CN115210895B - 有机发光二极管和显示面板 - Google Patents

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Abstract

一种有机发光二极管及显示面板，该有机发光二极管包括：第一电极(10)、第二电极(20)、发光层(14)、空穴阻挡层(15)和电子传输层(16)；第一电极(10)与第二电极(20)相对设置；发光层(14)位于第一电极(10)与第二电极(20)之间；空穴阻挡层(15)位于发光层(14)与第二电极(20)之间；电子传输层(16)位于空穴传输层(15)和第二电极(20)之间，其中，空穴阻挡层(15)的HOMO能级与发光层(14)的HOMO能级的能级差值大于等于0.1eV，电子传输层(16)的HOMO能级与空穴阻挡层(15)的HOMO能级的能级差值大于等于0.1eV，由此，所述有机发光二极管的空穴阻挡层(15)和电子传输层(16)可有效阻挡空穴由发光层(14)传输至第二电极(20)侧，而是将空穴有利地限制在发光层(14)中，从而可提升发光层(14)中电子和空穴的数量，使较多的电子和空穴在发光层中复合，从而可提升有机发光二极管的发光效率。

Description

有机发光二极管和显示面板
技术领域
本公开涉及显示技术领域，具体涉及一种有机发光二极管和显示面板。
背景技术
近年来，基于有机发光二极管(OLED)的显示器作为一种新型的平板显示逐渐受到更多的关注。由于其具有主动发光、发光亮度高、分辨率高、宽视角、响应速度快、低能耗以及可柔性化等特点，成为主流显示产品。随着产品不断的发展，客户对于产品的分辨率要求越来越高，功耗要求越来越低。需要开发高效率、低电压、长寿命的器件。同时AR/VR产品的发展也需要很高的分辨率。分辨率的提高，开口率的减小，要求红色OLED、绿色OLED、蓝色OLED亮度提高，从而对于红色OLED、绿色OLED、蓝色OLED(RGB单色OLED)的寿命的考验和要求更大。红色OLED、绿色OLED、蓝色OLED寿命的衰减，造成面板产品在长期使用之后白平衡颜色的漂移，视觉上会出现开启白色画面的时候，颜色发红或者发绿发粉的现象。
发明内容
本公开提供了一种有机发光二极管以及包括该有机发光二极管的显示面板。
所述有机发光二极管，包括：第一电极；第二电极，其与所述第一电极相对设置；发光层，其位于所述第一电极与所述第二电极之间；空穴阻挡层，其位于所述发光层与所述第二电极之间；电子传输层，其位于所述空穴传输层和所述第二电极之间，其中，所述空穴阻挡层的HOMO能级与所述发光层的HOMO能级的能级差值大于等于0.1eV；以及所述电子传输层的HOMO能级与所述空穴阻挡层的HOMO能级的能级差值大于等于0.1eV。
在一个实施例中，所述电子传输层的LUMO能级与所述空穴阻挡层的LUMO能级的能级差值大于等于0.2eV。
在一个实施例中，所述发光层包括发光主体材料，以及所述空穴阻挡层的LUMO能级小于所述发光主体材料的LUMO能级。
在一个实施例中，所述发光层为蓝色发光材料并且还包括发光客体材料，以及所述电子传输层的T1能级大于所述空穴阻挡层的T1能级，所述空穴阻挡层的T1能级大于所述发光客体材料的T1能级，所述发光客体材料的T1能级大于所述发光主体材料的T1能级。
在一个实施例中，所述发光层为红色发光材料或绿色发光材料并且还包括发光客体材料，以及所述电子传输层的T1能级大于所述空穴阻挡层的T1能级，所述空穴阻挡层的T1能级大于所述发光主体材料的T1能级，所述发光主体材料的T1能级大于所述发光客体材料的T1能级。
在一个实施例中，所述电子传输层的材料包括选自以下通式的电子传输材料：
其中，X包括C、O、S或单键成为螺芴，R1、R2、R3、R4独立地选自取代或未取代的成环碳原子数为6～60的芳基、或者取代或未取代的含有N、S、O中一个或多个的成环原子数为2～60的杂芳基。
在一个实施例中，X包括C；以及C包括烷基、硅基、或者杂芳环。
在一个实施例中，R1、R2、R3、R4中的至少一个包括以下的杂芳环，
其中，Y1、Y2、Y3中的至少一个为N，Ar5为取代或者未取代的成环碳原子为6～30的芳基或取代或者未取代的含有N、S、O中一个或多个的成环原子数为2～60的杂芳基。
在一个实施例中，所述电子传输材料包括具有以下化学式(1-1)至(1-8)的电子传输材料中的至少一种：
在一个实施例中，R1、R2、R3、R4中相邻基团中的至少一对基团连接成环。
在一个实施例中，所述有机发光二极管还包括光提取层，其设置在第二电极的远离第一电极的一侧，其中，所述光提取层的材料包括选自以下通式的光提取材料：
其中，L选自单键、取代或未取代的碳数为6～18的亚芳基、取代或未取代的碳数为3～18的亚杂芳基中的一种；以及
Ar1、Ar2、Ar3或Ar4独立地选自取代或未取代的碳数为6～60的芳基、取代或未取代的碳数2～60的杂芳基中的一种。
在一个实施例中，Ar1、Ar2、Ar3、Ar4中的至少一个选自以下基团：
其中，R5、R6、R7、R8选自取代或未取代的碳数为1～30的烷基、取代或未取代的碳数为6～30的芳基中的一种。
在一个实施例中，所述光提取材料包括具有以下化学式(2-1)至(2-6)的光提取材料中的至少一种：
在一个实施例中，R5、R6、R7、R8中相邻基团中的至少一对基团连接成环。
在一个实施例中，所述有机发光二极管还包括依次设置在所述第一电极和所述发光层之间的空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层，以及设置在所述电子传输层和所述第二电极之间的电子注入层。
本公开还提供了一种显示面板，其包括上述的有机发光二极管。
附图说明
根据各种公开的实施例，以下附图仅是用于说明目的的示例，并且不旨在限制本发明的范围。
图1示出了OLED器件的电子阻挡层材料的苯胺的苯环δ键扭转示意图。
图2是根据本公开的一些实施例中的OLED器件的截面图。
图3示出了根据本公开的一些实施例中的OLED器件的发光层、空穴阻挡层和电子传输层的HOMO能级、LUMO能级和T1能级的示意图。
具体实施方式
现在将参考以下实施例更具体地描述本公开。应当注意，本文中呈现的一些实施例的以下描述仅用于说明和描述的目的。其不是穷举的或限于所公开的精确形式。
RGB单色OLED器件寿命的衰减，归根结底分为界面的老化以及材料的缺陷产生的材料的劣化。另外，电子传输层(ETL)材料的结晶性也对器件寿命有着关键的作用，这是因为容易结晶的材料不利于寿命的稳定。
界面的老化主要是由于界面处的能垒过大而导致累积电荷过多造成。OLED器件中，例如蓝色OLED的发光层的主体材料(host)需要宽带系，所以其HOMO能级很深，这就造成了空穴型的电子阻挡层(EBL)和主体材料之间的能级差较大。这个能垒的存在造成过多的空穴累积。界面容易劣化，器件寿命衰减。
OLED器件包括的多个层中，材料最容易劣化的材料为EBL材料，这是因为，EBL材料本身一般都是富电子体系的材料，通常含有苯胺的结构。过多的电子会和EBL材料本身上的富电子产生排斥力的作用，这种排斥力就会造成苯胺上的苯环δ键扭曲，外力造成的δ键扭曲的结果就是键的断裂，如图1所示。键的断裂产生的缺陷是材料和器件寿命衰减的根基。
减少EBL材料上的电子堆积可以改善器件稳定性，增加器件寿命的方法。ETL材料由于其结构的特点，相对于其他层材料来讲，更容易结晶。结晶的材料会进一步造成OLED的稳定性降低，界面老化过快，从而影响OLED的寿命。
针对以上问题，本公开尤其提供了一种有机发光二极管，以提高有机发光二极管的寿命。如图3所示，本公开的有机发光二极管可以包括基底1，以及依次设置在基底1上的第一电极10、空穴注入层(HIL)11、空穴传输层(HTL)12、电子阻挡层(EBL)13、发光层(EML)14、空穴阻挡层(HBL)15、电子传输层(ETL)16、电子注入层(EIL)17和第二电极20。
本公开的有机发光二极管不限于如图3所示的有机发光二极管，例如其可以仅仅包括第一电极10、发光层14、空穴阻挡层15、电子传输层16和第二电极20。即，可以根据具体需要决定有机发光二极管的具体构造，本公开对此不作限定。
在本公开中，第一电极10可以为阳极，第二电极20可以为阴极。当给OLED提供驱动电流时，电子由第二电极20注入发光层14，空穴由第一电极10注入发光层14，由于发光层的材料偏向电子传输型，因此，可利于电子的传输，从而大量的电子到达发光层14，由此可提升OLED的电流效率。但是，当发光层14中电子的数量多于空穴的数量较多时，过多的电子无法被复合，该部分无法被复合的电子被传输至发光层14与第一电极10之间的膜层中，会破坏这些膜层的性能以及破坏相邻的膜层之间的界面(例如发光层14和电子阻挡层13的界面)，导致OLED的发光层14与第一电极10之间的膜层性能衰退，以及导致发光层14与第一电极10之间的各膜层中相邻膜层之间的界面被破坏，由此导致OLED的寿命下降。
另一方面，OLED的发光原理主要包括载流子(电子或空穴)注入、载流子传输、载流子复合和激子退激发光四个过程。具体的，当给OLED施加一定的电压(即，提供驱动电流)时，第一电极10(阳极)的空穴和第二电极20(阴极)的电子分别注入到发光层14中(此为载流子注入过程)；注入的电子和空穴在电场的作用下传输(此为载流子传输过程)；电子和空穴通过库伦作用在发光层14中复合，产生激子(此为载流子复合过程)；激子由激发态回到基态的同时释放光子发光(此为激子退激发光过程)。其中，空穴阻挡层15设置于发光层14和第二电极20(阴极)之间，其作用主要体现在两个方面：一方面，可阻挡空穴由发光层14向第二电极20侧传输，从而可将较多的空穴限制在发光层14中；另一方面，有利于电子由第二电极20向发光层14传输，从而可增加发光层14中电子的数量。
如图4所示，为了进一步加强空穴阻挡层15避免过多的电子累积在发光层14和电子阻挡层13的界面，在本公开中，空穴阻挡层15的最高占据分子轨道(HOMO)能级与发光层EML的HOMO能级的能级差值大于等于0.1eV。这样的设置，可以将空穴有效地限制在发光层14中，阻挡空穴向第二电极20方向传输，被第二电极20猝灭。
在一个实施例中，布置在空穴阻挡层15和第二电极20之间的电子传输层16的HOMO能级与空穴阻挡层15的HOMO能级的能级差值大于等于0.1eV。这样的设置，电子传输层16可以阻挡空穴，并且可以防止空穴阻挡层15(例如，空穴阻挡层15的厚度处于约5nm至15nm的范围内)太薄导致空穴穿过空穴阻挡层15引起电子猝灭。
在一个实施例中，电子传输层16的最低未占分子轨道(LUMO)能级与空穴阻挡层15的LUMO能级的能级差值大于等于0.2eV。这样的设置，可以更好地控制电子传输层16的电子，减缓电子传输到发光层14，从而可以更好地调控复合区域。
在一个实施例中，发光层14包括发光主体(host)材料和发光客体(dopant)材料。可选地，空穴阻挡层15的LUMO能级小于发光主体材料的LUMO能级。这样的设置，可以将一些电子从发光层中散射出去。
在一个实施例中，发光层14为蓝色发光材料，电子传输层16的三线态能级(T1能级)大于空穴阻挡层15的T1能级，空穴阻挡层15的T1能级大于蓝色发光材料的发光客体材料的T1能级，发光客体材料的T1能级大于发光主体材料的T1能级。这样的设置，可以将激子限制在发光层14中，利用TTA(triple-tripleannihilation)机制(针对蓝光荧光发光材料)有效的增加激子密度，提高发光效率。
在一个实施例中，发光层14为红色或绿色发光材料，电子传输层16的T1能级大于空穴阻挡层15的T1能级，空穴阻挡层15的T1能级大于发光主体材料的T1能级，发光主体材料的T1能级大于发光客体材料的T1能级。这样的设置，可以将激子限制在发光层14中，利用磷光机制(针对红/绿光磷光发光材料)有效的增加激子密度，提高发光效率。
从以上可以看出，本公开的有机发光二极管中，对发光层14、空穴阻挡层15和电子传输层16各层的HOMO能级和LUMO能级进行了如上设置，一方面，可以控制电子传输层中的电子以减缓电子到发光层14的传输，以避免过剩电子累积在电子阻挡层和发光层的界面；另一方面，可以把空穴有效地限制在发光层14中，减小空穴猝灭，从而可以进一步避免过剩电子累积在电子阻挡层和发光层的界面。另外，还对发光层14、空穴阻挡层15和电子传输层16各层的T1能级进行了如上设置，利用TTA机制(蓝光)/磷光机制(红/绿光磷光材料)将激子限制在客体材料上，防止能量向主体材料或者其他功能层的扩散，从而可以有效提高激子发光密度。
第一电极10可以为阳极，示例性的，第一电极10的材料可以为铟锡氧化物(ITO)，或者也可以为氧化铟锡层/银层/氧化铟锡层的叠层复合材料(ITO/Ag/ITO)；第二电极20可以为阴极，示例性的，第二电极20的材料可以为金属材料，例如铝(Al)、金(Au)、银(Ag)或包括Ag的金属合金等功函数较低的导电材料，因此第一电极10可以为反射阳极；，因此第二电极20可以为透明阴极。
发光层14可包含一种材料，也可以包含两种以上材料，例如包括主体材料和客体材料。根据要发出的光的颜色，发光材料包括蓝色发光材料、绿色发光材料和红色发光材料。
蓝色发光材料选自芘衍生物、蒽衍生物、芴衍生物、苝衍生物、苯乙烯基胺衍生物、金属配合物等，例如，N1,N6-二([1，1'-联苯]-2-基)-N1,N6-二([1，1'-联苯]-4-基)芘-1,6-二胺、9,10-二-(2-萘基)蒽(ADN)、2-甲基-9,10-二-2-萘基蒽(MADN)、2,5,8,11-四叔丁基苝(TBPe)、4,4'-二[4-(二苯氨基)苯乙烯基]联苯(BDAV Bi)、4,4'-二[4-(二对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯(DPAVBi)、二(4，6-二氟苯基吡啶-C2，N)吡啶甲酰合铱(FIrpic)。
绿色发光材料选自如香豆素染料、喹吖啶铜类衍生物、多环芳香烃、二胺蒽类衍生物、咔唑衍生物、金属配合物等,例如，香豆素6(C-6)、香豆素545T(C-525T)、喹吖啶铜(QA)、N，N'-二甲基喹吖啶酮(DMQA)、5,12-二苯基萘并萘(DPT)、N10,N10'-二苯基-N10,N10'-二苯二甲酰-9,9'-二蒽-10,10'-二胺(简称:BA-NPB)、三(8-羟基喹啉)合铝(III)(Alq3)、三(2-苯基吡啶)合铱(Ir(ppy)3)、乙酰丙酮酸二(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)2(acac))。
红色发光材料选自如DCM系列材料、金属配合物等。具体为，4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(4-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM)、4-(二氰基甲撑)-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼啶-9-烯基)-4H-吡喃(DCJTB)，二(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)铱(III)(Ir(piq)2(acac))、八乙基卟啉铂(PtOEP)、二(2-(2'-苯并噻吩基)吡啶-N,C3')(乙酰丙酮)合铱(Ir(btp)2(acac)等。
空穴注入层11可以为无机的氧化物：钼氧化物、钛氧化物、钒氧化物、铼氧化物、钌氧化物、铬氧化物、锆氧化物、铪氧化物、钽氧化物、银氧化物、钨氧化物、锰氧化物，也可以为强吸电子体系的p型掺杂剂和空穴传输材料的掺杂物，例如六氰基六氮杂三亚苯基、2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基对醌二甲烷(F4TCNQ)、1,2,3-三[(氰基)(4-氰基-2,3,5,6-四氟苯基)亚甲基]环丙烷等。
空穴传输层12和电子阻挡层13的材料可以为具有空穴传输特性的芳胺类或者咔唑材料，例如4,4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(NPB)、N,N’-双(3-甲基苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺(TPD)、4-苯基-4’-(9-苯基芴-9-基)三苯基胺(BAFLP)、4,4’-双[N-(9,9-二甲基芴-2-基)-N-苯基氨基]联苯(DFLDPBi)、4,4’-二(9-咔唑基)联苯(CBP)、9-苯基-3-[4-(10-苯基-9-蒽基)苯基]-9H-咔唑(PCzPA)等。
空穴阻挡层15和电子传输层16一般为芳族杂环化合物，例如苯并咪唑衍生物、咪唑并吡啶衍生物、苯并咪唑并菲啶衍生物等咪唑衍生物；嘧啶衍生物、三嗪衍生物等嗪衍生物；喹啉衍生物、异喹啉衍生物、菲咯啉衍生物等包含含氮六元环结构的化合物(也包括在杂环上具有氧化膦系的取代基的化合物)等。例如，2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)、1,3-双[5-(对叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-2-基]苯(OXD-7)、3-(4-叔丁基苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1,2,4-三唑(TAZ)、3-(4-叔丁基苯基)-4-(4-乙基苯基)-5-(4-联苯基)-1,2,4-三唑(p-EtTAZ)、红菲咯啉(BPhen)、浴铜灵(BCP)、4,4'-双(5-甲基苯并噁唑-2-基)芪(BzOs)等。
电子注入层17的材料一般为碱金属或者金属，例如LiF、Yb、Mg、Ca或者其化合物等。
在一个实施例中，为了不仅满足本公开上述的OLED器件的发光层14、空穴阻挡层15和电子传输层16的能级关系，而且还要增加电子传输层16材料稳定性从而延长OLED器件寿命，本公开的电子传输层16的材料可以包括不容易结晶的选自以下通式的电子传输材料：
其中，X为C、O、S或单键成为螺芴，R1、R2、R3、R4各自独立地取代或未取代的成环碳原子数为6～60的芳基、或者取代或未取代的含有N、S、O中一个或多个的成环原子数为2～60的杂芳基。
该电子传输材料为含有罗环结构的材料，罗环结构为相互垂直的立体结构，扭转角度为90°，这样就形成了很大的空间位阻，从而可以有效地减小电子传输材料的结晶性，增加电子传输材料本身的稳定性。
在一个实施例中，上述通式中的X为C；因此可以采用烷基、硅基、或者杂芳环来取代C。可选地，R1、R2、R3、R4中的至少一个包括以下的杂芳环，
其中，Y1、Y2、Y3中的至少一个为N，Ar5为取代或者未取代的成环碳原子为6～30的芳基、或取代或者未取代的含有N、S、O中一个或多个的成环原子数为2～60的杂芳基。另外，R1、R2、R3、R4可以相邻连接成环，即R1、R2、R3、R4中任意相邻或者不相邻的两个基团可以连接在一起。
例如，具有上述通式的电子传输材料的示例如下1-1至1-8：
/>
/>
上述电子传输材料的空间位阻增大，减小电子传输材料的结晶性，增加由该电子传输材料制备的电子传输层在OLED器件中的稳定性，有利于OLED器件寿命的增加。
为了提高OLED器件的光取出效率，OLED器件的出光侧通常还可以包括光取出层(CPL)。常规光取出层的折射率一般在1.7至1.8之间。
本公开中，为了进一步提高OLED器件的光的耦合输出，提高光提取效率，提高外量子效率(EQE效率)，在一个实施例中，本公开的OLED器件还包括设置在第二电极20的远离第一电极10一侧上的光取出层(CPL)21，如图3所示，其折射率大于等于1.9，即，本公开实施例的光取出层采用高折射率的基团材料，所述光提取层的材料包括选自以下通式的光提取材料：
/>
其中，L选自单键、取代或未取代的碳数为6～18的亚芳基、取代或未取代的碳数为3～18的亚杂芳基中的一种；Ar1、Ar2、Ar3或Ar4独立地选自取代或未取代的碳数为6～60的芳基、取代或未取代的碳数2～60的杂芳基中的一种；R5、R6、R7、R8选自取代或未取代的碳数为1～30的烷基、取代或未取代的碳数为6～30的芳基中的一种。可选地，R5、R6、R7、R8的相邻取代基团中的至少一对基团成环稠合，例如这四个基团中的相邻或不相邻基团可以连接在一起城环。在一个实施例中，Ar1、Ar2、Ar3或Ar4中的至少一个选自以下基团，具有该基团的材料可以有效地调整光取出材料的折射率：
例如，具有上述通式的电子传输材料的示例如下2-1至2-6：
/>
以下表1示出了利用以下材料以及如上所述本公开的电子传输材料1-1至1-8和光取出材料2-1至2-6的各层制备OLED器件后得到的OLED器件的各性能对比：
空穴注入层：P掺杂(F4TCNQ)
空穴传输层：HT(m-MTDATA)
电子阻挡层：EBL(mCBP)
空穴阻挡层：HBL(TPBI)
电子传输层：对比ETL(BCP)
发光层主体材料：BH(9-(4-(naphthalen-1-yl)phenyl)-10-phenylanthracene)
发光层客体材料：BD(N1,N1,N6-tris(2,4-dimethylphenyl)-N6-(o-tolyl)pyrene-1,6-diamine)
光取出层：对比CPL(N4,N4,N4',N4'-tetra([1,1'-biphenyl]-4-yl)-[1,1'-biphenyl]-4,4'-diamine)
表1
在上述表1中，OLED器件A至OLED器件L中的空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、发光层(包括主体材料和客体材料)、空穴阻挡层的材料均采用如上所述的材料。而这些OLED器件的不同之处在于，采用了不同的电子传输层材料和光取出层材料。例如，OLED器件A的电子传输层的材料为如上所述的对比ET，而光取出层的材料为如上所述的对比CPL；OLED器件B的电子传输层的材料为如上所述的对比ET，而光取出层的材料为本公开的光取出层材料2-2；OLED器件C的电子传输层的材料为如上所述的对比ET，而光取出层的材料为本公开的光取出层材料2-4；OLED器件D的电子传输层的材料为本公开的电子传输材料1-2，而光取出层的材料为如上所述的对比CPL；OLED器件E的电子传输层的材料为本公开的电子传输材料1-4，而光取出层的材料为如上所述的对比CPL；OLED器件F的电子传输层的材料为本公开的电子传输材料1-6，而光取出层的材料为如上所述的对比CPL；OLED器件G的电子传输层的材料为本公开的电子传输材料1-2，而光取出层的材料为本公开的光传输材料2-2；OLED器件H的电子传输层的材料为本公开的电子传输材料1-4，而光取出层的材料为本公开的光传输材料2-2；OLED器件I的电子传输层的材料为本公开的电子传输材料1-6，而光取出层的材料为本公开的光传输材料2-2；OLED器件J的电子传输层的材料为本公开的电子传输材料1-2，而光取出层的材料为本公开的光传输材料2-4；OLED器件K的电子传输层的材料为本公开的电子传输材料1-4，而光取出层的材料为本公开的光传输材料2-4；OLED器件L的电子传输层的材料为本公开的电子传输材料1-6，而光取出层的材料为本公开的光传输材料2-4。
从表1可以看出，采用本公开的OLED器件的能级搭配和材料组合形成的OLED器件的效率和寿命均有不同程度的提升。例如，如果同时采用上述1-1至1-8通式表示的电子传输材料的电子传输层和上述2-1至2-6通式表示的光取出材料的光取出层后，OLED器件(例如OLED器件G、H、I、J、K、L)的寿命和效率会大幅度的提升。
需要说明的是，本公开的OLED的上述各膜层均可采用蒸镀、溅射、喷墨打印或本领域技术人员可知的其他成膜方式形成，本公开的实施例对此不作限定。本公开的实施例通过如上所述的发光层14、空穴阻挡层15和电子传输层16的能级配置以及电子传输层16和光提取层21材料的特定选取，可有效阻挡空穴由发光层14传输至第二电极20侧，从而可提升发光层14中电子-空穴对的数量，使较多的电子和空穴在发光层14中复合，用于发光，提高OLED的发光效率；同时，由于较多的电子被复合，可减缓电子对电子阻挡层13和发光层14的膜层以及二者之间的界面的破坏，进而在提升OLED的发光效率的同时，可提高OLED的寿命。
本公开还提供了一种显示面板，其包括上述OLED，由于该OLED的发光效率和寿命均得到提高，因此该显示面板的性能也相应地得到提高。
为了说明和描述的目的，已经给出了本公开的实施例的上述描述。其不是穷举的，也不是要将本公开限制为所公开的精确形式或示例性实施例。因此，前面的描述应当被认为是说明性的而不是限制性的。显然，许多修改和变化对于本领域技术人员将是显而易见的。选择和描述这些实施例是为了解释本公开的原理，从而使得本领域技术人员能够理解本发明的各种实施例以及适合于所考虑的特定使用或实现的各种修改。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等价物来限定。

Claims (12)

1.一种有机发光二极管，包括：
第一电极；
第二电极，其与所述第一电极相对设置；
发光层，其位于所述第一电极与所述第二电极之间；
空穴阻挡层，其位于所述发光层与所述第二电极之间；
电子传输层，其位于所述空穴阻挡层和所述第二电极之间，
所述空穴阻挡层的HOMO能级与所述发光层的HOMO能级的能级差值大于等于0.1eV；所述电子传输层的HOMO能级与所述空穴阻挡层的HOMO能级的能级差值大于等于0.1eV；以及
所述发光层包括发光主体材料；
其中，所述发光层为蓝色发光材料并且还包括发光客体材料，以及所述电子传输层的T1能级大于所述空穴阻挡层的T1能级，所述空穴阻挡层的T1能级大于所述发光客体材料的T1能级，所述发光客体材料的T1能级大于所述发光主体材料的T1能级；或者
所述发光层为红色发光材料或绿色发光材料并且还包括发光客体材料，以及所述电子传输层的T1能级大于所述空穴阻挡层的T1能级，所述空穴阻挡层的T1能级大于所述发光主体材料的T1能级，所述发光主体材料的T1能级大于所述发光客体材料的T1能级。
2.根据权利要求1所述的有机发光二极管，其中，所述电子传输层的LUMO能级与所述空穴阻挡层的LUMO能级的能级差值大于等于0.2eV。
3.根据权利要求2所述的有机发光二极管，其中，所述空穴阻挡层的LUMO能级小于所述发光主体材料的LUMO能级。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的有机发光二极管，其中，所述电子传输层的材料包括选自以下通式的电子传输材料：
其中，X包括C、O、S或单键成为螺芴，R1、R2、R3、R4独立地选自取代或未取代的成环碳原子数为6～60的芳基、或者取代或未取代的含有N、S、O中一个或多个的成环原子数为2～60的杂芳基。
5.根据权利要求4所述的有机发光二极管，其中，
X包括C；以及
C包括烷基、硅基、或者杂芳环。
6.根据权利要求4所述的有机发光二极管，其中，R1、R2、R3、R4中的至少一个包括以下的杂芳环，
其中，Y1、Y2、Y3中的至少一个为N，Ar5为取代或者未取代的成环碳原子为6～30的芳基或取代或者未取代的含有N、S、O中一个或多个的成环原子数为2～60的杂芳基。
7.根据权利要求6所述的有机发光二极管，其中，R1、R2、R3、R4中相邻基团中的任意一对基团连接成环。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的有机发光二极管，还包括光提取层，其设置在第二电极的远离第一电极的一侧，
其中，所述光提取层的材料包括选自以下通式的光提取材料：
其中，L选自单键、取代或未取代的碳数为6～18的亚芳基、取代或未取代的碳数为3～18的亚杂芳基中的一种；以及
Ar1、Ar2、Ar3或Ar4独立地选自取代或未取代的碳数为6～60的芳基、取代或未取代的碳数2～60的杂芳基中的一种。
9.根据权利要求8所述的有机发光二极管，其中，Ar1、Ar2、Ar3、Ar4中的至少一个选自以下基团：
其中，R5、R6、R7、R8选自取代或未取代的碳数为1～30的烷基、取代或未取代的碳数为6～30的芳基中的一种。
10.根据权利要求9所述的有机发光二极管，其中，R5、R6、R7、R8中相邻基团中的至少一对基团连接成环。
11.根据权利要求1至3中任一项所述的有机发光二极管，还包括依次设置在所述第一电极和所述发光层之间的空穴注入层、空穴传输层和电子阻挡层，以及设置在所述电子传输层和所述第二电极之间的电子注入层。
12.一种显示面板，包括如上权利要求1至11中任一项所述的有机发光二极管。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104576953A (zh) * 2014-12-31 2015-04-29 北京维信诺科技有限公司 一种有机电致发光装置
KR101536569B1 (ko) * 2014-08-01 2015-07-14 선문대학교 산학협력단 재결합 영역의 공간적 제어를 통해 개선된 효율을 가지는 청색 인광 유기발광 다이오드
CN109503466A (zh) * 2018-12-24 2019-03-22 武汉天马微电子有限公司 有机化合物、显示面板及显示装置
CN110234632A (zh) * 2017-06-21 2019-09-13 株式会社Lg化学 新的杂环化合物和包含其的有机发光器件
CN110407829A (zh) * 2019-08-21 2019-11-05 长春海谱润斯科技有限公司 一种芳胺类化合物及其有机发光器件
WO2020194411A1 (ja) * 2019-03-22 2020-10-01 シャープ株式会社 発光素子、発光デバイス
CN111864095A (zh) * 2020-07-23 2020-10-30 京东方科技集团股份有限公司 有机发光二极管结构、显示装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI625326B (zh) * 2016-09-09 2018-06-01 昱鐳光電科技股份有限公司 有機電激發光元件
CN110615809B (zh) * 2019-09-30 2023-07-28 武汉天马微电子有限公司 化合物、显示面板以及显示装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101536569B1 (ko) * 2014-08-01 2015-07-14 선문대학교 산학협력단 재결합 영역의 공간적 제어를 통해 개선된 효율을 가지는 청색 인광 유기발광 다이오드
CN104576953A (zh) * 2014-12-31 2015-04-29 北京维信诺科技有限公司 一种有机电致发光装置
CN110234632A (zh) * 2017-06-21 2019-09-13 株式会社Lg化学 新的杂环化合物和包含其的有机发光器件
CN109503466A (zh) * 2018-12-24 2019-03-22 武汉天马微电子有限公司 有机化合物、显示面板及显示装置
WO2020194411A1 (ja) * 2019-03-22 2020-10-01 シャープ株式会社 発光素子、発光デバイス
CN110407829A (zh) * 2019-08-21 2019-11-05 长春海谱润斯科技有限公司 一种芳胺类化合物及其有机发光器件
CN111864095A (zh) * 2020-07-23 2020-10-30 京东方科技集团股份有限公司 有机发光二极管结构、显示装置

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