CN104681724A - 有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的有机电致发光器件及其制备方法，其中，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，该电荷生成层包含N型层及P型层。该N型层和P型层均采用同一种主体材料中分别掺杂两种不同的掺杂剂，有效的减少空穴、电子在PN结界面发生分离后，向两侧的传输层注入的势垒。本发明通过上述设置不仅提高了电荷分离的效率及电子传输的效率，降低了整个有机电致发光器件的驱动电流，提高了发光效率，且即使在同等驱动电流的作用下，发光效率也更高，此外，通过选用便于真空蒸镀的有机材料，进一步降低了制备工艺的复杂性。
Description
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
有机电致发光器件(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，已使有机电致发光器件的各项性能指标得到了很大的提升，但传统的有机电致发光器件若要获得较高的发光亮度仍需要较大的驱动电流，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有机电致发光器件的驱动电流较大，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，本发明所采用的技术方案为：
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；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；所述第二有机电致发光单元包括依次层叠设于所述电荷生成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；
其中，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型层及P型层。
在本发明一实施例中，所述N型层和P型层的材质均为由主体材料掺杂掺杂剂组成的有机混合材料；在所述N型层和P型层的有机混合材料中，所述掺杂剂占所述主体材料的重量百分比均为5wt%～30wt%；
所述N型层和P型层的主体材料的材质相同，均为2,4,6-三(N-苯基-1-萘胺)-1,3,5-嗪（TRZ4）、3',3''-(4-(萘-1-基)-4H-1,2,4-三唑-3,5-二基)二(N,N-二联苯基-4-胺)（p-TPAm-NTAZ）或2,5-二(4-(9-(2-乙基己基)-9H-咔唑-3-基)苯)-1,3,4-噁二唑（CzOXD）中的任意一种；
所述N型层的掺杂剂的材质为镁（Mg）、钙（Ca）或锂（Li）中的任意一种；
所述P型层的掺杂剂的材质为三氧化铼（ReO3）、三氧化钼（MoO3）或五氧化二钒（V2O5）中的任意一种。
在本发明一实施例中，所述N型层和P型层的厚度均为8nm～20nm。
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（NPB）、4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺（m-MTDATA）、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺（TPD）或N,N,N',N'-(四甲氧基苯基)-对二氨基联苯（MeO-TPD）；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8-羟基喹啉铝（Alq3）、4,7-二苯基-邻菲咯啉（Bphen）、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯（TPBi）或2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲（BCP）；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（DCJTB）、二甲基喹吖啶酮（DMQA）、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'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯（DPVBi）、4,4'-双[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯（DPAVBi）或4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯（BCzVBi）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（FIrpic）、双(4,6-二氟苯基吡啶)-四（1-吡唑基)硼酸合铱（FIr6）、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(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱（Ir(MDQ)2(acac)）、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）或三(2-苯基吡啶)合铱（Ir(ppy)3）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（CBP）、8-羟基喹啉铝（Alq3）、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯（TPBi）或N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺（NPB）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银（Ag）、铝（Al）、镁铝合金（Mg-Al）或镁银合金（Mg-Ag）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；
采用真空蒸镀技术，在所述第一电子传输层表面上依次层叠蒸镀N型层及P型层，完成后获得电荷生成层；
采用真空蒸镀技术，在所述P型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；其中，
所述N型层和P型层的材质均为由主体材料掺杂掺杂剂组成的有机混合材料；在所述N型层和P型层的有机混合材料中，所述掺杂剂占所述主体材料的重量百分比均为5wt%～30wt%；
所述N型层和P型层的主体材料的材质相同，均为2,4,6-三(N-苯基-1-萘胺)-1,3,5-嗪（TRZ4）、3',3''-(4-(萘-1-基)-4H-1,2,4-三唑-3,5-二基)二(N,N-二联苯基-4-胺)（p-TPAm-NTAZ）或2,5-二(4-(9-(2-乙基己基)-9H-咔唑-3-基)苯)-1,3,4-噁二唑（CzOXD）中的任意一种；
所述N型层的掺杂剂的材质为镁（Mg）、钙（Ca）或锂（Li）中的任意一种；
所述P型层的掺杂剂的材质为三氧化铼（ReO3）、三氧化钼（MoO3）或五氧化二钒（V2O5）中的任意一种；
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，所述基板的材质为玻璃；
所述阳极层的材质为氧化铟锡（ITO）或铟掺杂氧化锌（IZO）；
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（NPB）、4,4',4''-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺（m-MTDATA）、N,N'-二苯基-N,N'-二(3-甲基苯基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺（TPD）或N,N,N',N'-(四甲氧基苯基)-对二氨基联苯（MeO-TPD）；
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8-羟基喹啉铝（Alq3）、4,7-二苯基-邻菲咯啉（Bphen）、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯（TPBi）或2,9-二甲基-4,7-联苯-1,10-邻二氮杂菲（BCP）；
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（DCJTB）、二甲基喹吖啶酮（DMQA）、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'-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1'-联苯（DPVBi）、4,4'-双[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯（DPAVBi）或4,4'-双(9-乙基-3-咔唑乙烯基)-1,1'-联苯（BCzVBi）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（FIrpic）、双(4,6-二氟苯基吡啶)-四（1-吡唑基)硼酸合铱（FIr6）、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(2-甲基-二苯基[f,h]喹喔啉)(乙酰丙酮)合铱（Ir(MDQ)2(acac)）、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）或三(2-苯基吡啶)合铱（Ir(ppy)3）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（CBP）、8-羟基喹啉铝（Alq3）、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯（TPBi）或N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺（NPB）中的任意一种；
所述阴极层的材质选自金属银（Ag）、铝（Al）、镁铝合金（Mg-Al）或镁银合金（Mg-Ag）中的任意一种。
在本发明一实施例中，所述真空蒸镀技术的蒸发速度为0.01～1nm/s，真空度为1×10-5～1×10-3Pa。
综上所述，本发明的有机电致发光器件及其制备方法具有以下优点：该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，该电荷生成层包含N型层及P型层。其中，N型层及P型层采用了在同一种主体材料中分别掺杂两种不同的掺杂剂，该主体材料采用双极性材料，这种设置使得N型层和P型层的空穴和电子的传输性能比较接近，且采用同一种主体材料更有利于降低空穴、电子在PN结界面发生分离后，向两侧的传输层注入的势垒。本发明通过上述设置不仅提高了电荷分离的效率及电子传输的效率，降低了整个有机电致发光器件的驱动电流，提高了发光效率，且即使在同等驱动电流的作用下，发光效率也更高，此外，通过选用便于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型层
402 P型层
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型层401及P型层402；
第二有机电致发光单元50包括依次层叠设于P型层402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，由于实施例1～3的有机电致发光器件1的层状结构基本一致，故皆以图1所示作具体说明：
实施例1
如图1所示，本实施例的有机电致发光器件的结构为：玻璃/ITO/NPB/Ir(MDQ)2(acac):CBP(10:100)/Bphen/Mg:TRZ4(30:100)/ReO3:TRZ4(5:100)/m-MTDATA/FIr6:CBP(15:100)/Bphen/Mg-Al，其中，冒号“:”表示前者掺杂在后者中。
该实施例的有机电致发光器件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，采用真空蒸镀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Ir(MDQ)2(acac)掺杂在CBP中形成的混合材料，表示为Ir(MDQ)2(acac):CBP，Ir(MDQ)2(acac)与CBP的重量百分比为10:100，其中，Ir(MDQ)2(acac)的蒸发速度为0.1nm/s，CBP的蒸发速度为1nm/s；
在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中，采用真空蒸镀技术在第一发光层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。
采用真空蒸镀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，在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中，采用真空蒸镀技术，在第一电子传输层303表面上制备一层厚度为20nm的N型层401，所用材质为Mg掺杂在TRZ4中形成的混合材料，表示为Mg:TRZ4，Mg与TRZ4的重量百分比为30:100，其中，Mg的蒸发速度为0.3nm/s，TRZ4的蒸发速度为1nm/s；
最后，在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中，采用真空蒸镀技术，在N型层401表面上制备一层厚度为8nm的P型层402，所用材质为ReO3掺杂在TRZ4中形成的混合材料，表示为ReO3:TRZ4，ReO3与TRZ4的重量百分比为5:100，其中，ReO3的蒸发速度为0.01nm/s，TRZ4的蒸发速度为0.2nm/s。
采用真空蒸镀技术在P型层402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P型层402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，采用真空蒸镀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FIr6掺杂在CBP中形成的混合材料，表示为FIr6:CBP，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，采用真空蒸镀技术在第二发光层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，采用真空蒸镀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，本实施例的有机电致发光器件的结构为：玻璃/IZO/MeO-TPD/DCJTB:Alq3(5:100)/TPBi/Ca:p-TPAm-NTAZ(5:100)/MoO3:p-TPAm-NTAZ(30:100)/MeO-TPD/DPVBi/TPBi/Al，其中，冒号“:”表示前者掺杂在后者中。
该实施例的有机电致发光器件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，采用真空蒸镀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DCJTB掺杂在Alq3中形成的混合材料，表示为DCJTB:Alq3，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，采用真空蒸镀技术在第一发光层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。
采用真空蒸镀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，在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜系统中，采用真空蒸镀技术，在第一电子传输层303表面上制备一层厚度为8nm的N型层401，所用材质为Ca掺杂在p-TPAm-NTAZ中形成的混合材料，表示为Ca:p-TPAm-NTAZ，Ca与p-TPAm-NTAZ的重量百分比为5:100，其中，Ca的蒸发速度为0.01nm/s，p-TPAm-NTAZ的蒸发速度为0.2nm/s；
最后，在真空度为1×10-3Pa的真空镀膜系统中，采用真空蒸镀技术，在N型层401表面上制备一层厚度为20nm的P型层402，所用材质为MoO3掺杂在p-TPAm-NTAZ中形成的混合材料，表示为MoO3:p-TPAm-NTAZ，MoO3与p-TPAm-NTAZ的重量百分比为30:100，其中，MoO3的蒸发速度为0.33nm/s，p-TPAm-NTAZ的蒸发速度为1nm/s。
采用真空蒸镀技术在P型层402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P型层402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，采用真空蒸镀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，采用真空蒸镀技术在第二发光层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，采用真空蒸镀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，本实施例的有机电致发光器件的结构为：玻璃/ITO/TPD/FIrpic:CBP(15:100)/BCP/Li:CzOXD(20:100)/V2O5:CzOXD(20:100)/NPB/DMQA/BPhen/Ag，其中，冒号“:”表示前者掺杂在后者中。
该实施例的有机电致发光器件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，采用真空蒸镀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FIrpic掺杂在CBP中形成的混合材料，表示为FIrpic:CBP，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，采用真空蒸镀技术在第一发光层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。
采用真空蒸镀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，在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中，采用真空蒸镀技术，在第一电子传输层303表面上制备一层厚度为10nm的N型层401，所用材质为Li掺杂在CzOXD中形成的混合材料，表示为Li:CzOXD，Li与CzOXD的重量百分比为20:100，其中，Li的蒸发速度为0.1nm/s，CzOXD的蒸发速度为0.5nm/s；
最后，在真空度为1×10-4Pa的真空镀膜系统中，采用真空蒸镀技术，在N型层401表面上制备一层厚度为10nm的P型层402，所用材质为V2O5掺杂在CzOXD中形成的混合材料，表示为V2O5:CzOXD，V2O5与CzOXD的重量百分比为20:100，其中，V2O5的蒸发速度为0.1nm/s，CzOXD的蒸发速度为0.5nm/s。
采用真空蒸镀技术在P型层402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P型层402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，采用真空蒸镀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，采用真空蒸镀技术在第二发光层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，采用真空蒸镀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，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）或N,N'-二苯基-N,N'-二(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺（NPB）中的一种或几种替代。
在本发明的另一实施例中，第一电子传输层303和第二电子传输层503的材质还可以用8-羟基喹啉铝（Alq3）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，例如，交替制备第一有机电致发光单元30和电荷生成层40两次的有机电致发光器件1包括：基板10、阳极层20、第一有机电致发光单元30、电荷生成层40、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，但并不以此为限。
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，即本对比例的有机电致发光器件包括：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。
该有机电致发光器件的结构为：玻璃/ITO/NPB/Ir(MDQ)2(acac):CBP(10:100)/FIr6:CBP(15:100)/BPhen/Mg-Al，其中，冒号“:”表示前者掺杂在后者中。
该对比例的有机电致发光器件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，采用真空蒸镀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Ir(MDQ)2(acac)掺杂在CBP中形成的混合材料，表示为Ir(MDQ)2(acac):CBP，Ir(MDQ)2(acac)与CBP的重量百分比为10:100，其中，Ir(MDQ)2(acac)的蒸发速度为0.1nm/s，CBP的蒸发速度为1nm/s；
在真空度为1×10-5Pa的真空镀膜系统中，采用真空蒸镀技术在第一发光层302表面上制备一层厚度为10nm的第二发光层502，所用材质为FIr6掺杂在CBP中形成的混合材料，表示为FIr6:CBP，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1×10-5Pa的真空镀膜系统中，采用真空蒸镀技术在第二发光层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，采用真空蒸镀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。
对实施例1、2、3和对比例1所制备的有机电致发光器件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81%。
表1
| 发光亮度（cd/m2） | 电流效率（cd/A） | |
| 实施例1 | 7758 | 20.1 |
| 实施例2 | 7547 | 18.0 |
| 实施例3 | 8748 | 26.4 |
| 对比例1 | 4214 | 11.1 |
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7758cd/m2，而对比例1则只有4214cd/m2，亮度提高了83%。
综上所述，本发明的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，该电荷生成层包含N型层及P型层。其中，N型层及P型层采用了在同一种主体材料中分别掺杂两种不同的掺杂剂，该主体材料采用双极性材料，这种设置使得N型层和P型层的空穴和电子的传输性能比较接近，且采用同一种主体材料更有利于降低空穴、电子在PN结界面发生分离后，向两侧的传输层注入的势垒。本发明通过上述设置不仅提高了电荷分离的效率及电子传输的效率，降低了整个有机电致发光器件的驱动电流，提高了发光效率，且即使在同等驱动电流的作用下，发光效率也更高，此外，通过选用便于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；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；所述第二有机电致发光单元包括依次层叠设于所述电荷生成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；其特征在于，
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型层及P型层；其中，
所述N型层和P型层的材质均为由主体材料掺杂掺杂剂组成的有机混合材料；在所述N型层和P型层的有机混合材料中，所述掺杂剂占所述主体材料的重量百分比均为5wt%~30wt%；
所述N型层和P型层的主体材料的材质相同，均为2,4,6-三( N -苯基-1-萘胺)-1,3,5-嗪、 3',3''-(4-(萘-1-基)-4 H -1,2,4-三唑-3,5-二基)二( N , N -二联苯基-4-胺)或2,5-二(4-(9-(2-乙基己基)-9H-咔唑-3-基)苯)-1,3,4-噁二唑中的任意一种；
所述N型层的掺杂剂的材质为镁、钙或锂中的任意一种；
所述P型层的掺杂剂的材质为三氧化铼、三氧化钼或五氧化二钒中的任意一种。
2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，所述N型层和P型层的厚度均为8nm～20nm。
3.根据权利要求1所述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。
4.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其特征在于，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；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所述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所述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银、铝、镁铝合金或镁银合金中的任意一种；所述阴极层的厚度为70~200nm。
7.根据权利要求1所述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，其特征在于，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；
采用真空蒸镀技术，在所述第一电子传输层表面上依次层叠蒸镀N型层及P型层，完成后获得电荷生成层；
采用真空蒸镀技术，在所述P型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；其中，
所述N型层和P型层的材质均为由主体材料掺杂掺杂剂组成的有机混合材料；在所述N型层和P型层的有机混合材料中，所述掺杂剂占所述主体材料的重量百分比均为5wt%~30wt%；
所述N型层和P型层的主体材料的材质相同，均为2,4,6-三( N -苯基-1-萘胺)-1,3,5-嗪、3',3''-(4-(萘-1-基)-4 H -1,2,4-三唑-3,5-二基)二( N , N -二联苯基-4-胺)或2,5-二(4-(9-(2-乙基己基)-9H-咔唑-3-基)苯)-1,3,4-噁二唑中的任意一种；
所述N型层的掺杂剂的材质为镁、钙或锂中的任意一种；
所述P型层的掺杂剂的材质为三氧化铼、三氧化钼或五氧化二钒中的任意一种；
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所述的一种有机电致发光器件的制备方法，其特征在于：
所述基板的材质为玻璃；
所述阳极层的材质为氧化铟锡或铟掺杂氧化锌；
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；
所述第一电子传输层和第二电子传输层的材质相同或不同地选自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；
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)合铱或三(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；
所述阴极层的材质选自金属银、铝、镁铝合金或镁银合金中的任意一种。
10.根据权利要求8所述的一种有机电致发光器件的制备方法，其特征在于，所述真空蒸镀技术的蒸发速度为0.01~1nm/s，真空度为1×10-5~1×10-3Pa。
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