CN113140686B - 一种改善大视角色偏显示器件及含有其的显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改善大视角色偏显示器件，包括基板，以及依次设置在基板上的第一电极层、空穴传输区域、发光层、电子传输区域、第二电极层和光取出层；其中，空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光辅助层中的一种或几种组合；电子传输区域包括电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层中的一种或几种组合。本发明中设置了光取出材料，为采用不同折射率的有机材料，包含至少两层；一方面在于通过第一层光取出材料与金属阴极之间相互匹配，使两个界面的等离子体共振效应互相耦合，耦合的电场穿越金属膜层，在表面发生散射，从而提高光取出；另一方面，通过第二层光取出材料进行修饰，调节光路，在兼顾效率的情况下，提高器件视角色偏。

Description

一种改善大视角色偏显示器件及含有其的显示装置
技术领域
本发明涉及有机电致发光器件技术领域，更具体的说是涉及一种改善大视角色偏显示器件及其显示装置。
背景技术
有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode，OLED)显示面板是一种自发光显示面板，OLED显示面板由于具有轻薄、高亮度、低功耗、宽视角、高响应速度以及使用温度范围广等优点而越来越多地被应用于各种高性能显示领域中。
OLED显示技术已经在智能手机、平板电脑等领域获得应用，还将进一步向电视等大尺寸应用领域扩展。
OLED装置具有犹如三明治的结构，包括电极层以及夹在不同电极层之间的有机发光功能层，各种不同的电极层和有机发光功能层以及其他相关的材料层根据用途相互叠加在一起共同组成OLED装置。
由于OLED的外量子效率和内量子效率之间存在巨大差距，极大地制约了OLED的发展。因此，如何提高OLED的光取出效率成为研究热点。传统的OLED器件采用单层且高折射率的光取出层(CPL,Capping Layer)材料，旨在提高光取出，增加器件效率，较高的光取出效率与大视角色偏(JNCD)存在矛盾，大尺寸显示面板在一般终端市场中的占比份额逐渐提高，当显示面板尺寸逐渐加大后，使用者的视角范围也相应增加，这导致显示面板因大视角所引起的色度偏差问题逐步显现。一方面，依靠高折射率的材料匹配，提高光取出效果，进而提高效率，同时视角色偏较差；相反，低折射率的光取出材料，光耦合作用较弱，光取出效果较差，效率较低，同时视角色偏较好。
因此开发出一种兼顾效率和视角色偏的有机电致发光器件是本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种改善大视角色偏显示器件及其显示装置能够解决常规OLED顶发射器件存在的色偏问题，同时通过匹配不同颜色的视角色偏，避免大视角下出现偏色的情况。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种改善大视角色偏显示器件，其特征在于，包括基板，以及依次设置在所述基板上的第一电极层、空穴传输区域、发光层、电子传输区域、第二电极层和光取出层；
其中，所述光取出层包括第一光取出层和第二光取出层；所述第一光取出层为CPL1材料层，所述第二光取出层的材为CPL2材料层；
所述CPL1材料层和CPL2材料层的总厚度为55-70nm，所述CPL1材料层和CPL2材料层的总厚度为55-70nm；所述CPL2材料层的厚度大于CPL1材料层的厚度，且40nm≥CPL1≥20nm；40nm≥CPL2≥20nm；
所述CPL1材料层的折射率＞CPL2材料层的折射率，所述CPL1材料层和CPL2材料层的折射率均为2.0-2.4。
本发明的有益效果：本发明中设置了光取出材料，为采用不同折射率的热蒸发制备的有机材料，包含至少两层；其作用一方面在于通过第一层高折射率的有机材料与金属阴极之间相互匹配，使得两个界面的等离子体共振效应互相耦合，耦合的电场穿越金属膜层，在表面发生散射，从而提高光取出。另一方面，通过第二层低折射率的光取出材料进行修饰，调节光路，在兼顾效率的情况下，提高器件视角色偏。
优选地，所述空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光辅助层中的一种或几种组合；
所述电子传输区域包括电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层中的一种或几种组合。
有机盖帽层(光取出层)在半透明金属阴极上，调节光学干涉距离，抑制外光反射，抑制表面等离子体能移动引起的消光，从而提高光的取出效率，提升发光效率。现有的CPL材料多采用芳香胺衍生物、磷氧基衍生物和喹啉酮衍生物等。
优选地，所述CPL1材料层为以下化合物中的一种：
Figure BDA0003003763970000031
所述CPL2材料层为以下化合物中的一种：
Figure BDA0003003763970000032
采用上述技术方案的有益效果：作为光取出材料，主要作用提高谐振腔内的光路取出，从而提高器件效率。在半透电极(第二电极)远离衬底基板的一侧设置有光取出层，从而可以增强有机电致发光器件的光取出率，进而可以进一步增大有机电致发光器件的亮度。优选地，所述第一电极为阳极材料，其选自金属、金属合金、金属及氧化物组合和导电聚合物中的一种。
更加优选地，所述金属为钒、铬、铜、锌和金；合金为钒、铬、铜、锌和金的合金；所述金属氧化物为氧化锌、氧化铟、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)中的一种；所述金属及氧化物的组合为ZnO:Al或SnO2:Sb；所述导电聚合物为聚(3-甲基噻吩)、聚[3，4-(乙烯-1，2-二氧)噻吩](PEDOT)、聚吡咯和聚苯胺。
采用上述技术方案的有益效果：采用上述具有大功函数的阳极材料使得空穴顺利注入有机材料层。
优选地，所述空穴注入层的材料为金属卟啉、低聚噻吩、基于芳基胺的有机材料、基于六腈六氮杂苯并菲的有机材料、基于喹吖啶酮的有机材料、基于苝的有机材料、蒽醌、基于聚苯胺的导电聚合物和基于聚噻吩的导电聚合物中的一种；还可以包含能够进行p掺杂的另外的化合物；
更加优选地，所述空穴注入层的材料为化合物HIL-1～HIL-4中的一种，具体结构如下：
Figure BDA0003003763970000041
采用上述技术方案的有益效果：空穴注入材料是有利地在低电压下接收来自阳极的空穴的材料，并且空穴注入材料的最高占据分子轨道(HOMO)优选地在阳极材料的功函数与周围有机材料层的HOMO之间。
优选地，所述空穴传输层的材料为基于芳基胺的有机材料、导电聚合物和同时具有共轭部分及非共轭部分的嵌段共聚物中的一种；
更加优选地，所述空穴传输层的材料为芳胺类化合物HTL-1～HTL-12中的一种，具体结构如下：
Figure BDA0003003763970000051
采用上述技术方案的有益效果：空穴传输材料是能够接收来自阳极或空穴注入层的空穴并将空穴传输至发光层的材料，并且具有高空穴迁移率的材料是合适的。
优选地，所述发光层的材料包括主体材料和掺杂材料；所述主体材料和掺杂材料质量比为99.5:0.5-90:10；所述主体材料为蓝色发光材料。
优选地，所述主体材料为咔唑基团衍生物、芳基硅衍生物、芳族衍生物和金属络合物衍生物中的一种。更加优选地，芳族衍生物为蒽、芘、萘、菲或芴的衍生物。
更加优选地，所述主体材料为EMHL-1～EMHL-4中的任一种，具体结构如下：
Figure BDA0003003763970000061
优选地，所述掺杂材料包括荧光掺杂和磷光掺杂材料；
所述荧光掺杂材料为芳烃类化合物、芳胺类化合物、有机硼、硅类和咔唑衍生物中的一种；
所述磷光掺杂材料为含有金属的络合物。
更加优选地，所述荧光掺杂材料为EMDL-5～EMDL-7，磷光掺杂材料为EMDL-1～EMDL-4，具体结构式如下：
Figure BDA0003003763970000062
优选地，所述电子传输层的材料为8-羟基喹啉的Al配合物、包含Alq3的配合物、有机自由基化合物、羟基黄酮-金属配合物、含有吸电子基团的杂环化合物、磷氧基化合物、含硼的化合物和金属络合物中的一种。更加优选地，所述含有吸电子基团的杂环化合物为邻菲啰啉、咪唑、吡啶、三唑、三嗪和喹啉中的任一种；
采用上述技术方案的有益效果：电子传输层可以起到促进电子传输的作用。电子传输材料是有利地接收来自阴极的电子并将电子传输至发光层的材料，具有高电子迁移率的材料是合适的。
优选地，所述空穴阻挡层的材料为浴铜灵(BCP)菲咯啉衍生物、铝(III)双(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基酚盐(BAlq)羟基喹啉衍生物的金属络合物、各种稀土类络合物、噁唑衍生物、三唑衍生物和三嗪衍生物中的任一种。
采用上述技术方案的有益效果：空穴阻挡层为阻挡从阳极注入的空穴穿过发光层而进入阴极，由此延长器件的寿命并提高器件的效能的层。
优选地，所述电子注入层的材料为芴酮、蒽醌二甲烷、联苯醌、噻喃二氧化物、唑、二唑、三唑、咪唑、苝四羧酸、亚芴基甲烷、蒽酮。
优选地，所述电子注入层的材料还可以为上述的其衍生物、金属配合物和含氮五元环衍生物中的任一种。
采用上述技术方案的有益效果：电子注入层可以起到促进电子注入的作用；电子注入材料优选为上述的化合物：其具有传输电子的能力，具有来自阴极的注入电子效应，对发光层或发光材料具有优异的电子注入效应，防止发光层中产生的激子迁移至空穴注入层，并且除此之外，具有优异的薄膜形成能力。
优选地，所述第二电极为阴极材料，其选自金属或金属合金。
更加优选地，所述金属为镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、铝、银、锡和铅中的一种；当材料为多层金属时为Ag:Mg。
本发明中还提供了一种显示装置，所述显示装置包括所述的改善大视角色偏显示器件。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1附图为本发明提供的结构示意图；
其中，1-第一电极，2-空穴注入层，3-空穴传输层，4-电子阻挡层，5-发光层，6-电子注入层，7-电子传输层，8-空穴阻挡层，9-第一光取出层，10-第二光取出层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中提供了一种改善大视角色偏显示器件，其特征在于，包括基板，以及依次设置在所述基板上的第一电极1层、空穴传输区域、发光层5、电子传输区域、第二电极8层和光取出层；
其中，所述空穴传输区域包括空穴注入层2、空穴传输层3、电子阻挡层4、发光辅助层中的一种或几种组合；
所述电子传输区域包括电子注入层6、电子传输层7和空穴阻挡层中的一种或几种组合；
所述光取出层包括第一光取出层9和第二光取出层10。
本发明中光取出材料的折射率如下表1：
表1 CPL材料n(折射率)
Figure BDA0003003763970000081
Figure BDA0003003763970000091
实施例1
Figure BDA0003003763970000092
有机电致发光器件的制备：
a)使用表面带有ITO的透明玻璃作为基板，然后分别用去离子水，丙酮，乙醇超声清洗各15分钟，然后在等离子体清洗器中处理2分钟。
b)在洗涤后的第一电极1层上，通过真空蒸镀的方式蒸镀制备空穴注入材料HIL-2，厚度为10nm，该层为空穴注入层2。
c)在空穴注入层2上，通过真空蒸镀的方式蒸镀制备空穴传输材料HTL-6，厚度为125nm，该层为空穴传输层3。
d)在空穴传输层3上，通过真空蒸镀的方式蒸镀制备电子阻挡材料EBL，厚度为5nm，该层为电子阻挡层4。
e)在电子阻挡层4上，通过真空蒸镀的方式蒸镀制备发光层5材料，主体材料为EMHL-2，客体材料为EMDL-2，体积比分别为98:2，厚度为20nm。
f)在发光层5上，通过真空蒸镀的方式蒸镀Alq3和Liq，体积比分别为5:5，厚度为30nm，该层为电子传输层7。
g)在电子传输层7上，通过真空蒸镀的方式蒸镀Yb，厚度为1.5nm，该层为电子注入层6。
h)在电子注入层6上，通过真空蒸镀的方式蒸镀Ag和Mg，体积比分别为9:1，厚度为13nm，该层为第二电极8层。
i)在第二电极8层上，通过真空蒸镀的方式蒸镀CPL1-1(20nm)与CPL2-1(40nm)，总厚度为60nm，该层为第一光取出层9和第二光取出层10。
实施例2
不同于实施例1之处在于，将CPL1-1与CPL2-1替换为CPL1-1与CPL2-2。
实施例3
不同于实施例1之处在于，将CPL1-1与CPL2-1替换为CPL1-1与CPL2-3。
实施例4
不同于实施例1之处在于，将CPL1-1与CPL2-1替换为CPL1-1与CPL2-4。
实施例5
不同于实施例1之处在于，将CPL1-1与CPL2-1替换为CPL1-2与CPL2-1。
实施例6
不同于实施例1之处在于，将CPL1-1与CPL2-1替换为CPL1-2与CPL2-2。
实施例7
不同于实施例1之处在于，将CPL1-1与CPL2-1替换为CPL1-2与CPL2-3。
实施例8
不同于实施例1之处在于，将CPL1-1与CPL2-1替换为CPL1-2与CPL2-4。
对比例1
不同于实施例1之处在于，将CPL1-1与CPL2-1替换为CPL1-1。
对比例2
不同于实施例1之处在于，将CPL1-1与CPL2-1替换为CPL1-2。
对比例3
不同于实施例1之处在于，将CPL1-1与CPL2-1替换为CPL2-1。
对比例4
不同于实施例1之处在于，将CPL1-1与CPL2-1替换为CPL2-2。
对比例5
不同于实施例1之处在于，将CPL1-1与CPL2-1替换为CPL2-1与CPL1-1。
对比例6
不同于实施例1之处在于，将CPL1-1与CPL2-1替换为CPL2-4与CPL1-2。
对比例7
不同于实施例1之处在于，对比例7没有CPL层
表2实施例1-8和对比例1-7的实验效果参数如下：(电流密度为10mA/cm2下测定的结果)
Figure BDA0003003763970000111
Figure BDA0003003763970000121
JNCD是衡量屏幕色彩准确度的标准，其数值越小代表颜色显示越准确。JNCD(60°)在本领域目前普遍范围在7～8左右。
表1列举了两种折射率不同的CPL材料，选取2.4>n(CPL1)>n(CPL2)>2.0的CPL材料，由此在第二电极层上形成两层光取出层，制备后的器件测得数据如表2所示，按照折射率n(CPL1)>n(CPL2)的器件结构(实施例1-8)的JNCD在5.5-5.6左右，效果得到了显著提高，相比之下，对比例1-4仅存在一层CPL，得到的JNCD值在6.3-6.4左右，对比例5-6将两层结构位置互换，得到的JNCD值在6.8左右，对比例7没有CPL层，JNCD的数值增加到8.10，由此可见，按照本发明提供的器件结构确实能有效改善大视角色偏的现象，并且从中筛选出的n(CPL1)>n(CPL2)的器件结构对大视角色偏显现改善效果更加显著，有利于工艺上器件结构的改进与参考。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种改善大视角色偏显示器件，其特征在于，包括基板，以及依次设置在所述基板上的第一电极层、空穴传输区域、发光层、电子传输区域、第二电极层和光取出层；
其中，所述光取出层包括第一光取出层和第二光取出层；所述第一光取出层为CPL1材料层，所述第二光取出层的材为CPL2材料层；
所述CPL1材料层和CPL2材料层的总厚度为55-70nm；所述CPL2材料层的厚度大于CPL1材料层的厚度，且40nm≥CPL1≥20nm；40nm≥CPL2≥20nm；
所述CPL1材料层的折射率＞CPL2材料层的折射率，所述CPL1材料层和CPL2材料层的折射率均为2.0-2.4；
所述CPL1材料层为以下化合物中的一种：
Figure FDA0003588142770000011
所述CPL2材料层为以下化合物中的一种：
Figure FDA0003588142770000021
2.根据权利要求1所述的一种改善大视角色偏显示器件，其特征在于，所述空穴传输区域包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光辅助层中的一种或几种组合；
所述电子传输区域包括电子注入层、电子传输层和空穴阻挡层中的一种或几种组合。
3.根据权利要求2所述的一种改善大视角色偏显示器件，其特征在于，所述空穴注入层的材料为金属卟啉、低聚噻吩、基于芳基胺的有机材料、基于六腈六氮杂苯并菲的有机材料、基于喹吖啶酮的有机材料、基于苝的有机材料、蒽醌、基于聚苯胺的导电聚合物和基于聚噻吩的导电聚合物中的一种。
4.根据权利要求2所述的一种改善大视角色偏显示器件，其特征在于，所述空穴传输层的材料为基于芳基胺的有机材料、导电聚合物中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种改善大视角色偏显示器件，其特征在于，所述发光层的材料包括主体材料和掺杂材料；所述主体材料和掺杂材料质量比为99.5:0.5-90:10。
6.根据权利要求5所述的一种改善大视角色偏显示器件，其特征在于，所述主体材料为咔唑基团衍生物、芳基硅衍生物、芳族衍生物和金属络合物衍生物中的一种。
7.根据权利要求5所述的一种改善大视角色偏显示器件，其特征在于，所述掺杂材料包括荧光掺杂材料和磷光掺杂材料；
所述荧光掺杂材料为芳烃类化合物、芳胺类化合物、有机硼、硅类和咔唑衍生物中的一种；
所述磷光掺杂材料为含有金属的络合物。
8.根据权利要求2所述的一种改善大视角色偏显示器件，其特征在于，所述电子传输层的材料为8-羟基喹啉的Al配合物、包含Alq3的配合物、有机自由基化合物、羟基黄酮-金属配合物、含有吸电子基团的杂环化合物、磷氧基化合物、含硼的化合物和金属络合物中的一种。
9.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1-8任一项所述的改善大视角色偏显示器件。
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