电致发光器件及其制作方法与流程

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种电致发光器件及其制作方法。

背景技术：

有机电致发光二极管(oled)具有自发光、反应快、视角广、对比度高、低功耗等优点，被应用于新一代手机屏幕、电脑显示器、全彩电视等领域，受到大家广泛关注。

目前，oled器件中的各膜层主要通过蒸镀工艺制备。但由于真空蒸镀设备昂贵，且无法制备大面积oled器件，限制了oled显示器的大规模使用。喷墨打印工艺具有材料利用率高、无须受到大尺寸金属掩膜板的限制，是实现低成本制备大尺寸oled显示器的关键技术。

近年来，通过oled材料的改进、打印工艺的改善以及器件结构的优化，印刷oled器件的性能有了大幅提升。但从目前oled器件所用的材料来看，空穴注入材料或空穴传输材料的空穴迁移率远大于电子注入材料或电子传输材料的电子迁移率(超出约两个数量级)，使得空穴注入相对容易，电子注入相对困难，导致载流子注入不平衡，影响器件性能，因此需要进一步对器件结构进行优化。

技术实现要素：

基于此，有必要提供一种能够平衡载流子注入的电致发光器件及其制作方法。

一种电致发光器件，包括：

阳极层；

像素界定层，所述像素界定层和所述阳极层相配合形成像素坑；

阳极缓冲层，所述阳极缓冲层的材料为绝缘材料，所述阳极缓冲层设于所述像素坑内的所述阳极层上；

空穴功能层，所述空穴功能层设于所述阳极缓冲层上；

发光层，所述发光层设于所述像素坑内的所述空穴功能层上；

电子功能层，所述电子功能层设于所述发光层上；以及

阴极层，所述阴极层设于所述电子功能层上和所述像素界定层上。

在其中一个实施例中，所述阳极缓冲层的材料为亲水性绝缘材料。

在其中一个实施例中，所述阳极缓冲层的材料为超亲水性氧化物或含有所述超亲水性氧化物的超亲水性复合材料。

在其中一个实施例中，所述阳极缓冲层的材料为光致超亲水性氧化物或含有所述光致超亲水性氧化物的超亲水性复合材料。

在其中一个实施例中，所述阳极缓冲层的材料选自tio2、wo3、zno2、zro2和pr2o3的一种或多种。

在其中一个实施例中，所述绝缘亲水层的厚度为0.5～5nm。

在其中一个实施例中，所述空穴功能层包括空穴注入层和/或空穴传输层；所述电子功能层包括电子注入层和/或电子传输层。

在其中一个实施例中，所述阳极层为ito电极层。

一种电致发光器件的制作方法，包括如下步骤：

提供基板，所述基板上设置有阳极层和像素界定层，所述像素界定层和所述阳极层相配合形成像素坑；

采用绝缘材料在所述像素坑内的所述阳极层上形成阳极缓冲层。

在其中一个实施例中，在形成阳极缓冲层的步骤中，所述绝缘材料为超亲水性材料或由所述超亲水性材料掺杂形成的超亲水性复合材料。

在其中一个实施例中，在形成阳极缓冲层的步骤中，所述绝缘材料料选自tio2、wo3、zno2、zro2和pr2o3的一种或多种。

在其中一个实施例中，形成阳极缓冲层包括如下步骤：采用ald单原子层沉积法(ald法)在所述阳极层上形成所述阳极缓冲层。

在其中一个实施例中，形成tio2阳极缓冲层包括如下步骤：采用四氯化钛或者四异丙醇钛作为前驱体，水作为反应物，ar作为载气，在阳极层上反应沉积tio2；其中，前驱体的温度为60～130℃，沉积压强为10～100pa，沉积温度为150～300℃；搭载四异丙醇钛的ar的流量为50～200sccm，搭载水的ar的流量为50～200sccm。

上述电致发光器件包括阳极层、像素界定层、阳极缓冲层、空穴功能层、发光层、电子功能层和阴极层，其中，阳极缓冲层的材料为绝缘材料，阳极缓冲层设于像素坑内的阳极层上。该电致发光器件通过在阳极层上设置较薄的阳极缓冲层，能够降低空穴迁移率，从而能够抑制空穴注入，使载流子注入趋向平衡，提高电致发光器件以及包含该电致发光器件的显示装置的发光性能。

进一步，上述电致发光器件的阳极缓冲层的材料优选为亲水性绝缘材料，有利于墨水的铺展，提高成膜的均匀性，从而提高发光器件的性能。尤其，当阳极缓冲层采用光致超亲水性材料时，采用uv处理形成有阳极缓冲层的基板，能够有效提高墨水铺展的均匀性。

附图说明

图1为一实施方式的电致发光器件的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请结合图1，一实施方式的电致发光器件10，包括基板100、阳极层110、像素界定层120、阳极缓冲层111、空穴功能层、发光层133、电子功能层和阴极层140。

在本实施方式中，阳极层110设于基板100上，像素界定层120设于基板100上，像素界定层120和阳极层110相配合形成像素坑。阳极缓冲层111的材料为绝缘材料，阳极缓冲层111设于像素坑内的阳极层110上。空穴功能层设于阳极缓冲层111上。发光层133设于像素坑内的空穴功能层上。电子功能层设于发光层133上。阴极层140设于电子功能层上和像素界定层120上。

本实施方式的电致发光器件10通过在阳极层110上设置较薄的阳极缓冲层111，能够降低空穴迁移率，从而能够抑制空穴注入，使载流子注入趋向平衡，进而提高电致发光器件10以及包含该电致发光器件10的显示装置的发光性能。

在本实施方式中，基板100上具有驱动tft阵列，用于驱动发光元器件，实现图像显示。其中，基板100可以是刚性基板或柔性基板，tft阵列可以包括非晶硅tft阵列、多晶tft阵列以及金属氧化物tft阵列等。刚性基板100可以是陶瓷材质或各类玻璃材质等。柔性基板可以是聚酰亚胺薄膜(pi)及其衍生物、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、磷酸烯醇式丙酮酸(pep)或二亚苯基醚树脂等。驱动tft阵列可以包括非晶硅tft阵列、多晶tft阵列以及金属氧化物tft阵列等。

在本实施方式中，阳极层110也可以称为像素电极，阳极层110图案化设于基板100上，并通过连接孔与驱动tft阵列连接。阳极层110为金属氧化物导电层。其中金属氧化物可以ito、izo、fto等。另外，阳极层110也可以为石墨烯、导电聚合物等材质制作形成的有机导电膜层。

在本实施方式中，像素界定层120从与基板100相接触的底部至顶部逐渐收窄，可扩大墨水的沉积区域，防止出现墨水溢出造成不同颜色子像素混色的情况，提高印刷工艺制备的产品良率，提高显示装置的显示效果。

在其中一个实施例中，像素界定层120为疏液性像素界定层，进一步防止墨水溢出像素坑导致混色情况。疏液性主要指液体不易在疏液性材料制成的固体表面铺展的性能。如果液体是水，疏液性指的就是疏水性。疏液性材料可以为二氧化硅、疏液性光阻或聚四氟乙烯等。

在其他实施例中，像素界定层120也可以为亲液性像素界定层120。其中，亲液性主要指液体易于在亲液性材料制成的固体表面铺展的性能。如果液体是水，亲液性指的就是亲水性。

进一步地，在本实施方式中，阳极缓冲层111为绝缘氧化物薄膜层，例如阳极缓冲层111的材料可选自tio2、wo3、zno2、zro2或pr2o3。

在其中一个实施例中，阳极缓冲层111的材料优选为亲水性绝缘材料，以有利于墨水的铺展。更优选地，阳极缓冲层111的材料为超亲水性氧化物或含有超亲水性氧化物的超亲水性复合材料。进一步地，阳极缓冲层111的材料为光致超亲水性氧化物或含有光致超亲水性氧化物的超亲水性复合材料，例如tio2或者tio2与wo3、zno2、zro2和pr2o3中的至少一种复合所形成的光致超亲水性复合材料。其中，超亲水性指的是水与材料制成的固体表面的接触角小于5°。

优选地，阳极缓冲层111的厚度优选为0.5～5nm。采用较薄的阳极缓冲层111，能够适当降低空穴迁移率，并同时有利于墨水的均匀铺展，从而能够保证oled器件的性能。如果该阳极缓冲层111的膜层厚度过大，会大大抑制空穴的传输，从而需要大幅提高oled器件的开启电压，降低oled器件的性能。

在其中一个实施例中，空穴功能层包括空穴注入层131和/或空穴传输层132。用于空穴注入层131的材料包括但不限于卟啉化合物、碳氟聚合物等。空穴传输层含有至少一种空穴传输化合物，例如芳族叔胺。芳族叔胺为含有至少一个仅与碳原子连接的三价氮原子且上述碳原子中至少一个是芳环的化合物，芳族叔胺可以是芳基胺，例如单芳基胺、二芳基胺或聚合的芳基胺等。空穴传输层132可以由一种芳族叔胺化合物或多种芳族叔胺化合物的混合物形成。另一类空穴传输层材料包括多环芳香族化合物。另外，可以使用聚合的空穴传输材料例如聚(n-乙烯基咔唑)(pvk)、聚噻吩、聚吡咯，或共聚类，例如聚(3,4-亚乙二氧基噻吩酯)/聚(4-苯乙烯磺酸酯)(pedot/pss)等。

在本实施方式中，发光层133为有机发光薄膜层，用于制备发光层133的材料可以是有机半导体发光材料，例如pfo、p-ppv(对-聚苯撑乙烯)等。

在本实施方式中，电子功能层包括电子传输层134和/或电子注入层135。电子传输层134选自但不限于金属螯合的喔星类化合物、丁二烯衍生物、杂环荧光增白剂、吲哚类等。电子注入层135可以为含有缺电子的含氮芳环结构有机物，例如8-羟基喹啉锂、2-甲基-8羟基喹啉锂、4-羟基菲啶锂等。

在其他实施例中，发光功能层可包括依次层叠设置的电子注入层135、电子传输层134、空穴阻挡层、发光层133、电子阻挡层、空穴传输层132、空穴注入层131、激子限定层，进一步保证器件的发光性能。

在其中一个实施例中，阴极层140可以为铝、银、镁银合金和铝银合金等材质制作形成的金属导电膜层。

本实施方式的电致发光器件10通过在阳极层110上设置阳极缓冲层111(即绝缘氧化物薄膜)，一方面能够保证墨水需要在像素坑内均匀铺展，提高成膜的均匀性，另一方面能够抑制空穴注入，使载流子注入趋向平衡，从而整体上提高器件的性能。

本实施方式的电致发光器件10的制作方法，包括如下步骤：

s1，提供基板100。

s2，在基板100上形成阳极层110和像素界定层120，像素界定层120和阳极层110相配合形成像素坑。

s3，采用绝缘材料在像素坑内的阳极层110上形成阳极缓冲层111。其中，该绝缘材料优选为超亲水性氧化物或含有超亲水性氧化物的超亲水性复合材料。

s4，在阳极缓冲层111上形成空穴功能层。

s5，在像素坑内的空穴功能层形成发光层133。

s6，在发光层133上形成电子功能层。

s7，在电子功能层上和像素界定层120上形成阴极层140，即得。

下面结合具体实施例对本发明的电致发光器件及其制作方法进行进一步举例说明。

实施例1

本实施例提供一种电致发光器件，其制作方法包括如下步骤：

s1，提供具有ito阳极层的玻璃基板或pi基板。

s2，在玻璃基板或pi基板上形成像素界定层，该像素界定层与ito阳极层相配合形成像素坑。

s3，采用ald法在像素坑内的ito阳极层上沉积一层厚度为0.5～5nm的tio2薄膜，得阳极缓冲层。

在该步骤中，优选地，采用四氯化钛或者四异丙醇钛作为前驱体，水作为反应物，ar作为载气，进行在ito阳极层上反应，沉积tio2。其中，前驱体的温度60～130℃，沉积压强10～100pa，沉积温度为15～300℃。搭载四氯化钛或四异丙醇钛的ar的流量为50～200sccm，搭载水的ar的流量为50～200sccm。

s4，向像素坑内打印空穴注入材料，在阳极缓冲层上形成空穴注入层。再向像素坑内打印空穴传输材料，在阳极缓冲层上形成空穴传输层。

s5，向像素坑内打印发光墨水，在空穴传输层上形成发光层。

s6，采用蒸镀工艺，在发光层上依次形成电子注入层和电子传输层。

s7，采用蒸镀工艺，在电子功能层上和像素界定层上形成阴极层，即得。

本实施例1的电致发光器件，由于tio2薄膜具有绝缘性，空穴迁移率较差，如果膜厚过大，会大大抑制空穴的传输，大幅提高oled器件的开启电压，降低oled器件的性能。选用一层超薄的tio2薄膜作为阳极缓冲层，一方面可以抑制空穴的注入使载流子注入趋向平衡；另一方面，由于tio2具有超强的光致超亲水性，在采用uv处理基板时，tio2薄膜可以迅速转变为超亲水性。与墨水直接在像素电极ito上印刷成膜的方式相比，在tio2阳极缓冲层上打印墨水，将更利于oled墨水的铺展，形成均匀的薄膜，提高oled器件的性能。

一种显示面板，包括上述电致发光器件。

一种显示装置，包括上述显示面板。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。