CN106810456B - 一种空穴传输材料、包含其的oled显示面板和电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空穴传输材料，所述空穴传输材料具有式(I)的结构。本发明提供的空穴传输材料，选择在通式中至少具有一个饱和的六元碳环和具有非氢取代基的苯环，能够获得具有合适的迁移率的空穴传输材料，不会发生像素间的串扰；且本发明提供的空穴传输材料在溶解度(NMP溶剂)上能够满足MASK清洗的要求。

Description

一种空穴传输材料、包含其的OLED显示面板和电子设备
技术领域
本发明涉及有机发光二极管制备领域，尤其涉及一种空穴传输材料、包含其的OLED显示面板和电子设备。
背景技术
手机等中小尺寸OLED屏很多采用R、G、B子像素显示方式(如图1)。为了提高生产良率，往往会将一些功能层设计为公共层，这样就可以少采用FFM(精细金属遮罩)，而空穴传输层经常采用公共层，一般公共空穴传输层可以用市售材料。市售的空穴传输层材料分子结构如(EP-721935)，但此材料的纵向迁移率较高，横向的迁移率不会很高，不会出现像素间的串扰(Cross talk)。
CN103108859公开了所述材料的具有较好的溶解性能，同时迁移率较高。
现有的空穴传输材料技术存在几个问题，第一，材料溶解性不好，会导致量产时的蒸镀Mask清洗效果不好。第二，材料的迁移率太慢，会导致器件的整体电压太高。第三，材料的迁移率过快，尤其是材料横向迁移率过快，导致相邻像素的串扰。
EP-721935中的市售材料，迁移率在可接受范围，不会发生crosstalk，但是溶解性不是很好。CN103108859的市售材料在溶解性能还可以，但是迁移率太快，会导致横向漏电流，形成串扰。
因此，本领域需要开发一种空穴传输材料，其具有合适的迁移率，不会发生相邻像素间的串扰。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种空穴传输材料，所述空穴传输材料具有式(I)的结构：
式(I)中，L1、L2、L3、L4、L5和L6均各自独立的选自未取代的亚苯基、未取代的环己基并亚苯基、含有取代基的亚苯基、亚苯基上含有取代基的环己基并亚苯基中的任意1种；
L7、L8、L9和L10均各自独立地选自未取代的苯基、未取代的环己基并苯基、含有取代基的苯基、苯基上含有取代基的环己基并苯基中的任意1种；
式(I)的结构中具有至少一个饱和的六元碳环；
式(I)的结构中具有含有取代基的苯基和含有取代基的亚苯基中的至少一个。
本发明的目的之二是提供一种空穴传输层，所述空穴传输层包括目的之一所述的空穴传输材料。
本发明的目的之三是提供一种OLED显示面板，所述OLED显示面板包含第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极之间设置包括发光层和空穴传输层的叠层，所述空穴传输层包括目的之一所述的空穴传输材料，或者所述空穴传输层为目的之二所述的空穴传输层。
本发明的目的之四是提供一种电子设备，包括目的之三所述的OLED显示面板。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明提供的空穴传输材料，选择在通式中至少具有一个饱和的六元碳环和具有非氢取代基的苯环，能够获得具有合适的迁移率的空穴传输材料，不会发生像素间的串扰；
(2)本发明提供的空穴传输材料在溶解度(NMP溶剂)上能够满足MASK清洗的要求，所述MASK清洗溶剂一般采用酮类、呋喃类或醇类中的任意1种或至少2种的组合，比较常用的有环己酮(HC)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、取代或未取代的呋喃、异丙醇等。
附图说明
图1是本发明具体实施方式提供的一种OLED显示面板的剖面结构示意图；
图2是本发明具体实施方式提供的又一种OLED显示面板的剖面结构示意图；
图3是本发明具体实施方式提供的又一种OLED显示面板的剖面结构示意图。
具体实施方式
为便于理解本发明，本发明列举实施例如下。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
在一个具体实施方式中，本发明提供了一种空穴传输材料，所述空穴传输材料具有式(I)的结构：
式(I)中，L1、L2、L3、L4、L5和L6均各自独立的选自未取代的亚苯基、未取代的环己基并亚苯基、含有取代基的亚苯基、亚苯基上含有取代基的环己基并亚苯基中的任意1种；
L7、L8、L9和L10均各自独立地选自未取代的苯基、未取代的环己基并苯基、含有取代基的苯基、苯基上含有取代基的环己基并苯基中的任意1种；
式(I)的结构中具有至少一个饱和的六元碳环；
式(I)的结构中具有含有取代基的苯基和含有取代基的亚苯基中的至少一个。
所述未取代的亚苯基，示例性的可以为
所述含有取代基的亚苯基，示例性的可以为
所述含有取代基的苯基
在一个具体实施方式中，式(I)中，L1、L2、L3、L4、L5和L6均各自独立的选自中的任意1种；
所述R1和R2均各自独立地选自氢原子、氘原子、C1～C5的直链或支链烷基、C1～C5的直链或支链烷氧基。
在一个具体实施方式中，式(I)中，L7、L8、L9和L10均各自独立地选自 中的任意1种；
所述R3和R4均各自独立地选自氢原子、氘原子、C1～C5的直链或支链烷基、C1～C5的直链或支链烷氧基。
作为优选具体实施方式，-L3-L7与-L6-L10相同；-L4-L8与-L5-L9相同。
-L3-L7与-L6-L10相同且-L4-L8与-L5-L9相同的化学式具有更好地空穴传输速率，且合成方法更简单。
在一个优选具体实施方式中，空穴传输材料包括 中的任意1种或至少2种的组合。
在一个具体实施方式中，所述空穴传输材料的空穴迁移率为9×10-5～5×10-4cm2/V·S，例如1.0×10-4cm2/V·S、2.0×10-4cm2/V·S、3.0×10-4cm2/V·S、4.0×10-4cm2/V·S等；
25℃下，所述空穴传输材料在NMP中的溶解度≥10g/L，例如11g/L、13g/L、15g/L、16g/L、19g/L、20g/L等。
9×10-5～5×10-4cm2/V·S的迁移率能够保证不会发生像素间的串扰，在NMP中10g/L以上的溶解度，能够满足MASK的清洗要求。
在一个具体实施方式中，本发明还提供了一种空穴传输层，所述空穴传输层包括如前所述的空穴传输材料。
优选地，所述空穴传输层的厚度为例如 等。
优选地，所述空穴传输层在如前所述的空穴传输材料中掺杂P型有机材料。
优选地，所述空穴传输层中，所述P型有机材料的掺杂比例为1～10wt％，例如2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％等。
本发明还提供了一种OLED显示面板，所述OLED显示面板包含第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极之间设置包括发光层和空穴传输层的叠层，所述空穴传输层包括如前所述的空穴传输材料，或者所述空穴传输层为如前所述的空穴传输层。
所述第一电极的材料示例性的可以选择氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和二氧化锡中的任意1种或至少2种的组合。
所述第二电极示例性的可以选择镁、铝、银中的任意1种或至少2种的组合。
在一个优选具体实施方式中，所述叠层还包括空穴注入层、空穴传输层、电子传输层和电子注入层中的任意1种或至少2种的组合。
所述空穴注入层的材料示例性的可以选择TDATA2-TNATA和TCTA中的任意1种或至少2种的组合。
所述电子传输材料示例性的可以选择BPhen三(8-羟基喹啉)和TPBi中的任意1种或至少2种的组合。
在一个具体实施方式中，所述发光层包括蓝光发光单元、绿光发光单元、红光发光单元中的任意1种或至少2种的组合。
优选地，所述蓝光发光单元、绿光发光单元、红光发光单元具有共用的空穴传输层，所述共用的空穴传输层包括如前所述的空穴传输材料，或者所述共用的空穴传输层为如前所述的空穴传输层。
优选地，所述共用的空穴传输层的厚度为例如 等。
在一个具体实施方式中，所述绿光发光单元和红光发光单元采用磷光材料；所述蓝光发光单元采用荧光材料。
在一个具体实施方式中，所述OLED显示面板的红光外量子效率≥16％；绿光外量子效率≥16％；蓝光外量子效率≥10％。
在一个具体实施方式中，所述叠层还包括空穴注入层、电子传输层和电子注入层中的任意1种或至少2种的组合。
在一个具体实施方式中，所述OLED显示面板由下至上依次包括第一电极、空穴注入层、空穴传输层，发光层、电子传输层、电子注入层和第二电极。
在一个具体实施方式中，所述第一电极为阳极，所述第二电极为阴极。
在一个具体实施方式中，本发明所述OLED显示面板示例性的具有图1的结构，包括基板101，设置于基板101之上的第一电极102，顺序叠层于第一电极102之上的空穴传输层103和发光层104，以及形成于其上的第二电极105。
在又一个具体实施方式中，本发明所述OLED显示面板示例性的具有图2的结构，包括基板201，设置于基板201之上的第一电极202，顺序叠层于第一电极202之上的缓冲层207、空穴传输层203、电子传输层206，以及形成于其上的第二电极205，和覆盖于所述第二电极205之上的盖帽层208；所述空穴传输层203之上还设置有蓝光发光单元2041、绿光发光单元2042和红光发光单元2043，所述电子传输层206覆盖所述蓝光发光单元2041、绿光发光单元2042和红光发光单元2043以及所述蓝光发光单元2041、绿光发光单元2042和红光发光单元2043相互之间的空隙。
所述空穴传输层203可以是均匀厚度的层，也可以是针对不同的发光单元具有不同厚度的层，如红光发光单元2043与缓冲层207之间的空穴传输层厚度较大，绿光发光单元2042与缓冲层207之间的空穴传输层厚度其次，绿光发光单元2041与缓冲层207之间的空穴传输层厚度最小。
在又一个具体实施方式中，本发明所述OLED显示面板示例性的具有图3的结构，包括基板301，设置于基板301之上的第一电极302，顺序叠层于第一电极302之上的缓冲层307、共用空穴传输层303、独立空穴传输层(红光独立空穴传输层3093、绿光独立空穴传输层3092和蓝光独立空穴传输层3091)、电子传输层306，以及形成于其上的第二电极305，和覆盖于所述第二电极205之上的盖帽层308；所述独立空穴传输层的红光独立空穴传输层3093之上还设置有红光发光单元3043，独立空穴传输层的绿光独立空穴传输层3092之上还设置有绿光发光单元3042，独立空穴传输层的蓝光独立空穴传输层3091之上还设置有蓝光发光单元3041，所述电子传输层306覆盖所述蓝光发光单元3041、绿光发光单元3042和红光发光单元3043以及所述蓝光发光单元3041、绿光发光单元3042和红光发光单元3043相互之间的空隙。
本领域技术人员应该明了，本发明所列举的OLED显示面板并不能够穷尽所有的结构，本领域技术人员还可以根据实际情况对显示面板进行设计，例如，本领域技术人员可以将红光发光单元、蓝光发光单元和绿光发光单元对应的空穴传输层设置成不同的厚度，以满足不同颜色的发光单元产生的空腔效应；本领域技术人员还可以在所述发光单元与公共空穴传输层之间设置专属传输层，例如在红光发光单元的发光材料与公共空穴传输层之间设置红光-空穴传输单元，在绿光发光单元的发光材料与公共空穴传输层之间设置绿光-空穴传输单元，在蓝光发光单元的发光材料与公共空穴传输层之间设置蓝光-空穴传输单元。
本发明还提供了一种电子设备，包括如前所述的OLED显示面板。
本发明提供的具有式(I)所示结构的化合物，可以通过现有技术合成，示例性的如：
当-L4-L8和-L5-L9相同，-L3-L7和-L6-L10相同时，其制备方法可以简化为：
合成实施例1：
向一个500mL三口烧瓶中加入5g(13.9mmol)中间体1，2.5g(6.9mmol)中间体2，乙酸钯30.9mg(0.138mmol)和叔丁醇钠1.1g(13.9mmol)。将烧瓶置换成氮气，往瓶中注入脱水甲苯100mL，和0.12mL(0.276mmol)三-叔丁基磷。置于油浴中，缓慢加热至110摄氏度搅拌8小时，静置过夜。将形成的固体用二氯甲烷溶解，用300mL的饱和盐水洗涤后，用硫酸镁干燥有机层。采用甲苯和乙醇混合溶剂进行重结晶，得到目标化合物4.5g(5.17mmol)，产率75％。通过LC-MS得到质谱M/Z＝875.2。
合成实施例2
向一个500mL三口烧瓶中加入5g(12.8mmol)中间体1，2.2g(6.2mmol)中间体2，乙酸钯27.7mg(0.124mmol)和叔丁醇钠1.06g(13.0mmol)。将烧瓶置换成氮气，往瓶中注入脱水甲苯100mL，和0.11mL(0.248mmol)三-叔丁基磷。置于油浴中，缓慢加热至110摄氏度搅拌8小时，静置过夜。将形成的固体用二氯甲烷溶解，用300mL的饱和盐水洗涤后，用硫酸镁干燥有机层。采用甲苯和乙醇混合溶剂进行重结晶，得到目标化合物4.5g(4.6mmol)，产率74％。通过LC-MS得到质谱M/Z＝983.1。
实施例1
制备具体图2所示结构的OLED显示面板，制备工艺为：
在玻璃材质的基底201上，形成反射银阳极100nm，之后沉积ITO膜层，膜厚15nm，得到第一电极202作为阳极，之后蒸镀与的混合材料作为缓冲层，混合比例为5:95(质量比)，之后采用精细金属遮罩真空蒸镀在红光、绿光、蓝光像素上分别形成厚度分别210nm,170nm，130nm的膜，得到空穴传输层203，其空穴迁移率为4.1×10-4cm2/V·S，NMP中的溶解度为10g/L，然后以95:5的蒸镀速率蒸镀与40nm，制作发射红光发光单元2043；然后以9:1的蒸镀速率蒸镀与40nm，制作绿光发光单元2042；然后以95:5的蒸镀速率蒸镀与30nm，制作蓝光发光单元2041；然后以1:1的蒸镀速率共蒸镀与蒸发材料，形成厚度30nm的电子传输层206，之后形成厚度15nm的质量比为9:1的镁银合金(银：镁质量比为9:1)，作为第二电极205，之后蒸镀60nm盖帽层208三(8-羟基喹啉)铝，之后用防护玻璃片覆盖。
实施例2
与实施例1的区别在于，将空穴传输层的材料替换为其空穴迁移率为2.1×10-4cm2/V·S，NMP中的溶解度为19g/L。
实施例3
与实施例1的区别在于，将空穴传输层的材料替换为其空穴迁移率为1.8×10-4cm2/V·S，NMP中的溶解度为15g/L。
实施例4
与实施例1的区别在于，将空穴传输层的材料替换为其空穴迁移率为1.9×10-4cm2/V·S，NMP中的溶解度为21g/L。
对比例1
与实施例1的区别在于，将空穴传输层的材料替换为其空穴迁移率为3×10-4cm2/V·S，NMP中的溶解度为1.2g/L。
对比例2
与实施例1的区别在于，将空穴传输层的材料替换为其空穴迁移率为3.5×10-4cm2/V·S，NMP中的溶解度为2.2g/L。
对比例3
与实施例1的区别在于，将空穴传输层的材料替换为其空穴迁移7×10-5cm2/V·S，NMP中的溶解度为2.5g/L。
对比例6
与实施例1的区别在于，将空穴传输层的材料替换为其空穴迁移2×10-4cm2/V·S，NMP中的溶解度为2.2g/L。
性能测试：
将实施例和对比例的OLED显示面板进行如下性能测试：
①器件电压测试方法为：将程序调成B的画面，测试蓝光在10mA/cm2时的电压；
②Crosstalk测试方法为：在暗室中，将程序调成B的画面，测试蓝光亮度为0.1Cd/m2时相邻像素绿光的亮度比值，LGreen/LBlue；
③Mask清洗效果：固定超声频率为40kHz，温度为25℃时全部将空穴传输层203红光的MASK上的材料全部清洗完所需要的时间。
测试结果见表1。
表1
器件电压 L<sub>Green</sub>/L<sub>Blue</sub> Mask清洗时间
实施例1 98％ 1.8％ 30s
实施例4 106％ 2.1％ 25s
实施例5 105％ 1.3％ 25s
实施例6 102％ 1.3％ 23s
对比例1 100％ 1.5％ 80s
对比例2 101％ 1.8％ 60s
对比例3 106％ 1.0％ 58s
对比例6 103％ 1.7％ 65s
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims (15)

1.一种空穴传输材料，其特征在于，所述空穴传输材料包括 中的任意1种或至少2种的组合。
2.一种空穴传输层，其特征在于，所述空穴传输层的包括权利要求1所述的空穴传输材料。
3.如权利要求2所述的空穴传输层，其特征在于，所述空穴传输层的厚度为
4.如权利要求2所述的空穴传输层，其特征在于，所述空穴传输层在权利要求1所述的空穴传输材料中掺杂P型有机材料。
5.如权利要求4所述的空穴传输层，其特征在于，所述空穴传输层中，所述P型有机材料的掺杂比例为1～10wt％。
6.一种OLED显示面板，其特征在于，所述OLED显示面板包含第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极之间设置包括发光层和空穴传输层的叠层，所述空穴传输层包括权利要求1所述的空穴传输材料，或者所述空穴传输层为权利要求2-5之一所述的空穴传输层。
7.如权利要求6所述的OLED显示面板，其特征在于，所述发光层包括蓝光发光单元、绿光发光单元、红光发光单元中的任意1种或至少2种的组合。
8.如权利要求7所述的OLED显示面板，其特征在于，所述蓝光发光单元、绿光发光单元、红光发光单元具有共用的空穴传输层，所述共用的空穴传输层包括权利要求1所述的空穴传输材料，或者所述共用的空穴传输层为权利要求2-5之一所述的空穴传输层。
9.如权利要求8所述的OLED显示面板，其特征在于，所述共用的空穴传输层的厚度为
10.如权利要求7所述的OLED显示面板，其特征在于，所述绿光发光单元和红光发光单元采用磷光材料；
所述蓝光发光单元采用荧光材料。
11.如权利要求7所述的OLED显示面板，其特征在于，所述OLED显示面板的红光外量子效率≥16％；绿光外量子效率≥16％；蓝光外量子效率≥10％。
12.如权利要求6所述的OLED显示面板，其特征在于，所述叠层还包括空穴注入层、电子传输层和电子注入层中的任意1种或至少2种的组合。
13.如权利要求6所述的OLED显示面板，其特征在于，所述OLED显示面板由下至上依次包括第一电极、空穴注入层、空穴传输层，发光层、电子传输层、电子注入层和第二电极。
14.如权利要求13所述的OLED显示面板，其特征在于，所述第一电极为阳极，所述第二电极为阴极。
15.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求6-14之一所述的OLED显示面板。
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