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CN106159103A - 有机发光元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种有机发光元件，包括基板、第一电极层、第二电极层以及有机混合层，该第一电极层、第二电极层以及有机混合层层叠设置于该基板的一表面，该有机混合层位于第一电极层与第二电极层之间。其中，该有机混合层包括至少两层活性层，该至少两层活性层的熔点从第一电极层至第二电极层的方向依次递减。本发明还提供一种有机发光元件的制造方法。

Description

有机发光元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种有机发光元件及其制造方法。
背景技术
有机发光二极管是一种利用有机发光材料自发光的特性来达到显示效果的显示元件。其主要是由一对电极（透明阳极和金属阴极）以及一有机混合层所构成。其中，此有机混合层中含有发光材料。当电流通过透明阳极及金属阴极，使电子和电洞在发光材料内结合而产生激子，进而使发光材料发光。有机发光元件因其具有薄膜化的全固态器件、无真空腔、无液态成份、高亮度、宽视角、响应快、易于实现全彩色、低功耗、工艺比较简单、成本低等特性而被广泛的应用于液晶显示器等装置作为发光器件。有机发光元件的有机混合层包括多层堆积形成的活性层，该活性层可使用液滴成膜方式制成，然而这种液滴成膜方法由于液体表面张力的作用，在干燥过程中会使得活性层产生膜厚不均（mura）的现象。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种可解决上述问题的有机发光元件及其制造方法。
本发明提供的有机发光元件，包括基板、第一电极层、第二电极层以及有机混合层，该第一电极层、第二电极层以及有机混合层层叠设置于该基板的一表面，该有机混合层位于第一电极层与第二电极层之间。其中，该有机混合层包括至少两层活性层，该至少两层活性层的熔点从第一电极层至第二电极层的方向依次递减。
本发明提供的有机发光元件的制造方法，包括：形成第一电极层的步骤：提供一基板，并在该基板之上形成第一电极层；以及形成有机混合层的步骤：将至少两种具有不同熔点的活性层材料热熔后，依序沉积于该第一电极层的表面并冷却为固态，形成包括至少两层活性层的有机混合层；其中，该至少两层活性层中，靠近第一电极层的活性层的熔点大于远离该第一电极层的活性层的熔点。
相较于现有技术，本发明采用热熔沉积法制作有机混合层，使得该有机混合层的材料会被迅速的冷却而变为固态，其表面并不会受到液体表面张力的作用而产生膜厚不均的现象。
附图说明
图1是本发明提供的一有机发光元件的层级结构示意图。
图2是一实施例中图1所示的有机混合层的积层结构示意图。
图3是另一实施例中图1所示的有机混合层的积层结构示意图。
图4至图7为本发明实施中制造有机发光元件的步骤的示意图。
图8是一实施例中该有机发光元件省略第一电极层上方的间隔物的示意图。
主要元件符号说明
有机发光元件 100
基板 10
第一电极层 11
电极单元 110
绝缘体 111
第二电极层 12
有机混合层 13
有机发光单元 130
电洞传输层 131
发光层 132
电子注入层 133
电子传输层 134
电洞注入层 135
加热装置 200
第一材料 300
第二材料 400
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，图1是本发明较佳实施方式提供的有机发光元件100的层级结构示意图。该有机发光元件100可用于液晶显示装置作为发光元件。该有机发光元件100包括基板10、第一电极层11、第二电极层12以及位于该第一电极层11和第二电极层12之间的有机混合层13。
于本实施例中，该基板10为透明基板。该透明基板可以是，但不限于，玻璃基板、塑料基板或柔性（Flexible）基板等。若为塑料基板或柔性基板，其可以是聚碳酸酯（Polycarbonate，PC）基板、聚酯（Polyester，PET）基板、环烯共聚物（Cyclic olefin copolymer，COC）基板、金属铬合物基材-环烯共聚物（metallocene-based cyclic olefincopolymer，mCOC）基板等。若为玻璃基板，可以是一薄型玻璃（Thin Glass）基板。
所述第一电极层11作为有机发光元件100的阳极，其为一透明电极层。该第一电极层11用于有效率地将电洞注入有机混合层13中。优选地，该第一电极层11的材料为透明导电材料，例如铟锡氧化物（Indium Tin Oxide，ITO）。此外，该第一电极层11的材料也可以是铟锌氧化物（Indium Zinc Oxide，IZO）、铝锌氧化物（Aluminum Zinc Oxide，AZO）、透明导电膜，或其它类似透明导电材料。该第一电极层11由多个间隔设置的电极单元110以及多个间隔设置的绝缘体111组成。该绝缘体111位于相邻两个电极单元110之间以将该相邻两个电极单元110绝缘隔离。
所述第二电极层12作为有机发光元件100的阴极，其可由金属材料制成。该第二电极层12用于有效率地将电子注入所述有机混合层13。优选地，本实施例中，第二电极层12的材料可以是，但不限于，铝（Al）、钙（Ca）、镁（Mg）、铟（In）、锡（Sn）、锰（Mn）、银（Ag）、金（Au）及含镁的合金（例如镁银合金、镁铟合金、镁锡合金、镁锑合金及镁碲合金）等。
所述有机混合层13由多个间隔设置的有机发光单元130组成，每个有机发光单元130对应设置于一电极单元110临近第二电极层12的一表面。此外，本实施例中，于所述绝缘体111的上方，该有机发光元件100还包括多个间隔物14，该间隔物14位于相邻两个有机发光单元130之间以间隔该两个有机发光单元130。本实施例中，该有机混合层13的有机发光单元130可以包括红色发光单元（R）、绿色发光单元（G）、以及蓝色发光单元（B）。如此，该有机发光元件100在应用于液晶显示器时，可实现液晶显示器的全彩显示。
此外，本实施例中，所述有机混合层13具有光电特性，其在阴极和阳极的相互作用下实现发光。该有机混合层13包括至少两层依序堆积形成的活性层。例如图2所示，为一实施例中该有机混合层13的积层结构示意图。图2中，该有机混合层13包括依次沉积于第一电极层11表面上的电洞传输层131以及发光层132（Emitting Layer，EML）。该电洞传输层131与发光层132分别由具有不同熔点的材料形成。且，靠近第一电极层11的电洞传输层131的熔点大于远离基板10的发光层132的熔点。优选地，该有机混合层13的至少两层活性层的材料优选为脂肪酸类化合物材料，例如树脂材料，且其熔点为90度至130度。
在其它实施例中，所述有机混合层13除上述电洞传输层131以及发光层132之外，还可包括其它活性层。例如图3所示，是另一实施例中所述有机混合层13的积层结构示意图。该实施例中，该有机混合层13还包括一电子注入层133、一电子传输层134以及一电洞注入层135。其中，该电子注入层133位于发光层132与电子传输层134之间，该电子传输层134位于电子注入层133与第二电极层12之间，该电洞注入层135位于电洞传输层131与第一电极层11之间。该电洞注入层135、电洞传输层131、发光层132、电子注入层133以及电子传输层134依序沉积于第一电极层11的一表面。同时，该电洞注入层135、电洞传输层131、发光层132、电子注入层133以及电子传输层134分别由具有不同熔点的材料形成。且，该电洞注入层135、电洞传输层131、发光层132、电子注入层133以及电子传输层134等五层活性层的熔点从第一电极层11至第二电极层12的方向依次递减。例如，该电洞注入层135的熔点为125度至130度，该电洞传输层的熔点为115度至120度，该发光层132的熔点为110度至115度，该电子注入层133的熔点为100度至105度，该电子传输层134的熔点为90度至95度。
该有机发光元件100还包括一保护层15，位于第二电极层12上方，其可用于封装有机发光元件100以达到保护的作用。
操作时，第一电极层11和第二电极层12被施加电压，当第一电极层11（阳极）的电洞通过电洞注入层135以及电洞传输层131进入发光层132，第二电极层12（阴极）的电子通过电子传输层134以及电子注入层133进入发光层132，该电子和电洞在发光层132结合时，激发有机材料而发光，从而实现有机发光元件100的发光功能。
请参阅图4至图7，图4至图7为本发明实施中制造有机发光元件100的步骤示意图。
首先，请参图4，在一基板10之上形成第一电极层11。该第一电极层11包括多个间隔排列的电极单元110以及多个绝缘体111。该绝缘体111位于相邻两个电极单元110之间以将该相邻两个电极单元110绝缘隔离。然后，在绝缘体111远离基板10的一表面形成间隔物14。
然后，将至少两种具有不同熔点的活性层材料热熔后，依序沉积于所述第一电极层11的表面，形成所述有机混合层13。其中，该活性层材料在常温（室温）下位固态，加热后可变为液态。该活性层材料优选为脂肪酸类化合物，例如有机固体树脂材料。该有机混合层13中位于下方（靠近第一电极层11的方向）的活性层材料的熔点大于位于上方（远离该第一电极层11的方向）的活性层的熔点。下面以该有机混合层13包括一电洞传输层131以及一发光层132为例说明该有机混合层13的制作流程。
首先，如图5所示，使用一加热装置200对用于制作所述电洞传输层131的第一材料300加热至第一温度，使该第一材料300从固态变为液态，然后将该第一材料300沉积于第一电极层11的表面。该加热后的第一材料300在接触到第一电极层11的表面后，自然冷却并由液态变为固态，进而形成位于第一电极层11表面的电洞传输层131。本实施例中，该第一温度大于或等于该第一材料300的熔点。该加热装置200可以是一油墨喷射（inkjet）装置。
然后，如图6所示，使用所述加热装置200对用于制作所述发光层132的第二材料400加热至第二温度，使该第二材料400从固态变为液态，然后将该第二材料400沉积于所述电洞传输层131的表面。该加热后的第二材料400在接触到电洞传输层131的表面后，自然冷却并由液态变为固态，进而形成位于该电洞传输层131表面的该发光层132。本实施例中，该第二温度大于或等于该第二材料400的熔点，且该第二温度小于所述第一材料300的熔点。如此，由于该第二材料400仅被加热至小于所述第一材料300的熔点的第二温度，当该第二材料400接触到电洞传输层131的表面时，该电洞传输层131并不会被熔解。因此，制作发光层132的过程并不会对先前沉积好的电洞传输层131造成影响。
在所述有机混合层13包括其它更多活性层（例如，电洞注入层135、电子注入层133以及电子传输层134）时，该等活性层的制作方法与上述电洞传输层131以及发光层132的方法相同，此处不再一一赘述。
例如图7所示，在形成有机混合层13之后，依序在该有机混合层13的上方形成第二电极层12（阴极）以及位于该第二电极层12表面的保护层15，进而形成有机发光元件100。
另外，由于使用固体材料制作所述有机混合层13，在其它实施例中，所述间隔物14也可省略。省略后形成的有机发光元件100如图8所示。
综上所述，本实施例采用热熔沉积法制作的有机混合层13，使得该有机混合层13的材料会被迅速的冷却而变为固态，其表面并不会受到液体表面张力的作用而产生膜厚不均的现象。同时，由于该有机混合层13不同活性层的熔点不同，在后沉积的活性层并不会对在前形成的活性层造成影响。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种有机发光元件，包括基板、第一电极层、第二电极层以及有机混合层，该第一电极层、第二电极层以及有机混合层层叠设置于该基板的一表面，该有机混合层位于第一电极层与第二电极层之间，该第一电极层为阳极，该第二电极层为阴极，其特征在于，该有机混合层包括至少两层活性层，其中，该至少两层活性层的熔点从第一电极层至第二电极层的方向依次递减。
2.根据权利要求1所述的有机发光元件，其特征在于，所述有机混合层包括依次沉积于第一电极层表面上的电洞传输层以及发光层，该电洞传输层与发光层分别由具有不同熔点的材料形成，其中，该电洞传输层的熔点大于该发光层的熔点。
3.根据权利要求1所述的有机发光元件，其特征在于，所述有机混合层包括依次形成于第一电极层表面的电洞注入层、电洞传输层、发光层、电子注入层以及电子传输层。
4.根据权利要求1所述的有机发光元件，其特征在于，所述有机混合层的材料为脂肪酸类化合物。
5.根据权利要求4所述的有机发光元件，其特征在于，所述有机混合层的材料为常温下为固态的树脂材料。
6.根据权利要求1所述的有机发光元件，其特征在于，该至少两层活性层的熔点为90度至130度。
7.一种有机化发光元件的制造方法，其特征在于，该方法包括：
形成第一电极层的步骤：提供一基板，并在该基板之上形成第一电极层；以及
形成有机混合层的步骤：将至少两种具有不同熔点的活性层材料热熔后，依序沉积于该第一电极层的表面并冷却为固态，形成包括至少两层活性层的有机混合层；其中，该至少两层活性层中，靠近第一电极层的活性层的熔点大于远离该第一电极层的活性层的熔点。
8.根据权利要求7所述的有机发光元件的制造方法，其特征在于，该方法还包括：依序在该有机混合层的上方形成第二电极层以及位于该第二电极层表面的保护层，形成该有机发光元件。
9.根据权利要求7所述的有机发光元件的制造方法，其特征在于，所述有机混合层的至少两层活性层包括一电洞传输层以及一发光层，所述形成有机混合层的步骤包括：
使用一加热装置对用于制作该电洞传输层的第一材料加热至第一温度，使该第一材料从固态变为液态，然后将该液态的第一材料沉积于第一电极层表面并冷却为固态；
使用所述加热装置对用于制作所述发光层的第二材料加热至第二温度，使该第二材料从固态变为液态，然后将该液态的第二材料沉积于所述电洞传输层的表面并冷却固态；
其中，该第一温度大于或等于该第一材料的熔点，该第二温度大于或等于该第二材料的熔点，且该第二温度小于所述第一材料的熔点。
10.根据权利要求7所述的有机发光元件的制造方法，其特征在于，所述有机混合层的材料为脂肪酸类化合物。
11.根据权利要求10所述的有机发光元件的制造方法，其特征在于，所述有机混合层的材料为常温下为固态的树脂材料。
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