CN114613927B - 一种电荷产生层、电致发光器件及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种电荷产生层、电致发光器件及其制备方法。本发明的电荷产生层，由n型半导体掺杂层和p型半导体掺杂层组合而成，所述n型半导体掺杂层的主体材料选自4,7‑二苯基‑1,10‑菲啰啉、4,7‑二苯基‑1,10‑菲啰啉的衍生物、9,10‑二(6‑苯基吡啶‑3‑基)蒽、8‑羟基喹啉‑锂、1,3,5‑三(1‑苯基‑1H‑苯并咪唑‑2‑基)苯中的任意一种，掺杂材料选自Ag，Zn，Cr中的任意一种；所述p型半导体掺杂层的主体材料选自TAPC、m‑MTDATA、TCTA、NPB、4P‑NPB、MCP、CBP和并五苯中的任意一种。本发明提供的电荷产生层有优异的产生和转移电荷的能力。

Description

一种电荷产生层、电致发光器件及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种电荷产生层、电致发光器件及其制备方法，属于电致发光技术领域，具体来说，属于倒置叠层有机电致发光技术领域。

背景技术

自有机发光二极管（OLED）被发现以来，由于其重量轻、灵活性以及优异的光电性能，在显示和固态照明领域显示出巨大的潜力。OLED作为一种电流驱动器件，其亮度高低往往取决于所承受的电流密度大小。然而，高电流密度所带来的高温、库仑力退化等因素将大大降低OLED器件使用寿命，造成不可避免的损失。事实上，高亮度和高寿命是OLED能否成功实现商业化应用的重要条件，而往往传统的单层OLED器件难以同时满足以上两个条件。

根据配置有机发光层的方法，可将发光装置分为包括单个有机发光层的单一型(或单一式)发光装置和包括以串联配置布置的两个或更多个有机发光层的串联型(或串联式)发光装置。其中，串联型(或串联式)有机发光二极管装置相对于单一型(或单一式)有机发光二极管装置具有在提高的效率、高稳定性、长寿命等方面的特征，并因此可用于需要高亮度和长寿命的显示装置或照明装置。为了实现该串联型(或串联式)有机发光二极管装置，该装置中存在耦接(或连接)两个或更多个有机发光层的电荷产生层(CGL)。

然而，常规的电荷产生层的问题在于，由于其产生和转移电荷的能力差，它使串联型(或串联式)发光装置的驱动电压比常规的单一型(或单一式)有机发光二极管装置的驱动电压提高了约1.3～2倍或更多，从而降低了有机发光二极管装置的功率效率和寿命。为了解决这个问题，行业内制备了多种结构的电荷产生层。

1、中国专利CN107123742A提供了一种倒置型底发射有机发光二极管及其制备方法。其中涉及用电荷产生层结构制备的倒置有机发光二极管，选择m-MTDATA、TAPC或NPB作为p型半导体，HAT-CN作为n型半导体制备电荷产生层，选择金属氧化物掺杂Bphen作为电子传输层、MoO3掺杂NPB作为空穴传输层；这种倒置器件方案虽然一定程度上解决了器件寿命的问题，提高了器件的功率效率，但是也存在一些问题：a、电荷产生层需要单独制作，增加了器件厚度的同时，也额外增加了两道蒸镀工艺，给量产技术的实施增加了难度；b、蓝光器件的最大功率效率仅在9 lm/W左右。

2、中国专利CN102185112A提供了一种叠层有机发光二极管及其制备方法。其涉及另一种电荷产生层结构制备的叠层有机发光二极管，n型半导体选择富勒烯及其衍生物或苝的衍生物；p型半导体选择金属酞菁类化合物、噻吩类化合物或稠环芳烃；此发明中的电荷产生层能够释放载流子，从而抵消了由于多个发光单元并存而产生的高电压，显著地降低了叠层有机发光二极管的工作电压，从而提高了叠层有机发光二极管的功率效率。然而，此现有技术也存在一些问题：a、器件的热稳定性较差，在80℃时，表现不佳；b、蓝光器件的最大功率效率仅在10 lm/W左右。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种电荷产生层、电致发光器件及其制备方法，电荷产生层能够提供优异的产生和转移电荷的能力。

本发明的第一个目的是提供一种新的电荷产生层。

本发明的第二个目的是提供包含上述新的电荷产生层的电致发光器件。

本发明的第三个目的是提供上述电致发光器件的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种电荷产生层，其由n型半导体掺杂层和p型半导体掺杂层组合而成，n型半导体掺杂层由主体材料和掺杂材料制成，p型半导体掺杂层也由主体材料和掺杂材料制成，

其中：

所述n型半导体掺杂层的主体材料选自4,7-二苯基-1,10-菲啰啉、4,7-二苯基-1,10-菲啰啉的衍生物、9,10-二(6-苯基吡啶-3-基)蒽、8-羟基喹啉-锂、1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯中的任意一种，掺杂材料选自Ag，Zn，Cr中的任意一种。

在本发明的一个优选实施方式中，所述n型半导体掺杂层的主体材料为4,7-二苯基-1,10-菲啰啉，掺杂材料为Ag，即所述n型半导体掺杂层为Ag掺杂Bphen。

所述p型半导体掺杂层的主体材料选自TAPC（4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]）、m-MTDATA（4,4',4'-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺）、TCTA（4,4',4''-三(咔唑-9-基)三苯胺）、NPB （N,N'-二苯基-N,N'-(1-萘基)-1,1'-联苯-4,4'-二胺）、4P-NPB（N,N'-双(1-萘)-N,N'-二苯基-[1,1':4'14 ,1QUATERPHENYL] -4,4-二胺）、MCP（9,9'-(1,3-苯基)二-9H-咔唑）、CBP（4,4'-二(9-咔唑)联苯）和并五苯中的任意一种；掺杂材料选择MoO3、WO3、V2O5或酞菁铜中的任意一种。

在本发明的一个优选实施方式中，所述p型半导体掺杂层的主体材料为NPB，掺杂材料为MoO₃，即所述p型半导体掺杂层为MoO₃掺杂NPB。

进一步地，所述n型半导体掺杂层的厚度为1-100nm，优选厚度为5-30nm，更优选厚度为10-15nm。

进一步地，所述p型半导体掺杂层的厚度为1-100nm，优选厚度为5-30nm，更优选厚度为10-15nm。

进一步地，所述电荷产生层内，n型半导体掺杂层和p型半导体掺杂层的组合方式为p-n、n-p、p-n-p、n-p-n中的任意一种。

本发明还提供包含上述电荷产生层的电致发光器件，所述电致发光器件包括按一定规律排列的基板、第一电极层、第二电极层、有机功能层和封装层，其中，所述有机功能层内设置有按一定规律排列的发光层、电荷产生层、电子传输层和空穴传输层。

进一步地，所述有机功能层内，发光层的数量为一个或多个，电荷产生层的数量为一个或多个，电子传输层的数量为一个或多个，空穴传输层的数量为一个或多个。

本发明还提供所述电致发光器件的制备方法，包括以下步骤：

S1，通过磁控溅射工艺，在玻璃基板上镀ITO薄膜，然后经过刻蚀工艺，得到第一电极层，经过清洗、干燥和紫外照射，得到洁净的图案化ITO基板；

S2，通过蒸镀工艺，依次沉积有机功能层，包括但不限于发光层、电荷产生层、电子传输层及空穴传输层，其中，各膜层顺序按照具体结构进行蒸镀；

S3，切换蒸镀掩膜版，继续蒸镀第二电极层材料；

S4，经过点胶、压合、UV固化、烘烤工艺，对蒸镀好的器件进行封装，制备密闭的OLED器件。

本发明的工作原理如下：

一方面，Ag掺杂Bphen作为n型半导体掺杂层，有着良好的电子传输性能并一定程度地阻碍空穴的传输，同样MoO₃掺杂NPB作为p型半导体掺杂层，有着良好的空穴传输性能并一定程度地阻碍电子的传输；在相邻的有机功能层间，Ag掺杂Bphen形成的n型半导体掺杂层与MoO₃掺杂NPB形成的p型半导体掺杂层相连接，构成一个p-n结界面，外界电场诱导p-n结界面的偶极子分离，使p型材料HOMO能级上的电子隧穿到n型材料的LUMO能级，构成了有机p-n异质结，形成电荷产生层。

另一方面，本发明的Bphen: Ag与NPB: MoO₃组成的电荷产生层，在p型掺杂和n型掺杂造成能带弯曲的基础上，强大的外部反向偏压产生的电场会诱导p-n结界面的偶极子分离，p型掺杂半导体LUMO能级上的电子由隧穿效应通过p-n结的耗尽层注入到n型掺杂半导体的LUMO能级上，从而产生电荷产生现象，因此，本发明电荷产生层的器件，在正向或反向偏压条件下，均有着良好的电学表现。

同时，Bphen: Ag与NPB: MoO₃所构成的电荷产生层，在热稳定性上也具有优异的表现。

本发明的电荷产生层及电致发光器件，具有如下有益效果：

1）本发明的电荷产生层，能够提供优异的产生和转移电荷的能力；从实施例1的图2可以看出，器件A在8V的工作电压下，电流密度可达6000 mA/cm²，器件B在8V的工作电压下，电流密度可达4000 mA/cm²，两者的差异是由于ITO与Al电极的功函数差异所致；

2）本发明的电荷产生层，在正、反向偏置电场下，均有优异的电学性能；从实施例2的图4可以看出，器件C在正反偏压下，电流密度均可达6000 mA/cm²，说明器件C的电荷产生层在正反偏压下的电学性能均表现优异；

3）本发明的电荷产生层，Bphen掺杂Ag会形成银配合物，可以提高器件的热稳定性。

4）本发明的电致发光器件，在叠层器件以及倒置叠层器件中下，均有优异的光电性能。

5）本发明的电荷产生层及电致发光器件，结构简单，在蒸镀过程中形成，不需要额外的工艺，便于量产。

附图说明

为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

图1是本发明实施例1中器件A/B的结构示意图。其中，a为器件A的结构图，b为器件B的结构图。

图2是本发明实施例1中器件A/B的J-V曲线图。其中，a为器件A在正反偏压下的J-V曲线图，b为器件B在正反偏压下的J-V曲线图。

图3是本发明实施例2中器件C/D的结构示意图。其中，a为器件C的结构图，b为器件D的结构图。

图4是本发明实施例2中器件C/D的J-V曲线图。其中，a为器件C在正反偏压下的J-V曲线图，b为器件D在正反偏压下的J-V曲线图。

图5是本发明实施例3中器件E-0/E-1/E-2/E-3的结构示意图。

图6是本发明实施例4中器件E-0/E-1/E-2/E-3的结构示意图。

图7是本发明实施例5中器件E-0/F的J-V曲线图。

图8是本发明对比例1中器件F-1的结构示意图。

图6中：10为基板，20为第一电极层，31为电荷产生层，32为n型半导体掺杂层，33为p型半导体掺杂层，34为发光层，35为电子传输层，36为空穴传输层，40为第二电极层，50为封装层。

具体实施方式

本发明提供了一种电荷产生层，其由n型半导体掺杂层和p型半导体掺杂层组合而成；本发明还提供了一种含有上述电荷产生层的电致发光器件，所述的电致发光器件包括基板、第一电极层、有机功能层、第二电极层和封装层。

其中：

所述第一电极层与第二电极层分别对应器件的阳极和阴极。在倒置器件中，第一电极层为阴极，第二电极层为阳极；反之，第一电极层层为阳极，第二电极层为阴极。

所述有机功能层包括若干电荷产生层、发光层、电子传输层和空穴传输层；

所述有机功能层内各功能层的组合方式根据实施方式不同，效果也不同。

在本发明中，所述基板可以选择刚性的玻璃材质，也可以选择柔性的聚合物薄膜材质。

在本发明中，所述第一电极层可以选择透明的金属氧化物薄膜，比如ITO、IZO、FTO、TCO等，厚度为50-300nm，方阻5-30Ω/□，膜层由磁控溅射工艺制备，图案由刻蚀工艺制备；所述第一电极层也可以选择透明的金属薄膜，比如Ag、Al、Mg等材料，厚度5-100nm，方阻5-30Ω/□，膜层由磁控溅射工艺制备，图案由刻蚀工艺制备；

在倒置OLED器件中，所述第一电极层可以选择 Ag/Al/Mg等金属形成的薄膜，厚度100—500nm，优选150nm，由蒸镀工艺制备；

本发明中，所述n型半导体掺杂层由主体材料和掺杂材料制成，主体材料选择具有配位能力的电子传输材料，比如4,7-二苯基-1,10-菲啰啉（Bphen）及其衍生物，9,10-二(6-苯基吡啶-3-基)蒽，8-羟基喹啉-锂，1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯中的任意一种；掺杂材料选择具有配位能力的金属单质或者混合物主体材料选择，比如Ag，Zn，Cr中的任意一种。在本发明中，所述n型半导体掺杂层的主体材料优选Bphen；掺杂材料优选Ag，即所述n型半导体掺杂层为Ag掺杂Bphen；掺杂比例为5-30%w/w，优选15% w/w。采用混合蒸镀法将掺杂材料掺杂到主体材料中。混合蒸镀法属于现有技术。

本发明中，所述p型半导体掺杂层由主体材料和掺杂材料制成，主体材料选自TAPC、m-MTDATA、TCTA、NPB、4P-NPB、MCP、CBP和并五苯中的任意一种，掺杂材料选自MoO₃、WO₃、V₂O₅或酞菁铜中的任意一种。在本发明中，所述p型半导体掺杂层的主体材料优选NPB，掺杂材料优选MoO₃，即所述p型半导体掺杂层为MoO₃掺杂NPB；掺杂比例为5-40% w/w，优选20% w/w。采用混合蒸镀法将掺杂材料掺杂到主体材料中。混合蒸镀法属于现有技术。

本发明中，所述n型半导体掺杂层的厚度为1-100nm，优选的厚度为5-30nm，更优选的厚度为10-15nm。

本发明中，所述p型半导体掺杂层的厚度为1-100nm，优选的厚度为5-30nm，更优选的厚度为10-15nm。

本发明中，所述电荷产生层内，n型半导体掺杂层和p型半导体掺杂层的组合方式有多种，可以为p-n、n-p、p-n-p、n-p-n中的任意一种。

本发明中，所述发光层分为主体材料和客体材料，主体材料选择Alq3、CBP、TCP、AND中的任意一种或多种；客体材料选择DCJTB、C545T、DPAVBi、DSA-ph. 中的任意一种或多种；客体材料的重量百分比例优选5%。

本发明中，所述电子传输层材料选择B3PYMPM、TmPyPB、TpPyPB 、PBN等材料中的任意一种或多种。

本发明中，所述空穴传输层材料选择TPD、TAPC、TCTA等材料中的任意一种或多种。

本发明中，所述第二电极层选择Ag/Al/Mg等金属形成的薄膜，厚度100—500nm，优选150nm，由蒸镀工艺制备；

本发明中，所述封装层可以选择UV胶、干燥剂的玻璃盖板封装方式，也可以选择氮化硅/氧化硅制备的薄膜封装；封装完成后的器件具有较好的阻水氧能力。

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述

本发明可以以许多不同的形式实施，而不应该被理解为限于在此阐述的实施例。相反，提供这些实施例，使得本公开将是彻底和完整的，并且将把本发明的构思充分传达给本领域技术人员，本发明将仅由权利要求来限定。在附图中，为了清晰起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。应当理解的是，当元件例如层、区域或基板被称作“形成在”或“设置在”另一元件“上”时，该元件可以直接设置在所述另一元件上，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称作“直接形成在”或“直接设置在”另一元件上时，不存在中间元件。

实施例1

实施例1提供了本发明电荷产生层的两种结构（n-p结构与p-n结构），如图1所示。

制备上述两种结构的电学器件，测试其正反偏电压下的电学性能。

1、实施方式：

基板材料选择玻璃；

第一电极层选择ITO薄膜；

n型半导体掺杂层的材料选择Bphen: 15 wt.% Ag (30 nm) ；

p型半导体掺杂层的材料选择NPB: 20 wt.% MoO₃ (40 nm) ；

第二电极层层材料选择Al；

实施例1的A器件结构为氧化铟锡ITO/ Bphen：15 wt.% Ag (30 nm)/ NPB：20wt.% MoO₃ (40 nm)/ Al (150 nm)；

实施例1的B器件结构为氧化铟锡ITO/ NPB：20 wt.% MoO₃ (40 nm) /Bphen： 15wt.%Ag (30 nm)/ Al (150 nm)。

2、器件的制备方法：

S1、在低于2.0×10^-5 mbar的基础压力下，通过磁控溅射，在玻璃基板上镀ITO薄膜(150nm)，然后经过刻蚀，得到图案化的ITO玻璃基板；

S2、在ITO玻璃基板上倒入洗涤剂、去污粉和去离子水，在超声机中超声3次，每次90分钟，功率为900W，每次超声更换为新的去离子水、丙酮和异丙醇重复上述步骤，然后经过干燥，紫外波长185nm下照射20min，得到洁净的ITO玻璃基板；

S3、将所需蒸镀的材料放入蒸镀舱的各个舟源或坩埚源上，将洁净的ITO基板放入蒸镀舱中进行蒸镀，通过依次沉积n型半导体掺杂层与p型半导体掺杂层，得到A器件，通过依次沉积p型半导体掺杂层与n型半导体掺杂层，得到B器件；

S4、切换蒸镀掩膜版，继续蒸镀第二电极层材料Al（150 nm）；

S5、经过点胶、压合、UV固化、烘烤工艺，对蒸镀好的器件进行封装，制备密闭的倒置叠层OLED器件。

3、性能测试：

1）测试方法：

J-V测试主要关注所测样品在不同电压下的电流密度大小以及变化趋势，从而确定样品的电学性能，利用Keithley 2400 Source Meter（Keithley Instruments，Inc.,Cleveland）电流源测得，其相关测试方法是每隔0.2 mV测定所对应的电流大小，通过计算得到电流密度。

2）测试结果

实施例1的测试结果如图2所示，由于ITO和Al电极的功函数不同，导致的载流子注入势垒不同，因此器件A和的器件B在相同电压条件下电流密度所存在些许差异（器件A约为6000 mA/cm²和器件B约为4000 mA/cm²，8 V条件下）。

然而，由于电荷产生层的存在，器件A和器件B在正向与反向偏压下，电学性能均有着良好的表现。

实施例2

实施例2提供了本发明电荷产生层的另外两种结构（n-p-n结构与p-n-p结构），如图3所示。

制备上述两种结构的电学器件，测试其正反偏电压下的电学性能。

1、实施方式：

基板材料选择玻璃；

第一电极层选择ITO薄膜；

n型半导体掺杂层的材料选择Bphen: 15 wt.% Ag (30 nm) ；

p型半导体掺杂层的材料选择NPB: 20 wt.% MoO₃ (40 nm) ；

第二电极层40材料选择Al；

实施例2的C器件结构为氧化铟锡ITO/ Bphen: 15 wt.% Ag (20 nm)/ NPB: 20wt.% MoO₃ (40 nm)/ Bphen: 15 wt.% Ag (20 nm)/ Al (150 nm)

实施例2的D器件结构为氧化铟锡ITO/ NPB: 20 wt.% MoO₃ (20 nm)/ Bphen: 15wt.% Ag (30 nm)/ NPB: 20 wt.% MoO₃ (20 nm)/ Al (150 nm);

2、器件的制备方法：

实施例2的制备方法，除S3步骤，其余均与实施例1相同。

S3，将所需蒸镀的材料放入蒸镀舱的各个舟源或坩埚源上，将洁净的ITO基板放入蒸镀舱中进行蒸镀，通过依次沉积n型半导体掺杂层、p型半导体掺杂层和n型半导体掺杂层，得到C器件；通过依次沉积p型半导体掺杂层、n型半导体掺杂层和p型半导体掺杂层，得到D器件。

3、性能测试

1）测试方法：

实施例2中J-V测试的测试方法与实施例1相同。

2）测试结果

实施例2的测试结果如图4所示；

器件C在正向偏压的条件下，由于外部电场E1的影响下，在y位置形成电荷产生层，如图3中a所示。此处由p型半导体掺杂层（MoO₃: NPB）HOMO能级上解离的电子经过隧穿效应抵达n型半导体掺杂层（Bphen: Ag）LUMO能级并继续向ITO电极传递，并与阳极空穴进行复合。另外，p型半导体掺杂层HOMO能级上的空穴向Al阴极方向传递，与通过Ag掺杂Bphen电子传输层所传递的电子在x位置进行复合，从而形成完整电流回路。

在反向偏压条件下，由于外部电场E2的影响下,器件C在x位置存在电荷产生层，所产生的空穴在y位置与ITO阴极电子进行复合，而电子则在Al阳极处于空穴复合，如图3中a所示。

同理，器件D在正反偏压下J-V关系与器件C表述基本相同。其正向偏置电压条件下，受外部偏置电场E1影响，电荷产生层位于x位置（图3中b所示），其所产生的电子与y位置与阳极空穴复合，而空穴则经由p型半导体掺杂层（MoO₃: NPB）传递于阴极进行复合。同样，反向偏压下，电荷产生层位于y位置（图3中b所示），其所产生的电子于x位置与Al阳极空穴复合，而空穴则传递至ITO阴极界面复合。

综上所述，由于电荷产生层的存在，器件C和器件D在正向与反向偏压下，电学性能均有着良好的表现。

实施例3

实施例3提供了一种包含本发明电荷产生层的电致发光器件的结构及其制备方法，该器件为倒置结构，并通过对n型半导体掺杂层的不同厚度对比，寻找最优参数；具体结构如图5所示。

1、实施方式：

基板材料选择玻璃；

第一电极层选择ITO薄膜；

n型半导体掺杂层的材料选择Bphen: 15 wt.% Ag (30 nm) ；

p型半导体掺杂层的材料选择NPB: 20 wt.% MoO₃ (40 nm) ；

发光层的材料选择ADN: 5 wt.% DSA-ph. (20 nm) ；

电子传输层的材料选择B3PYMPM (30 nm) ；

空穴传输层的材料选择TCTA (10 nm) ；

第二电极层的材料选择AL；

实施例3的器件E-0、E-1、E-2和 E-3的结构分别为：ITO/ Bphen: 15 wt.% Ag (15nm)/ B3PYMPM (30 nm)/ ADN: 5 wt.% DSA-ph. (20 nm)/ TCTA (10 nm)/ NPB: 20 wt.%MoO₃ (40 nm)/ Bphen: 15 wt.% Ag (λnm) / Al (150 nm), λ= 0, 10, 20, 40。

器件E-0中的λ= 0；器件E-1中的λ= 10；器件E-2中的λ= 20；器件E-3中的λ=40。

2、器件的制备方法：

实施例3的制备方法除S3、S4步骤，其余均与实施例1相同

S3、将所需蒸镀的材料放入蒸镀舱的各个舟源或坩埚源上，将洁净的ITO基板放入蒸镀舱中进行蒸镀，依次沉积n型半导体掺杂层、电子传输层、发光层、空穴传输层、p型半导体掺杂层和n型半导体掺杂层，得到所述器件；

S4、切换蒸镀掩膜版，继续蒸镀第二电极层材料Al（150 nm）。

3、性能测试

1）测试方法：

利用Keithley 2400 Source Meter测试其电性能参数，PR670测试其广性能参数，通过计算得到相关光电性能参数。

2）测试结果

测试结果如下表所示：

测试结果表明，p-n结中厚度为10 nm的Bphen: Ag功能层有着良好的器件性能表现。

实施例4

实施例4提供了包含本发明电荷产生层的另一种电致发光器件的结构及其制备方法，该器件为双单元倒置叠层结构，具体结构如图6所示。

1、实施方式：

基板10材料选择玻璃；

第一电极层20选择ITO薄膜；

n型半导体掺杂层32材料选择Bphen: 15 wt.% Ag (10、15 nm) ；

p型半导体掺杂层33材料选择NPB: 20 wt.% MoO₃ (40 nm) ；

发光层34材料选择ADN: 5 wt.% DSA-ph. (20 nm) ；

电子传输层35材料选择B3PYMPM (30 nm) ；

空穴传输层36材料选择TCTA (10 nm) ；

第二电极层40材料选择Al；

实施例4中器件F的结构为：ITO/ Bphen: 15 wt.% Ag (15 nm)/ B3PYMPM (30nm)/ ADN: 5 wt.% DSA-ph. (20 nm)/ TCTA (10 nm)/ NPB: 20 wt.% MoO₃ (40 nm)/Bphen: 15 wt.% Ag (10 nm) / B3PYMPM (30 nm)/ ADN: 5 wt.% DSA-ph. (20 nm)/TCTA (10 nm)/ NPB: 20 wt.% MoO₃ (40 nm)/ Al (150 nm) 。

2、器件的制备方法：

实施例4的制备方法除S3、S4步骤，其余均与实施例1相同

S3、将所需蒸镀的材料放入蒸镀舱的各个舟源或坩埚源上，将洁净的ITO基板放入蒸镀舱中进行蒸镀，依次沉积n型半导体掺杂层32、电子传输层35、发光层34、空穴传输层36、p型半导体掺杂层33、n型半导体掺杂层32、电子传输层35、发光层34、空穴传输层36和p型半导体掺杂层33，得到所述器件；

S4、切换蒸镀掩膜版，继续蒸镀第二电极层材料Al（150 nm）。

3、性能测试

1）测试方法：

利用Keithley 2400 Source Meter测试其电性能参数，PR670测试其广性能参数，通过计算得到相关光电性能参数与J-V曲线。

2）测试结果

经过测试，得到器件F的相关光电参数与J-V曲线，为了进一步说明叠层器件中电荷产生层（x位置）的作用，实施例4器件F的光电参数、J-V曲线与实施例3中E-0器件（单层倒置器件，无电荷产生层）进行对比；J-V曲线对比如图7所示；光电参数对比如下表所示：

从上表与图7所示的数据可以看出，实施例4制备倒置叠层OLED器件F表现出来的良好的光电性能；

另一方面，倒置叠层器件F相比倒置单层器件E-0，电流效率提升约两倍；同时，在器件驱动电流密度为0~25 mA/cm²范围内，亮度增强保持两倍左右；叠层器件S - S的最大功率效率也实现了从9.25 lm/W到11.05 lm/W的转变，提升幅度约19.4%，这说明NPB:MoO₃/ Bphen: Ag中间连接层起到了良好的电荷产生、分离和注入的作用。

对比例1

为了进一步阐述本发明的优点，对比例1提供了一种与本发明实施例4类似，但不属于本发明保护范围的电致发光器件，测试其光电性能，与实施例4对比，具体结构如图8所示。

1、实施方式：

基板材料选择玻璃；

第一电极层选择ITO薄膜；

n型半导体掺杂层的材料选择Bphen: 15 wt.% Cs₂CO₃(30 nm) ；

p型半导体掺杂层的材料选择NPB: 20 wt.% MoO₃ (40 nm) ；

发光层的材料选择ADN: 5 wt.% DSA-ph. (20 nm) ；

电子传输层的材料选择B3PYMPM (30 nm) ；

空穴传输层的材料选择TCTA (10 nm) ；

第二电极层的材料选择Al；

对比例1中器件F-1的结构为：ITO/ Bphen: 15 wt.% Cs₂CO₃ (15 nm)/ B3PYMPM(30 nm)/ ADN: 5 wt.% DSA-ph. (20 nm)/ TCTA (10 nm)/ NPB: 20 wt.% MoO₃ (40nm)/ Bphen: 15 wt.% Cs₂CO₃ (10 nm) / B3PYMPM (30 nm)/ ADN: 5 wt.% DSA-ph. (20nm)/ TCTA (10 nm)/ NPB: 20 wt.% MoO₃ (40 nm)/ Al (150 nm) ；

2、器件的制备方法：

对比例1的制备方法除S3、S4步骤，其余均与实施例1相同

S3、将所需蒸镀的材料放入蒸镀舱的各个舟源或坩埚源上，将洁净的ITO基板放入蒸镀舱中进行蒸镀，依次沉积n型半导体掺杂层、电子传输层、发光层、空穴传输层、p型半导体掺杂层、n型半导体掺杂层、电子传输层、发光层、空穴传输层和p型半导体掺杂层，得到所述器件；

S4、切换蒸镀掩膜版，继续蒸镀第二电极层材料Al（150 nm）；

3、性能测试

1）测试方法：

利用Keithley 2400 Source Meter测试其电性能参数，PR670测试其广性能参数，通过计算得到相关光电性能参数与J-V曲线。

2）测试结果

经过测试，得到器件F-1的相关光电参数与J-V曲线，为了进一步说明叠层器件中电荷产生层（x位置）的作用，对比例1器件F-1的光电参数、J-V曲线与实施例4中F器件进行对比；J-V曲线对比如图7所示；光电参数对比如下表所示：

对比例1与实施例4的数据表明，在其他结构相同的情况下，本发明提供n型半导体结构Bphen: Ag所构成的电荷产生层具有更好电荷产生效果。

因此，上述实验结果表明，本发明的NPB: MoO₃/ Bphen: Ag结构作为叠层OLED器件的电荷产生层，能够实现更加高效的OLED光电性能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并非对本发明作任何形式上的限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电荷产生层，其特征在于，其由n型半导体掺杂层和p型半导体掺杂层组合而成，n型半导体掺杂层由主体材料和掺杂材料制成，p型半导体掺杂层也由主体材料和掺杂材料制成；

所述n型半导体掺杂层的主体材料为4,7-二苯基-1,10-菲啰啉，掺杂材料为Ag，即所述n型半导体掺杂层为Ag掺杂Bphen；

所述p型半导体掺杂层的主体材料为NPB，掺杂材料为MoO₃，即所述p型半导体掺杂层为MoO₃掺杂NPB。

2.根据权利要求1所述的电荷产生层，其特征在于，所述n型半导体掺杂层厚度为1-100nm；所述p型半导体掺杂层厚度为1-100nm。

3.根据权利要求2所述的电荷产生层，其特征在于，所述n型半导体掺杂层厚度为5-30nm；所述p型半导体掺杂层厚度为5-30nm。

4.根据权利要求3所述的电荷产生层，其特征在于，所述n型半导体掺杂层厚度为10-15nm；所述p型半导体掺杂层厚度为10-15nm。

5.根据权利要求1所述的电荷产生层，其特征在于，所述电荷产生层内，n型半导体掺杂层和p型半导体掺杂层的组合方式为p-n、n-p、p-n-p、n-p-n中的任意一种。

6.包含如权利要求1-5任意一项所述电荷产生层的电致发光器件，其特征在于，所述电致发光器件包括按一定规律排列的基板、第一电极层、第二电极层、有机功能层和封装层，其中，所述有机功能层内设置有按一定规律排列的发光层、电荷产生层、电子传输层和空穴传输层。

7.根据权利要求6所述的电致发光器件，其特征在于，所述有机功能层内，发光层的数量为一个或多个，电荷产生层的数量为一个或多个，电子传输层的数量为一个或多个，空穴传输层的数量为一个或多个。

8.如权利要求6所述的电致发光器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，通过磁控溅射工艺，在玻璃基板上镀ITO薄膜，然后经过刻蚀工艺，得到第一电极层，经过清洗、干燥和紫外照射，得到洁净的图案化ITO基板；

S2，通过蒸镀工艺，依次沉积有机功能层，包括发光层、电荷产生层、电子传输层及空穴传输层，其中，各膜层顺序按照具体结构进行蒸镀；

S3，切换蒸镀掩膜版，继续蒸镀第二电极层材料；

S4，经过点胶、压合、UV固化、烘烤工艺，对蒸镀好的器件进行封装，制备密闭的OLED器件。

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