一种级联有机电致发光器件，包括： ａ）阳极； ｂ）阴极； ｃ）多个设置在阳极与阴极之间的有机电致发光单元，其中有机电致发光单元包括至少一个空穴传输层和一个电子传输层；和 ｄ）设置在每一相邻有机电致发光单元之间的连接单元，其中连接单元按顺序包括：ｎ型掺杂有机层、界面层和ｐ型掺杂有机层，且其中界面层阻止ｎ型掺杂有机层与ｐ型掺杂有机层之间的扩散或反应。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及提供多个有机电致发光(EL)单元以形成级联(cascaded)有机电致发光器件。
技术介绍
虽然有机电致发光器件已经众所周知二十多年，但它们的性能局限妨碍了许多想要的应用。在最简单的结构中，有机电致发光器件由用于空穴注入的阳极、用于电子注入的阴极和夹在这些电极之间用于维持产生光发射的电荷复合的有机层组成。这些器件通常也称为有机发光二极管，或OLED。初期的OLED的代表为Gurnee等人于1965年3月9日出版的US-A-3172862、Gurnee于1965年3月9日出版的US-A-3173050、Dresner，“Double Injection Electroluminescencein Anthracene”，RCA Review，30，322-334(1969)和Dresner于1973年1月9日出版的US-A-3710167。这些器件中的有机层非常厚(远大于1μm)，其通常由多环芳香烃组成。结果，操作电压非常高，通常＞100V。更多近来的OLED包括由在阳极和阴极之间的极薄层(例如，＜1.0μm)组成的有机介质。这里，术语“有机介质”包含在阳极和阴极电极之间的层。减小厚度降低了有机层的电阻并能够使器件在更低的电压下操作。在首次由Tang等的US-A-4356429公开的基本的两层OLED结构中，特别选择邻近于阳极的有机介质的一层有机层传输空穴，因此，这一层有机层被称为空穴传输层(HTL)，且特别选择另一有机层传输电子，其被称为电子传输层(ETL)。注入的空穴和电子在有机介质内的复合产生有效的电致发光。还提出一种三层OLED，其包括在HTL和ETL之间的有机发光层(LEL)，如Tang等人的“Electroluminescence of Doped Organic Thin Films”，J.AppliedPhysics，65，3610-3616(1989)公开的那种。LEL通常由掺杂有辅助材料的主体材料组成。此外，由Tang等人在US-A-4769292中已经提出了在阳极与HTL之间添加空穴注入层(HIL)的四层OLED。这些结构改善了器件性能。而且，为了进一步改善OLED的性能，还提出了一种被称为叠层(stacked)OLED的新型OLED结构，其通过垂直堆叠几个独立的OLED来制造。Forrest等人在US-A-5,703,436中以及Burrows等人在US-A-6,274,980中公开了他们的叠层OLED。在他们的专利技术中，通过垂直堆叠几个OLED来制造叠层OLED，其每一个独立地发射不同颜色或相同颜色的光。使用他们的叠层OLED结构可以在显示器中制造具有较高集成密度的彩色发光器件，但是每一OLED需要分离的电压源。在一可供选择的设计中，Jones等人在US-A-6,337,492提出了通过垂直堆叠几个OLED而在堆叠中不单独寻址每一OLED的叠层OLED结构。Jones等认为他们的叠层结构可以增加亮度输出和使用寿命。前述的叠层OLED使用独立的OLED(阳极度/有机介质/阴极)作为组成部件来制造叠层OLED。这些设计中的复杂结构存在严重的制造问题。由于在堆叠内的电极(内电极)的存在，在可见光范围内很难获得高的光透明度。这减小了整个器件的效率。
技术实现思路
本专利技术的目的是制造改善整体操作稳定性的级联OLED。本专利技术的另一目的是制造改善电压稳定性的级联OLED。这些目的通过级联有机发光器件来实现，该器件包括a)阳极；b)阴极；c)多个设置在阳极和阴极之间的有机电致发光单元，其中有机电致发光单元包括至少一个空穴传输层和一个电子传输层；和d)设置在每一相邻的有机电致发光单元之间的连接单元，其中连接单元按顺序包括n型掺杂有机层、界面层和p型掺杂有机层，其中界面层阻止在n型掺杂有机层和p型掺杂有机层之间的扩散或反应。本专利技术的一个优点是它能使级联OLED在不需要内电极下运行，由此降低光损失。本专利技术的另一优点是级联OLED在操作中具有非常稳定的驱动电压。本专利技术的另一优点是级联OLED与常规的非级联OLED器件按标准的cd/A相比，其提供了显著改善的发光效率。本专利技术的又一优点是如果在与常规OLED相同的电流下操作级联OLED，其具有增加的光亮度。本专利技术的另一优点是如果在与常规OLED相同的光亮度下操作级联OLED，其具有增加的寿命。本专利技术的又一优点是级联OLED与现有技术的叠层OLED相比具有降低的驱动电压和增加的光输出。本专利技术的又一优点是级联OLED可以在单一的电压源且仅用两条电总线导体连接器件和外部电路的情况下操作。这样其器件结构与现有技术报道的那些相比显著地不复杂且因此更为简单并较低成本低制造。本专利技术的另一优点是级联OLED具有新的方式以通过混合适当的具有不同颜色发射的有机电致发光单元来调节器件的发射颜色。本专利技术的另一优点是可以产生高效率的白色电致发光。本专利技术的另一优点是级联OLED可以有效地用于灯。附图简述附图说明图1描述本专利技术的具有多个有机EL单元并在每一个有机EL单元之间具有连接单元的级联OLED的示意性剖面图；图2描述本专利技术的级联OLED中使用的具有n型掺杂有机层、界面层和p型掺杂有机层的连接单元的示意性剖面图；图3是本专利技术的级联OLED与参考器件在20mA/cm2的恒定驱动电流密度及室温下亮度对操作时间的图表；图4是本专利技术的级联OLED与参考器件在20mA/cm2的恒定驱动电流密度及室温下驱动电压对操作时间的图表。应该理解图1-2并未按比例画出，因为各层太薄且不同层的厚度差太大以至于无法按比例描述。对有效运行的级联OLED，需要构成有机EL单元和连接单元的层的光透明度高到能够允许在有机EL单元中产生的辐射离开器件。而且，对于辐射从阳极穿过离开的情况，阳极必须为透明的而阴极可以为不透明的、反射的或透明的。对于辐射从阴极穿过而离开的情况，阴极必须为透明的而阳极可以为不透明的、反射的或透明的。构成有机EL单元的层一般对由EL单元产生的辐射光是透明的，且因此它们的透明度一般与级联OLED的构造无关。同样地，构成连接单元的层可以从被选择的有机材料和适当的n型或p型掺杂剂来构造以便它们的光透明度可以制造的尽可能的高。级联OLED有效地运行的另一要求是连接单元必须向两个相邻的有机EL单元的电子传输层中提供电子注入并向空穴传输层中提供空穴注入。这些器件性能的结合，即高的光透明度和优良的电荷注入为级联OLED提供了高电致发光效率且在整体的低驱动电压下运行。级联OLED的操作稳定性很大程度取决于连接单元的稳定性。特别地，驱动电压高度取决于有机连接单元是否提供必要的电子和空穴注入。众所周知，两种不同材料紧密接近会导致物质从一种到另一种的扩散，或导致物质经过两者之间边界的相互扩散。在级联OLED中，如果在n型掺杂有机层和p型掺杂有机层之间的连接单元中发生这样的扩散，则该有机连接单元的注入性能会降低，这缘于单个n型掺杂层或p型掺杂层不再会有充分的电导性的事实。扩散或相互扩散取决于温度以及其它因素，如电场感应迁移。后者在级联OLED器件中似乎可能，因为OLED的操作一般需要高至每厘米106伏的电场。为了阻止在级联OLED的连接单元中的操作感应扩散，在n型掺杂层和p型掺杂层之间引入根据本本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：廖良生，K·P·克卢贝克，D·L·坎福特，邓青云，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：
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