CN107359259B - 有机电致发光器件及其制造方法 - Google Patents

有机电致发光器件及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种有机电致发光器件的制造方法，其包括：在基板上形成阳极层；在阳极层上形成掺杂材料层；将掺杂材料层浸泡在聚(3,4‑亚乙二氧基噻吩)‑聚(苯乙烯磺酸)溶液中以使聚(3,4‑亚乙二氧基噻吩)‑聚(苯乙烯磺酸)溶液浸入掺杂材料层并与掺杂材料层混合形成混合物层；将混合物层进行烘干以形成空穴注入层；在空穴注入层上依次形成发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层。本发明还公开了一种有机电致发光器件，通过上述方式，本发明能够提高有机电致发光器件的发光效率和发光均匀度。

Description

有机电致发光器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及发光器件领域，特别是涉及一种有机电致发光器件及其制造方法。
背景技术
在目前照明和显示领域中，由于有机电致发光器件(OLED，Organic Light-Emitting Diode)自身的特点，如低启动电压，轻薄，自发光等特点，越来越多的被广泛研究用于开发照明产品以及显示面板行业中，以达到低能耗，轻薄和面光源等需求。
目前，OLED发光主要通过激子的复合，然后从发光层出射到空气中。一般的底发射OLED照明器件，光出射的路径为，发光层-阳极-基板-空气。经过四个路径才可以达到空气中入射到人的眼睛。
在传统的发光器件中，阳极与空穴传输层之间的能级差距太大，往往降低了空穴的注入效率，而目前都是加进空穴注入层来降低两者之间的势垒，提高空穴注入效率，而常用的空穴注入材料，一般为有机小分子，这种材料蒸发温度较低，工艺上较难控制，而在溶液法制备中，常用的为PEDOT/PSS溶液，通过旋涂制备，能级匹配较好，可提高空穴注入效率，但提高的幅度有限，其至少具有以下几种缺陷：
1、旋涂法制备的空穴传输层由于离心力的作用使得空穴传输层的边缘较厚，中心相对较薄，导致有机电致发光器件的发光亮度不均匀。
2、在空穴传输层中掺杂有掺杂物时，由于离心力的作用，掺杂物分散不均，越远离中心掺杂物分散越密集，而中心掺杂物稀疏。
3、在空穴传输层中掺杂有掺杂物时，其与阳极接触的底部，掺杂浓度达不到要求，不能掺杂物不能充分与阳极接触。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种有机电致发光器件及其制造方法，能够提高有机电致发光器件的发光效率和发光均匀度。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种有机电致发光器件的制造方法，该制造方法包括：在基板上形成阳极层；在阳极层上形成掺杂材料层；将掺杂材料层浸泡在聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液中以使聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液浸入掺杂材料层并与掺杂材料层混合形成混合物层；将混合物层进行烘干以形成空穴注入层；在空穴注入层上依次形成发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种有机电致发光器件，有机电致发光器件包括依次层叠的设置的基板、阳极层、空穴注入层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层，空穴注入层的形成方法为：在阳极层上形成掺杂材料层；将掺杂材料层浸泡在聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液中以使聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液浸入掺杂材料层并与掺杂材料层混合形成混合物层；将混合物层进行烘干以形成空穴注入层。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明在基板上形成阳极层；在阳极层上形成掺杂材料层；将掺杂材料层浸泡在聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液中以使聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液浸入掺杂材料层并与掺杂材料层混合形成混合物层；将混合物层进行烘干以形成空穴注入层；在空穴注入层上依次形成发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层，通过上述方式，先在阳极形成相对均匀且平整的掺杂材料层，再将掺杂材料层浸泡在聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液中，以使聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液浸入掺杂材料层并与掺杂材料层混合形成混合物层，再将混合物层烘干形成空穴注入层，由于以已经成型且相对均匀的掺杂材料层为基础让溶液浸入掺杂材料层形成混合物层再烘干为空穴注入层，首先可以使得形成的空穴注入层膜厚均匀，提高有机电致发光器件的发光均匀度，其次还可以使空穴注入层中的掺杂材料中心和边缘分布均匀，避免中心的掺杂密度小而边缘的掺杂密度大，而发光区域主要在中心区域，因此可以提高发光效率，最后可以使得空穴注入层与阳极层接触的底部掺杂材料分布的密度较高，使得掺杂材料能够与阳极充分接触，降低空穴注入势垒，提高空穴传输效率，从而提高发光效率。
附图说明
图1是本发明实施例有机电致发光器件的制造方法的流程示意图；
图2是本发明实施例有机电致发光器件的制程示意图；
图3是本发明实施例有机电致发光器件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
请结合参阅图1和图2，图1是本发明实施例有机电致发光器件的制造方法的流程示意图。图2是本发明实施例有机电致发光器件的制程示意图。在本实施例中，有机电致发光器件的制造方法包括以下步骤：
步骤S11：在基板上形成阳极层。
在步骤S11中，例如在基板11上形成阳极层12。基板11可以为玻璃基板，阳极层12的材料可以为银、金、氧化铟锡化合物等。
可以采用磁控溅射或者真空蒸镀的方法在基板11上形成阳极层12。
阳极层12的厚度可以为50～200nm。例如，阳极层12的厚度可以为50nm、100nm或者200nm。
步骤S12：在阳极层上形成掺杂材料层。
在步骤S12中，例如在阳极层12上形成掺杂材料层13，掺杂材料层13可以为二氧化钛层。掺杂材料层13的厚度可以为20～80nm。例如，掺杂材料层13的厚度为20nm、60nm或者80nm。
在阳极层12上形成掺杂材料层13可以包括以下步骤：配制二氧化钛的前驱体溶液；将前驱体溶液涂布在阳极层12上并进行烘干以形成二氧化钛层。在其他实施例中，可以采用其他方式形成二氧化钛层。
二氧化钛的前驱体溶液可以为四氯化钛溶液，前驱体溶液质量分数可以为15～30％。具体而言，前驱体溶液质量分数可以为15％、20％或者30％。在其他实施例中，二氧化钛的前驱体溶液可以为其他钛离子溶液。二氧化钛的前驱体溶液在烘干过程中水解形成二氧化钛层。
在一种实施例中，将前驱体溶液涂布在阳极层12上并进行烘干以形成二氧化钛层包括：将前驱体溶液旋涂在阳极层12上且在旋涂后进行烘干以形成二氧化钛层。通过控制旋涂的转速来控制形成的二氧化钛层的厚度。
在另一种实施例中，将前驱体溶液涂布在阳极层12上并进行烘干以形成二氧化钛层包括：将前驱体溶液平涂在阳极层12上且在平涂后进行烘干以形成二氧化钛层。
步骤S13：将掺杂材料层浸泡在聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液中以使聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液浸入掺杂材料层并与掺杂材料层混合形成混合物层。
在步骤S13中，聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)，别称有以下几种Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(styrenesulfonate)，PEDOT/PSS，聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸。该混合物层21中包括聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)14和颗粒状的二氧化钛15。
步骤S14：将混合物层进行烘干以形成空穴注入层。
在步骤S14中，将混合物层21中聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液的水分蒸发，以形成空穴注入层16。
空穴注入层的厚度可以为30～120nm。例如空穴注入层的厚度可以为30nm、90nm或者120nm。
步骤S15：在空穴注入层上依次形成发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层。
在步骤S15中，在空穴注入层16上采用磁控溅射或者真空蒸镀的方法依次形成发光层17、电子传输层18、电子注入层19、阴极层20。
请参阅图3，图3是本发明实施例有机电致发光器件的结构示意图。在本实施例中，有机电致发光器件包括：有机电致发光器件包括依次层叠的设置的基板11、阳极层12、空穴注入层16、发光层17、电子传输层18、电子注入层19和阴极层20。
空穴注入层16的形成方法为：在阳极层12上形成掺杂材料层13；将掺杂材料层13浸泡在聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液中以使聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液浸入掺杂材料层13并与掺杂材料层13混合形成混合物层21；将混合物层21进行烘干以形成空穴注入层16。
本发明实施例的有机电致发光器件由上述任意一实施例的有机电致发光器件的制造方法制成，具体请参见前文的描述，此处不再赘述。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明在基板上形成阳极层；在阳极层上形成掺杂材料层；将掺杂材料层浸泡在聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液中以使聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液浸入掺杂材料层并与掺杂材料层混合形成混合物层；将混合物层进行烘干以形成空穴注入层；在空穴注入层上依次形成发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层，通过上述方式，先在阳极形成相对均匀且平整的掺杂材料层，再将掺杂材料层浸泡在聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液中，以使聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液浸入掺杂材料层并与掺杂材料层混合形成混合物层，再将混合物层烘干形成空穴注入层，由于以已经成型且相对均匀的掺杂材料层为基础让溶液浸入掺杂材料层形成混合物层再烘干为空穴注入层，首先可以使得形成的空穴注入层膜厚均匀，提高有机电致发光器件的发光均匀度，其次还可以使空穴注入层中的掺杂材料中心和边缘分布均匀，避免中心的掺杂密度小而边缘的掺杂密度大，而发光区域主要在中心区域，因此可以提高发光效率，最后可以使得空穴注入层与阳极层接触的底部掺杂材料分布的密度较高，使得掺杂材料能够与阳极充分接触，降低空穴注入势垒，提高空穴传输效率，从而提高发光效率。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种有机电致发光器件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
在基板上形成阳极层；
在所述阳极层上形成掺杂材料层；
将所述掺杂材料层浸泡在聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液中以使所述聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液浸入所述掺杂材料层并与所述掺杂材料层混合形成混合物层；
将所述混合物层进行烘干以形成空穴注入层；
在所述空穴注入层上依次形成发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述掺杂材料层为二氧化钛层，所述在所述阳极层上形成掺杂材料层包括：
配制二氧化钛的前驱体溶液；
将所述前驱体溶液涂布在所述阳极层上并进行烘干以形成所述二氧化钛层。
3.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述将所述前驱体溶液涂布在所述阳极层上并进行烘干以形成所述二氧化钛层包括：
将所述前驱体溶液旋涂在所述阳极层上且在旋涂后进行烘干以形成所述二氧化钛层。
4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于，通过控制旋涂的转速来控制形成的所述二氧化钛层的厚度。
5.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述将所述前驱体溶液涂布在所述阳极层上并进行烘干以形成所述二氧化钛层包括：
将所述前驱体溶液平涂在所述阳极层上且在平涂后进行烘干以形成所述二氧化钛层。
6.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述掺杂材料层的厚度为20～80nm。
7.根据权利要求2所述的制造方法，其特征在于，所述前驱体溶液为四氯化钛溶液，所述前驱体溶液质量分数为15～30％。
8.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述空穴注入层的厚度为30～120nm。
9.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，所述阳极层的厚度为50～200nm。
10.一种有机电致发光器件，其特征在于，所述有机电致发光器件包括依次层叠的设置的基板、阳极层、空穴注入层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极层，所述空穴注入层的形成方法为：在所述阳极层上形成掺杂材料层；将所述掺杂材料层浸泡在聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液中以使所述聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)-聚(苯乙烯磺酸)溶液浸入所述掺杂材料层并与所述掺杂材料层混合形成混合物层；将所述混合物层进行烘干以形成空穴注入层。
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