CN105679945B - 蓝光有机电致发光器件及包含该器件的显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种蓝光有机电致发光器件，包括，第一电极层；第一空穴注入层，位于所述第一电极层上；第二空穴注入层，位于所述第一空穴注入层上；空穴传输层，位于所述第二空穴注入层上；蓝光发光材料层，位于所述空穴传输层上；电子传输层，位于所述蓝光发光材料层上；以及第二电极层，位于所述电子传输层上；其中，所述第二空穴注入层的厚度为85nm～105nm。本发明还提供了一种包含该器件的显示器。本发明的蓝光有机电致发光器件应用于3C产品，能够将435nm以下波长的蓝光能量成分控制在0.2％以内，很大程度上减少了该波段蓝光对人眼的危害，且还可避免因使用抗蓝光保护膜带来的屏幕亮度的降低的现象。

Description

蓝光有机电致发光器件及包含该器件的显示器
技术领域
本发明涉及一种蓝光有机电致发光器件(OLED)，具体为一种可抑制特定蓝光波长的蓝光有机电致发光器件。
背景技术
研究表明，435nm以下波长的蓝光对视网膜有很大的伤害，人的视网膜中有一种叫做A2E的成分，A2E的吸收峰位于紫外光335nm、可见蓝光435nm，容易因吸收蓝光而进行光氧化，造成细胞的凋亡，从而引起人眼黄斑部病变。另外，蓝光的波长较短，容易造成散射炫光，眼睛必须更用力聚焦，长时间下来，睫状肌疲劳、酸痛，造成假性近视。另外，过多暴露于高能蓝光会影响人体生物钟，使得人体内分泌失调，患癌风险升高。原因在于，高能蓝光会降低人体褪黑激素的分泌，而褪黑激素是一种控制人体生物钟及内分泌的有效物质。且人眼在同样的感知亮度下，接受到的深蓝光的能量是黄绿光的253倍，使得人眼容易不自觉受到高能量可见蓝光的伤害。
因此，若有过多的435nm以下波长的蓝光射入人眼，会对人的眼睛及内分泌系统造成严重的伤害。
图1为一种常规液晶显示屏(LCD)的发光光谱图，其中，435nm以下蓝光能量很大。而生活中使用的3C产品(计算机、通信和消费类电子产品)大多涉及上述发光器件，如上所述，长期使用此类显示器会引起视疲劳、假性近视，严重的还会引起视网膜病变及生物钟紊乱等。
为避免高能蓝光对人体的伤害，现有技术中主要采用的方式是对3C产品贴合抗蓝光保护膜。图2为现有的多款保护膜的UV透过率测试图，其中，五条曲线分别代表300～700nm波长的光通过Benks、JC、Wriol、ZC四种不同品牌的抗蓝光贴膜及ZC品牌的一种不具有抗蓝光作用的钢化玻璃贴膜的透过率曲线。从图中可以看出，使用抗蓝光保护膜的可以抑制25％左右的高能蓝光，但各波段光的透过率均有所下降，使得显示器的亮度受到一定程度的影响。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种蓝光有机电致发光器件，包括，第一电极层；第一空穴注入层，位于所述第一电极层上；第二空穴注入层，位于所述第一空穴注入层上；空穴传输层，位于所述第二空穴注入层上；蓝光发光材料层，位于所述空穴传输层上；电子传输层，位于所述蓝光发光材料层上；以及第二电极层，位于所述电子传输层上；其中，所述第二空穴注入层的厚度为85nm～105nm。
根据本发明的一实施方式，所述第二空穴注入层的厚度为90nm。
根据本发明的另一实施方式，所述第一空穴注入层的厚度为5nm～15nm。
根据本发明的另一实施方式，还包括光取出层，位于所述第二电极层上。
根据本发明的另一实施方式，所述第一电极层选自氧化铟锡层、氧化铟锌层、氧化锡层或氧化锌层。
根据本发明的另一实施方式，所述第一空穴注入层的材质包括芳胺化合物或星型胺。
根据本发明的另一实施方式，所述第二空穴注入层的材质包括芳胺化合物或星型胺。
根据本发明的另一实施方式，所述空穴传输层的材质选自亚芳基二胺衍生物、星暴型化合物、具有螺环基的联苯二胺衍生物或梯状化合物。
根据本发明的另一实施方式，所述蓝光发光材料层的材质为DPVBi掺杂BCzVB。
根据本发明的另一实施方式，所述第二电极层为合金电极或金属氟化物与金属的复合电极，所述金属选自锂、镁、铝、钙、锶或铟，所述合金是锂、镁、铝、钙、锶、铟中的一种与铜、金、银中的一种形成的合金。
根据本发明的另一实施方式，所述光取出层的材质选自亚芳基二胺衍生物、星暴型化合物、具有螺环基的联苯二胺衍生物或梯状化合物。
本发明还提供了一种蓝光有机电致发光器件，包括第一电极层、位于所述第一电极层上的有机功能层、位于所述有机功能层上的第二电极层，其中，所述有机功能层包括第一空穴注入层和第二空穴注入层，所述第一空穴注入层位于所述第一电极层和所述第二空穴注入层之间；所述第二空穴注入层的厚度为85nm～105nm。
本发明进一步提供了一种显示器，包括上述任一项的蓝光有机电致发光器件。
本发明的蓝光有机电致发光器件应用于3C产品，能够将435nm以下波长的蓝光能量成分控制在0.2％以内，很大程度上减少了该波段蓝光对人眼的危害，且还可避免因使用抗蓝光保护膜带来的屏幕亮度的降低现象。
附图说明
图1为习知的LCD的发光光谱图；
图2为300～700nm波长的光通过现有的五种用于显示器的贴膜的透过率曲线；
图3为本发明一实施方式的OLED的结构示意图；
图4为本发明不同厚度第二空穴注入层的蓝光有机电致发光器件的电致发光光谱图。
具体实施方式
体现本发明特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。
如图3所示，本发明一实施方式的蓝光有机电致发光器件，包括，第一电极层1，其可以为阳极层；有机功能层，位于第一电极层1上；第二电极层5，其可以为阴极层，位于有机功能层上；有机功能层可包括：第一空穴注入层2，位于第一电极层1上；第二空穴注入层3，位于第一空穴注入层2上；其中，第二空穴注入层3的厚度可以为85nm～105nm，优选为90nm～95nm，进一步优选为90nm。
有机功能层还可以包括但不限于依次设置的空穴传输层41、发光层42、电子传输层43，空穴传输层41位于第二空穴注入层3上。
在本发明的一实施方式中，还可包括设置于第二电极层5上的光取出层6。
第一电极层1可以是氧化铟锡(ITO)层、氧化铟锌层、氧化锡层或氧化锌层，还可以是高功函数的金属，例如Al、Ag、Au等。第一电极层1的厚度可以为1nm～500nm，进一步为30nm～100nm，第一电极层1可通过溅射、气相沉积、离子束沉积、蒸镀等方式形成。
第一空穴注入层2与第二空穴注入层3均可通过蒸镀形成，皆可由芳胺化合物或星型胺形成，具体可以包括4,4′,4"-三(N-3-甲基苯基-N-苯基-氨基)-三苯胺(m-MTDATA)、1,3,5-三[4-(3-甲基-苯基-苯基-氨基)苯基]苯(m-MTDATB)和铜酞菁(CuPc)。第一空穴注入层2空穴注入能力强，其材料例如可以为NPB掺杂F4-TCNQ，空穴可采用穿隧(tunneling)方式注入。第二空穴注入层3的注入能力可与其HOMO能级阳极功函数相关，以ITO/Ag/ITO阳极结构为例，ITO表面功函数接近5ev，则第二空穴注入层3的材料优选为HOMO能级接近5ev，如PEDT:PSS(HOMO＝5.0ev)，2-TNATA(HOMO＝5.1ev)，1-TNATA(HOMO＝5.1ev)等。另外，为平衡本发明的器件的色坐标变化与抑制蓝光效果，使总体效果达到最佳，第一空穴注入层2的厚度优选为5nm～15nm，进一步优选为10nm。
空穴传输层41可通过蒸镀形成，其材料可以为亚芳基二胺衍生物、星暴型化合物、具有螺环基的联苯二胺衍生物或梯状化合物，具体可以为N,N′-二苯基-N,N′-双(3-甲基苯基)-1,1′-联苯基-4,4′二胺(TPD)、N,N′-二-[(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1′-联苯基]-4,4′-二胺(NPB)。空穴传输层41的厚度可以为1nm～200nm，进一步可以为5nm～100nm。
发光层42可通过蒸镀形成，其材料可选自金属有机配合物、芳香稠环类化合物、邻菲咯啉类化合物及咔唑类衍生物中的一种；或者发光材料可以为荧光、磷光染料掺杂，具体地，主体材料可以包括CBP(4,4-N,N-二咔唑-联苯)及其衍生物、mCP(N,N-二咔唑基-3,5-苯)及其衍生物，掺杂材料可以包括具有选自Ir、Pt、Tb、和Eu的中心金属原子的磷光有机金属络合物，该磷光有机金属络合物可包括PQIr、PQIr(acac)、PQ2Ir(acac)、PIQIr(acac)和PtOEP。发光层42的厚度可以为5nm～50nm，优选为10nm～40nm，进一步优选为15nm～30nm。
发光层42可以为蓝色发光材料通过蒸镀形成，蓝色发光材料可以为N-芳香基苯并咪唑类，1,2,4-三唑衍生物，1,3-4-噁二唑的衍生物等，优选为DPVBi(4,4′-二(2,2-二苯乙烯基)-1,1′-联苯):5％BCzVB(1,4-二[2-(3-N-乙基咔唑基)乙烯基]-苯)。
发光层42也可以为红色发光材料通过蒸镀形成，该红色发光材料可以为DCJTB(4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6(1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl)-4H-pyran))掺杂Alq3。
发光层42还可以为绿色发光材料通过蒸镀形成，该绿色发光材料可以为喹丫啶酮(Quinacridone)掺杂Alq3。
电子传输层43可通过蒸镀形成，其材质可包括三嗪，例如4,4′-双-[2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪基)]-1,1′-联苯、2,4,6-三(4-联苯基)-1,3,5-三嗪。电子传输层43的厚度可以为1nm～200nm，优选为5nm～100nm，进一步优选为20nm～70nm。
第二电极层5的厚度可以为10nm～500nm，其可以为金属、合金或金属氟化物与金属复合电极，所述金属选自锂、镁、铝、钙、锶和铟，所述合金是锂、镁、铝、钙、锶、铟中的一种与铜、金或银中的一种的合金。第二电极层5可通过蒸镀形成。
光取出层6可通过蒸镀亚芳基二胺衍生物、星暴型化合物、具有螺环基的联苯二胺衍生物或梯状化合物中的任意一种形成，其厚度可以为1nm～100nm，优选为30nm～80nm。
本发明中上述各层的材质、厚度、形成方式不限于上述描述。下面，通过实施例对本发明的蓝光有机电致发光器件及其制备方法做进一步说明，其中各层均通过蒸镀的方式形成，所使用的HAT-CN(Dipyrazino[2,3-f:2',3'-h]quinoxaline-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile)、Alq3(三(8-羟基喹啉)铝)等原料均可通过市售获得。
实施例1
在玻璃基板上形成ITO膜，例如厚度可以为150nm；在ITO膜上依次形成Ag膜、ITO膜，两者的厚度分别可以为150nm(Ag)、15nm(ITO)，以ITO/Ag/ITO复合膜作为阳极；
在该阳极层上蒸镀HAT-CN作为第一空穴注入层，第一空穴注入层的厚度可以为10nm；
在该第一空穴注入层上通过蒸镀掺杂3％HAT-CN的NPB膜作为第二空穴注入层，第二空穴注入层的厚度可以为85nm；
在第二空穴注入层上形成TPD膜作为空穴传输层，其厚度可以为20nm；
在空穴传输层上蒸镀DPVBi:5％BCzVB的混合物形成的膜作为蓝光发光材料层，蓝光发光材料层的厚度可以为25nm；
在蓝光发光材料层上蒸镀Alq3层作为电子传输层，厚度例如为35nm；
在电子传输层上形成Mg/Ag膜作为阴极层，阴极层的厚度例如可以为15nm；
最后，在阴极层上形成NPB膜作为光取出层，光取出层的厚度例如可以为60nm，得到蓝光有机电致发光器件S1。
实施例2至5
实施例2至5的蓝光有机电致发光器件的制备方法及使用的原料与实施例1相同，故省略了相同技术内容的说明，它们与实施例1的区别仅在于所形成的第二空穴注入层的厚度，通过实施例2至5分别制得有机电致器件S2、S3、S4、S5。
图4为实施例1至5制得的的蓝光有机电致发光器件的电致发光光谱图，其中，纵坐标为对比值，以各曲线最大值为1，曲线各点与最大值的比值即为图4的纵坐标。另外，各实施例器件435nm以下波长蓝光能量、该能量所占百分比、色坐标以及各器件中第二空穴注入层的厚度均列于表1中。
表1
表1中的能量所占百分比是指435nm以下蓝光能量与380～780nm可见光区域器件白光光谱能量的比值。表1的数据说明，发光器件的第二空穴注入层的厚度在85nm～104nm之间，尤其是90nm～95nm之间时，435nm以下波长蓝光的能量较弱，所占的百分比较小，且色坐标也比较好，第二空穴注入层的厚度为90nm时，上述效果达到最佳。
本发明的OLED的其它实施例的测试结果与图4相类似，故在此省去相关测试结果的描述。
除非特别限定，本发明所用术语均为本领域技术人员通常理解的含义。
本发明所描述的实施方式仅出于示例性目的，并非用以限制本发明的保护范围，本领域技术人员可在本发明的范围内作出各种其他替换、改变和改进，因而，本发明不限于上述实施方式，而仅由权利要求限定。

Claims (12)

1.一种蓝光有机电致发光器件，包括，
第一电极层；
有机功能层，位于所述第一电极层上；以及
第二电极层，位于所述有机功能层上；
所述有机功能层包括：
第一空穴注入层，位于所述第一电极层上；
第二空穴注入层，位于所述第一空穴注入层上；
空穴传输层，位于所述第二空穴注入层上；
蓝光发光材料层，位于所述空穴传输层上；以及
电子传输层，位于所述蓝光发光材料层上；
其中，所述第二空穴注入层的厚度为90nm～95nm；所述第二空穴注入层的材料为芳胺化合物或星型胺。
2.根据权利要求1的蓝光有机电致发光器件，其中，所述第二空穴注入层的厚度为90nm。
3.根据权利要求1的蓝光有机电致发光器件，其中，所述第一空穴注入层的厚度为5nm～15nm。
4.根据权利要求1的蓝光有机电致发光器件，其中，还包括光取出层，位于所述第二电极层上。
5.根据权利要求1的蓝光有机电致发光器件，其中，所述第一电极层选自氧化铟锡层、氧化铟锌层、氧化锡层或氧化锌层。
6.根据权利要求1的蓝光有机电致发光器件，其中，所述第一空穴注入层的材质包括芳胺化合物或星型胺。
7.根据权利要求1的蓝光有机电致发光器件，其中，所述空穴传输层的材质选自亚芳基二胺衍生物、星暴型化合物、具有螺环基的联苯二胺衍生物或梯状化合物。
8.根据权利要求1的蓝光有机电致发光器件，其中，所述蓝光发光材料层的材质为DPVBi掺杂BCzVB。
9.根据权利要求5的蓝光有机电致发光器件，其中，所述第二电极层为合金电极或金属氟化物与金属的复合电极，所述金属选自锂、镁、铝、钙、锶或铟，所述合金是锂、镁、铝、钙、锶、铟中的一种与铜、金、银中的一种形成的合金。
10.根据权利要求4的蓝光有机电致发光器件，其中，所述光取出层的材质选自亚芳基二胺衍生物、星暴型化合物、具有螺环基的联苯二胺衍生物或梯状化合物。
11.一种蓝光有机电致发光器件，包括第一电极层、位于所述第一电极层上的有机功能层、位于所述有机功能层上的第二电极层，其特征在于：
所述有机功能层包括第一空穴注入层和第二空穴注入层，所述第一空穴注入层位于所述第一电极层和所述第二空穴注入层之间；所述第二空穴注入层的厚度为90nm～95nm；所述第二空穴注入层的材料为芳胺化合物或星型胺。
12.一种显示器，包括权利要求1至11中任一项的蓝光有机电致发光器件。
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