CN111864094A - 发光器件及制备方法、显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光器件及制备方法、显示装置，属于显示技术领域，其可解决现有的OLED发光器件的亮度和寿命衰减过快的问题。本发明的发光器件，包括：基底、及依次位于基底上的第一电极、有机功能层和第二电极；还包括：位于第二电极远离有机功能层一侧的耦合出光层；耦合出光层由第一共聚物材料构成；第一共聚物材料在紫外光照射下发生光致异构化形成第二共聚物材料；第二共聚物材料的折射率大于第一共聚物材料的折射率。

Description

发光器件及制备方法、显示装置
技术领域
本发明属于显示技术领域，具体涉及一种发光器件及制备方法、显示装置。
背景技术
有机发光二极管(organic lighting-emitting diode,OLED)具有轻薄、省电、全彩化、主动发光、响应速度快等优点，在显示技术领域表现出巨大的应用前景。
发明人发现现有技术中至少存在如下问题：在车载显示产品中，OLED发光器件由于经常暴露在高温高湿以及紫外光照射的环境中，尤其是在紫外光照射下，OLED发光器件容易老化，从而容易导致OLED发光器件的亮度和寿命衰减过快，影响用户使用体验。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种发光器件及制备方法、显示装置。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种发光器件，包括：基底、及依次位于所述基底上的第一电极、有机功能层和第二电极；还包括：位于所述第二电极远离所述有机功能层一侧的耦合出光层；
所述耦合出光层由第一共聚物材料构成；所述第一共聚物材料在紫外光照射下发生光致异构化形成第二共聚物材料；所述第二共聚物材料的折射率大于所述第一共聚物材料的折射率。
可选地，所述第一共聚物材料由乙烯基咔唑和4-乙烯基苄基硫氰酸酯聚合形成。
可选地，所述乙烯基咔唑和所述4-乙烯基苄基硫氰酸酯的比例为8:1。
可选地，所述紫外光的波长范围为250纳米至260纳米。
可选地，所述第一电极包括反射电极；所述第二电极包括半透明电极。
可选地，所述发光器件还包括：保护层；
所述保护层位于所述第二电极与所述耦合出光层之间。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种显示装置，包括多个上述提供的发光器件。
可选地，所述显示装置包括车载中控仪或车载导航仪。
解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种发光器件的制备方法，包括：
在基底上依次形成第一电极、有机功能层和第二电极；
利用多种有机物材料形成第一共聚物材料；所述第一共聚物材料在紫外光照射下发生光致异构化形成第二共聚物材料；所述第二共聚物材料的折射率大于所述第一共聚物材料的折射率；
利用旋涂或喷墨打印工艺，在所述第二电极上将所述第一共聚物材料固化形成耦合出光层。
可选地，所述利用多种有机物材料形成第一共聚物材料，包括：
以甲苯为溶剂，在偶氮二异丁腈的催化作用下，在反应温度为70摄氏度时，利用乙烯基咔唑和4-乙烯基苄基硫氰酸酯进行反应，形成所述第一共聚物材料。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种发光器件的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的发光器件中第一共聚物材料和第二共聚物材料对应的折射率曲线图；
图3为本发明实施例提供的发光器件中第一共聚物材料和第二共聚物材料对应的光谱曲线图；
图4为本发明实施例提供的一种发光器件的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
实施例一
图1为本发明实施例提供的一种发光器件的结构示意图，如图1所示，该发光器件包括：基底101、及依次位于基底101上的第一电极102、有机功能层103和第二电极104；还包括：位于第二电极104远离有机功能层103一侧的耦合出光层105；耦合出光层105由第一共聚物材料构成；第一共聚物材料在紫外光照射下发生光致异构化形成第二共聚物材料；第二共聚物材料的折射率大于第一共聚物材料的折射率。
本发明实施例提供的发光器件中，基底101上的第一电极102和第二电极103相对设置，在第一电极102和第二电极104之间施加电信号时，在第一电极102和第二电极104之间产生电场，有机功能层103在电场的驱动下产生空穴-电子对，激发有机功能层103中的光学材料进行发光，光线可以从朝着第二电极104方向并经过耦合出光层105出射，从而实现发光及显示功能。在本发明实施例中耦合出光层105由第一共聚物材料构成，第一共聚物材料具有较高的折射率，这样由第一共聚物材料构成的耦合出光层105可以提高整个发光器件的出光效率，从而可以提高发光和显示亮度。在经过一段时间以及紫外线照射后，耦合出光层105中第一共聚物材料的折射率衰减，会影响整个发光器件的出光效率，此时，第一共聚物材料经过紫外线照射后发生光致异构化，折射率衰减的第一共聚物材料转化为第二共聚物材料，第二共聚物材料具有较高的折射率，且大于第一共聚物材料的折射率，这样由第二共聚物材料构成的耦合出光层105可以保证整个发光器件具有较高的出光效率，从而可以提高发光和显示亮度，进而可以提高显示效果。并且在第一共聚物材料转化为第二共聚物材料的过程中均可以保持较高的折射率，因此可以减缓耦合出光层105中材料的衰减速度，避免耦合出光层105中材料衰减过快，从而可以延长整个发光器件的使用寿命。
在一些实施例中，第一电极102可以为发光器件的阳极，此阳极可以为ITO(氧化铟锡)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)等材料制作而成，此阳极也可以为铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)其中的一种金属材料制作而成，或者铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)的混合物制作而成，可以理解的是，此阳极可以为单层结构，也可以为多层结构，例如ITO(氧化铟锡)/银(Ag)/ITO(氧化铟锡)的多层结构。有机功能层103形成在第一极102上，该有机功能层103可以包括小分子有机材料或聚合物分子有机材料，可以为荧光发光材料或磷光发光材料，可以发红光、绿光、蓝光，或可以发白光等。并且，根据实际不同需要，在不同的示例中，有机功能层103还可以进一步包括空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层等功能层。第二电极104覆盖有机功能层103，且该第二电极104的极性与第一电极102的极性相反；此第二电极104可以为阴极，此阴极可为锂(Li)、铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)等金属材料制作而成。在同一基底101上形成多个发光器件时，第一电极102可以为断开设置，每一第一电极102对应一个有机功能层103，第二电极104可以为整面电极，同一第二电极104可以对应多个有机功能层103。可以理解的是，本发明实施例提供的发光器件除了包括上述的各个结构外，还可以包括阻挡层、缓冲层、像素限定层、隔垫物、及封装层等结构，其均可以采用相关技术中的材料及方法进行制备形成，且实现原理与相关技术中的各个结构的实现原理相同，在此不再进行一一详细描述。
在一些实施例中，第一共聚物材料由乙烯基咔唑和4-乙烯基苄基硫氰酸酯聚合形成。
需要说明的是，第一共聚物材料可以由乙烯基咔唑和4-乙烯基苄基硫氰酸酯聚合形成，其反应式如下所示，
Figure BDA0002597081110000051
以甲苯(Toluene)为溶剂，在偶氮二异丁腈(AIBN)的催化作用下，在反应温度为70摄氏度时，乙烯基咔唑(VC)和4-乙烯基苄基硫氰酸酯(VBT)进行反应，形成第一共聚物材料(VC-co-VBT)。在紫外光(UV)照射下，可以将第一共聚物材料中的硫氰酸盐(-SCN)基团光学异构化为异硫氰酸酯(-NCS)基团，形成第二共聚物材料。
图2为本发明实施例提供的发光器件中第一共聚物材料和第二共聚物材料对应的折射率曲线图，如图2所示，在可见光波长范围内，经过紫外光照射形成的第二共聚物材料的折射率明显大于未经过紫外光照射的第一共聚物材料的折射率，这样由第二共聚物材料构成的耦合出光层105可以保证整个发光器件具有较高的出光效率，从而可以提高发光和显示亮度，进而可以提高显示效果。
图3为本发明实施例提供的发光器件中第一共聚物材料和第二共聚物材料对应的光谱曲线图，如图3所示，以第二电极104为Mg；Ag，有机功能层105产生的光为蓝光为例，在第二电极104上形成耦合出光层105，经过紫外光照射形成的第二共聚物材料构成的耦合出光层105使得整个发光器件的发光强度明显增大，发光器件的出光效率提升约4％，因此可以减缓耦合出光层105中材料的衰减速度，避免耦合出光层105中材料衰减过快，从而可以延长整个发光器件的使用寿命。
在一些实施例中，乙烯基咔唑和4-乙烯基苄基硫氰酸酯的比例为8:1。
需要说明的是，在实际应用中，乙烯基咔唑(VC)和4-乙烯基苄基硫氰酸酯(VBT)进行聚合反应时，二者的比例为8:1，这样可以保证聚合形成具有较高折射率的第一共聚物材料。
在一些实施例中，紫外光的波长范围为250纳米至260纳米。
需要说明的是，第一共聚物材料在波长范围为250纳米至260纳米的紫外光照射下可以发生光致异构化。优选地，如上述反应式中，在波长为254纳米的紫外光照射下，第一共聚物材料可以发生光致异构化，转化为第二共聚物材料。第二共聚物材料的折射率大于第一共聚物材料的折射率，这样由第二共聚物材料构成的耦合出光层105可以保证整个发光器件具有较高的出光效率，从而可以提高发光和显示亮度，进而可以提高显示效果。并且在第一共聚物材料转化为第二共聚物材料的过程中均可以保持较高的折射率，因此可以减缓耦合出光层105中材料的衰减速度，避免耦合出光层105中材料衰减过快，从而可以延长整个发光器件的使用寿命。
在一些实施例中，第一电极102包括反射电极；第二电极104包括半透明电极。
需要说明的是，在本发明实施例中，发光器件为顶发射型发光器件，第一电极102包括反射电极，第二电极104包括半透明电极，有机功能层103产生的光线，可以经过第一电极102反射后，通过第二电极104并经过耦合出光层105出射，耦合出光层105中的材料具有较高的折射率，可以提高出出光效率，从而提高发光和显示效果。可以理解的是，该发光器件也可以为底发射型发光器件，有机功能层103产生的光线可以由第一电极102出射，此时，耦合出光层105应位于基底101与第一电极102之间，以对出射的光线进行耦合，从而提高出光效率。在实际应用中，可以根据实际需要选择不同类型的发光器件，并合理设置耦合出光层105的位置，从而实现较高的出光效率。
在一些实施例中，发光器件还包括：保护层106；保护层106位于第二电极104与耦合出光层105之间。
需要说明的是，在本发明实施例中，保护层106可以保护第二电极104，防止在制备过程中，耦合出光层105对第二电极104造成损坏。同时，保护层106也可以保护耦合出光层105，防止在制备过程中，第二电极104对耦合出光层105造成损坏。保护层106的材料可以与相关技术中的耦合出光层的材料相同，不仅可以起到保护作用，还可以提高整个发光器件的出光效率，从而提高发光和显示功能。
实施例二
本发明实施例提供了一种显示装置，该显示装置包括多个如上述实施例提供的发光器件。该显示装置可以为手机、平板电脑、智能电视等终端设备，尤其是经常暴露在高温高湿以及紫外光照射的环境中的车载显示装置。具体地，该显示装置可以为车载中控仪或车载导航仪。需要说明的是，本发明实施例提供的显示装置除了包括上述实施例提供的发光器件，还可以包括开关晶体管、驱动晶体管、数据线、扫描线等其他器件及结构，其工作原理及制备方式均与相关技术一致。可以理解的是，本发明实施例提供的显示装置的实现原理与上述实施例提供的发光器件的实现原理相同，在此不再赘述。
实施例三
图4为本发明实施例提供的一种发光器件的制备方法的流程示意图，如图4所示，该发光器件的制备方法包括如下步骤：
S401，在基底上依次形成第一电极、有机功能层和第二电极。
需要说明的是，第一电极可以为发光器件的阳极，此阳极可以为ITO(氧化铟锡)、氧化铟锌(IZO)、氧化锌(ZnO)等材料制作而成，此阳极也可以为铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)其中的一种金属材料制作而成，或者铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)的混合物制作而成，可以理解的是，此阳极可以为单层结构，也可以为多层结构，例如ITO(氧化铟锡)/银(Ag)/ITO(氧化铟锡)的多层结构。有机功能层形成在第一极上，该有机功能层可以包括小分子有机材料或聚合物分子有机材料，可以为荧光发光材料或磷光发光材料，可以发红光、绿光、蓝光，或可以发白光等。并且，根据实际不同需要，在不同的示例中，有机功能层还可以进一步包括空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层、电子注入层等功能层。第二电极覆盖有机功能层，且该第二电极的极性与第一电极的极性相反；此第二电极可以为阴极，此阴极可为锂(Li)、铝(Al)、镁(Mg)、银(Ag)等金属材料制作而成。
S402，利用多种有机物材料形成第一共聚物材料；第一共聚物材料在紫外光照射下发生光致异构化形成第二共聚物材料；第二共聚物材料的折射率大于第一共聚物材料的折射率。
需要说明的是，第一共聚物材料具有较高的折射率，这样由第一共聚物材料构成的耦合出光层可以提高整个发光器件的出光效率，从而可以提高发光和显示亮度。在经过一段时间以及紫外线照射后，第一共聚物材料的折射率衰减，会影响整个发光器件的出光效率，此时，第一共聚物材料经过紫外线照射后发生光致异构化，折射率衰减的第一共聚物材料转化为第二共聚物材料，第二共聚物材料具有较高的折射率，且大于第一共聚物材料的折射率，这样由第二共聚物材料构成的耦合出光层可以保证整个发光器件具有较高的出光效率，从而可以提高发光和显示亮度，进而可以提高显示效果。并且在第一共聚物材料转化为第二共聚物材料的过程中均可以保持较高的折射率，因此可以减缓耦合出光层中材料的衰减速度，避免耦合出光层中材料衰减过快，从而可以延长整个发光器件的使用寿命。
S403，利用旋涂或喷墨打印工艺，在第二电极上将第一共聚物材料固化形成耦合出光层。
需要说明的是，第一共聚物材料可以溶于有机物溶液中，可以采用溶液成膜的方式，例如旋涂或喷涂打印工艺，使得第一共聚物材料在第二电极上固化，从而形成耦合出光层。
在一些实施例中，上述步骤S402具体包括：以甲苯为溶剂，在偶氮二异丁腈的催化作用下，在反应温度为70摄氏度时，利用乙烯基咔唑和4-乙烯基苄基硫氰酸酯进行反应，形成第一共聚物材料。
需要说明的是，可以利用乙烯基咔唑(VC)和4-乙烯基苄基硫氰酸酯(VBT)按照一定的比例在一定的条件下进行反应，形成第一共聚物材料(VC-co-VBT)。在紫外光(UV)照射下，可以将第一共聚物材料中的硫氰酸盐(-SCN)基团光学异构化为异硫氰酸酯(-NCS)基团，形成第二共聚物材料。第二共聚物材料具有较高的折射率，且大于第一共聚物材料的折射率，这样由第二共聚物材料构成的耦合出光层可以保证整个发光器件具有较高的出光效率，从而可以提高发光和显示亮度，进而可以提高显示效果。
在此需要说明的是，第一共聚物材料可以由上述的两种有机物聚合反应形成，当然也可以采用其他的多种有机物材料反应形成，只要保证第一聚合物材料具有较高的折射率，且经过紫外光照射后可以发生光致异构化形成具有较高的折射率的第二聚合物材料即可。同样的，形成耦合出光层的工艺除了上述的旋涂或喷涂打印工艺之外，后还可以采用其他工艺形成耦合出光层，其具体工艺可以根据材料的性能来合理选择，在此不在一一列举。
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。

Claims (10)

1.一种发光器件，包括：基底、及依次位于所述基底上的第一电极、有机功能层和第二电极；其特征在于，还包括：位于所述第二电极远离所述有机功能层一侧的耦合出光层；
所述耦合出光层由第一共聚物材料构成；所述第一共聚物材料在紫外光照射下发生光致异构化形成第二共聚物材料；所述第二共聚物材料的折射率大于所述第一共聚物材料的折射率。
2.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一共聚物材料由乙烯基咔唑和4-乙烯基苄基硫氰酸酯聚合形成。
3.根据权利要求2所述的发光器件，其特征在于，所述乙烯基咔唑和所述4-乙烯基苄基硫氰酸酯的比例为8:1。
4.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述紫外光的波长范围为250纳米至260纳米。
5.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述第一电极包括反射电极；所述第二电极包括半透明电极。
6.根据权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述发光器件还包括：保护层；
所述保护层位于所述第二电极与所述耦合出光层之间。
7.一种显示装置，其特征在于，包括多个如权利要求1-6任一项所述的发光器件。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置包括车载中控仪或车载导航仪。
9.一种发光器件的制备方法，其特征在于，包括：
在基底上依次形成第一电极、有机功能层和第二电极；
利用多种有机物材料形成第一共聚物材料；所述第一共聚物材料在紫外光照射下发生光致异构化形成第二共聚物材料；所述第二共聚物材料的折射率大于所述第一共聚物材料的折射率；
利用旋涂或喷墨打印工艺，在所述第二电极上将所述第一共聚物材料固化形成耦合出光层。
10.根据权利要求9所述的发光器件的制备方法，其特征在于，所述利用多种有机物材料形成第一共聚物材料，包括：
以甲苯为溶剂，在偶氮二异丁腈的催化作用下，在反应温度为70摄氏度时，利用乙烯基咔唑和4-乙烯基苄基硫氰酸酯进行反应，形成所述第一共聚物材料。
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