CN114843414A - 白光有机电致发光器件及显示装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种白光有机电致发光器件及显示装置。所述白光有机电致发光器件包括衬底、位于所述衬底上且相对设置的阳极层和阴极层、及位于所述阴极层与所述阳极层之间的发光单元。所述发光单元包括电子传输层、空穴传输层、第一发光层和第二发光层，所述第一发光层和所述第二发光层位于所述电子传输层与所述空穴传输层之间；所述第一发光层的材料包括蓝色荧光发光材料；所述第二发光层的发光颜色为非蓝色；所述第二发光层的材料包括主体材料和发光客体材料，所述发光客体材料为热活化延迟荧光材料。所述显示装置包括所述白光有机电致发光器件。

Description

白光有机电致发光器件及显示装置

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种白光有机电致发光器件及显示装置。

背景技术

白光有机电致发光器件是一种能发出白色光的有机电致发光器件，其通常包括多个发光颜色不同的发光层，这些不同发光层叠加在一起构成白光有机电致发光器件的发光层结构。

现有的白色有机电致发光器件的发光层结构主要为全荧光体系，但是全荧光体系的白光有机电致发光器件存在发光效率较低的问题。

发明内容

本申请实施例提供了一种白光有机电致发光器件及显示装置。

根据本申请实施例的第一方面，提供了一种白光有机电致发光器件。所述白光有机电致发光器件包括：

衬底；

位于所述衬底上且相对设置的阳极层和阴极层；

位于所述阴极层与所述阳极层之间的发光单元；所述发光单元包括电子传输层、空穴传输层、第一发光层和第二发光层，所述第一发光层与所述第二发光层位于所述电子传输层与所述空穴传输层之间；所述第一发光层的材料包括蓝色荧光发光材料；所述第二发光层的发光颜色为非蓝色；所述第二发光层的材料包括主体材料和发光客体材料，所述发光客体材料为热活化延迟荧光材料。

在一个实施例中，所述第二发光层位于所述第一发光层与所述空穴传输层之间；所述第二发光层中，所述主体材料为P型主体材料。

在一个实施例中，所述第二发光层位于所述第一发光层与所述空穴传输层之间；所述第二发光层中，所述主体材料包括P型主体材料和N型主体材料，所述主体材料中所述N型主体材料的掺杂浓度小于或等于30％。

在一个实施例中，所述第二发光层位于所述第一发光层与所述空穴传输层之间；所述发光单元还包括位于所述第一发光层与所述第二发光层中的载流子调节层，所述载流子调节层被配置为调节载流子复合区域的位置，使载流子复合区域位于所述第一发光层。

在一个实施例中，所述第二发光层位于所述第一发光层与所述空穴传输层之间；所述载流子调节层的材料为P型材料；或者，所述载流子调节层的材料包括P型材料和N型材料，所述载流子调节层中所述N型材料的掺杂浓度小于或等于30％。

在一个实施例中，所述载流子调节层的厚度范围为1nm～3nm。

在一个实施例中，所述第二发光层发射光线的峰值波长的范围为560nm～590nm；所述第二发光层发射光线的半峰宽的范围为80nm～100nm。

在一个实施例中，所述第二发光层中，所述发光客体材料的掺杂浓度的范围为10％～20％。

在一个实施例中，所述第二发光层的厚度范围为10nm～20nm。

根据本申请实施例的第二方面，提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述的白光有机电致发光器件。

本申请实施例所达到的主要技术效果是：

本申请实施例提供的白光有机电致发光器件及显示装置，发光单元中的第一发光层的材料包括蓝色荧光发光材料，也即是第一发光层发射蓝色光线，第二发光层发射的光线为非蓝色光线，第一发光层与第二发光层发出的光线混合后呈白光；由于第二发光层中发光客体材料为热活化延迟荧光材料，热活化延迟荧光材料中激子几乎全部能够从三线态回到单线态而发射荧光，则第二发光层中热活化延迟荧光材料作为发光客体材料可有效提升白光有机电致发光器件的发光效率。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例提供的白光有机电致发光器件的结构示意图；

图2是图1所示的白光有机电致发光器件发射光线的亮度与波长的关系曲线图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本申请相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

本申请实施例提供了一种白光有机电致发光器件及显示装置。下面结合附图，对本申请实施例中的白光有机电致发光器件及显示装置进行详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例中的特征可以相互补充或相互组合。

本申请实施例提供了一种白光有机电致发光器件。如图1所示，所述白光有机电致发光器件包括衬底10、位于所述衬底10上且相对设置的阳极层20和阴极层30、以及位于所述阳极层20与阴极层30之间的发光单元40。

所述发光单元40包括电子传输层41、空穴传输层42、第一发光层43和第二发光层44。所述电子传输层41与所述空穴传输层42相对设置，且电子传输层41位于空穴传输层42与阴极层30之间。所述第一发光层43和所述第二发光层44位于所述电子传输层41与所述空穴传输层42之间。所述第一发光层43的材料包括蓝色荧光发光材料。所述第二发光层44的发光颜色为非蓝色；所述第二发光层44的材料包括主体材料和发光客体材料，所述发光客体材料为热活化延迟荧光材料。

本申请实施例提供的白光有机电致发光器件，发光单元40中的第一发光层43的材料包括蓝色荧光发光材料，也即是第一发光层43发射蓝色光线，第二发光层44发射的光线为非蓝色光线，第一发光层43与第二发光层44发出的光线混合后呈白光；由于第二发光层44中发光客体材料为热活化延迟荧光材料，热活化延迟荧光材料中激子几乎全部能够从三线态回到单线态而发射荧光，则第二发光层44中热活化延迟荧光材料作为发光客体材料可有效提升白光有机电致发光器件的发光效率。并且，本申请实施例提供的白光有机电致发光器件，白光有机电致发光器件有1-Stack(1-叠层)白光有机电致发光器件，也即是发光单元仅包括一层电子传输层和一层空穴传输层，通过该电子传输层和空穴传输层之间的发光层实现器件发射白光，白光有机电致发光器件的发光单元包括的层数较少，有助于降低器件的驱动电压，降低器件的功耗。

本申请实施例提供的白光有机电致发光器件，电子从阴极层30注入，空穴从阳极层20注入，并在第一发光层43中相遇，复合产生激子，激子辐射衰减产生光子；且空穴与电子复合产生的能量部分传递至第二发光层44使第二发光层44发光。第一发光层发射蓝色光线，第二发光层发射非蓝色光线，蓝色光线与非蓝色光线混合后呈白色。其中，第二发光层44的发光颜色为蓝色的互补色，例如第二发光层44的发光颜色为红色、橙色或黄色等。

在一个实施例中，所述衬底10可以是柔性衬底，也可以是刚性衬底。柔性衬底的材料可以包括聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、有机树脂材料中的一种或多种，有机树脂材料可以包括环氧树脂、三嗪、硅树脂或聚酰亚胺等。刚性衬底包括诸如玻璃衬底、石英衬底、蓝宝石衬底、陶瓷衬底等中的任一种；或者半导体衬底诸如以硅或碳化硅等为材料的单晶半导体衬底或多晶半导体衬底、硅锗等的化合物半导体衬底、SOI(SiliconOn Insulator；绝缘体上硅)衬底等中的任一种。

在一个实施例中，所述白光有机电致发光器件包括多个子像素，所述阳极层20可包括多个阳极块，每一子像素包括一个阳极块，阴极层30可为公共电极，也即是各个子像素的阴极为连成一片的面电极。

在一个实施例中，所述白光有机电致发光器件还包括位于衬底10上的驱动电路层，驱动电路层驱动子像素发光。驱动电路层可包括多个像素驱动电路，每一像素驱动电路用于驱动一个子像素。像素驱动电路可包括薄膜晶体管和电容。

本申请实施例中，第二发光层44中的主体材料不发光，其将能量传递至发光客体材料；发光客体材料接收主体材料的能量后，促使三重态激子通过反系间窜越过程转化为单重态激子而发出光子。

在一个实施例中，所述第二发光层44发射光线的峰值波长的范围为560nm～590nm，也即是第二发光层44发射的光线呈黄色；所述第二发光层发射光线的半峰宽的范围为80nm～100nm。如此设置，第二发光层44发射的光线与第一发光层43发射的光线混合后得到的白光的色度及色域可得到保证，有助于提升白光有机电致发光器件的发光效果。

在一个实施例中，所述第二发光层44中发光客体材料可为芳胺类材料，例如第二发光客体材料可为如下化合物A：

在一个实施例中，所述第二发光层44位于所述第一发光层43与所述空穴传输层42之间，也即是第二发光层44更靠近阳极层20，第一发光层43更靠近阴极层30。所述第二发光层44中，所述主体材料为P型主体材料。P型主体材料主要负责传导空穴。一般电子的传输速率大于空穴的传输速率，通过设置第二发光层中的主体材料为P型主体材料，可提升空穴的传输速率，使载流子(空穴和电子)在第一发光层43中发生复合，进而使第一发光层43发射的光线的量增多，从而可避免由于第二发光层44发光效率较高，其发射光线的量远高于第一发光层43发射光线的量，而导致白光有机电致发光器件发出的光线偏红或偏黄的现象，有助于提升用户的使用体验。

在另一个实施例中，所述第二发光层44中，所述主体材料包括P型主体材料和N型主体材料，所述主体材料中所述N型主体材料的掺杂浓度小于或等于30％。P型主体材料主要负责传导空穴，N型主体材料主要负责传导电子。通过设置主体材料中N型主体材料的掺杂浓度小于或等于30％，可提升空穴的传输速率，使载流子在第一发光层43中发生复合，使第一发光层43发射的光线的量增多，从而可避免由于第二发光层44发射光线的量高于第一发光层43发射光线的量，而导致白光有机电致发光器件发出的光线偏红或偏黄的现象，有助于提升用户的使用体验。在一些实施例中，所述第二发光层44的主体材料中所述N型主体材料的掺杂浓度可为10％、15％、20％、25％、30％等。其中，所述第二发光层44的主体材料中N型主体材料的掺杂浓度指的是质量浓度。如无特殊说明，本申请实施例中所述的掺杂浓度均指的是质量浓度。

在一些实施例中，所述第二发光层44采用共蒸镀的方法形成。第二发光层44的主体材料为P型主体材料时，第二发光层44由P型主体材料与热活化延迟荧光材料这两种材料共蒸镀形成。第二发光层44的主体材料包括P型主体材料和N型主体材料时，第二发光层44由P型主体材料、N型主体材料及热活化延迟荧光材料这三种材料共蒸镀形成。如此，第二发光层44中各材料混合比较均匀。

在一些实施例中，所述P型主体材料选自三芳基胺衍生物、咔唑衍生物、稠合咔唑衍生物、咔唑三亚苯衍生物以及二苯并呋喃和苯并呋喃基二苯并呋喃衍生物等中的一种或多种；所述N型主体材料选自三嗪衍生物、嘧啶衍生物、二氮杂磷杂环戊二烯衍生物、被缺电子杂芳族基团取代的吲哚并咔唑衍生物，和被缺电子杂芳族基团取代的茚并咔唑衍生物等中的一种或多种。

在一个实施例中，所述第二发光层44中，所述发光客体材料的掺杂浓度范围为10％～20％。通过设置第二发光层44中发光客体材料的掺杂浓度范围在该数值范围内，可保证第二发光层44的发光效率。在一些实施例中，所述第二发光层44发光客体材料的掺杂浓度可为10％、12％、14％、16％、18％、20％等。

在一个实施例中，所述第二发光层44的厚度范围为10nm～20nm。如此设置，既可避免第二发光层44的厚度太小，导致载流子复合产生的能量被第二发光层44吸收的量较少，而使得第二发光层44发射光线的量较少，导致白光有机电致发光器件发出的光线偏蓝的现象；也可避免第二发光层44的厚度太大，载流子复合产生的能量被第二发光层44吸收太多，而导致白光有机电致发光器件发出的光线偏红或偏黄的现象。在一些实施例中，所述第二发光层44的厚度范围为10nm、12nm、14nm、16nm、18nm、20nm等。

在一个实施例中，所述白光有机电致发光器件的发光单元40还包括位于所述第一发光层43与所述第二发光层44中的载流子调节层45，所述载流子调节层45被配置为调节载流子复合区域的位置，使载流子复合区域位于第一发光层43。如此，载流子调节层45使发光单元40中载流子复合区域的位置位于第一发光层43，可有效提升第一发光层43发射光线的量，从而可避免由于第一发光层43发射光线的量低于第二发光层44发射光线的量，而导致白光有机电致发光器件发出的光线偏红或偏黄的现象，有助于提升用户的使用体验。

在一个实施例中，所述第二发光层44位于所述第一发光层43与所述空穴传输层42之间，所述载流子调节层45的材料为P型材料；或者，所述载流子调节层的材料包括P型材料和N型材料，所述载流子调节层45中所述N型材料的掺杂浓度小于或等于30％。如此设置，载流子调节层45可有效增大空穴的传输速率，调节载流子复合区域的位置，以达到使载流子复合区域位于第一发光层43中的目的。在一些实施例中，所述载流子调节层的材料包括P型材料和N型材料时，所述载流子调节层45中所述N型材料的掺杂浓度可为5％、10％、15％、20％、25％、30％等。

在一些实施例中，所述载流子调节层45中的P型材料可为如下化合物B，N型材料可为如下化合物C：

在一个实施例中，所述载流子调节层45的厚度范围为1nm～3nm。如此设置，既可避免载流子调节层45的厚度太小，导致载流子调节层45不能有效调节载流子复合区域的位置，也可避免载流子调节层45的厚度太大，导致阴极层与阳极层之间的距离太大，而使得白光电致发光器件的驱动电压增大。在一些实施例中，所述载流子调节层45的厚度例如为1nm、1.5nm、2.0nm、2.5nm、3.0nm等。

在一个实施例中，所述第一发光层43的厚度范围为15nm～25nm。如此设置，既可避免第一发光层43的厚度太小，导致载流子在第一发光层43中复合数量较少，而使得第一发光层43发射光线的量较少；也可避免第一发光层43的厚度太大，传递至第二发光层44的能量较少，导致第二发光层44发射光线的量较少，进而使白光有机电致发光器件发出的光线偏蓝。在一些实施例中，所述第一发光层43的厚度范围为15nm、18nm、20nm、22nm、25nm等。

在一个实施例中，所示第一发光层还包括主体材料。第一发光层中主体材料不发光，其将能量传递至蓝色荧光发光材料，蓝色荧光发光材料接收能量后从基态跃迁至激发态，而激发态是不稳定的，蓝色荧光材料又跃迁至基态并发出光子。

在一个实施例中，如图1所示，所述发光单元40还包括电子注入层46和/或空穴注入层47。其中，所述电子注入层46位于阴极层30与电子传输层41之间，所述空穴注入层47位于阳极层20与空穴传输层42之间。

在一个实施例中，所述发光单元40还可包括电子阻挡层和/或空穴阻挡层。其中，所述电子阻挡层位于第二发光层44与空穴传输层42之间，所述空穴阻挡层位于第一发光层43与电子传输层41之间。

在一个实施例中，如图1所示，所述阴极层30位于所述阳极层20背离衬底10的一侧。在其他实施例中，所述阳极层20可位于所述阴极层30背离衬底10的一侧。

在一个实施例中，所述阳极层20与所述阴极层30中的一个为透射电极，另一个为反射电极。例如阳极层20可以为透射电极，阴极层30可以为反射电极。举例而言，阳极层20的材料可以是透明导电材料，例如阳极层20的材料包括氧化铟锡及氧化铟锌中的至少一种；阴极层30的材料可包括铝，阴极层30的厚度范围可为1000埃～1500埃。

图2为本申请一示例性实施例提供的白光有机电致发光器件发射光线的亮度与波长的关系曲线图。图2所示的曲线中包括两个波峰，波峰值较小的波对应的是第一发光层43发射的光线，其峰值范围为455nm～465nm；波峰值较大的波对应的是第二发光层44发射的光线，其峰值范围为560nm～590nm。由图2可知，本申请实施例提供的白光有机电致发光器件可发射白光。

本申请实施例还提供了一种白光有机电致发光器件的制备方法。所述制备方法用于制备如图1所示的白光有机电致发光器件，所述制备方法包括如下过程：

首先，提供衬底。

随后，在衬底上形成阳极层。

在一个实施例中，可采用溅射工艺形成阳极层，阳极层的材料可为氧化铟锡。

随后，在阳极层上形成发光单元。

在一个实施例中，所述在阳极层上形成发光单元的步骤可包括如下过程：

在阳极层上依次形成空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、第二发光层、第一发光层、空穴阻挡层、电子传输层及电子注入层。这些膜层可采用蒸镀工艺形成，其中第二发光层可采用共蒸镀工艺形成。

在一个实施例中，所述第一发光层43的材料包括蓝色荧光发光材料。所述第二发光层44的发光颜色为非蓝色；所述第二发光层44的材料包括主体材料和发光客体材料，所述发光客体材料为热活化延迟荧光材料。

在一个实施例中，所述第二发光层44发射光线的峰值波长范围为560nm～590nm；所述第二发光层发射光线的半峰宽范围为80nm～100nm。

在一个实施例中，所述第二发光层44中，所述主体材料为P型主体材料；或者，所述主体材料包括P型主体材料和N型主体材料，所述主体材料中所述N型主体材料的掺杂浓度小于或等于30％。

在一个实施例中，所述第二发光层44中，所述发光客体材料的掺杂浓度范围为10％～20％。

在一个实施例中，所述第二发光层44的厚度范围为10nm～20nm。

在一个实施例中，在形成第二发光层之后，且在形成第一发光层之前，所述在阳极层上形成发光单元的步骤还包括：在第二发光层上形成载流子调节层。

在一个实施例中，所述载流子调节层45的材料为P型材料；或者，所述载流子调节层的材料包括P型材料和N型材料，所述载流子调节层45中所述N型材料的掺杂浓度小于或等于30％。

在一个实施例中，所述载流子调节层45的厚度范围为1nm～3nm。

随后，在发光单元上形成阴极层。阴极层可采用溅射工艺形成。

本申请实施例提供的白光有机电致发光器件的制备方法的实施例与白光有机电致发光器件的实施例属于同一发明构思，相关细节及有益效果的描述可互相参见，在此不再进行赘述。

本申请实施例还提供了一种显示装置，所述显示装置包括上述任一实施例所述的白光有机电致发光器件。

在一个实施例中，所述白光有机电致发光器件作为显示面板，所述显示装置还包括位于所述白光有机电致发光器件出光面一侧的彩色滤光层，彩色滤光层可使显示装置实现彩色显示。

在另一个实施例中，所述显示装置为液晶显示装置，所述白光有机电致发光器件作为背光模组，所述显示装置还包括位于白光有机电致发光器件出光面一侧的液晶显示面板。

在一个实施例中，所述显示装置还包括壳体，显示装置的显示面板嵌设在壳体内。

本申请实施例提供的显示装置例如可以为手机、平板电脑、电视机、笔记本电脑、车载设备等任何具有显示功能的设备。

需要指出的是，在附图中，为了图示的清晰可能夸大了层和区域的尺寸。而且可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“上”时，它可以直接在其他元件上，或者可以存在中间的层。另外，可以理解，当元件或层被称为在另一元件或层“下”时，它可以直接在其他元件下，或者可以存在一个以上的中间的层或元件。另外，还可以理解，当层或元件被称为在两层或两个元件“之间”时，它可以为两层或两个元件之间唯一的层，或还可以存在一个以上的中间层或元件。通篇相似的参考标记指示相似的元件。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种白光有机电致发光器件，其特征在于，所述白光有机电致发光器件包括：

衬底；

位于所述衬底上且相对设置的阳极层和阴极层；

位于所述阴极层与所述阳极层之间的发光单元；所述发光单元包括电子传输层、空穴传输层、第一发光层和第二发光层，所述第一发光层与所述第二发光层位于所述电子传输层与所述空穴传输层之间；所述第一发光层的材料包括蓝色荧光发光材料；所述第二发光层的发光颜色为非蓝色；所述第二发光层的材料包括主体材料和发光客体材料，所述发光客体材料为热活化延迟荧光材料。

2.根据权利要求1所述的白光有机电致发光器件，其特征在于，所述第二发光层位于所述第一发光层与所述空穴传输层之间；所述第二发光层中，所述主体材料为P型主体材料。

3.根据权利要求1所述的白光有机电致发光器件，其特征在于，所述第二发光层位于所述第一发光层与所述空穴传输层之间；所述第二发光层中，所述主体材料包括P型主体材料和N型主体材料，所述主体材料中所述N型主体材料的掺杂浓度小于或等于30％。

4.根据权利要求1所述的白光有机电致发光器件，其特征在于，所述第二发光层位于所述第一发光层与所述空穴传输层之间；所述发光单元还包括位于所述第一发光层与所述第二发光层中的载流子调节层，所述载流子调节层被配置为调节载流子复合区域的位置，使载流子复合区域位于所述第一发光层。

5.根据权利要求4所述的白光有机电致发光器件，其特征在于，所述第二发光层位于所述第一发光层与所述空穴传输层之间；所述载流子调节层的材料为P型材料；或者，所述载流子调节层的材料包括P型材料和N型材料，所述载流子调节层中所述N型材料的掺杂浓度小于或等于30％。

6.根据权利要求4所述的白光有机电致发光器件，其特征在于，所述载流子调节层的厚度范围为1nm～3nm。

7.根据权利要求1所述的白光有机电致发光器件，其特征在于，所述第二发光层发射光线的峰值波长的范围为560nm～590nm；所述第二发光层发射光线的半峰宽的范围为80nm～100nm。

8.根据权利要求1所述的白光有机电致发光器件，其特征在于，所述第二发光层中，所述发光客体材料的掺杂浓度的范围为10％～20％。

9.根据权利要求1所述的白光有机电致发光器件，其特征在于，所述第二发光层的厚度范围为10nm～20nm。

10.一种显示装置，其特征在于，所述显示装置包括权利要求1至9任一项所述的白光有机电致发光器件。

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