有机发光二极管及其制作方法、像素结构及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种有机发光二极管，包括依次叠层设置的阳极、空穴注入层、有机发光层、电子传输层和阴极；空穴注入层的功函数与有机发光层的最高占有轨道能级相匹配。本发明专利技术还公开了一种像素结构，包括依次排列的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，每一种颜色的子像素包括依次叠层设置的阳极、空穴注入层、有机发光层、电子传输层和阴极；在每一种颜色子像素中，空穴注入层的功函数与有机发光层的最高占有轨道能级均相匹配。本发明专利技术提供的有机发光二极管及像素结构在制作过程中通过合理选择材料及打印工艺，实现了空穴注入层的材料的功函数与有机发光层的材料的最高占有轨道能级相匹配，使得该有机发光二极管以及像素结构能实现优异的发光性能。

【技术实现步骤摘要】
有机发光二极管及其制作方法、像素结构及其制作方法
本专利技术属于发光二极管
，具体来讲，涉及一种有机发光二极管及其制作方法、以及一种像素结构及其制作方法。
技术介绍
有机发光二极管(OLED)因其自发光、高对比度、低功耗、广视角、响应时间短、可制备柔性器件等诸多优点，被认为是取代液晶显示(LCD)的第三代显示技术。OLED是一种具有“三明治”结构的叠层电致发光器件，其结构一般包括阳极、空穴注入(传输)层、有机发光层、电子传输层和阴极。其中，空穴注入层与有机发光层之间的能级差决定了空穴注入的难度。一般地，空穴注入层材料的功函数与有机发光层材料的最高占有轨道能级差愈小，则二者的能级愈加匹配，空穴注入就愈加容易，器件性能就相对愈好。近年来，被广泛使用的OLED空穴注入层材料是聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(简称PEDOT:PSS)，其功函数最高可达5.2eV，水平电导率可达130S/cm。但是，对于最高占有轨道(HOMO)能级较深(一般指HOMO能级在5.5eV～6.2eV)的有机发光层材料来说，PEDOT:PSS与它们相对较大的能级差会极大阻碍空穴的有效注入。同时，在制备RGB多色像素阵列的有机发光层时，传统的旋涂法制备的PEDOT:PSS薄膜在大面积旋涂时会出现像素坑内膜厚不均匀的问题，造成显示像素发光不均匀，而且旋涂法也无法用于制备RGB多色像素阵列的有机发光层。
技术实现思路
为解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种有机发光二极管及其制作方法、以及一种像素结构及其制备方法，该有机发光二极管通过控制制备工艺从而在阳极上沉积新型材料作为空穴注入层，满足了空穴注入层的材料的功函数与有机发光层的材料的最高占有轨道能级相互匹配；同时，该像素结构通过合理的选择材料及工艺控制从而满足了每一种颜色的子像素坑中空穴注入层的材料的功函数与其对应的有机发光层的材料的最高占有轨道能级均相互匹配，有效提高了有机发光二极管以及像素结构的发光光效。为了达到上述专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：一种有机发光二极管，包括依次叠层设置的阳极、空穴注入层、有机发光层、电子传输层和阴极；所述空穴注入层的材料的功函数与所述有机发光层的材料的最高占有轨道能级相匹配；其中，所述有机发光层的材料为聚合物发光材料或分子量不超过1000的有机小分子发光材料。进一步地，所述有机发光层的材料的最高占有轨道能级为5.5eV～6.2eV，所述空穴注入层的材料的功函数为5.5eV～6.0eV。进一步地，所述空穴注入层的材料为聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸-全氟化离子交联聚合物。进一步地，在所述聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸-全氟化离子交联聚合物中，三种单体聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸和全氟化离子交联聚合物的质量之比为1:6:1～30。进一步地，所述有机发光层的材料选自4,4'-二(9-咔唑)联苯:乙酰丙酮酸二(2-苯基苯并噻唑-C2,N)合铱、聚[2-(4-(3',7'-二甲基辛氧基)-苯基)-对苯撑乙烯]、4,4'-二(9-咔唑)联苯:三(1-苯基异喹啉-C2,N)合铱、4,4'-二(9-咔唑)联苯:三(2-苯基吡啶-C2,N)合铱、4,4'-二(9-咔唑)联苯:双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱中的任意一种。进一步地，当所述有机发光层的材料选自4,4'-二(9-咔唑)联苯:乙酰丙酮酸二(2-苯基苯并噻唑-C2,N)合铱、4,4'-二(9-咔唑)联苯:三(1-苯基异喹啉-C2,N)合铱、4,4'-二(9-咔唑)联苯:三(2-苯基吡啶-C2,N)合铱、4,4'-二(9-咔唑)联苯:双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱中的任意一种时，在所述聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸-全氟化离子交联聚合物中，三种单体聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸和全氟化离子交联聚合物的质量之比为1:6:25.4；当所述有机发光层的材料为聚[2-(4-(3',7'-二甲基辛氧基)-苯基)-对苯撑乙烯]，在所述聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸-全氟化离子交联聚合物中，三种单体聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸和全氟化离子交联聚合物的质量之比为1:6:1.6。本专利技术的另一目的在于提供一种如上任一所述的有机发光二极管的制作方法，包括：在基板上制作阳极；按照远离所述阳极的方向，在所述阳极上依次打印空穴注入层和有机发光层；按照远离所述阳极的方向，在所述有机发光层上依次制作电子传输层和阴极。进一步地，采用气溶胶打印工艺或喷墨打印工艺，在所述阳极上依次打印所述空穴注入层和所述有机发光层。本专利技术的另一目的还在于提供一种像素结构，包括依次排列的红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素，每一种颜色的子像素分别包括依次叠层设置的阳极、空穴注入层、有机发光层、电子传输层和阴极；在每一种颜色的子像素中，空穴注入层的材料的功函数与有机发光层的材料的最高占有轨道能级相匹配；其中，在所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素中，有机发光层的材料均选自聚合物发光材料或分子量不超过1000的小分子发光材料。进一步地，在所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素中，所述有机发光层的材料的最高占有轨道能级均为5.5eV～6.2eV，所述空穴注入层的材料的功函数均为5.5eV～6.0eV。进一步地，在所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素中，空穴注入层的材料均为聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸-全氟化离子交联聚合物。进一步地，在所述红色子像素中，有机发光层的材料为4,4'-二(9-咔唑)联苯:三(1-苯基异喹啉-C2,N)合铱；在所述绿色子像素中，有机发光层的材料为4,4'-二(9-咔唑)联苯:三(2-苯基吡啶-C2,N)合铱；在所述蓝色子像素中，有机发光层的材料为4,4'-二(9-咔唑)联苯:双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱；在所述红色子像素、所述绿色子像素和所述蓝色子像素中，空穴注入层的材料均为聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸-全氟化离子交联聚合物，且三种单体聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸和全氟化离子交联聚合物的质量之比为1:6:25.4。本专利技术的另一目的还在于提供一种如上任一所述的像素结构的制作方法，包括：在基板上制作阳极，形成阳极电极基板；在所述阳极电极基板上制作像素界定层；其中，所述像素界定层形成若干红色子像素坑、绿色子像素坑和蓝色子像素坑；按照远离阳极的方向，在每一种颜色的子像素坑中的阳极上打印空穴注入层；在每一种颜色的子像素坑中，按照该子像素坑对应的子像素的颜色分别在该子像素坑中的空穴注入层上打印有机发光层；在每一种颜色的子像素坑的有机发光层上、每一种颜色的子像素坑的内壁上、及所述像素界定层的表面上依次制作电子传输层和阴极。进一步地，采用气溶胶打印工艺或喷墨打印工艺，在每一种颜色的子像素坑中打印所述空穴注入层，再在所述空穴注入层上按照该子像素坑对应的子像素的颜色分别打印所述有机发光层。本专利技术的有益效果：(1)本专利技术提供了一种全新的有机发光二极管的结构，通过合理选择材料可使该有机发光二极管中空穴注入层的材料的功函数与有机发光层的材料的最高占有轨道能级本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机发光二极管，包括依次叠层设置的阳极、空穴注入层、有机发光层、电子传输层和阴极；其特征在于，所述空穴注入层的材料的功函数与所述有机发光层的材料的最高占有轨道能级相匹配；其中，所述有机发光层的材料为聚合物发光材料或分子量不超过1000的有机小分子发光材料。

【技术特征摘要】
1.一种有机发光二极管，包括依次叠层设置的阳极、空穴注入层、有机发光层、电子传输层和阴极；其特征在于，所述空穴注入层的材料的功函数与所述有机发光层的材料的最高占有轨道能级相匹配；其中，所述有机发光层的材料为聚合物发光材料或分子量不超过1000的有机小分子发光材料。2.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其特征在于，所述有机发光层的材料的最高占有轨道能级为5.5eV～6.2eV，所述空穴注入层的材料的功函数为5.5eV～6.0eV。3.根据权利要求2所述的有机发光二极管，其特征在于，所述空穴注入层的材料为聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸-全氟化离子交联聚合物。4.根据权利要求3所述的有机发光二极管，其特征在于，在所述聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸-全氟化离子交联聚合物中，三种单体聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸和全氟化离子交联聚合物的质量之比为1:6:1～30。5.根据权利要求4所述的有机发光二极管，其特征在于，所述有机发光层的材料选自4,4'-二(9-咔唑)联苯:乙酰丙酮酸二(2-苯基苯并噻唑-C2,N)合铱、聚[2-(4-(3',7'-二甲基辛氧基)-苯基)-对苯撑乙烯]、4,4'-二(9-咔唑)联苯:三(1-苯基异喹啉-C2,N)合铱、4,4'-二(9-咔唑)联苯:三(2-苯基吡啶-C2,N)合铱、4,4'-二(9-咔唑)联苯:双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱中的任意一种。6.根据权利要求5所述的有机发光二极管，其特征在于，当所述有机发光层的材料选自4,4'-二(9-咔唑)联苯:乙酰丙酮酸二(2-苯基苯并噻唑-C2,N)合铱、4,4'-二(9-咔唑)联苯:三(1-苯基异喹啉-C2,N)合铱、4,4'-二(9-咔唑)联苯:三(2-苯基吡啶-C2,N)合铱、4,4'-二(9-咔唑)联苯:双(4,6-二氟苯基吡啶-N,C2)吡啶甲酰合铱中的任意一种时，在所述聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸-全氟化离子交联聚合物中，三种单体聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸和全氟化离子交联聚合物的质量之比为1:6:25.4；当所述有机发光层的材料为聚[2-(4-(3',7'-二甲基辛氧基)-苯基)-对苯撑乙烯]，在所述聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸-全氟化离子交联聚合物中，三种单体聚(3,4-乙撑二氧噻吩)、聚苯乙烯磺酸和全氟化离子交联聚合物的质量之比为1:6:1.6。7.一种如权利要求1-6任一所述的有机发光二极管的制作方法，其特征在于，包括：在基板上制作阳极；按照远离所述阳极的方向，在所述阳极上依次打印空穴注入层和有机发光层；按照远离所述阳极的方向，在所述有机发光层上依次制作电子传...

【专利技术属性】
技术研发人员：张东煜，陈文斌，苏文明，郭文瑞，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏,32