CN115802791A - 一种发光二极管及其制备方法和应用 - Google Patents

一种发光二极管及其制备方法和应用 Download PDF

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彭俊彪
王俊杰
李丹阳
欧家琦
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本发明公开了一种发光二极管及其制备方法和应用。本发明的发光二极管分为正置结构和倒置结构两种结构，正置结构的发光二极管的组成包括依次设置的阳极层、空穴注入层、发光层、绝缘层、电子传输层、电子注入层和阴极层，倒置结构的发光二极管的组成包括依次设置的阴极层、电子注入层、发光层、绝缘层、空穴传输层、空穴注入层和阳极层，绝缘层由包括以下步骤的制备方法制成：将绝缘材料涂覆在发光层表面进行成膜，再通过喷墨印刷的方式印刷刻蚀溶剂进行刻蚀，形成图案化的绝缘层。本发明的发光二极管兼具高效率、高分辨率、低成本、图案灵活可调等优点，适合进行大面积推广应用。

Description

一种发光二极管及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及光电器件技术领域，具体涉及一种发光二极管及其制备方法和应用。
背景技术
金属卤化物钙钛矿材料、量子点材料和有机发光材料均属于半导体材料，具有效率高、色域广等优点，在发光二极管器件中得到了广泛应用，特别是有机发光二极管已经成功应用到显示领域，并展现出巨大的商业前景。近年来，随着超高清显示和近眼显示的需求大幅增加，下一代显示器也对像素分辨率提出了更高的要求。然而，如何在实现微米级甚至亚微米级像素发光的同时保持高分辨率器件的高性能发光是亟需解决的瓶颈问题。
目前，获得高分辨率像素图案的方法主要包括喷墨印刷、光刻、转移印刷(TP)等。传统喷墨印刷技术是通过直接喷涂发光材料墨水来获得像素图案，这种方式难以制备几微米以下的高质量像素薄膜，且制备的器件的效率远低于旋涂法。像素光刻法不可避免会产生光刻胶残留物，阻碍电荷传输，最终会导致器件的性能下降。转移印刷技术需要制备复杂的印章，且转移后薄膜的质量不高，性能较差。综上可知，现有方法尚难以制备出兼具高效率、高分辨率和低成本这几方面优点的发光二极管。
发明内容
本发明的目的在于提供一种发光二极管及其制备方法和应用。
本发明所采取的技术方案是：
一种具有正置结构的发光二极管，其组成包括依次设置的阳极层、空穴注入层、发光层、绝缘层、电子传输层、电子注入层和阴极层；所述绝缘层由包括以下步骤的制备方法制成：将绝缘材料涂覆在发光层表面进行成膜，再通过喷墨印刷的方式印刷刻蚀溶剂进行刻蚀，形成图案化的绝缘层。
优选的，所述阳极层的组成包括氧化铟锡(ITO)。
优选的，所述空穴注入层的组成包括镍的氧化物(NiOx)、PEDOT:PSS中的至少一种。
进一步优选的，所述空穴注入层的组成为PEDOT:PSS。
优选的，所述空穴注入层的厚度为5nm～30nm。
优选的，所述发光层的组成包括钙钛矿发光材料、量子点发光材料、有机发光材料中的至少一种。
优选的，所述发光层的厚度为30nm～100nm。
优选的，所述绝缘层的组成包括聚苯乙烯。
优选的，所述绝缘层的厚度为10nm～50nm。
优选的，所述电子传输层的组成包括1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯(TPBi)、4,6-双(3,5-二(2-吡啶)基苯基)-2-甲基嘧啶(B2PyMPM)、2,4,6-三[3-(二苯基膦氧基)苯基]-1,3,5-三唑(PO-T2T)、3,3'-[5'-[3-(3-吡啶基)苯基][1,1':3',1”-三联苯]-3,3”-二基]二吡啶(TmPyPB)中的至少一种。
进一步优选的，所述电子传输层的组成为1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯。
优选的，所述电子传输层的厚度为20nm～100nm。
优选的，所述电子注入层的组成包括氟化锂(LiF)、碳酸锂(Li2CO3)、碳酸铯(Cs2CO3)、8-羟基喹啉锂(Liq)中的至少一种。
进一步优选的，所述电子注入层的组成为氟化锂。
优选的，所述电子注入层的厚度为0.5nm～2nm。
优选的，所述阴极层的组成包括铝、银中的至少一种。
进一步优选的，所述阴极层的组成为铝。
优选的，所述阴极层的厚度为60nm～200nm。
一种如上所述的具有正置结构的发光二极管的制备方法包括以下步骤：
1)在基片上依次制备阳极层、空穴注入层和发光层；
2)将绝缘材料用溶剂分散后涂覆在发光层表面进行成膜，再通过喷墨印刷的方式印刷刻蚀溶剂进行刻蚀，形成图案化的绝缘层；
3)在绝缘层上依次制备电子传输层、电子注入层和阴极层，得到具有正置结构的发光二极管。
优选的，一种如上所述的具有正置结构的发光二极管的制备方法包括以下步骤：
1)将空穴注入材料用溶剂分散后旋涂在已经预先制备好阳极层的基片上，退火，形成空穴注入层；
2)将发光材料用溶剂分散后旋涂在空穴注入层上，退火，形成发光层；
3)将绝缘材料用溶剂分散后旋涂在发光层上，退火，再通过喷墨印刷的方式印刷刻蚀溶剂进行刻蚀，形成图案化的绝缘层；
4)在绝缘层上通过真空蒸镀的方法依次蒸镀电子传输层、电子注入层和阴极层，得到具有正置结构的发光二极管。
优选的，步骤1)所述退火在120℃～170℃下进行，退火时间为10min～30min。
优选的，步骤2)所述退火在70℃～120℃下进行，退火时间为5min～30min。
优选的，步骤3)所述刻蚀溶剂为可以溶解绝缘层材料且不会溶解发光层材料的溶剂。
进一步优选的，步骤3)所述刻蚀溶剂为2-庚酮。
优选的，步骤3)所述退火在70℃～120℃下进行，退火时间为5min～10min。
一种具有倒置结构的发光二极管，其组成包括依次设置的阴极层、电子注入层、发光层、绝缘层、空穴传输层、空穴注入层和阳极层；所述绝缘层由包括以下步骤的制备方法制成：将绝缘材料涂覆在发光层表面进行成膜，再通过喷墨印刷的方式印刷刻蚀溶剂进行刻蚀，形成图案化的绝缘层。
优选的，所述阴极层的组成包括氧化铟锡(ITO)。
优选的，所述电子注入层的组成包括氧化锌(ZnO)、氧化锌镁(ZMO)、氧化锡(SnO2)中的至少一种。
进一步优选的，所述电子注入层的组成为氧化锌镁。
优选的，所述电子注入层的厚度为5nm～50nm。
优选的，所述发光层的组成包括钙钛矿发光材料、量子点发光材料、有机发光材料中的至少一种。
优选的，所述发光层的厚度为30nm～100nm。
优选的，所述绝缘层的组成包括聚苯乙烯。
优选的，所述绝缘层的厚度为10nm～50nm。
优选的，所述空穴传输层的组成包括4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、4,4'-二(9-咔唑)联苯(CBP)、4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)中的至少一种。
进一步优选的，所述空穴传输层的组成为4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺和4,4'-二(9-咔唑)联苯。
优选的，所述空穴传输层的厚度为20nm～100nm。
优选的，所述空穴注入层的组成为钼的氧化物(MoOx)。
优选的，所述空穴注入层的厚度为0.5nm～10nm。
优选的，所述阳极层的组成包括铝、银中的至少一种。
进一步优选的，所述阳极层的组成为铝。
优选的，所述阳极层的厚度为60nm～200nm。
一种如上所述的具有倒置结构的发光二极管的制备方法包括以下步骤：
1)在基片上依次制备阴极层、电子注入层和发光层；
2)将绝缘材料用溶剂分散后涂覆在发光层表面进行成膜，再通过喷墨印刷的方式印刷刻蚀溶剂进行刻蚀，形成图案化的绝缘层；
3)在绝缘层上依次制备空穴传输层、空穴注入层和阳极层，得到具有倒置结构的发光二极管。
优选的，一种如上所述的具有倒置结构的发光二极管的制备方法包括以下步骤：
1)将电子注入材料用溶剂分散后旋涂在已经预先制备好阴极层的基片上，退火，形成电子注入层；
2)将发光材料用溶剂分散后旋涂在电子注入层上，退火，形成发光层；
3)将绝缘材料用溶剂分散后旋涂在发光层上，退火，再通过喷墨印刷的方式印刷刻蚀溶剂进行刻蚀，形成图案化的绝缘层；
4)在绝缘层上通过真空蒸镀的方法依次蒸镀空穴传输层、空穴注入层和阳极层，得到具有正置结构的发光二极管。
优选的，步骤1)所述退火在80℃～150℃下进行，退火时间为10min～30min。
优选的，步骤2)所述退火在70℃～120℃下进行，退火时间为5min～30min。
优选的，步骤3)所述刻蚀溶剂为可以溶解绝缘层材料且不会溶解发光层材料的溶剂。
进一步优选的，步骤3)所述刻蚀溶剂为2-庚酮。
优选的，步骤3)所述退火在70℃～120℃下进行，退火时间为5min～20min。
一种显示屏幕，其组成包括上述具有正置结构的发光二极管或上述具有倒置结构的发光二极管。
一种电子设备，其组成包括上述显示屏幕。
本发明的有益效果是：本发明的发光二极管兼具高效率、高分辨率、低成本、图案灵活可调等优点，适合进行大面积推广应用。
具体来说：本发明通过在发光层上涂覆一层绝缘材料，再通过喷墨印刷的方式(通过调节喷墨量大小可以实现发光像素尺寸在0.5μm～50μm范围内的可控调节)将刻蚀溶剂印刷在绝缘材料上，利用咖啡环效应刻蚀出直径小且均匀的微孔或者任意其它图形，最终获得一种兼具高效率、高分辨率、低成本、图案灵活可调等优点的发光二极管。
附图说明
图1为本发明中的绝缘层的制备流程图。
图2为实施例1和实施例2的步骤3)中喷墨印刷2-庚酮进行绝缘层刻蚀形成的微孔的形貌图和轮廓图。
图3为实施例1、实施例2和对比例1的具有正置结构的钙钛矿发光二极管的发光性能测试结果图。
图4为实施例1、实施例2和对比例1的具有正置结构的钙钛矿发光二极管的EL图和EL谱。
图5为实施例3、实施例4和对比例2的具有倒置结构的量子点发光二极管的发光性能测试结果图。
图6为实施例3、实施例4和对比例2的具有倒置结构的量子点发光二极管的EL图和EL谱。
图7为实施例5和对比例3的具有正置结构的有机发光二极管的发光性能测试结果图。
图8为实施例5和对比例3的具有正置结构的有机发光二极管的EL图和EL谱。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的解释和说明。
实施例1：
一种具有正置结构的钙钛矿发光二极管，其组成包括依次设置的阳极层(ITO)、空穴注入层(PEDOT:PSS(4083))、发光层(钙钛矿)、绝缘层(聚苯乙烯)、电子传输层(TPBi)、电子注入层(LiF)和阴极层(Al)。
上述具有正置结构的钙钛矿发光二极管的制备方法包括以下步骤：
1)将PEDOT:PSS(4083)溶液和浓度为5mg/mL的精氨酸溶液按照体积比1:2混合制成混合溶液，再将混合溶液旋涂在含ITO电极的玻璃基片上，旋涂转速为3000rpm，150℃退火15min，形成空穴注入层(厚度为10nm)；
2)将钙钛矿材料分散在二甲基亚砜中，钙钛矿材料由溴化铯(CsBr)、溴化铅(PbBr2)和溴化苯乙胺(PEABr)按照质量比1:1:0.4组成，再加入聚环氧乙烷(PEO)和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐制成聚环氧乙烷浓度为3mg/mL、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐的质量分数为1.5％的前驱体溶液，再将前驱体溶液旋涂在空穴注入层上，旋涂的过程中采用氯苯作为反溶剂，旋涂转速为5000rpm，70℃退火10min，形成发光层(厚度为50nm)；
3)将聚苯乙烯(PS，重均分子量为600000)分散在氯苯中制成浓度为8mg/mL的聚苯乙烯分散液，再将聚苯乙烯分散液旋涂在发光层上，旋涂转速为2000rpm，70℃退火8min，再通过喷墨印刷的方式印刷2-庚酮进行刻蚀，形成含有直径为10μm的微孔阵列的绝缘层(厚度为35nm；制备流程图如图1所示)；
4)在绝缘层上通过真空蒸镀的方法依次蒸镀TPBi、LiF和Al，依次形成电子传输层(厚度为40nm)、电子注入层(厚度为1nm)和阴极层(厚度为100nm)，得到具有正置结构的钙钛矿发光二极管。
实施例2：
一种具有正置结构的钙钛矿发光二极管，其组成包括依次设置的阳极层(ITO)、空穴注入层(PEDOT:PSS(4083))、发光层(钙钛矿)、绝缘层(聚苯乙烯)、电子传输层(TPBi)、电子注入层(LiF)和阴极层(Al)。
上述具有正置结构的钙钛矿发光二极管的制备方法包括以下步骤：
1)将PEDOT:PSS(4083)溶液和浓度为5mg/mL的精氨酸溶液按照体积比1:2混合制成混合溶液，再将混合溶液旋涂在含ITO电极的玻璃基片上，旋涂转速为3000rpm，150℃退火15min，形成空穴注入层(厚度为10nm)；
2)将钙钛矿材料分散在二甲基亚砜中，钙钛矿材料由溴化铯(CsBr)、溴化铅(PbBr2)和溴化苯乙胺(PEABr)按照质量比1:1:0.4组成，再加入聚环氧乙烷(PEO)和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐制成聚环氧乙烷浓度为3mg/mL、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐的质量分数为1.5％的前驱体溶液，再将前驱体溶液旋涂在空穴注入层上，旋涂的过程中采用氯苯作为反溶剂，旋涂转速为5000rpm，70℃退火10min，形成发光层(厚度为50nm)；
3)将聚苯乙烯(PS，重均分子量为600000)分散在氯苯中制成浓度为8mg/mL的聚苯乙烯分散液，再将聚苯乙烯分散液旋涂在发光层上，旋涂转速为2000rpm，70℃退火8min，再通过喷墨印刷的方式印刷2-庚酮进行刻蚀，形成含有直径为2μm的微孔阵列的绝缘层(厚度为35nm；制备流程图如图1所示)；
4)在绝缘层上通过真空蒸镀的方法依次蒸镀TPBi、LiF和Al，依次形成电子传输层(厚度为40nm)、电子注入层(厚度为1nm)和阴极层(厚度为100nm)，得到具有正置结构的钙钛矿发光二极管。
对比例1：
一种具有正置结构的钙钛矿发光二极管，其组成包括依次设置的阳极层(ITO)、空穴注入层(PEDOT:PSS(4083))、发光层(钙钛矿)、电子传输层(TPBi)、电子注入层(LiF)和阴极层(Al)。
上述具有正置结构的钙钛矿发光二极管的制备方法包括以下步骤：
1)将PEDOT:PSS(4083)溶液和浓度为5mg/mL的精氨酸溶液按照体积比1:2混合制成混合溶液，再将混合溶液旋涂在含ITO电极的玻璃基片上，旋涂转速为3000rpm，150℃退火15min，形成空穴注入层(厚度为10nm)；
2)将钙钛矿材料分散在二甲基亚砜中，钙钛矿材料由溴化铯(CsBr)、溴化铅(PbBr2)和溴化苯乙胺(PEABr)按照质量比1:1:0.4组成，再加入聚环氧乙烷(PEO)和1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐制成聚环氧乙烷浓度为3mg/mL、1-丁基-3-甲基咪唑三氟甲磺酸盐的质量分数为1.5％的前驱体溶液，再将前驱体溶液旋涂在空穴注入层上，旋涂的过程中采用氯苯作为反溶剂，旋涂转速为5000rpm，70℃退火10min，形成发光层(厚度为50nm)；
3)在发光层上通过真空蒸镀的方法依次蒸镀TPBi、LiF和Al，依次形成电子传输层(厚度为40nm)、电子注入层(厚度为1nm)和阴极层(厚度为100nm)，得到具有正置结构的钙钛矿发光二极管。
性能测试：
1)实施例1和实施例2的步骤3)中喷墨印刷2-庚酮进行绝缘层刻蚀形成的微孔的形貌图和轮廓图如图2(a为实施例1中直径为10μm的微孔，b为实施例2中直径为2μm的微孔)所示。
由图2可知：本发明采用喷墨印刷溶剂刻蚀技术(IJP-SE)可以溶解表面的绝缘材料制备出直径为10μm和2μm的均匀微孔。
2)实施例1、实施例2和对比例1的具有正置结构的钙钛矿发光二极管的发光性能测试结果图如图3(a为电流密度-电压-亮度关系图，b为电流密度-电流效率关系图)所示。
由图3可知：实施例1和实施例2的具有正置结构的钙钛矿发光二极管的电流效率可以达到55.5cd/A(10μm微孔)和42.4cd/A(2μm微孔)，可以达到对比例1的具有正置结构的钙钛矿发光二极管的性能的93％和70％。
3)实施例1、实施例2和对比例1的具有正置结构的钙钛矿发光二极管的EL图和EL谱如图4(a为实施例1的具有正置结构的钙钛矿发光二极管的EL图，b为实施例2的具有正置结构的钙钛矿发光二极管的EL图，c为EL谱)所示。
由图4可知：本发明通过喷墨印刷溶剂刻蚀技术可以得到像素尺寸为10μm和2μm的高分辨率钙钛矿发光二极管。
实施例3：
一种具有倒置结构的量子点发光二极管，其组成包括依次设置的阴极层(ITO)、电子注入层(ZMO)、发光层(CdSe/ZnS)、绝缘层(聚苯乙烯)、空穴传输层(TCTA/CBP)、空穴注入层(MoOx)和阳极层(Al)。
上述具有倒置结构的量子点发光二极管的制备方法包括以下步骤：
1)将ZMO分散在去离子水中制成浓度为20mg/mL的ZMO分散液，再将ZMO分散液旋涂在含ITO电极的玻璃基片上，旋涂转速为3000rpm，120℃退火15min，形成电子注入层(厚度为50nm)；
2)将CdSe/ZnS量子点分散在正辛烷中制成浓度为20mg/mL的CdSe/ZnS量子点分散液，再将CdSe/ZnS量子点分散液旋涂在电子注入层上，旋涂转速为3000rpm，100℃退火10min，形成发光层(厚度为30nm)；
3)将聚苯乙烯(PS，重均分子量为600000)分散在氯苯中制成浓度为8mg/mL的聚苯乙烯分散液，再将聚苯乙烯分散液旋涂在发光层上，旋涂转速为2000rpm，80℃退火10min，再通过喷墨印刷的方式印刷2-庚酮进行刻蚀，形成含有直径为10μm的微孔阵列的绝缘层(厚度为35nm；制备流程图如图1所示)；
4)在绝缘层上通过真空蒸镀的方法依次蒸镀TCTA、CBP、MoOx和Al，依次形成空穴传输层(TCTA层的厚度为40nm，CBP层的厚度为5nm)、空穴注入层(厚度为8nm)和阳极层(厚度为100nm)，得到具有倒置结构的量子点发光二极管。
实施例4：
一种具有倒置结构的量子点发光二极管，其组成包括依次设置的阴极层(ITO)、电子注入层(ZMO)、发光层(CdSe/ZnS)、绝缘层(聚苯乙烯)、空穴传输层(TCTA/CBP)、空穴注入层(MoOx)和阳极层(Al)。
上述具有倒置结构的量子点发光二极管的制备方法包括以下步骤：
1)将ZMO分散在去离子水中制成浓度为20mg/mL的ZMO分散液，再将ZMO分散液旋涂在含ITO电极的玻璃基片上，旋涂转速为3000rpm，120℃退火15min，形成电子注入层(厚度为50nm)；
2)将CdSe/ZnS量子点分散在正辛烷中制成浓度为20mg/mL的CdSe/ZnS量子点分散液，再将CdSe/ZnS量子点分散液旋涂在电子注入层上，旋涂转速为3000rpm，100℃退火10min，形成发光层(厚度为30nm)；
3)将聚苯乙烯(PS，重均分子量为600000)分散在氯苯中制成浓度为8mg/mL的聚苯乙烯分散液，再将聚苯乙烯分散液旋涂在发光层上，旋涂转速为2000rpm，80℃退火10min，再通过喷墨印刷的方式印刷2-庚酮进行刻蚀，形成含有直径为2μm的微孔阵列的绝缘层(厚度为35nm；制备流程图如图1所示)；
4)在绝缘层上通过真空蒸镀的方法依次蒸镀TCTA、CBP、MoOx和Al，依次形成空穴传输层(TCTA层的厚度为40nm，CBP层的厚度为5nm)、空穴注入层(厚度为8nm)和阳极层(厚度为100nm)，得到具有倒置结构的量子点发光二极管。
对比例2：
一种具有倒置结构的量子点发光二极管，其组成包括依次设置的阴极层(ITO)、电子注入层(ZMO)、发光层(CdSe/ZnS)、空穴传输层(TCTA/CBP)、空穴注入层(MoOx)和阳极层(Al)。
上述具有倒置结构的量子点发光二极管的制备方法包括以下步骤：
1)将ZMO分散在去离子水中制成浓度为20mg/mL的ZMO分散液，再将ZMO分散液旋涂在含ITO电极的玻璃基片上，旋涂转速为3000rpm，120℃退火15min，形成电子注入层(厚度为50nm)；
2)将CdSe/ZnS量子点分散在正辛烷中制成浓度为20mg/mL的CdSe/ZnS量子点分散液，再将CdSe/ZnS量子点分散液旋涂在电子注入层上，旋涂转速为3000rpm，100℃退火10min，形成发光层(厚度为30nm)；
3)在发光层上通过真空蒸镀的方法依次蒸镀TCTA、CBP、MoOx和Al，依次形成空穴传输层(TCTA层的厚度为40nm，CBP层的厚度为5nm)、空穴注入层(厚度为8nm)和阳极层(厚度为100nm)，得到具有倒置结构的量子点发光二极管。
性能测试：
1)实施例3、实施例4和对比例2的具有倒置结构的量子点发光二极管的发光性能测试结果图如图5(a为电流密度-电压-亮度关系图，b为电流密度-电流效率关系图)所示。
由图5可知：实施例3和实施例4的具有倒置结构的量子点发光二极管的电流效率可以达到25.6cd/A(10μm微孔)和14.8cd/A(2μm微孔)，可以达到对比例2的具有倒置结构的量子点发光二极管的性能的90％和52％。
2)实施例3、实施例4和对比例2的具有倒置结构的量子点发光二极管的EL图和EL谱如图6(a为实施例3的具有倒置结构的量子点发光二极管的EL图，b为实施例4的具有倒置结构的量子点发光二极管的EL图，c为EL谱)所示。
由图6可知：本发明通过喷墨印刷溶剂刻蚀技术可以得到像素尺寸为10μm和2μm的高分辨率量子点发光二极管。
实施例5：
一种具有正置结构的有机发光二极管，其组成包括依次设置的阳极层(ITO)、空穴注入层(PEDOT:PSS(4083))、发光层(SY-PPV)、绝缘层(聚苯乙烯)、电子传输层(TPBi)、电子注入层(LiF)和阴极层(Al)。
上述具有正置结构的有机发光二极管的制备方法包括以下步骤：
1)将PEDOT:PSS(4083)溶液旋涂在含ITO电极的玻璃基片上，旋涂转速为3000rpm，150℃退火15min，形成空穴注入层(厚度为25nm)；
2)将有机发光材料SY-PPV分散在甲苯中制成浓度为6mg/mL的SY-PPV分散液，再将SY-PPV分散液旋涂在空穴注入层上，旋涂转速为2000rpm，80℃退火10min，形成发光层(厚度为75nm)；
3)将聚苯乙烯(PS，重均分子量为600000)分散在氯苯中制成聚苯乙烯分散液，再将聚苯乙烯分散液旋涂在发光层上，旋涂转速为2000rpm，80℃退火10min，再通过喷墨印刷的方式印刷2-庚酮进行刻蚀，形成含有直径为10μm的微孔阵列的绝缘层(厚度为35nm；制备流程图如图1所示)；
4)在绝缘层上通过真空蒸镀的方法依次蒸镀TPBi、LiF和Al，依次形成电子传输层(厚度为30nm)、电子注入层(厚度为1nm)和阴极层(厚度为100nm)，得到具有正置结构的有机发光二极管。
对比例3：
一种具有正置结构的有机发光二极管，其组成包括依次设置的阳极层(ITO)、空穴注入层(PEDOT:PSS(4083))、发光层(SY-PPV)、电子传输层(TPBi)、电子注入层(LiF)和阴极层(Al)。
上述具有正置结构的有机发光二极管的制备方法包括以下步骤：
1)将PEDOT:PSS(4083)溶液旋涂在含ITO电极的玻璃基片上，旋涂转速为3000rpm，150℃退火15min，形成空穴注入层(厚度为25nm)；
2)将有机发光材料SY-PPV分散在甲苯中制成浓度为6mg/mL的SY-PPV分散液，再将SY-PPV分散液旋涂在空穴注入层上，旋涂转速为2000rpm，80℃退火10min，形成发光层(厚度为75nm)；
3)在发光层上通过真空蒸镀的方法依次蒸镀TPBi、LiF和Al，依次形成电子传输层(厚度为30nm)、电子注入层(厚度为1nm)和阴极层(厚度为100nm)，得到具有正置结构的有机发光二极管。
性能测试：
1)实施例5和对比例3的具有正置结构的有机发光二极管的发光性能测试结果图如图7(a为电流密度-电压-亮度关系图，b为电流密度-电流效率关系图)所示。
由图7可知：本实施例的具有正置结构的有机发光二极管的电流效率可以达到6.2cd/A(10μm微孔)，可以达到对比例3的具有正置结构的有机发光二极管的性能的78％。
2)实施例5和对比例3的具有正置结构的有机发光二极管的EL图和EL谱如图8(a为实施例5的具有正置结构的有机发光二极管的EL图，b为EL谱)所示。
由图8可知：本发明通过喷墨印刷溶剂刻蚀技术可以得到像素尺寸为10μm的高分辨率有机发光二极管。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种具有正置结构的发光二极管，其特征在于，组成包括依次设置的阳极层、空穴注入层、发光层、绝缘层、电子传输层、电子注入层和阴极层；所述绝缘层由包括以下步骤的制备方法制成：将绝缘材料涂覆在发光层表面进行成膜，再通过喷墨印刷的方式印刷刻蚀溶剂进行刻蚀，形成图案化的绝缘层。
2.根据权利要求1所述的具有正置结构的发光二极管，其特征在于：所述空穴注入层的组成包括镍的氧化物、PEDOT:PSS中的至少一种；所述发光层的组成包括钙钛矿发光材料、量子点发光材料、有机发光材料中的至少一种；所述绝缘层的组成包括聚苯乙烯；所述电子传输层的组成包括1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯、4,6-双(3,5-二(2-吡啶)基苯基)-2-甲基嘧啶、2,4,6-三[3-(二苯基膦氧基)苯基]-1,3,5-三唑、3,3'-[5'-[3-(3-吡啶基)苯基][1,1':3',1”-三联苯]-3,3”-二基]二吡啶中的至少一种；所述电子注入层的组成包括氟化锂、碳酸锂、碳酸铯、8-羟基喹啉锂中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的具有正置结构的发光二极管，其特征在于：所述阳极层的组成包括氧化铟锡；所述阴极层的组成包括铝、银中的至少一种。
4.一种如权利要求1～3中任意一项所述的具有正置结构的发光二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在基片上依次制备阳极层、空穴注入层和发光层；
2)将绝缘材料用溶剂分散后涂覆在发光层表面进行成膜，再通过喷墨印刷的方式印刷刻蚀溶剂进行刻蚀，形成图案化的绝缘层；
3)在绝缘层上依次制备电子传输层、电子注入层和阴极层，得到具有正置结构的发光二极管。
5.一种具有倒置结构的发光二极管，其特征在于，组成包括依次设置的阴极层、电子注入层、发光层、绝缘层、空穴传输层、空穴注入层和阳极层；所述绝缘层由包括以下步骤的制备方法制成：将绝缘材料涂覆在发光层表面进行成膜，再通过喷墨印刷的方式印刷刻蚀溶剂进行刻蚀，形成图案化的绝缘层。
6.根据权利要求5所述的具有倒置结构的发光二极管，其特征在于：所述电子注入层的组成包括氧化锌、氧化锌镁、氧化锡中的至少一种；所述发光层的组成包括钙钛矿发光材料、量子点发光材料、有机发光材料中的至少一种；所述绝缘层的组成包括聚苯乙烯；所述空穴传输层的组成包括4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺、4,4'-二(9-咔唑)联苯、4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺]中的至少一种；所述空穴注入层的组成包括钼的氧化物。
7.根据权利要求5或6所述的具有倒置结构的发光二极管，其特征在于：所述阴极层的组成包括氧化铟锡；所述阳极层的组成包括铝、银中的至少一种。
8.一种如权利要求5～7中任意一项所述的具有倒置结构的发光二极管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在基片上依次制备阴极层、电子注入层和发光层；
2)将绝缘材料用溶剂分散后涂覆在发光层表面进行成膜，再通过喷墨印刷的方式印刷刻蚀溶剂进行刻蚀，形成图案化的绝缘层；
3)在绝缘层上依次制备空穴传输层、空穴注入层和阳极层，得到具有倒置结构的发光二极管。
9.一种显示屏幕，其特征在于，组成包括权利要求1～3中任意一项所述的具有正置结构的发光二极管或权利要求5～7中任意一项所述的具有倒置结构的发光二极管。
10.一种电子设备，其特征在于，组成包括权利要求9所述的显示屏幕。
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