CN114220927A - 有机发光器件及其制备方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
一种有机发光器件和显示装置，解决了现有技术中有机发光器件稳定性差的问题。其中，有机发光器件包括依次叠置的第一功能层、交联层和第二功能层，第一功能层和第二功能层之间具有能级差，交联层包括交联材料。
Description
技术领域
本申请涉及发光器件技术领域，具体涉及一种有机发光器件及其制备方法、显示装置。
背景技术
有机发光二极管凭借其轻薄、柔性、高对比度、宽色域等优点已经逐渐在显示领域占据一席之地。然而，由于有机发光二极管的组成材料大多为有机材料，材料性质容易受到高温、高湿、光照等条件的影响，导致器件稳定性较差。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例提供了一种有机发光器件及其制备方法、显示装置，以解决现有技术中有机发光器件稳定性差的问题。
本申请第一方面提供了一种有机发光器件，包括依次叠置的第一功能层、交联层和第二功能层，第一功能层和第二功能层之间具有能级差，交联层包括交联材料。
在一个实施例中，第一功能层包括第一材料，第二功能层包括第二材料；交联材料是由第一材料的第一衍生物和第二材料的第二衍生物通过交联反应得到的。
在一个实施例中，第一衍生物和第二衍生物分别包括光交联基团。
在一个实施例中，第一功能层还包括第三材料，第三材料在第一功能层中的体积比小于或等于第一材料。
在一个实施例中，交联材料在交联层中的体积比为20％-100％，交联层的厚度大于或等于5埃并且小于或等于50埃。
在一个实施例中，第一功能层和第二功能层分别选自空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层中任意相邻两项。
本申请第二方面提供了一种显示装置，包括上述任一实施例提供的有机发光器件。
本申请第三方面提供了一种有机发光器件的制备方法，包括：在第一功能层上制备交联层，交联层包括交联材料；在交联层上制备第二功能层，第一功能层和第二功能层之间具有能级差。
在一个实施例中，第一功能层包括第一材料，第二功能层包括第二材料；在第一功能层上制备交联层包括：在第一功能层上蒸镀复合材料层，复合材料层包括第一材料的第一衍生物和第二材料的第二衍生物，第一衍生物和第二衍生物包括同一光交联基团；采用紫外波长对复合材料层进行照射，以使第一衍生物和第二衍生物发生交联反应，得到交联层。
在一个实施例中，紫外波长大于或等于320nm并且小于或等于400nm，强度大于或等于10mW/cm2并且小于或等于1000mW/cm2，照射时间大于或等于1min并且小于或等于30min。
根据本申请提供的有机发光器件及其制备方法、显示装置，通过在相邻功能层之间设置交联层，由于交联材料的稳定性高，不会因热量导致性质变化，从而提高了有机发光器件的稳定性。
附图说明
图1为本申请第一实施例提供的有机发光器件的结构示意图。
图2为本申请第二实施例提供的有机发光器件的结构示意图。
图3为本申请第三实施例提供的有机发光器件的结构示意图。
图4所示为本申请一实施例提供的有机发光器件的制备过程流程图。
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，都属于本申请保护的范围。
图1为本申请第一实施例提供的有机发光器件的结构示意图。该有机发光器件例如为有机发光二极管。该有机发光器件10包括阳极11、阴极17，以及位于阳极11和阴极17之间的多个功能层。具体而言，如图1所示，有机发光器件10包括依次叠置的阳极11、空穴注入层12、空穴传输层13、发光层14、电子传输层15、电子注入层16和阴极17。
阳极11用于注入空穴，空穴注入层12用于将空穴从阳极11注入到OLED器件中，空穴传输层13用于将空穴注入层12注入到OLED中的空穴传输到发光层14。阴极17用于注入电子，电子注入层16用于将电子注入到OLED器件中，电子传输层15用于将电子注入层16注入到OLED中的电子传输到发光层14。电子和空穴在发光层14中复合，将复合过程中释放的能量传给发光材料，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。
其中，阳极11可以是透明或非透明电极，包括但不限于金属或金属氧化物。在一示例中，阳极为玻璃基板上镀一层氧化铟锡来形成。空穴注入层12包括基质材料和掺杂于基质材料中的掺杂剂。基质材料为聚合物主体，掺杂剂的表面能低于基质材料的表面能，掺杂剂的电离电势高于基质材料的电离电势。在一示例中，基质材料为聚(3,4-乙撑二氧噻吩)与聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT:PSS)混合材料，掺杂剂为聚苯乙烯磺酸、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。空穴传输层13包括但不限于有机小分子材料，例如4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)。发光层14包括但不仅限于主客体掺杂材料体系，发光层14的材料可以为二[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)。电子注入层16包括但不仅限于有机小分子材料。电子传输层15包括但不仅限于有机小分子材料，电子传输层15的材料可以为1,3,5-三(3-(3-吡啶基)苯基)苯(Tm3PyPB)。阴极17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。在一示例中，阴极17的材料可以为氟化锂/铝。
图1仅为示意性的，图1所示的有机发光器件10中的功能层还可以增加或减少。例如，在发光层14和电子传输层15之间设置空穴阻挡层。又例如，在发光层14和空穴传输层13之间设置电子阻挡层。本实施例提到的层仅用于描述各功能部件的相对层叠关系，其对具体形状和尺寸没有限定。例如，这些层不一定是厚度均匀的层。
发明人研究发现，图1所示结构的有机发光器件10，相邻两个功能层之间形成异质结，存在能级差，形成势垒。点亮状态下，异质结处产生热量，导致界面处的材料性质发生变化，影响器件稳定性。
有鉴于此，本申请提供了一种有机发光器件及其制备方法、显示装置，通过在相邻功能层之间设置交联层，利用交联材料的稳定性，避免了相邻功能层之间的界面处的材料性质易受外界条件影响进而导致器件稳定性差的问题。
下面结合附图具体描述有机发光器件的结构。
图2为本申请第二实施例提供的有机发光器件的结构示意图。如图2所示，有机发光器件20和图1所示有机发光器件10的区别在于，还包括交联层21，交联层21包括交联材料。交联层23位于图1所示有机发光器件10的任意两个相邻膜层之间。
具体而言，如图2所示，有机发光器件20包括依次叠置的第一功能层22、交联层21和第二功能层23，第一功能层22和第二功能层23之间具有能级差。在一示例中，第一功能层22为发光层，第二功能层23为空穴传输层或电子传输层。在另一示例中，第一功能层22为空穴传输层，第二功能层23为发光层或空穴注入层。在又一示例中，第一功能层22为电子传输层，第二功能层23为电子注入层或发光层。
交联材料是指通过交联反应得到的材料。交联反应是指两个或者更多的分子(一般为线型分子)相互键合交联成网络结构的较稳定分子(体型分子)的反应。这种反应使线型或轻度支链型的大分子转变成三维网状结构。交联材料具有高强度、耐热性、耐磨性、耐溶剂性等性能，从而避免点亮状态下第一功能层22和第二功能层23之间的材料性质易发生变化的问题，使得有机发光器件的稳定性得到提升。
在本实施例中，第一功能层22包括第一材料，第二功能层23包括第二材料。交联材料是由第一材料的衍生物和第二材料的衍生物通过交联反应得到的。这种情况下，交联层21的能级介于第一功能层22和第二功能层23之间，从而起到能级过渡的作用，使得点亮过程中，第一功能层22和第二功能层23之间产生的热量减少，从而进一步提升了有机发光器件的稳定性。
在一个实施例中，第一材料的衍生物和第二材料的衍生物分别包括光交联基团。例如，第一材料的衍生物和第二材料的衍生物分别包括同一光交联基团。光交联基团例如为乙烯基、苯乙烯基烯丙基、乙烯咔唑基、丙烯酸酯基、香豆素及其衍生物、查尔酮及其衍生物、安息香及其衍生物中的任一项。这种情况下，交联材料是由第一材料的衍生物和第二材料的衍生物通过光交联反应得到的。对于有机发光器件而言，采用光交联反应制备交联层相比于其它交联方式，例如热交联，可以确保交联层有更好的成膜效果，具体详见下文有机发光器件的制备方法实施例。
在一个实施例中，第一功能层22还包括第三材料，第三材料在第一功能层22中的体积比小于或等于第一材料。即当第一功能层22是由至少两种材料组成的混合材料时，选择体积比更大的材料的衍生物，使其和第二功能层23的第二材料交联形成交联材料。例如，第一功能层22为发光层，发光层包括主体材料和客体材料，客体材料用于接受主体材料的能量，并将其转化为光能。主体材料的体积比大于客体材料。选择主体材料的衍生物，使其和第二功能层23的第二材料交联形成交联材料。又例如，第一功能层22为空穴传输层，空穴传输层包括基质材料和掺杂剂，基质材料的体积比大于掺杂剂。选择基质材料的衍生物，使其和第二功能层23的第二材料交联形成交联材料。
这样，通过选择第一功能层22中体积比更大的材料的衍生物，使其和第二功能层23的第二材料交联形成交联材料，使得交联层21和第一功能层22的材料性质更接近，进而使得交联层21和第一功能层22之间的能级差更小，从而减小了点亮状态下交联层21和第一功能层22的交界面处产生的热量，进一步提高器件可靠性。
在一个实施例中，交联材料在交联层21中的体积比为20％-100％，交联层21的厚度大于或等于5埃并且小于或等于50埃。例如，交联材料在交联层21中的体积比为30％，35％，40％，50％等。交联层21的厚度为10埃，15埃，25埃，35埃等。这种情况下，由于在交联层21的任一单位厚度上交联材料离散分布，即交联材料未形成整层结构，与此同时交联层21整体厚度适中，使得即使交联的分子结构对材料传输特性产生影响，也可以让载流子通过隧穿机制发生电荷传输，不影响整体器件的电学特性。
当交联材料在交联层21中的体积比小于100％时，交联层21还可以包括第一功能层22的第一材料的第三衍生物和第二功能层23的第二材料的第四衍生物中的至少一项。也就是说，交联层21除了包括交联材料之外，还包括第一功能层22的第一材料的第三衍生物和/或第二功能层23的第二材料的第四衍生物，第三衍生物和第四衍生物均不包括交联基团，不能发生交联反应。相比于交联材料而言，第三衍生物和第一功能层22的材料性质更接近，第四衍生物和第二功能层23的材料性质更接近，因此，通过设置交联层21不仅包括交联材料，还包括第三衍生物和第四衍生物，可以使得交联层21的单位厚度上的材料性质与第一功能层22、第二功能层23的材料性质更接近，从而进一步降低能级差。
图3为本申请第三实施例提供的有机发光器件的结构示意图。如图3所示，有机发光器件30包括多个交联层21，该多个交联层21分别位于图1所示的两相邻功能层之间。例如，如图3所示，有机发光器件30包括依次叠置的阳极11、空穴注入层12、第一交联层31、空穴传输层13、第二交联层32、发光层14、第三交联层33、电子传输层15、第四交联层34、电子注入层16和阴极17。应当理解，这里提到的“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅为了便于描述，不作限定之用。
任一交联层包括交联材料，交联材料由与该交联层相接触的两个膜层所包含的材料的衍生物通过交联反应得到。例如，第一交联层31的交联材料由空穴注入层12所包含的材料的衍生物和空穴传输层13所包含的材料的衍生物通过交联反应得到。第二交联层32的交联材料由空穴传输层13所包含的材料的衍生物和发光层14所包含的材料的衍生物通过交联反应得到。第三交联层33和第四交联层34的交联材料同理。
任一交联层的具体技术细节可以参阅图2所示实施例，这里不再赘述。
需要说明的是，有机发光器件中，交联层的数量和具体位置可以根据实际需要合理设置。
本申请还提供了一种有机发光器件的制备方法。如图4所示为本申请一实施例提供的有机发光器件的制备过程流程图。如图4所示，制备方法400包括：
步骤S410，在第一功能层上制备交联层，交联层包括交联材料。
步骤S420，在交联层上制备第二功能层，第二功能层和第一功能层之间具有能级差。
由于第二功能层和第一功能层之间具有能级差，点亮过程中，第一功能层和第二功能层之间产生热量。通过设置交联材料，由于交联材料的稳定性高，不会因热量导致性质变化，从而提高了有机发光器件的稳定性。
在一个实施例中，第一功能层包括第一材料，第二功能层包括第二材料。这种情况下，步骤S410具体执行为：
首先，在第一功能层上蒸镀复合材料，复合材料包括第一材料的衍生物和第二材料的第二衍生物，第一衍生物和第二衍生物包括同一光交联基团。在一个实施例中，复合材料还包括第一材料的第三衍生物和/或第二材料的第四衍生物，第三衍生物和第四衍生物均不包括光交联基团，不能发生光交联反应。
其次，采用紫外波长对复合材料层进行照射，以使第一衍生物和第二衍生物发生交联反应，得到交联层。由于光交联步骤之前经过了高温蒸镀过程，若采用热交联，会导致蒸镀的同时发生交联，影响成膜效果。因此本实施例采用光交联方式，为交联层的成膜效果提供了保障。
在一个实施例中，紫外波长大于或等于320nm并且小于或等于400nm，强度大于或等于10mW/cm2并且小于或等于1000mW/cm2，照射时间大于或等于1min并且小于或等于30min。这样，一方面保证交联层的形成，另一方面保障其他层不会因受紫外线照射而发生严重裂解。
根据本申请任一实施例提供的有机发光器件的制备方法可以用于制备上述任一实施例提供的有机发光器件，未在制备方法实施例中描述的细节可以参阅有机发光器件实施例，这里不再赘述。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (10)
1.一种有机发光器件，其特征在于，包括依次叠置的第一功能层、交联层和第二功能层，所述第一功能层和所述第二功能层之间具有能级差，所述交联层包括交联材料。
2.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述第一功能层包括第一材料，所述第二功能层包括第二材料；所述交联材料是由所述第一材料的第一衍生物和所述第二材料的第二衍生物通过交联反应得到的。
3.根据权利要求2所述的有机发光器件，其特征在于，所述第一衍生物和所述第二衍生物分别包括光交联基团。
4.根据权利要求2所述的有机发光器件，其特征在于，所述第一功能层还包括第三材料，所述第三材料在所述第一功能层中的体积比小于或等于所述第一材料。
5.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述交联材料在所述交联层中的体积比为20％-100％，所述交联层的厚度大于或等于5埃并且小于或等于50埃。
6.根据权利要求1所述的有机发光器件，其特征在于，所述第一功能层和所述第二功能层分别选自空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层中任意相邻两项。
7.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-6中任一所述的有机发光器件。
8.一种有机发光器件的制备方法，其特征在于，包括：
在第一功能层上制备交联层，所述交联层包括交联材料；
在所述交联层上制备第二功能层，所述第一功能层和所述第二功能层之间具有能级差。
9.根据权利要求8所述的有机发光器件的制备方法，其特征在于，所述第一功能层包括第一材料，所述第二功能层包括第二材料；所述在第一功能层上制备交联层包括：
在所述第一功能层上蒸镀复合材料层，所述复合材料层包括所述第一材料的第一衍生物和所述第二材料的第二衍生物，所述第一衍生物和所述第二衍生物包括同一光交联基团；
采用紫外波长对所述复合材料层进行照射，以使所述第一衍生物和所述第二衍生物发生交联反应，得到所述交联层。
10.根据权利要求9所述的有机发光器件的制备方法，其特征在于，所述紫外波长大于或等于320nm并且小于或等于400nm，强度大于或等于10mW/cm2并且小于或等于1000mW/cm2，照射时间大于或等于1min并且小于或等于30min。
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2021
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