CN107359279A - 一种有机电致发光器件及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种有机电致发光器件及其制备方法，该方法包括：提供基板，基板用作器件的阳极；在基板一侧利用通用掩膜板制备蓝光像素发光层；在蓝光像素发光层背向基板的一侧依次制备红光像素发光层及绿光像素发光层；其中，蓝光像素发光层包括有效发光区域和非有效发光区域，红光像素发光层和绿光像素发光层位于非有效发光区域上。通过上述方式，本发明所提供的实施方式能够降低制备器件发光层的设备成本及工艺复杂性。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种有机电致发光器件及其制备方法。
背景技术
有机发光二极管(OLED)显示装置具有自发光、驱动电压低、发光效率高、响应时间短等优点，被业界公认为是最具有发展潜力的显示装置。
请参阅图1，图1为现有有机电致发光器件一实施方式的结构示意图，该器件结构包括：基底102，空穴传输层103，发光层101，电子传输层104和金属阴极层105，其中，发光层101由位于同一层的红色像素发光层(R)、绿色像素发光层(G)和蓝色像素发光层(B)构成。
本发明的发明人在长期研究过程中发现，现有OLED器件结构的发光层制备工艺复杂，对生产设备的精度要求高，在蒸镀发光层时，需要利用精细掩膜板分别制备R、G、B，从而使得制备发光层的设备成本及工艺复杂性较高。
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备方法，能够降低制备器件发光层的设备成本及工艺复杂性。
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备方法，包括：提供基板，所述基板用作所述器件的阳极；在所述基板一侧利用通用掩膜板制备蓝光像素发光层；在所述蓝光像素发光层背向所述基板的一侧依次制备红光像素发光层及绿光像素发光层；其中，所述蓝光像素发光层包括有效发光区域和非有效发光区域，所述红光像素发光层和所述绿光像素发光层位于同一层，且均位于所述非有效发光区域上。
为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种有机电致发光器件，包括：基板，用于所述器件的阳极；蓝光像素发光层，位于所述基板一侧，所述蓝光像素发光层由通用掩膜板制备；红光像素发光层和绿光像素发光层，位于所述蓝光像素发光层背向所述基板一侧的同一层，其中，所述蓝光像素发光层包括有效发光区域和非有效发光区域，所述红光像素发光层和所述绿光像素发光层位于所述非有效发光区域上。
本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明所提供的有机电致发光器件的蓝光像素发光层包括有效发光区域和非有效发光区域，红光像素发光层和绿光像素发光层位于蓝光像素发光层背向基板一侧的同一层上，且均位于非有效发光区域上，本发明所提供的实施方式在不影响正常显示的基础上，利用通用掩膜板制备蓝光像素发光层，通用掩膜板与精细掩膜板相比，价格低，清洁维护较简单，且在使用过程中不易变形，进而降低制备发光层的设备成本及工艺复杂性。
附图说明
图1是现有有机电致发光器件一实施方式的结构示意图；
图2是本发明有机电致发光器件制备方法一实施方式的流程示意图；
图3是本发明有机电致发光器件一实施方式的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图2，图2为本发明有机电致发光器件制备方法一实施方式的流程示意图，该方法包括：
S101：提供基板；请结合图3，图3为本发明有机电致发光器件一实施方式的结构示意图，在本实施例中，基板201用作器件的阳极，其材质要求为具有较高的功函数和透光性能好，例如ITO(氧化铟锡)、聚脂薄膜、塑料等。
S102：在基板一侧利用通用掩膜板制备蓝光像素发光层；请结合图3，蓝光像素发光层202材质包括主体材料和掺杂剂，其中，主体材料具有传输空穴性能，即主体材料的空穴迁移率远大于电子迁移率，在一个应用场景中，主体材料可以是聚对苯撑乙烯(PPv)类、聚噻吩类、聚硅烷类、三苯甲烷类、三芳胺类、腙类、吡唑啉类、嚼唑类、咔唑类、丁二烯类等，当有空穴注入时，在外部电场作用下可以将空穴定向有序地传输；掺杂剂包括含有蓝色发光基团的化合物，例如，含有菲并咪唑基团的化合物等，在其他实施例中，掺杂剂也可以为混合物，即包含多种含有蓝色荧光发光基团的化合物，本发明对此不作限定；本发明蓝光像素发光层202由通用掩膜板制备，通用掩膜板与精细掩膜板相比，价格低，清洁维护较简单，且在使用过程中不易变形，进而降低制备发光层的设备成本及工艺复杂性；另外，精细掩膜板在使用过程中容易引入混色、阴影等不良影响，通用掩膜板可以大大降低上述不良影响。
S103：在蓝光像素发光层背向基板的一侧依次制备红光像素发光层及绿光像素发光层；请结合图3，蓝光像素发光层202包括有效发光区域202a和非有效发光区域202b，其中，有效发光区域202a是指在外部电场的驱动下能够有效发光蓝光的区域，与传统OLED器件中蓝光像素的发光区域重合；非有效发光区域202b是指在外部电场的驱动下不能发出蓝光的区域；红光像素发光层203和绿光像素发光层204位于同一层，且均位于非有效发光区域202b上，从而保证OLED的正常显示功能；在本实施例中，红光像素发光层203的材质和绿光像素发光层204的材质与现有技术中的相同。
为使有机电致发光器件的发光效率提高，在其他实施例中，在上述步骤S103之前进一步包括：在蓝光像素发光层背向基板的一侧依次制备红光像素微腔调整层及绿光像素微腔调整层；步骤S103则包括：在红光像素微腔调整层背向蓝光像素发光层的一侧制备红光像素发光层，在绿光像素微腔调整层背向蓝光像素发光层的一侧制备绿光像素发光层；请结合图3，在一个应用场景中，红光微腔调整层205区域与红光像素发光层203区域大小相同，绿光像素微腔调整层206区域与绿光像素发光层204区域大小相同，在其他实施例中也可根据实际情况进行设计。为使有机电致发光器件的发光效率提高，在一个实施例中，红光像素微腔调整层205和绿光像素微腔调整层206的材质相同或不同，例如，N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4-4′-二胺及其衍生物等，用于使空穴传输并阻挡电子传输，从而提高发光效率。在一个应用场景中，当红色像素发光层203、绿色像素发光层204、蓝光像素发光层202的光线交互时，会存在红光区、绿光区、蓝光区以及混光区，由于光的颜色不同，当某一角度的能量分布不均时，就会在混光区产生色偏的现象，尤其是大角度，此时通过设计红色像素发光层203、绿色像素发光层204、蓝光像素发光层202、红光像素微腔调整层205和绿光像素微腔调整层206的厚度，将上述混光区色偏现象减少，本发明对此不作过多说明。
在其他实施例中，上述步骤S102之前进一步包括：在基板和蓝光像素发光层之间制备空穴传输层；请结合图3，空穴传输层207在本实施例中的作用为增强空穴在器件中的输运，并最好能对电子有阻挡的作用，其材质为PEDOT：PSS(聚(3,4-乙撑二氧噻吩)：聚苯乙烯磺酸盐)、NPB(N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4-4′-二胺)等；在其他实施例中，空穴传输层207的作用也可以只是空穴传输的作用，可以在空穴传输层207与蓝色像素发光层202之间增加一层电子阻挡层；在其他实施例中，为进一步提高器件效率，基板201和空穴传输层207之间还包括一空穴注入层，其材质与现有技术中相同。
在另一个实施例中，上述步骤S103之后还包括：在红光像素发光层和绿光像素发光层背向基板的一侧依次制备电子传输层和金属阴极层；请结合图3，电子传输层208的作用为传输电子，最好能阻挡空穴，使电子能有效地进入发光层，其材质可以为TPBi(1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯)和Alq3(8-羟基喹啉铝)；在其他实施例中，电子传输层208的作用也可以只是传输电子，可以在电子传输层208与红光像素发光层203之间增加一层空穴阻挡层；金属阴极层209功函数一般较低，材质可以是LiF(氟化锂)/Al(铝)、Mg(镁)、Ag(银)等；在其他实施例中，为进一步提高器件效率，金属阴极层209和电子传输层208之间还包括电子注入层，其材质与现有技术中相同。
下面将结合一个具体的应用场景及图3，来进一步阐述本发明有机电致发光器件的制备方法。A、提供基板201；B、转移至一腔室，在基板201上利用通用掩膜板蒸镀电子传输层207；C、转移至另一腔室，利用通用掩膜板在电子传输层207上蒸镀蓝色像素发光层202；D、转移至另一腔室，利用精细掩膜板在蓝色像素发光层202上依次蒸镀红光像素微腔调整层205和绿光像素微腔调整层206；F、转移至另一腔室，利用精细掩膜板在红光像素微腔调整层205上蒸镀红光像素发光层203；G、转移至另一腔室，利用精细掩膜板在绿光像素微腔调整层206上蒸镀绿光像素发光层204；H、转移至另一腔室，利用通用掩膜板在绿光像素发光层204上蒸镀电子传输层208；I、转移至另一腔室，利用通用掩膜板在电子传输层208上蒸镀金属阴极层209。本发明所提供的实施方式利用通用掩膜板制备蓝光像素发光层，通用掩膜板与精细掩膜板相比，价格低，清洁维护较简单，且在使用过程中不易变形，进而降低制备发光层的设备成本及工艺复杂性。
请参阅图3，图3为本发明有机电致发光器件一实施方式的结构示意图，该器件每层结构的特点及制备方法在上述实施例中已经揭示，在此不再赘述。
有机电致发光器件按照驱动方式可以分为无源矩阵型OLED(Passive MatrixOLED,PMOLED)和有源矩阵型OLED(Active Matrix OLED,AMOLED)两大类。其中，AMOLED具有呈阵列式排布的像素，属于主动显示类型，发光效能高，因此受到越来越多的重视。AMOLED驱动原理为利用薄膜晶体管(TFT)阵列，每一个TFT对应一个OLED像素。当需要点亮某个像素时，打开相应的TFT驱动，并使之连续发光预定时间。
在一个应用场景中，假设此时需要点亮红光像素发光层203，相应的TFT驱动，空穴经基板201、空穴传输层207、蓝光像素发光层202、红光像素微腔调整层205传递至红光像素发光层203，电子经金属阴极层209和电子传输层208传输至红光像素发光层203，电子和空穴在红光像素发光层203中相遇并复合成激子，激子扩散将能量传递给红光像素发光层203，使红光像素发光层203中物质的电子从基态被激发到激发态，激发态是一个不稳定的状态，处于激发态的电子回到基态，将能量以光子的形式释放出来，进而使上述红光像素发光层203发光；此时，蓝光像素发光层202不会发光，一方面，金属阴极层209产生的电子绝大部分被红光像素微腔调整层205阻挡，这是由于红光像素微腔调整层205的LUMO(最低未占轨道)能级高于红光像素发光层203材料的LUMO能级，红光像素微腔调整层205对电子起到一次阻挡作用；另一方面，即使有部分电子穿过红光像素微腔调整层205，由于此时蓝光像素发光层202的LUMO能级高于红光像素微腔调整层205的LUMO能级，此时蓝色像素发光层202对电子起到二次阻挡作用，此时传输到蓝色像素发光层202的电子几乎可以忽略；另外，由于红光波长(约为700nm)大于绿光波长(约为546.1nm)大于蓝光波长(约为435.8nm)，因此激发产生蓝光所需的能量大于绿光大于红光，因此，此时即使有电子传输至蓝光像素发光层202，由于其能量不足以使蓝光像素发光层202的物质激发；因此，总而言之，当点亮红光像素发光层203时，其下方的蓝光像素发光层202不会发光。
在另一应用场景中，当需要点亮绿光像素发光层204时，其过程与上述类似，在此不再赘述，其结果为蓝光像素发光层202不发光。
在另一个应用场景中，当需要点亮蓝光像素发光层202时，对应的薄膜晶体管驱动的区域仅限于与传统OLED器件结构相同的区域，即有效发光区域202a，因此，此时红光像素发光层203和绿光像素发光层204不发光，蓝光像素发光层202的有效发光区域202a发光。
因此，通过上述叙述可以看出，本发明所提供的有机电致发光器件在保留了现有OLED器件中的线路和像素图案布局，且不改变其他膜层的加工工艺的前提下，利用通用掩膜板制备蓝光像素发光层，通用掩膜板与精细掩膜板相比，价格低，清洁维护较简单，且在使用过程中不易变形，进而降低制备发光层的设备成本及工艺复杂性。
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备方法，其特征在于，包括：
提供基板，所述基板用作所述器件的阳极；
在所述基板一侧利用通用掩膜板制备蓝光像素发光层；
在所述蓝光像素发光层背向所述基板的一侧依次制备红光像素发光层及绿光像素发光层；
其中，所述蓝光像素发光层包括有效发光区域和非有效发光区域，所述红光像素发光层和所述绿光像素发光层位于同一层，且均位于所述非有效发光区域上。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述蓝光像素发光层的材质包括主体材料和掺杂剂，其中，所述主体材料具有传输空穴性能，所述掺杂剂包括含有蓝色发光基团的化合物。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述在所述蓝光像素发光层背向所述基板的一侧依次制备红光像素发光层及绿光像素发光层之前，进一步包括：在所述蓝光像素发光层背向所述基板的一侧依次制备红光像素微腔调整层及绿光像素微腔调整层；
所述在所述蓝光像素发光层背向所述基板的一侧依次制备红光像素发光层及绿光像素发光层包括：在所述红光像素微腔调整层背向所述蓝光像素发光层的一侧制备所述红光像素发光层，在所述绿光像素微腔调整层背向所述蓝光像素发光层的一侧制备所述绿光像素发光层。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
所述红光像素微腔调整层区域与所述红光像素发光层区域大小相同，所述绿光像素微腔调整层区域与所述绿光像素发光层区域大小相同。
5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，
所述红光像素微腔调整层和所述绿光像素微腔调整层的材质相同或不同，用于传输空穴、阻挡电子传输。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述在所述基板一侧利用通用掩膜板制备蓝光像素发光层之前包括：在所述基板和所述蓝光像素发光层之间制备空穴传输层；
所述在所述蓝光像素发光层背向所述基板的一侧依次制备红光像素发光层及绿光像素发光层之后包括：在所述红光像素发光层和所述绿光像素发光层背向所述基板的一侧依次制备电子传输层、金属阴极。
7.一种有机电致发光器件，其特征在于，包括：
基板，用于所述器件的阳极；
蓝光像素发光层，位于所述基板一侧，所述蓝光像素发光层由通用掩膜板制备；
红光像素发光层和绿光像素发光层，位于所述蓝光像素发光层背向所述基板一侧的同一层，其中，所述蓝光像素发光层包括有效发光区域和非有效发光区域，所述红光像素发光层和所述绿光像素发光层位于所述非有效发光区域上。
8.根据权利要求7所述的器件，其特征在于，
所述蓝光像素发光层的材质包括主体材料和掺杂剂，其中，所述主体材料具有传输空穴性能，所述掺杂剂包括含有蓝色发光基团的化合物。
9.根据权利要求7所述的器件，其特征在于，所述器件进一步包括：
红光像素微腔调整层，位于所述蓝光像素发光层和所述红光像素发光层之间，用于传输空穴、阻挡电子传输。
绿光像素微腔调整层，位于所述蓝光像素发光层和所述绿光像素发光层之间，用于传输空穴、阻挡电子传输。
10.根据权利要求9所述的器件，其特征在于，
所述红光像素微腔调整层区域与所述红光像素发光层区域大小相同，所述绿光像素微腔调整层区域与所述绿光像素发光层区域大小相同。
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