有机发光二极管及其制作方法、有机发光二极管装置与流程

本发明涉及显示技术领域，具体地，涉及一种有机发光二极管、包括所述有机发光二极管的装置、以及一种制作所述有机发光二极管的方法。

背景技术：

目前，有机发光二极管(oled)的结构中，空穴传输材料的载流子迁移率一般大于电子传输材料的载流子迁移率，导致在发光层中的空穴浓度较大，使其扩展至电子传输层，并在电子传输层和电子结合，导致oled器件的发光效率降低，此外，还存在电子从发光层中“弹回”至电子传输层的情况，导致oled器件使用寿命缩短。

现有技术中，为了防止空穴扩散至电子传输层，提出了两种技术方案：其一，利用掺杂型电子传输层来提高电子迁移率，使发光层中的电子和空穴浓度趋于平衡，但是掺杂过程复杂，掺杂比例无法精准控制；其二、在发光层与电子传输层之间插入空穴阻挡层，但是这种方式容易导致电荷界面积累，引起激子猝灭。

因此，如何提供一种易于实现、使用寿命长且发光稳定的有机发光二极管成为本领域亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种有机发光二极管及其制作方法、以及包括所述有机发光二极管的装置。所述有机发光二极管易于实现、使用寿命长且发光稳定。

为了实现上述目的，作为本发明第一个方面，提供一种有机发光二极管，所述有机发光二极管包括电子传输层和发光层，其中，所述有机发光二极管还包括磁场反馈层，所述磁场反馈层设置在所述电子传输层和所述发光层之间，所述磁场反馈层用于提供平行于所述电子传输层的磁场，且所述磁场反馈层能够传递载流子。

优选地，制作所述磁场反馈层的材料包括由磁性颗粒掺杂的电子传输层基体，制作所述电子传输层基体的材料与制作所述电子传输层的材料相同，所述磁性颗粒由永磁性材料制成。

优选地，所述磁性颗粒在所述电子传输层基体中的掺杂浓度为5wt％～10wt％。

优选地，所述磁场反馈层的厚度为3nm至10nm。

优选地，所述电子传输层的材料包括喹啉铝。

优选地，所述永磁性材料包括铁铬钼合金。

作为本发明第二个方面，提供一种有机发光二极管装置，所述有机发光二极管装置包括有机发光二极管，其中，所述有机发光二极管为本发明所提供的有机发光二极管。

优选地，所述有机发光二极管装置为有机发光二极管显示基板，所述有机发光显示基板包括多个像素单元，每个所述像素单元内设置至少一个有机发光二极管。

作为本发明第三个方面，提供一种有机发光二极管的制作方法，其中，所述有机发光二极管为本发明所提供的有机发光二极管，所述制作方法包括：

形成发光层；

形成磁场反馈层，所述磁场反馈层用于提供平行于所述电子传输层的磁场，且所述磁场反馈层能够传递载流子；

形成电子传输层。

优选地，所述形成磁场反馈层的步骤包括：

形成电子传输层基体；

利用磁性颗粒对所述电子传输层基体进行掺杂，以获得所述磁场反馈层，所述电子传输层基体的材料与所述电子传输层的材料相同，所述磁性颗粒由永磁性材料制成。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明所提供的有机发光二极管的结构示意图；

图2为本发明中，所述载流子在所述磁场反馈层中运动轨迹示意图。

图3为本发明所提用的显示基板的制作方法流程图。

附图标记说明

101：阴极层102：电子注入层

103：电子传输层104：磁场反馈层

105：发光层106：空穴传输层

107：空穴注入层108：阳极层

109：衬底a：空穴运动轨迹

b：电子运动轨迹

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明一个方面，提供了一种有机发光二极管，如图1所示，所述有机发光二极管包括电子传输层103和发光层105，其中，所述有机发光二极管还包括磁场反馈层104，磁场反馈层104设置在电子传输层103和发光层105之间，磁场反馈层104用于提供平行于电子传输层103的磁场，且磁场反馈层104能够传递载流子。

如上所述，由于磁场反馈层104设置在电子传输层103和发光层105之间，因此，需要磁场反馈层104能够传递载流子，才能使得电子传输层103内的载流子可以穿过磁场反馈层104进入到发光层105。

当所述有机发光二极管的阴极和阳极接收到发光电压时，所述有机发光二极管的阴极和阳极之间形成电场。从发光层105进入磁场反馈层104的载流子可能是电子也可能是空穴，而电子和空穴均带电。带电的载流子在磁场反馈层104产生的磁场中受到洛伦兹力。由于磁场反馈层104的磁场方向平行于电子传输层的方向，根据左手定则，电子和空穴受到顺时针的洛伦兹力或者逆时针的洛伦兹力，重新进入发光层105，从而提高发光层的亮度和发光效率。

在图2所示的实施方式中，所述发光层中扩散至磁场反馈层104中的空穴沿空穴运动轨迹a重新进入所述发光层；所述发光层中扩散至磁场反馈层104中的电子沿电子运动轨迹b重新进入所述发光层。当然，空穴运动轨迹a和电子运动轨迹b仅为示意图，实际情况中，由于空穴、电子扩散至磁场中的初速度不一定相同，因此会导致运动轨迹不同。

需要解释的是，在有机发光二极管两端加载电压的初始阶段，电子传输层103中电子进入到磁场反馈层104中，也会受到磁场的作用而改变运动方向，但是，从电子传输层103一侧进入磁场反馈层104的电子的初速度较大，以使得其在洛伦兹力作用下的运动轨迹的直径大于磁场反馈层104的厚度值，因此，该电子可以穿过磁场反馈层104进入发光层105。

与背景技术中公开的两种解决方案相比，本发明所公开的设置磁场反馈层的有机发光二极管不需要精确控制掺杂浓度，也不存在因电荷界面积累引起激子猝灭，从而既简化了有机发光二极管的制造工艺，又延长所述有机发光二极管的使用寿命，并且能够获得发光状态稳定的有机发光二极管。

本发明中对于磁场反馈层的结构不做限定，只要该磁场反馈层可以产生水平方向的磁场即可。例如，通过将磁场反馈层104设置为具有较小的厚度，即可获得平行于电子传输层103的磁场。

此外，设置合适的磁场反馈层104的厚度，能够使得发光层105中扩散至磁场反馈层的载流子在洛伦兹力的作用下，重新回到发光层105，增加电子与空穴在发光层105相遇产生激子的数量，从而提高有机发光二极管的发光效率。

由于能量的损失，从发光层105弹回的电子速度降低，使得其运动轨迹的直径小于磁场反馈层104的膜层厚度，最终该从发光层105弹回的电子在洛伦兹力的作用下重新进入发光层105。

优选地，磁场反馈层104的厚度为3nm至10nm。进一步优选地，磁场反馈层104的厚度为5nm。

在本发明中，对磁场反馈层104的具体材料不做特殊的限定，只要该磁场反馈层104能够产生磁场、且能够传递载流子即可。作为一种优选实施方式，制作所述磁场反馈层的材料包括由磁性颗粒掺杂的电子传输层基体，制作所述电子传输层基体的材料与制作所述电子传输层的材料相同，所述磁性颗粒由永磁性材料制成。利用电子传输层的材料制成磁场反馈层可以简化制造工艺。

作为一种优选地实施方式，所述电子传输层的材料包括喹啉铝，所述磁性材料包括铁铬钼合金。

在制作所述磁场反馈层时，优选地，所述磁性材料在所述电子传输层基体中的掺杂浓度为5wt％～10wt％。

按照上述掺杂浓度，将磁性颗粒掺杂到所述电子传输层基体中，制得的所述磁场反馈层兼具最优的磁场强度和载流子迁移率。

优选地，所述磁场强度为100mt～500mt。

具有上述厚度的磁场反馈层104，可以最大限度地控制载流子返回所述发光层，从而提高所述有机发光二极管的发光效率、延长使用寿命。

在本发明中，如图1所示，所述有机发光二极管还包括空穴传输层106、空穴注入层107和电子注入层102，空穴传输层106与空穴注入层107层叠设置，且空穴注入层107设置在空穴传输层106背向发光层105的一侧；电子注入层102设置在电子传输层103背向磁场反馈层104的一侧。

所述有机发光二极管还包括阳极层108和阴极层101，阳极层109设置在空穴注入层107背向空穴传输层106的一侧；阴极层101设置在电子注入层102背向电子传输层103的一侧，阳极层108背向空穴注入层107的一侧与衬底109贴合。

其中，阴极层101包括层叠设置的第一层和第二层，优选地，第一层的制作材料为金属镁，第二层的制作材料为金属铝，制作阳极层108的材料为氧化铟锡(ito)。

在本发明中，优选地，制作所述空穴传输层的材料包括磷光主体材料(tcta)，制作所述空穴注入层的材料包括酞菁铜；制作所述电子注入层的材料包括氟化锂。

选取上述材料制作相应膜层的原因在于，磷光主体材料具有良好的空穴传输能力，酞菁铜(cupc)具有良好的空穴注入能力，氟化锂(lif)具有良好的电子注入能力。

在本发明中，制作所述发光层的材料包括磷光材料和有机荧光材料，其中，所述磷光材料包括红光磷光材料、绿光磷光材料和蓝光磷光材料。

所述红光磷光材料用于制作发红光的发光层，在所述红光磷光材料中的掺杂所述有机荧光材料；所述绿光磷光材料用于制作发绿光的发光层，在所述绿光磷光材料中的掺杂所述有机荧光材料；所述蓝光磷光材料用于制作发蓝光的发光层，在所述蓝光磷光材料中的掺杂所述有机荧光材料。

作为本发明第二个方面，提供一种有机发光二极管装置，所述有机发光二极管装置包括有机发光二极管，其中，所述有机发光二极管为本发明所提供的有机发光二极管。

在本发明中对所述有机发光二极管装置的类型不作限制，例如，所述有机发光二极管装置可以为背光源或者有机发光二极管显示基板。

当所述有机发光二极管装置为有机发光二极管显示基板时，所述有机发光二极管显示基板包括多个像素单元，每个所述像素单元内设置至少一个有机发光二极管，其中，所述有机发光二极管为本发明所提供的有机发光二极管。

进一步地，本发明还提供一种显示面板，所述显示面板包括上述有机发光二极管显示基板。

作为本发明第三个方面，提供一种有机发光二极管的制作方法，其中，所述有机发光二极管为本发明所提供的有机发光二极管，如图3所示，所述制作方法包括：

步骤s1、形成发光层；

步骤s2、形成磁场反馈层，所述磁场反馈层用于提供平行于所述电子传输层的磁场，且所述磁场反馈层能够传递载流子；

步骤s3、形成电子传输层。

需要说明的是，在步骤s1中，所述发光层形成在初始衬底上，所述初始衬底包括层叠设置的衬底、阳极层、空穴注入层以及空穴传输层。

其中，本发明所述有机发光二极管为顶发射型有机发光二极管，因此，在图1中所示的有机发光二极管中，阳极层108由透明材料制成，优选地，所述透明材料可以为氧化铟锡，具体地，采用真空磁控溅射方法在衬底109上沉积氧化铟锡薄膜，以形成所述阳极层108。

用于制作空穴注入层107的材料需要具有良好的空穴注入能力，优选地，所述材料可以为酞菁铜，具体采用真空热蒸发方法在阳极层108上沉积酞菁铜材料膜层，以形成空穴注入层107。

用于制作空穴传输层106的材料需要具有良好的空穴传输能力，优选地，所述材料可以为磷光主体材料，具体采用真空热蒸发方法在空穴注入层上沉积磷光主体材料膜层，以形成空穴传输层106。

在本发明中，发光层105按照其发光颜色分为三种，分别为发红色光的发光层、发绿色光的发光层以及发蓝色光的发光层，每个有机发光二极管只能发射一种颜色的光，换言之，每个有机发光二极管只包括一种颜色的发光层。

其中，用于制作发红色光的发光层的材料包括掺杂有有机荧光材料(mcp)的红光磷光材料(ir(pq)2acac)，具体地，通过真空热蒸发的方法在空穴传输层106上沉积掺杂有有机荧光材料的红光磷光材料膜层，以形成发红色光的发光层。

用于制作发绿色光的发光层的材料包括掺杂有有机荧光材料(mcp)的红光磷光材料(ir(ppy)3)，具体地，通过真空热蒸发的方法在空穴传输层106上沉积掺杂有有机荧光材料的绿光磷光材料膜层，以形成发绿色光的发光层。

用于制作发蓝色光的发光层的材料包括掺杂有有机荧光材料(mcp)的红光磷光材料(fcnir)，具体地，通过真空热蒸发的方法在空穴传输层106上沉积掺杂有有机荧光材料的蓝光磷光材料膜层，以形成发蓝色光的发光层。

在步骤s2中，所述形成磁场反馈层的步骤具体包括：

形成电子传输层基体；

利用磁性颗粒对所述电子传输层基体进行掺杂，以获得所述磁场反馈层，所述电子传输层基体的材料与所述电子传输层的材料相同，所述磁性颗粒由永磁性材料制成，其中，所述磁性颗粒在所述电子传输层基体中的掺杂浓度为5wt％～10wt％。

需要解释的是，由于所述磁场反馈层的厚度为3nm-10nm，因此竖直方向(即垂直于所述电子传输层的方向)的磁场强度较低，可以忽略不计，因此，可以认为所述磁场反馈层只有水平方向(即平行于电子传输层的方向)的磁场，并且，优选地，所述磁场反馈层的磁场强度为100mt～500mt。

在步骤s3中，用于制作电子传输层103的材料具有良好的电子传输能力，优选地，具有良好的电子传输能力的材料可以为喹啉铝，具体地，采用真空热蒸发方法在所述磁场反馈层104上沉积喹啉铝材料层，以形成电子传输层103。

在步骤s3之后，所述制作方法还包括：

形成电子注入层；

形成阴极层。

其中，用于制作所述电子注入层的材料优选为氟化锂，具体地，采用真空热蒸发方法在所述电子传输层上形成氟化锂材料层，以形成所述电子注入层。

在本发明中，所述阴极层包括两层，第一层由金属镁制成，第二层由金属铝制成，依次采用真空热蒸发方法在所述电子注入层上沉积形成。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。