CN110459688B - 蓝光发光器件和显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种蓝光发光器件和显示装置，通过利用所述第一主体材料制作所述电子传输层，可以降低所述电子传输层的电子迁移率。因此，当电子经过所述电子传输层向所述发光层迁移的速率会降低。所述电子移动的距离会变短，在所述发光层，电子和空穴的复合区会由所述发光层和所述电子阻挡层的界面朝向所述电子传输层的方向偏移。即所述复合区域会由所述发光层和所述电子阻挡层的界面朝向所述发光层的中间区域运动，同时拓宽了所述复合区。因此，所述复合区域发生的复合反应并不会影响所述发光层和所述电子阻挡层的结构，从而延长了蓝光发光器件的使用寿命。

Description

蓝光发光器件和显示装置

技术领域

本申请涉及显示领域，特别是涉及蓝光发光器件和显示装置。

背景技术

有源矩阵有机发光二极体(AMOLED)显示屏具有自发光、广视角、高对比度，响应时间短等优点，是新一代超薄、可以制作为柔性的新型显示屏。但是现有的有源矩阵有机发光二极体显示屏使用寿命较短，这都影响了有源矩阵有机发光二极体显示屏技术的进一步发展。

发明内容

基于此，有必要针对现有的有源矩阵有机发光二极体显示屏使用寿命较短问题，提供一种蓝光发光器件和显示装置。

一种蓝光发光器件，包括：

层叠设置的电子传输层、第一空穴阻挡层和发光层；

所述第一空穴阻挡层包括第一主体材料，所述电子传输层包括所述第一主体材料。

在一个实施例中，所述第一主体材料用于将空穴限制在所述发光层中。

在一个实施例中，所述电子传输层中掺杂8-羟基喹啉-锂(Liq)。

在一个实施例中，在所述电子传输层，所述8-羟基喹啉-锂(Liq)的掺杂比为20％到80％。

在一个实施例中，所述第一主体材料的电子迁移率小于1×10-6cm2/(VS)。

在一个实施例中，还包括第二空穴阻挡层，所述第二空穴阻挡层位于所述第一空穴阻挡层和所述发光层之间，所述第二空穴阻挡层包括第二主体材料，所述第二主体材料的最低未占轨道能级小于所述第一主体材料。

在一个实施例中，所述第二主体材料的最低未占轨道能级小于-2.6ev，所述第一主体材料的最低未占轨道能级大于-2.6ev。

在一个实施例中，所述第二主体材料的电子迁移率小于1×10-7cm2/(VS)。

在一个实施例中，所述第一空穴阻挡层和所述第二空穴阻挡层的厚度范围均为2nm到10nm，所述电子传输层的厚度范围为15nm到50nm。

一种显示装置，包括所述的蓝光发光器件。

本申请实施例提供的蓝光发光器件和显示装置，所述第一空穴阻挡层包括第一主体材料。由于所述第一空穴阻挡层用于阻挡空穴的传输，因此所述第一主体材料具有较低的电子迁移率，即所述第一主体材料具有较低的电子迁移率。通过利用所述第一主体材料制作所述电子传输层，可以降低所述电子传输层的电子迁移率。因此，当电子经过所述电子传输层向所述发光层迁移的速率会降低。所述电子移动的距离会变短，在所述发光层，电子和空穴的复合区会由所述发光层和所述电子阻挡层的界面朝向所述电子传输层的方向偏移。即所述复合区域会由所述发光层和所述电子阻挡层的界面朝向所述发光层的中间区域运动，同时拓宽了所述复合区。因此，所述复合区域发生的复合反应并不会影响所述发光层和所述电子阻挡层的结构，从而延长了蓝光发光器件的使用寿命。

附图说明

图1为本申请实施例提供的蓝光发光器件结构图；

图2为本申请实施例提供的在25℃蓝光发光器件相对亮度与时间关系图；

图3为本申请实施例提供的在85℃摄氏度光发光器件相对亮度与时间关系图；

图4为本申请另一个实施例提供的蓝光发光器件结构图；

图5为本申请实施例提供的蓝光发光器件陷阱示意图。

附图标记说明：

蓝光发光器件10

电子传输层110

第一空穴阻挡层120

发光层130

第二空穴阻挡层140

电子阻挡层150

空穴传输层160

空穴注入层170

阴极180

阳极190

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请的蓝光发光器件和显示装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1，本申请实施例提供一种蓝光发光器件10。所述蓝光发光器件10包括层叠设置的电子传输层110、第一空穴阻挡层120和发光层130。所述蓝光发光器件10还可以包括依次设置于所述发光层130远离所述电子传输层110一侧的电子阻挡层150、空穴传输层160和空穴注入层170。在所述蓝光发光器件10的两侧还分别设置阴极180和阳极190。所述电子传输层110可以用于传输电子。所述第第一空穴阻挡层120用于阻挡空穴朝向所述电子传输层110运动。所述发光层130可以具有复合区域，用于使光子和电子复合发光。所述电子阻挡层150用于阻挡电子朝向空穴传输层160运动。所述空穴传输层160用于向所述发光层130传输空穴。所述空穴注入层170用于注入空穴。

可以理解，由于所述发光层130中的蓝光材料为电子类材料，电子性材料亲电子疏空穴，因此在所述发光层130，电子会从电子传输层110迁移至电子阻挡层150和发光层130之间的界面。因此在电子阻挡层150及发光层130界面会形成电子空穴复合区域，这样影响发光层130和所述电子阻挡层150的结构，影响所述电子器件的寿命。

本实施例中，所述第一空穴阻挡层120包括第一主体材料。所述电子传输层110也包括所述第一主体材料。即所述电子传输层110的主体材料采用的是所述第一主体材料。所述第一主体材料可以为多芳基取代吡啶衍生物。在一个实施例中，所述第一主体材料可以为Bphen、BCP、TPBi等。

可以理解，传统的所述电子传输层110的材料有利于向所述发光层130传输电子。所述第一主体材料用于将空穴限制在所述发光层130中。所述第一空穴阻挡层120的材料可以便于阻挡空穴朝向电子传输层110和阴极180所在的方向运动。因此，传统的所述电子传输层110的选用的主体材料的电子迁移率较高。而传统的空穴阻挡层的主体材料为了阻挡空穴的传输，会采用电子迁移率较低的材料制作。因此，制作所述第一空穴阻挡层120的所述第一主体材料的电子迁移率比传统的所述电子传输层110的主体材料的电子迁移率低。

本申请实施例中，所述第一空穴阻挡层120包括第一主体材料。由于所述第一空穴阻挡层120用于阻挡空穴的传输，因此所述第一主体材料具有较低的电子迁移率，即所述第一主体材料具有较低的电子迁移率。通过利用所述第一主体材料制作所述电子传输层110，可以降低所述电子传输层110的电子迁移率。因此，当电子经过所述电子传输层110向所述发光层130迁移的速率会降低。所述电子移动的距离会变短，在所述发光层130，电子和空穴的复合区会由所述发光层130和所述电子阻挡层150的界面朝向所述电子传输层110的方向偏移。即所述复合区域会由所述发光层130和所述电子阻挡层150的界面朝向所述发光层130的中间区域运动，同时拓宽了所述复合区。因此，所述复合区域发生的复合反应并不会影响所述发光层130和所述电子阻挡层150的结构，从而延长了蓝光发光器件10的使用寿命。

本实施例中，由于所述电子传输层110和所述第一空穴阻挡层120的材料均包括所述第一主体材料，因此所述电子传输层110和所述第一空穴阻挡层120可以在一个腔室内蒸镀制作，因此可以减少一个掩膜版，节省一个腔室。

在一个实施例中，所述电子传输层110中掺杂8-羟基喹啉-锂(Liq)。即所述8-羟基喹啉-锂(Liq)可以掺杂在所述第一主体材料中形成所述电子传输层110。所述8-羟基喹啉-锂(Liq)可以提高电子注入能力。在制作所述电子传输层110时，可以在一个腔室内同时蒸镀所述第一主体材料和所述8-羟基喹啉-锂(Liq)，从而形成所述电子传输层110。

在一个实施例中，在所述电子传输层110内，所述8-羟基喹啉-锂(Liq)的掺杂比为20％到80％。可以理解，当所述8-羟基喹啉-锂(Liq)的掺杂比小于20％时，由于8-羟基喹啉-锂(Liq)的含量过低，因此影响电子注入能力，从而影响发光层130的发光效率。所述8-羟基喹啉-锂(Liq)绝缘材料，如果所述8-羟基喹啉-锂(Liq)的掺杂大于80％，会使得所述蓝光发光器件10的电压升高，从而影响所述蓝光发光器件10的寿命。可以理解，所述8-羟基喹啉-锂(Liq)的掺杂比可以为20％和80％。

表1

请参见表1，本申请实施例请求保护的技术方案，影响显示屏显示性能的主要参数色坐标、光谱和半波宽等并没有因为所述蓝光发光器件10的结构改变而改变，因此本实施例提供的所述蓝光发光器件10仍具有良好的发光性能。

请参见图2-3，在25摄氏度和85摄氏度的实验环境下，随着时间的延长，改进后的所述蓝光发光器件10相对于改进前的发光器件，相对亮度衰减较慢，因此能够显著提高所述蓝光发光器件10的寿命。

在一个实施例中，所述8-羟基喹啉-锂(Liq)的掺杂比为45％。在该比例内，所述蓝光发光器件10的电子注入能力和蓝光发光器件10的电压值都达到最佳状态，因此在提高所述蓝光发光器件10寿命的同时不会影响所述蓝光发光器件10的性能。

在一个实施例中，所述第一主体材料的电子迁移率小于1×10^-6cm²/(VS)。当所述第一主体材料的电子迁移率小于1×10^-6cm²/(VS)时，可以显著降低电子由所述电子传输层110朝向所述第一空穴阻挡层120运动的速率。因此，可以使得所述复合区由所述发光层130和所述电子阻挡层150的界面朝向所述电子传输层110的方向移动。进而避免由于复合区的物理反应影响所述发光层130和所述电子阻挡层150的结构。

请参见图4-5，在一个实施例中，所述蓝光发光器件10还包括第二空穴阻挡层140。所述第二空穴阻挡层140位于所述第一空穴阻挡层120和所述发光层130之间。所述第二空穴阻挡层140包括第二主体材料。所述第二主体材料的最低未占轨道能级小于所述第一主体材料的最低未占轨道能级。因此，在所述第二空穴阻挡层140和所述第一空穴阻挡层120之间会形成陷阱，能够进一步降低电子朝向所述发光层130运动的速率，因此可以提高所述复合区由所述发光层130和所述电子阻挡层150的界面朝向所述发光层130的中间区域运动的程度，同时拓宽了所述复合区，进而避免由于复合区的物理反应影响所述发光层130和所述电子阻挡层150的结构。

在一个实施例中，第二主体材料可以为Bphen、BCP、TPBi等。

在一个实施例中，所述第二空穴阻挡层140可以为由所述锂化合物、锌粉和磷光材料组成的混合物、或由电子传输材料和铍配合物组成的混合物、或由磷光材料和铍配合物组成的混合物。

在一个实施例中，所述第二主体材料的最低未占轨道能级(LUMO)小于-2.6ev。即所述第二主体材料的能级比较浅，所述第一主体材料的最低未占轨道能级大于-2.6ev。在一个实施例中，所述第一主体材料的最低未占轨道能级大于1ev。在该范围内，所述第一主体材料的能级和所述发光层130的能级接近，可以降低电子的迁移率。所述第一主体材料和所述第二主体材料之间可以形成一个落差较大的陷阱，因此可以显著降低电子由所述电子运输层向所述发光层130运动的速率。

在一个实施例中，所述第一主体材料的最低未占轨道能级小于2ev，因此不会因为使得运动到所述发光层130的电子的数量过低，影响所述蓝光发光器件10的发光效率。

在一个实施例中，所述第二主体材料的电子迁移率小于1×10^-7cm²/(VS)。可以理解，所述第一主体材料的电子迁移率可以比所述第二主体材料的电子迁移率小。因此当电子由所述第一空穴阻挡层120运动到所述第二空穴阻挡层140时，电子的运动速率会进一步降低。从而使得所述复合区由所述发光层130和所述电子阻挡层150的界面朝向所述电子传输层110的方向移动，既可以使所述复合区向所述发光层130的中间区域移动。进而避免由于复合区的物理反应影响所述发光层130和所述电子阻挡层150的结构。

在一个实施例中，所述第一空穴阻挡层120和所述第二空穴阻挡层140的厚度范围均为2nm到10nm。可以理解，所述第一空穴阻挡层120和所述第二空穴阻挡层140的厚度与所述电子传输的速率和所述蓝光发光器件10的厚度、以及所述蓝光发光器件10的电阻有关。当所述第一空穴阻挡层120和所述第二空穴阻挡层140的厚度小于2nm时，电子通过所述第一空穴阻挡层120和所述第二空穴阻挡层140的距离太短，进而对电子的运动阻挡效果较差，使得复合区由所述发光层130和所述电子阻挡层150的界面朝向所述电子传输层110的方向移动的效果较差。当所述第一空穴阻挡层120和所述第二空穴阻挡层140的厚度大于10nm时，由于所述第一空穴阻挡层120和所述第二空穴阻挡层140均为有机材料，因而会增加整个所述蓝光发光器件10的电阻，从而影响所述蓝光发光器件10的发光性能。

在一个实施例中，所述第一空穴阻挡层120的厚度可以为8nm，所述第二空穴阻挡层140的厚度可以为5cm。所述第一空穴阻挡层120对电子的运动阻挡能力相比所述第二空穴阻挡层140的阻挡能力差，因此可以通过增加所述第一空穴阻挡层120的厚度以提高所述第一空穴阻挡层120对电子的阻挡能力。所述第二空穴阻挡层140对电子的阻挡能力较强，因此所述第二空穴阻挡层140的厚度可以较小。所述第一空穴阻挡层120和所述第二空穴阻挡层140配合，可以显著降低电子朝向所述发光层130的运动速率。从而使得所述复合区由所述发光层130和所述电子阻挡层150的界面朝向所述电子传输层110的方向移动。进而避免由于复合区的物理反应影响所述发光层130和所述电子阻挡层150的结构。

在一个实施例中，所述电子传输层110的厚度范围为15nm到50nm。所述电子传输层110的厚度与电子运动速率和所述蓝光发光器件10的电压有关。在该范围内，即能够降低所述电子传输层110的电子迁移速率，也可以使得所述蓝光发光器件10的电压维持在一个正常的范围，从而保证所述蓝光发光器件10的性能。在一个实施例中，所述电子传输层110的厚度为20nm到30nm。

本申请实施例还提供一种显示装置。所述显示装置可以为终端、平板电脑、一体计算器等。所述终端可以为手机、运动手环、遥控器等。由于所述显示装置包括所述蓝光发光器件10，且所述蓝光发光器件10利用所述第一主体材料制作所述电子传输层110，能够降低所述电子传输层110的电子迁移率。因此，当电子经过所述电子传输层110向所述发光层130迁移的速率会降低。所述电子移动的距离会变短，在所述发光层130，所述电子和所述空穴复合区域会由所述发光层130和所述电子阻挡层150的界面朝向所述电子传输层110的方向偏移。即所述复合区域会离开所述发光层130和所述电子阻挡层150的界面，因此，所述复合区域发生的复合反应并不会影响所述发光层130和所述电子阻挡层150的结构，从而延长了蓝光发光器件10的使用寿命。因此也延长了所述显示装置的寿命。

可以理解，所述显示装置的类型可以为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode，OLED)显示装置、平面转换(In-Plane Switching，IPS)显示装置、扭曲向列型(TwistedNematic，TN)显示装置、垂直配向技术(Vertical Alignment，VA)显示装置、电子纸、QLED(Quantum Dot Light Emitting Diodes，量子点发光)显示装置或者microLED(微发光二极管，μLED)显示装置等显示装置中的任意一种，本发明对此并不具体限制。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为本专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种蓝光发光器件，其特征在于，包括：

层叠设置的电子传输层(110)、第一空穴阻挡层(120)和发光层(130)；

所述第一空穴阻挡层(120)包括第一主体材料，所述电子传输层(110)包括所述第一主体材料；所述第一空穴阻挡层(120)中的第一主体材料和所述电子传输层(110)中的第一主体材料相同；

所述第一主体材料为Bphen、BCP或TPBi；

所述蓝光发光器件还包括第二空穴阻挡层(140)，所述第二空穴阻挡层(140)位于所述第一空穴阻挡层(120)和所述发光层(130)之间，所述第二空穴阻挡层(140)包括第二主体材料，所述第二主体材料的最低未占轨道能级小于所述第一主体材料的最低未占轨道能级；

所述第二主体材料的最低未占轨道能级小于-2.6ev，所述第一主体材料的最低未占轨道能级大于-2.6ev；所述第二主体材料的电子迁移率小于1×10-7cm2/(VS)。

2.如权利要求1所述的蓝光发光器件，其特征在于，所述第一主体材料用于将空穴限制在所述发光层(130)中。

3.如权利要求1所述的蓝光发光器件，其特征在于，所述电子传输层(110)中掺杂8-羟基喹啉-锂(Liq)。

4.如权利要求3所述的蓝光发光器件，其特征在于，在所述电子传输层(110)，所述8-羟基喹啉-锂(Liq)的掺杂比为20％到80％。

5.如权利要求1所述的蓝光发光器件，其特征在于，所述第一主体材料的电子迁移率小于1×10^-6cm²/(VS)。

6.如权利要求1所述的蓝光发光器件，其特征在于，所述第一空穴阻挡层(120)和所述第二空穴阻挡层(140)的厚度范围均为2nm到10nm，所述电子传输层(110)的厚度范围为15nm到50nm。

7.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的蓝光发光器件。

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