CN111900257B - 一种发光器件及其制作方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种发光器件及其制作方法、显示装置，涉及显示技术领域，该发光器件具有较长的使用寿命。所述发光器件包括层叠设置的阳极、发光层和阴极。所述发光器件还包括第一阻挡层，所述第一阻挡层位于所述发光层和所述阴极之间；所述第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂；所述第一掺杂剂的HOMO能级为HOMOQ，所述第一阻挡层主体材料的HOMO能级为HOMO1；HOMOQ＞HOMO1。和/或，所述发光器件还包括第二阻挡层，所述第二阻挡层位于所述发光层和所述阳极之间；所述第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂；所述第二掺杂剂的LUMO能级为LUMOq，所述第二阻挡层主体材料的LUMO能级为LUMO2，LUMOq＜LUMO2。本发明适用于发光器件的制作。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种发光器件及其制作方法、显示装置。
背景技术
OLED(Organic Light-emitting Diode，有机电致发光二极管)发光器件包括阳极、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层和阴极等结构。在阳极和阴极施加电压时，从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在发光层中相结合形成激子，激子衰减辐射出光子，使OLED发光器件发光。
其中，未被利用的空穴、电子和激子会溢出发光层，向空穴阻挡层和电子阻挡层迁移；电子阻挡层可以阻挡电子和激子，空穴阻挡层可以阻挡空穴和激子。但是，电子和激子会使电子阻挡层的材料处于不稳定状态，空穴和激子会使空穴阻挡层的材料处于不稳定状态。在发光器件长期使用的情况下，处于不稳定状态的电子阻挡层和空穴阻挡层的材料容易发生裂解，降低发光器件的使用寿命。目前，亟需设计一种新的发光器件，以解决上述问题。
发明内容
本发明的实施例提供了一种发光器件及其制作方法、显示装置，该发光器件具有较长的使用寿命。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一方面，提供了一种发光器件，所述发光器件包括层叠设置的阳极、发光层和阴极。
所述发光器件还包括第一阻挡层，所述第一阻挡层位于所述发光层和所述阴极之间；所述第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂；所述第一掺杂剂的HOMO能级为HOMOQ，所述第一阻挡层主体材料的HOMO能级为HOMO1，HOMOQ＞HOMO1。
和/或，所述发光器件还包括第二阻挡层，所述第二阻挡层位于所述发光层和所述阳极之间；所述第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂；所述第二掺杂剂的LUMO能级为LUMOq，所述第二阻挡层主体材料的LUMO能级为LUMO2，LUMOq＜LUMO2。
可选的，所述发光器件包括第一阻挡层，所述第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂。
HOMOQ-HOMO1＞0.2eV。
可选的，所述发光器件包括第二阻挡层，所述第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂。
LUMO2-LUMOq＞0.2eV。
可选的，所述发光器件包括第一阻挡层，所述第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂；所述发光器件包括第二阻挡层，所述第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂。
所述第一掺杂剂和所述第二掺杂剂的材料相同，且所述第一掺杂剂和所述第二掺杂剂均包括窄带隙材料。
可选的，所述窄带隙材料包括锂喹啉配合物。
可选的，所述第一掺杂剂的掺杂比例为1-50wt％；所述第二掺杂剂的掺杂比例为1-50wt％。
可选的，所述第一阻挡层为空穴阻挡层，所述第二阻挡层为电子阻挡层。
可选的，所述发光器件还包括位于所述阳极和所述第二阻挡层之间层叠设置的空穴注入层和空穴传输层，所述空穴注入层位于所述阳极和所述空穴传输层之间。
所述发光器件还包括位于所述第一阻挡层和所述阴极之间层叠设置的电子传输层和电子注入层；所述电子注入层位于所述电子传输层和所述阴极之间。
另一方面，提供了一种显示装置，包括如上所述的发光器件。
再一方面，提供一种如上所述的发光器件的制作方法，所述方法包括：
提供衬底。
在所述衬底之上形成阳极、发光层和阴极。
其中，所述方法还包括：
在所述发光层与所述阴极之间形成第一阻挡层。
所述第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂；所述第一掺杂剂的HOMO能级为HOMOQ，所述第一阻挡层主体材料的HOMO能级为HOMO1，HOMOQ＞HOMO1。
和/或，所述方法还包括：
在所述阳极和所述发光层之间形成第二阻挡层。
所述第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂；所述第二掺杂剂的LUMO能级为LUMOq，所述第二阻挡层主体材料的LUMO能级为LUMO2，LUMOq＜LUMO2。
本发明的实施例提供了一种发光器件及其制作方法、显示装置，所述发光器件包括层叠设置的阳极、发光层和阴极。所述发光器件还包括第一阻挡层，所述第一阻挡层位于所述发光层和所述阴极之间，所述第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂；所述第一掺杂剂的HOMO能级为HOMOQ，所述第一阻挡层主体材料的HOMO能级为HOMO1；HOMOQ＞HOMO1；和/或，所述发光器件还包括第二阻挡层，所述第二阻挡层位于所述发光层和所述阳极之间；所述第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂；所述第二掺杂剂的LUMO能级为LUMOq，所述第二阻挡层主体材料的LUMO能级为LUMO2，LUMOq＜LUMO2。
在发光器件包括第一阻挡层，且第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂的情况下，向发光器件的阳极和阴极施加电压，发光层中会产生激子，未衰减的激子会溢出发光层并迁移至第一阻挡层中，当HOMOQ大于HOMO1时，第一掺杂剂能够与激子发生反应生成激发态分子，并进一步使激发态分子猝灭；从而降低激子与第一阻挡层主体材料反应产生不稳定的激发态分子的概率，进而延缓第一阻挡层主体材料的裂解，从而提高发光器件的寿命。
在发光器件包括第二阻挡层，且第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂的情况下，在发光器件的阳极和阴极施加电压，发光层中会产生激子，未衰减的激子会溢出发光层并迁移至第二阻挡层中，当LUMOq小于LUMO2时，第二掺杂剂能够与激子发生反应生成激发态分子，并进一步使激发态分子猝灭；从而降低激子与第二阻挡层主体材料反应产生不稳定的激发态分子的概率，进而延缓第二阻挡层主体材料的裂解，从而提高发光器件的寿命。
在发光器件同时包括第一阻挡层和第二阻挡层，第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂，第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂的情况下，第一掺杂剂和第二掺杂剂能够延缓第一阻挡层和第二阻挡层主体材料的裂解，使该种发光器件具有更长的使用寿命，第一掺杂剂和第二掺杂剂的优点和有益效果参考上述说明，这里不再赘述。
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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的实施例提供的第一种发光器件的结构示意图；
图2为本发明的实施例提供的一种发光器件的LUMO/HOMO能级示意图；
图3为本发明的实施例提供的第二种发光器件的结构示意图；
图4为本发明的实施例提供的第三种发光器件的结构示意图；
图5为本发明的实施例提供的发光器件的亮度随时间衰减曲线图；
图6为本发明的实施例提供的第四种发光器件的结构示意图；
图7为本发明的实施例提供的第五种发光器件的结构示意图。
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。
在本发明的实施例中，采用“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分，仅为了清楚描述本发明实施例的技术方案，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本发明的实施例中，术语“上”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。
实施例一
本发明实施例提供了一种发光器件，包括如图1所示的层叠设置的阳极1、发光层2和阴极4。
该发光器件还包括如图1所示的第一阻挡层3；第一阻挡层3位于发光层2和阴极4之间；第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂，第一掺杂剂的HOMO能级为HOMOQ，第一阻挡层主体材料的HOMO能级为HOMO1，HOMOQ＞HOMO1。
和/或，该发光器件还包括如图1所示的第二阻挡层5，第二阻挡层5位于发光层2和阳极1之间；第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂，第二掺杂剂的LUMO能级为LUMOq，第二阻挡层主体材料的LUMO能级为LUMO2，LUMOq＜LUMO2。
上述HOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)是指最高已占有分子轨道，上述LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital)是指最低未占有分子轨道。
本发明的实施例提供的发光器件可以是如图1所示同时包括第一阻挡层3和第二阻挡层5；还可以是如图6所示的结构，发光器件包括位于发光层2和阴极4之间的第一阻挡层3，且第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂，这里对于图6结构中所包含的其他膜层不做限定；或者，还可以是如图7所示的结构，发光器件包括位于发光层2和阳极1之间的第二阻挡层5，且第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂，这里对于图7结构中所包含的其他膜层也不做限定。
当在阳极和阴极施加电压时，从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在上述发光层中相结合形成激子，激子衰减辐射出光子，使发光器件发光，多余的空穴、电子和激子会溢出发光层向其他膜层迁移。为了阻挡向阴极方向迁移的空穴和激子，上述第一阻挡层可以是空穴阻挡层。为了阻挡向阳极方向迁移的电子和激子，上述第二阻挡层可以是电子阻挡层。
上述第一阻挡层的主体材料可以选自多种有机化合物中的至少一种，且该多种有机化合物中的每一种化合物至少包含一种如下化学基团：吡啶、嘧啶、吡嗪、三嗪、咪唑、氮杂-三亚苯、氮杂-咔唑、氮杂-二苯并噻吩、氮杂-二苯并呋喃和氮杂-二苯并硒吩。
上述第二阻挡层的主体材料可以选自多种有机化合物中的至少一种，且该多种有机化合物中的每一种化合物至少包含一种如下化学基团：芳胺、咔唑、噻吩、呋喃、芴、螺芴、二苯并呋喃、二苯并噻吩、N杂蒽、N杂菲。
上述第一掺杂剂和第二掺杂剂(统称为掺杂剂)的材料均可以是发光的窄带隙材料或者不发光的窄带隙材料；为了避免掺杂剂发光对发光层干扰造成发光器件无法使用，实际应用中，选用不发光的窄带隙材料制作掺杂剂。例如，可以选用不发光的窄带隙有机小分子材料或者不发光的窄带隙金属络合物制作掺杂剂。
在半导体材料中，导带的最低点和价带的最高点的能量之差称为带隙。当带隙小于3eV时，该材料被认为是窄带隙材料；当带隙大于3eV时，该材料被认为是宽带隙材料。其中，导带是指半导体能量最高的能带，导带的最低点是指导带的最低能级；价带是指在半导体处于0开尔文(K)时能被电子占满的最高能带，价带的最高点是指价带的最高能级。
在现有技术中，当在阳极和阴极施加电压时，从阴极注入的电子进入发光层中，未被利用的电子会从发光层溢出迁移至电子阻挡层。过多的电子将能量传输至电子阻挡层，使电子阻挡层的材料处于高能的状态，长期处于高能状态下的电子阻挡层材料易发生裂解。本发明的实施例提供的第二阻挡层中掺杂有第二掺杂剂，第二掺杂剂具备捕捉电子的能力，从而使第二阻挡层中电子数量减少，缩短第二阻挡层的材料处于高能状态的时间，进而延缓第二阻挡层材料裂解，进一步提高发光器件的使用寿命。
图2示出了发光器件同时包括第一阻挡层和第二阻挡层的情况下，各膜层间的HOMO能级和LUMO能级。A、B、C分别对应第二阻挡层、发光层和第一阻挡层的LUMO能级；D、E、F分别对应第二阻挡层、发光层和第一阻挡层的HOMO能级。其中，A＞B＞C，D＞E＞F。J、H分别对应第一掺杂剂和第二掺杂剂的HOMO能级；I、G分别对应第一掺杂剂和第二掺杂剂的LUMO能级，当第一掺杂剂和第二掺杂剂的材料相同时，J＝H，I＝G。可以理解，图2中各膜层的HOMO能级和LUMO能级的示例仅是为了更好地理解本发明实施例的技术方案而列举的示例，不作为对本发明的唯一限制。
这里对上述阳极的材料不做限定。示例的，阳极的材料可以是金属氧化物，例如，氧化铟锡(ITO)。这里对上述阴极的材料也不做限定。示例的，阴极的材料可以是金属，例如，铝(Al)。
参考图3所示，在现有技术中，未被发光层利用的多余激子10溢出发光层2并迁移至第三阻挡层31和第四阻挡层51中，多余的激子10与第三阻挡层31和第四阻挡层51的材料发生反应生成激发态分子11，激发态分子11分散在第三阻挡层31和第四阻挡层51中并使其材料处于不稳定状态，进而促使材料发生裂解，降低发光器件的使用寿命。其中，第三阻挡层是不包含掺杂剂的空穴阻挡层，第四阻挡层是不包含掺杂剂的电子阻挡层。
图4所示发光器件为本发明的实施例提供的一种发光器件结构示意图，其中，该发光器件同时包括第一阻挡层和第二阻挡层，第一阻挡层包括第一掺杂剂，第二阻挡层包括第二掺杂剂。将图4与图3进行对比，由于第一掺杂剂和第二掺杂剂能够与激子10发生反应生成激发态分子11，并进一步使激发态分子11猝灭，从而降低激子10与第一阻挡层和第二阻挡层主体材料反应产生不稳定的激发态分子11的概率。可以看到图4中第一阻挡层3和第二阻挡层5中的激发态分子11的数量明显减少，激发态分子数量减少，延缓第二阻挡层主体材料的裂解，从而提高发光器件的寿命。
需要说明的是，图4中所示的激发态分子分为两种(图4未示出)，一种是激子与掺杂剂(第一掺杂剂或第二掺杂剂)反应生成的激发态分子(称作第一激发态分子)，另一种是激子与主体材料(第一阻挡层或第二阻挡层的主体材料)反应生成的激发态分子(称作第二激发态分子)。当第一阻挡层或第二阻挡层中掺入掺杂剂时，一方面，掺杂剂替代主体材料与激子反应，消耗激子并生成第一激发态分子，进一步反应使得第一激发态分子猝灭；另一方面，即使激子与主体材料发生反应生成第二激发态分子，掺杂剂仍可以使第二激发态分子猝灭，避免其与主体材料继续反应。第一掺杂剂和第二掺杂剂能够消耗第一阻挡层和第二阻挡层中的激子和激发态分子，延缓第一阻挡层和第二阻挡层主体材料的裂解，从而提高发光器件的寿命。
可选的，在上述发光器件包括第一阻挡层的情况下，第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂，第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂的HOMO能级满足如下关系：HOMOQ-HOMO1＞0.2eV。
上述第一掺杂剂的HOMO能级值HOMOQ至少比第一阻挡层主体材料的HOMO能级值HOMO1大0.2eV。示例的，若HOMO1为-6.0eV，则HOMOQ最小为-5.8eV(即HOMOQ可以为-5.8eV及-5.8eV以上)。
上述第一掺杂剂的HOMO能级值满足HOMOQ-HOMO1＞0.2eV，能够进一步增大第一掺杂剂与激子发生反应生成激发态分子的概率，并进一步使更多激发态分子猝灭；从而进一步降低激子与第一阻挡层主体材料反应产生不稳定的激发态分子的概率，更大程度的延缓第一阻挡层主体材料的裂解，从而提高发光器件的寿命。
可选的，在上述发光器件包括第二阻挡层的情况下，第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂；第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂的LUMO能级满足如下关系：LUMO2-LUMOq＞0.2eV。
上述第二阻挡层主体材料的LUMO能级值LUMO2至少比第二掺杂剂的LUMO能级值LUMOq大0.2eV。示例的，若LUMO2为-2.66eV，则LUMOq最大为-2.46eV。
上述第二掺杂剂的LUMO能级值满足LUMO2-LUMOq＞0.2eV，能够进一步增大第二掺杂剂与激子发生反应生成激发态分子的概率，并进一步使更多激发态分子猝灭；从而进一步降低激子与第二阻挡层主体材料反应产生不稳定的激发态分子的概率，更大程度的延缓第二阻挡层主体材料的裂解，从而提高发光器件的寿命。
可选的，在上述发光器件包括第一阻挡层和第二阻挡层的情况下，第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂，第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂，其中，第一掺杂剂和第二掺杂剂的材料相同，且第一掺杂剂和第二掺杂剂均包括窄带隙材料。
上述第一掺杂剂和第二掺杂剂(统称为掺杂剂)的材料均可以是发光的窄带隙材料或者不发光的窄带隙材料；为了避免掺杂剂发光对发光层干扰造成发光器件无法正常使用，实际应用中，选用不发光的窄带隙材料制作掺杂剂。例如，可以选用不发光的窄带隙有机小分子材料或者不发光的窄带隙金属络合物制作掺杂剂。
在半导体材料中，导带的最低点和价带的最高点的能量之差称为带隙。当带隙小于3eV时，该材料被认为是窄带隙材料；当带隙大于3eV时，该材料被认为是宽带隙材料。其中，导带是指半导体能量最高的能带，导带的最低点是指导带的最低能级；价带是指在半导体处于0开尔文(K)时能被电子占满的最高能带，价带的最高点是指价带的最高能级。
可选的，窄带隙材料包括锂喹啉配合物。
上述锂喹啉配合物(Liq)又称为8-羟基喹啉锂配合物，其结构式为
可选的，第一掺杂剂的掺杂比例为1-50wt％；第二掺杂剂的掺杂比例为1-50wt％。在实际制作第一阻挡层和第二阻挡层过程中，第一掺杂剂的掺杂比例可为1wt％、10wt％、20wt％、50wt％；第二掺杂剂的掺杂比例可以为1wt％、10wt％、20wt％、50wt％。
可选的，第一阻挡层为空穴阻挡层，第二阻挡层为电子阻挡层。
上述空穴阻挡层的主体材料可以选自多种有机化合物中的至少一种，且该多种有机化合物中的每一种化合物至少包含一种如下化学基团：吡啶、嘧啶、吡嗪、三嗪、咪唑、氮杂-三亚苯、氮杂-咔唑、氮杂-二苯并噻吩、氮杂-二苯并呋喃和氮杂-二苯并硒吩。示例的，可以选择结构式为的有机化合物作为空穴阻挡层的主体材料。
上述电子阻挡层的主体材料可以选自多种有机化合物中的至少一种，且该多种有机化合物中的每一种化合物至少包含一种如下化学基团：芳胺、咔唑、噻吩、呋喃、芴、螺芴、二苯并呋喃、二苯并噻吩、N杂蒽、N杂菲。示例的，可以选择结构式为的有机化合物作为电子阻挡层的主体材料。
可选的，参考图1所示，所述发光器件还包括位于阳极1和第二阻挡层5之间层叠设置的空穴注入层6和空穴传输层7，空穴注入层6位于阳极1和空穴传输层7之间。发光器件还包括位于第一阻挡层3和阴极4之间层叠设置的电子传输层8和电子注入层9；电子注入层9位于电子传输层8和阴极4之间。
上述空穴注入层的材料包括4,4',4”-三[2-萘基苯基氨基]三苯基胺(2-TNATA)，其结构式为空穴传输层的材料的结构式为发光层的主体材料包括4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)，其结构式为发光层的客体材料包括三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)，其结构式为或者电子传输层的材料包括8-羟基喹啉铝(Alq3)，其结构式为或者电子注入层的材料包括氟化锂，其结构式为Li﹢F-。
以本发明实施例提供的发光器件包括第一阻挡层的结构为例，提供一组发光器件使用寿命的相关测试结果，说明第一掺杂剂能够提高发光器件的使用寿命。
表1
表2
表1为表2中参照组1、参照组2和实验组中的部分材料的HOMO、LUMO能级值。根据表1中各材料的能级值可知，本发明的实施例提供的掺杂剂Q和空穴阻挡层主体材料HBM的HOMO能级值关系为HOMOQ＞HOMOHBM，且HOMOQ-HOMOHBM＞0.2eV。
需要说明的是，表2中参照组1发光器件的空穴阻挡层和电子阻挡层分别采用空穴阻挡层主体材料(HBM)和电子阻挡层主体材料(EBM)制作；参照组2的发光器件的空穴阻挡层采用HBM和掺杂剂X制作，电子阻挡层的材料与参照组的电子阻挡层的材料相同；实验组的发光器件的空穴阻挡层采用HBM和掺杂剂Q制作，电子阻挡层的材料与参照组的电子阻挡层的材料相同。掺杂剂Q为本发明提供的第一掺杂剂中的一种，其结构式为掺杂剂X为一种其它的掺杂剂，其结构式为
在表2中，CIEx，CIEy为发光器件的发光颜色参数(又称作色点)；cd/A为发光器件单位面积的光通量，即表示亮度或者发光效率高低的参数；T90是发光器件的亮度衰减到90％所用的时间，即表示发光器件使用寿命的参数。表2中的数据均是在电流密度为15mA/cm2的条件下进行测量得到的。
以参照组1的数据作为参考进行对比说明，参照组2的使用寿命虽然较参照组1提高5％，但是发光器件的色点变化较大(CIEy变大0.018)，亮度的衰减程度较高(衰减12％)，色点的巨大变化以及亮度的严重衰减，会导致发光器件不能正常使用。而实验组发光器件在色点(CIEx，CIEy)和亮度(cd/A)不变的前提下，使用寿命时间较参照组1长19％，较参照组2长14％。需要说明的是，CIEx，CIEy在±0.001内的波动以及cd/A在1％以内的波动在测量误差允许范围内。本发明的实施例提供的第一掺杂剂，在掺杂比例为1-50wt％的范围内，能够保证在发光效率和发光颜色的不变的前提下，制备出使用寿命更长的发光器件。
图5所示的曲线为表2中的参照组1、参照组2和实验组的亮度随时间衰减曲线。其中，其横坐标为时间(Time)，纵坐标为亮度(Luminance)。从曲线图中可以看出，在亮度衰减至90％时，实验组2的发光器件的使用寿命(Lifetime)明显较参照组和实验组1中的发光器件的使用寿命长。
实施例二
本发明实施例提供了一种显示装置，包括如实施例一中的发光器件。该显示装置显示效果好，使用寿命长。
该显示装置可以是OLED显示器等显示器件以及包括这些显示器件的电视、数码相机、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或者部件。
实施例三
本发明实施例提供了一种制备如实施例一中的发光器件的制备方法，该方法包括：
S1、提供衬底。
S2、在衬底之上形成阳极、发光层和阴极。
其中，该方法还包括：
S3、在发光层与阴极之间形成第一阻挡层。
第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂，第一掺杂剂的HOMO能级为HOMOQ，所述第一阻挡层主体材料的HOMO能级为HOMO1；HOMOQ＞HOMO1。
和/或，该方法还包括：
S4、在阳极和发光层之间形成第二阻挡层。
第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂；第二掺杂剂的LUMO能级为LUMOq，第二阻挡层主体材料的LUMO能级为LUMO2；LUMOq＜LUMO2。
需要说明的是，参考图6所示，在发光器件包括第一阻挡层的情况下，上述方法包括：
S10、提供衬底。
S20、在衬底之上依次形成阳极、发光层、第一阻挡层和阴极。
其中，上述第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂。
上述发光器件还可以包括其它膜层，上述发光器件的制作方法还包括其他工艺步骤，这里不做具体限定。
在上述方法制作的发光器件包括第一阻挡层，且第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂的情况下，向发光器件的阳极和阴极施加电压，发光层中会产生激子，未衰减的激子会溢出发光层并迁移至第一阻挡层中，当HOMOQ大于HOMO1时，第一掺杂剂能够与激子发生反应生成激发态分子，并进一步使激发态分子猝灭；从而降低激子与第一阻挡层主体材料反应产生不稳定的激发态分子的概率，进而延缓第一阻挡层主体材料的裂解，从而提高发光器件的寿命。上述制作方法步骤简单，制作的发光器件使用寿命长。
参考图7所示，在发光器件包括第二阻挡层的情况下，上述方法包括：
S11、提供衬底。
S21、在衬底之上依次形成阳极、第二阻挡层、发光层和阴极。
在上述方法制作的发光器件包括第二阻挡层，且第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂的情况下，第二掺杂剂能够延缓第二阻挡层主体材料的裂解，从而提高发光器件的寿命。上述制作方法步骤简单，制作的发光器件使用寿命长。
在发光器件同时包括第一阻挡层和第二阻挡层的情况下，上述方法包括：
S12、提供衬底。
S22、在衬底之上依次形成阳极、第二阻挡层、发光层、第一阻挡层和阴极。
在上述方法制作的发光器件同时包括第二阻挡层和第二阻挡层，且第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂，第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂的情况下，第一掺杂剂和第二掺杂剂能够延缓第一阻挡层和第二阻挡层主体材料的裂解，从而提高发光器件的寿命。上述制作方法步骤简单，制作的发光器件使用寿命长。
进一步的，以发光器件同时包括第一阻挡层和第二阻挡层的结构为例，说明形成阳极、发光层、阴极、第一阻挡层和第二阻挡层的具体方法，该方法包括：
S20、在衬底之上依次形成阳极、第二阻挡层、发光层、第一阻挡层和阴极。
或者，该方法包括：
S21、在衬底之上依次形成阴极、第一阻挡层、发光层、第二阻挡层、阳极。
其中，上述发光器件还可以包括其它膜层，上述发光器件的制作方法还包括其他工艺步骤。这里仅描述与发明点相关的结构或者膜层的制作方法。
上述第一阻挡层可以是空穴阻挡层，上述第二阻挡层可以是电子阻挡层。上述第一掺杂剂和第二掺杂剂(统称为掺杂剂)的材料均可以是发光的窄带隙材料或者不发光的窄带隙材料；为了避免掺杂剂发光对发光层干扰造成发光器件无法使用，实际应用中，选用不发光的窄带隙材料制作掺杂剂。例如，可以选用不发光的窄带隙有机小分子材料或者不发光的窄带隙金属络合物制作掺杂剂。
这里对上述阳极的材料不做限定。示例的，阳极的材料可以是金属氧化物，例如，氧化铟锡(ITO)。这里对上述阴极的材料也不做限定。示例的，阴极的材料可以是金属，例如，铝(Al)。
可选的，以图1所示的结构为例，即发光器件同时包括第一阻挡层和第二阻挡层，对上述发光器件的制作方法进行详细说明，该方法包括：
S01、提供衬底。
S02、在衬底之上形成阳极(Anode)。
阳极的材料可以是金属氧化物，例如，氧化铟锡(ITO)。
S03、采用真空蒸镀工艺在阳极之上形成空穴注入层(HIL)。
空穴注入层的材料为4,4',4”-三[2-萘基苯基氨基]三苯基胺(2-TNATA)，2-TNATA的结构式为空穴注入层的厚度范围为55-65nm，在实际应用中，其厚度可以设置为60nm。
S04、采用真空蒸镀工艺在空穴注入层之上形成空穴传输层(HTL)。
空穴传输层的材料的结构式为空穴传输层的厚度范围为55-65nm，在实际应用中，其厚度可以设置为60nm。
S05、采用真空蒸镀工艺在空穴传输层之上形成电子阻挡层(Prime/EBL)。
电子阻挡层包括主体材料和第二掺杂剂，其主体材料的结构式为第二掺杂剂的结构式为第二掺杂剂的掺杂比例范围为1-50wt％，电子阻挡层的厚度范围为25-35nm，在实际应用中，其厚度可以设置为30nm。
S06、采用气相沉积工艺在电子阻挡层之上形成发光层(EML)。
上述发光层可以是电致发光层，其中，电致发光层的材料包括主体材料4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)和客体材料三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)，CBP的结构式为Ir(ppy)3的结构式为或者客体材料Ir(ppy)3的掺杂浓度为10wt％，在气相沉积过程中，通过控制两种材料不同的沉积速率来控制客体材料Ir(ppy)3的掺杂浓度。电致发光层的厚度范围为25-35nm，在实际应用中，其厚度可以设置为30nm。
S07、采用真空蒸镀工艺在电致发光层之上形成空穴阻挡层(HBL)。
空穴阻挡层包括主体材料和第一掺杂剂，其主体材料的结构式为第一掺杂剂的结构式为第二掺杂剂的掺杂比例范围为1-50wt％，空穴阻挡层的厚度范围为8-12nm，在实际应用中，其厚度可以设置为10nm。
S08、采用真空蒸镀工艺在空穴阻挡层之上形成电子传输层(ETL)。
电子传输层的材料为8-羟基喹啉铝，其结构式为或者电子传输层的厚度范围为35-45nm，在实际应用中，其厚度可以设置为40nm。
S09、采用真空蒸镀工艺在电子传输层之上形成电子注入层(EIL)。
电子注入层的材料为卤化碱金属LiF；其厚度范围为0.1-0.3nm，在实际应用中，其厚度可以设置为0.2nm。
S10、采用真空蒸镀工艺在电子注入层之上形成阴极(Cathode)。
阴极的材料可以是金属，例如，铝(Al)。阴极的厚度为100-200nm，实际应用中，其厚度可以设置为150nm。
S11、去除衬底。
当然，上述发光器件还包括其它结构或者膜层，上述发光器件的制作方法还包括其他工艺步骤。这里仅描述与发明点相关的结构或者膜层的制作方法，本领域技术人员可以通过现有技术和公知常识获知发光器件包括的其它结构或者膜层的制作方法。
需要说明的是，本实施例中涉及的发光器件的相关结构可以参考实施例一，这里不再赘述。
以上，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权利要求的保护范围为准。
Claims (7)
1.一种发光器件，其特征在于，所述发光器件包括层叠设置的阳极、发光层和阴极；
所述发光器件还包括第一阻挡层，所述第一阻挡层位于所述发光层和所述阴极之间；所述第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂；所述第一掺杂剂的HOMO能级为HOMOQ，所述第一阻挡层主体材料的HOMO能级为HOMO1，HOMOQ＞HOMO1；
和/或，所述发光器件还包括第二阻挡层，所述第二阻挡层位于所述发光层和所述阳极之间；所述第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂；所述第二掺杂剂的LUMO能级为LUMOq，所述第二阻挡层主体材料的LUMO能级为LUMO2，LUMOq＜LUMO2；所述第一掺杂剂和所述第二掺杂剂的材料均为不发光的窄带隙材料，所述第一阻挡层为空穴阻挡层，所述第二阻挡层为电子阻挡层；HOMOQ-HOMO1＞0.2eV；LUMO2-LUMOq＞0.2eV。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件包括第一阻挡层，所述第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂；所述发光器件包括第二阻挡层，所述第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂；
所述第一掺杂剂和所述第二掺杂剂的材料相同，且所述第一掺杂剂和所述第二掺杂剂均包括窄带隙材料。
3.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述窄带隙材料包括锂喹啉配合物。
4.根据权利要求3所述的发光器件，其特征在于，所述第一掺杂剂的掺杂比例为1-50wt％；所述第二掺杂剂的掺杂比例为1-50wt％。
5.根据权利要求4所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件还包括位于所述阳极和所述第二阻挡层之间层叠设置的空穴注入层和空穴传输层，所述空穴注入层位于所述阳极和所述空穴传输层之间；
所述发光器件还包括位于所述第一阻挡层和所述阴极之间层叠设置的电子传输层和电子注入层；所述电子注入层位于所述电子传输层和所述阴极之间。
6.一种显示装置，包括如权利要求1-5任一项所述的发光器件。
7.一种如权利要求1-5任一项所述的发光器件的制作方法，其特征在于，所述方法包括：
提供衬底；
在所述衬底之上形成阳极、发光层和阴极；
其中，所述方法还包括：
在所述发光层与所述阴极之间形成第一阻挡层；
所述第一阻挡层包括第一阻挡层主体材料和第一掺杂剂；所述第一掺杂剂的HOMO能级为HOMOQ，所述第一阻挡层主体材料的HOMO能级为HOMO1，HOMOQ＞HOMO1；
和/或，所述方法还包括：
在所述阳极和所述发光层之间形成第二阻挡层；
所述第二阻挡层包括第二阻挡层主体材料和第二掺杂剂；所述第二掺杂剂的LUMO能级为LUMOq，所述第二阻挡层主体材料的LUMO能级为LUMO2，LUMOq＜LUMO2；所述第一掺杂剂和所述第二掺杂剂的材料均为不发光的窄带隙材料，所述第一阻挡层为空穴阻挡层，所述第二阻挡层为电子阻挡层；HOMOQ-HOMO1＞0.2eV；LUMO2-LUMOq＞0.2eV。
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| CN102270751A (zh) * | 2011-07-26 | 2011-12-07 | 昆山维信诺显示技术有限公司 | 一种有机电致磷光发光器件及其制备方法 |
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