一种电致发光器件及其制备方法、显示装置、照明设备

技术领域

本申请涉及显示技术领域，尤其涉及一种电致发光器件及其制备方法、显示装置、照明设备。

背景技术

有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)因具有轻薄、高对比度、可弯曲、响应时间短等优点，被广泛应用于显示技术中。

在有机发光二极管器件中，最高占据分子轨道(HOMO)等能级是非常重要的参数。各功能层间的能级匹配情况极大地影响载流子注入和传输，进而影响有机发光二极管器件效率和寿命。现有技术中，有机发光二极管器件中的空穴传输层的HOMO能级固定，影响载流子传输，影响有机发光二极管器件效率和寿命。

发明内容

本申请实施例提供了一种电致发光器件及其制备方法、显示装置、照明设备，用以提高有机发光二极管器件效率和寿命。

本申请实施例提供的一种电致发光器件，电致发光器件包括：叠层设置的阳极、空穴传输层、发光层、阴极；

空穴传输层包括至少两种空穴传输材料，不同种空穴传输材料的最高占据分子轨道能级不相同，且在阳极指向发光层的方向上空穴传输层的最高占据分子轨道能级逐渐减小。

在一些实施例中，空穴传输层包括：第一空穴传输材料和第二空穴传输材料；

第一空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大于第二空穴传输材料的最高占据分子轨道能级；

在阳极指向发光层的方向上，第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例逐渐减小。

在一些实施例中，第一空穴传输材料在空穴传输层靠近阳极一侧的表面的百分比，大于第一空穴传输材料在空穴传输层背离阳极一侧的表面的百分比。

在一些实施例中，空穴传输层的厚度大于等于90纳米且小于等于120纳米；

第一空穴传输材料的百分比大于第二空穴传输材料的百分比的空穴传输层的厚度范围大于等于40纳米且小于等于65纳米；

第一空穴传输材料的百分比小于第二空穴传输材料的百分比的空穴传输层的厚度范围大于等于40纳米且小于等于65纳米。

在一些实施例中，第一空穴传输材料在空穴传输层靠近阳极一侧的表面的百分比大于等于90％且小于等于100％；

第一空穴传输材料在空穴传输层背离阳极一侧的表面的百分比大于等于5％且小于等于30％。

在一些实施例中，空穴传输层靠近阳极一侧的表面的厚度占空穴传输层总厚度的5％的区域，第一空穴传输材料的百分比大于等于90％且小于等于100％；

空穴传输层背离阳极一侧的表面的厚度占空穴传输层总厚度的5％的区域，第一空穴传输材料的百分比大于等于5％且小于等于30％。

在一些实施例中，空穴传输层靠近阳极一侧的表面的最高占据分子轨道能级等于阳极的最高占据分子轨道能级。

在一些实施例中，电致发光器件还包括位于空穴传输层和发光层之间的空穴缓冲层；

空穴传输层靠近空穴缓冲层一侧的表面的最高占据分子轨道能级等于空穴缓冲层的最高占据分子轨道能级。

在一些实施例中，在阳极指向发光层的方向上，第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例呈直线型逐渐减小。

本申请实施例提供的一种电致发光器件的制备方法，包括：

提供衬底；

在衬底上形成叠层设置的阳极、空穴传输层、发光层、阴极；其中，空穴传输层包括至少两种空穴传输材料，不同种空穴传输材料的最高占据分子轨道能级不相同，且在阳极指向发光层的方向上空穴传输层的最高占据分子轨道能级逐渐减小。

在一些实施例中，空穴传输层包括：第一空穴传输材料和第二空穴传输材料，形成空穴传输层具体包括：

采用点源蒸镀工艺，调节第一空穴传输材料的点源的蒸镀速率逐渐减小，以及调节第二空穴传输材料的点源的蒸镀速率逐渐增大，以使在阳极指向发光层的方向上，第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例逐渐减小。

在一些实施例中，空穴传输层包括：第一空穴传输材料和第二空穴传输材料，形成空穴传输层具体包括：

采用线源蒸镀工艺，调节第一空穴传输材料的线源的扫描速率逐渐减小，以及条件第二空穴传输材料的线源的扫描速率逐渐增大，以使在阳极指向发光层的方向上，第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例逐渐减小。

本申请实施例提供的一种显示装置，包括本申请实施例提供的电致发光器件。

本申请实施例提供的一种照明设备，包括本申请实施例提供的电致发光器件。

本申请实施例提供的电致发光器件及其制备方法、显示装置、照明设备，空穴传输层包括至少两种材料，且不同空穴传输材料的HOMO能级不相同，沿阳极指向发光层方向上，HOMO能级逐渐减小。即空穴传输层的HOMO能级在阳极指向发光层的方向上逐渐发生变化，可以降低空穴传输难度，提高空穴注入以及传输效率，从而可以提高电致发光器件的发光效率和寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电致发光器件的结构及部分膜层能级关系示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电致发光器件的与驻波的示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种电致发光器件的结构及部分膜层能级关系示意图；

图4为本申请实施例提供的又一种电致发光器件的结构及部分膜层能级关系示意图；

图5为本申请实施例提供的不同空穴传输层的电压(V)-电流密度(J)关系曲线图；

图6为本申请实施例提供的不同空穴传输层的电压(V)-电流密度(J)关系曲线图；

图7为本申请实施例提供的一种电致发光器件的制备方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例的附图，对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本申请的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本申请内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。

本申请实施例提供了本申请实施例提供的一种电致发光器件，如图1所示，电致发光器件包括：叠层设置的阳极1、空穴传输层2、发光层3、阴极4；

空穴传输层2包括至少两种空穴传输材料，不同种空穴传输材料的最高占据分子轨道能级不相同，且在阳极1指向发光层3的方向上空穴传输层2的最高占据分子轨道(Highest Occupied Molecular，HOMO)能级8逐渐减小。

本申请实施例提供的电致发光器件，空穴传输层包括至少两种材料，且不同空穴传输材料的HOMO能级不相同，沿阳极指向发光层方向上，HOMO能级逐渐减小。即空穴传输层的HOMO能级在阳极指向发光层的方向上逐渐发生变化，可以降低空穴传输难度，提高空穴注入以及传输效率，可以改善电致发光器件的载流子平衡，从而可以提高电致发光器件的发光效率和寿命。

具体实施时，电致发光器件可以是有机发光二极管器件或量子点发光二极管器件。

需要说明的是，图1中以电致发光器件为单节点叠层器件为例进行距离说明。在具体实施时，电致发光器件也可以为零节点或多节点叠层器件。接下来对节点的概念进行说明：光是电磁波(横波)，为了使电致发光器件更多地发射特定波长的光，需要通过设计使得电致发光器件结构与该波长的光发生共振能量转移，即把电致发光器件设计成一个谐振腔(微腔)，如图2所示，使特定波长的光在该谐振腔中形成驻波，且发光层3位于驻波的波腹附近。其中驻波的波节也是驻波的节点，图2中电致发光器件谐振腔形成的驻波节点为单节点，则电致发光器件为单节点叠层器件。

在一些实施例中，空穴传输层包括：第一空穴传输材料和第二空穴传输材料；

第一空穴传输材料的HOMO能级大于第二空穴传输材料的HOMO能级；

在阳极指向发光层的方向上，第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例逐渐减小。

即在阳极指向发光层的方向上，电致发光器件的空穴传输层不同截面第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例不相同。从而在阳极指向发光层的方向上，空穴传输层不同截面的HOMO能级也不相同。由于第一空穴传输材料的最高占据分子轨道能级大于第二空穴传输材料的最高占据分子轨道能级，且在阳极指向发光层的方向上第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例逐渐减小，相应的可以使得沿阳极指向发光层方向上，空穴传输层的HOMO能级逐渐减小。

在一些实施例中，第一空穴传输材料在空穴传输层靠近阳极一侧的表面的百分比，大于第一空穴传输材料在空穴传输层背离阳极一侧的表面的百分比。

在一些实施例中，第一空穴传输材料在空穴传输层靠近阳极一侧的表面的百分比大于等于90％且小于等于100％；

第一空穴传输材料在空穴传输层背离阳极一侧的表面的百分比大于等于5％且小于等于30％。

在一些实施例中，空穴传输层靠近阳极一侧的表面例如可以是空穴传输层靠近阳极一侧的厚度占空穴传输层总厚度的5％的区域。空穴传输层背离阳极一侧的表面例如可以是空穴传输层靠近阳极一侧的厚度占空穴传输层总厚度的5％的区域。即空穴传输层靠近阳极一侧的表面的厚度占空穴传输层总厚度的5％的区域，第一空穴传输材料的百分比大于等于90％且小于等于100％；空穴传输层背离阳极一侧的表面的厚度占空穴传输层总厚度的5％的区域，第一空穴传输材料的百分比大于等于5％且小于等于30％。

在一些实施例中，空穴传输层的厚度大于等于30纳米且小于或等于210纳米。

需要说明的是，在具体实施时，空穴传输层的厚度可以根据电致发光器件的实际结构进行选择。当电致发光器件为单节点叠层器件时，在一些实施例中，空穴传输层的厚度大于等于90纳米且小于等于120纳米。第一空穴传输材料的百分比大于第二空穴传输材料的百分比的空穴传输层的厚度范围大于等于40纳米且小于等于65纳米；第一空穴传输材料的百分比小于第二空穴传输材料的百分比的空穴传输层的厚度范围大于等于40纳米且小于等于65纳米。

需要说明的是，第一空穴传输材料的百分比大于第二空穴传输材料的百分比的空穴传输层的厚度范围以及第一空穴传输材料的百分比小于第二空穴传输材料的百分比的空穴传输层的厚度范围，可以根据空穴传输层的实际厚度以及具体的空穴传输材料进行实际选择。

在一些实施例中，如图1所示，空穴传输层靠近阳极一侧的表面的HOMO能级8等于阳极的HOMO能级7。

这样可以进一步降低阳极与空穴传输层之间的空穴传输难度，提高空穴传输层的空穴注入及传输效率，从而提高电致发光器件的发光效率和寿命。

在一些实施例中，如图1所示，电致发光器件还包括位于空穴传输层2和发光层3之间的空穴缓冲层5；

空穴传输层2靠近空穴缓冲层5一侧的表面的HOMO能级8等于空穴缓冲层5的HOMO能级9。

从而可以进一步降低空穴缓冲层和空穴传输层之间的空穴传输难度，提高空穴传输层的空穴注入及传输效率，改善电致发光器件的载流子平衡，从而提高电致发光器件的发光效率和寿命。

需要说明的是，图1中仅是对阳极的HOMO能级7、空穴传输层2的HOMO能级8以及空穴缓冲层5的HOMO能级9之间的关系进行示意。阳极的HOMO能级7、空穴传输层2的HOMO能级8以及空穴缓冲层5的HOMO能级9的实际数值可以根据需要进行选择。

在一些实施例中，在阳极指向发光层的方向上，第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例呈直线型逐渐减小。从而，如图1所示，在阳极1指向发光层3的方向上，空穴传输层2的HOMO能级8呈直线型逐渐减小，即使得空穴传输层的HOMO能级均匀减小，从而可以进一步降低阳极、空穴缓冲层以及空穴传输层之间的空穴传输难度，提高空穴传输层的空穴注入及传输效率，改善电致发光器件的载流子平衡，从而提高电致发光器件的发光效率和寿命。

当然，在一些实施例中，在阳极指向发光层的方向上，第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例也可以呈曲线型减小。相应的，在阳极指向发光层的方向上，空穴传输层的HOMO能级也呈曲线型减小。例如，在阳极指向发光层的方向上，第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例曲线呈向发光层方向凸起的曲线型减小，相应的如图3所示，空穴传输层的HOMO能级8呈向发光层方向凸起的曲线型减小；或在阳极指向发光层的方向上，第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例曲线也可以呈向阳极方向凸起的曲线型减小，相应的如图4所示，空穴传输层的HOMO能级8呈向阳极方向凸起的曲线型减小。

在一些实施例中，如图1～4所示，电致发光器件还包括：位于发光层3和阴极4之间的电子传输层6。

接下来，以空穴传输层包括第一空穴传输材料和第二空穴传输材料两种材料为例，对空穴传输层的HOMO能级进行举例说明；其中，第一空穴传输材料的HOMO能级为-5.31电子伏特(eV)，第二空穴传输材料的HOMO能级为-5.73eV；第一空穴传输材料和第二空穴传输材料两种材料不同比例对应的HOMO能级绝对值如表一所示。其中，序号1为空穴传输层仅包括第一空穴传输材料，序号2～6为空穴传输层包括第一空穴传输材料和第二空穴传输材料两种材料，第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例不同时，空穴传输层HOMO能级绝对值也不同。

表一

接下来对本申请实施例提供的电致发光器件的性能进行举例说明。当空穴传输层各截面的HOMO能级均相同时，不同空穴传输层的电压(V)-电流密度(J)关系曲线如图5所示。从图5中可以得出，相同电压HOMO能级值为5.25ev时空穴传输层的电流密度较高，电致发光器件的发光效率较高。各截面的HOMO能级均为5.25ev的空穴传输层以及在阳极指向发光层的方向上第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例逐渐减小的空穴传输层的电压(V)-电流密度(J)关系曲线如图6所示，其中，从图6中可以得出，相同电压，第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例逐渐减小的空穴传输层的电流密度高于各截面的HOMO能级均相同的空穴传输层的电流密度，即空穴传输层包括第一一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例逐渐减小的电致发光器件的发光效率较高。

在一些实施例中，空穴传输材料可以为一些含有芳胺、呋喃、噻吩和咔唑等给电子基团的有机材料，例如为N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4-4′-二胺(NPB)、4,4',4'-三(N-3-甲基苯基-N-苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、2,4,6-三(联苯基)-1,3,5-三嗪(T2T)、3,6-双(N-苯基咔唑-3-基)-N-苯基咔唑(TrisPCZ)、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯胺(TCTA)、N，N′-双(1-奈基)-N，N′-二苯基-1，1′-二苯基-4，4′-二胺(NPD)、4,4'-环己基二[N,N-二(4-甲基苯基)苯胺](TAPC)等。

在一些实施例中，电致发光器件还可以包括位于电子传输层和发光层之间的空穴阻挡层。

在一些实施例中，阳极的材料例如包括氧化铟锡，空穴缓冲层的材料例如包括TAPC，靠近阳极一侧的发光层的材料例如包括3,3-二(咔唑基)联苯；3,3'-双(N-咔唑)-1,1'-联苯；3,3'-二(N-咔唑基)-1,1'-联苯(mCBP)，靠近阴极一侧的发光层的材料例如包括铱(邻苯二甲酸酯)

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种电致发光器件的制备方法，如图7所示，包括：

S101、提供衬底；

S102、在衬底上形成叠层设置的阳极、空穴传输层、发光层、阴极；其中，空穴传输层包括至少两种空穴传输材料，不同种空穴传输材料的最高占据分子轨道能级不相同，且在阳极指向发光层的方向上空穴传输层的最高占据分子轨道能级逐渐减小。

本申请实施例提供的电致发光器件的制备方法，空穴传输层包括至少两种材料，且不同空穴传输材料的HOMO能级不相同，沿阳极指向发光层方向上，HOMO能级逐渐减小。即空穴传输层的HOMO能级在阳极指向发光层的方向上逐渐发生变化，可以降低空穴传输难度，提高空穴传输层的空穴注入及传输效率，改善电致发光器件的载流子平衡，从而可以提高电致发光器件的发光效率和寿命。

在具体实施时，本申请实施例提供的电致发光器件的制备方法还包括形成空穴缓冲层以及电子传输层的步骤。例如可以在衬底上依次形成阳极、空穴传输层、空穴缓冲层、发光层、电子传输层、阴极。

在一些实施例中，空穴传输层包括：第一空穴传输材料和第二空穴传输材料，形成空穴传输层具体包括：

采用点源蒸镀工艺，调节第一空穴传输材料的点源的蒸镀速率逐渐减小，以及调节第二空穴传输材料的点源的蒸镀速率逐渐增大，以使在阳极指向发光层的方向上，第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例逐渐减小。

需要说明的是，采用点源蒸镀工艺时，点源固定，通过调节第一空穴传输材料的点源的蒸镀速率以及第二空穴传输材料的点源的蒸镀速率，可以实现在垂直于衬底方向上，不同位置空穴传输层中第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例不同，从而实现不同位置空穴传输层HOMO能级不同。在具体实施时，例如在阳极背离衬底一侧，首先调节第一空穴传输材料的点源的蒸镀速率为快速，同时调节第二空穴传输材料的点源的蒸镀速率为慢速，即在阳极与空穴传输层接触界面，第一空穴传输材料的点源的蒸镀速率大于第二空穴传输材料的点源的蒸镀速率；之后逐渐减小第一空穴传输材料的点源的蒸镀速率，同时增大第二空穴传输材料的点源的蒸镀速率，例如，第一空穴传输材料的点源的蒸镀速率由快速减小至中速，第二空穴传输材料的点源的蒸镀速率由慢速增加至中速。再之后继续减小第一空穴传输材料的点源的蒸镀速率，同时增大第二空穴传输材料的点源的蒸镀速率，例如，形成空穴传输层背离阳极一侧的表面时，例如第一空穴传输材料的点源的蒸镀速率减小至慢速，第二空穴传输材料的点源的蒸镀速率增加至快速，即第一空穴传输材料的点源的蒸镀速率小于第二空穴传输材料的点源的蒸镀速率。

在一些实施例中，空穴传输层包括：第一空穴传输材料和第二空穴传输材料，形成空穴传输层具体包括：

采用线源蒸镀工艺，调节第一空穴传输材料的线源的扫描速率逐渐减小，以及调节第二空穴传输材料的线源的扫描速率逐渐增大，以使在阳极指向发光层的方向上，第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例逐渐减小。

需要说明的是，采用线源蒸镀工艺时，线源移动实现蒸镀，线源的蒸镀速率固定，通过调节第一空穴传输材料的线源的扫描速率以及第二空穴传输材料的线源的扫描速率，可以实现在垂直于衬底方向上，不同位置空穴传输层中第一空穴传输材料和第二空穴传输材料的比例不同，从而实现不同位置空穴传输层HOMO能级不同。在具体实施时，例如在阳极背离衬底一侧，首先调节第一空穴传输材料的线源的扫描速率为快速，同时调节第二空穴传输材料的线源的扫描速率为慢速，即在阳极与空穴传输层接触界面，第一空穴传输材料的线源的扫描速率大于第二空穴传输材料的线源的扫描速率；之后逐渐减小第一空穴传输材料的线源的扫描速率，同时增大第二空穴传输材料的线源的扫描速率，例如，第一空穴传输材料的线源的扫描速率由快速减小至中速，第二空穴传输材料的线源的扫描速率由慢速增加至中速。再之后继续减小第一空穴传输材料的线源的扫描速率，同时增大第二空穴传输材料的线源的扫描速率，例如，形成空穴传输层背离阳极一侧的表面时，例如第一空穴传输材料的线源的扫描速率减小至慢速，第二空穴传输材料的线源的扫描速率增加至快速，即第一空穴传输材料的线源的扫描速率小于第二空穴传输材料的线源的扫描速率。

基于同一发明构思，本申请实施例提供了一种显示装置，包括本申请实施例提供的电致发光器件。

在具体实施时，本申请实施例提供的显示装置例如可以是液晶显示装置，液晶显示装置包括背光模组以及位于背光模组出光侧的显示面板，其中背光模组包括本申请实施例提供的电致发光器件。本申请实施例提供的显示装置还可以是电致发光显示装置，即显示装置包括电致发光显示面板，电致发光显示面板包括像素驱动电路以及位于像素驱动电路一侧的本申请实施例提供的电致发光器件。

本申请实施例提供的显示装置为：手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。对于该显示装置的其它必不可少的组成部分均为本领域的普通技术人员应该理解具有的，在此不做赘述，也不应作为对本申请的限制。该显示装置的实施可以参见上述显示面板的实施例，重复之处不再赘述。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种照明设备，包括本申请实施例提供的电致发光器件。

综上所述，本申请实施例提供的电致发光器件及其制备方法、显示装置、照明设备，空穴传输层包括至少两种材料，且不同空穴传输材料的HOMO能级不相同，沿阳极指向发光层方向上，HOMO能级逐渐减小。即空穴传输层的HOMO能级在阳极指向发光层的方向上逐渐发生变化，可以降低空穴传输难度，提高空穴注入以及传输效率，从而可以提高电致发光器件的发光效率和寿命。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。