CN112331785B - 发光器件及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种发光器件及其制作方法，混合发光层中设置了连接层，蓝色有机发光层与红色量子点发光层、绿色量子点发光层之间通过连接层隔开，连接层起到向两侧的量子点发光层和有机发光层传输电子和空穴的作用，量子点发光层、连接层和有机发光层先后进行制作，避免了器件制作过程中有机发光层和量子点发光层溶剂交叉污染，能够提高发光器件的发光效率和寿命。

Description

发光器件及其制作方法
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种发光器件及其制作方法。
背景技术
量子点显示(QLED)由于其色彩高纯度、高亮度以及更好的可视角等优势，成为下一代面板显示的重要技术之一。在传统的全量子点显示方案中，蓝色量子点(QD)像素寿命极短，远低于蒸镀蓝色有机发光器件(OLED)的性能。提高蓝色像素寿命的方案之一是用蓝色有机发光材料替代蓝色量子点，然而，在该种器件结构的制造过程中，难以避免红绿量子点发光层、氧化锌层与蓝色OLED之间的溶剂相互污染问题，而这又会影响器件的性能和寿命。当先后打印蓝色OLED像素和QD像素时，先打印好的蓝色OLED膜被QD溶剂气氛破坏，在像素坑内形成环状不均匀。相比无溶剂污染问题的像素，被污染破坏的像素发光区会明显缩小，严重降低了性能。并且，无论QLED像素和OLED像素的先后打印顺序如何，均会出现溶剂交叉污染问题。
发明内容
基于此，有必要提供一种发光器件及其制作方法，以解决器件制作过程中有机发光层和量子点发光层溶剂交叉污染的问题。
一种发光器件，包括层叠设置的基板、阴极层、混合发光层以及阳极层；所述阴极层划分为红色发光区域、绿色发光区域以及蓝色发光区域，所述混合发光层包括红色量子点发光层、绿色量子点发光层以及蓝色发光复合层，所述红色量子点发光层设置在所述红色发光区域上，所述绿色量子点发光层设置在所述绿色发光区域上，所述蓝色发光复合层设置在所述红色量子点发光层、所述绿色量子点发光层以及所述蓝色发光区域上，所述蓝色发光复合层包括层叠设置的连接层以及蓝色有机发光层，所述蓝色发光复合层中，所述连接层设置在靠近所述基板的一侧。
在其中一个实施例中，所述连接层的材料为同时具有传输电子和空穴能力的电荷传输材料。
在其中一个实施例中，所述连接层包括层叠设置的N型半导体材料层和P型半导体材料层，所述N型半导体材料层设置在所述P型半导体材料层与所述蓝色有机发光层之间。
在其中一个实施例中，所述蓝色发光复合层有多层，多层所述蓝色发光复合层层叠设置。
在其中一个实施例中，所述蓝色发光复合层有2～5层。
在其中一个实施例中，所述阴极层与所述混合发光层之间设置有电子传输层和电子注入层中的至少一层，和/或，所述阳极层与所述混合发光层之间设置有空穴传输层和空穴注入层中的至少一层。
在其中一个实施例中，所述阴极层与所述混合发光层之间设置有第一电子传输层和第二电子传输层，所述第一电子传输层设置在所述红色发光区域、所述绿色发光区域以及所述蓝色发光区域上，所述第二电子传输层设置在所述蓝色发光区域上，且所述第二电子传输层设置在所述连接层与所述第一电子传输层之间，所述第一电子传输层的材料为氧化锌或掺杂氧化锌，所述第二电子传输层的材料为有机材料。
一种发光器件的制作方法，包括以下步骤：
提供或制作设置有阴极层的基板，所述阴极层划分为红色发光区域、绿色发光区域以及蓝色发光区域；
在所述红色发光区域上制作红色量子点发光层，在所述绿色发光区域上制作绿色量子点发光层；
在所述红色量子点发光层、所述绿色量子点发光层以及所述蓝色发光区域上制作蓝色发光复合层，所述蓝色发光复合层包括层叠设置的连接层以及蓝色有机发光层的所述连接层设置在靠近所述基板的一侧；
在所述蓝色发光复合层上制作阳极层。
在其中一个实施例中，在制作所述阳极层之前，在所述红色量子点发光层、所述绿色量子点发光层以及所述蓝色发光区域上制作多层所述蓝色发光复合层，多层所述蓝色发光复合层层叠设置。
在其中一个实施例中，在制作所述红色量子点发光层和所述绿色量子点发光层之前，在所述阴极层上的所述红色发光区域、所述绿色发光区域以及所述蓝色发光区域上制作第一电子传输层，在所述第一电子传输层对应所述蓝色发光区域的位置上制作第二电子传输层，所述第一电子传输层的材料为氧化锌或掺杂氧化锌，所述第二电子传输层的材料为有机材料。
在其中一个实施例中，所述第一电子传输层通过脉冲光照退火工艺制作。
在其中一个实施例中，所述连接层以及所述蓝色有机发光层通过蒸镀工艺或喷墨打印工艺制作。
与现有方案相比，上述发光器件及其制作方法具有以下有益效果：
上述发光器件及其制作方法，混合发光层中设置了连接层，蓝色有机发光层与红色量子点发光层、绿色量子点发光层之间通过连接层隔开，连接层起到向两侧的量子点发光层和有机发光层传输电子和空穴的作用，量子点发光层、连接层和有机发光层先后进行制作，避免了器件制作过程中有机发光层和量子点发光层溶剂交叉污染，能够提高发光器件的发光效率和寿命。
附图说明
图1为一实施例的发光器件的结构示意图；
图2为一实施例的包含第一电子传输层和第二电子传输层的发光器件的结构示意图；
图3为一实施例的连接层包括N型半导体材料层和P型半导体材料层的发光器件的结构示意图；
图4为一实施例的包含两层蓝色发光复合层的发光器件的结构示意图；
图5为一实施例的包含三层蓝色发光复合层的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“和/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。
如图1所示，本发明提供一种发光器件100，包括层叠设置的基板110、阴极层120、混合发光层以及阳极层160。
阴极层120划分为红色发光区域、绿色发光区域以及蓝色发光区域。混合发光层包括红色量子点发光层130、绿色量子点发光层140以及蓝色发光复合层150。红色量子点发光层130设置在红色发光区域上，绿色量子点发光层140设置在绿色发光区域上，蓝色发光复合层150设置在红色量子点发光层130、绿色量子点发光层140以及蓝色发光区域上。蓝色发光复合层150包括层叠设置的连接层151以及蓝色有机发光层152，蓝色发光复合层150中，连接层151设置在靠近基板110的一侧。
在其中一个示例中，连接层151的材料为同时具有传输电子和空穴能力的电荷传输材料。连接层151能够同时为蓝色有机发光层152传输电子以及为红色量子点发光层130、绿色量子点发光层140传输空穴，提高器件发光效率和寿命。例如，连接层151的材料可以选用Idemitsu-Kosan公司的IK LGD HCL系列产品。在本示例中，连接层151可以是单层。
图2所示器件为顶发射型器件，阴极层120为反射电极，阴极层120和混合发光层之间设置有电子注入层171和电子传输层172。阳极层160为透明电极，阳极层160与混合发光层之间设置有空穴传输层173和空穴注入层174。在阳极层160远离基板110的一侧还设置有光取出层180，用于提高出光效率。连接层151设置在红色量子点发光层130、绿色量子点发光层140上以及电子传输层172对应蓝色发光区域的位置上，蓝色有机发光层152设置在连接层151上，相当于连接层151和蓝色有机发光层152均为整面沉积。红色量子点发光层130、绿色量子点发光层140均与蓝色有机发光层152通过连接层151隔开，量子点发光层、连接层151和蓝色有机发光层152先后制作，避免制作过程中量子点发光层的溶剂与有机发光层的溶剂出现交叉污染的问题。该顶发射结构有利于提高开口率，提高显示亮度和寿命。可以理解，在其他示例中，发光器件也可以是底发射器件，相应地可设置阴极层为透明电极，阳极层为反射电极。
如图2所示，在其中一个示例中，电子传输层172包括第一电子传输层1721和第二电子传输层1722。第一电子传输层1721设置在红色发光区域、绿色发光区域以及蓝色发光区域上，第二电子传输层1722设置在蓝色发光区域上，且第二电子传输层1722设置在连接层151与第一电子传输层1721之间。其中，第一电子传输层1721的材料为氧化锌或掺杂氧化锌，掺杂氧化锌可以是但不限于掺镁氧化锌、掺镁掺锂氧化锌等。第二电子传输层1722的材料选用有机材料，该有机材料可以是常规的有机电子传输层172材料。
从提高发光层的效率和寿命的角度，量子点发光层和有机发光层适合电子传输层172的种类不同。如表1所示，量子点发光层需要完全由氧化锌和阴极组成的电子注入/传输结构配合才能具有良好效率和寿命，而有机发光层需要有机电子传输层172/注入层/阴极的结构才能保证效率和寿命。图3所示的示例采用氧化锌或掺杂氧化锌的第一电子传输层1721以及有机材料的第二电子传输层1722，克服了上述问题。
表1QLED和OLED在使用有机电子传输层和氧化锌电子传输层时的性能
Figure BDA0002340678450000061
如图3所示，在其中一个示例中，连接层151包括层叠设置的N型半导体材料层1511和P型半导体材料层1512。N型半导体材料层1511设置在P型半导体材料层1512与蓝色有机发光层152之间。在本示例中，N型半导体材料层1511和P型半导体材料层1512构成电荷产生层(CGL，Charge Generation Layer)。
其中，N型半导体材料层1511可选用Toray ET314产品中掺杂锂(掺杂重量比例0.5％-10％)，或Novaled NET产品中掺杂Novaled NDN产品(掺杂重量比例0.5％-10％)制成。P型半导体材料层1512可选用Novaled NHT产品中掺杂Novaled NDP产品(掺杂重量比例0.5％-10％)制成。
如图4和图5所示，在其中一个示例中，蓝色发光复合层150有多层，多层蓝色发光复合层150层叠设置。本示例采用多层蓝色发光复合层150层叠结构，可进一步提高蓝色发光层的发光效率与寿命。
在其中一个示例中，蓝色发光复合层150有2～5层。在图4所示的具体示例中，蓝色发光复合层150有两层。在图5所示的具体示例中，蓝色发光复合层150有三层。
进一步地，本发明还提供一种上述任一示例的发光器件100的制作方法，包括以下步骤：
步骤S1，提供或制作设置有阴极层120的基板110，阴极层120划分为红色发光区域、绿色发光区域以及蓝色发光区域。
阴极层120的材料可以是但不限于ITO、IZO、IZO/ITO等。
步骤S2，在红色发光区域上制作红色量子点发光层130，在绿色发光区域上制作绿色量子点发光层140。
步骤S3，在红色量子点发光层130、绿色量子点发光层140以及蓝色发光区域上制作包括层叠设置的连接层151以及蓝色有机发光层152的蓝色发光复合层150，连接层151设置在靠近基板110的一侧。
步骤S4，在蓝色发光复合层150上制作阳极层160。
阳极层160可以是但不限于银/ITO叠层、银合金(如APC)/ITO叠层、铝/ITO叠层、铝/ITO叠层、铝合金/ITO叠层等。
在其中一个示例中，在制作阳极层160之前，在红色量子点发光层130、绿色量子点发光层140以及蓝色发光区域上制作多层蓝色发光复合层150，多层蓝色发光复合层150层叠设置。
在其中一个示例中，在制作红色量子点发光层130和绿色量子点发光层140之前，在阴极层120上的红色发光区域、绿色发光区域以及蓝色发光区域上制作电子注入层171或电子传输层172中的至少一层。
电子注入层171的材料可以是但不限于：
(1)银，镁银合金，银/镱叠层，镁银合金/镱叠层；
(2)氟化钠/镁银合金/银叠层，氟化钠/镁银合金叠层，氟化钠/银叠层，氟化钠/镁叠层；
(3)氟化钠/钡/镁银合金/银叠层，氟化钠/钡/银叠层，氟化钠/钡/镁叠层；
(4)氟化钠/镱/镁银合金/银叠层，氟化钠/镱/镁银合金叠层，氟化钠/镱/银叠层，氟化钠/镱/镁叠层；
(5)氟化锂/镁银合金叠层，氟化锂/镱/镁银合金叠层，氟化锂/镱/银叠层，氟化锂/镱/镁叠层。
其中，镁银合金中，镁和银可以选择不同的比例。
电子传输层172的材料可以是但不限于ZnO、镁掺杂ZnO、镁/锂掺杂ZnO等。
在其中一个示例中，在制作阳极层160之前，在混合发光层上制作空穴传输层173和空穴注入层174中的至少一层。
空穴传输层173可选用高透光率(如90％以上)、深HOMO能级(如HOMO能级在6eV以下)、且具有高空穴电导率(如10-2cm2/v.s以上)的材料。
空穴注入层174可选用高透光率(如90％以上)、深HOMO能级(如HOMO能级在6eV以下)的材料。
在其中一个示例中，在制作阳极层160之后，还包括在阳极层160上制作光取出层180。
在其中一个示例中，在制作红色量子点发光层130和绿色量子点发光层140之前，在阴极层120上的红色发光区域、绿色发光区域以及蓝色发光区域上制作第一电子传输层1721，在第一电子传输层1721对应蓝色发光区域的位置上制作第二电子传输层1722，第一电子传输层1721的材料为氧化锌或掺杂氧化锌，第二电子传输层1722的材料为有机材料。
在其中一个示例中，第一电子传输层1721通过脉冲光照退火工艺制作。本示例通过脉冲光照退火工艺制作氧化锌或掺杂氧化锌材质的第一电子传输层1721，相比传统高温退火有更高的电导能力，因为倒置结构中电子传输层先制作，所以相关工艺不会对后续各层带来损伤，而其优点仍得以保留。
在其中一个示例中，连接层151和蓝色有机发光层152通过蒸镀工艺或喷墨打印工艺制作。
上述发光器件100及其制作方法，混合发光层中设置了连接层151，蓝色有机发光层152与红色量子点发光层130、绿色量子点发光层140之间通过连接层151隔开，连接层151起到向两侧的量子点发光层和有机发光层传输电子和空穴的作用，量子点发光层、连接层151和有机发光层先后进行制作，避免了器件制作过程中有机发光层和量子点发光层溶剂交叉污染，能够提高发光器件100的发光效率和寿命。
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。

Claims (11)

1.一种发光器件，其特征在于，包括层叠设置的基板、阴极层、混合发光层以及阳极层；所述阴极层划分为红色发光区域、绿色发光区域以及蓝色发光区域，所述混合发光层包括红色量子点发光层、绿色量子点发光层以及蓝色发光复合层，所述红色量子点发光层设置在所述红色发光区域上，所述绿色量子点发光层设置在所述绿色发光区域上，所述蓝色发光复合层设置在所述红色量子点发光层、所述绿色量子点发光层以及所述蓝色发光区域上，所述蓝色发光复合层包括层叠设置的连接层以及蓝色有机发光层，所述蓝色发光复合层中，所述连接层设置在靠近所述基板的一侧，所述连接层包括层叠设置的N型半导体材料层和P型半导体材料层，所述N型半导体材料层设置在所述P型半导体材料层与所述蓝色有机发光层之间，所述蓝色发光复合层有多层，多层所述蓝色发光复合层层叠设置；所述阴极层与所述混合发光层之间设置有第一电子传输层和第二电子传输层，所述第一电子传输层设置在所述红色发光区域、所述绿色发光区域以及所述蓝色发光区域上，所述第二电子传输层设置在所述蓝色发光区域上，且所述第二电子传输层设置在所述连接层与所述第一电子传输层之间，所述第一电子传输层的材料为氧化锌或掺杂氧化锌，所述第一电子传输层通过脉冲光照退火工艺制作，所述第二电子传输层的材料为有机材料。
2.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述掺杂氧化锌为掺镁氧化锌或掺镁掺锂氧化锌。
3.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，所述阳极层为透明电极。
4.如权利要求1～3任一项所述的发光器件，其特征在于，所述蓝色发光复合层有2～5层。
5.如权利要求4所述的发光器件，其特征在于，所述蓝色发光复合层有2～5层。
6.如权利要求1～3任一项所述的发光器件，其特征在于，所述阴极层与所述混合发光层之间设置有电子传输层和电子注入层中的至少一层，和/或，所述阳极层与所述混合发光层之间设置有空穴传输层和空穴注入层中的至少一层。
7.如权利要求1～3任一项所述的发光器件，其特征在于，还包括光取出层，所述光取出层设置在所述阳极层上。
8.一种发光器件的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供或制作设置有阴极层的基板，所述阴极层划分为红色发光区域、绿色发光区域以及蓝色发光区域；
在所述阴极层上的所述红色发光区域、所述绿色发光区域以及所述蓝色发光区域上制作第一电子传输层，在所述第一电子传输层对应所述蓝色发光区域的位置上制作第二电子传输层，所述第一电子传输层的材料为氧化锌或掺杂氧化锌，所述第一电子传输层通过脉冲光照退火工艺制作，所述第二电子传输层的材料为有机材料；
在所述红色发光区域上制作红色量子点发光层，在所述绿色发光区域上制作绿色量子点发光层；
在所述红色量子点发光层、所述绿色量子点发光层以及所述蓝色发光区域上制作蓝色发光复合层，所述蓝色发光复合层包括层叠设置的连接层以及蓝色有机发光层，所述蓝色发光复合层中的所述连接层设置在靠近所述基板的一侧，所述连接层包括层叠设置的N型半导体材料层和P型半导体材料层，所述N型半导体材料层设置在所述P型半导体材料层与所述蓝色有机发光层之间，所述蓝色发光复合层有多层，多层所述蓝色发光复合层层叠设置；
在所述蓝色发光复合层上制作阳极层。
9.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述掺杂氧化锌为掺镁氧化锌或掺镁掺锂氧化锌。
10.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，在制作所述阳极层之后，还包括在所述阳极层上制作光取出层的步骤。
11.如权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述连接层和所述蓝色有机发光层通过蒸镀工艺或喷墨打印工艺制作。
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