CN104617223B - 有机发光二极管器件及其制作方法和蒸镀设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种有机发光二极管器件，在所述器件的阴极与发光层之间包括至少两层电子传输层，且从阴极至发光层不同电子传输层的能垒依次增大。本发明还提供了一种蒸镀设备和有机发光二极管器件制作方法，利用上述蒸镀设备蒸镀形成上述有机发光二极管器件中的电子传输层。本发明的有机发光二极管器件提高了有机发光二极管器件的发光效率，蒸镀设备能够方便实现同一蒸镀腔室内不同蒸镀速率的快速切换。

Description

有机发光二极管器件及其制作方法和蒸镀设备

技术领域

本发明涉及有机发光二极管及蒸镀技术领域，具体涉及一种有机发光二极管器件及其制作方法和蒸镀设备。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)是通过电流驱动发光材料自主发光的显示器件。OLED器件中常用的发光材料是以染料及颜料为材料的小分子，这些小分子通过真空蒸镀工艺以特定的图案沉积在基板上。

如图1所示，目前主流的OLED器件结构由阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和阴极组成。其中，除阴极和阳极的材料为金属外，其余的材料均为有机小分子。

现有的提高该OLED器件发光效率的方法，多为更换有机层的材料，或增加不同的沉积层。而现有的真空蒸镀工艺中，每一层材料的蒸镀工艺需要在单独的一个腔室内完成。目前一种材料达到稳定的蒸镀速率需要经过约10小时的速率稳定时间，因此，现有改变OLED器件结构而提高发光效率方法，会造成成本上升和蒸镀工艺时间的延长。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种有机发光二极管器件，通过设置不同客体掺杂浓度的电子传输层来降低电子传输到发光层需要克服的能垒，从而提高有机发光二极管器件的发光效率。同时提供制作该有机发光二极管器件的方法及蒸镀设备。

第一方面，本发明提供了一种有机发光二极管器件，在所述器件的阴极与发光层之间包括至少两层电子传输层，且从阴极至发光层不同电子传输层的能垒依次增大。

优选地，从阴极至发光层，不同电子传输层的主体材料与客体材料的质量比依次增大。

优选地，所述至少两层电子传输层为三层，靠近阴极的电子传输层的主体材料与客体材料质量比在1:10到0之间，中间的电子传输层的主体材料与客体材料的质量比为1:3到1:1之间，靠近发光层的电子传输层的主体材料与客体材料的质量比为1:1到1:0.5之间。

第二方面，本发明提供了一种蒸镀设备，所述蒸镀设备包括蒸镀材料装填腔、蒸镀材料喷嘴及速率控制网板；

所述速率控制网板设置于连通的所述蒸镀材料装填腔与所述蒸镀材料喷嘴之间，用于控制单位时间从蒸镀材料装填腔透过其到达蒸镀材料喷嘴的蒸镀材料的数量而控制蒸镀材料的蒸镀速率，包括相连的至少两种蒸镀速率不同的速率控制子网板；所述速率控制网板可以相对所述蒸镀材料喷嘴移动，以切换与所述蒸镀材料喷嘴对准的速率控制子网板的种类

优选地，所述蒸镀材料喷嘴为多个，不同种的速率控制子网板间隔交替排布，相同种的速率控制子网板之间的控制速率子网板之间的距离等于相邻的蒸镀材料喷嘴之间的距离。

优选地，所述不同种的速率控制子网板的开口密度不同。

优选地，所述不同种的速率控制子网板根据开口密度大小依次间隔排布。

优选地，所述速率控制子网板之间设置有间隔带。

优选地，所述蒸镀设备还包括网板转送控制轮，用于转动来移动所述速率控制网板。

第三方面，本发明提供了一种有机发光二极管器件制作方法，所述器件包括至少两层电子传输层，利用权利要求4-9所述的蒸镀设备蒸镀形成所述器件中的所述至少两层电子传输层，该方法包括：

根据所述器件中需要形成的各电子传输层的主体材料与客体材料的质量比，在蒸镀材料腔中设置主体材料或客体材料作为蒸镀材料， 移动速率控制网板，使对应的速率控制子网板依次对准蒸镀材料喷嘴，蒸镀蒸镀材料以依次形成各电子传输层。

由上述技术方案可知，本发明提供一种有机发光二极管器件通过在阴极和发光层之间增加不同客体掺杂浓度的多个电子传输层，来降低电子传输到发光层需要克服的能垒，从而提高有机发光二极管器件的发光效率。本发明还提供了一种蒸镀设备及使用其制作有机发光二极管器件的方法，在不改变其他蒸镀条件的情况下，仅通过移动速率控制网板就能够实现同一蒸镀腔室内不同蒸镀速率的快速切换，节省时间，提高蒸镀效率，可以方便形成不同客体掺杂浓度的多个电子传输层，同时由于不需要设置多个蒸镀腔室和改变其他工艺条件，所以减少了设备的制造和使用成本，易于操控。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1是现有OLED器件的结构示意图；

图2是本发明第一实施例提供的OLED器件的一般结构示意图；

图3是本发明第一实施例提供的OLED器件的优选结构示意图；

图4是本发明第二实施例提供的蒸镀设备的结构示意图。

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做出创造性劳动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。

如图2所示，为本发明第一实施例提供的一种有机发光二极管器件，该有机发光二极管器件包括阴极、至少两层电子传输层、发光层、空穴传输层、空穴注入层及阳极。且从阴极至发光层，不同电子传输层的能垒依次增大。使得从阴极传输的电子可以通过多个较小的能垒达到发光层，提高了有机发光二极管器件的发光效率。

本实施例中，可以设置为从阴极至发光层，不同电子传输层的主体材料与客体材料的质量比依次增大，从而使得电子传输层的能垒依次增大。

进一步地，若上述至少两层电子传输层为三层，如图3所示，该实施例优选的有机发光二极管器件依次包括阴极、电子传输层3、电子传输层2、电子传输层1、发光层、空穴传输层、空穴注入层及阳极。具体来说，靠近阴极的电子传输层3的主体材料与客体材料质量比在1:10到1:100之间，甚至可以到0，中间的电子传输层2的主体材料与客体材料的质量比为1:3到1:1之间，靠近发光层的电子传输层1的主体材料与客体材料的质量比为1:1到1:0.5之间。由此可见，从阴极至发光层电子传输层3、电子传输层2、电子传输层1的质量比依次增大，能垒也依次增大。

需要说明的是，电子传输层3的主体材料与客体材料质量比为0时，即电子传输层3只含有客体材料。

本实施例提供一种有机发光二极管器件，通过在阴极和发光层之间增加不同客体掺杂浓度的多个电子传输层，来降低电子传输到发光层需要克服的能垒，从而提高有机发光二极管器件的发光效率。本领域技术人员应该理解，本发明中的有机发光二极管器件可以为显示装置、发光装置等功能装置或功能装置的一部分，为了实现功能，可能还需要附加其他的结构或器件。

如图4所示，本发明第二实施例提供了一种蒸镀设备，该蒸镀设备包括速率控制网板1。

如图4所示，速率控制网板1设置于连通的蒸镀材料装填腔9与 蒸镀材料喷嘴6之间，用于控制单位时间从蒸镀材料装填腔9透过其到达蒸镀材料喷嘴6的蒸镀材料的数量而控制蒸镀材料的蒸镀速率。速率控制网板1包括相连的至少两种不同蒸镀速率的速率控制子网板。速率控制网板1可以相对于蒸镀材料喷嘴6移动，即在图4中相对蒸镀材料喷嘴6左右移动，以切换与蒸镀材料喷嘴6对准的速率控制子网板的种类。其中，喷嘴6向内开口处与速率控制网板1紧密贴合。通过该蒸镀设备能够实现多种不同客体材料掺杂比的电子传输层材料的沉积。应该理解，这里的蒸镀材料可以为任何适于蒸镀的材料，具体用于制作有机发光二极管器件的电子传输层时，则可以为主体材料或客体材料。

本实施例中，速率控制网板1例如包括三种不同蒸镀速率的速率控制子网板3、4、5，则能够实现不同客体材料掺杂比的三种电子传输层材料的沉积。

本实施例中，蒸镀材料喷嘴6为多个，不同种的速率控制子网板间隔排布，相同种的速率控制子网板之间的控制速率子网板之间的距离等于相邻的蒸镀材料喷嘴之间的距离。这使得相同种的速率控制子网板能够同时对准多个喷嘴，实现对应电子传输层的蒸镀。

需要说明的是，一般而言，蒸镀设备还可以包括与蒸镀材料装填腔9和蒸镀材料喷嘴6不连通的第二蒸镀材料装填腔和第二蒸镀材料喷嘴，以同时蒸镀主体材料和客体材料。例如通过蒸镀材料装填腔9与蒸镀材料喷嘴6蒸镀主体材料时，也同时通过第二蒸镀材料装填腔和第二蒸镀材料喷嘴蒸镀客体材料，由于主体材料的蒸镀速度可变而客体材料的蒸镀速度不变，从而可形成主体材料与客体材料质量比不同的电子传输层。本领域技术人员也可以理解，第二蒸镀材料装填腔和第二蒸镀材料喷嘴也可以具有速率控制网板，这也同样属于本发明的保护范围。当然，也可以通过分立的蒸镀主体材料的蒸镀设备和蒸镀客体材料的蒸镀设备一起来制作电子传输层，两者都可以为本发明的蒸镀设备，也可以其中一种为本发明的蒸镀设备，另一种为蒸镀速 率不变的蒸镀设备或其他现有技术的蒸镀设备。

本实施例中，速率控制子网板的材料为低热膨胀系数的殷钢，使得蒸镀蒸镀材料时速率控制子网板不易因为高温而变形。

本实施例中，由于速率控制子网板的不同速率通过开口大小来实现，则不同种的速率控制子网板的开口密度不同。且不同种的速率控制子网板根据开口密度大小依次间隔排布。以本发明的蒸镀设备蒸镀主体材料举例来说，在蒸镀客体材料速率不变的一种情况下，若速率控制子网板3的开口密度为10到100目，则通过速率控制子网板3蒸镀的电子传输层的主体材料与客体材料质量比为1:1到1:0.5之间；若速率控制子网板4的开口密度为150到200目，则通过速率控制子网板4蒸镀的电子传输层的主体材料与客体材料质量比为1:3到1:1之间；若速率控制子网板5的开口密度为250到400目，则通过速率控制子网板5蒸镀的电子传输层的主体材料与客体材料质量比为1:10到1:100之间。由此可见，速率控制子网板3、4、5对主体材料的透过速率是递减的，这样就能保证使用一个主体材料蒸镀腔室和蒸镀源就可以实现不同客体材料掺杂浓度的电子传输层的沉积。需要说明的是，若电子传输层只有客体材料，则对应的速率控制子网板设置为不透过的殷钢挡板，即该速率控制子网板不开口。

优选地，速率控制子网板之间设置有间隔带7，以防止速率控制网板1变形。间断带7的材料为低热膨胀系数的殷钢，而形状为不开口的条状或带状。

进一步地，该蒸镀设备还包括网板转送控制轮8，用于通过转动来移动速率控制网板1。图4中可见，速率控制网板1还可包括位于端部的传输带2，以绕在网板转送控制轮8上形成传送系统。

由此可见，本实施例中的蒸镀设备能够实现同一蒸镀腔室内不同蒸镀速率的快速切换，提高了蒸镀效率并降低了材料和时间的成本。

本发明第三实施例还提供了一种有机发光二极管器件制作方法。其中，该有机发光二极管器件包括至少两层电子传输层，利用第二实 施例的蒸镀设备蒸镀形成该有机发光二极管器件中的所述至少两层电子传输层，该方法具体过程如下：

根据该器件中需要形成的各电子传输层的主体材料与客体材料的质量比，在蒸镀材料腔中设置主体材料或客体材料作为蒸镀材料，移动速率控制网板，使对应的速率控制子网板依次对准蒸镀材料喷嘴，蒸镀蒸镀材料以依次形成各电子传输层。当然，如本领域技术人员所熟知的，还需要同时通过类似或不同的方式蒸镀或设置主体材料或客体材料中的另一种。

本实施例中，在切换不同种速率控制子网板时，需要间隔10到20分钟的时间让蒸镀速率稳定。

举例来说，若需要制作的有机发光二极管器件包括三层电子传输层：第一电子传输层、第二电子传输层和第三电子传输层。则利用第二实施例的蒸镀设备对该器件的电子传输层进行蒸镀时：

在蒸镀材料腔中设置主体材料(或客体材料)，对第一电子传输层蒸镀时，移动速率控制网板，使得第一电子传输层对应的速率控制子网板对准各喷嘴；对第二电子传输层蒸镀时，再次移动速率控制网板，使得第二电子传输层对应的速率控制子网板对准各喷嘴；对第三电子传输层蒸镀时，又移动速率控制网板，使得第三电子传输层对应的速率控制子网板对准各喷嘴。

需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种蒸镀设备，其特征在于，所述蒸镀设备包括第一蒸镀材料装填腔、第一蒸镀材料喷嘴、第一速率控制网板、第二蒸镀材料装填腔、第二蒸镀材料喷嘴以及第二速率控制网板；

所述第一速率控制网板设置于连通的所述第一蒸镀材料装填腔与所述第一蒸镀材料喷嘴之间，用于控制单位时间从所述第一蒸镀材料装填腔透过其到达所述第一蒸镀材料喷嘴的第一蒸镀材料的数量而控制所述第一蒸镀材料的第一蒸镀速率，包括相连的至少两种蒸镀速率不同的第一速率控制子网板；所述第一速率控制网板可以相对所述第一蒸镀材料喷嘴移动，以切换与所述第一蒸镀材料喷嘴对准的所述第一速率控制子网板的种类，不同种的第一速率控制子网板间隔交替排布，相同种的第一速率控制子网板之间的距离等于相邻的所述第一蒸镀材料喷嘴之间的距离；

所述第二速率控制网板设置于连通的所述第二蒸镀材料装填腔与所述第二蒸镀材料喷嘴之间，用于控制单位时间从所述第二蒸镀材料装填腔透过其到达所述第二蒸镀材料喷嘴的第二蒸镀材料的数量而控制所述第二蒸镀材料的第二蒸镀速率，包括相连的至少两种蒸镀速率不同的第二速率控制子网板；所述第二速率控制网板可以相对所述第二蒸镀材料喷嘴移动，以切换与所述第二蒸镀材料喷嘴对准的所述第二速率控制子网板的种类，不同种的第二速率控制子网板间隔交替排布，相同种的第二速率控制子网板之间的距离等于相邻的所述第二蒸镀材料喷嘴之间的距离；

所述第二蒸镀材料装填腔与所述第一蒸镀材料装填腔不连通，所述第二蒸镀材料喷嘴与所述第一蒸镀材料喷嘴不连通。

2.根据权利要求1所述的蒸镀设备，其特征在于，所述不同种的第一速率控制子网板的开口密度不同；所述不同种的第二速率控制子网板的开口密度不同。

3.根据权利要求2所述的蒸镀设备，其特征在于，所述不同种的第一速率控制子网板根据开口密度大小依次间隔排布；所述不同种的第二速率控制子网板根据开口密度大小依次间隔排布。

4.根据权利要求1所述的蒸镀设备，其特征在于，所述第一速率控制子网板之间设置有间隔带；所述第二速率控制子网板之间设置有间隔带。

5.根据权利要求1-4其中任一项所述的蒸镀设备，其特征在于，所述蒸镀设备还包括第一网板转送控制轮，用于转动来移动所述第一速率控制网板；所述蒸镀设备还包括第二网板转送控制轮，用于转动来移动所述第二速率控制网板。

6.一种有机发光二极管器件制作方法，其特征在于，所述器件包括至少两层电子传输层，利用权利要求1-5所述的蒸镀设备蒸镀形成所述器件中的所述至少两层电子传输层，该方法包括：

根据所述器件中需要形成的各电子传输层的主体材料与客体材料的质量比，在第一蒸镀材料腔中设置主体材料或客体材料作为第一蒸镀材料，移动第一速率控制网板，使对应的第一速率控制子网板依次对准第一蒸镀材料喷嘴，蒸镀所述第一蒸镀材料以形成第一电子传输层；在第二蒸镀材料腔中设置主体材料或客体材料作为第二蒸镀材料，移动第二速率控制网板，使对应的第二速率控制子网板依次对准第二蒸镀材料喷嘴，蒸镀所述第二蒸镀材料以形成第二电子传输层。