一种顶发射型有机电致发光器件的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及显示技术领域，特别涉及一种顶发射型有机电致发光器件。
【背景技术】
[0002]有机电致发光器件相较于其他平板显示技术，具有自发光、高亮度、广视角、高对比度、能耗低、轻薄等优点，被广泛应用。根据有机电致发光器件的结构，将其分为顶发射型和底发射型有机电致发光器件。由于顶发射型器件解决了像素驱动电路和显示发光面积相互竞争的问题，理论上器件的开口率可达100%，因此，顶发射型有机电致发光器件成为目前的一个研究热点。
[0003]通常，顶发射型有机电致发光器件具有多层结构，位于下层的阳极和位于上层的阴极之间设置有发光层。在外加电压作用下，从阳极注入的空穴和从阴极注入的电子在发光层中相遇复合产生激子，处于激发态的激子的能量以光的形式衰减，转变到基态并发光。
[0004]目前，改善顶发射型有机电致发光器件发光效率通常从两个方向入手:提高内量子效率和提高外量子效率。内量子效率是单位时间从发光层发出的光子数与单位时间总注入的电子对的比值，也等于复合的电子对与总注入的电子对的比值，其主要与载流子的复合效率有关，通过选用磷光材料，可使内量子效率理论上接近100%。外量子效率是单位时间从器件发射到外部空间的光子数与单位时间总注入的电子对的比值，也等于出光率与内量子效率的乘积，主要依靠增加器件的出光率。
[0005]因此，如何提高出光率和内量子效率是改善顶发射型有机电致发光器件发光效率的一个亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种顶发射型有机电致发光器件，包括:
[0007]第一电极层，其位于出光一侧；
[0008]第二电极层，其与所述第一电极层相对设置；以及
[0009]位于所述第一电极层和第二电极层之间的数层有机薄膜层；
[0010]其中，所述数层有机薄膜层至少包括发光层、位于所述发光层和所述第二电极层之间的空穴传输层、和位于所述空穴传输层与所述发光层之间的介质层；
[0011]其中，所述空穴传输层中掺杂有金属纳米颗粒；且所述介质层的厚度为1nm?50nmo
[0012]进一步地，所述金属纳米颗粒为选自金、银、铜、招、锌、络、铀、前述金属的合金、或前述金属与所述合金的组合所形成的纳米颗粒。
[0013]进一步地，所述空穴传输层采用掺杂了金属纳米颗粒的有机材料作为基材，其中金属纳米颗粒的含量为5%?20%。
[0014]进一步地，所述金属纳米颗粒的粒径范围为5nm?50nm。
[0015]进一步地，所述有机材料选自聚乙烯基咔唑、聚硅烷、芳胺衍生物、蒽衍生物、咔唑衍生物、噻吩衍生物、螺环化合物、芴衍生物或上述物质的组合。
[0016]进一步地，所述空穴传输层是通过对所述金属纳米颗粒与所述有机材料的混合物的真空蒸镀薄膜进行热退火处理后而形成的。
[0017]进一步地，所述热退火处理的温度范围为150°C?300°C。
[0018]进一步地，所述空穴传输层的位于出光一侧的表面具有凹凸不平的形貌。
[0019]进一步地，所述介质层至少包含一层空穴注入层。
[0020]进一步地，在所述第二电极层与空穴传输层之间还设有一层空穴注入层。
[0021]与现有技术相比，本发明提供的顶发射型有机电致发光器件至少具有以下有益效果:当在有机电致发光器件的空穴传输层中设置金属纳米颗粒，同时，在空穴传输层与发光层之间设置特定厚度的介质层，意外发现，发光层发出的光照射至空穴传输层上时能形成局域表面等离子体共振效应，增加激子复合的效率，从而提高内量子效率；同时，金属纳米颗粒使得器件的功能层形成凹凸不平的结构，光在凹凸不平的界面处产生漫反射，有利于改善器件的出光率，从而提高外量子效率，因此，本发明通过在空穴传输层中设置金属纳米颗粒同时提高内量子效率和出光率，改善了器件的发光效率。
【附图说明】
[0022]图1为本发明一个实施例的有机电致发光器件的结构示意图。
[0023]图2为本发明另一个实施例的有机电致发光器件的结构示意图。
[0024]图3为本发明实施例的空穴传输层制备方法的流程图。
[0025]其中，附图标记说明如下:
[0026]10:第一电极
[0027]20:发光层
[0028]30:介质层
[0029]40:空穴传输层
[0030]50:第二电极
[0031]60:金属纳米颗粒
[0032]30’:第二空穴注入层
【具体实施方式】
[0033]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。
[0034]本发明内所描述的表达位置与方向的词，均是以附图为例进行的说明，但根据需要也可以做出改变，所做改变均包含在本发明保护范围内。所述之上及层叠是指一个功能层位于另一功能层上方，两功能层可以接触或不接触，当不接触时，两功能层之间还可以进一步设置其他功能层。
[0035]本文中所述的“形成于/位于/…之间”可理解为包括直接接触的“形成于/位于/…之间”。
[0036]参照图1，本发明的有机电致发光器件为顶发射型，包括第一电极层10，其位于出光一侧；第二电极层50，其与第一电极层10相对设置；以及位于第一电极层10和第二电极层50之间的数层有机薄膜层；所述数层有机薄膜层至少包括发光层20、位于发光层20和第二电极层50之间的空穴传输层40、和位于空穴传输层40与发光层20之间的介质层30 ;其中，空穴传输层40中掺杂有金属纳米颗粒60 ;且介质层30的厚度为1nm?50nm。
[0037]金属纳米颗粒60为选自金、银、铜、铝、锌、铬、铀、前述金属的合金、或前述金属与所述合金的组合所形成的纳米颗粒，其粒径范围为5nm?50nm，颗粒形状可以是球形、椭圆形、棒形、长方体形等规则形状或不规则形状。空穴传输层40采用掺杂了金属纳米颗粒60的有机材料作为基材，其中金属纳米颗粒60的含量为5%?20%。作为示例，用作空穴传输层40基材的有机材料包括但不限于聚乙烯基咔唑、聚硅烷、芳胺衍生物、蒽衍生物、咔唑衍生物、噻吩衍生物、螺环化合物、芴衍生物或上述物质的组合。
[0038]在一个实施例中，第一电极10为阴极，第二电极50为阳极。在顶发射型有机电致发光器件中，发光层20发出的光会在阴极和反射阳极之间形成共振。当向下的光照射到空穴传输层40里面掺杂的金属纳米颗粒60时，围绕着金属纳米颗粒60形成局域表面等离子体共振效应(LSPR效应)。外量子效率=出光率X内量子效率，由于LSPR效应能提高出光率，因此能达到增加外量子效率的目的。
[0039]局域表面等离子体共振是指金属纳米颗粒和光之间的强相互作用。入射光照射到金属纳米颗粒60上时，使自由电子云偏离原子核，电子云与原子核之间的库伦作用力将偏移的自由电子云向原子核偏移，金属纳米颗粒60的表面游离的电子沿着入射光的电场共振而形成表面等离子体，及在金属纳米颗粒60周围形成非常强的局部电场，表面等离子体(Surface plasmons)是一种存在于金属和介质表面的电磁波，在一定条件下，光会激励金属表面的自由电子发生集体相干振荡。表面等离子共振的存在，电子的能量增强，电子变得更为活泼从而增加激子复合的效率来增加荧光效率，即提高内量子效率。
[0040]金属对于光是有吸收的负面效果，入射光照射到金属表面，金属对于荧光分子的辐射主要表现为吸收，即荧光淬灭。因此，为避免向上的光遇金属发生荧光淬灭，本发明在顶发射型有机电致发光器件中，将金属纳米颗粒60设置于空穴传输层40中。该结构既能利用LSPR效应提高荧光效率，金属纳米颗粒60又不存在于出光面上，不会造成荧光淬灭，对于出光率有较大幅度的提升。
[0041]空穴传输层40中金属纳米颗粒60的含量不宜过高或过低，过高时，金属纳米颗粒60影响空穴传输层40的空穴传输性能，过低时，LSPR效应不足以有效提高内量子效率。发明人经研究发现，空穴传输层40中金属纳米颗粒60的适宜含量为5 %?20 %，优选10 %?15%,金属纳米颗粒60均匀分布在空穴传输层40中，采用上述含量的金属纳米颗粒60，使得空穴传输层40能够明显增强器件的荧光效率。
[0042]当金属纳米颗粒60与焚光发光分子之间的距离小于5nm时，金属纳米颗粒60对荧光分子的辐射主要体现为吸收，即荧光淬灭。当金属纳米