有机电致发光器件和有机电致发光装置的制作方法

本发明涉及显示技术领域，具体涉及一种有机电致发光器件和有机电致发光装置。

背景技术

有机电致发光显示器(英文全称organiclightemittingdisplay，简称oled)是主动发光显示装置，由于其具有制备工艺简单、成本低、高对比度、广视角、低功耗等优点，有望成为下一代主流平板显示技术，是目前平板显示技术中受到关注最多的技术之一。

图1示出了像素并置法全彩显示装置中rgb三色子像素的电压-亮度曲线图。由图可知，在现有的oled显示器件中，rgb三色子像素的启亮电压是不一致的。具体为，蓝光子像素的启亮电压大于绿光子像素的启亮电压大于红光像素的启亮电压。实际应用时，点亮蓝光子像素时，虽然电压主要跨在蓝色子像素上，但是由于公共的空穴注入层的导电性能较佳，因此部分电压会通过公共的空穴注入层施加到绿光子像素和/或红光子像素中，由于红光子像素和绿光子像素的启亮电压均小于蓝光子像素的启亮电压，因此红光子像素和/或绿光子像素易被同时点亮。即，在低灰阶情况下，红光子像素和/或绿光子像素发光亮度不能严格按照要求达到低亮度显示效果，而出现低灰阶色偏(偏红)现象。

技术实现要素：

为此，本发明所要解决的技术问题是现有技术中，oled显示易出现低灰阶色偏。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种有机电致发光器件，包括依次层叠设置的第一电极层、第一载流子功能层、发光层以及第二电极层，所述发光层中包括主体材料和客体材料，所述第一载流子功能层中掺杂有所述客体材料。

可选地，所述发光层为红光发光层或绿光发光层。

可选地，所述第一载流子功能层中所述客体材料的掺杂浓度为2％～15％。

可选地，所述第一载流子功能层的厚度为35nm～95nm。

可选地，所述第一载流子功能层为电子阻挡层或空穴传输层或空穴注入层。

可选地，所述发光层和所述第二电极层之间还包括第二载流子功能层，所述第二载流子功能层中掺杂有所述客体材料。

可选地，所述第二载流子功能层为空穴阻挡层或电子传输层或电子注入层。

本发明还提供一种有机电致发光装置，包括阵列分布的若干像素单元，各所述像素单元中均包括红光子像素单元、绿光子像素单元和蓝光子像素单元，各所述子像素单元中均包括堆叠设置的第一电极层、第一载流子功能层、发光层以及第二电极层，所述红光子像素单元、绿光子像素单元和蓝光子像素单元中的发光层分别为红光发光层、绿光发光层和蓝光发光层；

所述红光发光层中包括主体材料和客体材料，所述红光子像素单元中的所述第一载流子功能层中掺杂有所述红光发光层中的客体材料；

和/或，

所述绿光发光层中包括主体材料和客体材料，所述绿光子像素单元中的所述第一载流子功能层中掺杂有所述绿光发光层的客体材料。

可选地，所述红光子像素单元、所述绿光子像素单元与所述蓝光子像素单元之间的启亮电压差小于等于0.2v。

可选地，在所述红光子像素单元中，所述红光发光层中的客体材料在所述第一载流子功能层中的掺杂浓度为2％～15％；

和/或在所述绿光子像素单元中，所述绿光发光层中的客体材料在所述第一载流子功能层中的掺杂浓度为2％～15％。

现有技术中的有机电致发光装置，在点亮蓝光子像素单元时，通过施加一定的驱动电压，使电子从阴极越过势垒向发光层传输，空穴从阳极越过势垒向发光层传输。当空穴和电子注入到各自的载流子功能层时，由于载流子功能层一般具有较好的载流子迁移率，使电子和空穴会由蓝光子像素单元的区域向红光子像素单元的区域迁移，由于红光子像素单元的启亮电压相对低，电子和空穴在红光子像素单元的发光层内复合，导致红光子像素单元被点亮，产生“红光关不断”的现象。同时，由于蓝光子像素单元的启亮电压高于红光子像素单元的启亮电压，在低电压单独点亮蓝光子像素单元时，红光子像素单元容易被同时点亮；而同时点亮蓝光子像素单元和红光子像素单元时，蓝光子像素单元的发光效率明显低于红光子像素单元，产生低灰阶色偏问题，使器件的色稳定性低，色偏现象严重。

本发明的技术方案，具有如下优点：

本发明实施例提供的有机电致发光器件，包括依次层叠设置的第一电极层、第一载流子功能层、发光层以及第二电极层，发光层中包括主体材料和客体材料，第一载流子功能层中掺杂有客体材料。由于有机半导体薄膜结构的无序性和材料的多样性使得载流子的物理过程极为复杂。在有机薄膜中，小分子之间一般通过范德华力的作用相互结合，这种较弱的分子间作用力使得有机材料构成的薄膜结构没有类似晶体的长程有序结构，载流子在有机材料中也不发生离域现象，即在有机半导体器件中，载流子以跳跃的形式运输。本申请中，发明人发现通过在第一载流子功能层中掺杂客体材料，掺杂的客体材料形成载流子跳跃运输的缺陷，同时，部分极性不同的载流子在第一载流子功能层中复合形成激子并传递给客体材料发光，从而能够有效调控载流子的迁移效率，进而可以调控有机电致发光器件的启亮电压。

由于电子的传输速率高于空穴的传输速率，本发明实施例提供的有机电致发光器件，第一载流子功能层为电子阻挡层或空穴传输层或空穴注入层，即传输速度较慢的空穴能够与穿过发光层的电子较多的在第一载流子功能层中复合，从而增加了空穴迁移率的调控效果。

本发明实施例提供的有机电致发光装置，包括阵列分布的若干像素单元，各像素单元中均包括红光子像素单元、绿光子像素单元和蓝光子像素单元，各子像素单元中均包括堆叠设置的第一电极层、第一载流子功能层、发光层以及第二电极层，红光子像素单元、绿光子像素单元和蓝光子像素单元中的发光层分别为红光发光层、绿光发光层和蓝光发光层；红光发光层中包括主体材料和客体材料，红光子像素单元中的第一载流子功能层中掺杂有客体材料；和/或，绿光发光层中包括主体材料和客体材料，绿光子像素单元中的第一载流子功能层中掺杂有客体材料。通过在红光子像素单元和/或绿光子像素单元中的第一载流子功能层中形成发光层客体材料掺杂结构，调控载流子的迁移效率，以提高红光子像素单元和/或绿光子像素单元的启亮电压。

红光子像素单元和/或绿光子像素单元中启亮电压较高，红光子像素单元、绿光子像素单元分别与蓝光子像素单元之间的启亮电压差小于等于0.2v。在单独点亮蓝光子像素单元时，蓝光子像素单元区域内的空穴在传输到红光子像素单元和/或绿光子像素单元内后也无法正常开启，从而有效减轻了在单独点亮蓝光时红光和/或绿光易被开启的问题，有效减轻有机电致发光器件的色偏问题，使器件的色稳定性得到提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为像素并置法全彩显示装置中rgb三色子像素的电压-亮度曲线图；

图2为本发明实施例提供的有机电致发光器件的一种结构示意图；

图3为本发明实施例提供的有机电致发光装置的一种结构示意图；

图4为本发明实施例1提供的有机电致发光器件的一种结构示意图；

图5为本发明实施例3提供的有机电致发光装置的一种结构示意图；

附图标记：

1-第一电极层、2-空穴注入层、3-空穴传输层、41-第一载流子功能层、4-电子阻挡层、5-发光层、51-蓝光子发光层、52-绿光子发光层、53-红光子发光层、6-空穴阻挡层、7-电子传输层、8-电子注入层、9-第二电极。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本发明实施例提供了一种有机电致发光器件，如图2所示，包括依次层叠设置的第一电极层1、第一载流子功能层41、发光层5以及第二电极层9，发光层5中包括主体材料和客体材料，第一载流子功能层41中掺杂有所述客体材料。

由于有机半导体薄膜结构的无序性和材料的多样性使得载流子的物理过程极为复杂。在有机薄膜中，小分子之间一般通过范德华力的作用相互结合，这种较弱的分子间作用力使得有机材料构成的薄膜结构没有类似晶体的长程有序结构，载流子在有机材料中也不发生离域现象，即在有机半导体器件中，载流子以跳跃的形式运输。本申请中，发明人发现通过在第一载流子功能层41中掺杂发光层客体材料，掺杂的客体材料形成载流子跳跃运输的缺陷，同时，部分极性不同的载流子在第一载流子功能层中复合形成激子并传递给客体材料发光，从而能够有效调控载流子的迁移效率，进而可以调控有机电致发光器件的启亮电压。

需要说明的是，在制备过程中，可以采用共蒸镀的方式将客体材料与第一载流子功能层对应的材料一同蒸镀，形成混合有客体材料的第一载流子功能层。也可以采用预混合的方式将客体材料与第一载流子功能层对应的材料预先混合，然后再采用喷墨打印工艺形成混合有客体材料的第一载流子功能层。

作为本申请的一个实施例，发光层5为红光发光层或绿光发光层，即所提供的有机电致发光器件可以为红光器件也可以为绿光器件。

其中，红光发光层中的主体材料可选自cbp、balq、npb、4czipn、2czpn等中的任意一种或多种，红光发光层中的客体材料可选自ptoep、btp2ir(acac)、ir(piq)3、dcm、dcj中的任意一种或多种。

绿光发光层中的主体材料可选自cbp、tcta、balq、npb等中的任意一种或多种，绿光发光层中的客体材料可选自ir(ppy)3、ir(mppy)3、m-pf-py、c-545t、c-545mt等中的任意一种或多种。

作为本申请的一个实施例，第一载流子功能层41中客体材料的掺杂浓度为2％～15％；第一载流子功能层41的厚度为35nm～95nm。具体可根据实际需求而设定掺杂浓度和厚度，在上述范围内的掺杂浓度和厚度，均可有效提高对应器件的启亮电压。

由于电子的传输速率高于空穴的传输速率，本发明实施例提供的有机电致发光器件，第一载流子功能层41为电子阻挡层或空穴传输层或空穴注入层中任一靠近发光层5的功能层，即传输速度较慢的空穴能够与穿过发光层5的电子较多的在第一载流子功能层41中复合，从而增加了空穴迁移率的调控效果。

作为本申请的可变换实施例，发光层5和第二电极层9之间还包括第二载流子功能层，第二载流子功能层中掺杂有客体材料；即电子功能层中掺杂有客体材料，也可以实现本申请的目的，属于本申请的保护范围。可选地，第二载流子功能层为空穴阻挡层或电子传输层或电子注入层中的任一靠近发光层5的功能层。

需要说明的是，在制备过程中，可以采用共蒸镀的方式将客体材料与第二载流子功能层对应的材料一同蒸镀，形成混合有客体材料的第二载流子功能层。也可以采用预混合的方式将客体材料与第二载流子功能层对应的材料预先混合，然后再采用喷墨打印工艺形成混合有客体材料的第二载流子功能层。

本发明实施例还提供一种有机电致发光装置，如图3所示，包括阵列分布的若干像素单元，各像素单元中均包括红光子像素单元、绿光子像素单元和蓝光子像素单元，各子像素单元中均包括堆叠设置的第一电极层1、第一载流子功能层41、发光层5以及第二电极层9，红光子像素单元、绿光子像素单元和蓝光子像素单元中的发光层分别为红光发光层53、绿光发光层52和蓝光发光层51；红光发光层53中包括主体材料和客体材料，红光子像素单元中的第一载流子功能层41中掺杂有所述客体材料。

其中，红光发光层中的主体材料可选自cbp、balq、npb、4czipn、2czpn等中的任意一种或多种，红光发光层中的客体材料可选自ptoep、btp2ir(acac)、ir(piq)3、dcm、dcj中的任意一种或多种。

作为一种优选实施方式，在红光子像素单元中，红光发光层中的客体材料在第一载流子功能层中的掺杂浓度为2％～15％。

作为本申请的可变换实施例，绿光发光层中包括主体材料和客体材料，绿光子像素单元中的第一载流子功能层中掺杂有客体材料。

其中，绿光发光层中的主体材料可选自cbp、tcta、balq、npb等中的任意一种或多种，绿光发光层中的客体材料可选自ir(ppy)3、ir(mppy)3、m-pf-py、c-545t、c-545mt等中的任意一种或多种。

作为一种优选实施方式，在绿光子像素单元中，绿光发光层中的客体材料在第一载流子功能层中的掺杂浓度为2％～15％。

通过在红光子像素单元和/或绿光子像素单元中的第一载流子功能层中形成发光层客体材料掺杂结构，调控载流子的迁移效率，以提高红光子像素单元和/或绿光子像素单元的启亮电压。

红光子像素单元、绿光子像素单元与蓝光子像素单元之间的启亮电压差小于等于0.2v。在单独点亮蓝光子像素单元时，蓝光子像素单元区域内的空穴在传输到红光子像素单元和/或绿光子像素单元内后也无法正常开启，从而有效减轻了在单独点亮蓝光时红光和/或绿光易被开启的问题，有效减轻有机电致发光器件的色偏问题，使器件的色稳定性得到提高。

实施例1

本发明实施例提供了一种有机电致发光器件，如图4所示，包括依次层叠设置的第一电极层1、空穴注入层2、空穴传输层3、电子阻挡层4、发光层5、空穴阻挡层6、电子传输层7、电子注入层8以及第二电极层9，发光层5中包括主体材料和客体材料，第一载流子功能层为电子阻挡层4，其中掺杂有客体材料。

其中，发光层5为红光发光层或绿光发光层，即本实施例提供一个红光有机电致发光器件，一个绿光有机电致发光器件；

红光器件的结构为：ito(100nm)/cupc(20nm)/npb(40nm)/tpd:ir(piq)3(3％,65nm)/cbp:ir(piq)3(3％,30nm，)/npb(5nm)/tpbi(40nm)/lif(1nm)/mg:ag(20％,15nm)/npb(60nm)；

绿光器件的结构为：ito(100nm)/cupc(20nm)/npb(40nm)/tpd:ir(ppy)3(10％,35nm)/cbp:ir(ppy)3(10％,30nm)/npb(5nm)/tpbi(40nm)/lif(1nm)/mg:ag(20％,15nm)/npb(60nm)。

实施例2

本发明实施例提供了一种有机电致发光器件，其结构同实施例1，不同的是空穴阻挡层6为第二载流子功能层，其中也掺杂有发光层客体材料。

红光器件的结构为：ito(100nm)/cupc(20nm)/npb(40nm)/tpd:ir(piq)3(3％,65nm)/cbp:ir(piq)3(3％,30nm)/npb:ir(piq)3(3％,5nm)/tpbi(40nm)/lif(1nm)/mg:ag(20％,15nm)/npb(60nm)；

绿光器件的结构为：ito(100nm)/cupc(20nm)/npb(40nm)/tpd:ir(ppy)3(10％,35nm)/cbp:ir(ppy)3(10％,30nm)/npb:ir(ppy)3(10％,5nm)/tpbi(40nm)/lif(1nm)/mg:ag(20％,15nm)/npb(60nm)。

实施例3

本发明实施例提供了一种有机电致发光器件，其结构同实施例1，不同的是：不包括电子阻挡层4，第一载流子功能层为空穴传输层。

红光器件的结构为：ito(100nm)/cupc(85nm)/npb：ir(piq)3(3％,40nm)/cbp:ir(piq)3(3％,30nm)/npb(5nm)/tpbi(40nm)/lif(1nm)/mg:ag(20％,15nm)/npb(60nm)；

绿光器件的结构为：/ito(100nm)/cupc(55nm)/npb：ir(ppy)3(10％,40nm)/cbp:ir(ppy)3(10％,30nm)/npb(5nm)/tpbi(40nm)/lif(1nm)/mg:ag(20％,15nm)/npb(60nm)。

实施例4

本发明实施例提供了一种有机电致发光器件，其结构同实施例1，不同的是：

红光器件中，客体材料在电子阻挡层中的掺杂比例为2％。

实施例5

本发明实施例提供了一种有机电致发光器件，其结构同实施例1，不同的是：

红光器件中，客体材料在电子阻挡层中的掺杂比例为15％。

实施例6

本发明实施例提供了一种有机电致发光器件，其结构同实施例1，不同的是：

红光器件中，电子阻挡层的厚度为35nm。

实施例7

本发明实施例提供了一种有机电致发光器件，其结构同实施例1，不同的是：

红光器件中，电子阻挡层的厚度为95nm。

实施例8

本发明实施例提供一种有机电致发光装置，如图5所示，包括阵列分布的若干像素单元，各所述像素单元中均包括红光子像素单元、绿光子像素单元和蓝光子像素单元，各所述子像素单元中均包括堆叠设置的第一电极层1、空穴注入层2、空穴传输层3、电子阻挡层、发光层、空穴阻挡层6、电子传输层7、电子注入层8以及第二电极层9。所述红光子像素单元、绿光子像素单元和蓝光子像素单元中的发光层分别为红光发光层53、绿光发光层52和蓝光发光层51；

红光发光层53中包括主体材料和客体材料，红光子像素单元中的电子阻挡层4中掺杂有所述客体材料。

红光子像素单元的结构为：ito(100nm)/cupc(20nm)/npb(40nm)/tpd：ir(piq)3(3％,65nm)/cbp:ir(piq)3(3％,30nm)/npb(5nm)/tpbi(40nm)/lif(1nm)/mg:ag(20％,15nm)/npb(60nm)；绿光子像素单元的结构为：ito(100nm)/cupc(55nm)/npb(40nm)/tpd(35nm)/cbp(30nm)/npb(5nm)/tpbi(40nm)/lif(1nm)/mg:ag(20％,15nm)/npb(60nm)；

蓝光子像素单元的结构为：ito(100nm)/cupc(20nm)/npb(40nm)/tpd(35nm)/cbp:bczvbi(3％,30nm)/tpbi(40nm)/lif(1nm)/mg:ag(20％,15nm)/npb(60nm)。

对比例1

本发明对比例提供了一种有机电致发光装置，其结构同实施例8，不同的是红光子像素单元中，电子阻挡层中不掺杂客体材料。

对比例2

本发明对比例提供了一种有机电致发光器件，其结构同实施例1，不同的是红光器件中电子阻挡层的厚度为100nm。

对比例3

本发明实施例提供了一种有机电致发光器件，其结构同实施例1，不同的是红光器件中客体材料的掺杂比为20％。

对上述实施例和对比例中的有机电致发光器件和有机电致发光装置进行测试，测试结果如下表所示：

从上表数据可以看出，本发明实施例通过在第一载流子功能层中掺杂客体材料，能够有效调s控载流子的迁移效率，进而可以调控有机电致发光器件的启亮电压。应用于显示装置时，能够降低红光子像素单元、绿光子像素单元与蓝光子像素单元之间的启亮电压差，有效减轻有机电致发光器件的色偏问题，使器件的色稳定性得到提高。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。