有机电致发光器件及其制造方法与流程

本发明涉及的是一种oled领域，更具体的说，涉及一种有机电致发光器件及其制造方法。

背景技术：

oled由于出众的显示效果被越来越多的应用在手机、电视以及穿戴领域。为了追求更高的器件性能，降低oled的驱动电压，提升oled的工作寿命，成为了各厂商研发重点关注的方向。要降低oled的驱动电压，可以通过引入p型掺杂的空穴注入层(hil)，减少oled空穴注入界面的势垒。同时提高器件的稳定性，延长器件寿命。常见的oled器件空穴注入和传输分为两层：p型掺杂的空穴注入层，使用蒸镀手段将一定比例的掺杂客体(dopant)和空穴传输层(htl)材料进行共同蒸镀，形成1-20nm的hil层；空穴传输层(htl)，使用蒸镀手段蒸镀htl材料，形成30-150nm的htl层。

在阳极和空穴传输层之间插入空穴注入(hil)层，可以减少oled空穴注入界面的势垒，降低器件的工作电压，同时提高器件的稳定性，延长器件寿命。

如图1所示出的现有的一种oled器件结构示意图，现有的oled器件中，一个像素单元100包括了三个子像素单元(红、绿、蓝)，三个子像素单元都包括阴极、电子注入传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层以及阳极。图1中的空穴注入层105和空穴传输层104为共同层，即三个子像素单元共用空穴注入层105和空穴传输层104，发光层(101、102、103)均形成于共同的空穴传输层之上。在实际使用过程中由于掺杂的空穴注入层105的导电性较好，rgb子像素之间会有电流串扰(cross-talk)，在器件低灰阶显示状态下，会产生色偏，影响产品的品质。例如，蓝色子像素的发光层102导通形成导通电流，但是同时该导通电流也会形成漏电电流从而使得与发光层102相邻的红色子像素的发光层101发光，使得像素单元100显示时产生色偏。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种有机电致发光器件及其制造方法，用空穴注入传输层替代现有的空穴传输层和空穴注入层，在空穴注入传输层中设置磁性导电纳米棒，磁性导电纳米棒能够将空穴由空穴注入传输层的阳极方向导向阴极方向，消除了由共同层中(空穴注入传输层)的漏电电流，进而消除了色偏，提升了器件的显示效果。

根据本发明一个方面，提供一种有机电致发光器件，至少包括一空穴注入传输层，所述空穴注入传输层包括：

由空穴传输材料形成的基体层；

多个磁性导电纳米棒，所述磁性导电纳米棒均匀分布于所述基体层内以形成一空穴传导阵列，用于将空穴由所述空穴注入传输层的阳极侧传导至所述空穴注入传输层的阴极侧，所述空穴传导阵列的厚度与所述基体层的厚度之比为0.95～1。

优选的，所述磁性导电纳米棒竖直或倾斜设置于所述基体层内。

优选的，磁性导电纳米棒在沿所述基体层的厚度方向上的投影长度与所述基体层的厚度之比为0.95～1。

优选的，所述空穴传输材料为：npb、mcp、tcta、m-mtdata。

优选的，所述磁性导电纳米棒的直径为1～10nm，长度为10-150nm。

优选的，所述磁性导电纳米棒的材料为fe3o4、fe2o3、fe/co合金、fe/ni合金、fes或单层碳纳米管。

优选的，所述空穴注入传输层中的所述磁性导电纳米棒的含量为0.01-1g/cm³。

优选的，所述磁性导电纳米棒的延展方向与所述基体层的上下表面均垂直。

根据本发明的一个方面，提供一种有机电致发光器件的制造方法，包括：

空穴注入传输层形成工序，以在阳极之上形成上述空穴注入传输层。

优选的，所述空穴注入传输层形成工序具体包括以下步骤：

于有机溶剂中的添加磁性导电纳米棒以形成磁性溶液；

于所述磁性溶液中添加空穴传输材料以形成前驱体溶液；

将所述前驱体溶液均匀涂布于作为所述阳极的基板表面；

对所述基板施加以磁场，以使得所述前驱体溶液中的所述磁性导电纳米棒均匀分布；

进行退火处理，以固化所述基板表面的所述前驱体溶液。

优选的，进行退火处理的温度为50～90℃。

优选的，所述前驱体溶液中，所述磁性导电纳米棒的浓度为0.1-1g/ml，所述空穴传输材料的浓度为10-20g/ml。

优选的，通过溶液旋涂法或溶液喷墨法将所述前驱体溶液均匀涂布于作为所述阳极的基板表面。

优选的，所述有机溶剂为：苯、甲苯、二甲苯、戊烷、己烷、辛烷等、环己烷、环己酮、甲苯环己酮、氯苯、二氯苯、二氯甲烷、甲醇、乙醇、异丙醇、乙醚、环氧丙烷、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚等、乙腈、吡啶和/或苯酚。

优选的，所述磁性溶液中的所述磁性导电纳米棒的浓度为0.1-1g/ml。

优选的，所述空穴传输材料为：npb、mcp、tcta、m-mtdata。

优选的，所述磁性导电纳米棒的直径为1～10nm，长度为10-150nm。

优选的，所述磁性导电纳米棒的材料为fe3o4、fe2o3、fe/co合金、fe/ni合金、fes或者单层碳纳米管。

上述技术方案的有益效果是：

本发明用空穴注入传输层替代现有的空穴传输层和空穴注入层，在空穴注入传输层中设置磁性导电纳米棒，磁性导电纳米棒能够将空穴由空穴注入传输层的阳极方向导向阴极方向，消除了由共同层中(空穴注入传输层)的漏电电流，进而消除了色偏，提升了器件的显示效果。

本发明的其它特征和优点以及本发明的各种实施例的结构和操作，将在以下参照附图进行详细的描述。应当注意，本发明不限于本文描述的具体实施例。在本文给出的这些实施例仅仅是为了说明的目的。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1为现有的一种oled器件结构示意图；

图2为本发明的较佳的实施例中，一种有机电致发光器件的结构示意图；

图3为本发明的较佳的实施例中，图2中的空穴注入传输层的结构示意图；

图4为本发明的较佳的实施例中，一种有机电致发光器件的制造方法的流程示意图；

图5为本发明的较佳的实施例中，一种磁场施加方式示意图。

附图标记清单：

100像素单元

101红色子像素的发光层

102蓝色子像素的发光层

103绿色子像素的发光层

104空穴注入层

105空穴传输层

201阴极

202电子注入传输层

203发光层

204空穴注入传输层

205阳极

301基体层

302磁性导电纳米棒

303空穴传导阵列

501加热台

从以下结合附图的详细描述中，本发明的特征和优点将变得更加明显。贯穿附图，相同的附图标识相应元素。在附图中，相同附图标记通常指示相同的、功能上相似的和/或结构上相似的元件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

根据本发明的一个方面提供一种有机电致发光器件。

图2示出了一种有机电致发光器件的结构示意图，该有机电致发光器件包括了阴极201、电子注入传输层202、发光层203、空穴注入传输层204以及阳极205，空穴注入传输层204设置于阳极205之上。一些实施例中，电子注入传输层202可以用电子注入层和电子传输层来代替。阳极205的材料可以为导电氧化物、石墨烯或金属等，例如，金属可以是ni、au、pt等高功率函数的金属；金属氧化物可以是氧化铟锡(indiumtinoxide，ito)。阴极201可以为金属或者金属合金，例如：ag、li、mg、ca、al、in等，其中最常用的材料为al或ag/mg合金。

该有机电致发光器件包括多个像素单元(pixel)，而每个像素单元中包括了多个子像素单元(subpixel)，一般包括红色、绿色以及蓝色的子像素单元，每个像素单元中的子像素单元公用空穴注入传输层204，即空穴注入传输层204上设置像素单元的多个像素单元。

图3示出了图2中的空穴注入传输层204的结构示意图。图3中的空穴注入传输层204包括：由空穴传输材料形成的基体层301以及多个磁性导电纳米棒302，其中磁性导电纳米棒302位于基体层301中，即磁性导电纳米棒302被包含于基体层301之中。

基体层301为一层由空穴传输材料形成的膜层，空穴传输材料可以为但不限于：npb、mcp、tcta、m-mtdata。

npb的化学结构式为：

mcp的化学结构时为：

tcta的化学结构式为：

m-mtdata的化学结构式为：

参考附图3，磁性导电纳米棒302在磁性导电纳米棒302均匀分布于基体层301内，磁性导电纳米棒302将空穴由空穴注入传输层204的阳极205侧传导至空穴注入传输层204的阴极201侧。磁性导电纳米棒302形成一个空穴传导阵列303，用于将空穴由空穴注入传输层204的阳极205侧传导至空穴注入传输层204的阴极201侧，空穴传导阵列303的厚度与基体层301的厚度之比为0.95～1。通过该并磁性导电纳米棒302形成的空穴传导阵列303来传输空穴。

组成空穴传动阵列的磁性导电纳米棒302两端分别与基体层301的阳极205侧和阴极201侧相接或相邻。磁性导电纳米棒302的可以垂直于基体层301的上表面(阴极201侧)或下表面(阳极205侧)也可以与上下表面形成一个夹角即倾斜设置。磁性导电纳米棒302能够将空穴由阳极205侧传输至阴极201侧，每个磁性纳米导电棒之间的间距可以相等，从而使得基体层301中的磁性导电纳米电棒可以均匀分布。磁性导电纳米电棒的在基体层301厚度方向上的投影高度为h，而基体层301的厚度为l，为了实现传导空穴的目的，磁性导电纳米棒302的投影高度h与基体层301的厚度l之比为0.95～1。当磁性导电纳米棒302的延展方向垂直于上下表面(如图3中示出的)时，磁性导电纳米棒302的长度即为投影高度h。当投影高度h与基体层301厚度l之比为.0.95时，磁性导电纳米棒302的空穴传导效率刚好能够使得整个器件不产生色偏，即没有产生能够使得相邻的子像素单元导通的漏电电流。当投影高度h与基体层301厚度l之比小于.0.95时，某一子像素单元的导通电流会形成一漏电电流，该漏电电流会使得相邻的子像素单元产生色偏，从而达不到设计的纠正或消除色偏的作用。

基体层301中的磁性导电纳米棒302的直径为1～10nm，长度为10-150nm。磁性导电纳米棒302的直径大于等于1nm。当其直径小于1nm时，磁性导电纳米棒302的电导率越小，无法满足本发明中传导空穴的要求。当磁性导电纳米棒302的直径过大即大于10nm时，则无法满足制造工艺的要求。

磁性导电纳米棒302的材料可以是但不限于：fe3o4、fe2o3、fe/co合金、fe/ni合金、fes或者单层碳纳米管。

空穴注入传输层204中的磁性导电纳米棒302的含量为0.01-1g/cm³，该含量为空穴注入传输层204中所有的磁性导电纳米棒302的重量与空穴注入传输层204的体积之比。当磁性导电纳米棒302的含量范围在0.01-1g/cm³中时，能够保证空穴注入传输层204的空穴传输的效率。

根据本发明的一个方面，提供一种有机电致发光器件的制造方法，包括:步骤s401，于有机溶剂中的添加磁性导电纳米棒302以形成磁性溶液；步骤s402，于磁性溶液中添加空穴传输材料以形成前驱体溶液；步骤s403，将前驱体溶液均匀涂布于作为阳极205的基板表面；步骤s404，对基板施加以磁场，以使得前驱体溶液中的磁性导电纳米棒302均匀分布；步骤s405，进行退火处理，以固化基板表面的前驱体溶液。

图4示出了一种有机电致发光器件的制造方法的流程示意图。在步骤s401中，在有机溶剂中的添加磁性导电纳米棒302以形成磁性溶液。这里的有机溶剂可以是：①芳香烃类：苯、甲苯、二甲苯等；②脂肪烃类：戊烷、己烷、辛烷等；③脂环烃类：环己烷、环己酮、甲苯环己酮等；④卤化烃类：氯苯、二氯苯、二氯甲烷等；⑤醇类：甲醇、乙醇、异丙醇等；⑥醚类：乙醚、环氧丙烷等；⑦酯类：醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯等；⑧酮类：丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮等；⑨二醇衍生物：乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚等；⑩其他：乙腈、吡啶、苯酚等。有机溶剂可以是上述一种有机溶剂，也可以是任意多种有机溶剂的混合体。一些实施例中，磁性溶液中的磁性导电纳米棒302的浓度为0.1-1g/ml。

在步骤s402中，于磁性溶液中添加空穴传输材料以形成前驱体溶液。在磁性溶液中添加空穴传输材料可以形成前驱体溶液。在磁性溶液中添加空穴传输材料后，需要进行搅拌24小时，使得空穴传输材料、有机溶剂以及磁性导电纳米棒302能够均匀的混合。之后，再静置1小时，形成均匀的前驱体溶液，前驱体溶液中，磁性导电纳米棒的浓度为0.1-1g/ml，空穴传输材料的浓度为10-20g/ml，空穴传输材料和磁性导电纳米棒所形成的混合溶质的浓度为10-20g/ml。空穴传输材料可以是但不限于：npb、mcp、tcta、m-mtdata等。

在步骤s403中，将前驱体溶液均匀涂布于作为阳极205的基板表面。通过溶液旋涂法或溶液喷墨法将前驱体溶液均匀涂布于作为阳极205的基板(ito基板)表面。溶液旋涂法，是指将前驱体溶液滴至ito基板上，而后旋转该ito基板使得前驱体溶液能够均均的分布于该ito基板。溶液喷墨法是指将前驱体溶液以类似喷墨打印的方式均匀的喷涂于ito基板。

图5示出了一种磁场施加方式示意图。在步骤s404中，对基板施加以磁场，以使得前驱体溶液中的磁性导电纳米棒302均匀分布。在基板(阳极205)的表面均匀设置一层作为空穴注入传输层204的薄膜之后，在薄膜区域施加一个均匀的上下方向的磁场。在均匀磁场的作用下，使得薄膜内的磁性导电纳米棒302都沿着均匀磁场的方向排布。在其它一些实施例中，均匀磁场的方向可以不与ito基板相互垂直。

在步骤s405中，进行退火处理，以固化基板表面的前驱体溶液。参考附图5，对基板(阳极205)进行低温退火处理，即通过加热台501对阳极205进行加热，使得前驱体溶液中的有机液体挥发，最终形成空穴传输材料和磁性导电纳米棒302的混合薄膜(即空穴注入传输层204)，其厚度为10-150nm。在较佳的实施例中，形成的空穴注入传输层204(hitl)中，磁性导电纳米棒302会在磁场的作用下沿着垂直于基片的角度排列，形成分列柱状结构。这样hitl的横向由于磁性纳米棒之间有空穴传输材料相隔，导电率很低。纵向直接通过磁性导电纳米棒302传导，导电率极高。形成纵向导电率高，横向导电率低的hitl薄膜。最终空穴会沿着纵向传播，横向的电流串扰消失，oled面板的低灰阶色偏现象减弱，性能提升。空穴注入传输层204中的磁性导电纳米棒302的掺杂比例也可以调高，使得面板驱动电压降低，寿命延长。

综上，本发明将空穴注入传输层替代现有的空穴传输层和空穴注入层，在空穴注入传输层中设置磁性导电纳米棒，磁性导电纳米棒能够将空穴由空穴注入传输层的阳极方向导向阴极方向，消除了由共同层中(空穴注入传输层)的漏电电流，进而消除了色偏，提升了器件的显示效果。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。