层303，所用材质为Bphen，Bphen的蒸发速度为0.1nm/s；

在真空度为1×10^-5Pa的真空镀膜系统中，采用热阻蒸发技术在第一电子传输层303表面上制备一层厚度为100nm的阴极层60，所用材质为金属Mg-Al合金，金属的蒸发速度均为1nm/s。

待上述制备步骤完成后，即得所述有机电致发光器件1。

对实施例1、2、3和对比例1所制备的有机电致发光器件1进行发光亮度的测试，发光效率是在6V的驱动电压下测试的。

表1是测试结果，从表中可以看出，相对于对比例1，本发明所制备的有机电致发光器件1的发光亮度有显著提高，且伴随着发光效率也有显著提高，仅实施例1的电流效率就提高了75%。

表1

	发光亮度（cd/m2）	电流效率（cd/A）
			实施例1	8112	24.9
实施例2	6954	16.8
			实施例3	8354	25.8

对比例1

4646

14.2

如图2所示，在相同的驱动电流下，由于实施例1的电荷生成层40产生了电荷分离，在两个有机电致发光单元（30，50）的发光区内，均获得了相同的注入电子和空穴，因此在相同的驱动电流下，其亮度明显提高。例如在驱动电流为65mA/cm²的时候，实施例1获得的亮度达到了8112cd/m²，而对比例1则只有4646cd/m²，亮度提高了75%。

综上所述，本发明的一种有机电致发光器件设置有多个有机电致发光单元，在相邻的两个有机电致发光单元之间包含一电荷生成层，该电荷生成层中又包含N型半导体层、第一P型半导体层及第二P型半导体层。其中，第二P型半导体层选用的有机材料的功函高达5.7eV，将非常有利于空穴的注入；N型半导体层的材质为有机混合材料，不会产生向第一P型半导体层扩散的问题，将非常有利于电荷的分离和电子的传输与注入；但是由于N型半导体层的功函一般在3～4eV之间，两者相差较大，会导致电子和空穴在分离后的传输受到部分限制，于是在第二P型半导体层和N型半导体层之间又增加了一层第一P型半导体层，该层的功函低于第二P型半导体层，将更有利于空穴的分离和传输，且该层的材质为无机材料，也进一步阻止了N型半导体层中的掺杂剂向第二P型半导体层的扩散；此外，由于该电荷生成层各层的功函均不相同，形成了电子的势垒的逐步降低，有利于电荷的分离。本发明通过上述设置不仅提高了电荷分离的效率，而且提高了电子传输的效率；不仅降低了整个有机电致发光器件的驱动电流，有利于提高发光效率，即使在同等驱动电流的作用下，发光效率也更高，而且通过选用方便真空蒸镀的有机材料，进一步降低了制备工艺的复杂性。

上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种有机电致发光器件，包括基板、依次层叠设于所述基板的一个表面上的阳极层、第一有机电致发光单元、电荷生成层、第二有机电致发光单元及阴极层；其特征在于，

所述第一有机电致发光单元包括依次层叠设于阳极层表面上的第一空穴传输层、第一发光层及第一电子传输层；

所述电荷生成层包括依次层叠设于所述第一电子传输层表面上的N型半导体层、第一P型半导体层及第二P型半导体层；

所述第二有机电致发光单元包括依次层叠设于所述第二P型半导体层表面上的第二空穴传输层、第二发光层及第二电子传输层。

2.根据权利要求1的有机电致发光器件，其特征在于，所述N型半导体层的材质为由有机材料掺杂掺杂剂组成的有机混合材料；在所述有机混合材料中，所述掺杂剂占所述有机材料的重量百分比为5wt%~30wt%；所述有机材料为8-羟基喹啉铝、4,7-二苯基-邻菲咯啉、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯或2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲中的任意一种；所述掺杂剂为Li₂CO₃、LiN₃、CsN₃或Cs₂CO₃中的任意一种；所述N型半导体层的厚度为5～10nm。

3.根据权利要求1的有机电致发光器件，其特征在于，所述第一P型半导体层的材质为NiO或AgO中的任意一种，厚度为3～8nm；所述第二P型半导体层的材质为2,3,6,7,10,11-六氰基-1,4,5,8,9,12-六氮杂三亚苯，厚度为5～10nm。

4.根据权利要求1的有机电致发光器件，其特征在于，所述第一空穴传输层和第二空穴传输层的材质相同或不同地选自N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺、4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺或N,N,N',N’-四甲氧基苯基)-对二氨基联苯；所述第一空穴传输层和第二空穴传输层的厚度均为20~80nm；

所述第一电子传输层和第二电子传输层的材质相同或不同地选自4,7-二苯基-邻菲咯啉、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯或2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲；所述第一电子传输层和第二电子传输层的厚度均为10~40nm。

5.根据权利要求1的有机电致发光器件，其特征在于，所述第一发光层和第二发光层的材质为发光材料、或者由主体材料掺杂相同或不同的所述发光材料组成的掺杂混合材料；在所述掺杂混合材料中，所述发光材料占所述主体材料的重量百分比为5wt%~15wt%；所述发光材料为荧光材料或磷光材料；其中：

所述荧光材料选自4-（二腈甲基）-2-丁基-6-（1,1,7,7-四甲基久洛呢啶-9-乙烯基）-4H-吡喃、二甲基喹吖啶酮、5,6,11,12-四苯基萘并萘、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)-喹嗪并[9,9A,1GH]香豆素、4,4'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯、4,4'-双[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯或4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯中的任意一种或几种；

所述磷光材料选自双（4,6-二氟苯基吡啶-N,C2）吡啶甲酰合铱、双（4,6-二氟苯基吡啶）-四（1-吡唑基）硼酸合铱、双(4,6-二氟-5-氰基苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酸合铱、二(2′,4′-二氟苯基)吡啶](四唑吡啶)合铱、二（2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉）（乙酰丙酮）合铱、二（1-苯基异喹啉）（乙酰丙酮）合铱、乙酰丙酮酸二（2-苯基吡啶）铱、三（1-苯基-异喹啉）合铱及三（2-苯基吡啶）合铱中的任意一种或几种；

所述主体材料选自4,4'-二(9-咔唑)联苯、8-羟基喹啉铝、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯或N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺中的任意一种；

所述第一发光层和第二发光层的厚度均为5~30nm。

6.根据权利要求1的有机电致发光器件，其特征在于，所述阴极层的材质选自金属Ag、Al、Mg-Al合金或Mg-Ag合金中的任意一种；所述阴极层的厚度为70~200nm。

7.根据权利要求1的有机电致发光器件，其特征在于，所述阳极层的材质为方块电阻为5~100Ω/□的氧化铟锡或铟掺杂氧化锌。

8.一种有机电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：

提供基板，洗净、干燥，备用；

在基板的一个表面上制备阳极层，完成后并清洗干净；

采用真空蒸镀技术，在所述阳极层表面上依次层叠蒸镀第一空穴传输层、第一发光层及第一电子传输层，完成后获得第一有机电致发光单元；

采用真空蒸发技术，在所述第一电子传输层表面上依次层叠蒸镀N型半导体层、第一P型半导体层及第二P型半导体层，完成后获得电荷生成层；

采用真空蒸镀技术，在所述第二P型半导体层表面上依次层叠蒸镀第二空穴传输层、第二发光层及第二电子传输层，完成后获得第二有机电致发光单元；及

采用真空蒸镀技术，在所述第二电子传输层表面上制备阴极层；

待上述制备步骤完成后，即得所述有机电致发光器件。

9.根据权利要求8的制备方法，其特征在于，所述真空蒸镀和真空蒸发技术的蒸发速度均为0.01~1nm/s。

10.根据权利要求8的制备方法，其特征在于，所述真空蒸镀和真空蒸发技术的真空度均为1×10^-5~1×10^-3Pa。