本发明属于有机电致发光器件领域，具体包含一种串联式有机电致发光器件。
背景技术：
1、有机电致发光二极管(oleds)自邓青云教授发明了双层器件结构后，引起了很多国内外学者的关注。经过30多年的发展，有机发光材料已经可以实现100％的激子利用率，并且得益于oleds自发光、可视角大和可柔性等优点，oleds显示和照明设备越来越受到人们的青睐。但是，随着人们对电子设备使用的需求提升，oleds显示器的使用效率和寿命仍然需要进一步的提升。在电致发光器件中，电子和空穴通过电极注入并传输至发光层复合后形成激子，根据量子自选统计，分为25％的单重态激子和75％的三重态激子。根据其激子的利用方式不同，可以将有机发光材料分为传统荧光材料、磷光材料、热激活延迟荧光(tadf)材料和三重态-三重态湮灭(tta)材料。由于三重态到基态为自旋禁阻，传统荧光材料只能利用25％的单重态激子进行辐射跃迁；而磷光材料通过引入重原子效应增大了自旋轨道耦合(spinorbitalcoupling,soc)，因而可以实现对三重态激子的利用，实现100％的激子利用率；tadf材料具有较小的△est，这使得三重态激子可以通过反向隙间窜跃回到单重态，因此同样可以实现100％的激子利用率；tta材料可以将两个低能级的三重态激子碰撞形成一个高能级的单重态激子，其最大激子利用率可以达到62.5％。不同的激子利用方式使得材料的使用寿命也不同，如何兼顾oleds的性能和寿命是目前亟须解决的问题。
2、在推动oleds的商业化发展中，得益于较长的器件寿命，传统荧光材料最先实现商业化，但随着磷光材料的开发和寿命优化，低效率的荧光材料逐渐被淘汰。目前，高效率和长寿命的绿光和红光磷光材料已经实现商业化，而蓝色磷光材料由于使用寿命不足(lt95<300小时)，无法满足商业化的需求。近几年发展中，高效率的tadf材料不断被开发出来，但是tadf的延迟寿命普遍在微秒级别，较长的三重态激子寿命容易导致三重态-三重态湮灭(tta)、三重态-极化子湮灭(tpa)和单重态-三重态湮灭(sta)等，器件寿命仍无法满足商业化需求。导致蓝光器件寿命不足的主要原因是器件内部存在长寿命的三重态激子，且蓝光的激子能量比较大，分子在激发态时表现不稳定。因此，为了满足蓝光器件的使用寿命，目前折中的办法是使用tta材料作为发光层，这样可以减小器件内部的三重激子，并且获得比传统荧光材料更高的器件效率。尽管如此，蓝光器件的使用效率和寿命仍然远小于绿光和红光器件。为了提高器件的效率和寿命，设计串联式器件结构可以使得器件在低亮度下发出更多的光子，可以提高器件的器件性能和寿命，而现有技术中对空穴注入层和空穴传输层等其他层的研究报道较多，对电荷生成层的研究相对较少。目前电荷生成层的基本结构为：电子注入部分/空穴注入部分，其中，电子注入部分通常为liq,rb,cs和mg等碱金属掺杂的有机电子传输层，空穴注入部分通常为fecl3,wo3,moo3和f4-tcnq等强氧化剂掺杂的有机空穴传输层。但是，该类型的电荷生成层具有较差的电子和空穴载流子分离能力，导致电子注入层和空穴注入层之间容易存在电子和空穴载流子的互相迁移。引入薄层金属电极是一种有效隔离电子和空穴载流子的方法，常用的金属电极有al，ag，yb等金属材料。基于此，常用的电荷生成层结构为电子注入层/金属层/空穴注入层，例如liq/ag/hat-cn，liq/ag/moo3，cs/yb/f4-tcnq等。但是，考虑到器件的透光性，金属层的厚度通常非常薄(1～2nm)，这导致电子和空穴的注入能力较差。
3、因此，提供一种电荷注入能力优异的电荷生成层，对于获得更高的器件性能和更稳定的器件寿命是十分重要的，本发明通过设计新型电荷生成层，可以实现对空穴注入势垒的降低，以此来增加空穴注入能力。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种串联式有机电致发光器件。所述串联式有机电致发光器件中包含一层具有优异电子注入能力和空穴欧姆注入能力的新型电荷生成层(chargegeneratorlayer,cgl)，本发明提供的新型电荷生成层可以降低器件的驱动电压，获得更高的器件性能和更稳定的器件寿命。
2、为实现上述目的，本发明所采用的技术方案包括：
3、本发明公开一种串联式有机电致发光器件，包括依次设置的衬底、阳极、功能组件以及阴极；所述功能组件中至少含有两节串联的电致发光单元，相邻的电致发光单元之间设置有电荷生成层；
4、其中，所述电荷生成层由电子注入部分和空穴注入部分组成；
5、所述电子注入部分中包括电子注入层和金属层；
6、所述空穴注入部分中包括电极修饰层和有机界面层。
7、在本发明公开的串联式有机电致发光器件结构中，其优势在于提供了一种新型的电荷生成层，所述电荷生成层由电子注入部分和空穴注入部分组成，其中，电子注入部分可提供优异的电子注入能力，更重要的是，空穴注入部分可以实现金属层与空穴传输层的欧姆接触，电极修饰层可以增加金属电极的功函数，通过调整有机界面层的厚度可以进一步调整金属电极的功函数与空穴传输层的费米能级匹配，进而降低空穴注入势垒，薄层的有机界面层使得电荷得以遂穿的方式从金属层注入到空穴传输层。相比于传统的电荷生成层，本发明提供的新型电荷生成层可以降低器件的驱动电压，获得更高的器件性能和更稳定的器件寿命。
8、所述电荷生成层可以分别作为两个单节有机电致发光器件的阳极和阴极，从而将两个或多个有机电致发光器件串联起来。
9、具体地，当本发明的电荷生成层将两个单节有机电致发光器件串联起来时，电子可以通过电子注入部分注入到电子传输层，空穴可以通过空穴注入部分注入到空穴传输层。电荷生成层的电子注入能力与电极两侧的电荷注入能力相当，因而可以维持串联式有机电致发光器件的电荷平衡性。相比传统的电荷生成层，使用本发明的电荷生成层可以得到更低的器件驱动电压和更好的器件性能和寿命。
10、进一步，所述电极修饰层的材料包括moo3、wo3和v2o5中的一种。
11、进一步，所述电极修饰层的功函数为6ev～8ev，优选为6.5ev～7.0ev，其厚度为5nm～100nm；优选为5nm～20nm，例如为5nm，8nm，10nm，12nm，15nm，18nm或20nm。
12、进一步，本发明中所述有机界面层的材料均为商用产品，包括如下所示结构中的一种或多种：
13、
14、
15、其中，n为单体的聚合度，n的取值为1-100w的整数。
16、进一步，所述串联式有机电致发光器件中靠近阳极一端的电致发光单元包括依次设置的空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层和电子传输层。
17、进一步，所述串联式有机电致发光器件中靠近阴极一端的电致发光单元包括依次设置的空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层。
18、进一步，所述有机界面层的homo能级与所述空穴传输层的homo能级的差值大于0.2ev且小于0.5ev。
19、进一步，所述有机界面层的厚度为1nm～20nm；优选为1nm～10nm，例如为1nm，2nm，3nm，4nm，5nm，6nm，7nm，8nm，9nm或10nm。
20、进一步，所述电子注入部分中的电子注入层材料包括lif、liq、li、ca、csco3、zno、peie等具有电子注入能力的碱金属、金属氧化物或具有吸电子能力的有机化合物；其厚度为1nm～20nm；优选为1nm～5nm，例如为1nm，2nm，3nm，4nm或5nm。
21、进一步，所述电子注入部分中的金属层的材料包括au、ag、cu、al、rb、石墨烯或金属网格等具有良好导电能力的金属；其厚度为1nm～20nm；优选为1nm～5nm，例如为1nm，2nm，3nm，4nm或5nm。
22、进一步，本发明提供的所述空穴传输层的材料均为商用产品，包括如下所示结构中的一种或多种：
23、
24、
25、
26、其中，n为单体的聚合度，n的取值为1-100w的整数。
27、根据本发明的实施方式，所述串联式电致发光器件可以为正置器件，也可以为倒置器件。
28、根据本发明的实施方式，所述串联式电致发光器件的出光方式可以为底发射、顶发射和穿透式发射等。
29、根据本发明的实施方式，所述串联式电致发光器件可以为红光、绿光、蓝光等单色器件。
30、根据本发明的实施方式，所述串联式电致发光器件可以为双色串联式白光器件、三色串联式白光器件、四色串联式白光器件等。
31、本发明还提供上述有机电致发光器件的制备方式，所述电致发光器件的制备方式可以采用蒸镀法、拉膜法、旋涂法、喷墨打印法等。
32、本发明有益效果：
33、本发明提供了一种串联式有机电致发光器件。该串联式有机电致发光器件中包含一层具有优异电子注入能力和空穴欧姆注入能力的新型电荷生成层，可以将两个或多个单节电致发光器件串联起来，相比于传统的电荷生成层，该电荷生成层可以实现电子传输层和空穴传输层的欧姆接触，从而减小电荷注入势垒，减少器件焦耳热的产生，优异的电荷注入能力使得使用该电荷生成层的串联式器件获得更优异的器件性能和器件稳定性，基于此电荷生成层可以制备出高效率、高稳定性和低驱动电压的串联式红光、绿光、蓝光和白光器件。
1.一种串联式有机电致发光器件，其特征在于，包括依次设置的衬底、阳极、功能组件以及阴极；所述功能组件中至少含有两节串联的电致发光单元，相邻的电致发光单元之间设置有电荷生成层；
2.根据权利要求1所述的串联式有机电致发光器件，其特征在于，所述电极修饰层的材料包括moo3、wo3和v2o5中的一种。
3.根据权利要求1所述的串联式有机电致发光器件，其特征在于，所述电极修饰层的功函数为6ev～8ev，优选为6.5ev～7.0ev，其厚度为5nm～100nm，优选为5nm～20nm。
4.根据权利要求1所述的串联式有机电致发光器件，其特征在于，所述有机界面层的材料包括如下所示结构中的一种或多种：
5.根据权利要求1所述的串联式有机电致发光器件，其特征在于，所述串联式有机电致发光器件中靠近阳极一端的电致发光单元包括依次设置的空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层和电子传输层。
6.根据权利要求1所述的串联式有机电致发光器件，其特征在于，所述串联式有机电致发光器件中靠近阴极一端的电致发光单元包括依次设置的空穴传输层、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层、电子传输层和电子注入层。
7.根据权利要求5或6所述的串联式有机电致发光器件，其特征在于，所述有机界面层的homo能级与所述空穴传输层的homo能级的差值大于0.2ev且小于0.5ev；
8.根据权利要求1所述的串联式有机电致发光器件，其特征在于，所述电子注入部分中的电子注入层材料包括lif、liq、li、ca、csco3、zno和peie中的一种或多种；其厚度为1nm～20nm。
9.根据权利要求1所述的串联式有机电致发光器件，其特征在于，所述金属层的材料包括au、ag、cu、al、rb和石墨烯中的一种或多种；其厚度为1nm～20nm。
10.根据权利要求5或6所述的串联式有机电致发光器件，其特征在于，所述空穴传输层的材料包括如下所示结构中的一种或多种：
