一种有机电致发光器件及显示装置的制作方法

本发明涉及有机电致发光技术领域，尤其涉及一种有机电致发光器件及显示装置。

背景技术：

有源矩阵有机发光二极体(Active-matrix organic light emitting diode，以下简称AMOLED)显示装置由于具有宽视角、高色域、响应速度快等诸多优点，已被广泛的应用于电视和移动设备产品中。目前，AMOLED显示装置大都采用全蒸镀制程来实现量产，而且通过全蒸镀制程实现全彩化显示通常采用RGB排列的方式，这种RGB排列的方式使用FMM(fine metal shadow mask)来定义出不同颜色的像素，但这种方式受FMM尺寸的限制无法实现大尺寸的显示。

为了实现大尺寸的显示，现有技术中在制作AMOLED显示装置时，引入了溶液制程，这种溶液制程在RGB图案化方面具有比较大的优势，而且溶液的红色磷光材料和绿色磷光材料已经达到蒸镀小分子材料的水平，即可以通过喷墨、打印等方式制作红色发光层和绿色发光层，很好的避免了使用FMM制作红色发光层和绿色发光层，所导致的尺寸受限问题。但由于溶液的蓝光材料选择比较少，且考虑要放弃使用FMM，因此，现有技术中通过真空蒸镀制程并采用整层覆盖的结构来制作蓝色发光层，从而保证了所制作的AMOLED显示装置能够实现大尺寸的显示。

为了保证上述既包括溶液制程又包括蒸镀制程的混合式制程制作的AMOLED显示装置所包括的各发光层均能够实现单独发光，且具有较好的发光效果，需要在AMOLED显示装置中引入HCL(Hybrid Connecting Layer，混合连接层)。这样AMOLED显示装置中各有机电致发光器件的结构一般包括：相对设置的阳极和阴极，以及设置在阳极和阴极之间的红色发光层、绿色发光层、HCL和蓝色发光层；其中红色发光层和绿色发光层并排设置，HCL中的第一部分覆盖在红色发光层和绿色发光层上，HCL中的第二部分与红色发光层和绿色发光层并排设置，红色发光层和绿色发光层相对于HCL中的第一部分更靠近阳极，蓝色发光层同样包括第一部分和第二部分，且蓝色发光层的第一部分覆盖在HCL中的第一部分上，蓝色发光层的第二部分覆盖在HCL中的第二部分上，蓝色发光层相对于HCL更靠近阴极。

上述结构中引入的HCL不仅对蓝色发光层来说是空穴传输层，而且对红色发光层和绿色发光层来说是电子传输层，HCL还同时能够将各发光层对应的三重态激子限制在各自的发光层中，很好的提升了各发光层的发光效率。但是在实际测试和应用过程中发现，上述结构的有机电致发光器件通常会存在在需要红色发光层和/或绿色发光层发光的情况下，蓝色发光层的第一部分会同时发光的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种有机电致发光器件及显示装置，用于解决混合式制程的器件结构中，在需要红色发光层和/或绿色发光层发光的情况下，蓝色发光层的第一部分会同时发光的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明的第一方面提供一种有机电致发光器件，包括相对设置的阳极和阴极，以及设置在所述阳极和所述阴极之间，采用混合式制程形成的发光单元；所述发光单元包括红色发光层、绿色发光层和蓝色发光层，所述蓝色发光层的材料包括能够形成蓝光激基复合物的电子传输材料和空穴传输材料；蓝色发光层中电子传输材料及空穴传输材料各自占蓝色发光层全部材料的比例，均与所述红色发光层及所述绿色发光层传输电子的能力相匹配，以使在需要红色发光层和/或绿色发光层发光时，电子和空穴不会在所述蓝色发光层的第一部分的内部及边缘复合。

本发明提供的有机电致发光器件中，蓝色发光层的材料包括能够形成蓝光激基复合物的电子传输材料和空穴传输材料，且蓝色发光层中电子传输材料及空穴传输材料各自占蓝色发光层全部材料的比例，均与红色发光层及绿色发光层传输电子的能力相匹配，使得在需要红色发光层和/或绿色发光层发光时，电子能够快速从阴极传输到红色发光层和/或绿色发光层，保证了电子仅能够在红色发光层内部和/或绿色发光层内部与空穴相遇并复合，而不会在蓝色发光层的第一部分的内部和蓝色发光层的第一部分的边缘复合，这样就很好的避免了在需要红色发光层和/或绿色发光层发光的情况下，蓝色发光层的第一部分会同时发光的问题。

基于上述有机电致发光器件的技术方案，本发明的第二方面提供一种显示装置，包括若干上述有机电致发光器件。

本发明所提供的显示装置所能产生的有益效果与本发明所提供的有机电致发光器件的有益效果相同，在此不再赘述。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例提供的有机电致发光器件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的蓝色发光层的发光原理示意图；

图3为本发明实施例提供的蓝色发光层的第一能级示意图；

图4为本发明实施例提供的蓝色发光层的第二能级示意图；

图5为本发明实施例提供的发光单元仅包含蓝色发光层的有机电致发光器件的第一能级示意图；

图6为本发明实施例提供的发光单元仅包含蓝色发光层的有机电致发光器件的第二能级示意图。

附图标记：

1-阳极， 2-阴极，

30-发光单元， 31-红色发光层，

32-绿色发光层， 33-蓝色发光层，

34-第一分子， 35-第二分子，

4-蓝光激基复合物， 5-电子注入层，

6-电子传输层， 7-空穴注入层，

8-空穴传输层。

具体实施方式

为了进一步说明本发明实施例提供的有机电致发光器件及显示装置，下面结合说明书附图进行详细描述。

正如背景技术所述，现有技术中通过混合式制程制作的AMOLED显示装置存在在需要红色发光层和/或绿色发光层发光的情况下，蓝色发光层的第一部分会同时发光的问题。本发明的发明人经研究发现，产生这种问题的原因为：由于AMOLED显示装置中有机电致发光器件的HCL的材料选择不恰当，导致在需要红色发光层和/或绿色发光层发光时，来自阴极的电子不能及时快速的传输到红色发光层和/或绿色发光层中，从而电子和来自阳极的空穴在蓝色发光层的第一部分的内部和/或蓝色发光层的第一部分的边缘相遇复合，以致蓝色发光层的第一部分发光。

基于上述结论，发明人经进一步研究发现，可以通过调节AMOLED显示装置中每一个有机电致发光器件内用于传输电子的电子传输材料，和用于传输空穴的空穴传输材料的比例，来控制电子和空穴在有机电致发光器件中的传输速度，以保证在需要红色发光层和/或绿色发光层发光的情况下，电子能够更快的传输到红色发光层和/或绿色发光层中，使得电子和空穴相遇的交界处在红色发光层和/或绿色发光层内部，以此来避免蓝色发光层的第一部分发光。

请参阅图1，本发明实施例提供的有机电致发光器件包括相对设置的阳极1和阴极2，以及设置在阳极1和阴极2之间，采用混合式制程形成的发光单元30；发光单元30包括：蓝色发光层33，以及并排设置的红色发光层31和绿色发光层32；其中，蓝色发光层33包括相连接的第一部分和第二部分，蓝色发光层33中的第一部分覆盖在红色发光层31和绿色发光层32上，且蓝色发光层33的第一部分相对于红色发光层31和绿色发光层32更靠近阴极2，蓝色发光层33中的第二部分与红色发光层31并排设置；蓝色发光层33的材料包括能够形成蓝光激基复合物4的电子传输材料和空穴传输材料。

蓝色发光层33中电子传输材料及空穴传输材料各自占蓝色发光层33全部材料的比例，均与红色发光层31及绿色发光层32传输电子的能力相匹配，以使在需要红色发光层和/或绿色发光层发光时，电子和空穴不会在蓝色发光层33的第一部分的内部及边缘复合。

上述有机电致发光器件的具体工作过程为：在有机电致发光器件的阳极1加正电压，在阴极2加负电压，电子从阴极2传输到蓝色发光层33，且经蓝色发光层33的第一部分传输到红色发光层31和绿色发光层32，空穴从阳极1传输到红色发光层31、绿色发光层32和蓝色发光层33(蓝色发光层33中的第二部分能够不通过红色发光层31和绿色发光层32接收来自阳极1的空穴)。电子和空穴在红色发光层31中复合，使红色发光层31发出红光，电子和空穴在绿色发光层32中复合，使绿色发光层32发出绿光，请参阅图2(图2中第一分子34中的黑色圆点代表电子，第二分子35中的黑色圆点代表空穴)，电子和空穴传输到蓝色发光层33中，电子在蓝色发光层33中由第一分子34(电子传输材料对应的分子)的最低未占分子轨道，跃迁到第二分子35(空穴传输材料对应的分子)的最高占据分子轨道，并与空穴复合形成激子，使第一分子34和第二分子35间形成的蓝光激基复合物4发出蓝光。

根据上述有机电致发光器件的具体结构和工作过程可知，本发明实施例提供的有机电致发光器件中，蓝色发光层33的材料包括能够形成蓝光激基复合物4的电子传输材料和空穴传输材料，且蓝色发光层33中电子传输材料及空穴传输材料各自占蓝色发光层33全部材料的比例，均与红色发光层31及绿色发光层32传输电子的能力相匹配，使得在需要红色发光层31和/或绿色发光层32发光时，电子能够快速的从阴极2传输到红色发光层31和/或绿色发光层32，保证了电子仅能够在红色发光层31内部和/或绿色发光层32内部与空穴相遇并复合，而不会在蓝色发光层33的第一部分的内部和蓝色发光层33的第一部分的边缘复合，这样就很好的避免了在需要红色发光层31和/或绿色发光层32发光的情况下，蓝色发光层33的第一部分会同时发光的问题。

此外，本发明实施例提供的有机电致发光器件中不需要引入HCL，在很大程度上简化了有机电致发光器件的结构，使得有机电致发光器件更加轻薄化。

值得注意的是，由于上述蓝色发光层33是通过其内部形成的蓝光激基复合物4发出蓝光的，因此，要求形成的蓝光激基复合物4的单重态能级S_1exciplex大于2.5eV，以保证蓝色发光层33能够发出满足要求的蓝光。

上述蓝色发光层33中电子传输材料和空穴传输材料的比例，可以根据红色发光层31和绿色发光层32实际选用的材料种类来确定，具体可包括以下几种情况，当然不仅限于给出的情况。

第一种情况，当红色发光层31传输电子的能力大于传输空穴的能力，且绿色发光层32传输电子的能力大于传输空穴的能力时，蓝色发光层33中电子传输材料占蓝色发光层33全部材料的比例小于空穴传输材料占蓝色发光层33全部材料的比例。具体的，当红色发光层31和绿色发光层32中选用的材料均偏向电子传输材料时，红色发光层31和绿色发光层32对电子的传输能力均大于对空穴的传输能力，这样就可以将蓝色发光层33中电子传输材料的比例调低，即使蓝色发光层33对电子的传输能力较小，从而保证了在需要红色发光层31和/或绿色发光层32发光的情况下，电子仅能够在红色发光层31和/或绿色发光层32内与空穴相遇复合，而不会在蓝色发光层33的第一部分的内部，或在蓝色发光层33的第一部分与红色发光层31、绿色发光层32的交界处与空穴相遇，很好的避免了在需要红色发光层31和/或绿色发光层32发光的情况下，蓝色发光层33的第一部分会同时发光的现象；需要说明的是，在红色发光层31和/或绿色发光层32发光的同时，电子和空穴可以在蓝色发光层33的第二部分复合并发出蓝光。

第二种情况，当红色发光层31传输电子的能力小于传输空穴的能力，且绿色发光层32传输电子的能力小于传输空穴的能力时，蓝色发光层33中电子传输材料占蓝色发光层33全部材料的比例大于空穴传输材料占蓝色发光层33全部材料的比例。更详细的说，当红色发光层31和绿色发光层32中选用的材料偏向空穴传输材料时，红色发光层31和绿色发光层32对电子的传输能力均小于对空穴的传输能力，这样就可以将蓝色发光层33中电子传输材料的比例调高，即使蓝色发光层33对电子的传输能力较大，从而保证了在需要红色发光层31和/或绿色发光层32发光的情况下，电子仅能够在红色发光层31和/或绿色发光层32内与空穴相遇复合，而不会在蓝色发光层33的第一部分的内部，或在蓝色发光层33的第一部分与红色发光层31、绿色发光层32的交界处与空穴相遇；同样值得注意的是，在红色发光层31和/或绿色发光层32发光的同时，电子和空穴可以在蓝色发光层33的第二部分复合并发出蓝光。

为了提高蓝色发光层33的发光效率，在选择蓝色发光层33中的电子传输材料和空穴传输材料时，要保证电子传输材料和空穴传输材料形成的蓝光激基复合物4具有较接近的三重态能级和单重态能级，这样由电子和空穴复合成的激子就能够由蓝光激基复合物4的三重态能级T_1exciplex跃迁到蓝光激基复合物4的单重态能级S_1exciplex，从而发出蓝色的热活化延迟荧光，保证了激子较高的利用率。更为优选的，蓝光激基复合物4的三重态能级T_1exciplex，与蓝光激基复合物4的单重态能级S_1exciplex之间的能级差小于0.3eV，这样复合形成的激子均能够较容易的从蓝光激基复合物4的三重态能级T_1exciplex跃迁到蓝光激基复合物4的单重态能级S_1exciplex，使激子实现100％的利用率，保证了蓝色发光层33的发光效率。

请参阅图3，图3中S_1ETL代表蓝色发光层33中电子传输材料的单重态能级，S_1HTL代表蓝色发光层33中空穴传输材料的单重态能级，S₀代表基态的能级。由于上述蓝光激基复合物4是由蓝色发光层33中的电子传输材料，和蓝色发光层33中的空穴传输材料形成的，因此，容易出现能量从蓝光激基复合物4的三重态能级T_1exciplex转移到蓝色发光层33中电子传输材料的三重态能级T_1ETL，或转移到蓝色发光层33中空穴传输材料的三重态能级T_1HTL的情况，这样就会造成能量的损失，影响蓝色发光层33的发光效率。为了避免由于能量转移导致的发光效率低的问题，可选的，请参阅图4，蓝色发光层33中的电子传输材料的三重态能级T_1ETL大于蓝光激基复合物4的三重态能级T_1exciplex，和/或，蓝色发光层33中的空穴传输材料的三重态能级T_1HTL大于蓝光激基复合物4的三重态能级T_1exciplex。

更详细的说，当蓝色发光层33中的电子传输材料的三重态能级T_1ETL大于蓝光激基复合物4的三重态能级T_1exciplex时，激子就不容易从蓝光激基复合物4的三重态能级T_1exciplex跃迁到电子传输材料的三重态能级T_1ETL，即使得激子能够被限制在蓝光激基复合物4中。同理，当蓝色发光层33中的空穴传输材料的三重态能级T_1HTL大于蓝光激基复合物4的三重态能级T_1exciplex时，激子就不容易从蓝光激基复合物4的三重态能级T_1exciplex跃迁到空穴传输材料的三重态能级T_1HTL，即同样使得激子能够被限制在蓝光激基复合物4中。因此，优选的，蓝色发光层33中的电子传输材料的三重态能级T_1ETL，和蓝色发光层33中的空穴传输材料的三重态能级T_1HTL均大于蓝光激基复合物4的三重态能级T_1exciplex，这样激子就能够被很好的限制在蓝光激基复合物4中，不会出现能量的转移，避免了能量的损失，保证了蓝色发光层33具有较高的发光效率。

需要说明的是，图3和图4中蓝光激基复合物4的三重态能级T_1exciplex和单重态能级S_1exciplex之间的双向虚线箭头代表激子能够在三重态能级T_1exciplex和单重态能级S_1exciplex之间发生双向的跃迁。

同理为了保证红色发光层31和绿色发光层32的发光效率，可以将蓝色发光层33中的电子传输材料的三重态能级T_1ETL大于绿色发光层32中发光材料的三重态能级，和/或，蓝色发光层33中的空穴传输材料的三重态能级T_1HTL大于绿色发光层32中发光材料的三重态能级。具体的，蓝色发光层33中选择的电子传输材料的三重态能级T_1ETL大于绿色发光层32中发光材料的三重态能级，使得绿色发光层32中的激子不易跃迁到蓝色发光层33中，限制了绿色发光层32中能量的转移，保证了绿色发光层32的发光效率；蓝色发光层33中的空穴传输材料的三重态能级T_1HTL大于绿色发光层32中发光材料的三重态能级，同样使得绿色发光层32中的激子不易跃迁到蓝色发光层33中，保证了绿色发光层32的发光效率。

优选的，蓝色发光层33中的电子传输材料的三重态能级T_1ETL，和蓝色发光层33中的空穴传输材料的三重态能级T_1HTL均大于绿色发光层32中发光材料的三重态能级，这样就最大程度的限定了绿色发光层32中激子的跃迁，将绿色发光层32中的能量全部限制在绿色发光层32中，不会造成能量的转移，最大程度的提高了绿色发光层32的发光效率。

需要说明的是，由于绿色发光层32中的发光材料的能级一般高于红色发光层31中的发光材料的能级，因此，当限定了蓝色发光层33中的电子传输材料的三重态能级T_1ETL，和蓝色发光层33中的空穴传输材料的三重态能级T_1HTL均大于绿色发光层32中发光材料的三重态能级时，就同时限定了蓝色发光层33中的电子传输材料的三重态能级T_1ETL，和蓝色发光层33中的空穴传输材料的三重态能级T_1HTL均大于红色发光层31中发光材料的三重态能级，即使得红色发光层31中的能量全部限制在红色发光层31中，不会造成能量的转移，最大程度的提高了红色发光层31的发光效率。

上述蓝色发光层33除具有发出蓝光的作用外，还用于将电子由阴极2传输至红色发光层31和绿色发光层32，以使得电子能够在红色发光层31与空穴复合，实现红色发光层31的发光，以及电子能够在绿色发光层32与空穴复合，实现绿色发光层32的发光。为了保证蓝色发光层33具有更好的电子传输能力，可以对蓝色发光层33的厚度进行限定，可选的，将蓝色发光层33的厚度设为20nm-40nm，这种厚度的蓝色发光层33使得电子由阴极2传输到红色发光层31和绿色发光层32时，所经过的路程刚好合适，既保证了电子的传输速度，又兼顾了光学的需要。

请继续参阅图1，由于发光单元30的发光效率在很大程度上受到电子和空穴传输的影响，因此，电子和空穴的传输路径应受到足够的重视。为了保证电子能够从阴极2最大限度的传输到发光单元30，空穴能够从阳极1最大限度的传输到发光单元30，可以在上述有机电致发光器件中引入电子注入层5、电子传输层6、空穴注入层7和空穴传输层8。具体的，空穴注入层7设置于阳极1与发光单元30之间，空穴传输层8设置于空穴注入层7与发光单元30之间，电子传输层6设置于发光单元30与阴极2之间，电子注入层5设置于电子传输层6与阴极2之间。

在有机电致发光器件中引入的电子注入层5和电子传输层6，一方面能够将电子更好的由阴极2传输到发光单元30，另一方面能够阻止空穴向阴极2传输；在有机电致发光器件中引入的空穴注入层7和空穴传输层8，一方面能够将空穴更好的由阳极1传输到发光单元30，另一方面能够阻止电子向阳极1传输；因此，在有机电致发光器件中引入电子注入层5、电子传输层6、空穴注入层7和空穴传输层8，能够使得电子和空穴均被限制在有机电致发光器件的发光单元30中，使有机电致发光器件能够最大限度的实现发光效率。

上述电子传输层6中采用的电子传输材料可以有多种选择，只要有利于电子的传输即可。如图5所示(图5中蓝色发光层33中包括的较高虚线框代表空穴传输材料对应的能级，蓝色发光层33中包括的较低虚线框代表电子传输材料对应的能级)，电子传输层6中采用的电子传输材料与蓝色发光层33中选用的电子传输材料不同，在这种情况下，电子传输层6和蓝色发光层33之间存在势垒，电子在由电子传输层6传输至蓝色发光层33中时，需要消耗部分能量。如图6所示，考虑到电子传输层6是叠加设置在蓝色发光层33上的，且蓝色发光层33中同样包括电子传输材料，可以将电子传输层6和蓝色发光层33选用同种电子传输材料，这样就使得电子传输层6和蓝色发光层33之间不存在势垒(图6中电子传输层6与蓝色发光层33中代表电子传输材料能级的虚线框处于同一高度)，电子在由电子传输层6注入到蓝色发光层33中时，不需要能量的损耗，使得在实际驱动有机电致发光器件工作时，降低了器件的驱动电压，从而降低了有机电致发光器件的能量损耗。

上述蓝色发光层33中可选用的电子传输材料的种类，和空穴传输材料的种类均多种多样，只需要能够形成蓝光激基复合物4即可，可选的，蓝色发光层33中的电子传输材料为4,6-双(3,5-二(3-吡啶)基苯基)-2-甲基嘧啶(B3PYMPM)，蓝色发光层33中的空穴传输材料为4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)。采用4,6-双(3,5-二(3-吡啶)基苯基)-2-甲基嘧啶和4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺构成蓝色发光层33，不仅使得蓝色发光层33具有较好的电子传输能力和空穴传输能力，而且在蓝色发光层33中形成的蓝光激基复合物4还具有较高的发光效率。此外，上述阳极1的材料可选为氧化铟锡(ITO)，电子注入层5的材料可选为氟化锂(LiF)，阴极2的材料可选为铝(Al)。

本发明实施例还提供一种显示装置，包括上述实施例提供的有机电致发光器件。由于上述有机电致发光器件具有发光效率较高，在需要红色发光层和/或绿色发光层发光的情况下，蓝色发光层的第一部分不会同时发光，以及器件结构简单轻薄等诸多优点；因此，本发明实施例提供的显示装置具有较高的显示效率和显示画面质量，而且这种显示装置同样更加轻薄。

在上述实施方式的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。