CN113471374A - 有机发光二极管及其制备方法、显示面板 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供的一种有机发光二极管及其制备方法、显示面板;该有机发光二极管包括阳极层、空穴传输层以及位于阳极层以及空穴传输层之间的空穴注入层,空穴注入层的功函数数值在阳极层至空穴传输层的方向上逐渐增加;从而降低了阳极层至空穴传输层之间的注入势垒,使得空穴更迅速有效的得以注入,提高了空穴注入的能力,进一步提高了有机发光二极管的发光效率。

Description

有机发光二极管及其制备方法、显示面板
技术领域
本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种有机发光二极管及其制备方法、显示面板。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)是一种利用有机半导体材料在电流驱动下产生可逆变色来实现多彩显示的光电技术。OLED具有轻薄、高亮度、主动发光、能耗低、大视角、快速响应、可柔性、工作温度范围宽等优点,被认为是最有发展前途的新一代显示技术。
目前OLED器件结构中的空穴注入层材料主要是由p型掺杂(p-dopant)材料和空穴传输层材料以共蒸的方式来实现。但是,当前的p型掺杂材料制备较为复杂、成本较高,并且稳定高效的P型掺杂材料体系范围较小。
发明内容
本申请实施例提供一种有机发光二极管及其制备方法,以改善当前的p型掺杂材料制备的有机发光二极管发光效率低的问题。
本申请实施例提供一种有机发光二极管,包括阳极层、空穴传输层以及位于所述阳极层以及所述空穴传输层之间的空穴注入层;
其中,所述空穴注入层的功函数数值在所述阳极层至所述空穴传输层的方向上逐渐增加。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述空穴注入层包括聚合物主体以及掺杂于所述聚合物主体中的添加剂;
其中,所述添加剂的表面能低于所述聚合物主体的表面能,所述添加剂的电离电势高于所述聚合物主体的电离电势。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述添加剂为聚苯乙烯磺酸、聚苯乙烯磺酸的衍生物或者含氯金属无机盐中的任意一种,所述聚合物主体为聚(3,4-乙撑二氧噻吩)与聚苯乙烯磺酸盐混合的水溶液。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述空穴注入层的厚度大于0且小于或等于50nm。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述空穴注入层的功函数数值范围为4.8eV至5.95eV。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述有机发光二极管还包括发光层、电子传输层以及阴极层;
其中,所述发光层设于所述空穴传输层远离所述空穴注入层一侧表面;所述电子传输层设于所述发光层远离所述空穴传输层一侧表面;所述阴极层设于电子传输层远离发光层一侧表面。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述阳极层的材料为氧化铟锡,所述空穴传输层的材料为4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺,所述发光层包括主客体掺杂材料,所述电子传输层的材料为1,3,5-三(3-(3-吡啶基)苯基)苯,所述阴极层的材料为氟化锂/铝。
相应的,本申请实施例还提供一种显示面板,包括如上任一项所述的有机发光二极管。
相应的,本申请实施例还提供一种有机发光二极管的制备方法,包括:在阳极层上形成空穴注入层;在所述空穴注入层上形成空穴传输层;在所述空穴传输层上形成发光层;在所述发光层上形成电子传输层;在所述电子传输层上形成阴极层;
其中,形成所述空穴注入层的步骤包括:
提供聚合物主体,所述聚合物主体为聚合物形成的水溶液;
在所述聚合物主体中掺杂添加剂,形成第一溶液;
对所述第一溶液进行烘烤,形成所述空穴注入层。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述聚合物主体在所述第一溶液中的质量百分比为1%~5%,所述添加剂在所述第一溶液中的质量百分比为0.1%~5%。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述对所述第一溶液进行烘烤,形成所述空穴注入层还包括:
在大气环境下,以175℃至185℃温度对所述第一溶液进行烘烤,烘烤时间为15至25分钟,最后形成所述空穴注入层。
本申请实施例提供的一种有机发光二极管及其制备方法、显示面板,该有机发光二极管采用聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)的水溶液构成的聚合物主体材料以及聚苯乙烯磺及其衍生物或者含氯金属无机盐构成的添加剂材料混合,并通过湿法工艺构建空穴注入层材料,使得添加剂的表面能低于聚合物主体的表面能,添加剂的电离电势高于所述聚合物主体的电离电势,从而使得空穴注入层的功函数数值由空穴注入层靠近阳极层的一侧至空穴注入层靠近空穴传输层的一侧逐渐增加,取代了p型掺杂材料制备空穴注入层,降低了空穴注入层的制造成本;同时,降低了阳极层至空穴传输层之间的注入势垒,使得空穴更迅速有效的得以注入,提高了空穴注入的能力;其次避免了空穴在空穴注入层界面的积累,减少了多余电子与激子的复合,保持了电子与空穴之间的平衡,大大的提高了有机发光二极管的发光效率和寿命及降低了驱动工作电压。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,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是本申请第一实施例提供的有机发光二极管的截面示意图;
图2是本申请第二实施例提供的有机发光二极管的截面示意图;
图3是本申请实施例所提供的有机发光二极管中电压与电流密度的关系曲线图;
图4是本申请实施例所提供的有机发光二极管中发光亮度与电流效率的关系曲线图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请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申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例针对当前的p型掺杂材料制备的有机发光二极管效率低的技术问题,本申请实施例能够改善上述缺陷。
如图1至图4所示,本申请实施例提供一种有机发光二极管100,包括阳极层101、空穴传输层103以及位于所述阳极层101以及所述空穴传输层103之间的空穴注入层102;
其中,所述空穴注入层102的功函数数值在所述阳极层101至所述空穴传输层103的方向上逐渐增加。
本申请实施例提供的一种有机发光二极管100,该有机发光二极管100将聚合物主体材料以及添加剂材料混合,并通过湿法工艺构建空穴注入层材料,使得添加剂的表面能低于聚合物主体的表面能,添加剂的电离电势高于所述聚合物主体的电离电势,从而使得空穴注入层102的功函数数值由空穴注入层102靠近阳极层101的一侧至空穴注入层102靠近空穴传输层103的一侧逐渐增加,取代了p型掺杂材料制备空穴注入层102,降低了空穴注入层102的制造成本;同时,降低了阳极层101至空穴传输层103之间的注入势垒,使得空穴更迅速有效的得以注入,提高了空穴注入的能力;其次避免了空穴在空穴注入层102界面的积累,减少了多余电子与激子的复合,保持了电子与空穴之间的平衡,大大的提高了有机发光二极管的发光效率和寿命及降低了驱动工作电压。
现结合具体实施例对本申请的技术方案进行描述。
实施例一:
如图1所示,本实施例提供一种有机发光二极管100,所述有机发光二极管100为顶发射有机发光二极管,所述有机发光二极管100包括:阳极层101、空穴注入层102、空穴传输层103、发光层104、电子传输层105、阴极层106。
其中,所述空穴注入层102设于所述阳极层101一侧表面,所述空穴注入层102用于将空穴从阴极注入到OLED器件中;所述空穴传输层103设于空穴注入层102远离阳极层101一侧表面,所述空穴传输层103用于将从所述空穴注入层102注入到OLED中的空穴传输到发光层;所述发光层104设于所述空穴传输层103远离所述空穴注入层102一侧表面,空穴和电子在所述发光层104复合,将能量传给发光材料,使得发光材料被激发到激发态,发光材料从激发态自发回到基态,通过辐射跃迁发出光线;所述电子传输层105设于所述发光层104远离所述空穴传输层103一侧表面,所述电子传输层105用于将电子注入层注入到OLED中的电子传输到所述发光层104;所述阴极层106设于电子传输层105远离发光层104一侧表面,所述阴极层106用于注入电子和作为全反射阴极。
在本申请实施例中,所述阳极层101可以为透明或非透明电极,包括但不仅限于金属或金属氧化物,所述阳极层101可以优选为玻璃基板镀上一层可导电的氧化铟锡来形成的;所述空穴传输层103包括但不仅限于有机小分子材料,所述空穴传输层103可以优选为4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA);所述发光层104包括但不仅限于主客体掺杂材料体系,所述发光层104的材料可以优选为二[2-((氧代)二苯基膦基)苯基]醚(DPEPO):双[4-(9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶)苯基]硫砜(DMAC-DPS);所述电子传输层105包括但不仅限于有机小分子材料,所述电子传输层105的材料可以优选为1,3,5-三(3-(3-吡啶基)苯基)苯(Tm3PyPB);所述阴极层106为透明或非透明阴极,包括但不仅限于透明金属电极,也可以是金属合金电极,所述阴极层106的厚度不大于100nm,所述阴极层106的材料可以优选为氟化锂/铝。
在本申请实施例中,所述有机发光二极管100还包括电子阻挡层,所述电子阻挡层设置于所述空穴传输层103与所述发光层104之间,所述电子阻挡层包括但不仅限于电子阻挡材料以及激子阻挡材料;所述有机发光二极管100还包括空穴阻挡层,所述空穴阻挡层设置于所述发光层104以及所述电子传输层105之间,所述空穴阻挡层包括但不仅限于空穴阻挡材料、激子阻挡材料等有机小分子材料;所述有机发光二极管100还包括电子注入层,所述电子注入层设置于所述电子传输层105与所述阴极层106之间,所述电子注入层包括但不仅限于有机小分子材料。
在本申请实施例中,所述空穴注入层102的功函数数值在所述阳极层至所述空穴传输层的方向上逐渐增加。
具体的,所述空穴注入层102包括聚合物主体以及掺杂于所述聚合物主体中的添加剂;其中,所述添加剂的表面能低于所述聚合物主体的表面能,所述添加剂的电离电势高于所述聚合物主体的电离电势。
在本申请实施例中,所述添加剂为聚苯乙烯磺酸、聚苯乙烯磺酸的衍生物或者含氯金属无机盐中的任意一种,所述聚合物主体为聚(3,4-乙撑二氧噻吩)与聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)混合的水溶液,PEDOT:PSS通常为深蓝色液体,溶解后固含量范围为1.3~1.7%,在不同具体应用中参数会略有差别。其中,所述聚(3,4-乙撑二氧噻吩)与聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)的分子结构式如下:
Figure BDA0003135643900000061
在本申请实施例中,所述空穴注入层102的厚度大于0且小于或等于50nm;其中,若所述空穴注入层的厚度大于50nm,则会增加所述空穴注入层102与空穴传输层103之间的能量位垒。
在本申请实施例中,所述空穴注入层102的功函数数值范围为4.8eV至5.95eV。因此,所述空穴注入层102靠近所述阳极层101的一侧的功函数与所述阳极层的功函数接近,所述空穴注入层102靠近所述空穴传输层103的一侧的功函数与所述空穴传输层103的功函数接近。这样设置有助于减小所述空穴注入层102与空穴传输层103之间的能量位垒。
针对现有技术中p型掺杂材料制备的有机发光二极管效率低的技术问题,本申请实施例提供的一种顶发射型的有机发光二极管,该有机发光二极管采用聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)的水溶液构成的聚合物主体材料以及聚苯乙烯磺及其衍生物或者含氯金属无机盐构成的添加剂材料混合,并通过湿法工艺构建空穴注入层102材料,使得添加剂的表面能低于聚合物主体的表面能,添加剂的电离电势高于所述聚合物主体的电离电势,从而使得空穴注入层102的功函数数值由空穴注入层102靠近阳极层101的一侧至空穴注入层102靠近空穴传输层103的一侧逐渐增加,取代了p型掺杂材料制备空穴注入层102,降低了空穴注入层102的制造成本;同时,降低了阳极层101至空穴传输层103之间的注入势垒,使得空穴更迅速有效的得以注入,提高了空穴注入的能力;其次避免了空穴在空穴注入层102界面的积累,减少了多余电子与激子的复合,保持了电子与空穴之间的平衡,大大的提高了有机发光二极管的发光效率和寿命及降低了驱动工作电压。
实施例二
如图2所示,本实施例又提供一种有机发光二极管100,本申请第二实施例与本申请第一实施例不同之处仅在于,所述有机发光二极管100为底发射有机发光二极管;其中,所述有机发光二极管100包括由下至上层叠设置的阴极层106、电子传输层105、发光层104、空穴传输层103、空穴注入层102以及阳极层101。
针对现有技术中p型掺杂材料制备的有机发光二极管效率低的技术问题,本申请实施例提供的一种底发射型的有机发光二极管,该有机发光二极管采用聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)的水溶液构成的聚合物主体材料以及聚苯乙烯磺及其衍生物或者含氯金属无机盐构成的添加剂材料混合,并通过湿法工艺构建空穴注入层102材料,使得添加剂的表面能低于聚合物主体的表面能,添加剂的电离电势高于所述聚合物主体的电离电势,从而使得空穴注入层102的功函数数值由空穴注入层102靠近阳极层101的一侧至空穴注入层102靠近空穴传输层103的一侧逐渐增加,取代了p型掺杂材料制备空穴注入层102,降低了空穴注入层102的制造成本;同时,降低了阳极层101至空穴传输层103之间的注入势垒,使得空穴更迅速有效的得以注入,提高了空穴注入的能力;其次避免了空穴在空穴注入层102界面的积累,减少了多余电子与激子的复合,保持了电子与空穴之间的平衡,大大的提高了有机发光二极管的发光效率和寿命及降低了驱动工作电压。
本申请实施例还提供一种如上所述有机发光二极管100的制备方法,包括在阳极层101上形成空穴注入层102;在所述空穴注入层102上形成空穴传输层103;在所述空穴传输层103上形成发光层104;在所述发光层104上形成电子传输层105;在所述电子传输层105上形成阴极层106;
其中,形成所述空穴注入层102的步骤包括:
首先,提供聚合物主体,所述聚合物主体为聚合物形成的水溶液;之后,在所述聚合物主体中掺杂添加剂,形成第一溶液;然后,对所述第一溶液进行烘烤,形成所述空穴注入层102。
在本申请实施例中,所述聚合物主体在所述第一溶液中的质量百分比为1%~5%,所述添加剂在所述第一溶液中的质量百分比为0.1%~5%。其中,所述添加剂为聚苯乙烯磺酸、聚苯乙烯磺酸的衍生物或者含氯金属无机盐中的任意一种,所述聚合物主体为聚(3,4-乙撑二氧噻吩)与聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)混合的水溶液。
在本申请实施例中,所述对所述第一溶液进行烘烤,形成所述空穴注入层还包括:在大气环境下,以175℃至185℃温度对所述第一溶液进行烘烤,烘烤时间为15至25分钟,最后形成所述空穴注入层。
在本申请实施例中,所述有机发光二极管100的其他膜层可按照本申请技术领域已知的方法完成,例如参考文献「Adv.Mater.2003,15,277」所公开的方法制作。具体方法为:在高真空条件下,在经过清洗的导电玻璃(ITO)衬底上制备本申请实施例提供的空穴注入层102后,在高真空条件下依次蒸镀形成所述空穴传输层103、所述发光层104、所述电子传输层105以及所述阴极层106。
在本申请实施例提供的有机发光二极管的制备方法中,在形成空穴注入层102的聚合物主体中掺杂表面能比聚合物主体溶液表面能低、电离电势比聚合物主体溶液电离电势高的添加剂,聚合物主体溶液和添加剂能自组装,使得空穴注入层102的功函数逐渐变大,降低了阳极层101与空穴传输层103之间的注入势垒。所谓自组装(self-assembly),是指基本结构单元(分子、纳米材料、微米或更大尺度的物质)自发形成有序结构的一种技术。在自组装的过程中,基本结构单元在基于非共价键的相互作用下自发的组织或聚集为一个稳定、具有一定规则几何外观的结构。通过降低了阳极层101与空穴传输层103之间的注入势垒,使得空穴更迅速有效的得以注入,提高了空穴注入的能力。
在本申请的上述实施例中,使用聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)的水溶液构成的聚合物主体材料以及聚(4-氯代苯乙烯磺酸)构建空穴注入层材料,来制备有机发光二极管A1。同时,选用1,4,5,8,9,11-六氮杂苯甲腈构成的空穴注入层材料,来制备有机发光二极管A2,有机发光二极管A2作为所述有机发光二极管A1的对比实施例,其中,所述有机发光二极管A1以及所述有机发光二极管A2均为顶发射结构,所述聚(4-氯代苯乙烯磺酸)的分子结构式如下:
Figure BDA0003135643900000091
其中,z为大于1的正整数。
具体地,所述有机发光二极管A1至所述有机发光二极管A2的结构从所述阳极层101至所述阴极层106的结构依次如下所示:
有机发光二极管A1:所述阳极层101为ITO;所述空穴传输层103为35nm厚的4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺;所述发光层104为DPEPO:DMAC-DPS(10%20nm);所述电子传输层为40nm厚的1,3,5-三(3-(3-吡啶基)苯基)苯;所述阴极层106为1nm厚的LiF与100nm厚的Al组成的复合层;
其中,所述空穴注入层102为5nm厚的其他有机小分子材料,例如1,4,5,8,9,11-六氮杂苯甲腈。
有机发光二极管A2:所述阳极层101为ITO;所述空穴传输层103为35nm厚的4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺;所述发光层104为DPEPO:DMAC-DPS(10%20nm);所述电子传输层为40nm厚的1,3,5-三(3-(3-吡啶基)苯基)苯;所述阴极层106为1nm厚的LiF与100nm厚的Al组成的复合层;
其中,所述空穴注入层102为5nm厚的PEDOT:PSS水溶液以及聚(4-氯代苯乙烯磺酸)构成的材料。
如图3所示,是本申请实施例所提供的有机发光二极管中电压与电流密度的关系曲线图;由图3可知,当所述有机发光二极管的电压大于2.5V后,随着电压(Voltoge,单位V)的不断增大,所述有机发光二极管的电流密度(current density,单位mA/cm2)不断增大。此时,同一电压值的情况下,所述有机发光二极管A2的电流密度大于所述有机发光二极管A1的电流密度。因此,在同一发光电压的情况下,使用本申请实施例提供的空穴注入层材料相比使用其他材料提供的空穴注入层材料制备的有机发光二极管具有更高的电流密度。
如图4所示,是本申请实施例所提供的有机发光二极管中发光亮度与电流效率的关系曲线图;由图4可知,当所述有机发光二极管的发光亮度小于或等于300cd/m2时,所述有机发光二极管的电流效率(currentefficiency,单位%)随着所述有机发光二极管的发光亮度(Luminance,单位cd/m2)的增大而增大;当所述有机发光二极管的发光亮度大于300cd/m2时,所述有机发光二极管的电流效率随着所述有机发光二极管的发光亮度的增大而减小;此时,同一发光亮度值的情况下,所述有机发光二极管A2的电流效率大于所述有机发光二极管A1的电流效率。因此,在同一发光亮度的情况下,使用本申请实施例提供的空穴注入层材料相比使用其他材料提供的空穴注入层材料制备的有机发光二极管具有更高的电流效率。
相应的,本申请实施例还提供一种显示面板,所述显示面板包括如上任意一项所述的有机发光二极管100;
其中,该显示面板可以为:电子纸、OLED面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。
综上所述,本申请实施例提供的一种有机发光二极管及其制备方法、显示面板,该有机发光二极管采用聚(3,4-乙撑二氧噻吩):聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)的水溶液构成的聚合物主体材料以及聚苯乙烯磺及其衍生物或者含氯金属无机盐构成的添加剂材料混合,并通过湿法工艺构建空穴注入层材料,使得添加剂的表面能低于聚合物主体的表面能,添加剂的电离电势高于所述聚合物主体的电离电势,从而使得空穴注入层的功函数数值由空穴注入层靠近阳极层的一侧至空穴注入层靠近空穴传输层的一侧逐渐增加,取代了p型掺杂材料制备空穴注入层,降低了空穴注入层的制造成本;同时,降低了阳极层101至空穴传输层103之间的注入势垒,使得空穴更迅速有效的得以注入,提高了空穴注入的能力;其次避免了空穴在空穴注入层界面的积累,减少了多余电子与激子的复合,保持了电子与空穴之间的平衡,大大的提高了有机发光二极管的发光效率和寿命及降低了驱动工作电压。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种有机发光二极管及其制备方法、显示面板进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种有机发光二极管,其特征在于,包括阳极层、空穴传输层以及位于所述阳极层以及所述空穴传输层之间的空穴注入层;
其中,所述空穴注入层的功函数数值在所述阳极层至所述空穴传输层的方向上逐渐增加。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管,其特征在于,所述空穴注入层包括聚合物主体以及掺杂于所述聚合物主体中的添加剂;
其中,所述添加剂的表面能低于所述聚合物主体的表面能,所述添加剂的电离电势高于所述聚合物主体的电离电势。
3.根据权利要求2所述的有机发光二极管,其特征在于,所述添加剂为聚苯乙烯磺酸、聚苯乙烯磺酸的衍生物或者含氯金属无机盐中的任意一种,所述聚合物主体为聚(3,4-乙撑二氧噻吩)与聚苯乙烯磺酸盐混合的水溶液。
4.根据权利要求3所述的有机发光二极管,其特征在于,所述空穴注入层的厚度大于0且小于或等于50nm。
5.根据权利要求1所述的有机发光二极管,其特征在于,所述空穴注入层的功函数数值范围为4.8eV至5.95eV。
6.根据权利要求1所述的有机发光二极管,其特征在于,所述有机发光二极管还包括设于所述空穴传输层远离所述空穴注入层一侧表面的发光层、设于所述发光层远离所述空穴传输层一侧表面的电子传输层以及设于电子传输层远离发光层一侧表面的阴极层;
其中,所述阳极层的材料为氧化铟锡,所述空穴传输层的材料为4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺,所述发光层包括主客体掺杂材料,所述电子传输层的材料为1,3,5-三(3-(3-吡啶基)苯基)苯,所述阴极层的材料为氟化锂/铝。
7.一种显示面板,包括如权利要求1至6任一项所述的有机发光二极管。
8.一种有机发光二极管的制备方法,其特征在于,包括:
在阳极层上形成空穴注入层;
在所述空穴注入层上形成空穴传输层;
在所述空穴传输层上形成发光层;
在所述发光层上形成电子传输层;
在所述电子传输层上形成阴极层;
其中,形成所述空穴注入层的步骤包括:
提供聚合物主体,所述聚合物主体为聚合物形成的水溶液;
在所述聚合物主体中掺杂添加剂,形成第一溶液;
对所述第一溶液进行烘烤,形成所述空穴注入层。
9.根据权利要求8所述的有机发光二极管的制备方法,其特征在于,所述聚合物主体在所述第一溶液中的质量百分比为1%~5%,所述添加剂在所述第一溶液中的质量百分比为0.1%~5%。
10.根据权利要求8所述的有机发光二极管的制备方法,其特征在于,所述对所述第一溶液进行烘烤,形成所述空穴注入层还包括:
在大气环境下,以175℃至185℃温度对所述第一溶液进行烘烤,烘烤时间为15至25分钟,最后形成所述空穴注入层。
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090115310A1 (en) * 2005-06-06 2009-05-07 Sharp Kabushiki Kaisha Coating liquid for hole injection and transport layer, production method of hole injection and transport layer, organic electroluminescent element, and production method thereof
KR20090113197A (ko) * 2008-04-25 2009-10-29 포항공과대학교 산학협력단 유기 발광 다이오드 및 그 제조 방법
WO2013000162A1 (zh) * 2011-06-30 2013-01-03 海洋王照明科技股份有限公司 顶发射有机电致发光器件及其制备方法
CN103700777A (zh) * 2012-09-28 2014-04-02 海洋王照明科技股份有限公司 一种有机电致发光器件及其制备方法
CN104576947A (zh) * 2013-10-17 2015-04-29 海洋王照明科技股份有限公司 有机电致发光器件及其制备方法
CN105514290A (zh) * 2015-12-28 2016-04-20 Tcl集团股份有限公司 一种量子点发光二极管及其制备方法
CN106025093A (zh) * 2016-07-21 2016-10-12 京东方科技集团股份有限公司 有机发光二极管及其制备方法、显示面板
CN112331788A (zh) * 2019-12-30 2021-02-05 广东聚华印刷显示技术有限公司 发光器件及其制作方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2461527B (en) * 2008-07-01 2011-08-03 Limited Cambridge Display Technology Organic electronic device
CN101373817B (zh) * 2008-10-21 2010-06-02 电子科技大学 一种有机电致发光器件的制备方法
EP3502108A1 (en) * 2017-12-20 2019-06-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Condensed cyclic compound, composition including the condensed cyclic compound, and organic light-emitting device including the composition

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090115310A1 (en) * 2005-06-06 2009-05-07 Sharp Kabushiki Kaisha Coating liquid for hole injection and transport layer, production method of hole injection and transport layer, organic electroluminescent element, and production method thereof
KR20090113197A (ko) * 2008-04-25 2009-10-29 포항공과대학교 산학협력단 유기 발광 다이오드 및 그 제조 방법
WO2013000162A1 (zh) * 2011-06-30 2013-01-03 海洋王照明科技股份有限公司 顶发射有机电致发光器件及其制备方法
CN103700777A (zh) * 2012-09-28 2014-04-02 海洋王照明科技股份有限公司 一种有机电致发光器件及其制备方法
CN104576947A (zh) * 2013-10-17 2015-04-29 海洋王照明科技股份有限公司 有机电致发光器件及其制备方法
CN105514290A (zh) * 2015-12-28 2016-04-20 Tcl集团股份有限公司 一种量子点发光二极管及其制备方法
CN106025093A (zh) * 2016-07-21 2016-10-12 京东方科技集团股份有限公司 有机发光二极管及其制备方法、显示面板
CN112331788A (zh) * 2019-12-30 2021-02-05 广东聚华印刷显示技术有限公司 发光器件及其制作方法

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